ES2341172T3 - Metodo para reducir acrilamida en alimentos a base de maiz y alimentos a base de maiz que tienen niveles reducidos de acrilamida. - Google Patents
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Abstract
Un método para reducir el nivel de asparagina o de acrilamida en un material alimenticio a base de maíz, que comprende: (1) añadir un enzima reductor de asparagina al material alimenticio antes de calentar; (2) de forma opcional mezclar el enzima con el material alimenticio; (3) dejar pasar un tiempo suficiente para que el enzima reaccione con la asparagina; y (4) desactivar, mediante ajuste de pH, el tratamiento con una proteasa o combinaciones de los mismos, o eliminar, mediante extracción, el enzima; en donde el nivel de asparagina se reduce en al menos 10%.
Description
Método para reducir acrilamida en alimentos a
base de maíz y alimentos a base de maíz que tienen niveles reducidos
de acrilamida.
La presente invención se refiere a la reducción
de acrilamida en productos alimenticios a base de maíz y a
productos alimenticios a base de maíz que tienen niveles reducidos
de acrilamida.
Desde los albores de la civilización, los
alimentos con contenido en hidratos de carbono han sido un eslabón
en la dieta del hombre. En la actualidad, se consumen popularmente
alimentos con contenido en hidratos de carbono como por ejemplo
diferentes tipos de pan, cereales para el desayuno, panecillos,
aperitivos salados tipo cracker, galletas, patatas fritas a la
francesa, verduras feculosas cocinadas, tortillas para tacos y
aperitivos. Muchos de estos alimentos con contenido en hidratos de
carbono son a base de maíz o contienen ingredientes derivados de
maíz. Aunque dichos productos alimenticios a base de maíz han sido
parte de la dieta humana desde tiempos inmemorables, los
investigadores han descubierto solo recientemente que muchos de
dichos alimentos contienen acrilamida.
En abril de 2002, la Swedish National Food
Administration (Agencia Nacional para la Alimentación de Suecia) e
investigadores de la universidad de Estocolmo anunciaron su
descubrimiento de que en muchos tipos de alimentos cocinados se
forma acrilamida, un compuesto químico potencialmente cancerígeno.
La acrilamida tiene una potencia carcinogénica en ratas que es
similar a la de otros carcinógenos en los alimentos pero, para los
humanos, la potencia relativa en los alimentos es desconocida. Sólo
se encuentran disponibles datos limitados de población humana para
la acrilamida y no ofrecen ninguna evidencia del riesgo de cáncer
por exposición ocupacional. (FAO/WHO Consultation on the Health
Implications of Acrylamide in Food: Summary Report; Ginebra,
Suiza, 25-27 de junio de
2002).
2002).
Aunque es necesario llevar a cabo más
investigaciones para evaluar los efectos en la salud, si los hay,
que pueden derivarse del consumo humano de acrilamida a los niveles
que se encuentran habitualmente en dichos alimentos, muchos
consumidores han expresado su preocupación. Por tanto, es un objeto
de la presente invención proporcionar un método para reducir el
nivel de acrilamida en productos alimenticios a base de maíz.
También es un objeto de la presente invención proporcionar
productos alimenticios a base de maíz con niveles reducidos de
acrilamida. De forma adicional, es un objeto de la presente
invención proporcionar un artículo comercial que comunique al
consumidor que un producto alimenticio a base de maíz tiene niveles
bajos o reducidos de acrilamida.
En un aspecto, la presente invención proporciona
un método para reducir el nivel de asparagina o acrilamida en un
producto alimenticio a base de maíz de la reivindicación 1 que
comprende añadir enzima reductor de asparagina al producto
alimenticio a base de maíz antes de calentarlo.
En otro aspecto, la presente invención
proporciona productos alimenticios a base de maíz de la
reivindicación 5, 8 y 11 que tienen niveles reducidos de
acrilamida.
Figura 1. La Figura 1 expone el mecanismo de
reacción propuesto por el cual se forma acrilamida a partir de
asparagina y de una fuente de carbonilo (como por ejemplo glucosa).
R_{1} y R_{2} puede ser = H, CH_{3}, CH_{2}OH,
CH_{2}
(CH_{2})_{n}CH_{3}, o cualquier otro componente que dé lugar a un azúcar reductor; n puede ser cualquier número entero inferior a 10.
(CH_{2})_{n}CH_{3}, o cualquier otro componente que dé lugar a un azúcar reductor; n puede ser cualquier número entero inferior a 10.
Figura 2. La Figura 2 expone el mecanismo de
reacción propuesto mediante el cual la asparaginasa reacciona con
asparagina para evitar la formación de acrilamida.
Figura 3. La Figura 3 expone un cromatograma de
muestra para análisis LC de asparagina y ácido aspártico. El eje x
representa el tiempo de retención y el eje y representa la
respuesta.
Los solicitantes han descubierto que la
asparagina, un aminoácido que se encuentra presente de forma natural
en prácticamente todos los sistemas vivos, puede formar acrilamida
cuando se calienta. Por ello, los alimentos más ricos en
asparagina, cuando se calientan, tienden a contener niveles
superiores de acrilamida; este es especialmente el caso cuando
alimentos que contienen asparagina se calientan en presencia de
azúcares reductores. Se ha descubierto también que la formación de
acrilamida es superior cuando los alimentos se cocinan para obtener
un contenido inferior de mezcla final.
Sin pretender imponer ninguna teoría, se piensa
que la acrilamida se forma en productos alimenticios a base de maíz
a través del mecanismo de reacción expuesto en la Figura 1. Se
piensa que el grupo alfa-amino de la asparagina
libre reacciona con una fuente de carbonilo, formando una base de
Schiff. Con la aplicación de calor, el aducto de la base de Schiff
se decarboxila formando un producto que puede: (1) hidrolizarse para
formar amida de beta-alanina (que puede, bajo la
acción del calor, degradarse asimismo para formar acrilamida) o (2)
descomponerse para formar acrilamida y la imina correspondiente.
(Los solicitantes han descubierto que los átomos precursores
rodeados con un círculo comprenden los carbonos y nitrógenos de la
acrilamida).
Por tanto, los solicitantes han descubierto
además que la formación de acrilamida en productos alimenticios
calentados puede reducirse eliminando la asparagina o convirtiendo
la asparagina del alimento en otra sustancia antes de cocinarlo.
Por lo tanto, cuando se calientan alimentos a base de maíz que
contienen niveles reducidos de asparagina, se reduce la cantidad de
acrilamida formada.
Los solicitantes han descubierto que añadir una
enzima que hidroliza el grupo amida de la cadena lateral de
asparagina antes de calentar (p. ej., cocinar) el alimento reduce el
nivel de acrilamida presente en el producto alimenticio acabado.
Sin pretender imponer una teoría, se cree que la adición de dicho
enzima degrada la cadena lateral de asparagina, evitando por lo
tanto que la asparagina forme acrilamida. Con ello, el enlace de
amida se hidroliza y la asparagina se transforma en ácido
aspártico. Este mecanismo de reacción se expone en la Figura 2.
Las ventajas de usar enzimas en el procesado de
alimentos a base de maíz son numerosas. Estas ventajas incluyen:
(a) son sustancias naturales, no tóxicas; (b) generalmente catalizan
una reacción dada sin causar reacciones secundarias no deseadas;
(c) son sustancias activas en condiciones de temperatura y pH muy
benignas; (d) son sustancias activas a concentraciones bajas; (e)
la velocidad de reacción puede controlarse ajustando la temperatura,
el pH y la cantidad de enzima utilizada; y (f) pueden inactivarse
después de que la reacción se haya desarrollado en la medida
deseada. (Food Chemistry, 4th Ed., Owen R. Fennema, Ed.,
Marcel Dekker, Inc., New York, 1985, págs. 427, 433).
En un aspecto, la presente invención proporciona
un método para la reducción de acrilamida en un producto
alimenticio a base de maíz. El método comprende reducir el nivel de
asparagina en un material alimenticio a base de maíz antes del
calentamiento (p. ej., cocinado) final. En otro aspecto, el método
comprende añadir a un material alimenticio a base de maíz un enzima
capaz de hidrolizar el grupo amida de la asparagina libre. El
encima preferido es asparaginasa.
En otro aspecto, la presente invención
proporciona un método para la reducción de aspargina en un producto
alimenticio a base de maíz. En una realización el método comprende
añadir a un material alimenticio a base de maíz un enzima capaz de
hidrolizar el grupo amida de la asparagina libre. El enzima
preferido es asparaginasa.
La presente invención proporciona un método para
reducir el nivel de acrilamida en un producto alimenticio a base de
maíz, que comprende:
- (1)
- añadir un enzima reductor de asparagina a un material alimenticio a base de maíz, en donde dicho producto alimenticio a base de maíz comprende asparagina;
- (2)
- de forma opcional mezclar el enzima con el producto alimenticio a base de maíz;
- (3)
- dejar pasar un tiempo suficiente para que el enzima reaccione con la asparagina;
- (4)
- desactivar o eliminar el enzima; y
- (5)
- calentar el producto alimenticio a base de maíz para formar el producto final alimenticio a base de maíz.
La influencia de la composición del ingrediente
y la temperatura de horneado en la formación de acrilamida ha sido
estudiada en el estado de la técnica (Biedermann y Grob,
Mitteilungen aus Lebensmitteluntersuchung und Hygiene 2003 (94):
406-422).
En la presente memoria, "enzima reductor de
asparagina" incluye cualquier enzima capaz de reducir el nivel
de asparagina en un producto alimenticio a base de maíz. En una
realización, el enzima reductor de asparagina es un enzima capaz de
hidrolizar el grupo amida de la asparagina libre. Un enzima
preferido para usar en la presente invención es el enzima celulasa.
Una fuente preferida de asparaginasa es
Sigma-Aldrich, catálogo núm. A2925. Otro enzima
preferido para su uso en la presente invención es glutaminasa.
En la presente memoria, los términos "enzima
reductor de asparagina" y "enzima" incluyen uno o más
enzimas; por ejemplo, los términos abarcan una mezcla de dos o más
enzimas. Por ejemplo, en estos términos se incluyen desamidasas que
tienen funcionalidad reductora de asparagina.
En la presente memoria, "a base de maíz"
significa que comprende de 50% a 100% de maíz.
En la presente memoria, "producto alimenticio
a base de maíz" incluye, aunque no de forma excluyente, cualquier
tipo de alimento a base de maíz, producto alimenticio a base de
maíz, ingrediente alimenticio a base de maíz, o mezclas de los
mismos que contiene asparagina.
El material alimenticio a base de maíz puede
estar en cualquier forma adecuada, incluyendo: crudo, desecado,
procesado, o pre-tratado. Métodos adecuados de
pre-tratamiento del producto alimenticio a base de
maíz incluyen, aunque no de forma excluyente: escaldar, cocinar al
vapor, hervir, trocear, macerar, triturar, reducir el tamaño de
partícula, secar con calor y combinaciones de los mismos. Por
ejemplo, el producto alimenticio a base de maíz puede incluir grano
entero, fragmentado, en elote o suelto, granos parciales, una
consistencia granular, una consistencia en polvo (p. ej., como por
ejemplo grano molido grueso o grano molido fino), granos cocinados
que han sido pre-tratados de algún modo (p. ej.,
procesados químicamente con tratamiento básico como por ejemplo
cal, por ejemplo en la preparación de masa de harina de maíz o
nixtamal), y combinaciones de los mismos. En una realización, el
producto alimenticio a base de maíz puede ser un alimento a base de
maíz que se usa en la preparación de otro alimento.
En la presente invención puede usarse cualquier
tipo de maíz adecuado. El tipo de maíz puede incluir, aunque no de
forma excluyente, maíz dentado, maíz de corteza dura, grano molido
fino, maíz dulce, maíz reventador, maíz tunicado, variedades
cerosas y combinaciones de los mismos. El color del maíz puede
incluir, aunque no de forma excluyente, amarillo, blanco, azul y
combinaciones de los mismos. El maíz puede proceder de selección
natural, hibridación, estar modificado genéticamente, y
combinaciones de los mismos.
En la presente memoria, "añadir" el enzima
al producto alimenticio a base de maíz incluye, aunque no de forma
excluyente, cualquier modo de juntar la asparagina y el enzima.
El enzima puede añadirse al material alimenticio
a base de maíz en cualquier forma adecuada. Por ejemplo, el enzima
puede añadirse como un polvo o en forma de una solución (p. ej.,
disuelto en agua). Además, el enzima puede añadirse al material
alimenticio a base de maíz en cualquier forma adecuada, como por
ejemplo directamente (por ejemplo mediante rociado, vertido, o
pulverización sobre el producto alimenticio a base de maíz) o
indirectamente. En una realización, el enzima se mezcla con otro
producto alimenticio que no contiene asparagina, a continuación la
mezcla resultante se añade al producto alimenticio a base de maíz
que contiene asparagina.
En otra realización, el enzima se añade a un
sustrato (p. ej., almidón, sílice); esto facilita la adición
homogénea del enzima al producto alimenticio a base de maíz. La
cantidad de enzima añadido es relativamente pequeña en comparación
con la cantidad de material alimenticio a base de maíz a la que se
añade el enzima. Por lo tanto, añadiendo enzima como parte de un
sistema de sustrato diluido, puede añadirse una cantidad superior
de mezcla enzima/sustrato al material con base de maíz para obtener
el mismo nivel de enzima.
En otra realización, al menos una parte de la
aspargina se extrae del producto alimenticio a base de maíz, el
extracto resultante se trata con enzima, posteriormente al menos una
parte del extracto vuelve a añadirse al menos a una parte del
producto alimenticio a base de maíz; por ejemplo, el enzima puede
añadirse a la corriente, o la corriente puede bombearse a través de
un lecho o columna de enzima inmovilizado (enzima adsorbido o
químicamente unido a un sustrato, preferiblemente un sustrato
inerte, p. ej., piezas de plástico o perlas en una columna).
Además, el enzima puede añadirse al producto
alimenticio a base de maíz en cualquier etapa adecuada de
procesamiento, o en más de una etapa de procesamiento. Por ejemplo,
puede añadirse enzima antes, durante, o tras el procesamiento o
fabricación del producto alimenticio a base de maíz; puede añadirse
enzima a un producto alimenticio antes, durante, o tras la adición
del producto alimenticio a base de maíz a los otros ingredientes del
producto alimenticio; puede añadirse enzima al producto alimenticio
una vez que está preparado pero antes del calentamiento final; y
variaciones y combinaciones de los mismos. Por ejemplo, puede
mezclarse enzima con ingredientes para masa durante el mezclado de
una masa de maíz para usar en la preparación de aperitivos de maíz
procesados.
La cantidad de enzima a añadir puede depender
del nivel de reducción de asparagina y, por tanto, del nivel de
reducción de acrilamida que se desee. La cantidad de enzima a añadir
también depende de la cantidad de asparagina presente en el
producto alimenticio a base de maíz; productos alimenticios a base
de maíz con mayor contenido en asparagina generalmente requerirán
niveles superiores de enzima o mayor tiempo de reacción para
obtener el mismo nivel de reducción de acrilamida. La cantidad de
enzima que debe añadirse puede depender también del enzima
utilizado en cada caso (por ejemplo, la capacidad en particular del
enzima para degradar aspargina) y del producto alimenticio a base
de maíz tratado en cada caso.
Los enzimas se comercializan más en forma de
unidades de actividad que en peso o volumen. Por ello, la cantidad
eficaz de enzima requerido para alcanzar el nivel deseado de
reducción de acrilamida en el producto alimenticio a base de maíz
acabado dependerá de la actividad del producto enzimático utilizado
en cada caso.
El experto en la técnica será capaz de
determinar la cantidad efectiva de enzima a partir del producto
alimenticio a base de maíz en particular, del enzima en particular,
de la actividad propia del enzima y del resultado deseado.
De forma opcional, pero preferiblemente, el
enzima se mezcla íntimamente con el producto alimenticio a base de
maíz. Puede utilizarse cualquier método de mezcla adecuado. En una
realización, la mezcla se lleva a cabo de forma simultánea con la
maceración del producto alimenticio a base de maíz y la adición del
enzima.
La cantidad de tiempo necesario para que el
enzima reaccione con la aspargina dependerá de factores que
incluyen, aunque no de forma excluyente, el nivel deseado de
reducción de acrilamida, las características del producto
alimenticio a base de maíz en cada caso (p. ej., la composición
química, la cantidad de aspargina presente, el tamaño de partícula)
y el enzima añadido en cada caso. Preferiblemente, el enzima se deja
reaccionar durante un intervalo de tiempo suficiente como para
obtener un producto alimenticio a base de maíz en el que el nivel
de aspargina ha sido reducido en al menos 10%, preferiblemente al
menos 30%, más preferiblemente al menos 50%, todavía más
preferiblemente al menos 70% e incluso más preferiblemente al menos
90%. En general, cuanto más tiempo se permita para la reacción del
enzima, mayor será el nivel de reducción de aspargina y por ello
mayor el nivel de reducción de acrilamida. La etapa de dejar pasar
un tiempo suficiente para que la reacción se lleve acabo del modo
adecuado, por ejemplo, puede llevarse a cabo simultáneamente con la
adición del enzima al producto alimenticio con base de maíz,
mezclando el enzima con el producto alimenticio a base de maíz o
mediante combinaciones de los procesos anteriores.
Como es conocido en la técnica, el pH y la
temperatura son factores que afectan a la actividad enzimática. El
experto en la técnica debería ser capaz de determinar fácilmente
condiciones óptimas de estos y otros parámetros (p. ej., contenido
en agua). Además, condiciones óptimas de pH y de temperatura para
diferentes enzimas se encuentran disponibles de forma típica en la
bibliografía y/o pueden obtenerse de los proveedores de enzimas.
Cuando el enzima ha reaccionado en una cierta
medida se desactiva o elimina del producto alimenticio con base de
maíz. Cuando se utilice un enzima que es seguro para el consumo (p.
ej., se encuentra presente de forma natural y se halla presente en
alimentos a base de maíz de modo habitual) puede decidirse no
desactivar o no eliminar el enzima. El enzima puede desactivarse
mediante uso de ajuste del pH, tratamiento con una proteasa o
combinaciones de los mismos. Además, el enzima puede eliminarse del
producto alimenticio a base de maíz mediante extracción. El enzima
puede desactivarse, eliminarse, o someterse a una combinación de
desactivación y de eliminación.
La desactivación del enzima puede tener lugar al
mismo tiempo que otras etapas de procesamiento. Por ejemplo, la
etapa de desactivación del enzima puede ser parte de las etapas de
procesamiento mediante molienda del maíz en seco o en húmedo. En
una realización, la adición de agua-cal con un pH
elevado durante la producción de nixtamal desnaturaliza el
enzima.
El producto alimenticio a base de maíz puede ser
entonces calentado del modo habitual, como por ejemplo mediante
horneado, freidura, extrusión, secado (p. ej., mediante vacío o en
un secador de tambor) hinchado o mediante microondas. Al menos una
parte del enzima puede añadirse al producto alimenticio a base de
maíz durante la etapa de calentamiento. La desactivación del enzima
puede tener lugar mediante calentamiento, por lo tanto la etapa de
desactivación opcional y la etapa de cocinado pueden llevarse a cabo
de forma simultánea. El procesamiento con calor mediante cocinado
puede desnaturalizar e inactivar el enzima de modo que el producto
alimenticio con base de maíz no esté sometido de forma continua a
actividad enzimática. Además, al menos una parte del tiempo
permitido para la reacción enzimática puede tener lugar durante la
etapa de calentamiento.
En la presente memoria el término "producto
alimenticio a base de maíz acabado" o "producto alimenticio a
base de maíz" incluye, aunque no de forma excluyente, alimentos a
base de maíz listos para el consumo y alimentos a base de maíz para
usar como ingredientes para preparar otros alimentos a base de
maíz.
Preferiblemente, el nivel de acrilamida en el
producto alimenticio a base de maíz acabado se reduce en al menos
10%, preferiblemente en al menos 30%, más preferiblemente de al
menos 50%, más preferiblemente todavía de al menos 70% y aún más
preferiblemente de al menos 90%.
La presente invención puede llevarse a cabo
mediante cualquier modo adecuado. Por ejemplo, el método en la
presente memoria puede llevarse a cabo en lotes, en semi lotes o en
modo continuo.
Los productos alimenticios a base de maíz
preparados según el método que se describe en la presente memoria
tienen una reducción en el nivel de acrilamida de al menos 10%,
preferiblemente de al menos 30%, más preferiblemente de al menos
50%, más preferiblemente todavía de al menos 70% y aún más
preferiblemente de al menos 90%.
El método que se describe en la presente memoria
puede aplicarse a la producción de cualquier producto alimenticio a
base de maíz adecuado, incluyendo de forma no excluyente alimentos a
base de maíz que contienen hidratos de carbono, especialmente
alimentos a base de maíz de bajo contenido en agua (p. ej., menos de
10% de agua), que se calientan durante la preparación. Por ejemplo,
el método puede usarse para reducir el nivel de acrilamida en
alimentos para aperitivos procesados, cereales para el desayuno,
diferentes tipos de pan, galletas, aperitivos salados tipo cracker,
pastas para preparar en la tostadora, bases para pizza, galletas
saladas tipo pretzel, trozos de tortilla de maíz frita de tipo
nacho, tortillas para taco, sémola de maíz, maíz nixtamalizado, masa
blanda, tortitas fritas de patata o de patata y cebolla, palomitas
de maíz, productos a base de palomitas de maíz, perritos calientes
rebozados en harina de maíz, grano molido fino, masas, almidones,
mezclas, mezclas para rebozado, bebidas (p. ej., bebidas
alcohólicas como por ejemplo whiskey), rellenos para tarta a la
americana, sopas, jugos de carne, estofados, chiles, comida para
animales (p. ej., comida para perros, comida para gatos, comida
para hurones, comida para cobayas, comida para conejos, comida para
ratas, comida para ratones, comida para pollos, comida para pavos,
comida para cerdos, comida para caballos, comida para cabras, comida
para ovejas, comida para monos, comida para peces) y cualquier otro
producto alimenticio que comprenda maíz.
En una realización, los trozos de tortilla de
maíz frita de tipo nacho tienen menos de 75 ppb de acrilamida,
preferiblemente menos de 50 ppb y más preferiblemente menos de 10
ppb.
En otra realización, los fritos de maíz de tipo
nacho tienen menos de 75 ppb de acrilamida, preferiblemente menos
de 50 ppb y más preferiblemente menos de 10 ppb.
En otra realización, un cereal para desayuno con
base de maíz, preferiblemente copos de maíz, tiene menos de 60 ppb
de acrilamida, preferiblemente menos de 40 ppb de acrilamida, más
preferiblemente menos de 20 ppb de acrilamida y con máxima
preferencia menos de 10 ppb.
En una realización preferida, trozos de tortilla
frita de maíz de tipo nacho se elaboran a partir de harina desecada
tratada elaborada a partir de masa de harina de maíz. En una
realización preferida, la masa de harina de maíz seca se rehidrata
con agua para formar una masa de harina de maíz que se utiliza
posteriormente para producir trozos de tortilla frita de maíz de
tipo nacho como se describe en WO 01/91581, publicada el 6 de
diciembre de 2001, de Zimmerman y col.
Aunque el método descrito en la presente memoria
se describirá generalmente en términos de productos alimenticios a
base de maíz preferidos, el experto en la técnica debería entender
que el método en la presente memoria puede aplicarse a cualquier
producto alimenticio a base de maíz que sea adecuado.
El método en la presente memoria puede usarse
para elaborar productos a base de maíz molidos en seco. Los tipos
de productos producidos mediante molienda en seco puede incluir,
aunque no de forma excluyente, sémola de maíz, grano de maíz molido
grueso y grano de maíz molido fino. Estos productos molidos en seco
pueden usarse en la fabricación de productos alimenticios tales
como cereales para desayuno, mezclas (p. ej., tortitas a la
americana, galletas, magdalenas), productos horneados, alimentos
para aperitivos, recubrimientos (p. ej., empanados o rebozados),
agentes antiadherentes para barras de pan o pizzas, y alimentos para
bebé.
En operaciones de molienda en seco típicas, los
granos de maíz se limpian y a continuación se elimina el germen de
los mismos usando técnicas que son bien conocidas en la técnica. El
maíz seco se muele a continuación para formar un producto a base de
maíz molido seco. Según la presente invención, puede añadirse enzima
al maíz antes, durante, o tras la molienda, o combinaciones de las
mismas.
Por ejemplo, puede añadirse enzima durante la
etapa de lavado previa a la molienda en seco incrementándose tanto
la cantidad de agua como la extensión del tiempo de contacto para
proporcionar suficiente tiempo de reacción enzimática. En una
realización, se añade enzima a maíz hidratado bajo presión elevada
y/o temperatura elevada (p. ej., a una presión y temperatura a la
cual el enzima no se desactiva ni se desnaturaliza). Puede usarse
cualquier relación agua-maíz, como puede determinar
fácilmente el experto en la técnica. La duración del tiempo en que
los granos de maíz están en contacto con el agua debería ser
suficiente para que el agua sea transportada a través del
pericarpio hasta el endosperma blando en el interior del grano.
Preferiblemente, la extensión de tiempo en que el maíz está en
contacto con el agua no supone un hinchamiento excesivo del grano.
De forma ideal, los gránulos de almidón de maíz del interior del
grano mantendrán la característica de ser birrefringentes cuando se
observan con un microscopio expuestos a luz polarizada. Puede usarse
cualquier tiempo de contacto agua-grano, como puede
determinar fácilmente el experto en la técnica, para lograr el nivel
deseado de reducción de asparagina. La temperatura del agua puede
elevarse ligeramente para permitir una difusión más rápida del agua
a través del pericarpio. Preferiblemente, la temperatura es tal que
los gránulos de almidón de maíz continúan siendo birrefringentes
(no se gelatinizan). Preferiblemente, se agita la mezcla de agua y
grano de maíz.
El maíz se seca preferiblemente entonces antes
de la eliminación del desgerminado. El maíz puede secarse mediante
una variedad de métodos incluyendo, aunque no de forma excluyente,
modos conductivos, por convección de aire, o de transferencia de
calor radiante como se realiza en operaciones unitarias en hornos,
lechos fluidizados, torres de secado o lecho compactado. Las
condiciones de secado se fijan preferiblemente para proporcionar
granos de maíz que comprenden de 1% a 50% de humedad,
preferiblemente de 5% a 35% de humedad, más preferiblemente de 10%
a 30% de humedad y con máxima preferencia de 15% a 25% de humedad. A
continuación, se muele el maíz en seco. El maíz puede secarse y
molerse usando técnicas conocidas en la técnica, tales como las que
se encuentran en Corn Chemistry and Technology, Watson, S.A.
y Ramstad, P.E., AACC Monograph Series, 1987 (a continuación
"Corn Chemistry and Technology"), págs.
351-376.
En otra realización, los granos de maíz se
desgerminan, a continuación se remojan en una solución acuosa de
enzima.
En otra realización, se usa maíz que se trata
con enzima durante el lavado para fabricar un producto molido en
seco, a continuación se trata de nuevo el producto molido en seco
con enzima. Preferiblemente se agita la mezcla total. Procesos de
mezclado adecuados incluirían, aunque no de forma excluyente,
tanques de capacidad en discontinuo con agitadores de tipo
impulsor, reactores de tanque de tipo agitación continua, reactores
de mezcla de flujo pistón, mezcladores de lecho fluidizado que usan
una fase de gas dispersado como el medio de producir movimiento, o
mezcladores de tipo extrusor que pueden tener configuraciones de
serpentín único o múltiple. El nivel de mezclado y de agitación
puede variarse para mejorar el contacto entre el enzima y el maíz
para reducir la cantidad de tiempo de contacto necesario manteniendo
al mismo tiempo también otras propiedades deseables del producto de
maíz. A continuación se secaría el producto de maíz molido en seco.
Procesos de secado adecuados pueden incluir, aunque no de forma
excluyente, secado en tambor, secado por pulverización,
enfriamiento por pulverización, hornos o torres de lecho fluidizado
o secadoras de tipo zona de chorro como por ejemplo los conocidos
en la
técnica.
técnica.
Una realización preferida del presente
desarrollo comprende el uso del producto molido en seco tratado
directamente en su estado húmedo para preparar un producto de uso
final; esto evita la etapa extra y la energía consumida para secar
este producto. El producto tratado húmedo puede usarse en una mezcla
con otros componentes de materia prima seca para formar una
composición de masa parcial o completamente hidratada que puede
recibir de forma opcional más agua añadida
En otra realización, se añade polvo de enzima al
producto de maíz desecado triturado. En el envase de este producto
de maíz desecado se incluyen instrucciones que indican al usuario
del producto que añada al producto una cantidad apropiada de agua,
para que el enzima convierta la asparagina en ácido aspártico
durante el procesamiento para transformarlo en un producto
alimenticio. Además, los fabricantes de este producto de maíz molido
con enzima seco pueden proporcionar instrucciones especificando
temperatura adecuada, agua, pH, y tiempo de incubación de modo que
pueda obtenerse el nivel deseado de reducción.
En otra realización, el enzima se añade durante
el procesamiento o la fabricación del producto acabado como por
ejemplo cereal para desayuno o un aperitivo. El tratamiento con
enzima puede realizarse durante cualquier etapa de la producción en
la fabricación de un producto acabado, incluyendo de forma no
excluyente, mezclando el producto de maíz molido con agua u otros
ingredientes húmedos, extrusión, molienda, o laminando una masa que
comprende el producto de maíz molido y opcionalmente otros
ingredientes. El enzima puede añadirse al producto de maíz molido
mediante cualquier modo viable, incluyendo de forma no excluyente,
añadir el enzima a agua u otro líquido que se mezcla a continuación
con el producto de maíz molido, añadiendo enzima al producto de
maíz molido antes o durante el mezclado con otros ingredientes secos
o húmedos, inyectar una solución de enzima durante la extrusión del
producto de maíz molido, pulverizar, frotar o añadir mediante goteo
solución de enzima sobre el producto de maíz molido siguiendo
mezclado, extrusión, o laminación mediante molienda. Es preferible
tratar el maíz molido durante el procesamiento del producto de uso
final, puesto que evita una etapa de secado añadida si el producto
de maíz molido en seco es tratado con enzima de forma individual
antes de fabricar el producto de uso final.
En otra realización, el producto tratado se
mezcla con otros ingredientes que previamente han sido hidratados
para formar una consistencia granulada, en forma de partículas
aglomeradas o de masa.
En otra realización, el producto de maíz molido
en seco se trata con enzima al mismo tiempo que materias primas que
comprenden el producto alimenticio final. Los productos secos pueden
mezclarse primero como una mezcla seca homogénea, por separado, o
componerse durante el mezclado con la mezcla de agua y enzima.
El método preferido para tratar maíz con enzima
para operaciones de molienda en húmedo es la adición de enzima a
los procesos inherentes de remojo, cocinado o remojo en caliente.
Utilizar esta etapa existente evita introducir complejidad
adicional de proceso. El propósito de estos procesos de contacto con
agua es ablandar el grano de maíz para permitir una mayor difusión
de sustancias químicas para el tratamiento, separación de los
componentes del grano de maíz o reducción del tamaño mediante
trituración. El proceso de poner en contacto con agua debería
mantenerse en condiciones que serían usadas normalmente para
transferir las propiedades deseadas al producto de maíz siempre y
cuando la temperatura se mantenga bajo un nivel que sería deletéreo
para la estabilidad del enzima. Estas condiciones incluyen de forma
típica relación de agua a maíz, tiempo de contacto, presión y
temperatura. Para asegurar la funcionalidad del enzima, se añaden
preferiblemente cualquiera ingrediente que puedan afectar a la
eficacia del enzima (p. ej., componentes que alteran el pH) después
del período de incubación del enzima.
En una realización, el remojo en caliente del
maíz para la producción de almidón tiene preferiblemente un volumen
de agua de 1,2 a 1,4 m^{3} por 907.185 kg (2000 libras) de granos
de maíz. Preferiblemente, el maíz se remoja en caliente de 22 a 50
horas para permitir que el pericarpio y el endosperma se suavicen y
permitir que el maíz aumente su contenido en humedad de 16 a 45%
durante el proceso de remojo en caliente. El agua de remojo en
caliente se calienta preferiblemente a una temperatura de 29,4ºC
(85ºF) a 65,6ºC (150ºF), más preferiblemente de 38ºC (100ºF) a
57,2ºC (135ºF), y con máxima preferencia de 48,9ºC (120ºF) a 54,4ºC
(130ºF). Pueden añadirse al agua de forma opcional coadyuvantes del
proceso tales como dióxido de azufre para permitir una difusión más
rápida del agua en la matriz del grano contribuyendo al
desmoronamiento de la matriz de almidón de la proteína. El remojo
en caliente puede hacerse mediante un proceso en discontinuo o
preferiblemente en continuo. De forma típica el proceso incluye una
serie de tanques donde se hace fluir a contracorriente agua de un
tanque a otro. Pueden encontrarse procesos de molienda de maíz en
húmedo en Corn Chemistry and Technology, págs.
377-397.
Un proceso especializado de molienda en húmedo
incluye la producción de masa de harina de maíz, que es maíz
cocinado a la cal triturado con una textura y sabor característicos,
como es conocido en la técnica. Véase, p. ej., Corn Chemistry
and Technology, págs. 410-411. El maíz tratado
de este modo se usa más a menudo para fabricar productos tales como
trozos de tortilla frita de maíz de tipo nacho, tortilla de maíz y
fritos de maíz. La masa de harina de maíz puede procesarse para
elaborar directamente productos alimenticios a base de maíz como
trozos de tortilla frita de maíz de tipo nacho o puede triturarse y
secarse para elaborar una masa de harina de maíz para usar en
procesamientos posteriores.
El proceso para fabricar masa de harina de maíz
incluye cocinar grano de maíz integral en presencia de una solución
de cal-agua seguido de remojado en caliente sin
calor añadido. El maíz tratado a la cal y ablandado se lava con
agua, se elimina el agua, a continuación se tritura hasta obtener
una granulación deseada. Hay varias salidas para la masa de harina
de maíz. Puede alimentarse directamente a un extrusor de
conformación para fabricar productos para aperitivo o enviarse a un
sistema de conformación en láminas seguido de cocinado (p. ej.,
horneado, braseado) para elaborar tortillas tradicionales. Además,
pueden prepararse trozos de tortilla de maíz frita de tipo nacho
friendo las tortillas acabadas o una masa de harina de maíz
directamente. De forma opcional, la masa de harina de maíz puede
secarse y tamizarse para obtener una harina elaborada a partir de
masa de harina de maíz.
El enzima puede añadirse en múltiples etapas de
procesamiento en el proceso de fabricación de masa de harina de
maíz o producto alimenticio. Preferiblemente, el tratamiento tendrá
lugar en una fase temprana del proceso de elaboración de masa de
harina de maíz para dejar pasar un tiempo de retención suficiente
para completar la conversión encimática de la asparagina y antes de
la etapa de secado en el proceso de fabricación de la masa de
harina de maíz, o antes de la etapa de cocinado en la fabricación de
tortillas o alimentos para aperitivos a base de masa de harina de
maíz, porque puede formarse un cierto nivel de acrilamida en esta
etapa de secado. Preferiblemente, el tratamiento con enzima tiene
lugar antes de ajustar el pH (p. ej., la adición de cal),
permitiendo la máxima eficacia de la reducción de asparagina.
En una realización del proceso de fabricación de
masa de harina de maíz, el maíz se transforma en masa de harina de
maíz o harina elaborada a partir de masa de harina de maíz usando un
proceso tradicional de cocinado en discontinuo y de remojo en
caliente. La cantidad de agua usada para cocinar y remojar en
caliente el maíz puede expresarse como una relación en peso
adimensional del peso del agua al peso del maíz. Preferiblemente
esta relación es de 0,6 a 3,0, más preferiblemente de 1,0 a 2,0,
mucho más preferiblemente de 1,0 a 1,5 y, con máxima preferencia,
de 1,2 a 1,5. Puede añadirse la cal al agua en cualquier momento,
antes o durante el proceso de cocinado para obtener la
característica de producto final deseada. En el proceso tradicional,
la cal se añade preferiblemente al agua de cocción antes que el
maíz para maximizar el tiempo de contacto entre el maíz y la
solución cal-agua.
Preferiblemente en el presente método, la cal se
añade a maíz que ha sido pre-tratado con enzima. En
una realización, la cal es hidróxido de calcio en su forma
hidratada o en su forma anhidra. La cantidad de cal añadida al agua
puede expresarse como una relación en peso adimensional del peso de
la cal al peso del maíz. La relación de peso de cal a maíz es
preferiblemente de 0,01 a 5,0, más preferiblemente de 0,10 a 2,0,
mucho más preferiblemente de 0,20 a 1,0 y, con máxima preferencia,
de 0,20 a 0,75. El tiempo de cocción es preferiblemente de 1 a 120
minutos, más preferiblemente de 4 a 60 minutos, mucho más
preferiblemente de 4 a 45 minutos y, con máxima preferencia, de 20
a 45 minutos. La temperatura del agua de cocción es preferiblemente
de 54,4ºC (130ºF) a 100ºC (212ºF), más preferiblemente de 65,6ºC
(150ºF) a 93,3ºC (200ºF) y, con máxima preferencia, de 71ºC (160ºF)
a 90,6ºC (195ºF). La cantidad de tiempo que el maíz se remoja en
caliente o se remoja en la solución cal-agua tras
la cocción es preferiblemente de 0,1 a 48 horas, más preferiblemente
de 2 a 24 horas, mucho más preferiblemente de 2 a 16 horas y, con
máxima preferencia, de 4 a 12 horas. La solución
cal-agua se deja enfriar sin calor añadido durante
el proceso de remojo en caliente. Métodos alternativos para elaborar
masa de harina de maíz pueden incluir, aunque no de forma
excluyente, cocinar en agua sin cal, añadir posteriormente cal
durante la operación de remojo en caliente, cambiar el agua tras la
etapa de cocción por agua fresca sin cal, o cambiar el agua después
de la cocción por una nueva solución de cal-agua. El
uso de solución de cal-agua puede no ser compatible
con el enzima añadido, especialmente si el pH es muy alto, p. ej.
superior a 10. En situaciones en donde el pH es alto, se prefiere
añadir enzima antes o después del tratamiento con solución de
cal-agua. Sin embargo, puede usarse enzima en
cualquier momento adecuado del proceso de elaboración de masa de
harina de maíz.
\newpage
Una realización del proceso de elaboración de
masa de harina de maíz es el proceso de elaboración tradicional de
masa de harina de maíz, que comprende las etapas siguientes:
- (1)
- Combinar maíz con agua y cal para formar una mezcla;
- (2)
- Cocinar la mezcla;
- (3)
- Remojar en caliente la mezcla para formar nixtamal;
- (4)
- De forma opcional lavar y/o o neutralizar el nixtamal, preferiblemente con solución ácida;
- (5)
- Triturar el nixtamal para formar masa de harina de maíz;
- (6)
- De forma opcional mezclar la masa de harina de maíz con otros ingredientes;
- (7)
- De forma opcional transferir la masa de harina de maíz a equipos de procesamiento tales como un extrusor o cortadora-laminadora;
- (8)
- De forma opcional someter la masa de harina de maíz a un proceso de fabricación tal como extrusión, laminación, cortado o combinaciones de los mismos.
- (9)
- Cocinar la masa de harina de maíz, preferiblemente horneando y/o friendo, para formar el producto alimenticio acabado; y
- (10)
- Añadir enzima antes, durante y/o después de las etapas 1 a 8 anteriores.
Para el proceso de fabricación de harina
elaborada a partir de masa de harina de maíz, pueden usarse las
siguientes etapas después de triturar el nixtamal para
transformarlo en masa de harina de maíz. Una masa de harina de maíz
no pretratada o pretratada puede procesarse mediante las siguientes
etapas. En general, el método comprende:
- (1)
- Secar la masa de harina de maíz;
- (2)
- De forma opcional tamizar la masa de harina de maíz; y
- (3)
- De forma opcional añadir enzima a la masa de harina de maíz.
En una realización, se trata masa de harina de
maíz pretratada de forma adicional con enzima para obtener una
mayor reducción de asparagina y por lo tanto, de acrilamida.
Asimismo, pueden usarse métodos alternativos de
producción de masa de harina de maíz y harina elaborada a partir de
masa de harina de maíz incluyendo, aunque de forma no excluyente,
extrusión con o sin cal como se describe en las patentes
US-5.558.886 y US-4.985.269,
procesos en continuo de cocinado-remojo en caliente
en continuo, producción en continuo usando componentes individuales
de grano de cereal como se describe en
US-6.068.873, u otros métodos conocidos por el
experto en la técnica. Puede llevarse a cabo un pretratamiento con
enzima para reducir asparagina durante cualquier etapa del proceso
descrito anteriormente o cualquier otra etapa adecuada de
cualquiera proceso alternativo y, de forma opcional, durante etapas
múltiples o con tratamientos múltiples. Métodos de adición del
enzima al producto de maíz para el tratamiento incluyen, aunque no
de forma excluyente, añadir enzima seco al maíz, añadir enzima al
agua de cocción antes, durante o después de la cocción, añadir
enzima antes, durante o después del remojado en caliente, añadir
enzima antes, durante o después del lavado, añadir enzima durante
una etapa de lavado de forma opcional permitiendo que el maíz se
remoje en la solución de enzima, añadir enzima seco o de forma
opcional en solución acuosa antes o durante la molienda, añadir
enzima seco o acuoso durante el mezclado, añadir enzima seco o
acuoso durante la extrusión o laminación, o pulverización, frotado
o aplicación por goteo de solución acuosa de enzima sobre la masa
antes, durante o después de la trituración, mezclado, extrusión o
laminación. Estos métodos alternativos de tratamiento del maíz
durante el proceso de elaboración de masa de harina de maíz no
tienen por qué influir en la eficacia de la reducción del contenido
de asparagina siempre y cuando se mantenga un tiempo de retención
suficiente con un enzima reductor de asparagina a una temperatura
que no degrade el enzima de forma significativa. El fabricante del
enzima específico puede facilitar las condiciones óptimas o el
experto en la técnica puede determinar fácilmente las condiciones
apropiadas para el tratamiento de enzima.
Un método opcional de tratamiento con enzima de
harina seca elaborada a partir de masa de harina de maíz es
añadiendo enzima a la masa de harina elaborada a partir de masa de
harina de maíz como un polvo seco. Por ejemplo, cuando se añade
como un polvo seco, el usuario final puede añadir el agua que
permite al enzima transformar la asparagina en ácido aspártico
durante el procesamiento de harina elaborada a partir de masa de
harina de maíz en un producto alimenticio acabado. El enzima puede,
de forma opcional, eliminarse o desactivarse. El agua puede
eliminarse de forma opcional tras el periodo de incubación. Los
fabricantes de esta harina elaborada a partir de masa de harina de
maíz con enzima seco pueden proporcionar instrucciones especificando
temperatura adecuada, agua, pH y tiempo de incubación de modo que
pueda obtenerse el nivel deseado de reducción.
La harina elaborada a partir de masa de harina
de maíz y el grano molido fino pre-gelatinizado o
pre-cocinado puede elaborarse de forma alternativa
con un proceso de tipo extrusión en el que el maíz se transfiere
mediante un único serpentín o varios a través de un recipiente de
alta tolerancia como por ejemplo un barril o tubo. Es importante
mantener la temperatura del extrudido para evitar degradar la
composición de enzima. Preferiblemente, el sistema enzimático se
introduciría en las primeras zonas del extrusor donde la temperatura
y tiempo de retención se establecerían para favorecer la máxima
actividad del enzima. Más preferiblemente, se usan dos extrusores
en serie de modo que el primer extrusor sirve de mezclador para la
introducción de sistema enzimático mediante contacto con el maíz
bajo condiciones favorables para maximizar la conversión enzimática.
Con máxima preferencia, el maíz se pre-acondiciona
con el sistema enzimático en un pre-mezclador antes
de la introducción al proceso de extrusión. El sistema de mezcla
puede incluir, aunque no de forma excluyente, un tanque en
discontinuo, una serie de tanques, un reactor de flujo pistón, un
mezclador en sigma, mezcladores de nervaduras o paletas, un
mezclador planetario, un mezclador de trituración, operación en
lecho fluidizado, o de enfriamiento mediante pulverización o
combinaciones de los mismos.
Asimismo, el maíz usado para operaciones de
molienda en húmedo puede pretratarse primero con enzima para obtener
un nivel reducido de asparagina, después transferirse en estado
húmedo para un procesamiento adicional o de forma alternativa
secarse y almacenarse para ser usado posteriormente.
De forma alternativa, los productos finales de
operaciones de molienda de maíz en húmedo incluyendo, aunque de
forma no excluyente sémola de maíz, maíz molido, nixtamal, masa de
harina de maíz y almidones pueden tratarse con enzima tras la
producción de molienda en húmedo.
\vskip1.000000\baselineskip
Los productos de maíz deshidratado pueden usarse
tal cual, o pueden, de forma opcional, redreshidratarse y usarse
para producir productos alimenticios a base de maíz tales como
polenta, masa blanda, pan de maíz, magdalenas de maíz, tortillas,
sémola de maíz y otros aperitivos tales como fritos de maíz y
hojaldre de maíz extrudido. Los productos de maíz deshidratados
pueden utilizarse también en diferentes tipos de pan, jugos de carne
asada, salsas, comida para bebé, o cualquier otro producto
alimenticio adecuado a base de maíz. En una realización, el
producto alimenticio a base de maíz se usa como recubrimiento para
alimentos fritos, tales como pescado, calabacín, champiñones y
barritas de queso. En otra realización, el producto se usa como un
agente antiadherente, por ejemplo rociado sobre el fondo de una
pizza o sobre un soporte para hornear pizza para ayudar a soltar la
pizza del soporte. El producto puede usarse también como un agente
antiadherente para barras de pan.
El producto de maíz tratado con enzima
deshidratado puede usarse para elaborar aperitivos de maíz
procesados, preferiblemente trozos de tortilla frita de maíz de
tipo nacho o fritos de maíz. En realizaciones preferidas, se usa
enzima adicional durante el proceso de fabricación del aperitivo
(además del enzima usado en la fabricación del producto de maíz
deshidratado) para aumentar de forma adicional el nivel de reducción
de acrilamida.
\vskip1.000000\baselineskip
En una realización, un aperitivo de maíz
procesado se fabrica mediante el método que comprende:
- (1)
- añadir un enzima reductor de asparagina a una masa a base de maíz que comprende masa de harina de maíz;
- (2)
- conformar una pieza de aperitivo a partir de la masa; y
- (3)
- cocinar la pieza de aperitivo para formar un aperitivo procesado.
\vskip1.000000\baselineskip
En otra realización, un aperitivo procesado se
elabora mediante el método que comprende:
- (1)
- mezclar ingredientes secos que comprenden harina elaborada a partir de masa de harina de maíz y, de forma opcional, otros ingredientes;
- (2)
- añadir agua;
- (3)
- conformar una masa;
- (4)
- de forma opcional conformar una lámina de masa;
- (5)
- conformar una pieza de aperitivo; y
- (6)
- cocinar la pieza de aperitivo para conformar un aperitivo procesado;
- (7)
- añadir un enzima reductor de asparagina antes, durante, o después de cualquiera de las etapas (1) a (5) anteriores.
\newpage
En una realización de la invención, un trozo de
tortilla frita de maíz frita de tipo nacho hecho de masa de harina
de maíz se elabora mediante el método que comprende:
- (1)
- añadir enzima a una masa que comprende masa de harina de maíz y de forma opcional otros ingredientes;
- (2)
- conformar una pieza de aperitivo a partir de la masa; y
- (3)
- cocinar la pieza de aperitivo para formar un trozo de tortilla frita de maíz de tipo nacho.
\vskip1.000000\baselineskip
En otra realización, un trozo de tortilla frita
de maíz de tipo nacho fabricado a partir de harina elaborada a
partir de masa de harina de maíz se fabrica mediante el método que
comprende:
- (1)
- mezclar ingredientes secos que comprenden harina elaborada a partir de masa de harina de maíz y, de forma opcional, otros ingredientes;
- (2)
- de forma opcional añadir emulsionante a los ingredientes secos;
- (3)
- añadir agua;
- (4)
- mezclar para formar una masa;
- (5)
- conformar una lámina de masa;
- (6)
- conformar una pieza de aperitivo a partir de la lámina de masa;
- (7)
- cocinar la pieza de aperitivo para formar un aperitivo procesado. y
- (8)
- añadir un enzima reductor de asparagina antes, durante, o después de cualquiera de las etapas (1) a (6) anteriores.
\vskip1.000000\baselineskip
Puede añadirse enzima en cualquier etapa
adecuada del proceso, por ejemplo puede añadirse enzima durante las
etapas de mezclado, de forma opcional durante las etapas de adición
de emulsionante, de adición de agua, de mezclado y/o de
conformación. De forma alternativa, el enzima puede aplicarse,
preferiblemente como una solución, a la superficie de la masa; esto
puede tener lugar tanto antes como después de formar las piezas de
aperitivo a partir de la lámina de masa. En una realización, la
solución de enzima se añade a la superficie de la lámina de
masa.
masa.
Puede llevarse a cabo un proceso de cocinado
mediante cualquier método adecuado, por ejemplo freidura, horneado,
o una combinación de freidura y horneado. Además, las etapas de
conformación y de cocinado pueden llevarse a cabo de forma
simultánea, como por ejemplo mediante extrusión.
En una realización, los trozos de tortilla frita
de maíz de tipo nacho tienen menos de 75 ppb de acrilamida,
preferiblemente menos de 50 ppb y, más preferiblemente, menos de 10
ppb.
En otra realización, los fritos de maíz de tipo
nacho tienen menos de 75 ppb de acrilamida, preferiblemente menos
de 50 ppb y más preferiblemente menos de 10 ppb.
\vskip1.000000\baselineskip
Los parámetros utilizados para caracterizar los
elementos de la presente invención son cuantificados mediante
métodos analíticos particulares. Estos métodos se describen
detalladamente a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Se introduce acrilamida
1-^{13}C (AA^{13}C) en productos alimenticios y
se someten a extracción con agua caliente. El sobrenadante acuoso
se extrae tres veces con acetato de etilo, y los extractos de
acetato de etilo se combinan y concentran y analizan mediante LC/MS
con monitorización de ion seleccionado para la detección específica
de AA y de AA^{13}C.
- 1.
- Pesar 6,00 \pm 0,01 g de muestra en un matraz Erlenmeyer de 125 mL. Nota: colocar la muestra en un procesador de alimentos y pulsar durante 30 segundos de manera que el tamaño de partículas sea de aproximadamente 0,32 cm (1/8 pulgada) o inferior. Si la muestra es demasiado pequeña como para ser triturada de forma eficaz en un procesador de alimentos, colocar la muestra en una bolsa de plástico nueva (p. ej., Whirl-Pak^{TM} o equivalente) y pulverizarla con un mazo de caucho hasta que el tamaño de partícula sea de 0,32 cm (1/8 pulgada) o inferior.
- 2.
- Añadir 120 \muL de 100 ng/\muL AA^{13}C a agua destilada desionizada (patrón interno 2), con una pipeta ajustable 1000-\muL (calibrada), directamente sobre la muestra.
- 3.
- Utilizando un dispensador, añadir 40 mL de agua destilada desionizada al matraz y cubrirlo con papel de aluminio.
- 4.
- Colocar en un baño de agua a 65ºC durante 30 minutos.
- 5.
- Con un dispensador, añadir 10 mL de dicloruro de etileno al matraz, y homogeneizar con un Tekmar Tissumizer^{TM} (SDT-1810) o Ultra-Turrax® (T18 Basic) durante 30 segundos, o hasta que quede uniforme. Aclarar la sonda en el matraz con agua destilada desionizada.
- 6.
- Colocar 25 g del producto homogeneizado en un vial de 8 dracmas
- 7.
- Tapar el tubo de forma hermética y centrifugar durante 30 minutos a 2500-5200 RPM.
- 8.
- Transferir 8 g de sobrenadante a otro vial de 8 dracmas tratando de no transferir partículas sólidas.
- 9.
- Añadir 10 mL de acetato de etilo con un dispensador, tapar y agitar con agitador Vortex durante 10 segundos.
- 10.
- Dejar fraccionar cualquier emulsión que se haya podido formar; ayudar mediante agitación suave o sacudiendo una o dos veces y a continuación permitir que las capas se separen.
- 11.
- Transferir tanta cantidad de la capa superior (acetato de etilo) como sea posible a un vial de centelleo, sin transferir nada de líquido (agua) de la interfase. Extraer dos veces más con porciones de 5 mL de acetato de etilo y añadir al mismo vial de centelleo. Entonces, añadir aproximadamente 2 g de sulfato de sodio anhidro.
- 12.
- Concentrar el extracto con un vapor suave de nitrógeno en un baño de agua a 60-65ºC hasta aproximadamente 1 mL. Transferir el extracto a un vaso de forma cónica Pierce REACTI-VIAL^{TM} o equivalente y concentrar de forma adicional el extracto hasta un volumen final de aproximadamente 100-200 \muL. Colocar este extracto en un vial automuestreador con una manga cónica.
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Aplicar este procedimiento de limpieza entre
cada muestra.
- 1.
- Llenar un matraz Erlenmeyer de 1 L con agua corriente caliente (\approx80% lleno) y añadir una gota de lavavajillas líquido Dawn^{TM} (comercializado por Procter & Gamble Co.) o equivalente.
- 2.
- Insertar la sonda del elemento dispersante en agua tan adentro como sea posible.
- 3.
- Homogeneizar la solución durante aproximadamente 10-15 segundos.
- 4.
- Vaciar la solución de lavado del Erlenmeyer; aclarar y volver a llenar el matraz con agua corriente caliente.
- 5.
- Homogeneizar de nuevo durante aproximadamente 10-15 segundos.
- 6.
- Vaciar el matraz y volverlo a llenar con agua corriente caliente; homogeneizar de nuevo durante aproximadamente 10-15 segundos.
- 7.
- Si el agua no está clara y exenta de sólidos en forma de partículas, continuar homogeneizando agua corriente caliente limpia tantas veces como sea necesario para alcanzar esta condición.
- 8.
- Cuando el agua corriente caliente esté clara y exenta de sólidos en forma de partículas, aclarar la sonda con agua destilada desionizada.
Las muestras se analizan utilizando un Waters
2690 LC acoplado a un espectrómetro de masas Micromass LCZ.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se representan las relaciones de respuesta (área
de pico de AA/área de pico de AA^{13}C) frente a las relaciones
de concentración para series de cinco patrones en acetato de etilo.
Todos los patrones contienen 4,5 \mug/mL AA^{13}C, y
concentraciones de AA en el intervalo de 0 a 5 \mug/mL. Mediante
regresión lineal se obtiene una curva de calibración a partir de la
cual se determinan relaciones de concentración en extractos a partir
de relaciones de respuesta medidas. Cuando esta relación de
concentración se multiplica por el nivel de AA^{13}C
(aproximadamente 2 ppm) determinado de forma precisa añadido a la
muestra en la etapa dos del procedimiento de extracción, se obtiene
el nivel de AA en ppm.
\vskip1.000000\baselineskip
La curva de calibración se genera representando
gráficamente la relación de respuesta (área m/z 72/área m/z 73) en
el eje y frente a la relación de concentración ([AA]/[AA 13C]) en el
eje x. Para este ejemplo, la ecuación de esta recta es y = 0,899x +
0,0123.
Área medida de pico de AA (m/z 72) a 4,0 min:
100.000
Área medida de pico de AA 13C (m/z 73) a 4,0
min: 500.000
Relación de respuesta R_{r} = 0,200. A partir
de la pendiente y del punto de intersección de la curva de
calibración se calcula la relación de concentración R_{c}: R_{c}
= (0,200 - 0,0123)/0,899 = 0,209
Dado el nivel de AA 13C introducido en la
muestra (2 ppm), el nivel medido de AA es 0,209 x 2 ppm = 0,418
ppm
\vskip1.000000\baselineskip
- 1.
- Deben comprobarse semanalmente las calibraciones de todos las balanzas utilizadas en la preparación de patrones y/o muestras con una serie de pesas cualificadas. Las balanzas deberían comprobarse con al menos tres pesas que cubran el intervalo de pesos de muestra/patrones que deban medirse.
- 2.
- Debería realizarse diariamente una curva de calibración de seis puntos.
- 3.
- Con cada serie de muestras debería analizarse un material de referencia de trabajo (WRM, por sus siglas en inglés). La concentración de este material debería de estar en 2 ó de la media móvil. Si no, el instrumento debería recalibrarse y recalcularse el WRM.
\vskip1.000000\baselineskip
Una cantidad de muestra pesada se mezcla con HCl
al 5% y se calienta 30 minutos, y a continuación se homogeneiza.
Una parte del homogeneizado se centrifuga y a continuación se diluye
una parte del sobrenadante y se trata con reactivo FMOC
(cloroformato de 9-fluorenilmetilo), que reacciona
con asparagina y ácido aspártico para formar un derivado altamente
fluorescente. A continuación se usa cromatografía HPLC de fase
inversa para identificar FMOC-asparagina frente a
otros componentes de la matriz de muestra. La detección es mediante
emisión de fluorescencia a 313 nanómetros (nm) bajo excitación a
260 nm. El análisis de patrones de concentración conocida permite
la cuantificación.
\vskip1.000000\baselineskip
Una curva de calibración de trabajo de cuatro
estándares (50 - 600 ppm) da una correlación de 0,998 o mejor. Una
curva realizada a 2000 ppm da también una correlación de 0,998.
\vskip1.000000\baselineskip
Se inyecta almidón de patata con cuatro niveles
tanto de asparagina como de ácido aspártico (40, 200, 400, y 600
ppm). La recuperación de asparagina es del 100% (desviación estándar
relativa inferior a 4%) y la recuperación de ácido aspártico es
110% (desviación estándar relativa inferior a 4%).
\vskip1.000000\baselineskip
1. erbert, P.; Santos, L;
Alves, A. Journal of Food Science (2001),
66(9), 1319-1325.
2. eems, Dany; Luck,
Geneviewe; Fraudeau, Chrisophe; Verette,
Eric. Journal of Chromatography, A (1998), 798 (1 +
2), 9-17.
\vskip1.000000\baselineskip
Se aplica un material de referencia de trabajo
de patata frita a la inglesa por duplicado durante cinco días. Los
resultados son los siguientes:
A continuación se proponen sustancias químicas y
equipos; sin embargo, es aceptable utilizar materiales
equivalentes.
\vskip1.000000\baselineskip
Agua, grado/calidad HPLC o
Milli-Q^{TM} (Millipore)
- Acetonitrilo, calidad HPLC
- Burdick & Jackson #AH015-4
- Metanol, calidad HPLC
- Fisher #A452-4
- Acetato de etilo
- Baker #9280-3
- Pentano
- Burdick & Jackson #GC312-4
- Asparagina monohidratada
- EM Science
- Ácido aspártico
- Sigma #A-8949
- Ácido aminoisobutírico
- Sigma #A-8379
- Cloroformato de 9-Fluorenilo (FMOC)
- ICN #150200
- Borato de sodio
- EM Science #SX 0355-1
- Ácido bórico
- Fisher #A-73
- Bicarbonato sódico
- ICN #194847
- Cloruro de Tetrametilamonio
- Fisher #04640-500
- Citrato sódico
- MCB #SX445
- Ácido cítrico anhidro
- Baker #0122-01
- Acetona
- Burdick & Jackson #010-4
- Ácido clorhídrico, 0,1
- N Fisher #SA48-500
- Cloruro de calcio dihidratado
- Aldrich #22,350-6
\vskip1.000000\baselineskip
Pipetas de transferencia, polietileno (Samco
#222)
Matraces volumétricos (25, 100, 250, 1000
mL)
Pipeta volumétrica (10 mL)
Probetas (100-1000 mL)
Depósitos para HPLC (500 mL, 1 ó 2 litros)
Vasos de precipitados
Agitadores magnéticos/varillas de agitación
Balanza analítica (4 posiciones)
Viales de centelleo
Tubos para centrífuga, tapa a rosca (100x16 mm)
con tapas
Viales de automuestreo (8x30 mm, 1 mL), con
tapas a presión
Seguridad: Este método requiere el uso de
una campana extractora de vapores y supone la exposición a
sustancias químicas. Revise las prácticas de seguridad
correspondiente al uso de campanas extractoras de vapores y
salpicaduras de sustancias químicas.
Phenomenex Luna 100 x 4,6 mm
C-18(2) 3 micrómetros núm.
00D-4251-EO
\vskip1.000000\baselineskip
Diluyente (pH 8,3-8,5;
1000 mL).
- 1.
- Pesar 3,0 gramos de borato de sodio, 3,0 gramos de ácido bórico, y 8,0 gramos de bicarbonato sódico en un vaso de precipitados tarado seco.
- 2.
- Colocar un vaso de precipitados de 800 mL vacío en un agitador magnético. Añadir aproximadamente 500 mL de agua Milli-Q^{TM} y una varilla de agitación. Agitar el agua vigorosamente sin salpicar.
- 3.
- Transferir de modo cuantitativo los reactivos de la etapa 1 al agua; agitar hasta que estén completamente disueltos.
- 4.
- Transferir cuantitativamente la solución de la etapa 3 a un matraz volumétrico de 1 litro y enrasar con agua Milli-Q^{TM}; Mezclar bien. Estable hasta seis (6) meses.
\vskip1.000000\baselineskip
Solución cloruro de calcio (100
gramos).
- 1.
- Pesar 40 gramos de cloruro de calcio dihidratado en un vaso de precipitados de 250 mL tarado.
- 2.
- Añadir 60 gramos de agua Milli-Q^{TM} Mezclar bien. Almacenar en condiciones ambientales en una botella de vidrio tapada. Estable hasta 1 año.
\vskip1.000000\baselineskip
Disolvente de extracción (pentano:
acetato de etilo 80:20; 500 mL)
Seguridad: el pentano y el acetato de
etilo son volátiles e inflamables. Llevar a cabo las siguientes
operaciones en una campana extractora de vapores.
- 1.
- Transferir 400 mL de pentano a una botella depósito de 500 mL para HPLC.
- 2.
- Añadir 100 mL de acetato de etilo. Mezclar bien. Almacenar tapada en/bajo la campana extractora de vapores.
\vskip1.000000\baselineskip
Fase móvil (tampón: etanol: cetonitrilo
60:5:35,pH 3,2, 2 L)
- 1.
- Pesar 1,35 gramos de cloruro de tetrametilamonio, 3,65 gramos de ácido cítrico, y 1,60 gramos de citrato sódico en un vaso de precipitados tarado seco.
- 2.
- Colocar un vaso de precipitados de 800 mL vacío en un agitador magnético. Añadir aproximadamente 500 mL de agua Milli-Q^{TM} y una varilla de agitación. Agitar el agua vigorosamente sin salpicar.
- 3.
- Transferir de modo cuantitativo los reactivos de la etapa 1 al agua; agitar hasta que estén completamente disueltos.
- 4.
- Transferir cuantitativamente la solución de la etapa 3 a una probeta de 1 litro y enrasar con agua Milli-Q^{TM} hasta 1000 mL; Mezclar bien.
- 5.
- Transferir a un depósito de fase móvil para HPLC de 2 litros.
- 6.
- Añadir 200 mL de agua Milli-Q^{TM}, 100 mL de metanol y 700 mL de acetonitrilo. Añadir los dos últimos disolventes lentamente agitando enérgicamente. Llevar a cabo esta operación en una campana extractora de vapores y utilizar equipo de protección personal. Utilizar como referencia las hojas de datos de seguridad de manejo de materiales (MSDS) para obtener detalles específicos.
- 7.
- Extraer el gas de la fase móvil mediante aspiración con vacío bajo agitación.
\newpage
- 1.
- Pesar 0,10 gramos de reactivo FMOC en un matraz volumétrico de 100 mL.
- 2.
- Añadir acetona para disolver y enrasar también con acetona. Mezclar bien. Llevar a cabo esta operación en una campana. Utilizar PPE detallados en las MSDS para las sustancias químicas.
- 3.
- Almacenar refrigerado durante no más de seis (6) meses.
\vskip1.000000\baselineskip
Solución ácida para la extracción de
muestra (HCl a 5%)
- 1.
- Añadir 100 mL de agua Milli-Q^{TM} a un recipiente volumétrico de 200 mL.
- 2.
- Añadir 4 mL de 1N HCl a un recipiente volumétrico.
- Enrasar con agua Milli-Q^{TM}.
\vskip1.000000\baselineskip
- 1.
- Pesar 0,5 gramos de ácido aminoisobutírico en un recipiente volumétrico de 250 mL
- 2.
- Añadir 25 mL de HCl 1,0N y aproximadamente 100 mL de agua Milli-Q^{TM}. Mezclar bajo agitación suave hasta que se disuelva.
Diluir a volumen con agua
Milli-Q^{TM} y mezclar bien. Almacenar refrigerado
durante no más de (6) meses.
\vskip1.000000\baselineskip
- 1.
- Pipetear 1 mL de patrón interno madre A a un matraz volumétrico de 100 mL.
- 2.
- Enrasar con agua Milli-Q^{TM}. Estable durante un mes.
\vskip1.000000\baselineskip
Pesar en un recipiente volumétrico de 50 mL
0,100 g (+/- 0,001 g) de asparagina y 0,100 g (+/- 0,001 g)
de ácido aspártico. Añadir 25 mL de agua
Milli-Q^{TM} y 1 mL de HCl 1 N. Colocar en un baño
de ultrasonidos y luego enrasar con H2O
Milli-Q^{TM}. La solución refrigerada es válida
durante 6 meses.
\vskip1.000000\baselineskip
Prepare los siguientes patrones de trabajo de
calibración:
Las soluciones, refrigeradas, son válidas
durante un mes.
\vskip1.000000\baselineskip
- 1.
- Pesar 1 g de muestra en un matraz Erlenmeyer de 125 mL.
- 2.
- Añadir 48,0 mL de solución 5% HCl a cada muestra.
- 3.
- Añadir 2 mL de ISTD A a cada muestra.
- 4.
- Cubrir el matraz con papel de aluminio y colocar en un baño de agua a 60ºC durante 30 minutos.
- 5.
- Añadir 10 mL de dicloroetano a cada muestra.
- 6.
- Homogeneizar la muestra durante 60 segundos.
- 7.
- Verter una parte de la muestra en un tubo de 30 mL para centrífuga.
- 8.
- Centrifugar a 10000 RPM durante 32 minutos a 5ºC. El sobrenadante se usa en la etapa 1 "Dilución de muestras".
\vskip1.000000\baselineskip
Se aplican 3 métodos Microlab® para diluir las
muestras/patrones, añadir el patrón interno y formar el derivado de
FMOC. Estos métodos se resumen a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa
1
- 1.
- Preparar dos sets de tubos para cada estándar. Colocar aproximadamente 2 mL de estándar en un set de tubos, colocar estos tubos llenos en la posición izquierda del Microlab®.
- 2.
- Colocar la gradilla con tubos vacíos en la posición situada más a la derecha de la gradilla del Microlab®.
- 3.
- Llenar un vial de 20 mL de vidrio (centelleo) con solución B de patrón interno de trabajo y colocar en el área de trabajo del Microlab®.
- 4.
- Seleccionar método ADDISTD. (Mezclas 200 \muL ISTD B, 50 \muL solución estándar, hasta 4000 \muL de volumen total con agua Milli-Q^{TM}).
- 5.
- Ejecutar el método.
- 6.
- Retirar el set de tubos de la posición izquierda y apartar para desechar.
- 7.
- Retirar la solución de patrón interno de trabajo del área de trabajo Microlab® y refrigerar.
Apartar los tubos de la derecha para la etapa
3.
\newpage
Etapa
2
- 1.
- Preparar dos sets de tubos para cada muestra. Colocar aprox. 2 mL de muestra en un set de tubos, colocar estos tubos llenos en la posición situada más a la derecha del Microlab®.
- 2.
- Colocar la gradilla con los tubos vacíos en la posición situada más a la derecha de la gradilla del Microlab®.
- 3.
- Seleccionar método TRANSDIL. (Introducir el número de muestras, 50 \muL para la cantidad de muestra, y 4000 \muL para la cantidad de dilución final con agua Milli-Q^{TM}).
- 4.
- Ejecutar el método.
- 5.
- Retirar el set de tubos de la posición izquierda y apartar para desechar.
Apartar los tubos de la derecha para la etapa
3.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa
3
- 1.
- Preparar una gradilla de tubos con tapón de rosca de 100x16 mm.
- 2.
- Colocar la gradilla en la posición situada más a la derecha de la gradilla del Microlab®.
- 3.
- Colocar los tubos de estándar y de muestra de las etapas de dilución anteriores en la posición de la gradilla situada más a la izquierda del Microlab®.
- 4.
- Transferir una alícuota (22 mL) de solución de reactivo FMOC en un vial de centelleo de vidrio. Añadir aproximadamente 100 \muL de solución de cloruro cálcico 40%; Mezclar bien. (El cloruro cálcico se añade para "cargar" el -reactivo necesario para la detección mediante Microlab®).
- 5.
- Colocar el vial en el área de trabajo Microlab®.
- 6.
- Seleccionar método ADDFMOC.
- 7.
- Cambiar las jeringas 1 y 2 del agua al diluyente (pH 8,3-8,5).
- 8.
- Llevar a cabo un lavado de al menos cinco (5) ciclos para las jeringas 1 y 2 usando diluyente (pH 8,3-8,5)
- 9.
- Ejecutar el método ADDFMOC. (Mezclas de 450 \muL de solución FMOC, muestra de 250 \muL de ADDISTD por encima del volumen final de 1300 \muL con solución diluyente).
- 10.
- Retirar el set de tubos de la posición de la gradilla de MUESTRA y apartarlos.
- 11.
- Retirar la solución de reactivo FMOC del área de trabajo Microlab® y refrigerar.
- 13.
- Retirar el tubo de la posición situada más a la derecha y colocar en campana de extracción de humos. Dejar reposar durante al menos 10 minutos o hasta que la solución esté clarificada (pero no más de 20 minutos).
- 14.
- Añadir 2 mL de disolvente de extracción a cada tubo. Tapar y agitar con agitador Vortex a alta velocidad durante dos (2) minutos para extraer el reactivo FMOC que no haya reaccionado.
- 15.
- Preparar otro set de tubos de 55x16 mm. Añadir 1 mL de solución de fase móvil a cada tubo.
- 16.
- Transferir el 1,0 mL de capa acuosa (inferior) de los tubos para centrífuga a los tubos de 55x16 mm.
- 17.
- Desechar la capa superior (orgánica).
- 18.
- Transferir las muestras a viales de automuestreo y sellar.
\newpage
HP 1100 con software Chem Station
Columna: Phenomex Luna C18 (2) 100 x 4,6 mm 3
\mu
\vskip1.000000\baselineskip
Caudal: 1,000 mL/min
Ciclo isocrático (ver preparación de reactivos -
fase móvil)
Volumen inyectado: 10,0 \muL
Ajustes de temperatura no controlados
\vskip1.000000\baselineskip
Las soluciones de muestra se calculan frente a
una curva estándar de cantidades conocidas usando recuentos de
área:
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Ejemplo
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
- \bullet
- la precisión de la muestra de control de material de referencia de trabajo debe diferir menos del 10% del resultado conocido para la asparagina.
- \bullet
- la linealidad de la curva de calibración (r^{2}) debe ser 0,995 o superior.
\vskip1.000000\baselineskip
La Figura 3 expone un cromatograma de análisis
LC de muestra.
\vskip1.000000\baselineskip
% de reducción
de acrilamida = [(nivel de acrilamida en la muestra de control -
nivel de acrilamida en la muestra tratada con enzima)/nivel de
acrilamida en la muestra de control] x
100.
La muestra de control se prepara exactamente del
mismo modo que la muestra tratada con enzima, salvo que no se añade
enzima.
\vskip1.000000\baselineskip
% de reducción
de asparagina = [(nivel de asparagina en la muestra de control -
nivel de aspargina en la muestra tratada con enzima)/nivel de
asparagina en la muestra de control] x
100.
La muestra de control se prepara exactamente del
mismo modo que la muestra tratada con enzima, salvo que no se añade
enzima.
\vskip1.000000\baselineskip
Los siguientes ejemplos ilustran la presente
invención pero no está previsto que sean limitativos de la
misma.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Se prepara grano molido fino de maíz blanco
según métodos convencionales. Se añade una cantidad eficaz de
asparaginasa antes de la trituración. El grano molido fino de maíz
blanco desgerminado resultante tiene más de 10% de reducción de
acrilamida.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Se prepara harina elaborada a partir de masa de
harina de maíz blanco según métodos convencionales. Se añade una
cantidad eficaz de asparaginasa antes del secado. La harina
elaborada a partir de masa de harina de maíz resultante tiene más
de 10% de reducción en acrilamida.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
3
Se preparan trozos de tortilla frita de maíz de
tipo nacho usando harina elaborada a partir de masa de harina de
maíz del ejemplo 2 usando el método descrito en WO 01/91581,
publicada el 6 de diciembre de 2001, por Zimmerman y col. Los trozos
de tortilla frita de maíz de tipo nacho resultantes tiene más de
10% de reducción en acrilamida.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
4
Los trozos de tortilla frita de maíz de tipo
nacho del ejemplo 3 se envasan en una bolsa para venta al
consumidor. En la bolsa hay un mensaje impreso que dice, "No
contiene acrilamida".
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
5
Los trozos de tortilla frita de maíz de tipo
nacho del ejemplo 3 se envasan en una bolsa para venta al
consumidor. En la bolsa hay un mensaje impreso que dice, "Bajo en
acrilamida".
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
6
Los trozos de tortilla frita de maíz de tipo
nacho del ejemplo 3 se envasan en una bolsa para venta al
consumidor. En la bolsa hay un mensaje impreso que dice, "Nivel
de acrilamida reducido en más del 90%" Un anuncio de televisión
para el producto transmite el mensaje: "Nuestras tortillas
contienen menos acrilamida".
\newpage
Ejemplo
7
Trozos de tortilla frita de maíz de tipo nacho
procesados con forma uniforme con menos de 40 ppb de acrilamida se
envasan en un bote triangular para venta al consumidor. Un anuncio
de televisión para el producto transmite el mensaje: "Con
acrilamida reducida".
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
8
Los trozos de tortilla frita de maíz de tipo
nacho del ejemplo 3 se sitúan en una cesta de mimbre y se sirven a
clientes de restaurante. Un anuncio dentro del restaurante donde se
comercializan los fritos de maíz dice: "Nuestros fritos de maíz
contienen niveles reducidos de acrilamida".
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
9
Los trozos de tortilla frita de maíz de tipo
nacho del ejemplo 3 se envasan en una bolsa para venta al
consumidor. En la bolsa hay un mensaje impreso que dice: "A base
de ingredientes bajos en asparagina".
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
10
Se fragmenta (muele) maíz amarillo para
proporcionar un tamaño de tamiz núm. 4 a núm. 5, exento de germen y
salvado. Estas piezas grandes representan aproximadamente ½ grano de
maíz; y mantienen su identidad durante todo el procesamiento,
convirtiéndose finalmente cada partícula en un copo de maíz. En un
hervidor de presión de tipo cilíndrico se colocan aproximadamente
771,1 kg (1700 lb) de sémola de maíz y 136,3 L (36 gal) de un
almíbar saborizante que consiste en azúcar, malta (no diástica), sal
y agua. Se añade una cantidad eficaz de asparaginasa al hervidor de
presión y se deja remojar la mezcla durante varias horas. A
continuación, la mezcla se
cuece.
cuece.
Durante el período de cocinado la carga acumula
agua adicional del vapor introducido en la retorta, aumentando la
humedad a aproximadamente 33%. La cocción se lleva a cabo en una
retorta que gira lentamente de 0,10 a 0,16 (de forma típica 0,12)
MPa ((de 15 a 23 (de forma típica 18) psi) de presión de vapor
durante 1-2 h. Lotes diferentes de maíz pueden
variar considerablemente en la duración del tiempo de cocción
requerido. El punto final puede determinarse examinando una muestra
pequeña de carga que se insufla a través de una válvula de entrada
para este propósito. Una translucencia uniforme en los granos indica
una cocción adecuada. En este momento, la presión se reduce al
nivel atmosférico, se abre la retorta y los contenidos se descargan
sobre una cinta transportadora.
Una vez que los aglomerados del hervidor se han
fragmentado en partículas individuales con una bobina giratoria, se
distribuyen en varias secadoras. Estos últimos dispositivos son
básicamente tubos o tanques grandes que se extienden verticalmente
varios pisos. Los granos húmedos entran por la parte superior y se
secan mediante un flujo a contracorriente de aire caliente (65,6ºC
(150ºF)) conforme van descendiendo.
Las partículas secas contienen ahora
19-23% de humedad, pero esta agua se distribuye de
modo no uniforme, de modo que el material se transfiere a un
recipiente de regulación térmica durante varias horas (hasta 24) de
modo que la humedad pueda equilibrarse. Después del tratamiento
térmico, los granos de sémola de maíz marrón oscuro duros están
listos para ser transformados en copos.
Los rodillos para la formación de copos son
cilindros de acero que pesan más de una tonelada cada uno y que
giran a una velocidad de aproximadamente 180-200
rpm. Medios de control hidráulicos mantienen una presión de más de
40 toneladas en el punto de contacto de los rodillos. Los rodillos
se enfrían mediante circulación interna de agua. Los granos de
sémola de maíz secos cocinados se presionan para transformarlos en
copos finos conforme pasan a través de los rodillos. El producto es
todavía bastante flexible en este momento, y no tiene la frescura
deseada ni el sabor preferido del copo de maíz acabado.
Desde los rodillos, los copos pasan directamente
a los hornos giratorios de tueste, que funcionan generalmente por
ignición de gas. El copo húmedo se centrifuga a través de los
tambores perforados y pasa a unas pulgadas de las llamas de gas. El
tratamiento puede ser de 50 s a 301,7ºC (575ºF), o
2-3 min a 287,8ºC (550ºF). Además de ser
deshidratados por el proceso, los copos se tuestan y se forman
ampollas. Salen del horno con menos de 3% de humedad.
Desde los hornos, los copos son transportados
mediante cintas a recipientes de expansión donde se dejan enfriar a
temperatura ambiente. En ruta, el producto se enfría mediante
circulación de aire y se trata generalmente con un spray de una
solución de tiamina y otras vitaminas de tipo B.
Los copos de maíz resultantes tienen más de 10%
de reducción en acrilamida.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
11
Los copos de maíz del ejemplo 10 se envasan en
una bolsa, luego la bolsa se coloca dentro de una caja, para venta
al consumidor. En la caja hay un mensaje impreso que dice, "Con
acrilamida reducida".
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
12
Una cantidad eficaz de enzima secado se mezcla
con una harina elaborada a partir de masa de harina de maíz
procesada de forma tradicional, no tratada con enzima. Esta mezcla
se comercializa como un ingrediente para usar en la preparación de
productos alimenticios a base de masa de harina de maíz. La mezcla
puede usarse para preparar productos alimenticios con una reducción
de acrilamida superior a 10%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
13
La harina elaborada a partir de masa de harina
de maíz con enzima del ejemplo 12 se envasa en una bolsa para
comercializar. En la bolsa, unas instrucciones describen las
condiciones apropiadas (tiempo, temperatura, pH) para usar la
harina elaborada a partir de masa de harina de maíz de modo que el
producto alimenticio a base de masa de harina de maíz resultante
tenga una reducción de acrilamida superior a 10%.
Claims (14)
1. Un método para reducir el nivel de asparagina
o de acrilamida en un material alimenticio a base de maíz, que
comprende:
- (1)
- añadir un enzima reductor de asparagina al material alimenticio antes de calentar;
- (2)
- de forma opcional mezclar el enzima con el material alimenticio;
- (3)
- dejar pasar un tiempo suficiente para que el enzima reaccione con la asparagina; y
- (4)
- desactivar, mediante ajuste de pH, el tratamiento con una proteasa o combinaciones de los mismos, o eliminar, mediante extracción, el enzima;
en donde el nivel de asparagina se reduce en al
menos 10%.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El método de la reivindicación 1, en donde
dicho enzima reductor de asparagina es asparaginasa.
3. El método de la reivindicación 1, en donde
dicho enzima reductor de asparagina es un enzima capaz de hidrolizar
el grupo amida de la asparagina libre.
\vskip1.000000\baselineskip
4. Un método según la reivindicación 1, que
comprende de forma adicional:
- (5)
- calentar el material alimenticio a base de maíz para formar el producto alimenticio a base de maíz acabado.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Un material alimenticio a base de maíz, en
donde dicho material alimenticio son fritos de maíz que comprenden
menos de 75 ppb de acrilamida.
6. Un material alimenticio a base de maíz según
la reivindicación 5, que comprende menos de 50 ppb de
acrilamida.
7. Un material alimenticio a base de maíz según
la reivindicación 6, que comprende menos de 10 ppb de
acrilamida.
8. Un material alimenticio a base de maíz, en
donde dicho material alimenticio son trozos de tortilla frita de
maíz de tipo nacho que comprenden menos de 75 ppb de acrilamida.
9. Un material alimenticio a base de maíz según
la reivindicación 8, que comprende menos de 50 ppb de
acrilamida.
10. Un material alimenticio a base de maíz según
la reivindicación 9, que comprende menos de 10 ppb de
acrilamida.
11. Un material alimenticio a base de maíz, en
donde dicho material alimenticio es cereal para desayuno en forma
de copos de maíz que comprende menos de 60 ppb de acrilamida.
12. Un material alimenticio a base de maíz según
la reivindicación 11, que comprende menos de 40 ppb de
acrilamida.
13. Un material alimenticio a base de maíz según
la reivindicación 12, que comprende menos de 20 ppb de
acrilamida.
14. Un material alimenticio a base de maíz según
la reivindicación 13, que comprende menos de 10 ppb de
acrilamida.
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