ES2651865T3

ES2651865T3 - Proceso para fabricar pectinas no esterificadas amidadas, su composición y usos de las mismas

Info

Publication number: ES2651865T3
Application number: ES03735333.1T
Authority: ES
Inventors: Steen Højgaard CHRISTENSEN; Karin Meyer Hansen; Jens Eskil TRUDSØE
Original assignee: CP Kelco ApS
Current assignee: CP Kelco ApS
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2018-01-30
Anticipated expiration: 2023-07-02
Also published as: AU2003236822A1; EP1517925A1; DK1517925T3; US8168765B2; DK176653B1; US20060127991A1; EP1517925B1; AU2003236822B2; DK200201033A; MXPA04012371A; WO2004005352A1; BRPI0312418B1; BR0312418A

Abstract

Un procedimiento para preparar una pectina amidada de bajo contenido de éster que comprende las etapas de: obtener un material de pectina de partida, poner en contacto el material de pectina de partida con una metil esterasa de pectina (E. C. 3.1. 1.11) como un biocatalizador capaz de desesterificar el material de pectina, permitir que dicho biocatalizador desesterifique el material de pectina de partida para producir una pectina desesterificada, monitorizar la desesterificación del material de pectina de partida; y terminar la desesterificación cuando la pectina desesterificada tiene un grado de esterificación entre 60% y 30%, desesterificar adicionalmente dicha pectina desesterificada poniendo en contacto la pectina desesterificada con un ácido o un álcali capaz de desesterificación y permitiendo que el ácido o álcali desesterifique adicionalmente dicha pectina desesterificada hasta un grado de esterificación por debajo de 25% para producir una pectina de bajo contenido de éster; y poner en contacto dicha pectina desesterificada con amoniaco para producir una pectina amidada de bajo contenido de éster.

Description

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Las pectinas son solubles en agua e insolubles en la mayoría de disolventes orgánicos. Las pectinas con un nivel muy bajo de esterifϊcación de metilo y los ácidos pépticos son para fines prácticos solamente solubles en forma de una sal de potasio o sal de sodio.

Las pectinas son más estables a pH 3-4. Por debajo de pH 3, los grupos acetilo y metoxi y las cadenas laterales de azúcares neutros se eliminan. A temperaturas elevadas, estas reacciones se aceleran y se produce la escisión de enlaces glicosídicos en el esqueleto de galacturonano. En condiciones neutras y alcalinas, los grupos de éster de metilo se saponifican y la cadena principal de poligalacturonano se rompe a través de la escisión de los enlaces glicosídicos por eliminación beta en los extremos no reductores de los residuos de ácido galacturónico metoxilados. Estas reacciones también proceden más rápidamente al aumentar la temperatura. Los ácidos pécticos y las pectinas LM son resistentes a condiciones neutras y alcalinas ya que no hay ninguno o sólo un número limitado de grupos de éster de metilo.

Hay muchos biocatalizadores que pueden específicamente modificar y degradar las moléculas de pectina. Estos biocatalizadores incluyen endo-y exo-poligalacturonasa, liasa de peptato, metilesterasa de peptina, acetilesterasa de pectina, y ramnogalacturonasa.

Según Rastall, R.: LFRA Ingredients Handbook, Leatherhead Food RA, marzo de 1999, las peptinasas de especies de Aspergillus incluyen:

Biocatalizador: EC nº Sustrato Acción pH óptimo Temperatura óptima

Liasa de peptina: 4.2.2.10 Peptina de contenido de éster alto Eliminación endo a-1,4 b 5-5,5 50

Metilesterasa de peptina: 3.1.1.11 Peptina de contenido de éster alto Desesterificación aleatoria 4-4,5 55

Endopoligalacturonasa: 3.2.1.15 Peptina de contenido de éster bajo Despolimerización endo a-1,4 4-4,5 45-50

Exopoligalacturonasa: 3.2.1.67 Peptina de contenido de éster bajo Hidrólisis exo a1,4 5 55

Arabinogalactanasa: 3.2.1.90 Regiones pelosas de la peptina Hidrólisis endo b1,3 1,6 4 50

Mananasa: 3.2.1.78 Regiones pelosas de la peptina Hidrólisis endo b1,4 3-6 80

Los suministradores incluyen Gist-Brocades, Novo Nordisk A/S, Róhm, Shin Nihon, y Solvay.

Tanto las peptinas HM como LM pueden formar geles, pero por mecanismos totalmente diferentes. La peptina HM forma geles en presencia de concentraciones altas de co-solutos, tales como azúcar a pH bajo. Las pectinas LM forman geles termorreversibles en presencia de calcio. Además, la pectina de la remolacha del azúcar puede formar geles a través de la reticulación de los grupos ferulados como se divulga por Rombouts (documento de patente de los Estados Unidos US 4.672.034).

Las pectinas tienen un estatus regulatorio favorable como aditivo alimentario. Se clasifican como generalmente reconocidas como seguras ("GRAS") en los Estados Unidos y de ingesta diaria admisible ("IDA") en Europa.

En el documento de patente de los Estados Unidos 2.480.710, Bryant describe un procedimiento para la fabricación de una pectina amidada. Un tipo de pectina de configuración lenta con un contenido de metoxilo de 7,5% a 10% se suspende en IPA al 65% con hidróxido de amonio al 10% (28% de amoniaco), y la mezcla se agita durante dos horas a 25º C. Después de drenar el alcohol amoniacal, se añade IPA al 65%. A continuación se añade HCl concentrado para acidez, lo que origina un pH de una dispersión al 1% de la pectina amidada de 3-4. Un pH mayor de 5 y por debajo de 3 es probable que cause modificaciones adicionales no deseables durante el secado. La suspensión se filtra y se aclara primero con IPA al 65% y después IPA al 90% y después se seca. La conversión es como sigue

RCOOCH3 + NH4OH = RCONH2 + CH3OH + H2O 3

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Estas propiedades mejoradas de la pectina amidada según la presente invención, son útiles en la fabricación de productos alimenticios, productos farmacéuticos, productos de cuidado personal y productos para el hogar.

Las pectinas amidadas de la presente invención son particularmente útiles en los productos alimenticios tales como mermeladas y jaleas tanto de alto como de bajo contenido de sólidos solubles con o sin fruta. Ejemplos de tales usos finales son mermeladas tradicionales, mermeladas con contenido reducido de azúcar, jaleas transparentes, geles de confitería con sabor a fruta, geles de confitería sin sabor a fruta, glaseados reversibles por el calor para la industria de la panadería, mermeladas resistentes al calor para la industria de la panadería, ondulaciones para su uso en helados, y preparaciones de fruta para yogur.

Las pectinas amidadas de la presente invención también son particularmente útiles en productos lácteos tales como yogures, natillas, flanes, pudines, coberturas y rellenos.

Ejemplos de productos farmacéuticos en los que se pueden usar pectinas amidadas de la presente invención incluyen comprimidos, cápsulas, productos para el cuidado de heridas y productos de ostomía que utilizan pectinas en sus formulaciones.

Ejemplos de productos de cuidado personal en los que se pueden usar pectinas amidadas de la presente invención incluyen diversas cremas, lociones y pastas de dientes que utilizan pectinas en sus formulaciones.

Ejemplos de productos para el hogar en los que se pueden usar pectinas amidadas de la presente invención incluyen varios geles ambientadores, productos de limpieza y formulaciones detergentes que utilizan pectinas en sus formulaciones.

Definición de los términos reológicos:

La tensión crítica, como se determina en un Rheostress RS-100 es una medida de la resistencia a la rotura del gel. Los valores obtenidos con este tipo de equipos se caracterizan por ser independientes del aparato particular utilizado.

La resistencia a la rotura, medida por el analizador TA.XT2 es un método destructivo de medición de la fuerza necesaria para romper un gel, y este método produce valores que no son necesariamente independientes del aparato utilizado.

La consistencia del gel tal como se mide en un RheoStress RS-100 es una forma no destructiva de la medición de la dureza de un gel.

La resistencia del gel tal como se mide en el analizador TA.XT2 es de manera similar una medida de la dureza del gel.

La viscosidad intrínseca es la viscosidad de una solución infinitamente diluida del polímero. Una viscosidad intrínseca baja indica un polímero que está fuertemente enrollado o ramificado o agregado y se asemeja a una conformación esférica. Una viscosidad intrínseca alta indica un polímero que es más similar a una varilla y, por tanto, menos en espiral, menos ramificado y menos agregado. Estas indicaciones son sólo ciertas si los polímeros en cuestión son del mismo peso molecular.

Cuando se va a comparar la conformación de polímeros de diferente peso molecular, se utiliza el factor de Mark-Houwink, "a". Un valor bajo de "a" significa un polímero, que es más esférico o agregado en conformación, mientras que un alto valor de "a" significa un polímero, que es menos agregado y, por tanto, más en forma de varilla. El factor de Mark-Houwink está dado por la expresión "viscosidad intrínseca" = KMa, en la que "viscosidad intrínseca" representa la viscosidad intrínseca del polímero determinado por el método de medición de viscosidad de la solución, K es una constante y M es el peso molecular del polímero y "a" representa el factor de Mark-Houwink.

Determinación del grado de esterificación (DE) y ácido galacturónico (GA) en pectinas no amidadas.

Principio:

Este método es una modificación del método de la FAO/OMS para la determinación del % de DE y del % de GA en pectinas que no contiene amida y éster de acetato (Compendio de especificaciones de aditivos de alimentos, Adición 9, Comité Mixto de FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios), (Compendium of food additive specifications, Addendum 9, Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives), 57ª sesión, Roma, Italia, 5 -14 junio de 2001).

Procedimiento -Determinación del % de DE y del % de GA:

(Alcohol de ácido: 100 ml de IPA al 60% + 5 ml HCl fumante al 37%)

1.: Pesar 2,000 g de pectina en un vaso de precipitados de vidrio de 250 ml.

2.: Añadir 100 ml de alcohol de ácido y agitar en un agitador magnético durante 10 minutos.

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2.: Añadir 20,00 ml de NaOH 0,5 N, y dejar reposar la muestra sin tocar durante exactamente 15 minutos. Mientras está en reposo, la muestra debe estar cubierta con papel de aluminio.

3.: Añadir 20,00 ml de HCl 0,5 N y agitar en un agitador magnético hasta que el pH sea constante.

4.: Posteriormente, valorar con NaOH 0,1 N hasta pH 8,5 (registrar el resultado como título V2). Prueba ciega:

1.: Valorar 100 ml de agua libre de dióxido carbono hasta pH 8,5 con NaOH 0,1 N (1-2 gotas).

2.: Añadir 20,00 ml de NaOH 0,5 N y dejar reposar la muestra de la prueba ciega sin tocar durante exactamente 15 minutos. Mientras está en reposo, la muestra debe estar cubierta con papel de aluminio.

3.: Añadir 20,00 ml de HCl 0,5 N, y agitar en un agitador magnético hasta que el pH sea constante.

4.: Valorar hasta pH 8,5 con NaOH 0,1 N (registrarlo como B1). La destilación se lleva a cabo en un Kjeltex (aparato de destilación). Kjeltex: Siga las instrucciones dadas para la iniciación y cierre.

1.: Transferir cuantitativamente la muestra al tubo de destrucción enjuagando el vaso de precipitados con un total de 100 ml de agua libre de dióxido de carbono en tres pasos.

2.: Colocar el matraz de recepción, que contiene 150 ml de agua libre de dióxido de carbono y 10,00 ml de HCl 0,1 N, en el aparato.

3.: Añadir al menos 20 ml de NaOH al 10% al tubo de destrucción que incluye la muestra.

4.: Ajustar el tiempo de destilación a 5 minutos y medio.

5.: Valorar el destilado con NaOH 0,1 N hasta pH 6,2 (registrarlo como título V3) o añadir 8 gotas de rojo de metilo y valorar con NaOH 0,1 N hasta el cambio de color (registrar como título V3).

La muestra de la prueba ciega se destila y se valora como la muestra (registrar como título B2). Cálculo:

■: Vt= V1+ (V2-B1) + (B2-V3)

■: DE (grado de esterificación) = (V2 – B1) x 100/Vt

■: DA (grado de amidación) = (B2 -V3) x 100/Vt

Determinación del peso molecular (Pm) y la viscosidad intrínseca (IV).

Para ello, se utiliza cromatografía de exclusión por tamaños de alto rendimiento (HPSEC) con detección triple.

Principio:

Se fracciona una muestra de pectina según el volumen hidrodinámico, usando la cromatografía de exclusión de tamaño. Después de la separación, la muestra es analizada por un sistema de detección triple, que consiste en un detector de índice de refracción (RI), un detector de dispersión de luz láser en ángulo recto (RALLS) y un viscosímetro diferencial. La información de estos detectores conduce a la determinación del peso molecular (Pm) y la viscosidad intrínseca (IV). El factor de Mark-Houwink se calcula usando el peso molecular y la viscosidad intrínseca como se obtiene utilizando este método.

Materiales:

•: Bomba Modelo 515, Waters, Hedehusene, Dinamarca.

•: Desgasificador, Gynkotek, Polygen Escandinavia, Arhus, Dinamarca.

•: Horno de columna, Waters, Hedehusene, Dinamarca.

•: Autoinyector AS-3500, con módulo de preparación de la muestra, Dionex Dinamarca, Rødovre, Dinamarca.

•: 3 Columnas TSK-GMPWXL de lecho mixto linear, Supelco, Bellefonte PA, Estados Unidos.

•: Fase líquida: tampón de acetato de litio 0,3 M pH 4,8, Fluka Chemie AG, Buchs, Suiza.

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Valores de Y:

Ca2+ (4 mg/ml) añadido (ml): Ca2+ (ppm)

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2: 15,4

4: 30,8

8: 61,5

12: 92,3

16: 123,1

Análisis del analizador de textura TA.XT2: Se utiliza un émbolo de 0,5 pulgadas y se aplican los siguientes ajustes: Velocidad de antes del ensayo: 1,0 mm/s Velocidad de ensayo: 0,5 mm/s Velocidad de después: 5,0 mm/s Velocidad de la prueba de rotura: 1,00 mm/s Distancia: 7,00 mm Fuerza: 10 g Tiempo: 5,00 segundos Cuenta: 5 Tipo: auto Fuerza del gatillo: 0,5/1,0 g Análisis con RheoStress RS-100: Tan pronto como la muestra se vierte en la cápsula del reómetro y se cubre con aceite, se inicia un barrido de

temperatura (velocidad de enfriamiento: 1° C/minuto, desde 90 hasta 25° C, frecuencia 1 Hz, tensión 0,1-5 Pa) con el fin de determinar la temperatura de gelificación. Al final del barrido de temperatura a 25° C, se mide la consistencia de gel (G') a una frecuencia de 0,5 Hz, tensión de 0,1-5 Pa (dependiendo de la muestra). Por último, se realiza un barrido de tensión a 25° C (frecuencia 0,5 Hz, tensión 0,1 -446 Pa). La tensión crítica se da como el último valor de G', G" y la tensión correspondiente antes de la rotura después del endurecimiento a 25° C durante 30 minutos.

Ejemplos

Extracción de pectina de la cáscara

Se extrajeron una variedad de materiales de partida que contenían pectina con el fin de proporcionar material para la posterior desesterificación con métodos convencionales y desesterificación con biocatalizadores.

Se utilizaron tres materiales de partida de pectina diferentes. Estos fueron la cáscara seca de limón, naranja, y lima. La materia seca de los materiales de partida fue de aproximadamente 90 -95%.

Para cada material de partida de pectina, se añadió 30 kg de cáscara seca a un tanque de acero inoxidable de 1000 litros que contenía una mezcla de 3,52 litros de ácido nítrico al 65% y 931 litros de agua de intercambio iónico. La mezcla se agitó mientras se calentaba a 70° C. con agitación continua, la mezcla se dejó reaccionar a 70° C durante 6 horas.

Después de la reacción, el extracto caliente se tamizó en un tamiz vibratorio (Vester Aby vibrador con tamaño de malla de 0,25 mm, Dinamarca). De aquí en adelante al extracto caliente se añadieron 50 ml de resina de intercambio de iones por litro de extracto (Rohm & Haas, Amberlite SR IL, Alemania). El intercambio iónico se llevó a cabo durante 30 minutos mientras se agitaba, y el extracto intercambiado de iones resultante se filtró en un filtro de

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En cada uno del Ejemplo Comparativo 1 y el Ejemplo 1, se amidaron cuatro muestras. De éstas, dos muestras se desesterificaron a un mayor grado de esterificación, y dos a un menor grado de esterificación.

Tanto para el superior como el inferior grado de esterificación, se deseaba un grado de amidación más alto y más bajo, y para lograr esto, se llevó a cabo la amidación a 5° C durante 2 horas y media o durante 5 horas. Después del

5 tiempo de reacción especificado, se drenó el material prensado reaccionado, se lavó con 20 litros de isopropanol al 60%, se drenó de nuevo, se añadió 20 litros de isopropanol al 60% y el pH se ajustó a 4,2 -4,4 con ácido nítrico diluido y se drenó. Finalmente, este material drenado se lavó con 20 litros de isopropanol al 50%, se drenó, se prensó y se secó a 70° C durante la noche.

Resultados:

10 Viscosidad intrínseca

Durante la amidación, se produce un cambio conformacional en la pectina, que se ha atribuido al grado de agregación de la pectina. La viscosidad intrínseca de una pectina está influenciada tanto por el grado de agregación como por el peso molecular de la pectina. Puesto que se ha encontrado que la viscosidad intrínseca de una pectina está directamente relacionada con la consistencia del gel en los geles hechos con esa pectina, la viscosidad

15 intrínseca es el parámetro preferido para realizar el seguimiento. Por tanto, hemos definido R2 como la relación entre la viscosidad intrínseca del material de pectina de partida en la Tabla 1 y la viscosidad intrínseca de la pectina amidada resultante de una amidación de dicho material de partida de pectina.

Amidación después de la desesterificación con ácido:

Cáscara: DE al inicio % DE al final % DA al final % IVp dl/g R2

Limón: 33,0 33,0 39,3 39,3 14,7 9,5 20,2 9,5 13,3 15,8 15,4 21,8 3,417 3,352 3,714 3,534 1,25 1,27 1,15 1,21

Naranja: 28,3 28,3 36,6 36,6 15,0 9,6 17,7 10,4 13,6 13,7 14,4 22,1 2,832 2,794 3,253 3,098 1,39 1,41 1,21 1,27

Lima: 31,5 31,5 40,0 40,0 14,3 10,0 20,4 12,8 13,0 15,6 14,6 21,6 3,545 3,245 3,901 3,571 1,41 1,54 1,28 1,40

Tabla 2.1: Viscosidad intrínseca de las pectinas amidadas que han sido primero desesterificadas con ácido

20 Notas a las columnas: 1 "Cáscara" denota el material inicial de pectina. 2 "DE al inicio" denota el grado de esterificación resultante de la primera desesterificación con ácido. 3 "DE al final" indica el grado de esterificación después de la amidación. 4 "DA al final" indica el grado de amidación después de la amidación.

25 5 "Pm" indica el peso molecular después de la amidación. 6 "IVp" indica la viscosidad intrínseca después de la amidación. Los datos en la Tabla 2.1 muestran los siguientes cambios en la viscosidad intrínseca: -Limón: la desesterificación con ácido produce una disminución de la viscosidad intrínseca de 15-27% -Naranja: la desesterificación con ácido produce una disminución de la viscosidad intrínseca de 21-41%

-Lima: la desesterificación con ácido produce una disminución de la viscosidad intrínseca de 28-54% Amidación después de la desesterificación biocatalítica:

Cáscara: DE al inicio % DE al final % DA al final % IVp dl/g R2

Limón: 28,6 28,6 36,2 36,2 12,9 10,2 17,7 11,0 9,5 12,7 14,2 17,0 3,644 3,874 4,148 3,711 1,17 1,10 1,03 1,15

Naranja: 31,2 31,2 39,9 39,9 15,6 9,3 20,7 11,3 10,9 15,8 13,2 19,8 3,354 3,337 3,806 3,582 1,18 1,18 1,04 1,10

Lima: 29,8 29,8 39,1 39,1 12,8 7,9 18,1 10,9 11,4 16,1 16,1 21,7 4,281 4,266 4,569 4,422 1,17 1,17 1,09 1,13

Tabla 2.2: Viscosidad intrínseca de las pectinas amidadas que han sido primero desesterificadas con biocatalizador Notas a las columnas:

5 1 "Cáscara" denota el material inicial de pectina. 2 "DE al inicio" denota el grado de esterificación resultante de la primera desesterificación con biocatalizador. 3 "DE al final" indica el grado de esterificación después de la amidación. 4 "DA al final" indica el grado de amidación después de la amidación. 5 "Pm" indica el peso molecular después de la amidación.

10 6 "IVp" indica la viscosidad intrínseca después de la amidación. Los datos en la Tabla 2.2 muestran los siguientes cambios en la viscosidad intrínseca: -Limón: la desesterificación con ácido produce una disminución de la viscosidad intrínseca de 3-17% -Naranja: la desesterificación con ácido produce una disminución de la viscosidad intrínseca de 4-18% -Lima: la desesterificación con ácido produce una disminución de la viscosidad intrínseca de 9-17%

15 Mediciones reológicas de los geles sintéticos Resistencia del gel en RheoStress RS-100

Cáscara: Proceso de desest. DE al final % DA al final % Resistencia del gel a 25º C, Pa

Contenido de calcio, ppm

0: 15,4 30,8 61,5 92,3 123,1

Limón: Ácido 9,5 21,8 56,4 111 153 399 Pre-gel Pre-gel

Biocatalizador: 11,0 17,0 202 459 545 668 792 1060

Naranja: Ácido 17,7 14,4 0,1 1,19 16,9 217 326 364

Biocatalizador: 20,7 13,2 0,5 3,6 29,6 218 361 369

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Cáscara: Proceso de desest. DE al final % DA al final % Resistencia a la rotura a 25º C, gramos

Contenido de calcio, ppm

Biocatalizador: 11,0 17,0 18,20 34,10 46,00 54,60 37,30 25,00

Naranja: Ácido 17,7 14,4 NG 11,70 13,50 31,30 42,00 36,40

Biocatalizador: 20,7 13,2 5,83 14,53 21,53 29,26 39,93 43,97

Lima: Ácido 12,8 21,6 14,10 5,10 5,50 7,80 10,20 8,70

14,3: 13,0 - - 20,20 46,30 57,90 43,40

Biocatalizador: 10,9 21,7 18,20 34,10 46,00 54,60 37,30 25,00

12,6: 11,4 - - 32,6 76,20 101,20 94,40

Tabla 2.5: resistencia a la rotura de los geles de pectina amidada a diversas concentraciones de calcio

Notas:

■ NG denota que no se formó ningún gel y por lo tanto, la muestra no se pudo medir.

■ -Denota que no se han generado los valores.

5 Para los materiales de partida de limón y de lima, la diferencia de resistencia a la rotura fue marcadamente diferente cuando se compararon la desesterificación convencional usando ácido con la desesterificación con biocatalizador. Cuando se desesterificó con biocatalizador, la resistencia a la rotura de los geles hechos con las pectinas amidadas resultantes fue mucho más alta que las resistencias a la rotura correspondientes de pectinas amidadas hechas a partir de materiales de partida desesterificados con la desesterificación ácida convencional. El efecto fue también

10 evidente para el material de partida de naranja.

Resistencia del gel en el Analizador de textura TA.XT2

Cáscara: Proceso de desest. DE al final % DA al final % Resistencia del gel a 25º C, gramos

Contenido de calcio, ppm

0: 15,4 30,8 61,5 92,3 123,1

Limón: Ácido 9,5 21,8 - 2,30 5,10 5,40 6,70 4,60

Biocatalizador: 11,0 17,0 4,60 7,60 15,10 15,80 13,10 8,50

Naranja: Ácido 17,7 14,4 - 0,93 1,67 4,70 7,77 9,00

Biocatalizador: 20,7 13,2 0,70 1,07 1,73 3,57 5,50 7,40

Lima: Ácido 12,8 21,6 6,80 2,40 2,40 4,40 5,10 4,80

14,3: 13,0 5,20 9,60 16,20 18,90 15,70 12,60

Biocatalizador: 10,9 21,7 - - 1,30 4,90 9,40 11,90

12,6: 11,4 - - 1,70 8,80 14,60 19,20

Tabla 2.6: Resistencia de gel de los geles de pectina amidada a diversas concentraciones de calcio

Nota:

■ "-" denota que no se han generado los valores.

15 El patrón fue el mismo. Las pectinas amidadas a base de limón y lima mostraron un marcado aumento en la resistencia del gel cuando se usó biocatalizador para desesterificar el material de partida antes de la amidación. Con respecto a la resistencia del gel, el material de partida de naranja no pareció ser afectado por el proceso de desesterificación antes de la amidación.

Ejemplo 3

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Se mezclaron zumo de frambuesa, azúcar y agua (solución A). La preparación se hirvió hasta que todo el azúcar se había disuelto. La pectina se disolvió en agua caliente (90° C) (solución B), usando un mezclador de Waring en cizallamiento alto. Se añadió entonces la pectina (B) a la solución A, mientras que la preparación se agitaba continuamente. Después de la adición de la solución de pectina, la preparación se hirvió durante aproximadamente 2

5 minutos, mientras se agitaba. A continuación se añadió agua hasta 1000 g de peso neto. A continuación se añadieron los conservantes (solución C). Finalmente se añadió el ácido cítrico (solución D). Entonces se ajustó de nuevo el peso neto con agua hasta 1000 g. La preparación se llenó en vasos de vidrio soplado y se dejó durante la noche a 25° C, a continuación, se determinaron la consistencia del gel y la resistencia a la rotura, junto con la distancia de rotura utilizando el analizador TA.TXT2.

10 Análisis con TA.TXT2:

Se usó un émbolo de 1/2 pulgada y se aplicó el programa siguiente: velocidad de antes de la prueba 2,0 mm/s, velocidad de la prueba 0,5 mm/s, velocidad después de la prueba 10,0 mm/s, velocidad de la prueba de rotura 1,00 mm, distancia 24,00 mm, fuerza 40 g, tiempo 0,09 segundos, recuento 5, tipo auto, fuerza de gatillo 2,5 g.

DE al inicio %: Resistencia a la rotura, gramos Evaluación de los geles

58 42 30: 337 813 769 El gel más blando, aceptable. Sin pregelación El gel más resistente. Sin pregelación Gel resistente, pregelación indicada

Tabla 3.2: resistencia a la rotura de los geles de pectina amidada

15 Por lo tanto, se prepararon pectinas amidadas que produjeron geles particularmente solubles y por lo tanto resistentes a partir de materiales que habían sido desesterificados con biocatalizador a un grado de esterificación en el intervalo de aproximadamente 30% a aproximadamente 45%.

Ejemplo 4

Efecto del grado de esterificación del material de partida para la amidación en el factor de Mark-Houwink y el efecto 20 en un gel sintético.

En este ejemplo, el material de partida para la amidación se había preparado según el Ejemplo 2. Sin embargo, antes de la amidación, el material de partida se había desesterificado a un cierto nivel según la Tabla 3.1 usando un biocatalizador.

Además, se han utilizado las pectinas para hacer geles sintéticos según el método descrito previamente (mediciones 25 reológicas de geles sintéticos).

Se utilizaron dos pectinas de partida diferentes. En la Prueba nº 1, la pectina de partida tenía un peso molecular mayor que la pectina de partida en la Prueba nº 2:

Nº de Prueba: DE al inicio, % Peso molecular en Daltones

1: 46 152.100

38: 149.550

34: 156.500

2: 61 110.950

49: 121050

36: 113650

Tabla 4.1: Peso molecular y viscosidad intrínseca de las pectinas desesterificadas antes de la amidación

Nº de Prueba: DE al inicio, % a DE al final, % DA al final, % Resistencia del gel a 25º C, Pa

Contenido de calcio, ppm

61,5: 92,3 123,1

1: 46 0,794 21,1 18,4 356 475 577

38: 0,815 10,8 19,2 951 1540 1910

34: 0,831 9,2 17,6 1460 2090 2530

2: 61 0,857 26,5 21,5 98 97 64

49: 0,872 21,0 19,3 315 468 497

36: 0,933 10,0 16,7 927 1530 1680

Tabla 4.2: Dos pectinas amidadas realizadas con diferentes materiales de partida y el efecto del DE al inicio en el factor de Mark-Houwink y la resistencia del gel

Los resultados de los Ensayos números 1 y 2 son como sigue:

En la Prueba nº 1, mientras que las muestras individuales de pectina amidada fueron similares en peso molecular y

5 el grado de amidación, las consistencias de gel de estas pectinas amidadas no fueron tan comparables, como puede verse en la tabla 4.2. Los resultados demuestran que el grado de esterificación de la pectina desesterificada antes de la amidación en última instancia tiene un efecto sobre la consistencia de gel de la pectina amidada resultante. Sin estar ligado por la teoría, los cambios conformacionales en las pectinas amidadas, como se indica por el incremento del factor de Mark Houwink, "a", resultan en pectinas amidadas que exhiben resistencias de gel mejoradas. Por lo

10 tanto, la tabla 4.2 indica que el uso de un biocatalizador para desesterificar un material de pectina de partida antes de la amidación, da como resultado una pectina amidada con aumento de la resistencia del gel.

En la Prueba nº 2, también se demuestra el mismo fenómeno que en la Prueba n° 1. Sin embargo la Prueba nº 2 adicionalmente demuestra que el grado de esterificación de la pectina desesterificada con biocatalizador está preferiblemente por debajo del 60% para que la pectina amidada resultante muestre un aumento significativo de

15 consistencia de gel cuando se compara con pectinas desesterificadas con ácido.

El valor de la disminución del grado de esterificación del material de partida por debajo de 60% antes de la amidación con el fin de aumentar la resistencia de gel se fundamenta en las figura 4.1 y figura 4.2.

Claims

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