ES2383512T5

ES2383512T5 - Composición a base de almidón reticulado y almidón despolimerizado adecuada como sustituto de gelatina

Info

Publication number: ES2383512T5
Application number: ES00903046.1T
Authority: ES
Inventors: Jakob Roelf Woltjes; Heine Roelf Meima; Pieter Lykle Buwalda
Original assignee: Cooperative Avebe UA
Current assignee: Cooperative Avebe UA
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2017-07-06
Anticipated expiration: 2020-01-28
Also published as: ID29607A; ES2383512T3; JP5289652B2; CA2360669C; EP1146795B1; CA2360669A1; CN1244623C; EP1146795B2; EP1146795A1; WO2000044241A1; US6749880B1; ATE556601T1; CN1338900A; BR0007787A; AU2468000A; JP2002534991A; AU773743B2

Description

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DESCRIPCION

Composicion a base de almidon reticulado y almidon despolimerizado adecuada como sustituto de gelatina

La presente invencion se refiere a hidrocoloides que se utilizan como agentes gelificantes en la industria alimentaria.

En la industria alimentaria, los hidrocoloides se utilizan, en general, para espesar (gelificar, aglutinar, estabilizar) productos alimentarios de base acuosa. La gelatina es un popular hidrocoloide que, al contrario que otros hidrocoloides que son principalmente de naturaleza polisacaridica, es una proteina. La gelatina se obtiene de despojos de animales sacrificados, tal como pieles y huesos, mediante hidrolisis de colageno insoluble a gelatina soluble. El colageno es el principal componente estructural de las fibras de tejido blanco y esta presente en todos los tejidos y organos de animales donde constituye casi el 30% del contenido total de proteinas.

La gelatina se utiliza en un gran numero de aplicaciones alimentarias, donde es deseada, debido a que tiene una serie de caracteristicas que son superiores respecto a otros hidrocoloides utilizados en la industria alimentaria. Se utiliza, por ejemplo, como agente espesante o gelificante en productos en forma de gelatinas, tales como productos de confiteria y alimentos de tipo “aspic”; como estabilizante y espesante en helados y glaseados, como emulsionante y espesante en alinos, postres y salsas, como espesante en siropes y sopas, como aglutinante o espesante en general y como agente clarificante. Por ejemplo, la gelatina se utiliza en productos gomosos y gelatinosos, tales como gominolas, como agente gelificante para dar al producto final una estructura elastica, pegajosa. En particular, la gelatina es superior respecto a otros agentes espesantes (gelificantes y aglutinantes) por el brillo y elasticidad que proporciona al producto alimentario.

La utilizacion de gelatina (o colageno hidrolizado) en la industria alimentaria, sin embargo, ha sido criticada recientemente debido a su origen animal. Tradicionalmente, los productos alimentarios que contienen gelatina han sido evitados por consumidores vegetarianos y por consumidores cuya religion les impone evitar productos derivados de animales como la gelatina. Estos consumidores que tradicionalmente evitan la gelatina estaban en general satisfechos comprando productos que contenian agentes aglutinantes menos superiores para ajustarse a sus preferencias vegetarianas y/o religiosas. Mas recientemente, sin embargo, los consumidores en general, aunque no limitados por preferencias vegetarianas o religiosas, tambien estan cambiando a una preferencia por un producto alimentario en el que la gelatina sea sustituida por otro agente. Se entiende principalmente que dicho cambio de preferencia del publico general se ha iniciado por la reciente aparicion de enfermedades prionicas, tal como se ha visto con la enfermedad de las vacas locas, y por la preocupacion de que estas enfermedades prionicas puedan infectar a seres humanos cuando se ingieren alimentos proteinaceos de origen animal.

Las enfermedades prionicas encefalopatia espongiforme bovina (EEB) y tembladera del ganado ovino y bovino, respectivamente, son enfermedades neurodegenerativas mortales causadas por proteinas prionicas y se caracterizan por un largo periodo de incubacion. En seres humanos, la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ), el sindrome de Gerstmann-Straussler-Scheinker (GSS) e insomnio familiar mortal pertenecen a esta categoria de encefalopatias espongiformes transmisibles (EET). Aunque la tembladera, el prototipo de la familia de las EET, en ovejas y cabras se ha conocido durante mas de 200 anos y se ha diagnosticado en todo el mundo, es solamente desde 1986 que la EEB ha sido descrita en ganado bovino en el Reino Unido. En enero de 1998, se habian producido 170.259 casos confirmados de EEB en Gran Bretana y pueden existir un gran numero de casos aun no declarados de EEB. La EEB surgio aparentemente debido a que despojos de oveja contaminados con tembladeras mediante comida a base de carne y hueso se habia incluido en el alimento del ganado, y material de ganado recien infectado fue reciclado a continuacion e ingerido por ganado susceptible. Los homogenados de sesos de vacas con EEB producen un patron caracteristico de lesiones cerebrales en ratones. Este es identico al patron provocado por tejido cerebral de individuos que han muerto recientemente debido a la nueva variante de enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. Hasta ahora, esta variante ha causado la muerte de 35 jovenes britanicos y uno frances.

Tambien existe la preocupacion de que la cepa de EEB, que parece ser transmisible a seres humanos, pueda haber infectado a ovejas, donde podria producir una enfermedad dificilmente distinguible de la tembladera. La EEB ovina puede ser una amenaza para la salud humana, aunque la tembladera por si misma parece no transmitirse a seres humanos. De hecho, el agente de EEB ha sido transmitido experimentalmente a ovejas por via oral y, por lo tanto, podria tener el potencial para infectar ovejas en condiciones de campo.

Hasta la fecha, la unica causa conocida de enfermedad prionica es una forma anormal de la proteina prionica normal llamada proteina prionica aberrante. Dicha proteina prionica aberrante se caracteriza principalmente por su resistencia a la hidrolisis proteolitica, es habitualmente bastante resistente contra el tratamiento con pH alto o bajo y, generalmente, solo pierde su infectividad despues de un tratamiento prolongado a alta temperatura.

Aunque la mayoria de los gobiernos en la sociedad occidental han tomado estrictas medidas para reducir las preocupaciones publicas relacionadas con la enfermedad de las vacas locas, por ejemplo prohibiendo estrictamente la utilizacion de productos animales derivados de animales con enfermedad prionica en la industria alimentaria, siguen existiendo preocupaciones publicas relacionadas con la utilizacion de la gelatina derivada de la proteina, y parece que estan creciendo. Por consiguiente, entre el publico general se ha instaurado un deseo cada vez mayor

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de consumir productos alimentarios no derivados de gelatina que, sin embargo, tengan caracteristicas superiores similares o comparables a las que tienen los productos alimentarios que tradicionalmente comprenden gelatina. El documento WO 99/57996, que fue publicado despues de la fecha de prioridad de la presente patente, pero tiene una fecha de prioridad anterior a la de la presente patente, da a conocer una composicion hidrocoloide, particularmente una composicion de almidon, que es util como un agente de viscosidad y/o estabilizador en productos alimentarios, particularmente productos lacteos fermentados, productos que contienen dicha composicion hidrocoloide, y el metodo de preparacion dichos productos. Tambien da a conocer la sustitucion de, como minimo, una parte de la gelatina, goma, y/o solidos de leche desnatada en productos alimenticios con dicha composicion sin perder las propiedades organolepticas y estructurales del producto.

Es un objetivo de la presente invencion dar a conocer un hidrocoloide no proteico que tenga caracteristicas adecuadas para servir como sustituto de gelatina en productos alimentarios de naturaleza variada o que pueda utilizarse para preparar nuevos tipos de productos alimentarios.

La presente invencion da a conocer la utilizacion de una composicion de almidon, que comprende una primera fraccion que comprende almidon reticulado y, como minimo, una segunda fraccion que comprende almidon despolimerizado obtenido mediante oxidacion como agente gelificante. Dicha composicion es adecuada, por ejemplo, para servir como sustituto de la gelatina en productos alimentarios de naturaleza variada y es, preferentemente, adecuada para su utilizacion en productos alimentarios tales como productos de confiteria. Los almidones adecuados para su utilizacion en una composicion segun la presente invencion se seleccionan, por ejemplo, entre almidones de maiz, trigo, cebada, arroz, tritical, arroz, mijo, tapioca, arrurruz, banana, patata, boniato o entre almidones ricos en amilosa como amilomaiz, almidon de guisante de grano rugoso, almidon de frijol mungo o de almidones ricos en amilopectina como almidon de maiz cereo, cebada cerea, trigo cereo, arroz cereo, patata que produce amilopectina, tapioca que produce amilopectina, boniato que produce amilopectina o banana que produce amilopectina. Los almidones de amilopectina pueden obtenerse de plantas que producen selectivamente amilopectina tales como cereales cereos o mutantes y/o variedades vegetales modificadas geneticamente de patata sin amilosa tales como patatas modificadas para producir selectivamente amilopectina. El almidon reticulado, en general, es almidon modificado en el que se han formado reticulaciones entre macromoleculas de almidon por medio de reactivos quimicos bifuncionales o polifuncionales, y da como resultado la formacion de grandes complejos de moleculas de almidon con alto peso molecular. Las reticulaciones pueden formarse, por ejemplo, entre moleculas de amilosa o entre moleculas de amilopectina, o entre moleculas de amilosa y amilopectina en el almidon. Aunque no es preferente desde el punto de vista de la facilidad de produccion, una primera fraccion segun la presente invencion tambien puede estar, por supuesto, parcialmente despolimerizada, o estar modificada de cualquier otra manera, y una segunda fraccion segun la presente invencion tambien puede estar parcialmente reticulada, o estar modificada de cualquier otra manera, si se desea.

La reticulacion del almidon es, en si mismo, un metodo conocido en la tecnica y son conocidos diversos agentes. Son ejemplos: epiclorhidrina, trimetafosfato sodico, oxicloruro de fosforo (POC^), anhidrido adipico, u otros reactivos con dos o mas grupos halogeno, halohidrina o epoxido o combinaciones que pueden utilizarse todos como agentes reticulantes. Son preferentes fosfatos de dialmidon y adipatos de dialmidon. Un almidon reticulado o reticulacion puede estar por ejemplo reticulado con 0,003 a 0,024% de anhidrido adipico, preferentemente 0,01 a 0,03%. Antes del reticulado con anhidrido adipico, el almidon puede tratarse con peroxido de hidrogeno y/o acido peracetico. Preferentemente con una cantidad que corresponde a de 0,001% a 0,045% de oxigeno activo, de la forma mas preferente de 0,005 a 0,045%. Un fosfato de dialmidon puede, por ejemplo, entrecruzarse con trimetafosfato sodico hasta un grado en el que el fosfato residual no es superior al 0,14% para un almidon de maiz o al 0,04% para otros almidones. Preferentemente, el almidon esta reticulado con 0,01% a 0,25%, de la forma mas preferente con 0,025 a 0,15% de trimetafosfato sodico, en condiciones conocidas para el experto en la materia. Por supuesto, siempre es posible que el experto en la materia encuentre condiciones en las que los reactivos reaccionan con un rendimiento muy bajo, fuera de las condiciones preferentes que dan como resultado un almidon con las propiedades deseadas. Un fosfato de dialmidon tambien puede estar reticulado con oxicloruro de fosforo hasta un grado tal que el fosfato residual no sea superior al 0,14% para un almidon de maiz o al 0,14% para otros almidones. Preferentemente, el almidon esta reticulado con 0,00010% a 0,01% de oxicloruro de fosforo, en condiciones conocidas por el experto en la materia. Por supuesto, siempre es posible que el experto en la materia encuentre condiciones en las que los reactivos reaccionen con un rendimiento muy bajo, fuera de las condiciones preferentes que dan como resultado un almidon con las propiedades deseadas.

El almidon despolimerizado se obtiene, en general, mediante una reduccion del grado de polimerizacion de las cadenas de almidon mediante accion fisica, quimica o enzimatica, y da como resultado, en general, una reduccion del tamano (peso molecular) de las moleculas de almidon. La despolimerizacion mediante hidrolisis acida de almidon puede conseguirse de muchas maneras conocidas por el experto en la materia. Son preferentes la hidrolisis enzimatica, hidrolisis catalizada por acidos utilizando un acido organico o mineral y tostado en seco de almidones en condiciones acidas (dextrinacion). En una realizacion de la presente invencion, el almidon es hidrolizado en un proceso en suspension utilizando acido clorhidrico o sulfurico. Durante la hidrolisis con acido, el peso molecular del almidon mediante escision hidrolitica de la funcion acetal del almidon. Segun la presente invencion, la despolimerizacion se lleva a cabo mediante oxidacion de almidon, que tambien puede conseguirse mediante un gran numero de maneras. Son agentes de oxidacion conocidos hipoclorito sodico, hipoclorito calcico, permanganato

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sodico y potasico y peroxido de hidrogeno. Es preferente la oxidacion con hipoclorito de almidon que sigue siendo una de las reacciones mas utiles para la derivatizacion de almidones. Los almidones oxidados son aplicables en una amplia gama de aplicaciones, tales como la fabricacion de papel, adhesivos, la industria textil y alimentos. El hipoclorito es un agente de oxidacion relativamente barato. Durante la oxidacion con hipoclorito pueden tener lugar diferentes reacciones de oxidacion, de las cuales la hidrolisis de los enlaces glucosidicos es la mas importante. Junto con una disminucion del peso molecular de la molecula de almidon, tambien se introducen grupos funcionales tales como grupos carbonilo y carboxilo. La inestabilidad de los enlaces glucosidicos esta influida por la presencia de grupos carbonilo o carboxilo. El curso de una reaccion de oxidacion esta controlado principalmente por la cantidad de hipoclorito, el pH, la temperatura y la presencia de un catalizador. Una vision general de los parametros de reaccion mas importantes se describe en el articulo de J. Potze y P. Hiemstra en Starch [Almidon]; volumen 15, pagina 217-225 (1963). La disminucion del peso molecular y la cantidad de grupos funcionales son directamente proporcionales a la cantidad de hipocloruro. La velocidad de oxidacion es muy sensible al pH durante la oxidacion. Las velocidades de reaccion mas altas se obtienen a pH neutro (pH de aproximadamente 7), la velocidad de reaccion disminuye al aumentar el pH. El contenido de carbonilo de almidones oxidados tambien esta controlado por el pH. A pH neutro se obtiene el contenido de carbonilo mas alto. Debido a esta gran cantidad de grupos carbonilo, tambien se observa una gran cantidad de hidrolisis de los enlaces glucosidicos a pH neutro, que da como resultado una disminucion de la viscosidad del derivado de almidon oxidado resultante. El aumento del pH de oxidacion da como resultado una disminucion constante tanto del contenido de carbonilo como de la hidrolisis de los enlaces glucosidicos. Desafortunadamente, una gran cantidad de grupos carbonilo conduce a inestabilidad de la viscosidad del almidon oxidado.

La introduccion de grupos carboxilo da origen a un aumento de la estabilidad de la viscosidad del almidon oxidado. Tambien en este caso, la cantidad de grupos carboxilo esta controlada por el pH, con un maximo a pH 9. Las oxidaciones de hipoclorito se realizan principalmente en procesos en suspension. La degradacion de almidon puede monitorizarse midiendo la viscosidad intrinseca. La viscosidad intrinseca de productos granulares despolimerizados esta entre 0,2 y 2,5 dl/g, preferentemente entre 0,3 y 1,5, de la forma mas preferente entre 0,4 y 1,2.

Sorprendentemente, al combinar dichas fracciones, que tienen cada una distintas caracteristicas, se obtiene una composicion de almidon gelificante que demuestra caracteristicas comparables a caracteristicas de gelatina, o que incluso mejoran las de la gelatina, de la forma mas notable aquellas relacionadas con el brillo y la elasticidad del producto alimentario cuando dicha composicion se utiliza como agente gelificante. La combinacion de dichas dos fracciones segun la presente invencion otorga dichas caracteristicas deseadas a la composicion de almidon, haciendola adecuada para utilizar la composicion segun la da a conocer la presente invencion en la industria alimentaria para sustituir parcial o incluso totalmente la gelatina y para preparar nuevos tipos de productos alimentarios. Dicha composicion que comprende dichas dos fracciones puede obtenerse, por ejemplo, mezclando fracciones de almidon diferentes, una fraccion reticulada y una fraccion despolimerizada, en la proporcion deseada para obtener una composicion de almidon segun da a conocer la presente invencion, sin embargo, tambien es posible obtener dichas composicion mediante reticulacion parcial y despolimerizacion parcial de un almidon. Sin embargo, una mezcla de, como minimo, dos fracciones en preferible con vistas a obtener una composicion de almidon segun la presente invencion que esta ajustada, por ejemplo, al nivel de elasticidad y/o brillo requeridos del producto alimentario.

Gracias a las diversas fracciones, dicha composicion de almidon demuestra caracteristicas que estan cerca de las de la gelatina o incluso mejoran las mismas. Las proporciones a las cuales se utilizaran las fracciones se determinan facilmente mezclando y ensayando las propiedades deseadas en las composiciones obtenidas de este modo. Las proporciones adecuadas de la primera fraccion con respecto a la segunda fraccion (% en peso:% en peso) varian por ejemplo de 5:95 a 95:5, preferentemente de 10:90 a 90:10, mas preferentemente de 25:75 a 75:25. Por ejemplo, productos alimentarios blandos, tales como productos de confiteria azucarados blandos en los que la gelatina se utiliza tradicionalmente mas, desean la mayor elasticidad, y ajustando la proporcion de las dos fracciones en la composicion de almidon tal como se da a conocer por la presente invencion, pueden obtenerse el brillo y/o elasticidad deseadas. Ademas, en productos de confiteria duros, donde tradicionalmente se utiliza colageno hidrolizado en mezclas para sustituir a gomas, tales como goma arabiga, el brillo y/o la elasticidad se obtienen ahora utilizando una composicion de almidon segun la presente invencion. En general, cuando se requiere mas elasticidad, se aumenta la fraccion reticulada, y cuando se desea mas gelificacion y/o brillo, se aumenta la fraccion despolimerizada.

En una realizacion preferente, la presente invencion da a conocer una composicion de almidon que comprende una primera fraccion que comprende almidon reticulado y, como minimo, una segunda fraccion que comprende almidon despolimerizado obtenido mediante oxidacion, en la que dicha primera fraccion se reticula utilizando trimetafosfato sodico, oxitricloruro de fosforo o anhidrido adipico, utilizando, por ejemplo, un metodo conocido en la tecnica. Estos agentes reticulantes son los mas adecuados para su utilizacion en la industria alimentaria.

Son preferentes acetatos de almidon reticulado que tienen un contenido de acetilo que corresponde a un DS o grado de sustitucion de 0,001 a 0,2, preferentemente de 0,03 a 0,092, de la forma mas preferente de 0,05 a 0,092. El termino DS utilizado en el presente documento indica el numero promedio de sitios por unidad de anhidroglucosa de la molecula de almidon en los que hay grupos sustituyentes.

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Son aun mas preferentes almidones hidroxipropilados reticulados que tienen un contenido de hidroxipropilo que corresponde a un DS de 0,001 a 0,3, preferentemente de 0,03 a 0,21, de la forma mas preferente de 0,06 a 0,21. En una realizacion preferente adicional, la presente invencion da a conocer una composicion de almidon segun la presente invencion, en la que dicha primera fraccion tambien esta estabilizada. La estabilizacion se realiza, en general, mediante metodos conocidos en la tecnica, tales como mediante el tratamiento con anhidrido acetico o acetato de vinilo, o agentes comparables, pero con el proposito de sustitucion de la gelatina, una realizacion preferente es una composicion segun la presente invencion en la que dicha primera fraccion esta estabilizada mediante hidroxialquilacion, por ejemplo mediante hidroxipropilacion. La estabilizacion mediante hidroxialquilacion de almidon se obtiene, por ejemplo, con reactivos que contienen una halohidrina, o un grupo epoxido como sitio reactivo. La adicion de grupos hidroxipropilo se realiza, generalmente, en suspensiones acuosas de almidon utilizando oxido de propileno, en condiciones alcalinas. Agentes de reticulacion y/o estabilizacion se hacen reaccionar con almidon en condiciones alcalinas. Los materiales alcalinos adecuados son: hidroxido sodico; hidroxido potasico, hidroxido de amonio, hidroxido de magnesio, carbonato sodico y fosfato trisodico. Son preferentes los hidroxidos y carbonatos de metales alcalinos, los mas preferentes son hidroxido sodico y carbonato sodico. Algunas veces, se anaden sales para prevenir el hinchado en condiciones de reaccion alcalinas. Son preferentes cloruro sodico y sulfato sodico.

En una realizacion adicional, la presente invencion da a conocer la utilizacion de una composicion de almidon que comprende una primera fraccion que comprende almidon reticulado y, como minimo, una segunda fraccion que comprende almidon despolimerizado como agente gelificante obtenido mediante oxidacion. Con el proposito de sustitucion de la gelatina, una composicion segun la presente invencion comprende una segunda fraccion obtenida mediante oxidacion de almidon, tal como mediante tratamiento con hipoclorito sodico o peroxido de hidrogeno.

En una realizacion preferente adicional, la presente invencion da a conocer la utilizacion de una composicion de almidon segun la presente invencion, en la que dicha segunda fraccion tambien esta estabilizada. La estabilizacion se realiza, en general, mediante metodos conocidos en la tecnica, tales como mediante hidroxialquilacion o mediante acetilacion con anhidrido acetico, acetato de vinilo o agentes comparables. Con el proposito de la sustitucion de la gelatina, una realizacion preferente es una composicion segun la presente invencion en la que dicha segunda fraccion se estabiliza mediante acetilacion. La estabilizacion mediante acetilacion se realiza utilizando anhidrido acetico o acetato de vinilo. Otros reactivos de estabilizacion son, por ejemplo, anhidrido succinico, anhidrido 1-octenilsuccinico, tripolifosfato sodico, ortofosfato potasico, ortofosfato sodico o acido ortofosforico. En otra realizacion mas, dicha segunda fraccion tambien esta reticulada, por ejemplo mediante un metodo adecuado tal como se ha enumerado anteriormente, para proporcionar aun mas elasticidad (masticabilidad).

La presente invencion tambien da a conocer la utilizacion de una composicion de almidon segun la presente invencion en la preparacion de un producto alimentario, que preferentemente sustituye parcial o totalmente a la gelatina en dicho producto alimentario. Utilizando una composicion segun la presente invencion, es posible sustituir la gelatina en mas del 50%, hasta el 80% o incluso el 100%, dependiendo de los requisitos del cliente. Por lo tanto, ahora es posible reducir el contenido de gelatina y seleccionar y utilizar cantidades minimas de aquellos lotes de gelatina que estan absolutamente libres de proteinas prionicas, o sustituir totalmente los espesantes derivados de animales, tales como colageno hidrolizado o gelatina, que pueden derivarse de despojos de sacrificios que comprenden una proteina prionica aberrante. En una realizacion preferente, dicho producto alimentario comprende productos de confiteria, por ejemplo productos de confiteria azucarados tales como productos de confiteria azucarados duros o blandos, pastillas para chupar o grageas, o productos de confiteria para diabeticos en los que el azucar es sustituido por edulcorantes artificiales.

La presente invencion da a conocer, ademas, un metodo para preparar un producto alimentario espesado (espesar en el presente documento tambien llamado gelificar, estabilizar o aglutinar) que comprende mezclar una composicion de almidon segun la presente invencion con un liquido de base acuosa. Dicho liquido de base acuosa puede ser, por ejemplo, agua, leche u otro producto lacteo, un caldo o consome, una solucion de azucar, una bebida u otro componente alimentario liquido de base acuosa conocido en la tecnica. Por supuesto, dicho metodo posibilita la utilizacion adicional de otros ingredientes, muchos de los cuales se conocen en la tecnica. Tradicionalmente, la gelatina era una primera eleccion para espesar dichos liquidos, sin embargo, debido a la preferencia del consumidor, se desea un metodo para preparar productos alimentarios sin gelatina.

Ademas, la presente invencion da a conocer un producto alimentario que comprende una composicion de almidon que comprende una primera fraccion que comprende almidon reticulado y, como minimo, una segunda fraccion que comprende almidon despolimerizado obtenido mediante oxidacion. Dicho producto alimentario puede caracterizarse, por ejemplo, por un brillo y/o elasticidad que, en general, esta a la altura de las expectativas del consumidor con respecto a productos alimentarios que comprenden gelatina. En una realizacion preferente, la presente invencion comprende productos de confiteria, tal como se ejemplifica adicionalmente en la descripcion detallada en el presente documento.

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Descripcion detallada

Vision general de la produccion de productos de confiteria

Los productos a base de azucar, o productos de confiteria azucarados, pueden dividirse en los siguientes grupos.

1. Productos de confiteria azucarados duros (caramelos con sabor a frutas, caramelos de menta, dulces de azucar de cebada y bombones)

2. Productos de confiteria azucarados blandos (gomas, pastillas, gelatinas, chicles, gelees, regaliz)

3. Pastillas (productos de confiteria laminados/prensados)

4. Grageas (productos de confiteria recubiertos).

En productos de confiteria azucarados con almidon, las gomas y proteinas naturales se utilizan tradicionalmente como agentes aglutinantes y/o gelificantes. Hay dos tipos principales de azucar blanda: productos de gominola tales como gominolas de frutas, gominolas de regaliz, pastillas, etc., y productos elasticos como gominolas, gelatinas, etc. Un agente aglutinante y/o gelificante, a su vez, tiene propiedades especificas, lo que influye en las propiedades del producto final. Para aplicaciones de productos de confiteria azucarados blandos, la gelatina se utiliza tradicionalmente como agente gelificante, dado que otorga una elasticidad deseada al producto final. En los productos de confiteria azucarados blandos, habitualmente se utilizan almidones desleidos por ebullicion para sustituir a la gelatina en parte, sin embargo, la sustitucion de gelatina por almidones desleidos por ebullicion deja al cliente con productos que tienen una mala aceptacion, dado que tienen poca elasticidad.

La aplicacion de gelatina y mezclas de gelatina y almidones desleidos por ebullicion en productos de confiteria blandos es un proceso bien conocido. Por ejemplo en el documento “Sugar Confectionery Manufacture” [Fabricacion de productos de confiteria azucarados] editado por E. B. Jackson, Blackie and Son, Londres 1990 se proporciona una vision general de diferente equipo para el proceso y recetas de productos. Gomas, pastillas y gelatinas pueden procesarse utilizando diversas tecnicas, coccion discontinua, coccion directa (sistema de coccion a chorro), coccion indirecta o coccion por extrusion. El proceso discontinuo avanza a traves de coccion atmosferica en recipientes abiertos. La coloracion, aromatizacion y moldeo y secado en moldes de almidon siguen a la coccion. La coccion directa comprende dos partes: coccion y una parte de enfriamiento al vacio. La masa de confiteria es bombeada al sistema de coccion (a chorro) continuo donde se calienta con vapor. La presion del vapor determina la temperatura de coccion. La suspension es bombeada al refrigerador al vacio, donde se enfria y todo el aire se retira. Cuando se alcanza la concentracion requerida, pueden anadirse los colorantes y el aromatizante. A continuacion puede formarse la suspension.

La presente invencion se refiere, entre otras cosas, a la sustitucion parcial o completa de gelatina en productos de confiteria. Esto puede conseguirse, por ejemplo, utilizando una composicion de almidon que comprende una combinacion de un almidon desleido por ebullicion (“thin boiling”) y almidon reticulado y estabilizado. En una realizacion de la presente invencion, el almidon desleido por ebullicion se prepara mediante oxidacion o degradacion acida de almidon. El almidon puede oxidarse mediante hipoclorito sodico o mediante peroxido de hidrogeno. La degradacion acida puede realizarse con acido clorhidrico o acido sulfurico en proceso en suspension.

Como alternativa, la degradacion acida puede conseguirse mediante un proceso de dextrinacion utilizando cloruro de hidrogeno o acido sulfurico aplicando calor. La reticulacion puede realizarse con trimetafosfato sodico, oxitricloruro de fosforo o anhidrido adipico utilizando procedimientos conocidos por el experto en la materia. La estabilizacion puede realizarse con oxido de propileno, anhidrido acetico o acetato de vinilo. Un almidon desleido por ebullicion, por ejemplo, se estabiliza y se oxida o se estabiliza y se somete a degradacion acida.

Procedimientos analiticos

Evaluacion sensorial

El producto de confiteria fue probado por un panel entrenado para evaluar una serie de caracteristicas sensoriales. Los productos fueron evaluados en una escala sensorial de 1 a 5, y una escala de aceptacion general de 1 a 10.

Ensayo de la presencia de derivados de almidon reticulado en los productos finales

Para determinar el almidon reticulado en los productos de confiteria se realizo un ensayo de sedimentacion. Por lo tanto, se disolvieron 20 gramos de gominolas en un tampon de dihidrogenofosfato potasico/hidroxido sodico a pH a 90°C para dar una solucion de aproximadamente el 20%. La solucion se enfrio a temperatura ambiente y la cantidad de sustancia seca se midio con un refractometro. A continuacion, esta solucion se diluyo a una solucion al 5% con agua desmineralizada. Se dejaron reposar 100 ml de solucion durante 24 horas en una probeta graduada.

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Seguidamente se estimo la cantidad de sedimentacion. El almidon reticulado tambien podia identificarse en un microscopio.

Viscosidad intrinseca (VI)

La viscosidad intrinseca se determina de manera conocida con un viscosimetro Ubbelohde con hidroxido sodico 1 M como disolvente y se expresa en g/dl.

Ejemplo 1

Preparacion de almidon hidroxipropilado reticulado

Se prepara una suspension de almidon al 39%. A esta suspension se le anaden sulfato sodico (100 g/kg) e hidroxido sodico (7,5 g/kg de almidon) en forma de solucion al 4,4%. La temperatura se elevo a 35°C y se anade POCl3 (de 15 a 200 pl/kg dependiendo del grado de reticulacion). A continuacion se introduce oxido de propileno (DSmax = 0,225) y se dejo continuar a la reaccion 20-24 horas. La suspension se neutralizo con acido sulfurico a pH 5-6 y se lavo y se seco utilizando medios convencionales conocidos en la tecnica. El almidon utilizado es almidon de patata y almidon de tapioca.

Ejemplo 2

Preparacion de almidon acetilado reticulado

Se prepara una suspension de almidon al 39% de 1 kg de almidon de patata. A esta suspension se le anaden 25 g de cloruro sodico e hidroxido sodico (7,5 g/kg de almidon) en forma de una solucion al 4,4%. La temperatura se elevo a 35°C y se anade trimetafosfato sodico (400 o 600 mg dependiendo del grado de reticulacion). La reaccion se deja continuar durante 6 horas. La suspension se neutralizo con acido sulfurico a pH 8,5 y se anaden 61 g de acido acetico gota a gota. Despues del declive de la reaccion, la suspension se neutraliza con acido sulfurico a pH 5-6 y se lava y se seca utilizando medios convencionales conocidos en la tecnica.

Ejemplo 3

Preparacion de almidon acetilado adipilado

El adipato/acetato de almidon de patata de amilopectina se preparo utilizando una mezcla 1:20. Se suspendieron 810 gramos de almidon seco en agua a una suspension al 39%. El pH se ajusto a 8,5 con una solucion al 4,4% (p/p) de hidroxido sodico y se anadieron 1,3 ml de solucion al 30% de H2O2. A continuacion, se anadieron gota a gota 6 g de reactivo de anhidrido adipico 1:20 manteniendo el pH a 8,5 con una solucion de hidroxido sodico al 4,4% (p/p). Seguidamente, se anadieron gota a gota 41 gramos de anhidrido acetico a un pH de 8,5. La reaccion del anhidrido acetico se realizo en aproximadamente 1,5 horas. Despues de la dosificacion del anhidrido acetico, la suspension se agito durante 10 minutos a pH 8,5. A continuacion, la suspension se neutralizo con acido sulfurico a pH 5,5 y el producto final se deshidrato, se lavo y se seco utilizando metodos conocidos en la tecnica.

Ejemplo 4

Preparacion de almidon sometido a degradacion acida

Se prepara una suspension al 39% de almidon de 1 kg de almidon de patata y agua. A esta suspension se le anaden 80 ml de acido sulfurico 10 N. La temperatura se elevo a 45°C. Se deja continuar a la reaccion 17 horas. La suspension se neutraliza con hidroxido sodico a pH 5-6 y se lava y se seca utilizando medios convencionales conocidos en la tecnica.

Ejemplo 5

Preparacion de almidon oxidado

Se oxido almidon en suspension acuosa con hipoclorito sodico utilizando hidroxido sodico como catalizador. De este modo, 810 gramos de almidon seco se suspendieron en agua a una suspension al 39%. La temperatura de la suspension se ajusto a 35°C. Se anadio hipoclorito sodico, cantidades correspondientes a 10 gramos de cloro activo y al mismo tiempo se anadio hidroxido sodico, en forma de una solucion al 4,4% (p/p), ajustando el pH a un valor de 11. Durante la reaccion, el pH se mantiene a 11. Cuando ya no habia cloro activo detectable, la suspension se blanqueo con 5 ml de hipoclorito sodico y despues de 1 minuto el exceso de cloro se elimino utilizando hidrogenosulfito sodico.

Seguidamente, la suspension se neutralizo con acido sulfurico a pH 5,5 y el producto final se deshidrato, se lavo y se seco utilizando metodos conocidos en la tecnica.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Ejemplo 6

Preparacion de almidon acetilado oxidado

Se oxido almidon de patata en suspension acuosa con hipoclorito sodico utilizando hidroxido sodico como catalizador. De este modo, se suspendieron 810 gramos de almidon seco en agua a una suspension al 39%. La temperatura de la suspension se ajusto a 35°C. Se anadio hipoclorito sodico, cantidades correspondientes a 10 gramos de cloro activo y al mismo tiempo se anadio hidroxido sodico, en forma de una solucion al 4,4% (p/p), ajustando el pH a un valor de 11. Durante la reaccion, el pH se mantiene a 11. Cuando ya no habia cloro activo detectable, la suspension se blanqueo con 5 ml de hipoclorito sodico y despues de 1 minuto el exceso de cloro se elimino utilizando hidrogenosulfito sodico. Seguidamente, la suspension se neutralizo con acido sulfurico a pH 8,5. La temperatura se ajusto a 25°C y la suspension se acetilo utilizando 36 g de anhidrido acetico a un valor de pH constante de 8,5. La reaccion del anhidrido acetico se realizo en aproximadamente 1,5 horas. Despues de la dosificacion del anhidrido acetico, la suspension se agito durante 10 minutos a pH 8,5. A continuacion, la suspension se neutralizo con acido sulfurico a pH 5,5 y el producto final se deshidrato, se lavo y se seco utilizando metodos conocidos en la tecnica.

Segun los ejemplos 1-6, se prepararon los siguientes almidones.

Tabla 1

producto: almidon modificacion cantidad de reticulante

1: patata oxidacion

2: tapioca hidroxipropilacion/reticulacion 85 pl/kg

3: patata hidroxipropilacion/reticulacion 15 pl/kg

4: patata hidroxipropilacion/reticulacion 40 pl/kg

5: patata acetilacion/reticulacion 100 pl/kg

6: patata acetilacion/reticulacion 400 mg/kg

7: patata acetilacion/reticulacion 600 mg/kg

8: patata de amilopectina adipilacion/acetilacion 6 g/kg

9: patata degradacion acida

10: patata oxidacion/ acetilacion

Ejemplo 7

Preparacion de gominolas utilizando un proceso continuo

Se prepara una suspension de almidon utilizando una proporcion de almidon:agua de 1:1,5. En un sistema de coccion discontinua (recipiente abierto) se introduce agua caliente. Se anade jarabe de glucosa (DE 42; Dormamix 42/82, Pfeiffer & Langen) y comienza la agitacion. El sistema de coccion se calienta y se anade azucar mientras se agita. El calentamiento continuo hasta que la mezcla comienza a hervir. En este momento, se anade lentamente la suspension de almidon, mientras se agita. La ebullicion se mantiene hasta que se alcanza el solido seco deseado (74-76%). La mezcla se enfria a 80°C y se anaden colorante, aromatizante y acido citrico. La solucion cocida se moldea en formas en polvo de moldeo. El producto resultante se seca durante 24 horas a 50°C.

Ejemplo 8

Preparacion de gominolas utilizando coccion directa

Se prepara una premezcla de una receta que contiene almidon/jarabe de glucosa (DE42; Dormamix 42/82, Pfeiffer & Langen), almidones y agua. Esta premezcla se cuece a 130°C en un sistema de coccion continua de Vomatec. La solucion cocida se enfria aplicando vacio. Se anade colorante, aromatizante y acido citrico a la solucion enfriada. Esta solucion se moldea en formas en polvo de moldeo. Los productos moldeados se secan y posteriormente se evaluan.

Segun el ejemplo 8, las siguientes mezclas se prepararon y se les dio forma en el molde.

Tabla 2

N° de exp. Comp. de almidon: A B C D E F G H I J K L

1: 9 9 9 9 9 9 9 8 12

2: 3

3: 3 3
3

4: 3

N° de exp. Comp. de almidon: A B C D E F G H I J K L

5: 3

6: 3

7: 3

8: 3

9: 9 8

gelatina*: 4

gelatina*: 4

10: 9

azucar: 34 34 34 34 34 34 34 34 30 30 34 34

Jarabe de glucosa: 34 34 34 34 34 34 34 34 38 38 34 34

agua: 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

*gelatina brillo (“bloom”) 240

Los productos resultantes se evaluaron. Los resultados se resumen en la tabla 3.

Tabla 3

Exp.: elast. brillo general

A: 4 3 7

B: 4 3 6

C: 4 3 7

D: 4 2 3

E: 3 3 4

F: 3 2 3

G: 3 3 3

H: 3 3 3

I: 4 3 7

J: 4 3 7

K: 1 1 2

L: 5 4 8

5

Ejemplo 9

Preparacion de regaliz

Producto 1: 9%

Producto 3: 3%

Azucar: 28%

Jarabe de glucosa DE 42: 32%

Cloruro de amonio: 4%

Polvo de regaliz: 4%

Agua: 20%

10

El regaliz resultante tenfa una textura gomosa y elastica.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

REIVINDICACIONES

1. Utilizacion de una composicion de almidon que comprende una primera fraccion que comprende almidon reticulado y, como minimo, una segunda fraccion que comprende almidon despolimerizado obtenido mediante oxidacion como agente gelificante.
2. Utilizacion, segun la reivindicacion 1, en la que dicha primera fraccion comprende almidon reticulado utilizando trimetafosfato sodico, oxitricloruro de fosforo o anhidrido adipico.
3. Utilizacion, segun la reivindicacion 1 o 2, en la que dicha primera fraccion comprende ademas almidon estabilizado.
4. Utilizacion, segun la reivindicacion 3, en la que dicha primera fraccion se estabiliza mediante hidroxialquilacion.
5. Utilizacion, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha segunda fraccion comprende ademas almidon estabilizado.
6. Utilizacion, segun la reivindicacion 5, en la que dicha segunda fraccion se estabiliza mediante acetilacion.
7. Utilizacion, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho almidon se deriva de patata.
8. Utilizacion, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la preparacion de un producto alimentario.
9. Utilizacion, segun la reivindicacion 8, en la que la utilizacion de dicha composicion sustituye, como minimo parcialmente, a la utilizacion de gelatina en dicho producto alimentario.
10. Utilizacion, segun la reivindicacion 8 o 9, en la que dicho producto alimentario comprende productos de confiteria.
11. Producto alimentario que comprende un gel obtenido utilizando una composicion de almidon que comprende una primera fraccion que comprende almidon reticulado y, como minimo, una segunda fraccion que comprende almidon despolimerizado obtenido mediante oxidacion como agente gelificante.
12. Producto alimentario, segun la reivindicacion 11, que comprende productos de confiteria.