ES2893111T3

ES2893111T3 - Proceso para preparar almidón hidrolizado con un contenido de azúcar reducido

Info

Publication number: ES2893111T3
Application number: ES17742710T
Authority: ES
Inventors: Maria-Luiza Mateus; Lukas Hartmann; José Daniel Perrin; Carnasa Jordi Ramos; Christina Vafeiadi
Original assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2017-07-14
Publication date: 2022-02-08
Anticipated expiration: 2037-07-14
Also published as: CN109414043B; EP3481227B1; WO2018011401A1; CN109310125A; WO2018011400A1; RU2744136C2; US20190153122A1; PL3481228T3; US20190166890A1; BR112019000404B1; CL2018003603A1; MX2018014636A; CL2018003602A1; BR112019000419A2; EP3481228B1; CN109414043A; EP3481228A1; EP3481227A1; ES2881814T3; BR112019000404A2

Abstract

Un método para producir un producto alimenticio que comprende almidón hidrolizado, comprendiendo dicho método las etapas de: a) proporcionar un material de partida que comprende tanto almidón como al menos una enzima amilolítica, b) proporcionar como ingredientes: agua, al menos una enzima amilolítica adicional que comprende amilasa no endógena con respecto al material de partida proporcionado y, opcionalmente, uno o más ingredientes diferentes, c) mezclar el material de partida de la etapa a) y los ingredientes de la etapa b), d) ajustar la temperatura de la mezcla de la etapa c) hasta una temperatura que conduce a la gelatinización del almidón en dicha mezcla y a la inactivación de la al menos una enzima amilolítica que se proporcionó con el material de partida en a), y e) simultáneamente a la etapa d), someter dicha mezcla de la etapa c) a mezclado de alto cizallamiento, en donde dicho mezclado de alto cizallamiento se logra mediante el uso de un mezclador de capa anular, f) incubar la mezcla de la etapa e) de tal manera que se logre el grado deseado de hidrólisis, obteniendo, de este modo, un producto alimenticio que comprende almidón hidrolizado.

Description

DESCRIPCIÓN

Proceso para preparar almidón hidrolizado con un contenido de azúcar reducido

Campo técnico de la invención

La presente invención se relaciona con un método para preparar un producto alimenticio que comprende almidón hidrolizado. En particular, la presente invención se relaciona con un método para preparar un producto alimenticio que comprende almidón hidrolizado con cantidades inferiores de maltosa, en comparación con los procesos de hidrólisis convencionales.

Antecedentes de la invención

En los procesos de fabricación actuales para la producción de productos alimenticios que contienen almidón, se usan enzimas amilolíticas para descomponer el almidón y disminuir la viscosidad del producto. Los productos de alta viscosidad son difíciles de manipular en la línea de fabricación y, por lo tanto, el almidón se trata con enzimas que dan como resultado una viscosidad más baja. Sin embargo, la degradación del almidón conduce también a la producción de disacáridos, en particular, maltosa, entre otros. Existe una creciente preocupación por los efectos de los niveles de azúcar (monosacáridos y disacáridos) en los productos alimenticios y, por lo tanto, se desean niveles más bajos de azúcares, tales como la maltosa. Los niveles de azúcar son una preocupación particularmente importante en la producción de productos alimenticios para bebés y/o niños.

Se sabe que la harina de cereal contiene también enzimas naturales que producen maltosa en condiciones específicas. La gelatinización y la actividad de esta enzima parecen desempeñar un papel importante en el alcance de la producción de maltosa (Effect of Gelatinization and Hydrolysis Conditions on the Selectivity of Starch Hydrolysis with alpha-Amylase from Bacillus licheniformis. T. Baks et al., J. Agric. Food Chem. 2008, 56, 488-495; Etude de la mesure de l'activité de la béta et de l'alpha-amylase des farines de froment. R. Geoffroy, noviembre-diciembre 1954). El documento US2013/197104A1 divulga un sirope con un contenido de azúcar reducido que tiene una viscosidad baja, preparado mediante la hidrólisis de almidón o material con almidón usando un tipo particular de enzima de alfaamilasa, que produce una distribución de sacáridos que tiene un contenido de DP1-2 bajo y DP11+ bajo.

Por tanto, resultaría ventajoso un proceso mejorado para la hidrólisis del almidón.

Sumario de la invención

Por tanto, un objeto de la presente invención se relaciona con proporcionar un método para producir un producto alimenticio que comprenda almidón hidrolizado.

En particular, un objeto de la presente invención es proporcionar un método que resuelva los problemas mencionados anteriormente de la técnica anterior relacionados con los niveles de azúcar en alimentos que comprenden almidón hidrolizado. Más en particular, un objeto de la presente invención es proporcionar un método que proporcione un producto alimenticio que comprenda almidón hidrolizado con cantidades inferiores de maltosa, en comparación con los procesos de hidrólisis convencionales.

Por tanto, un aspecto de la invención se relaciona con un método para producir un producto alimenticio que comprende almidón hidrolizado, comprendiendo dicho método las etapas de:

a) proporcionar un material de partida que comprende tanto almidón como al menos una enzima amilolítica, b) proporcionar como ingredientes: agua, al menos una enzima amilolítica adicional que comprende amilasa no endógena con respecto al material de partida proporcionado y, opcionalmente, uno o más ingredientes diferentes, c) mezclar el material de partida de la etapa a) y los ingredientes de la etapa b)

d) ajustar la temperatura de la mezcla de la etapa c) hasta una temperatura que conduce a la gelatinización del almidón en dicha mezcla y a la inactivación de la al menos una enzima amilolítica que se proporcionó con el material de partida en a), y

e) simultáneamente a la etapa d), someter dicha mezcla de la etapa c) a mezclado de alto cizallamiento, en donde dicho mezclado de alto cizallamiento se logra mediante el uso de un mezclador de capa anular,

f) incubar la mezcla de la etapa e) de tal manera que se logre el grado deseado de hidrólisis, obteniendo, de este modo, un producto alimenticio que comprende almidón hidrolizado.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 muestra el proceso convencional de hidrólisis (véase el Ejemplo 1).

La Figura 2 muestra la configuración para la hidrólisis que usa un mezclador de alto cizallamiento (mezclador de capa anular, véase el Ejemplo 2).

La Figura 3 muestra la configuración convencional para la hidrólisis en línea (véase el Ejemplo 3)

La Figura 4 muestra la configuración para la hidrólisis en línea que usa un mezclador de alto cizallamiento (mezclador de capa anular, véase el Ejemplo 4).

La Figura 5 muestra los resultados de la comparación de ensayos de panel sensorial del producto terminado obtenido mediante un proceso convencional y de la invención (véase el Ejemplo 6).

La presente invención se describirá ahora con mayor detalle a continuación.

Descripción detallada de la invención

Definiciones

Antes de analizar la presente invención con mayor detalle, en primer lugar, se definirán los siguientes términos y expresiones y convenciones:

La expresión 'grados C' se refiere a grados Celsius.

El término “almidón”, como se usa en el presente documento, se refiere a las macromoléculas de polisacárido usadas para el almacenamiento de energía por la mayoría de las plantas. Este consiste en un gran número de unidades de glucosa unidas mediante enlaces glicosídicos. Los dos componentes de almidón de alto peso molecular son amilosa y amilopectina. El almidón se encuentra, por ejemplo, en cereales, tubérculos y legumbres. Los ejemplos de tubérculos incluyen patatas, batatas, yuca, boniatos, etc. Los ejemplos de legumbres incluyen judías (tales como pintas, rojas, blancas), guisantes, lentejas, garbanzos, cacahuetes, etc. Cuando el término “almidón” se usa en el contexto de la presente invención, este puede indicar almidón de un origen vegetal o una mezcla de almidones de diferentes orígenes vegetales.

El término “cereal”, como se usa en el presente documento, se refiere a cualquier hierba cultivada para los componentes comestibles de su grano. Los ejemplos de cereal son trigo, arroz, maíz, cebada, centeno, avena, trigo sarraceno, mijo, quinoa, sorgo, etcétera.

La expresión “producto alimenticio”, como se usa en el presente documento, se refiere a un producto terminado adecuado para el consumo humano y/o a una preparación intermedia que está destinada a suministrar un producto terminado después de someterse a una o más etapas de procesamiento adicionales, que comprenden un tratamiento térmico. Los ejemplos no limitantes específicos de productos alimenticios terminados son galletas, obleas, cereales (para el desayuno y para bebés), pan, productos de panadería, pizza, bebida de leche de cereal, alimento para bebés y similares. Los ejemplos no limitantes específicos de preparación que están destinados a suministrar un producto terminado después de someterse a etapas de procesamiento adicionales son rebozados, masas, suspensiones y similares.

En el contexto de la presente invención, los productos de “cereal para bebés” identifican dos categorías principales: productos de cereales completos que necesitan reconstituirse en agua, ya que estos ya contienen todos los nutrientes necesarios para suministrarse con la comida; y productos de cereales convencionales que están destinados a reconstituirse con leche, leche maternizada, leche de continuación y/o leches de crecimiento.

En el contexto de la presente invención, la expresión “cereales para toda la familia” identifica composiciones que contienen cereales que se consumirán por niños y adultos. Por ejemplo, los cereales para toda la familia se reconstituyen en leche (entera o desnatada) y se consumen en el formato de gachas de avena.

El término “gelatinización”, como se usa en el presente documento, se refiere al proceso de hinchamiento y apertura de gránulos de almidón, donde se rompen los enlaces intermoleculares de las moléculas de almidón en un gránulo de almidón, lo que conduce a la unión del agua y la disolución irreversible del gránulo de almidón en agua. La determinación de la temperatura de gelatinización es bien conocida por la persona experta y se puede realizar mediante, por ejemplo, microscopía de fase caliente de Kofler (véase la Tabla 1 y notas adicionales) o, por ejemplo, mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC, por sus siglas en inglés).

La expresión “enzimas amilolíticas”, como se usa en el presente documento, se refiere a cualquier enzima capaz de convertir el almidón en dextrinas y azúcar (monosacáridos o disacáridos). Los ejemplos de enzimas amilolíticas incluyen amilasas y pululanasa. Los ejemplos de amilasas incluyen alfa-amilasas, beta-amilasas, gamma-amilasas.

Método de la invención

En los procesos convencionales para preparar alimentos que contienen almidón, la viscosidad del almidón presenta un problema. Con el fin de evitar la acumulación de viscosidad, se realiza, frecuentemente, la hidrólisis enzimática del almidón. Sin embargo, tal hidrólisis puede conducir, entre otras cosas, a la producción de maltosa, lo que aumenta el nivel de azúcar presente en el producto del proceso. La cantidad de azúcares presentes en los alimentos es motivo de cierta preocupación y, por lo tanto, resulta deseable limitar la cantidad de azúcares simples (monosacáridos y disacáridos) presentes en los productos alimenticios. La presente invención se basa en el sorprendente descubrimiento de que la implementación del método de la invención produce un producto alimenticio que comprende almidón hidrolizado con cantidades inferiores de maltosa, en comparación con los procesos de hidrólisis convencionales.

Sin desear quedar limitados por la teoría, se cree que, mediante el método de la invención, los gránulos de almidón del material de partida en presencia de agua se hidratan y comienzan a hincharse. Por tanto, las moléculas de almidón están disponibles para digerirse mediante las enzimas amilolíticas añadidas (por ejemplo, amilasas) en sitios dentro de las cadenas largas en lugar de en las extremidades. Las amilasas endógenas presentes en el material de partida favorecerían la digestión en las extremidades (extremos de las cadenas), produciendo, de este modo, disacáridos y un mayor contenido de azúcar (maltosa). Al mismo tiempo, las amilasas endógenas presentes en el material de partida se inactivan inmediatamente y, por tanto, no producen disacáridos (es decir, maltosa). Asimismo, al mismo tiempo, las fuerzas de cizallamiento presentes en el método favorecen la ruptura de los gránulos de almidón, lo que contribuye, de este modo, a la digestión de las moléculas de almidón, y permiten reducir el tiempo de reacción y/o la cantidad de amilasa añadida. Por tanto, el efecto sorprendente del método de la invención observado por los inventores es disminuir sinérgicamente la cantidad de azúcar (en particular, maltosa) generada durante la hidrólisis del almidón.

Por tanto, el método de la invención se relaciona, en una realización, con un método para producir un producto alimenticio que comprende almidón hidrolizado, comprendiendo dicho método las etapas de:

a) proporcionar un material de partida que comprende tanto almidón como al menos una enzima amilolítica, b) proporcionar como ingredientes: agua, al menos una enzima amilolítica adicional no endógena con respecto al material de partida proporcionado y, opcionalmente, uno o más ingredientes diferentes,

c) mezclar el material de partida de la etapa a) y los ingredientes de la etapa b)

f) incubar la mezcla de la etapa e) de tal manera que se logre el grado deseado de hidrólisis, obteniendo, de este modo, un producto alimenticio con almidón hidrolizado.

Material de partida

El método de la invención implica proporcionar un material de partida que comprende tanto almidón como al menos una enzima amilolítica.

Algunas realizaciones se relacionan con métodos de acuerdo con la invención en donde el material de partida es una preparación de planta, tal como una preparación de esa parte de la planta que contiene la mayoría de los gránulos de almacenamiento de almidón de la planta. En algunas realizaciones, tales preparaciones pueden incluir también otras partes de la planta, tales como tallos, hojas, etc. Tales preparaciones de planta comprenden también, típicamente, al menos una enzima amilolítica.

En realizaciones particulares, el material de partida es una preparación de planta seca, tal como una harina. Por tanto, el material de partida se puede seleccionar de una harina de uno o más granos, tal como una harina seleccionada de harina de trigo, harina de arroz, harina de maíz, harina de cebada, harina de centeno, harina de avena, harina de trigo sarraceno, harina de mijo, harina de quinoa, harina de sorgo; una harina preparada a partir de uno o más tubérculos, tales como patata, yuca; una harina preparada a partir de legumbres, tal como harina de guisantes; o combinaciones de las mismas.

El término seco, como se usa en el presente documento, significa que comprende agua en el intervalo del 0,01 al 20 % en p/p, tal como del 0,01 al 16 % en p/p, del 0,01 al 15 % en p/p, del 0,01 al 12 % en p/p, del 0,01 al 8 % en p/p, del 0,01 al 5 % en p/p, del 0,01 al 3 % en p/p, tal como del 0,01 al 0,5 % en p/p, o, por ejemplo, que está esencialmente libre de agua. Por ejemplo, la harina de trigo puede contener hasta el 15 % de humedad (p/p), tal como del 12 al 15 % en p/p, del 12 al 14 % en p/p o del 12 al 13 % en p/p, y se considera una preparación de planta seca.

El término harina, como se usa en el presente documento, se refiere al producto de molienda. El tamaño de partícula o la distribución de tamaño de partícula de la harina no se considera fundamental para el método. Las preparaciones de planta en forma de harinas que son adecuadas como material de partida para la producción de almidón hidrolizado se conocen en la técnica y la selección de tales también se encuentra dentro de la experiencia de la persona experta en la materia.

Enzimas amilolíticas endógenas

El material de partida para el método de la invención comprende tanto almidón como al menos una enzima amilolítica. La al menos una enzima amilolítica presente en el material de partida puede ser enzimas amilolíticas endógenas. En otras palabras, el material de partida puede comprender enzimas amilolíticas que no se han añadido mediante intervención humana, sino que más bien se han coextraído junto con el almidón (los gránulos) del material de planta, es decir, enzimas amilolíticas endógenas.

Los ejemplos de enzimas amilolíticas endógenas incluyen alfa-amilasas, y beta-amilasas y gamma-amilasas.

Por ejemplo, en el caso específico del trigo, las enzimas amilolíticas endógenas, en particular, las amilasas endógenas, se inactivan, típicamente, por encima de 60-70 grados C. La temperatura de inactivación de las enzimas endógenas en otros cereales se podría determinar de acuerdo con un procedimiento bien conocido por la persona experta, por ejemplo, mediante el uso de kits comerciales para determinar la actividad enzimática en diferentes condiciones. Los ejemplos de kits disponibles en el mercado que se pueden usar son el método Betamyl (K-beta3 10/10) disponible a través de Megazyme ™ (actividad de beta-amilasa) y Phadebas® (actividad de alfa-amilasa).

La invención en una realización se relaciona con un método de acuerdo con la invención en donde, en la etapa d), la temperatura de la mezcla de la etapa c) se ajusta a una temperatura que conduce a la gelatinización del almidón y a la inactivación de las enzimas amilolíticas endógenas en dicha mezcla. Tal ajuste de temperatura es simultáneo al sometimiento de la mezcla de la etapa c) a mezclado de alto cizallamiento, como se describe en la etapa e).

Las enzimas amilolíticas endógenas digieren las moléculas de almidón y producen maltosa. Una ventaja del método de acuerdo con la invención es que las enzimas amilolíticas endógenas se inactivan muy rápidamente, casi instantáneamente, evitando, de este modo, su producción de maltosa y reduciendo la cantidad de maltosa en el producto alimenticio final. Se cree que la inactivación rápida de las enzimas amilolíticas endógenas se efectúa mediante el calentamiento hasta la temperatura de gelatinización, junto con el mezclado simultáneo de alto cizallamiento implementado mediante el método (véase más abajo).

Provisión de agua

El método de la invención comprende la provisión de agua y su mezclado con el material de partida. La hidrólisis enzimática del almidón requiere la presencia de agua. Si el material de partida se proporciona en forma seca, tal como, por ejemplo, una preparación de planta seca, tal como, por ejemplo, una harina de planta, se puede proporcionar agua mediante una o más de inyección de vapor, adición de agua, provisión de un ingrediente acuoso adicional, provisión de una solución acuosa de al menos una enzima amilolítica adicional o combinaciones de las mismas.

Si el material de partida no está en forma seca, pero comprende más del 20 % de agua en p/p o, por ejemplo, más del 15 % de agua en p/p, el agua se puede considerar que se proporciona al menos parcialmente mediante el material de partida. En algunas realizaciones, también se puede proporcionar agua adicional, por ejemplo, mediante una o más de inyección de vapor, adición de agua, provisión de un ingrediente acuoso adicional, provisión de una solución acuosa de al menos una enzima amilolítica adicional o combinaciones de las mismas.

En realizaciones particulares, la provisión de agua comprende proporcionar agua en forma de vapor. En realizaciones particulares, el agua en forma de vapor se proporciona por medio de inyección de vapor, tal como inyección de vapor directa. En otras realizaciones, el agua en forma de vapor se proporciona por medio de infusión de vapor (donde los ingredientes se pulverizan en una atmósfera de vapor). La inyección de vapor directa tiene la ventaja de calentar rápidamente la mezcla de material de partida, el agua opcionalmente proporcionada de otras fuentes mencionadas anteriormente, la al menos una enzima amilolítica adicional y cualquier ingrediente opcional adicional, al mismo tiempo que se añade agua.

La inyección de vapor directa se puede lograr mediante cualquier medio adecuado y la selección de tal medio se encuentra dentro de la experiencia de una persona con experiencia habitual en la materia.

En una realización, cuando la provisión de agua es al menos parcialmente en forma de vapor, tal provisión de vapor se puede producir simultáneamente a las etapas d) y e).

Algunas realizaciones se relacionan con el método de acuerdo con la invención, en donde dicha mezcla (etapa c) tiene un contenido total de sólidos en el intervalo del 20 al 60 % en p/p, tal como del 30 al 60 % en p/p, tal como del 35 al 60 % en p/p, tal como del 40 al 60 % en p/p, tal como del 45 al 60 %, tal como del 50 al 60 % en p/p, tal como del 55 al 60 %; o, por ejemplo, del 20 al 55 % en p/p, del 20 al 50 % en p/p, del 20 al 40 % en p/p; o, por ejemplo, del 30 al 50 % en p/p o del 30 al 40 % en p/p.

Enzimas amilolíticas adicionales

El método de la invención comprende una etapa en donde al menos una enzima amilolítica adicional se añade al material de partida y se mezcla junto con el material de partida. Por tanto, en la etapa b), se proporciona una enzima amilolítica, además de la amilolítica proporcionada en la etapa a), y todos los ingredientes se mezclan en la etapa c). En algunas realizaciones, se proporciona la al menos una enzima amilolítica adicional, además de una enzima amilolítica endógena proporcionada en la etapa a).

La al menos una enzima amilolítica adicional puede ser cualquier enzima amilolítica adecuada, por ejemplo, una amilasa (tal como alfa-amilasa y/o beta-amilasa) y/o pululanasa. En realizaciones particulares, la al menos una enzima amilolítica adicional es una o más de una alfa-amilasa y una beta-amilasa. La invención, en algunas realizaciones, se relaciona con un método de acuerdo con la invención en donde dicha al menos una enzima amilolítica adicional comprende o consiste en amilasa no endógena con respecto al material de partida proporcionado.

La selección de la al menos una enzima amilolítica adicional puede depender de la temperatura de gelatinización del almidón presente en el material de partida. Por tanto, en realizaciones particulares, esta al menos una enzima amilolítica adicional que se proporciona en la etapa b) es activa a o por encima de la temperatura a la que se ajusta la mezcla en la etapa d) (véase más abajo la temperatura de gelatinización).

En otras realizaciones particulares adicionales, la al menos una enzima amilolítica adicional proporcionada en la etapa b) tiene una temperatura óptima a o por encima de la temperatura a la que se ajusta la temperatura en la etapa d). La temperatura óptima de una enzima es una determinada temperatura o un intervalo de temperaturas donde la actividad catalítica de una enzima es máxima.

Como se ha mencionado anteriormente, la al menos una enzima amilolítica adicional se puede proporcionar como una solución acuosa.

La selección de al menos una enzima amilolítica adicional que sea activa o, por ejemplo, tenga una temperatura óptima, a una temperatura en o por encima del intervalo de temperatura de gelatinización del almidón presente en la mezcla, garantiza que la hidrólisis del almidón se producirá y se deberá a las enzimas seleccionadas.

Las enzimas amilolíticas están disponibles en el mercado a través de varios distribuidores, por ejemplo, a través de DuPont, Novozymes, DSM, BioCatalysts.

Ingredientes adicionales

En algunas realizaciones de la invención, se incluyen uno o más ingredientes diferentes. El uno o más ingredientes adicionales pueden ser cualquier ingrediente adecuado para un alimento. En realizaciones particulares, el uno o más ingredientes diferentes añadidos en la etapa b) no se ven afectados negativamente por la temperatura y el mezclado de alto cizallamiento de la etapa d) y e). Los ejemplos de uno o más ingredientes diferentes pueden ser grasas, tales como aceites, fuentes de proteínas o aminoácidos, fuentes de carbohidratos, tales como azúcares y/o prebióticos, minerales, vitaminas y similares.

En una realización, no se proporcionan ingredientes diferentes en la etapa b). El producto obtenido mediante este método sería un producto alimenticio intermedio, no terminado, denominado en el presente documento ingrediente de carbohidrato hidrolizado (HCI, por sus siglas en inglés). Véase más abajo “Producto obtenible mediante el método”. En algunas realizaciones del método, el producto alimenticio obtenido mediante un método de la invención es en sí mismo un producto alimenticio terminado. En tales realizaciones, se proporciona al menos un ingrediente diferente en la etapa b), tal como uno o más ingredientes, tales como, por ejemplo, grasas, tales como aceites, fuentes de proteínas o aminoácidos, fuentes de carbohidratos, tales como azúcares y/o prebióticos, minerales, ingredientes de frutas, ingredientes basados en leche y vitaminas. En una realización, las grasas, tales como los aceites, se proporcionan en la etapa b).

Mezclado y premezclado

El método de la invención comprende una etapa de mezclado del material de partida de la etapa a) y los ingredientes de la etapa b).

No se cree que este mezclado sea fundamental y, por tanto, se puede realizar de cualquier manera adecuada. La selección de un método de mezclado se encuentra dentro de la experiencia de una persona experta en la materia. En algunas realizaciones del método de acuerdo con la invención, la etapa c) de mezclado del material de partida de la etapa a) y los ingredientes de la etapa b) se realiza antes de la etapa d). Esto significa que el material de partida y los ingredientes se mezclan antes del ajuste de temperatura que tiene lugar en la etapa d). Esto se denomina “premezclado”.

Sin embargo, el premezclado de los ingredientes no es necesario: los ingredientes secos y el agua se pueden alimentar directamente dentro del mezclador de capa anular.

En otras realizaciones particulares, la etapa c) de mezclado tiene lugar simultáneamente con la etapa d). Por ejemplo, el material de partida de la etapa a) y los ingredientes de la etapa b) se pueden alimentar en un recipiente, en el que se realiza el calentamiento y en el que, al mismo tiempo, tiene lugar el mezclado. En una realización, las etapas c), d) y e) se realizan en un mezclador de capa anular, simultáneamente.

Ajuste de la temperatura hasta la temperatura de gelatinización

El método de la invención comprende una etapa d) donde la temperatura de la mezcla obtenida en la etapa c) se ajusta hasta una temperatura que conduce a la gelatinización del almidón en dicha mezcla. La temperatura se ajusta simultáneamente con el mezclado de alto cizallamiento de la mezcla. Sin desear quedar limitados por la teoría, se cree que la gelatinización del almidón aumenta el acceso de las enzimas añadidas a la molécula de almidón, lo que mejora la eficacia del proceso de hidrólisis.

La temperatura de gelatinización se refiere a la temperatura (o al intervalo de temperatura) a la que se gelatiniza un almidón. Diferentes especies de plantas producen almidones que pueden tener diferentes temperaturas de gelatinización y estas se conocen bien en la técnica. Los intervalos de temperatura de gelatinización para algunos almidones se proporcionan más abajo en la Tabla 1 a modo de ejemplo.

Por consiguiente, dependiendo del tipo (o los tipos) de almidón en el material de partida, la temperatura se ajusta a la temperatura adecuada que dará como resultado la gelatinización del almidón.

Las temperaturas de gelatinización de diferentes almidones se conocen bien en la técnica y la selección de la temperatura de gelatinización adecuada se encuentra dentro de la experiencia de una persona con conocimientos en el campo. Por ejemplo, la temperatura de gelatinización se puede determinar mediante microscopía de fase caliente de Kofler (véase también la Tabla 1).

En algunas realizaciones, el grado de gelatinización del almidón es tal que al menos la mitad del almidón está gelatinizado, tal como al menos el 70 % en p/p, el 80 % en p/p, el 90 % en p/p, o puede estar esencialmente completo, es decir, esencialmente todo el almidón en la mezcla está gelatinizado.

En algunas realizaciones, la temperatura en la etapa d) se ajusta hasta una temperatura por encima de la gelatinización del almidón y la inactivación de enzimas amilolíticas endógenas, por ejemplo, por encima de 70 grados C, por ejemplo, en el intervalo de 70 a 95 grados C, tal como de 70-90 grados C, o 70-85 grados o, por ejemplo, de 75 a 95 grados, tal como de 80 a 95 o de 85 a 95 grados. Este intervalo de temperatura garantizará la inactivación de la mayoría de las enzimas amilolíticas endógenas (por ejemplo, las amilasas endógenas), al tiempo que abarca la temperatura óptima de la al menos una enzima amilolítica adicional. En una realización, este intervalo de temperatura garantizará la inactivación de las enzimas amilolíticas endógenas de trigo (por ejemplo, las amilasas endógenas), al tiempo que abarca la temperatura óptima de la al menos una enzima amilolítica adicional.

En algunas realizaciones del método de acuerdo con la invención, una mezcla de diferentes almidones puede estar presente en la mezcla de la etapa c). En tales casos, la temperatura seleccionada en d) puede ser la temperatura de gelatinización más alta de los almidones presentes.

En realizaciones particulares, la etapa d) (ajuste de la temperatura de la mezcla de la etapa c) hasta una temperatura que conduce a la gelatinización del almidón en dicha mezcla) se realiza mediante inyección de vapor directa.

Mezclado de alto cizallamiento

El método de la invención comprende una etapa de sometimiento de la mezcla de la etapa c) a mezclado de alto cizallamiento, por ejemplo, mediante el uso de un mezclador de capa anular.

El mezclado de alto cizallamiento puede ser durante un período de tiempo de 0,5 segundos a 10 minutos, tal como de 1 segundo a 10 minutos, tal como de 1 segundo a 5 minutos, tal como de 1 segundo a 3 minutos, tal como de 1 segundo a 120 segundos, tal como de 1 segundo a 90 segundos, tal como de 1 segundo a 60 segundos.

El mezclado de alto cizallamiento puede ser tal que la mezcla se homogeneiza dentro un período de tiempo de 1 segundo a 10 minutos, tal como de 1 segundo a 5 minutos, tal como de 1 segundo a 3 minutos, tal como de 1 segundo a 120 segundos, tal como de 1 segundo a 90 segundos, tal como de 1 segundo a 60 segundos.

En realizaciones particulares, el mezclado de alto cizallamiento es tal que la mezcla se homogeneiza dentro de un período de tiempo de 1 segundo a 50 segundos, tal como de 1 segundo a 40 segundos, de 1 segundo a 30 segundos.

En este contexto, homogeneizado significa cuando los gránulos de almidón se hinchan y se dispersan en los medios.

Dicho mezclado de alto cizallamiento se realiza simultáneamente con el ajuste de la temperatura hasta una temperatura de gelatinización (etapa c), analizada anteriormente). Como se analiza, se cree que el ajuste de temperatura y el mezclado de alto cizallamiento simultáneos funcionan juntos para dar la hidrólisis del almidón, al tiempo que minimizan la producción de monosacáridos y disacáridos, especialmente, la maltosa.

Las fuerzas de cizallamiento son fuerzas no alineadas que empujan una parte del cuerpo en una dirección y otra parte del cuerpo en la dirección opuesta.

Cuando el ajuste de temperatura se logra usando la inyección de vapor directa, el ajuste de calor junto con el mezclado de alto cizallamiento conduce a la gelatinización que se produce dentro de un período de tiempo muy corto (de milisegundos a segundos, tal como de 0,5 segundos a 60 segundos), esencialmente de manera instantánea.

Se ha demostrado que este período de tiempo muy corto con calentamiento, homogeneización, gelatinización e inactivación de enzimas endógenas tiene el efecto de reducir la cantidad de maltosa que las enzimas endógenas tienen tiempo de producir, al mismo tiempo que proporciona las condiciones óptimas para que funcione la al menos una enzima amilolítica adicional. La combinación de estos efectos funciona en conjunto para reducir la cantidad de disacáridos (por ejemplo, maltosa) producidos.

Mezclador de capa anular

Un mezclador de capa anular suministra altas velocidades periféricas. La fuerza centrífuga resultante lleva el producto hacia fuera hacia una capa anular sobre la pared lateral del recipiente. La diferencia de alta velocidad entre el agitador rotatorio y el tambor de mezclado, combinada con el uso de diferentes elementos de mezclado, garantiza un mezclado de alto cizallamiento.

La inyección de vapor directa es sencilla de implementar cuando se usa un mezclador de capa anular, lo que resulta una ventaja adicional del uso de un mezclador de capa anular.

Algunas realizaciones se relacionan con el método de acuerdo con la invención, en donde las etapas c) a e) se realizan en un mezclador de capa anular. Otras realizaciones se relacionan con cuando las etapas c) hasta e incluyendo al menos una parte de la etapa f) se realizan en un mezclador de capa anular.

Las realizaciones particulares se relacionan con métodos de la invención en donde las etapas a) a e) se realizan en un mezclador de capa anular. Como se menciona más abajo, otras realizaciones se relacionan con métodos de la invención en donde las etapas a) a c) se realizan antes del uso del mezclador de capa anular (es decir, la etapa de premezclado) y las etapas d) a e) se realizan en el mezclador de capa anular.

Otras realizaciones particulares se relacionan con el método de la invención donde la inyección de vapor directa se usa para ajustar la temperatura en la etapa d) y el mezclador de capa anular se usa para el mezclado de alto cizallamiento de la etapa e).

En una realización de la presente invención, la velocidad del mezclador de capa anular puede variar de 500 a 2.500 rpm.

Incubación

El método de acuerdo con la invención comprende la etapa f) de incubación de la mezcla obtenida mediante el mezclado de alto cizallamiento de la etapa e) de tal manera que se logre el grado deseado de hidrólisis.

Esta etapa de incubación se relaciona con una etapa cuando la mezcla de la etapa e) se mantiene a una determinada temperatura, durante un determinado período de tiempo. Esta incubación permite que las enzimas, en particular, la al menos una enzima amilolítica adicional de la etapa b), actúen. En algunas realizaciones, el mezclado puede tener lugar en el período de incubación. El mezclado evita la sedimentación y/o facilita un perfil de temperatura uniforme y estable. En realizaciones particulares, el mezclado en la etapa f) no es un mezclado de alto cizallamiento.

La temperatura se puede seleccionar para proporcionar un rendimiento óptimo de la al menos una enzima amilolítica adicional, tal como amilasa, de la etapa b). La selección de las condiciones para dicha incubación (temperatura, tiempo, velocidades de mezclado) dependerá del grado deseado de hidrólisis del almidón en la mezcla y se encuentra dentro de la experiencia de la persona con experiencia habitual en el campo. El grado deseado de hidrólisis se determina, por ejemplo, mediante las características deseadas del producto alimenticio. Por ejemplo, si se desea una viscosidad más alta, entonces puede no ser necesaria una hidrólisis de almidón extensa.

Algunas realizaciones se relacionan con el método de acuerdo con la invención, en donde la incubación de la etapa f) se realiza a una temperatura en un intervalo seleccionado de tal manera que la al menos una enzima amilolítica adicional tenga una actividad óptima.

La temperatura a la que la al menos una enzima amilolítica adicional tiene una actividad óptima se puede determinar mediante una investigación de rutina, pero esta información se proporciona también, típicamente, por parte del proveedor de la enzima. Véase también en el encabezado Enzimas amilolíticas adicionales para obtener más información sobre la selección de la temperatura.

En algunas realizaciones, la incubación de la etapa f) se realiza a una temperatura en el intervalo de 70 a 95 grados C, tal como de 70 a 90 grados C, por ejemplo, de 70 a 85 grados C o, por ejemplo, de 75 a 95 grados C, tal como de 75 a 80 grados C; durante un período de tiempo en el intervalo de 1 minuto a 24 horas, tal como de 1 minuto a 12 horas, tal como de 1 minuto a 10 horas, tal como de 1 minuto a 8 horas, tal como de 1 minuto a 7 horas, tal como de 1 minuto a 6 horas, tal como de 1 minuto a 5 horas, tal como de 1 minuto a 4,5 horas, tal como de 1 minuto a 4 horas, tal como de 1 minuto a 3,5 horas, tal como de 1 minuto a 3 horas, tal como de 1 minuto a 2,5 horas, tal como de 1 minuto a 120 minutos, tal como de 2 minutos a 80 minutos, tal como de 10 minutos a 80 minutos, de 10 a 60 minutos; o, por ejemplo, de 1 minuto a 10 minutos, de 1 a 8 minutos o de 1 a 5 minutos o, por ejemplo, de 2 minutos a 10 minutos.

Dosificación en línea

En alguna realización de la presente invención, el ingrediente intermedio semiterminado obtenible de acuerdo con el método de la presente invención (HCI) se puede procesar adicionalmente mediante su mezclado con otros ingredientes, incluyendo otros ingredientes basados en cereal.

En tales casos, los inventores han descubierto sorprendentemente que resulta particularmente ventajoso mezclar el producto alimenticio de HCI con los ingredientes basados en cereal restantes inmediatamente antes de que tenga lugar un tratamiento térmico capaz de inactivar las enzimas amilolíticas (tal como, por ejemplo, la etapa g). Este enfoque se denomina, de esta manera, “mezclado en línea” y proporciona la ventaja de mantener los niveles bajos de maltosa logrados a través de la preparación del ingrediente de HCI de acuerdo con el método de la invención, independientemente de la presencia de enzimas amilolíticas aún activas en la mezcla resultante.

A fin de minimizar la generación de azúcares (maltosa) entre el mezclado y el tratamiento térmico, la longitud del equipo (por ejemplo, el mezclador de tubos y estático) se establece para que tenga menos de 30 segundos, por ejemplo, menos de 20 segundos, de tiempo de retención para los caudales más bajos.

Etapas adicionales

Otras realizaciones adicionales se relacionan con el método de acuerdo con la invención, que comprende, además, la etapa g) de tratamiento térmico adicional de la mezcla que se obtuvo mediante el mezclado de alto cizallamiento de acuerdo con las etapas a) a f).

El fin del tratamiento térmico en la etapa g) es reducir la carga microbiológica del producto, así como inactivar las enzimas, que incluyen la al menos una enzima amilolítica adicional de la etapa b). Por tanto, la temperatura y el período de tiempo del tratamiento térmico de la etapa g) se seleccionarán con el fin de cumplir estos dos requisitos y se pueden realizar mediante cualquier medio adecuado. Se considera que se encuentra dentro de la experiencia de la persona con conocimientos en el campo la selección de los medios, así como la temperatura y el tiempo adecuados. El tratamiento térmico de la etapa g) se puede realizar, por ejemplo, al llevar la temperatura de la mezcla homogeneizada hasta una temperatura en el intervalo de 90 a 170 grados Celsius, durante un período de tiempo de 2 segundos a 5 minutos.

En realizaciones particulares, la temperatura en la etapa g) se lleva hasta una temperatura en el intervalo de 100 a 140 grados C durante un período de tiempo de 4 segundos a 60 segundos.

En algunas realizaciones particulares, el tratamiento térmico de la etapa g) se realiza mediante inyección de vapor directa.

El tratamiento térmico de la etapa g) se puede realizar después de la etapa e), tal como directamente después de la etapa e).

El método de la invención puede comprender, además, una o más etapas adicionales en donde se añaden otros uno o más ingredientes adicionales a la mezcla. Estos ingredientes pueden ser cualquier ingrediente adecuado para el producto alimenticio que se fabrica. En particular, los ingredientes que se desean incluir en el producto alimenticio final, pero que se pueden ver afectados negativamente por, por ejemplo, el calor y/o el mezclado de alto cizallamiento de las etapas c) y d), se pueden añadir ventajosamente en un punto después de estas dichas etapas. Los ejemplos de ingredientes que se pueden ver afectados negativamente incluyen nutrientes sensibles al calor, tales como probióticos y/o vitaminas sensibles al calor. Por ejemplo, se pueden añadir otros uno o más ingredientes adicionales después de la etapa e), por ejemplo, después de la etapa e) y antes de la etapa f), o, por ejemplo, inmediatamente después de la etapa e) o, por ejemplo, inmediatamente después de la etapa e) y antes de la etapa f). En algunas realizaciones, se pueden añadir los otros uno o más ingredientes adicionales después de la etapa f), tal como inmediatamente después de la etapa f) y antes de cualquier etapa adicional. La persona experta en la materia reconocerá los requisitos de los ingredientes convencionales, incluyendo los nutrientes sensibles al calor, y puede determinar en qué punto se pueden añadir estos.

En algunas realizaciones, el método de la invención comprende, además, una etapa i) de enfriamiento de la mezcla obtenida mediante la etapa anterior. El enfriamiento se puede efectuar mediante cualquier medio adecuado y puede ser, por ejemplo, hasta una temperatura en el intervalo de -20 grados C a 18 grados C, tal como, por ejemplo, de 0 a 10 grados C, tal como de 0 a 5 grados C.

En algunas realizaciones, el método de la invención comprende, además, etapas de secado, por ejemplo, secado por rodillos, y molienda con el fin de producir un producto seco que se pueda reconstituir antes del uso.

En una realización, donde se añaden ingredientes opcionales en la etapa b), el proceso comprende una etapa j) de secado. El secado se define como la aplicación de calor en condiciones controladas, para retirar el agua presente en alimentos líquidos o semilíquidos y para producir productos sólidos.

En una realización, tal etapa j) es una etapa de secado por rodillos.

El principio del proceso de secado por rodillos (o secado en tambor) es que una película delgada de material se aplica a la superficie lisa de un tambor de metal calentado con vapor que rota continuamente. La película del material de secado se raspa continuamente mediante un cuchillo estacionario localizado opuesto al punto de aplicación del material líquido o semilíquido. El secador consiste en un tambor individual o un par de tambores con o sin rodillos satélite.

El secado por rodillos es una técnica de secado convencional en la técnica. La persona experta en la materia podrá seleccionar la temperatura y velocidad de secado por rodillos adecuadas para la preparación de productos alimenticios de acuerdo con el método de la invención.

En tal realización, el producto obtenido puede ser un producto de cereal para bebés o para toda la familia terminado para consumirse en el formato de gachas de avena después de la reconstitución, como se ha descrito anteriormente.

En otra realización, donde no se añaden ingredientes opcionales en la etapa b), la mezcla de la etapa f) se somete a una etapa g) de tratamiento térmico. En tal realización, el producto obtenido puede ser un producto alimenticio intermedio, como se ha definido anteriormente (HCI).

El producto obtenible mediante el método (que no forma parte de la invención)

El producto alimenticio obtenible mediante el método de la invención (que no forma parte de la invención) se puede describir como que comprende almidón hidrolizado y cantidades reducidas de maltosa. La expresión cantidades reducidas de maltosa en este contexto significa que las cantidades de maltosa se reducen en comparación con las cantidades de maltosa producidas mediante los procesos de hidrólisis de almidón convencionales, tales como el descrito en el Ejemplo 1. En particular, la cantidad de maltosa se reduce en comparación con los métodos de hidrólisis de almidón que no comprenden las etapas d) y e) del presente método de la invención.

En realizaciones particulares, en el producto obtenible mediante el método de acuerdo con la invención, la cantidad de maltosa presente se reduce en hasta el 100 %, por ejemplo, en el 90 %, por ejemplo, en el 80 %, por ejemplo, en el 70 % en comparación con los métodos convencionales, por ejemplo, mostrados en el Ejemplo 5 (76 %). En otras realizaciones, el producto obtenible mediante el método de acuerdo con la invención comprende del 1 al 25 %, tal como del 1 al 15 % o del 5 al 15 %, o, por ejemplo, del 5 al 10 % de la cantidad de maltosa presente en el producto correspondiente producido mediante el método convencional. En realizaciones adicionales, el producto obtenible mediante el método de la invención comprende menos del 5 % en p/p, tal como del 0,1 al 5 % en p/p, del 0,1 al 4 % en p/p, del 0,1 al 4 % en p/p, del 0,1 al 3 % en p/p, del 0,1 al 2,5 % en p/p, o del 0,05 al 2 % en p/p o del 0,1 al 2 % en p/p de maltosa.

El producto obtenible mediante el método de la invención puede ser un producto líquido, que comprende almidón hidrolizado, o el líquido se puede secar. El producto puede ser un ingrediente o un alimento completo.

En algunas realizaciones del método, el producto alimenticio obtenido es un producto intermedio. Esto significa que el producto alimenticio obtenido es en sí mismo un ingrediente y, como tal, se elaborará adicionalmente, por ejemplo, mediante su combinación con ingredientes adicionales con el fin de lograr un producto alimenticio final.

Tal producto intermedio se puede denominar también ingrediente de carbohidrato hidrolizado (HCI) enzimáticamente. Un producto alimenticio terminado significa un producto alimenticio tal como se vende al consumidor. Los ejemplos de productos alimenticios finales incluyen leches maternizadas (por ejemplo, en forma de polvo o listas para beber), cereales, bebidas y similares.

Se debe señalar que las realizaciones y características descritas en el contexto de uno de los aspectos de la presente invención se aplican también a los otros aspectos de la presente invención.

La invención se describirá ahora con mayor detalle en los siguientes ejemplos no limitantes.

Ejemplos

Ejemplo 1: hidrólisis convencional

La siguiente configuración de línea de hidrólisis convencional conduce a la producción de HCI (ingrediente de carbohidrato hidrolizado) como ingrediente líquido semiterminado (un ejemplo de un producto alimenticio intermedio). Este HCI se puede incluir, además, como un ingrediente para preparar un producto alimenticio final.

En la configuración convencional, la harina de trigo se mezcla con agua (a temperatura ambiente o cálida) y una solución de amilasa mediante una cinta transportadora de tornillo. La “masa” resultante cae en el tanque de hidrólisis donde se inyecta vapor para alcanzar la temperatura óptima para la actividad enzimática. El tiempo de reacción es, típicamente, de 25 minutos en el tanque y, después, de 10 a 20 minutos en los tubos a esta temperatura óptima, dependiendo del grado de hidrólisis requerida. La suspensión obtenida tiene una viscosidad reducida y un equivalente de dextrosa (DE, por sus siglas en inglés) de alrededor de 15-25 en esas condiciones. Después, esta se trata térmicamente por razones higiénicas y para inactivar la enzima (por ejemplo: por encima de 120 °C durante 20 segundos). Después de eso, esta se enfría antes del almacenamiento o uso directo. E1HCI se puede mezclar en húmedo adicionalmente con otros ingredientes (por ejemplo, harina nativa ± sacarosa, aceite) antes del tratamiento térmico final.

La suspensión se puede secar también para producir un polvo o se puede usar como alimento líquido, como se ha descrito anteriormente.

La Figura 1 es un diagrama de proceso simplificado del proceso de HCI.

Ejemplo 2: configuración de línea de hidrólisis con mezclador de capa anular

En el método de acuerdo con la invención, se usa un mezclador de capa anular (RLM, por sus siglas en inglés) en lugar de la cinta transportadora de tornillo descrita anteriormente en el Ejemplo 1. En ese caso, el vapor se inyecta directamente en el RLM y no en el tanque de hidrólisis.

En la Figura 2, se proporciona un diagrama de proceso simplificado de la línea con el RLM.

Se usó un RLM con una capacidad de 10 litros, con una velocidad establecida en 2.000 rpm. El RLM tenía dos entradas, en donde la primera entrada se usó para introducir la harina de trigo y la solución de enzimas. El vapor se inyectó a través de la segunda entrada. El vapor se sobrecalentó y se usó para llevar la temperatura de la mezcla de la harina y enzimas en el tanque hasta una temperatura de 75 a 80 grados Celsius, como se midió mediante una sonda. Por tanto, la mezcla de ingredientes se calentó y homogeneizó casi instantáneamente. La mezcla tratada resultante se transportó fuera del mezclador de capa anular a los tanques de retención. La mezcla tratada se incubó a 75 grados C durante aproximadamente 25 minutos para permitir la hidrólisis adicional mediante las enzimas. Después, la mezcla se trata térmicamente por razones higiénicas y para inactivar la enzima (por ejemplo: por encima de 120 °C durante 20 segundos). Después de eso, esta se enfría antes del almacenamiento o uso directo. E1HCI se puede mezclar en húmedo adicionalmente con otros ingredientes (por ejemplo, harina nativa ± sacarosa, aceite) antes del tratamiento térmico final.

Ejemplo 3: configuración de hidrólisis en línea convencional

En este ejemplo de un proceso de hidrólisis en línea convencional (donde la hidrólisis se realiza en la línea de producción de un producto alimenticio terminado), una harina de trigo, agua y, opcionalmente, otros ingredientes (por ejemplo, sacarosa, aceites, etc.) se mezclan en un tanque de preparación. Después, la suspensión se bombea en tubos. La solución de amilasa se inyecta en línea justo antes del mezclador estático donde se inyecta vapor para alcanzar la temperatura óptima para la actividad enzimática (por ejemplo, por encima de 70 grados C, tal como de 70 a 95 grados C, por ejemplo, 70 a 90 grados C, tal como de 70 a 85 grados C, por ejemplo, de 75-85 grados C). La amilasa se puede añadir también en el tanque de preparación de lotes líquidos inicial. Después, la suspensión se procesa adicionalmente a esta temperatura óptima durante un tiempo de permanencia (que corresponde a la incubación de la etapa f), dependiendo del grado de hidrólisis requerida (por ejemplo, de 2 a 10 minutos), antes del tratamiento térmico final por razones higiénicas y la inactivación de enzimas (por ejemplo: por encima de 120 °C durante 20 segundos). La suspensión (que comprende alrededor del 45 % en p/p de sólidos) se somete, después, a un tratamiento de secado por rodillos (etapa de tratamiento térmico, que corresponde a la etapa j) de acuerdo con el proceso de la invención) para proporcionar el producto alimenticio terminado, que, después, se puede moler y envasar para uso comercial. El tratamiento de secado por rodillos se realiza en un secador de rodillos de monocilindro a una temperatura comprendida entre 185 y 190 grados C y a una velocidad comprendida entre 4 y 5 rpm.

La Figura 3 es un diagrama de proceso simplificado para la configuración de hidrólisis en línea.

Ejemplo 4: método de la invención en la hidrólisis en línea

El método de la invención se puede incorporar también como un método en línea de hidrólisis en el método para producir un producto alimenticio terminado.

En un ejemplo del método de acuerdo con la invención, las etapas convencionales de “dosificación de enzimas -inyección de vapor - mezclador estático”, como se ha descrito anteriormente en el Ejemplo 3, se reemplazan por un mezclador de capa anular.

Se usó un RLM con una capacidad de 10 litros, con una velocidad establecida en 2.000 rpm. El RLM tenía dos entradas, en donde la primera entrada se usó para introducir la mezcla de ingredientes y la solución de enzimas. El vapor se inyectó a través de la segunda entrada. El vapor se sobrecalentó y se usó para llevar la temperatura de la mezcla de harina y enzimas en el tanque hasta una temperatura de 75 a 80 grados Celsius, como se midió mediante una sonda. Por tanto, la mezcla de ingredientes se calentó y homogeneizó casi instantáneamente. La mezcla tratada resultante se transportó fuera del mezclador de capa anular a los tubos de retención. La mezcla tratada se incubó a 75 grados C durante un tiempo superior a 2 minutos para permitir la hidrólisis adicional mediante las enzimas.

La característica clave de este mezclador de alto cizallamiento es que este permite la gelatinización y el mezclado de la harina instantáneos y simultáneos con vapor y amilasa.

Véase un diagrama de proceso simplificado en la Figura 4.

Ejemplo 5: comparación del contenido de maltosa

La reducción de maltosa se midió en dos configuraciones diferentes, con [configuración descrita en los Ejemplos 2) o 4)] y sin mezclador de capa anular [configuración descrita en el Ejemplo 1) o 3)].

El perfil de azúcares (método de HPAEC), el equivalente de dextrosa DE (Lane Eynon), la materia seca (horno) y la viscosidad (curva de flujo al 30 % de sólidos, 50 °C, 50 rpm, 20 min) se analizaron en HCI líquido (obtenido de manera análoga a la descrita anteriormente en los Ejemplos 1 y 2, indicados en la Tabla 1).

El perfil de azúcares (método de HPAEC) y la viscosidad (curva de flujo a la concentración de la cláusula de reconstitución, 50 °C, 50 rpm, 20 min) se analizaron en prototipos secados por rodillos (obtenidos de manera análoga a la descrita anteriormente en los Ejemplos 3 y 3, indicados en la Tabla 3)

Tabla 2: resultados del in rediente lí uido semiterminado in rediente de carbohidrato hidrolizado

La Tabla 2 muestra que la cantidad de maltosa producida en la configuración donde se usa un mezclador de alto cizallamiento (mezclador de capa anular) se reduce drásticamente en comparación con la de la configuración convencional.

La viscosidad relativa y los equivalentes de dextrosa también se reducen, lo que muestra el potencial para reducir la cantidad de amilasa añadida y/o el tiempo de permanencia.

Tabla 3: resultados: hidrólisis enzimática en línea

La Tabla 3 muestra que la cantidad de maltosa producida en la configuración donde se usa un mezclador de alto cizallamiento (mezclador de capa anular) se reduce drásticamente en comparación con la de la configuración convencional.

La viscosidad relativa también se reduce, lo que muestra el potencial para reducir la cantidad de amilasa añadida y/o el tiempo de permanencia.

Los niveles de maltosa resultantes de la configuración descrita en el Ejemplo 7 se midieron en un producto secado por rodillos y se compararon con los niveles de maltosa obtenidos en una suspensión obtenida mediante el mezclado del mismo ingrediente HCI y la suspensión basada en cereales, pero sin aplicar las condiciones de dosificación en línea descritas en el Ejemplo 7.

T l : niv l m l r l n l l ifi i n n lín E m l 7

La Tabla 5 muestra que el mezclado de una suspensión basada en cereales con un ingrediente semiterminado (HCI) obtenido mediante el uso de un mezclador de capa anular en las condiciones descritas en el Ejemplo 7 mantiene los niveles bajos de maltosa logrados a través de la preparación con un mezclador de capa de anular, independientemente de la presencia en tal suspensión de enzimas amilolíticas endógenas.

Ejemplo 6: perfil sensorial

El impacto en el perfil sensorial para muestras de la hidrólisis enzimática en línea descrita (muestras de los Ejemplos 3 y 4, Tabla 3) se investigó y los resultados se muestran en la Tabla 4 más abajo y se visualizan en la Figura 5.

Los prototipos secados por rodillos, reconstituidos en gachas de avena de cereal, se evaluaron por parte de un panel sensorial capacitado externo de 12 evaluadores. Los perfiles monádicos se realizaron sobre el aspecto, el sabor/aroma y la textura del producto sin repetición. Como se ha descrito anteriormente, las puntuaciones de viscosidad son más bajas, lo que muestra el potencial para reducir la cantidad de amilasa añadida y/o el tiempo de permanencia. Además, los resultados muestran que la reducción de maltosa en este tipo de fórmula y las condiciones del proceso no tienen importancia (ninguna diferencia en la intensidad >1), a excepción del impacto del atributo de viscosidad en los atributos sensoriales generales del producto. Esto representa una ventaja adicional de la reducción de azúcar lograda.

Tabla 4

Ejemplo 7: dosificación en línea de HCI y suspensión basada en cereales

Una sopa de cereales (suspensión basada en cereales) se mezcla en línea con una corriente de HCI (producto intermedio que consiste en cereal parcialmente hidrolizado preparado como se ha descrito anteriormente en el Ejemplo 2) por medio de un mezclador estático. Para cada una de las corrientes, se mide y se controla el caudal (HCI: 109 kg/h; suspensión basada en cereales: 141 kg/h). La mezcla se pasteuriza posteriormente mediante inyección de vapor directa (DSI, por sus siglas en inglés) y el tiempo y la temperatura de retención resultantes se controlan para garantizar la seguridad alimentaria del producto. Después, el producto se expone rápidamente a presión atmosférica y se bombea por medio de una bomba positiva para el procesamiento posterior.

A fin de minimizar la generación de azúcares (maltosa) entre el punto de mezclado de las dos corrientes de sopa basada en cereales y el ingrediente HCI (válvula de mezclado) y el tratamiento térmico (DSI), la longitud del mezclador de tubos y estático se ajusta para que tenga menos de 20 segundos de tiempo de retención idealmente para el caudal más bajo.

En la Figura 6, se proporciona un diagrama de proceso simplificado ilustrativo de la dosificación en línea de HCI y la suspensión basada en cereales con el RLM.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para producir un producto alimenticio que comprende almidón hidrolizado, comprendiendo dicho método las etapas de:

a) proporcionar un material de partida que comprende tanto almidón como al menos una enzima amilolítica, b) proporcionar como ingredientes: agua, al menos una enzima amilolítica adicional que comprende amilasa no endógena con respecto al material de partida proporcionado y, opcionalmente, uno o más ingredientes diferentes, c) mezclar el material de partida de la etapa a) y los ingredientes de la etapa b),

f) incubar la mezcla de la etapa e) de tal manera que se logre el grado deseado de hidrólisis,

obteniendo, de este modo, un producto alimenticio que comprende almidón hidrolizado.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la al menos una enzima amilolítica adicional que se proporciona en la etapa b) es activa a o por encima de la temperatura a la que se ajusta la mezcla en la etapa d).

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde, en la etapa d), la mezcla de la etapa c) se ajusta a una temperatura que es mayor que 70 grados C, por ejemplo, que varía de 70 grados C a 95 grados C.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, en donde la etapa d) se realiza mediante inyección de vapor directa.

5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde dicho mezclado de alto cizallamiento en la etapa e) es tal que la mezcla se homogeniza dentro de un período de tiempo de 1 segundo a 50 segundos.

6. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho material de partida es una preparación de planta.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el material de partida se selecciona de una harina de uno o más granos, tal como una harina seleccionada de harina de trigo, harina de arroz, harina de maíz, harina de cebada, harina de centeno, harina de avena, harina de trigo sarraceno, harina de mijo, harina de quinoa, harina de sorgo; una harina preparada a partir de uno o más tubérculos, tales como patata, yuca; una harina preparada a partir de legumbres, tales como harina de guisante; o combinaciones de las mismas.

8. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha mezcla de la etapa c) tiene un contenido total de sólidos en el intervalo del 20 al 60 % en p/p.

9. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la temperatura en la etapa d) se ajusta hasta una temperatura por encima de la gelatinización del almidón y la inactivación de enzimas amilolíticas endógenas, por ejemplo, por encima de 70 grados C.

10. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la incubación de la etapa f) se realiza a una temperatura en un intervalo seleccionado de tal manera que la al menos una enzima amilolítica adicional tenga una actividad óptima.

11. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la incubación de la etapa f) se realiza a una temperatura en el intervalo de 70 a 95 grados C, durante un período de tiempo en el intervalo de 1 minuto a 12 horas.

12. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, la etapa g) tratamiento térmico adicional de la mezcla que se obtuvo mediante mezclado de alto cizallamiento de acuerdo con las etapas a) a f).

13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde un ingrediente de carbohidrato hidrolizado intermedio obtenido mediante mezclado de alto cizallamiento de acuerdo con las etapas a) a f) se mezcla con ingredientes adicionales que comprenden almidón antes de que tenga lugar la etapa g).

14. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el producto alimenticio comprende niveles reducidos de maltosa en comparación con los obtenibles mediante procesos de hidrólisis de almidón convencionales, que no comprenden las etapas d) y e) del presente método de la invención.