ES2310452B1 - Mosto de uva deshidratado y procedimiento de atomizacion para su obtencion. - Google Patents

Abstract

Mosto de uva deshidratado y procedimiento de atomización para su obtención en forma pulverulenta, polvo blanco de fácil manejo, gran estabilidad, densidad entre 0.4-0.6 g/cm^{3}, muy poco higroscópico, humedad del 2%, volumen disminuido hasta 90% y peso hasta 70%; actividad de agua entre 0.140-0.250; almacenaje prolongado y transporte sencillo y económico pues requiere menos espacio, pesa menos y no necesita refrigeración. Pérdida de compuestos volátiles no significativa, conservando alcoholes C_{6}, terpenos y bencénicos; buen potenciador de sabor en elaboración de productos alimenticios, utilizable en repostería y edulcorante en industria alimentaria. Mosto de uva deshidratado por procedimiento de atomización incorporando como aditivo un antiapelmazante, Maltodextrina en porcentaje del 10%-25% en disolución homogénea con el mosto. El líquido pulverizado es introducido en una cámara de secado con aire caliente entre 110-160ºC provocando secado muy rápido. La actividad de agua del producto deshidratado es inferior a 0.250 y temperatura de salida entre 60-85ºC.

Description

Mosto de uva deshidratado y procedimiento de atomización para su obtención.

Sector de la técnica

Se refiere la presente invención al sector de la industria alimentaria y a la vitivinícola.

Estado de la técnica

La presente invención constituye una patente divisional de la Patente de Invención nº 200503218(2), titulada: "Obtención de mosto en polvo mediante las técnicas de atomización y liofilización", que a nombre de la misma Universidad de Castilla-La Mancha se depositó el 28 de diciembre de 2005 ante esa Oficina Española de Patentes y Marcas.

El 25 de mayo de 2006 se dictó el suspenso en la tramitación de la solicitud de dicha citada Patente de Invención nº 200503218(2) a causa de diversas irregularidades, una de las cuales se refería a la falta de unidad de invención en su objeto al afirmarse por esa Oficina que la solicitud de Patente nº 200503218(2) contenía dos métodos muy diferentes para obtener el mosto de uva deshidratado en polvo, motivo por el que se planteaba que la solicitante debía mantener esa patente como la original para uno de los procedimientos y solicitar una patente divisional para el segundo procedimiento, manteniendo ambas la misma fecha de solicitud.

La citada Patente de Invención nº 200503218(2) ha proseguido su tramitación con el nuevo título: "Mosto de uva deshidratado y procedimiento de liofilización para su obtención", bajo nuevas reivindicaciones relativas al producto constituido por el mosto de uva deshidratado y también al procedimiento de liofilización mediante el que se obtiene aquel producto, mientras que la presente solicitud de Patente de Invención divisional se refiere al mosto de uva deshidratado y al procedimiento de su obtención mediante el ahora reivindicado proceso de atomización.

Explicación de la invención

La deshidratación de productos, tales como las frutas, constituye una forma de conservación de los mismos altamente recomendable al ofrecer una mayor prolongación en el tiempo que otras opciones, tal como sucede con la pasteurización de zumos de frutas cuyo almacenaje no sobrepasa los doce meses, al tiempo que desde un punto de vista económico la deshidratación es más rentable por lo que afecta al almacenamiento y transporte del producto deshidratado en comparación con procesos como la congelación y la concentración que conllevan costes adicionales para el mantenimiento y la manipulación, al tiempo que requieren refrigeración en el transporte del producto, lo que no sucede con la deshidratación.

La presente invención se refiere a mosto de uva que es deshidratado con el fin de poder conservarlo durante largos períodos de tiempo a fin de reducir el problema de pérdida de los grandes excedentes de mosto de uva durante las temporadas de vendimia, en las que tiene lugar la máxima producción del mismo, y que se pierde rápidamente debido a su elevada capacidad para fermentar.

Para evitar el problema de la rápida fermentación y consecuente pérdida del mosto de uva en el estado de la técnica se conoce la utilización de sulfuroso, que evita también el crecimiento microbiano, pero los porcentajes en que actualmente se permite la utilización legal de ese producto son cada vez más bajos y de otro lado no siempre soluciona los problemas que se pretenden evitar con su utilización.

La deshidratación del mosto de uva es también aconsejable desde un punto de vista económico al ser más rentable en cuanto al almacenamiento y transporte, debido a la notable reducción de su volumen, en comparación con otros procedimientos, tales como la congelación y la concentración, que son más caros y su manipulación es más complicada, dado que la deshidratación permite que el mosto de uva sea almacenado a temperatura ambiente.

Asimismo, la deshidratación del mosto de uva, al realizarse bajo condiciones suaves, asegura una elevada retención de sus propiedades organolépticas que son las que le otorgan su valor.

Solución técnica aportada por esta invención

Con la presente invención se aporta al indicado estado de la técnica relativo a la conservación de los zumos de fruta un mosto de uva deshidratado en forma pulverulenta y muy poco higroscópico que contiene una humedad del 2%.

Con la eliminación de prácticamente el total del agua, el volumen del mosto de uva disminuye hasta el 90% y el peso hasta un 70%.

Su actividad de agua está comprendida entre el 0.140-0.250, lo que imposibilita el crecimiento de microorganismos. Del mismo modo no es posible que se generen reacciones químicas de degradación de nutrientes así como de compuestos responsables de las características organolépticas del mosto de uva.

De las expuestas características se deduce que se trata de un producto cuyo almacenaje y transporte resulta mucho más sencillo y económico que en el caso del producto original puesto que requiere menos espacio, pesa menos y no necesita refrigeración.

Los métodos de análisis de compuestos volátiles muestran que la pérdida o deterioro de los mismos no resulta significativa, conservando compuestos del tipo alcoholes C_{6}, terpenos así como compuestos bencénicos. Todos estos son responsables de notas aromáticas herbáceas, a flores, olor fresco etc. Todo ello le confiere al mosto de uva deshidratado conforme a la presente invención la capacidad de ser un buen potenciador de sabor en la elaboración de numerosos productos alimenticios, lo que unido a su presentación en forma de sólido pulverulento determina que sea particularmente utilizable para la preparación de productos de repostería, o bien como edulcorante en la industria alimentaria.

En los procesos habitualmente utilizados para la eliminación de agua se utilizan altas temperaturas, lo que provoca, por la existencia de gran cantidad de azúcares junto con la presencia de aminoácidos, la formación de compuestos, tal como los derivados de furfural que aportan aromas desagradables, así como derivados de lactonas que dan lugar a los mismos resultados. Sin embargo, en el caso del mosto de uva deshidratado conforme al procedimiento reivindicado en la presente patente divisional, al utilizar condiciones suaves y al emplear un secado rápido, la formación de los mencionados compuestos no es significativa.

De lo anterior se concluye que la presente invención aporta la obtención de un mosto de uva deshidratado capaz de ser conservado durante largos periodos de tiempo y que, además, posee la práctica totalidad del potencial de la uva para la elaboración de vino.

Lo anterior también permite que el mosto de uva deshidratado objeto de la presente invención sea utilizado en zonas de clima frío, particularmente en los países del norte de Europa, en el proceso de "Chaptalización", que es la adición de azúcar procedente de mosto a mostos con bajo contenido en azúcares.

La presente invención se refiere a la obtención del comentado mosto de uva deshidratado mediante el procedimiento de atomización, el cual implica una reducción de tamaño de líquidos en pequeñas gotitas, consiguiendo de este modo aumentar la relación superficie-volumen, lo que incrementa la velocidad de deshidratación.

El proceso de atomización consiste en obtener un producto en polvo a partir de un material líquido que se pulveriza finamente y entra en contacto con una corriente de aire caliente, lo que permite una desecación rápida y la obtención de un polvo seco.

Las características principales de este proceso son por tanto la uniformidad del producto final y tiempos de desecación muy cortos, del orden de 1 segundo. Esto es posible por el pequeño tamaño de las partículas, un diámetro de 10-200 \mum, lo que ofrece al aire de desecación un área superficial muy grande por unidad de volumen.

La mayor parte de la desecación ocurre en condiciones que favorecen un secado a velocidad constante y por tanto la temperatura de los sólidos apenas se eleva por encima de la temperatura del bulbo húmedo.

Si las condiciones de operación son correctas y el equipo está bien diseñado, el tiempo de permanencia de las partículas secas en la cámara de desecación puede controlarse para que sea mínimo y así no se produzca el sobrecalentamiento del producto seco.

De este modo se consigue que las sustancias responsables del aroma y el sabor del alimento atomizado se retengan durante el proceso. Pero, además, en el proceso de .secado por atomización es necesario tener en consideración el producto a deshidratar. Esto es, existen dos tipos de productos, los llamados "no gomosos" y los "gomosos". Estos últimos generan numerosos problemas a la hora de llevar a cabo el proceso. Este tipo de producto gomoso lo forman aquellos que son ricos en azúcares, tal como los jugos o purés de frutas, provocando que sea éste un proceso técnicamente difícil, debido a la elevada higroscopicidad y termoplasticidad de los mismos en condiciones de alta humedad y temperatura.

Este comportamiento de transformación del producto en algo gomoso es debido a una baja Temperatura de Transición Vítrea (Tg) que presentan los azúcares de bajo peso molecular que constituyen los zumos de frutas. La Transición Vítrea es un fenómeno intermolecular en el que tienen lugar movimientos cooperativos de segmentos de la cadena en función de la capacidad de movimiento dentro del sistema, considerándose ésta una transición de fase de segundo orden, a diferencia del punto de fusión que seria de primero. Esta transición se caracteriza generalmente por las discontinuidades en las propiedades físicas, mecánicas y térmicas de los alimentos. La medida de las propiedades térmicas y mecánicas es la esencia de las técnicas usadas para el estudio de este fenómeno. En particular es utilizada la Calorimetría de Barrido Diferencial (DSC Differential Scanning Calorimetry). El principio en el que se basa el método es la medida de la diferencia de flujo de energía entre dos sustancias, una de ellas de referencia, cuando se someten a un mismo programa de temperatura controlada.

Los problemas que provoca este fenómeno en el proceso de secado es que el líquido que va a ser secado se transforma en algo gomoso y altamente adherente a las paredes de la cámara de secado (lugar donde entra en contacto el producto inicial con el aire caliente) disminuyendo el rendimiento, dando lugar a la fusión completa del producto sin que llegue a formarse polvo.

Para evitar el comentado problema la presente invención introduce en el procedimiento una modificación del producto con la intención de elevar la Temperatura de Transición vítrea del líquido de alimentación. A tal fin, esta invención incorpora como aditivo al líquido de alimentación un antiapelmazante, la Maltodextrina.

La consecuencia de utilizar este tipo de aditivo es que se eleva la Tg, lo que permite utilizar una temperatura mayor en el aire de secado, lo que da como resultado productos con menor humedad y más estables. Sin embargo la concentración de estos no debe ser cualquiera ya que habrá que tener en cuenta los límites técnicos de operación del sistema, ya que aumentan la viscosidad interfiriendo esto en el funcionamiento del atomizador.

La indicada Maltodextrina es un polímero de glucosa que se utiliza como aditivo que carece de olor, color y sabor, además de tener un precio asequible. Existen distintos tipos de Maltodextrinas que se diferencian fundamentalmente por su DE: Dextrosa Equivalente, lo que se define como el porcentaje de azúcar reducido calculado como dextrosa en base a su peso seco. Es decir el número de glucosas que componen la cadena de polímero. Esta unión entre las unidades de glucosa suele ser a través de enlaces de tipo \alpha(1->4) y el DE menor de 20.

Una vez obtenido el producto en forma de polvo hay que considerar una serie de propiedades físicas a las que hay que atribuir la facilidad con que se pueda reconstituir el producto y su estabilidad. Entre ellas está la actividad del agua, la densidad, la solubilidad y la mojabilidad. La densidad es un dato muy importante a tener en cuenta desde el punto de vista económico, ya que si es baja puede llegar a incrementar mucho los costes de envasado. Esta propiedad depende de la composición química, de la alimentación y del aire ocluido en las partículas.

Ventajas de la invención

Las principales ventajas de la obtención de mosto de uva deshidratado a través del procedimiento de atomización objeto de la presente invención en contraste con el procedimiento de obtención de mosto de uva deshidratado mediante el procedimiento de liofilización objeto de la originaria Patente de Invención nº 200503218(2) son las siguientes:

En el proceso de liofilización es necesario congelar el producto para que la eliminación del agua se produzca por sublimación, lo que conlleva mas tiempo y más gasto energético en la preparación de las muestras.

El liofilizador trabaja a presiones muy bajas, lo que supone un gasto económico elevado.

El tiempo que se requiere para deshidratar el mosto de uva mediante liofilización es de 18 horas, mientras que la deshidratación mediante atomización supone alrededor de 1 hora, no necesitando ningún proceso adicional.

El mantenimiento de las características organolépticas es muy semejante en ambas técnicas.

Modo preferente de realización de la invención

El mosto de uva deshidratado objeto de la presente invención, deshidratado a través de un reivindicado procedimiento de atomización, se obtiene a partir de la preparación de una disolución homogénea constituida por mosto original y un porcentaje comprendido entre el 10% y el 25% de aditivo antiapelmazante Maltodextrina, lo que dependerá del porcentaje de extracto seco presente en el zumo de mosto de uva que se pretende deshidratar.

A continuación se introduce la mezcla hasta la cabeza de atomización a través de una bomba peristáltica.

Seguidamente se produce la aspersión o disgregación del líquido en la cabeza del atomizador por la presión que ejerce un gas, en este caso el aire, el cual es introducido a una presión comprendida entre 400-800 L/h.

El líquido pulverizado es introducido en una cámara de secado en la que entra en contacto con aire caliente provocando un secado muy rápido. La temperatura de entrada a la que se aplica el aire está comprendida entre 110-160ºC, asegurando así la práctica eliminación del agua, lo que da lugar a un producto deshidratado con una actividad de agua comprendida entre 0.14 y 0.25, siendo la temperatura de salida entre 60-85ºC.

La separación del aire húmedo del producto seco se produce por la acción de un aspirador de aire que arrastra el producto a la cámara colectora. Al ser tan rápido el secado no se producen deterioros por efecto de las altas temperaturas como así ocurre en otros métodos de deshidratación.

El producto final de mosto de uva deshidratado obtenido mediante el ahora reivindicado procedimiento de atomización es pulverulento, muy poco higroscópico, con la mayor estabilidad posible, en forma de polvo blanco de fácil manejo, con una densidad entre 0.4 y 0.6 g/cm^{3}, con una actividad de agua comprendida entre 0.14 y 0.25, lo que evita el crecimiento microbiano, que es fácilmente reconstituible y que disminuye el volumen del mosto de uva hasta un 90% y hasta un 70% en su peso, manteniendo el producto deshidratado las propiedades organolépticas del mosto de uva al ofrecer una muy alta retención de los compuestos volátiles.

Cuanto ha quedado descrito constituye un fiel reflejo de la presente invención, debiendo considerarse las características de la misma que han sido expuestas en sentido amplio y no limitativo, siendo indiferentes y cambiantes las circunstancias de carácter meramente formal, secundario o accesorio que no alteren la esencialidad que a continuación es reivindicada.

Claims (7)

1. Mosto de uva deshidratado, caracterizado por estar deshidratado en forma de polvo blanco muy poco higroscópico, de gran estabilidad, fácilmente manejable y reconstituible, que es almacenable a temperatura ambiente de forma prolongada y a bajo coste.

2. Mosto de uva deshidratado, según reivindicación anterior, caracterizado por ofrecer una densidad de entre 0.4 y 0.6 g/cm^{3}.

3. Mosto de uva deshidratado, según reivindicaciones anteriores, caracterizado por una actividad de agua comprendida entre 0.14 y 0.25.

4. Mosto de uva deshidratado, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque con respecto al producto hidratado ofrece una disminución de hasta un 90% en cuanto a volumen, lo que favorece su almacenaje y transporte, así como de un 70% en lo que se refiere al peso.

5. Mosto de uva deshidratado, según reivindicaciones anteriores, caracterizado por contener una gran cantidad de azúcar, glucosa y fructosa que permite su uso como edulcorante sin provocar aumento de volumen.

6. Procedimiento de atomización para la obtención de mosto de uva deshidratado, según reivindicaciones anteriores, a través de un proceso de atomización caracterizado porque mantiene las propiedades organolépticas del producto deshidratado al utilizar como aditivo el antiapelmazante Maltodextrina a partir de una disolución homogénea constituida por mosto de uva original y un porcentaje de aditivo Maltodestrina comprendido entre el 10% y el 25%; la mezcla se introduce hasta la cabeza de atomización a través de una bomba peristáltica; seguidamente se produce la aspersión o disgregación del líquido en la cabeza del atomizador por la presión que ejerce un gas, en este caso el aire, el cual es introducido a una presión comprendida entre 400-800 L/h.; el líquido pulverizado es introducido en una cámara de secado en la que entra en contacto con aire caliente provocando un secado muy rápido; la temperatura de entrada a la que se aplica el aire está comprendida entre 110-160ºC, asegurando así la práctica eliminación del agua, lo que da lugar a un producto deshidratado con una actividad de agua comprendida entre 0.14 y 0.25, siendo la temperatura de salida del aire de 60-85ºC; la separación del aire húmedo del producto seco se produce por la acción de un aspirador de aire que arrastra el producto a la cámara colectora.

7. Mosto de uva deshidratado obtenido por el procedimiento de atomización objeto de la precedente reivindicación 6ª.