CONCENTRADO DE PROTEINAS DE SOJA CON ALTO CONTENIDO EN ISOFLAVONAS Y PROCEDIMIENTO PARA SU FABRICACION.

Composición de proteínas de soja que comprende un contenido de fibra cruda inferior a aproximadamente 3% en peso y un contenido de proteínas de entre 75% en peso y 85% en peso de la materia seca total,

caracterizada porque el contenido de isoflavonas es, como mínimo, 2 mg/g de la materia seca total

Concentrado de proteínas de soja con alto contenido en isoflavonas y procedimiento para su fabricación.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un concentrado de proteínas de soja que presenta propiedades de sabor, funcionales y nutricionales deseables.

Descripción de la técnica relacionada

Los beneficios de las proteínas de soja se encuentran bien documentados. El colesterol es una preocupación importante para los consumidores de todo el mundo industrializado. Es bien conocido que los productos vegetales no contienen colesterol. Durante décadas, los estudios nutricionales han indicado que la inclusión de proteínas de soja en la dieta de hecho reduce los niveles séricos de colesterol en personas de riesgo. Cuanto más elevado sea el nivel de colesterol, más eficaces son las proteínas de soja en la reducción de este nivel.

Las semillas de soja presentan el contenido de proteínas más alto de todos los cereales y legumbres. En particular, las semillas de soja presentan aproximadamente 40% de proteínas, mientras que otras legumbres presentan entre 20% y 30%, y los cereales, aproximadamente entre 8% y 15% de proteínas. Las semillas de soja también contienen aproximadamente 20% de aceite, siendo la materia seca restante mayoritariamente carbohidratos (35%). En base húmeda (sin modificación), las semillas de soja contienen aproximadamente 35% de proteínas, 17% de aceite, 31% de carbohidratos y 4,4% de cenizas.

En la semilla de soja, tanto las proteínas de reserva como los cuerpos lipídicos se encuentran contenidos en la pulpa utilizable de la semilla de soja (denominada cotiledón). Los carbohidratos complejos (o fibra dietética) también se encuentran contenidos en las paredes celulares del cotiledón. La capa externa de las células (denominada cáscara de la semilla) constituye aproximadamente 8% del peso total de la semilla de soja. La semilla de soja cruda descascarillada presenta, dependiendo de la variedad, aproximadamente 18% de aceite, 15% de carbohidratos solubles, 15% de carbohidratos insolubles, 14% de humedad y cenizas y 38% de proteínas.

Durante el procesamiento, se seleccionan cuidadosamente las semillas de soja por su color y tamaño. A continuación, se limpian, se acondicionan (para facilitar el descascarillado) y se parten, se descascarillan y se aplastan en copos. Los copos se someten a un baño de solvente que elimina el aceite. El solvente se elimina y los copos se secan, creando los copos de soja desgrasados que son la base de todos los productos de proteína de soja. A pesar del gran número de productos en el mercado, existen únicamente tres tipos de productos de proteína de soja: harinas, concentrados y aislados.

Las harinas de soja presentan un contenido elevado de oligosacáridos y presentan un sabor "a alubia" que puede resultar desagradable para algunos consumidores. La falta de optimización del procesamiento provoca que las harinas resulten altamente variables en términos de calidad.

Las harinas y sémolas de soja todavía se producen ampliamente y se utilizan con frecuencia en productos horneados, alimentos para piscolabis y aplicaciones de alimentos para animales de compañía, en los que un perfil de sabor fuerte no representa un problema. Las harinas texturizadas de soja fueron un primer intento de simular o mejorar la textura de los productos cárnicos. La texturización no modifica la composición de las harinas de soja y sólo reduce el perfil de los sabores ligeramente. Las aplicaciones principales de las mismas son productos cárnicos o alimentos económicos para animales de compañía.

Los oligosacáridos rafinosa y estaquiosa en la harina de soja potencialmente provocan flatulencia, debido a que la fermentación bacteriana de las mismas en el colon genera gas intestinal. Suárez ha informado de que la ingestión de 34 gramos (g) de harina de soja convencional (1,3 g de rafinosa y estaquiosa) no provocan ningún incremento significativo de flatulencia, mientras que la ingestión de 80 g de harina de soja convencional (3,1 g de rafinosa y estaquiosa) resultan en un incremento significativo de la frecuencia de flatulencia (Suárez, Fabrizis L. et al., Am. J. Clin. Nutr. 69:135-9, 1999).

Los concentrados de soja presentan por lo menos 65% de proteínas. Se ha desarrollado una multitud de aplicaciones para los concentrados de soja y concentrados texturizados en alimentos procesados, carnes, carne de ave, pescado, cereales y sistemas lácteos. Los concentrados de proteína de soja se preparan eliminando el material carbohidrato soluble de la harina de soja desgrasada. El medio más común para eliminar los carbohidratos es la extracción con alcohol acuoso (etanol al 60%-80%) o la lixiviación ácida (pH isoeléctrico 4,5). Sin embargo, tanto en la extracción con alcohol acuoso como en la lixiviación ácida, esencialmente todas las proteínas se convierten en insolubles. La solubilidad de las proteínas puede recuperarse en los productos de lixiviación ácida mediante neutraliza-ción.

Los aislados se producen mediante aislamiento químico estándar, extrayendo la proteína del copo desgrasado mediante solubilización (extracción con álcali a pH entre 7 y 10) y separación seguida de precipitación isoeléctrica. Como resultado, el 90% de los aislados están constituidos por proteínas en una base libre de humedad. No contienen fibra dietética y ocasionalmente presentan un contenido elevado de sodio, propiedades que pueden limitar su aplicabilidad. Las aplicaciones principales de los mismos han sido la sustitución de lácteos, tal como en las fórmulas infantiles y los sucedáneos de la leche.

Es conocido que puede producirse un producto de proteína de soja que presenta un sabor sustancialmente insípido y apariencia incolora utilizando una membrana que presenta un valor de corte de peso molecular (MWCO) de 70.000. La técnica anterior no enseña cómo preparar proteínas de soja de bajo contenido en oligosacáridos que presenten como mínimo aproximadamente 80% de proteínas en peso. La técnica anterior no enseña como preparar proteínas de soja de alto contenido en isoflavonas y bajo contenido en oligosacáridos. La técnica anterior no enseña cómo preparar proteínas de soja de contenido elevado en saponinas.

El documento US 4420425 enseña un método para producir aislados o concentrados de proteínas a partir de semillas oleaginosas no ligantes, tales como las semillas de soja, que se afirma que mejoran el color y el sabor de los aislados o concentrados. El método comprende extraer una fracción de proteínas a partir de una mezcla de agua/semillas oleaginosas y pasar dicha fracción por un sistema de membranas de ultrafiltración con un valor de corte de peso molecular (MWCO) de aproximadamente 70.000, o preferentemente 100.000 daltons.

En los últimos años, se han llevado a cabo investigaciones para mejorar la comprensión del papel de las isoflavonas en la prevención de las enfermedades crónicas. Según el American Institute for Cancer Research, las isoflavonas podrían inhibir algunos enzimas necesarios para el crecimiento y la extensión de muchos tipos de cáncer, tales como el cáncer de mama, el cáncer de próstata y el cáncer de colon. Las isoflavonas también resultan muy prometedoras en la prevención de la osteoporosis y en el tratamiento de los síntomas menopáusicos.

Las semillas de soja contienen aproximadamente 0,5% en peso de saponinas. Las saponinas de soja han sido investigadas desde principios del siglo veinte. Estos compuestos consisten de un esqueleto triterpenoide con diversos grupos de azúcar y acetilo. El consenso actual es que los sapogenoles de soja A, B y E son agliconas verdaderas, mientras que otros sapogenoles de soja son artefactos que resultan de las condiciones de hidrólisis. Los glucósidos correspondientes son las denominadas "saponinas de grupo A", "saponinas de grupo B" y "saponinas de grupo E", respectivamente.

Las saponinas de soja presentan propiedades antimutagénicas demostradas que las convierte en agentes prometedores para la profilaxis del cáncer. Además, las saponinas de soja de grupo B han mostrado efectos supresores pronunciados de la replicación in vitro del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). La estructura química de las saponinas de la semilla de soja es muy similar a la del compuesto glicirricina, un agente antivírico conocido, de manera que las saponinas de la soja son prometedoras como bloques de construcción para la síntesis de compuestos farmacéuticos antivíricos.

Descripción resumida de la invención

La presente invención comprende...

1. Composición de proteínas de soja que comprende un contenido de fibra cruda inferior a aproximadamente 3% en peso y un contenido de proteínas de entre 75% en peso y 85% en peso de la materia seca total, caracterizada porque el contenido de isoflavonas es, como mínimo, 2 mg/g de la materia seca total.

2. Composición según la reivindicación 1, que además comprende un contenido combinado de rafinosa y estaquiosa inferior a aproximadamente 50 mg/g de la materia seca total.

3. Composición según la reivindicación 1, que además comprende un índice de solubilidad de nitrógeno (NSI) superior a aproximadamente 80.

4. Composición según la reivindicación 1, que además comprende un contenido de sapogenoles de soja de, como mínimo, aproximadamente 2 mg/g de la materia seca total.

5. Método que comprende las etapas de proporcionar un material de soja desgrasada; añadir agua a dicho material para formar una lechada; eliminar fibra de dicha mezcla en suspensión para producir una suspensión, y caracterizado porque incluye las etapas de ultrafiltrar dicha suspensión utilizando una membrana que presenta un valor de corte de peso molecular de hasta 30.000; y recuperar un producto que comprende un contenido de proteínas de, como mínimo, 70% en peso de la materia seca total, y un contenido de isoflavonas de por lo menos 2 mg/g de la materia seca total, en el que dicho método comprende además una etapa de pasteurización de dicha suspensión antes de dicha etapa de ultrafiltración y las etapas de pasteurización de dicho producto y de secado por pulverización de dicho producto.

6. Método según la reivindicación 5, en el que la temperatura de la suspensión se reduce durante la etapa de ultrafiltración, preferentemente incluyendo un intercambiador de calor en el sistema de ultrafiltración y pasando agua fría a través del intercambiador de calor.

7. Método según la reivindicación 5, en el que dicho material de soja desgrasada contiene menos de aproximadamente 1% en peso de grasa, y por lo menos 45% en peso de proteínas.

8. Método según la reivindicación 5, en el que dicho material de soja desgrasada contiene además entre aproximadamente 30% y 40% en peso de carbohidratos y entre aproximadamente 5% y 10% en peso de humedad.

9. Método según la reivindicación 5, en el que dicho material de soja desgrasada es harina de soja o copos de soja.

10. Método según la reivindicación 5, en el que dicha lechada contiene entre aproximadamente 5% y 15% en peso de sólidos.

11. Método según la reivindicación 5, en el que dicha membrana presenta un valor de corte de peso molecular de entre 10.000 y 30.000.

12. Método según la reivindicación 5, en el que el producto presenta además un contenido de sapogenoles de soja de, como mínimo, aproximadamente 2 mg/g de la materia seca total.

13. Método según la reivindicación 6, en el que la etapa de pasteurización de dicho producto se lleva a cabo mediante cocción a chorro de vapor a una temperatura superior a aproximadamente 93ºC.

14. Método que comprende las etapas de proporcionar un material de soja desgrasada; añadir agua a dicho material para formar una lechada; eliminar fibra de dicha lechada para producir una suspensión; y caracterizado porque incluye las etapas de ultrafiltrar dicha suspensión utilizando una membrana que presenta un valor de corte de peso molecular de 1.000.000; y recuperar un producto que comprende un contenido de proteínas de por lo menos 70% en peso de la materia seca total, un contenido de isoflavonas de por lo menos 2 mg/g de la materia seca total, y un contenido de sapogenoles de soja de, como mínimo, aproximadamente 2 mg/g de la materia seca total, en el que dicho método comprende además las etapas de secar por pulverización el producto, pasteurizar el producto antes de secar por pulverización el producto, y pasteurizar la suspensión antes de la etapa de ultrafiltración.

15. Producto alimentario o nutricional que comprende la composición de proteínas de soja según la reivindica- ción 1.