FRACCIONES DIFERENCIADAS DE YEMA DE HUEVO, SU PROCEDIMIENTO DE OBTENCION Y SUS USOS.

Fracciones diferenciadas de yema de huevo, su procedimiento de obtención y sus usos.

La presente invención se refiere a un método para la separación de fracciones de la yema de huevo sin el empleo de disolventes orgánicos. También se refiere a distintas fracciones obtenidas según este método y al uso de las mismas en distintos tipos de procesos.

Además, se refiere a la mayonesa y a un sustitutivo de huevo obtenidos a partir de alguna de las fracciones separadas.

De aplicación en diversos sectores industriales como el alimentario, el cosmético o el farmacéutico

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200802383.

Solicitante: UNIVERSIDAD DE OVIEDO.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: ASTURIAS.

Inventor/es: PAREDES GARCIA-VINIEGRAS,BENJAMIN, DIAZ FERNANDEZ,MARIO, LACA PEREZ,AMANDA.

Fecha de Solicitud: 4 de Agosto de 2008.

Fecha de Publicación: 15 de Marzo de 2010.

Fecha de Concesión: 2 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

A23L1/32
A23L1/32H

Clasificación PCT:

A23L1/32

Fragmento de la descripción:

Fracciones diferenciadas de yema de huevo, su procedimiento de obtención y sus usos.

La presente invención se refiere a un método para la separación de fracciones de la yema de huevo. También se refiere a distintas fracciones obtenidas según este método y al uso de las mismas en distintos tipos de procesos. Ademas, se refiere a la mayonesa y a un sustitutivo de huevo obtenidos a partir de alguna de las fracciones separadas.

El campo de la técnica es el de ingeniería bioquímica y la invención sería de aplicación en diversos sectores industriales como el alimentario, el cosmético o el farmacéutico.

Estado de la técnica

La yema de huevo se encuentra constituida fundamentalmente por una compleja asociación de lípidos y proteínas en agua. Esto le confiere una gran importancia, tanto desde un punto de vista nutritivo como funcional, siendo empleada con fines diversos, no sólo a nivel doméstico, sino también industrial, incluyendo campos tan amplios como la alimentación, la cosmética y la medicina.

Por ello, sobre todo a partir de los anos 70, se han ido desarrollando diversas investigaciones destinadas a purificar los componentes de la yema para ser utilizados con aplicaciones específicas.

Las lipoproteínas de baja densidad han sido separadas por técnicas de ultracentrifugación, diálisis y cromatografía, empleando en la mayoría de los casos disolventes orgánicos (Evans, R.J., Flegal, C.J. y Bauer, D.H. 1975. "Molecular sizes of egg yolk very low density lipoproteins fractionated by ultracentrifugation". Poult. Sci. 54: 889-895; Bengtsson, G., Marklund, S.E. y Olivecrona, T. 1977. "Protein components of very low density lipoproteins from hen's egg yolk". Eur. J. Biochem. 79: 211-223; Stadelman W.J. y Cotterill, O.J. 1986. "Egg science and technology". AVI Publications. pp. 118-129).

Los lípidos de la yema han sido separados por centrifugación y extracción con butanol (que es eliminado finalmente por diálisis) o alternativamente por ultracentrifugación (Meslar, H.W. y White, H.B. 1978. "Preparation of lipid-free protein extracts of egg yolk". Anal. Biochem. 91: 75-81).

Ha habido igualmente intentos de eliminar el colesterol, el componente de la yema considerado perjudicial para la salud, por tratamientos con dióxido de carbono subcrítico o supercrítico (Moros, J.E., Franco, J.M. y Gallegos, C. 2002. "Rheological properties of colesterol-reduced, yolk-stabilized mayonnaise". JAOCS 79: 837-842; Gallegos, C., Franco, J.M. y Partal, P. 2004. "Rheology of food dispersions". Rheology Reviews: 19-65).

Las proteínas solubles de la yema de huevo han sido separadas por cromatografía de filtración en gel, previa separación por ultracentrifugación. (Burley, R.W. y Valdehra, D.V. 1979. "Chromatographic separation of the soluble proteins of hen's egg yolk: an analytical and preparative study". Anal. Biochem. 94: 53-59). Las proteínas de la yema de huevo se han separado, libres de lípidos, por cromatografía líquida de alta presión, usando ácido fórmico, isopropanol y acetonitrilo (Sheumack, D.D. y Burley, R.W. 1988. "Separation of lipid-free egg yolk proteins by high-pressure liquid chromatography using solvents containing formic acid". Anal. Biochem. 174: 548-551). La fosvitina ha sido obtenida con gran pureza, empleando sulfato magnésico que debe ser eliminado en tratamientos posteriores para mantener las propiedades de la proteína (Castellani, O., David-Briand, E., Guerin-Dubiard, C. y Anton, M. 2005. "Effect of aggregation and sodium salt on emulsifying properties of egg yolk phosvitin". Food Hydrocolloids 19: 769-776).

Se ha desarrollado un proceso de extracción que utiliza un método basado en la fuerza jónica, separando por centrifugación la yema de huevo en dos fracciones, una acuosa y otra granular. Los cambios de pH producen una ligera desnaturalización de las proteínas al aproximarse a sus respectivos pI, limitando en parte su posterior empleo en determinados usos industriales. En una etapa posterior la fase acuosa es aditivada con el fin de separar por una nueva centrifugación los fosfolípidos. Los fosfolípidos obtenidos son fraccionados en sus distintos componentes mediante cromatografía y utilizando cloroformo, metanol, y KCl. (Merkle, J.A. Y Ball, H.R. Jr. 2001. Aqueous extraction process to selectively remove phospholipid from egg yolks., U.S. Pat. Appl. Publ. 45 pp.).

Dada su gran importancia desde un punto de vista farmacológico, las inmunoglobulinas de la yema (IgY) han sido purificadas por diversas técnicas cromatográficas que conllevan complejas técnicas preparativas (Kwan, L., Li-Chan, E., Helbig, N. y Nakai, S. 1991. "Fractionation of water-soluble and -insoluble components from egg yolk with minimum use of organic solvents". J. Food Sci. 56: 1537-1541; Fichtali, J., Charter, E.A., Lo, K.V., Nakai, S. 1993. "Purification of antibodies from industrially separated egg yolk". J. Food Sci. 58(6): 1282-1290; Chiou, V. 2006. "Isolation of IgY antibodies from egg yolk of anseriform birds". U.S. Pat. Appl. Publ. 19 pp.).

Todos los métodos citados anteriormente obtienen compuestos con una pureza muy elevada pero, sin embargo, plantean ciertos inconvenientes tales como el uso de disolventes orgánicos que puede dañar la estructura y, por tanto, las propiedades de los compuestos purificados. Además muchos de los reactivos empleados no están autorizados en la industria alimentaria o cosmética. Otro de los problemas es que las técnicas empleadas son complejas y costosas, y, como consecuencia, poco o nada aplicables a nivel industrial. Así pues, en los procesos conocidos para la obtención de fracciones de yema de huevo, existe un antagonismo entre obtener compuestos altamente purificados y la sencillez del proceso utilizado y, en muchos casos, la calidad del producto final.

Descripción de la invención

La presente invención se refiere a un método para la separación de fracciones de la yema de huevo sin el empleo de disolventes orgánicos. También se refiere a distintas fracciones obtenidas según este método, y al uso de las mismas en procesos alimentarios, la elaboración de productos cosméticos y para la separación de la IgY. Además se refiere a la mayonesa y a un sustitutivo de huevo obtenidos a partir de alguna de las fracciones separadas.

El método de separación de fracciones de yema de huevo comprende las siguientes etapas:

a) Separar las yemas y eliminar las membranas vitelinas.

b) Añadir entre 1 y 2 volúmenes de agua por un volumen de yema.

c) Mezclar las yemas con el agua.

d) Ajustar el pH de la mezcla entre 6.5 y 7.5 con NaOH.

e) Dejar reposar la mezcla entre 6 y 20 horas a una temperatura entre 2 y 10ºC.

f) Centrifugar la mezcla como mínimo a una velocidad de 10000 g, a una temperatura entre 2 y 10ºC y un tiempo mínimo de 30 minutos.

g) Separar el sedimento, que a efectos de la presente invención se denomina fracción GR, y el sobrenadante.

h) Añadir alginato de sodio en disolución al sobrenadante hasta una concentración final de alginato de sodio entre el 0.08% (p/v) y el 0.12% (p/v), y mezclar.

i) Centrifugar la mezcla como mínimo a una velocidad de 10000 g, a una temperatura entre 15 y 30ºC y un tiempo mínimo de 10 minutos.

j) Separar las dos fases obtenidas: una fase acuosa y una fase lipídica, que a efectos de la presente invención se denomina fracción CL.

k) Eliminar, de la fase acuosa de la etapa anterior, las partículas lipídicas en suspensión para obtener lo que a efectos de la presente invención se denomina la fracción CA.

En una realización preferida, la yema es de huevo de gallina.

En otra realización preferida, el NaOH y el alginato de sodio son de grado alimentario. En el caso de la Unión Europea estos aditivos se corresponden con los siguientes números E: E-524 para el NaOH y E-401 para el alginato de sodio.

En una realización más preferida, el método además comprende una etapa de pasteurización previa a la etapa e). En una realización aún más preferida, el método además comprende una etapa de liofilización de la fracción GR obtenida en la etapa g).

En otra realización preferida, el método además comprende una etapa de liofilización de la fracción...

Reivindicaciones:

1. Uso de la fracción GR obtenida según el método de separación de fracciones de la yema de huevo de gallina que comprende las siguientes etapas:

a) separar las yemas y eliminar las membranas vitelinas;

b) añadir entre 1 y 2 volúmenes de agua por un volumen de yema;

c) mezclar las yemas con el agua;

d) ajustar el pH de la mezcla entre 6.5 y 7.5 con NaOH de grado alimentario;

e) dejar reposar la mezcla entre 6 y 20 horas a una temperatura entre 2 y 10ºC;

f) centrifugar la mezcla como mínimo a una velocidad de 10000 g, a una temperatura entre 2 y 10ºC y un tiempo mínimo de 30 minutos;

g) separar el sedimento (fracción GR) y el sobrenadante;

y con una capacidad emulsionante a pH 3 de al menos el doble que la de yema nativa y que contiene como máximo el 6% (p/p) del colesterol inicial de la yema y como mínimo el 40% (p/p) de sus proteínas, como agente emulsionante en procesos alimentarios.

2. Uso de la fracción GR obtenida según el método de separación de fracciones de la yema de huevo de gallina que comprende las siguientes etapas:

a) separar las yemas y eliminar las membranas vitelinas;

b) añadir entre 1 y 2 volúmenes de agua por un volumen de yema;

c) mezclar las yemas con el agua;

d) ajustar el pH de la mezcla entre 6.5 y 7.5 con NaOH de grado alimentario;

e) pasteurizar;

f) dejar reposar la mezcla entre 6 y 20 horas a una temperatura entre 2 y 10ºC;

g) centrifugar la mezcla como mínimo a una velocidad de 10000 g, a una temperatura entre 2 y 10ºC y un tiempo mínimo de 30 minutos;

h) separar el sedimento (fracción GR) y el sobrenadante;

o según el método anterior que además comprende una etapa de liofilización de la fracción GR obtenida en la etapa h), y con una capacidad emulsionante a pH 3 de al menos el doble que la de yema nativa y que contiene como máximo el 6% (p/p) del colesterol inicial de la yema y como mínimo el 40% (p/p) de sus proteínas, como agente emulsionante en procesos alimentarios.

3. Uso según la reivindicación 2 donde el proceso alimentario es la preparación de mayonesa.

4. La mayonesa obtenida según la reivindicación 3 caracterizada porque su contenido en colesterol es como máximo 1/6 del contenido en colesterol de una mayonesa que utilice como emulsionante la yema de huevo nativa.

5. Uso de la fracción GR obtenida según el método de separación de fracciones de la yema de huevo de gallina que comprende las siguientes etapas:

a) separar las yemas y eliminar las membranas vitelinas;

b) añadir entre 1 y 2 volúmenes de agua por un volumen de yema;

c) mezclar las yemas con el agua;

d) ajustar el pH de la mezcla entre 6.5 y 7.5 con NaOH de grado alimentario;

e) dejar reposar la mezcla entre 6 y 20 horas a una temperatura entre 2 y 10ºC;

f) centrifugar la mezcla como mínimo a una velocidad de 10000 g, a una temperatura entre 2 y 10ºC y un tiempo mínimo de 30 minutos;

g) separar el sedimento (fracción GR) y el sobrenadante;

6. Método para la elaboración de un sustitutivo de huevo que comprende las siguientes etapas:

1) mezclar la fracción GR obtenida según el método de separación de fracciones de la yema de huevo de gallina que comprende las siguientes etapas:

a) separar las yemas y eliminar las membranas vitelinas;

b) añadir entre 1 y 2 volúmenes de agua por un volumen de yema;

c) mezclar las yemas con el agua;

d) ajustar el pH de la mezcla entre 6.5 y 7.5 con NaOH de grado alimentario;

e) dejar reposar la mezcla entre 6 y 20 horas a una temperatura entre 2 y 10ºC;

f) centrifugar la mezcla como mínimo a una velocidad de 10000 g, a una temperatura entre 2 y 10ºC y un tiempo mínimo de 30 minutos;

g) separar el sedimento (fracción GR) y el sobrenadante;

con clara de huevo en una proporción p/p de entre 2 y 3 g de clara por 1 g de fracción GR;

2) homogenizar la mezcla;

3) pasterizar la mezcla.

7. El sustitutivo de huevo obtenido según la reivindicación 6 caracterizado porque su contenido en colesterol es como máximo de 1/6 del contenido en colesterol de la misma masa de huevo natural.

8. Uso de la fracción CL obtenida según el método de separación de fracciones de la yema de huevo de gallina que comprende las siguientes etapas:

a) separar las yemas y eliminar las membranas vitelinas;

b) añadir entre 1 y 2 volúmenes de agua por un volumen de yema;

c) mezclar las yemas con el agua;

d) ajustar el pH de la mezcla entre 6.5 y 7.5 con NaOH;

e) dejar reposar la mezcla entre 6 y 20 horas a una temperatura entre 2 y 10ºC;

f) centrifugar la mezcla como mínimo a una velocidad de 10000 g, a una temperatura entre 2 y 10ºC y un tiempo mínimo de 30 minutos;

g) separar el sedimento (fracción GR) y el sobrenadante;

h) añadir alginato de sodio en disolución al sobrenadante hasta una concentración final de alginato de sodio entre el 0.08% (p/v) y el 0.12% (p/v) y mezclar;

i) centrifugar la mezcla como mínimo a una velocidad de 10000 g, a una temperatura entre 15 y 30ºC y un tiempo mínimo de 10 minutos;

j) separar las dos fases obtenidas: una fase acuosa y una fase lipídica (fracción CL);

o según el método anterior que además comprende una etapa de pasteurización previa a la etapa e) y donde se utiliza NaOH y alginato de sodio de grado alimentario;

o según el método anterior que además comprende una etapa de liofilización de la fracción CL obtenida en la etapa j);

que contiene como mínimo el 60% (p/p) de los lípidos de la yema inicial, en la elaboración de productos cosméticos.

9. Uso de la fracción CA obtenida según el método de separación de fracciones de la yema de huevo de gallina que comprende las siguientes etapas:

a) separar las yemas y eliminar las membranas vitelinas;

b) afiadir entre 1 y 2 volúmenes de agua por un volumen de yema;

c) mezclar las yemas con el agua;

d) ajustar el pH de la mezcla entre 6.5 y 7.5 con NaOH;

e) dejar reposar la mezcla entre 6 y 20 horas a una temperatura entre 2 y 10ºC;

f) centrifugar la mezcla como mínimo a una velocidad de 10000 g, a una temperatura entre 2 y 10ºC y un tiempo mínimo de 30 minutos;

g) separar el sedimento (fracción GR) y el sobrenadante;

h) añadir alginato de sodio en disolución al sobrenadante hasta una concentración final de alginato de sodio entre el 0.08% (p/v) y el 0.12% (p/v) y mezclar;

i) centrifugar la mezcla como mínimo a una velocidad de 10000 g, a una temperatura entre 15 y 30ºC y un tiempo mínimo de 10 minutos;

j) separar las dos fases obtenidas: una fase acuosa y una fase lipídica (fracción CL);

k) eliminar, de la fase acuosa de la etapa anterior, las partículas lipídicas en suspensión para obtener la fracción CA;

o según el método anterior que además comprende una etapa de pasteurización previa a la etapa e) y donde se utiliza NaOH y alginato de sodio de grado alimentario;

que contiene como mínimo el 80% (p/p) de las livetinas de la yema inicial, en la separación de la IgY por cromatografia de intercambio iónico.

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