ES2330941T3 - Proteina en polvo y bebida que contiene proteinas obtenida a partir de la misma. - Google Patents
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Abstract
Proteína en polvo que contiene al menos una fuente de proteínas y un estabilizador seleccionado de pectina esterificada y/o carboximetilcelulosa, que puede obtenerse mediante: mezcla de una fuente de proteínas con un estabilizador, calentamiento de la mezcla, homogeneización de la mezcla y secado de la mezcla para obtener un polvo, seleccionándose la fuente de proteínas de leche de vaca, leche de oveja, leche de cabra, leche de yegua, suero de la leche, leche de soja, leche de avena y leche de arroz.
Description
Proteína en polvo y bebida que contiene
proteínas obtenida a partir de la misma.
La presente invención se refiere a una proteína
en polvo, a un procedimiento para la preparación de esta proteína
en polvo y al uso de esta proteína en polvo para la preparación de
una bebida que contiene proteínas con caducidad mejorada. Además,
la presente invención se refiere a un procedimiento para la
preparación de una bebida que contiene proteínas, así como a la
bebida que contiene proteínas por el mismo.
Los opacificantes se utilizan variadamente en la
industria alimentaria en la preparación de bebidas de, por ejemplo,
refrescos o productos de zumo de frutas. Mediante los opacificantes
se provoca un efecto de opacidad deseado que produce la impresión
de una proporción de zumo de frutas en la bebida. Los opacificantes
activan una opacidad o contribuyen a la opacidad, pero en este caso
no deben influir sobre la estabilidad, formar un anillo en el
cuello de la botella o depositarse en el fondo (sedimentación).
Ejemplos de opacificantes conocidos incluyen frutas cítricas o
extractos de cáscara de cítricos exprimidos y triturados con o sin
adición de grasas vegetales, sustancias de soporte, fosfato,
opcionalmente sustancias aromáticas sintéticas o aceites de
cítricos microencapsulados. También estaban muy extendidos los
aceites vegetales bromados como opacificantes en bebidas y mezclas
secas solubles en frío. Sin embargo, el uso de estos aceites
vegetales bromados disminuyó debido a las normas sanitarias y al
creciente interés de los consumidores en bebidas más sanas.
Por tanto, se tomó en consideración la
utilización de proteínas estables como opacificantes y complementos
alimenticios. Ejemplos de proteínas incluyen, entre otras, proteínas
de la leche y del suero de la leche, pero también proteínas basadas
en plantas como proteínas de soja. La desventaja de las proteínas
consiste en que en el punto isoeléctrico o en la proximidad son
insolubles y precipitan, lo que influye desventajosamente su
idoneidad como opacificantes en bebidas ácidas. Esto tiene como
consecuencia que las proteínas en este estado no son adecuadas como
opacificantes.
En el desarrollo de un opacificante que no
influya el color o el sabor de la bebida o represente un riesgo
para la salud, Klavons y col. (J Food Sci 57 4
945-947(1992)) desarrollaron partículas de
proteína de soja estables en las que la proteína de soja sólo
formaba una opacidad estable cuando existía pectina soluble en el
medio de incubación cuando se formaban las partículas. Jasentuliyana
y col. (J Sci Food Agric 78 389-394 (1998))
optimizaron este resultado para determinar la mejor relación de
pectina respecto a la fracción de proteína de soja que producía la
opacidad más estable.
En estos estudios científicos se aprovecha el
conocido efecto estabilizador de proteínas, especialmente proteínas
de leche o suero de la leche y proteínas de soja, por la pectina,
especialmente pectina con un alto grado de esterificación. El
principio estabilizador es el efecto de coloide protector de la
pectina alrededor de las moléculas de proteína. De esta manera se
consigue que, a pesar de una reducción del valor de pH por debajo
del punto isoeléctrico, pueda lograrse una dispersión de proteínas
estable con ayuda de homogeneización. Como se describe previamente,
sin la presencia de la pectina, por ejemplo la caseína de la leche
de vaca se desnaturalizaría irreversiblemente en el punto
isoeléctrico (pH 4,6) y precipitaría.
Las etapas de procedimiento esenciales en la
metódica previamente descrita para la preparación de opacificantes
estables basados en proteínas se citan a continuación a modo de
ejemplo:
- -
- Disolución de la pectina en agua o directamente en la leche,
- -
- Calentamiento para hidratar la pectina,
- -
- Adición lenta de un ácido para reducir el valor de pH,
- -
- Calentamiento hasta, por ejemplo, 90ºC,
- -
- Homogeneización de dos etapas, por ejemplo, a 250 bar/50 bar (25 MPa/5 MPa),
- -
- Enfriamiento hasta, por ejemplo, 20ºC.
Entonces, el producto líquido se utiliza
directamente para la preparación de bebidas.
Esto muestra que el procedimiento previamente
descrito necesita un gasto técnico muy alto para obtener un
producto estable como opacificante. Además, con este procedimiento
sólo se obtienen resultados satisfactorios en los zumos de frutas
cuando el material de partida que contiene proteínas se presenta en
forma fresca, es decir, cuando se usa leche de vaca fresca o leche
de soja. Si en lugar de la leche se utiliza una leche en polvo,
entonces la estabilización es muy difícil o casi imposible porque
las estructuras de las proteínas ya están dañadas irreversiblemente
por el secado. Ya después de un corto periodo de tiempo se produce
una formación de anillos o sedimentación del opacificante.
Sin embargo, para un procesamiento industrial es
ventajosa la utilización de un polvo en la preparación de bebidas
en cuanto a la caducidad y el almacenamiento y también el ahorro de
espacio en comparación con la mercancía fresca. Por tanto, existe
un interés económico en usar como sustancia de partida para un
opacificante para bebidas no sólo el material de partida que
contiene proteínas en forma fresca, sino también en forma
secada.
La estabilidad de las bebidas obtenidas con un
material de partida que contiene proteínas en forma secada puede
mejorarse en ciertos límites mediante la modificación de la cantidad
de estabilizador, las condiciones de homogeneización y el número de
ciclos de homogeneización. No obstante, no se consigue una caducidad
que sea adecuada para la comercialización a gran escala de
productos de bebidas.
La proteína en polvo secada y su uso para
bebidas ya son suficientemente conocidos. Así, en
Food-Technology 55(12), 65 (2001) se
describe el uso de una proteína en polvo de soja pura para bebidas.
El uso de esta proteína en polvo conduce a propiedades sensoriales
mejoradas, como sensación en la boca, y propiedades físicas, como
viscosidad y emulsionabilidad. No se menciona un uso para bebidas
ácidas.
Un intensificador del aroma que se prepara a
partir de proteína de soja se describe en el documento
US-A-6.190.709, siendo éste muy
adecuado, entre otras cosas, para bebidas. En este caso también se
pretenden propiedades mejoradas en lo referente a la textura, la
sensación en la boca y la viscosidad.
En Food-Hydrocolloids,
10(4), 431-439 (1996) se describe la
aplicación de emulsiones estabilizadas con proteína del suero de la
leche. Se tratan propiedades físicas, como la dispersabilidad,
humectabilidad y estabilidad en emulsión. En este caso, la propia
proteína del suero de la leche actúa de estabilizador para la
emulsión, mientras que no se trata la estabilización de la
proteína. Además, se muestran factores de influencia sobre la
conservación de las propiedades del material secado por
pulverización.
Por tanto, hasta la fecha se conocía proteína en
polvo de proteínas, aislados de proteínas o fracciones de soja y
leche preferentemente en cuanto a la emulsionabilidad, solubilidad y
sensórica (olor, sabor, sensación en la boca). Hasta la fecha no se
había descrito una función optimizada en cuanto a la aplicación en
el intervalo de pH ácido, especialmente en bebidas.
Además, se conoce el efecto estabilizador de la
carboximetilcelulosa en proteínas, especialmente en suero de la
leche, leche y proteínas de soja. Los efectos estabilizadores de
este tipo y la formación de complejos de
proteína-carboximetilcelulosa se describen, por
ejemplo, en Gerard M. y col., Journal of Food Science, 2002, 67 (1)
113-119; Arvind y col., Process Biochemistry 2000,
35 (8), 777-785 y Delben S. y col., Journal of Food
Engineering 1997, 33(3), 325-346. Diftis N. y
col. describen en Food Chemistry 2003, 81, 1-6 la
mejora de las propiedades de emulsión de un aislado de proteína de
soja mediante conjugación con carboximetilcelulosa. Además, el
aislado de proteína de soja se mezcla con la carboximetilcelulosa y
se calienta a sequedad a 60ºC hasta 5 semanas. La utilización de
las proteínas de soja se describe para determinados alimentos, por
ejemplo, mayonesa, aliño para ensaladas, leche y nata. No se
menciona la utilización en bebidas, especialmente bebidas en el
intervalo de pH ácido.
El documento
EP-A-1 338 210 describe un agente
estabilizador de proteínas para uso en un líquido ácido acuoso,
como por ejemplo en zumos de frutas. Este agente comprende una
pectina con alto contenido de metoxi y un alginato de
propilenglicol.
Por tanto, el objetivo de la presente invención
es poner a disposición opacificantes estables o complementos
alimenticios con buena durabilidad que pueden utilizarse en bebidas,
especialmente en zumos de frutas y bebidas que contienen zumo de
frutas y poder garantizar una larga caducidad de esta bebida. Al
mismo tiempo, estos opacificantes o complementos alimenticios en la
bebida no deberán influir negativamente el sabor o el color de la
bebida y no deberán provocar posibles riesgos para la salud.
Este objetivo se alcanza mediante una proteína
en polvo que contiene al menos una fuente de proteínas y un
estabilizador seleccionado de pectina esterificada y/o
carboximetilcelulosa que puede obtenerse mediante:
- -
- Mezcla de una fuente de proteínas con un estabilizador,
- -
- Calentamiento de la mezcla,
- -
- Homogeneización de la mezcla y
- -
- Secado de la mezcla para obtener un polvo,
seleccionándose la fuente de
proteínas de leche de vaca, leche de oveja, leche de cabra, leche de
yegua, suero de la leche, leche de soja, leche de avena y leche de
arroz.
\vskip1.000000\baselineskip
Además, la presente invención se refiere a un
procedimiento para la preparación de una proteína en polvo que
contiene al menos una fuente de proteínas y un estabilizador
seleccionado de pectina esterificada y/o carboximetilcelulosa que
comprende las siguientes etapas:
- -
- Mezclar una fuente de proteínas con un estabilizador,
- -
- Calentar la mezcla,
- -
- Homogeneizar la mezcla y
- -
- Secar la mezcla para obtener un polvo,
seleccionándose la fuente de
proteínas de leche de vaca, leche de oveja, leche de cabra, leche de
yegua, suero de la leche, leche de soja, leche de avena y leche de
arroz.
\vskip1.000000\baselineskip
Además, la presente invención también se refiere
al uso de esta proteína en polvo para la preparación de una bebida
que contiene proteínas.
Como otro aspecto, la presente invención se
refiere a un procedimiento para la preparación de una bebida que
contiene proteínas que comprende las siguientes etapas:
- -
- Disolver la proteína en polvo previamente obtenida en un medio líquido,
- -
- Calentar el líquido y
- -
- Homogeneizar el líquido.
\vskip1.000000\baselineskip
Además, la presente invención describe una
bebida que contiene proteínas que puede obtenerse mediante de este
procedimiento:
- -
- Disolver la proteína en polvo previamente obtenida en un medio líquido,
- -
- Calentar el líquido y
- -
- Homogeneizar el líquido.
Como otro aspecto, la presente invención se
refiere a un procedimiento para la preparación de una bebida que
contiene proteínas que comprende las siguientes etapas:
- -
- Disolver la proteína en polvo previamente obtenida en un medio líquido,
- -
- Utilizar para el consumo inmediato.
\vskip1.000000\baselineskip
Además, la presente invención describe una
bebida que contiene proteínas que puede obtenerse mediante este
procedimiento.
La invención se explica más detalladamente a
continuación en cuanto a las formas de realización preferidas.
Se comprobó de manera sorprendente que la
proteína en polvo según la invención se diferencia de la proteína
en polvo convencional ya que por primera vez puede ponerse a
disposición un opacificante o complemento alimenticio estable en
forma de polvo que es estable en medio ácido. Cuando esta proteína
en polvo se utiliza en la preparación de bebidas, especialmente en
la preparación de zumos de frutas y bebidas que contienen zumo de
frutas, la opacidad permanece estable durante un largo periodo de
tiempo y se consigue una caducidad mejorada no sólo en comparación
con opacificantes de proteínas en polvo convencionales, sino también
de mercancía fresca, como leche de vaca o leche de soja. Este
efecto era completamente sorprendente ya que mediante la exposición
al calor de la proteína durante la preparación del polvo,
especialmente en la etapa de secado, hubiera sido de esperar un
deterioro de la proteína. Por tanto, la bebida que contiene
proteínas así obtenida se diferencia en cuanto a su composición
interna de bebidas que contienen proteínas conocidas que se preparan
como refrescos ya que por primera vez se observa una larga
caducidad a temperaturas normales y a un valor de pH ácido.
Se ha mostrado que las etapas de procedimiento
previamente mencionadas en la preparación de la proteína en polvo
según la invención provocan que la fuente de proteínas junto con el
estabilizador previamente descrito se presenten en otra composición
estructural distinta a cuando la proteína en polvo y el
estabilizador sólo se mezclan entre sí en forma de polvo. Por
tanto, se parte de que mediante las etapas de procedimiento
realizadas según la invención se produce un cambio en la estructura
entre la fuente de proteínas y el estabilizador que es responsable
de las propiedades mejoradas.
La proteína en polvo según la invención contiene
al menos una fuente de proteínas seleccionándose la fuente de
proteínas de leche de vaca, leche de oveja, leche de cabra, leche de
yegua, suero de la leche, leche de soja, leche de avena y leche de
arroz. En el caso de la fuente de proteínas se trata de proteínas
que se presentan en forma líquida. En este caso puede tratarse de
un tipo de proteínas individual o de una mezcla de proteínas. Se
obtiene una mezcla de proteínas cuando una fuente de proteínas
contiene varias proteínas o mezclando fuentes de proteínas
individuales entre sí. Considerando que la proteína en polvo según
la invención debe utilizarse en la industria alimentaria, la
proteína deberá ser inocua para la salud. La proteína puede ser de
base vegetal o animal. Se prefieren especialmente leche de vaca,
leche de soja o suero de la leche. La fuente de proteínas también
puede presentarse, además de en su forma natural, diluida o
concentrada, siempre y cuando esto no influya negativamente sobre
la mezcla con el estabilizador.
Los términos "leche de soja", "leche de
arroz" y "leche de avena" se usan varias veces en el marco
de esta solicitud y designan un extracto acuoso de habas de soja,
granos de arroz o avena molidos. Los productos así obtenidos se
denomina en el documento de EE.UU. "soy milk" ("leche de
soja"), "rice milk" ("leche de arroz") u "oat
milk" ("leche de avena") y sirven de alternativas vegetales
a la leche animal. Especialmente la leche de soja se ha establecido
como sustitución a la leche animal en alérgicos y veganos. En
Alemania no están permitidos los términos "Sojamilch"
("leche de soja"), "Reismilch" ("leche de arroz") y
"Hafermilch" ("leche de avena") como denominaciones de
venta debido a restricciones legales. Los productos análogos que se
comercializan en Alemania se denominan, por ejemplo,
"Sojagetränk" ("bebida de soja") o "Sojadrink"
("bebida de soja").
Preferiblemente, la fuente de proteínas se
selecciona de leche de origen animal, leche de soja, suero de la
leche y mezclas de los mismos. Se prefieren especialmente leche de
vaca y leche de soja, especialmente leche de soja.
La cantidad de la fuente de proteínas en la
proteína en polvo según la invención no está especialmente limitada.
En cuanto a la idoneidad de la proteína en polvo según la invención
para la preparación de una sustancia opacificante o complemento
alimenticio, la cantidad de la proteína en la proteína en polvo se
encuentra normalmente a del 10 al 95% en peso, todavía más
preferido del 10 al 90% en peso, con especial preferencia del 15 al
85% en peso, lo más preferido es una cantidad del 20 al 75% en
peso.
Además, la proteína en polvo según la invención
contiene un estabilizador seleccionado de pectina esterificada y/o
carboximetilcelulosa. Como se cita previamente, el estabilizador
sirve para estabilizar la fuente de proteínas o la mezcla. En este
caso, el estabilizador se une con la proteína y forma un coloide
protector alrededor de las moléculas de proteína. De esta manera se
evita una agregación de las moléculas de proteína durante el
secado, lo que conduce a una estabilidad de la opacidad en la
bebida. La proteína en polvo según la invención posee una
estabilidad mejorada, lo que permite suponer que la acción
protectora del estabilizador se consigue todavía más
eficazmente.
El tipo de la pectina no está especialmente
limitado, siempre y cuando no se perjudique la propiedad previamente
mencionada de la pectina, la proteína a estabilizar. La pectina es
un polisacárido lineal de moléculas de ácido
D-galacturónico
\alpha-1,4-unidas parcialmente
esterificadas con metanol. La masa molar asciende a aproximadamente
20.000 a 100.000 g/mol. Para la proteína en polvo según la invención
se prefieren pectinas con una mayor masa molar. Por tanto, la masa
molar asciende a preferiblemente 40.000 a 100.000 g/mol, todavía
más preferido 60.000 a
100.000 g/mol.
100.000 g/mol.
La pectina puede ser de origen natural o
sintético. Debido a su disponibilidad se prefieren pectinas
naturales. En este caso son comunes especialmente pectina de
manzana, que se obtiene en la producción de zumo de manzana,
pectina de cítricos, que se obtiene en la producción de zumo de
cítricos, pero también pectina de coronas de girasol y recortes de
remolacha azucarera. Se prefieren especialmente pectina de manzana y
de cítricos.
Como se describe previamente, los grupos
carboxilo libres de la pectina se esterifican parcialmente con
metanol. El grado de esterificación deberá encontrarse por encima
del 50%. Se prefiere un grado de esterificación del 60 al 90%,
todavía más preferido del 70 al 85%, lo más preferido del 72 al 80%.
La pectina con los grados de esterificación previamente mencionados
puede obtenerse habitualmente en el comercio o si se desea el
fabricante puede ajustarla correspondientemente.
El tipo de carboximetilcelulosa no está
especialmente limitado, siempre y cuando no se perjudique la
propiedad previamente mencionada de la carboximetilcelulosa, la
proteína a estabilizar. La carboximetilcelulosa es el éter de ácido
glicólico de la celulosa y se presenta preferiblemente en forma de
la sal de sodio. El peso molecular medio asciende a aproximadamente
80.000 a 800.000, preferiblemente 100.000 a 400.000, todavía más
preferido 200.000 a 300.000. El grado de sustitución asciende a 0,5
a 1,5, preferiblemente 0,7 a 1,2, lo más preferido 0,7 a 0,9. La
carboximetilcelulosa puede obtenerse habitualmente en el comercio
con estas propiedades y puede elegirse correspondientemente.
La cantidad de estabilizador que se presenta
junto con la proteína en la proteína en polvo según la invención
deberá ser suficiente para garantizar una estabilización de la
proteína en refrescos ácidos. Preferiblemente, la cantidad de
estabilizador se encuentra en un intervalo que es habitual para
estabilizar las moléculas de proteína. Las cantidades preferidas de
estabilizador en la proteína en polvo se encuentran a del 0,5 al 40%
en peso, todavía más preferido del 1 a 30% en peso, con especial
preferencia del 2 al 25% en peso, lo más preferido del 4 al 20% en
peso.
La proteína en polvo también puede contener
otras sustancias contenidas que son habituales para estos fines.
Por ejemplo, la proteína en polvo según la invención puede contener,
además de la proteína y el estabilizador, ácidos alimentarios,
cargas, vitaminas, antioxidantes, colorantes y/o reguladores de
ácido.
La diferencia esencial de la proteína en polvo
según la invención en comparación con sustancias opacificantes
convencionales basadas en proteínas consiste en que la fuente de
proteínas o la mezcla con el estabilizador se somete a una
secuencia de operaciones en estado líquido que repercute
positivamente en las propiedades de la proteína en polvo obtenida.
En este caso, las moléculas de proteína se modifican junto con las
moléculas de estabilizador de tal forma que a un valor de pH ácido
se obtiene una alta estabilidad de la proteína en polvo después del
secado y la redilución.
Las etapas de procedimiento esenciales se
citaron previamente y se describen a continuación más
detalladamente.
Primero se mezcla la fuente de proteínas o la
mezcla con un estabilizador seleccionado de pectina esterificada
y/o carboximetilcelulosa. Como la propia fuente de proteínas es
líquida, no debe añadirse ningún otro líquido. Si la fuente de
proteínas debe presentarse en forma concentrada, sin embargo se
prefiere que los componentes se mezclen adicionalmente en un medio
líquido. En el caso del medio líquido se trata preferiblemente de
agua. Con especial preferencia de agua desionizada.
Preferiblemente, los componentes, cuando la fuente de proteínas se
presenta en forma concentrada, se disuelven en del 1 al 50% en peso
de agua desionizada, con especial preferencia en del 3 al 43% en
peso, lo más preferido en del 5 al 40% en peso de agua
desionizada.
El estabilizador se disuelve en la fuente de
proteínas o la fuente de proteínas y el medio líquido. Si se
utiliza un medio líquido, preferiblemente se añade primero la fuente
de proteínas al medio líquido y después se añade el estabilizador
para disolverla.
Después se realiza un calentamiento de la
mezcla. Por tanto, la mezcla se calienta preferiblemente a una
temperatura de 70 a 95ºC, con especial preferencia a de 85 a 95ºC,
lo más preferido a 90ºC.
El calentamiento se realiza normalmente durante
una duración de 0,1 a 5 minutos, preferiblemente 0,2 a 4 minutos,
todavía más preferido 0,3 a 3 minutos, lo más preferido 0,5 a 2
minutos. Esta etapa de calentamiento sirve para conservar, pero
también para hidratar e hinchar completamente la pectina.
En caso que se desee, el estabilizador puede
hidratarse poco antes en agua. Además, la disolución de
estabilizador se calienta preferiblemente. Además, la mezcla se
calienta preferiblemente a una temperatura de 70 a 95ºC, con
especial preferencia a de 85 a 95ºC, lo más preferido a 90ºC. El
calentamiento en esta etapa de hidratación se realiza normalmente
durante una duración de 0,1 a 5 minutos, preferiblemente 0,2 a 4
minutos, todavía más preferido 0,3 a 3 minutos, lo más preferido
0,5 a 2 minutos.
A continuación, mezcla se homogeneiza después
del calentamiento la. La homogeneización sirve para formar la
envuelta protectora entre las moléculas de proteína y estabilizador.
Las condiciones de homogeneización preferidas son 25 a 400 bar (2,5
a 40 MPa), con especial preferencia 30 a 300 bar (3 a 30 MPa), lo
más preferido 50 a 250 bar (5 a 25 MPa).
Pero la homogeneización también puede tener
lugar al mismo tiempo que el calentamiento. En este caso, la
homogeneización transcurre no sólo con las presiones mencionadas,
sino también con las condiciones de calentamiento mencionadas
previamente.
Se prefiere que la homogeneización se realice
como un procedimiento de dos etapas. Por tanto, la homogeneización
se realiza normalmente a 50/25 a 300/100 bar (5/2,5 a 30/10 MPa),
preferiblemente 100/30 a 300/75 (10/3 a 30/7,5), con especial
preferencia 150/50 a 250/50 bar (15/5 a 25/5 MPa). Con el
procedimiento de dos etapas puede obtenerse una mejor distribución
de las grasas y una mejor formación de la envoltura protectora entre
la proteína y el estabilizador.
Después se seca la mezcla para obtener la
proteína en polvo según la invención. Para el secado pueden
utilizarse procedimientos de secado habituales que son conocidos en
el estado de la técnica. Los procedimientos de secado habituales
incluyen secado por pulverización, liofilización, secado a vacío y
secado en rodillo. Con especial preferencia, la mezcla se seca por
pulverización.
Las condiciones de secado no están especialmente
limitadas y pueden modificarse correspondientemente siempre y
cuando pueda obtenerse un material pulverulento. Dependiendo del
procedimiento de secado se cumplen las condiciones de procedimiento
respectivamente habituales que son conocidas para el experto.
Como la mezcla todavía está opcionalmente muy
caliente antes de la etapa de secado, concretamente, por ejemplo,
70 a 95ºC, debido a motivos de ingeniería de procesos se prefiere
enfriar la mezcla antes del secado. En este caso es suficiente
cuando la mezcla se enfría a de 15 a 30ºC, preferiblemente a de 18 a
23ºC, es decir, temperatura ambiente.
Es posible que el valor de pH de la mezcla antes
del secado se reduzca a < 4,5, normalmente 4,3 a 4,0, todavía
más preferido 4,1 a 3,8. La reducción del valor de pH tiene lugar
normalmente con un ácido. Considerando que la proteína en polvo
según la invención debe utilizarse en la industria alimentaria, el
ácido deberá ser inocuo para la salud. Preferiblemente se usa un
ácido alimentario o una mezcla de ácidos alimentarios.
Los ácidos alimentarios son ácidos orgánicos que
se usan versátilmente como sustancias aromatizantes ácidas para
combinaciones de sabores afrutadas u otras en la producción de
alimentos y en el hogar. Los ácidos alimentarios habituales son
ácido málico, tartárico, cítrico, acético, láctico y fumárico. Se
prefieren especialmente ácido láctico, ácido cítrico, ácido málico
o ácido tartárico, el más preferido es ácido láctico.
La reducción del valor de pH se realiza mediante
un procedimiento convencional. En este caso normalmente se añade el
ácido lentamente a la mezcla y se observa el valor de pH de la
mezcla. El aporte de ácido se detiene tan pronto como se alcanza el
valor de pH deseado.
Esta etapa tiene lugar normalmente antes del
secado, es decir, la reducción del valor de pH puede realizarse
después de la mezcla de la fuente de proteínas con el estabilizador
en el medio líquido o después de la etapa de hidratación opcional.
Preferiblemente, el valor de pH se reduce antes del calentamiento,
es decir, después de que se mezclaran entre sí el estabilizador y
la fuente de proteínas.
La proteína en polvo según la invención así
obtenida posee una consistencia deseada, es muy duradera bajo
condiciones convencionales y puede almacenarse de forma sencilla.
Especialmente no debe procesarse inmediatamente como sustancia
opacificante o complemento alimenticio en una bebida. Una caducidad
habitual a temperaturas de 18ºC a 23ºC se encuentra a de 6 a 12
meses.
Los efectos según la invención de la proteína en
polvo así obtenida se muestran especialmente cuando se procesa para
dar una bebida que contiene proteínas. La proteína en polvo no
necesita debido a su forma secada condiciones de almacenamiento
costosas y es duradera durante largo tiempo. Debido a esto es
excelente para una preparación de bebidas a escala industrial.
La bebida en la que está contenida la proteína
en polvo según la invención destaca por una opacidad estable
agradable sin que se produzcan cambios de sabor o color no deseados
y se presenten dudas sanitarias.
La bebida según la invención se obtiene
disolviendo la proteína en polvo según la invención en un medio
líquido. A partir de aquí se prepara una bebida de forma
habitual.
El medio líquido es normalmente la base de la
bebida y por tanto se selecciona preferiblemente de refrescos sin
alcohol o sustancias de partida para éstos. Entre éstos figuran
zumos de frutas, néctares de frutas, bebidas de zumo de frutas,
mostos de uva, bebidas fermentadas sin alcohol, zumos de verduras,
tés y productos similares al té, incluidos tés de frutas, tés
negros, productos de té verde y kombucha, bebidas de infusión,
bebidas edulcoradas o sin edulcorar basadas en agua potable o
mineral con o sin adición de dióxido de carbono, limonadas,
limonadas con cafeína y bebidas de cola, bebidas de tónica, bebidas
que contienen al menos uno de los siguientes constituyentes:
vitaminas, oligoelementos, fibras vegetales y aromas, como aromas a
fruta o té. Los zumos de frutas destacan por un contenido de fruta
del 100%, los néctares de frutas poseen un contenido de fruta de al
menos el 20-50% y las bebidas de zumo de frutas
poseen un contenido de fruta de al menos el 6%. Estos zumos de
frutas o bebidas que contienen zumo de frutas están basados en zumos
directos o concentrados de zumo de frutas. El medio líquido se
selecciona con especial preferencia del grupo constituido por zumos
de frutas y néctares de zumo de frutas.
La proteína en polvo según la invención también
puede disolverse sólo en agua potable o mineral, y después se
añaden los otros aditivos que se necesitan para la preparación del
tipo de bebida respectivo. Estos aditivos contienen, dependiendo
del tipo de bebida, preferiblemente concentrado de zumo de frutas,
concentrado de verduras, concentrado de té, concentrado de limonada
o concentrado de cola, pero también pueden estar contenidas
vitaminas, sustancias minerales, reguladores de ácido, pectina,
aromas.
La proteína en polvo se disuelve en la bebida en
una cantidad suficiente para ser adecuada como opacificante o como
complemento alimenticio. Normalmente, la proteína en polvo según la
invención se encuentra en la bebida en una cantidad del 0,1 al 10%
en peso, preferiblemente del 0,2 al 8% en peso, todavía más
preferido del 0,3 al 6% en peso, lo más preferido del 0,5 al 5% en
peso.
Después de disolverse la proteína en polvo, el
líquido obtenido normalmente se calienta para conservar la bebida.
Además, el líquido se calienta preferiblemente a una temperatura de
70 a 130ºC, preferiblemente 80 a 95ºC, con especial preferencia 85
a 90ºC.
El calentamiento se realiza normalmente con
10-20 unidades de pasteurización (para zumos y
bebidas ácidas), con especial preferencia con 10-15
UP.
Fórmula para
UP:
UP =
t*10^{1/z*(T-TR)}
T = temperatura de pasteurización [ºC]
TR = temperatura de referencia = 80ºC
t = tiempo de pasteurización [min]
z = valor de Z = 10 (para zumos)
Finalmente, el líquido se homogeneiza antes de
embotellar la bebida. Pueden utilizarse condiciones de
homogeneización habituales que son conocidas para el experto en la
preparación de bebidas. Las condiciones de homogeneización
preferidas se describen anteriormente en relación con la preparación
de la proteína en polvo.
Como el líquido después de la homogeneización
todavía está opcionalmente muy caliente, concretamente, por ejemplo
70 a 130ºC, debido a motivos de ingeniería de procesos se prefiere
enfriar el líquido antes del embotellado. En este caso es
suficiente cuando la mezcla se enfría a de 15 a 30ºC,
preferiblemente a de 18 a 23ºC, es decir, temperatura ambiente.
Pero la bebida también puede ser adecuada para
el consumo inmediatamente después de la disolución de la proteína
en polvo.
Además, es posible que el valor de pH se
acidifique después de la disolución del polvo a < 4,5. Esta etapa
no es necesaria cuando el valor de pH ya se redujo en la
preparación de la proteína en polvo, como se describe previamente,
a < 4,5.
La reducción del valor de pH tiene lugar
normalmente con un ácido. Los ácidos preferidos y las condiciones
de procedimiento son los mismos que se describen previamente en la
reducción del valor de pH antes del secado de la proteína en polvo
según la invención.
La bebida que contiene proteínas según la
invención destaca por una clara mejora con respecto a la caducidad.
Así, las bebidas que contienen proteínas según la invención pueden
ser estables 20 a 24 semanas. Esto no es el caso en bebidas con
opacificantes convencionales basados en proteínas. Frecuentemente,
en el embotellado de una bebida tal ya se observa un claro
sedimento. Este efecto puede eliminarse hasta un cierto grado sólo
mediante homogeneización. La bebida sólo es estable pocas semanas.
El motivo de esto se encuentra en el daño térmico ya descrito de
las proteínas durante el secado.
\vskip1.000000\baselineskip
Los siguientes ejemplos explican la presente
invención.
Ejemplo
1
Se mezcla un 98,7% en peso de leche de soja con
un 1,3% en peso de pectina. A continuación se calienta hasta 90ºC
durante 1 min, se homogeneiza a 250/50 bar (25/5 MPa) y se enfría
hasta temperatura ambiente. En el posterior proceso de secado por
pulverización, a partir de la base líquida se obtiene un polvo con
un contenido de proteínas del 40% en peso.
A continuación se disuelven 25 g de la proteína
en polvo así obtenida en un litro de bebida de zumo de frutas con
el 30% en peso de contenido de fruta, el valor de pH se ajusta a pH
3,9 con ácido cítrico y así se obtiene una bebida enriquecida en
proteínas. Sigue un calentamiento hasta 90ºC durante 1 min y una
homogeneización a 250/50 bar (25/5 MPa). A continuación se enfría
la bebida.
La estabilidad de una bebida así obtenida no
muestra formación de anillos durante 20 semanas. La estabilidad en
cuanto a la formación de sedimento es buena.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Se mezcla un 97,5% en peso de leche de soja con
un 1,3% en peso de pectina y se lleva a un valor de pH de 3,9 con
el 1,2% en peso de ácido láctico. A continuación, la mezcla se
calienta hasta 90ºC, 1 min, se homogeneiza a 250/50 bar (25/5 MPa)
y se enfría hasta temperatura ambiente. En el posterior proceso de
secado por pulverización, a partir de la base líquida se obtiene un
polvo con un contenido de proteínas del 40% en peso.
A continuación se disuelven 25 g de la proteína
en polvo así obtenida en un litro de bebida de zumo de frutas con
un 30% en peso de contenido de fruta, el valor de pH se ajusta a pH
3,9 con citrato de Na y así se obtiene una bebida enriquecida en
proteínas. Sigue un calentamiento hasta 90ºC durante 1 min y una
homogeneización a 250/50 bar (25/5 MPa). A continuación se enfría
la bebida.
La estabilidad de una bebida así obtenida no
muestra formación de anillos durante 24 semanas. La estabilidad en
cuanto a la formación de sedimento es muy buena.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
1
Se mezcla un 20% en peso de leche de soja con un
0,2% en peso de pectina y a continuación se añade directamente a
una bebida de zumo de frutas con el 30% en peso contenido de fruta
obtenida a partir de un concentrado de zumo de frutas. El valor de
pH se ajusta a pH 3,9 con ácido cítrico.
La mezcla se calienta hasta 90ºC durante 1 min,
se homogeneiza a 250/50 bar (25/5 MPa) y a continuación se enfría
hasta temperatura ambiente.
\newpage
La estabilidad de una bebida así obtenida no
muestra formación de anillos durante 8 semanas. La estabilidad en
cuanto a la formación de sedimento es moderada.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
2
Se mezcla un 60% en peso de leche de soja
concentrada con un 37,4% en peso agua y un 1,5% en peso de pectina
y se lleva a un valor de pH de 3,9 con el 1,1% en peso de ácido
láctico. A continuación, la mezcla se calienta hasta 90ºC, 1 min,
se homogeneiza a 250/50 bar (25/5 MPa) y se enfría hasta temperatura
ambiente.
Se mezclan 200 g/l de la mezcla líquida con una
bebida de zumo de frutas con un 30% en peso de contenido de fruta
obtenida de un concentrado de zumo de frutas. El valor de pH se
ajusta a pH 3,9 con citrato de Na.
La bebida se calienta a continuación hasta 90ºC
durante 1 min, se homogeneiza a 250/50 bar (25/5 MPa) y se enfría
hasta temperatura ambiente.
La estabilidad de una bebida así obtenida no
muestra formación de anillos durante 12 semanas. La estabilidad en
cuanto a la formación de sedimento es aceptable.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
3
Se mezcla un 2,5% en peso de leche de soja en
polvo con un 0,3% en peso de pectina y a continuación se añade
directamente a una bebida de zumo de frutas con el 30% en peso de
contenido de fruta. El valor de pH se ajusta a pH 3,9 con ácido
cítrico.
La mezcla se calienta hasta 90ºC, 1 min, se
homogeneiza a 250/50 bar (25/5 MPa) y a continuación se enfría
hasta temperatura ambiente.
La bebida así obtenida no es estable.
Inmediatamente se forma un sedimento.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
4
Se mezcla un 12,5% en peso de leche de soja en
polvo con un 1,5% en peso de pectina y se agita en un 84,9% en peso
de agua. La disolución se lleva a un valor de pH de 3,9 con el 1,1%
en peso de ácido láctico. A continuación, la mezcla se calienta
hasta 90ºC, 1 min, se homogeneiza a 250/50 bar (25/5 MPa) y se
enfría hasta temperatura ambiente.
Se mezclan 200 g/l de la mezcla líquida con una
bebida de zumo de frutas con el 30% en peso de contenido de fruta
obtenida de un concentrado de zumo de frutas. El valor de pH se
ajusta a pH 3,9 con citrato de Na.
La bebida se calienta a continuación hasta 90ºC
durante 1 min, se homogeneiza a 250/50 bar (25/5 MPa) y se enfría
hasta temperatura ambiente.
La bebida así obtenida no es estable.
Inmediatamente se forma un sedimento.
Claims (11)
1. Proteína en polvo que contiene al menos una
fuente de proteínas y un estabilizador seleccionado de pectina
esterificada y/o carboximetilcelulosa, que puede obtenerse
mediante:
- mezcla de una fuente de proteínas con un estabilizador,
- calentamiento de la mezcla,
- homogeneización de la mezcla y secado de la mezcla para obtener un polvo,
seleccionándose la fuente de
proteínas de leche de vaca, leche de oveja, leche de cabra, leche de
yegua, suero de la leche, leche de soja, leche de avena y leche de
arroz.
2. Proteína en polvo según la reivindicación 1,
caracterizada porque la mezcla de la fuente de proteínas con
el estabilizador tiene lugar en un medio líquido.
3. Proteína en polvo según la reivindicación 1 ó
2, caracterizada porque antes del secado se reduce el valor
de pH a < 4,5.
4. Proteína en polvo según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el contenido de
proteína en la proteína en polvo se encuentra en una cantidad del
10 al 90% en peso.
5. Proteína en polvo según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la fuente de
proteínas se selecciona de leche de vaca, leche de soja, suero de
la leche y mezclas de los mismos.
6. Proteína en polvo según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el estabilizador
se encuentra en la proteína en polvo en una cantidad del 1 al 30%
en peso.
7. Procedimiento para la preparación de una
proteína en polvo según la reivindicación 1 que contiene al menos
una fuente de proteínas y un estabilizador seleccionado de pectina
esterificada y/o carboximetilcelulosa, que comprende las siguientes
etapas:
- mezcla de una fuente de proteínas con un estabilizador,
- calentamiento de la mezcla,
- homogeneización de la mezcla y secado de la mezcla para obtener un polvo,
seleccionándose la fuente de
proteínas de leche de vaca, leche de oveja, leche de cabra, leche de
yegua, suero de la leche, leche de soja, leche de avena y leche de
arroz.
8. Uso de la proteína en polvo según una de las
reivindicaciones 1 a 6 para la preparación de una bebida que
contiene proteínas.
9. Procedimiento para la preparación de una
bebida que contiene proteínas, que comprende las siguientes
etapas:
- disolver una proteína en polvo según una de las reivindicaciones 1 a 6 en un medio líquido,
- calentar el líquido y
- homogeneizar el líquido.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque el líquido después de la disolución del
polvo se acidifica a un valor de pH de < 4,5.
11. Procedimiento para la preparación de una
bebida que contiene proteínas, que comprende las siguientes etapas:
disolver una proteína en polvo según una de las reivindicaciones 1 a
6 en un medio líquido, utilizar para el consumo inmediato.
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