METODO PARA LA FABRICACION DE ALMIDONES O PRODUCTOS QUE CONTIENEN ALMIDON A PARTIR DE MATERIAS PRIMAS VEGETALES QUE CONTIENEN ALMIDON.

Método para la fabricación de almidón, almidón orgánico o productos que contienen almidón a partir de materias primas vegetales que contienen almidón,

que se caracteriza por que la fabricación incluye un método de electroimpulso

Método para la fabricación de almidones o productos que contienen almidón a partir de materias primas vegetales que contienen almidón.

La presente invención se refiere a un método para la fabricación de almidones o productos que contienen almidón a partir de materias primas vegetales que contienen almidón.

En la obtención de los almidones a partir de materias primas vegetales, el almidón debe ser liberado de la matriz celular vegetal y se debe separar o bien aislar de otros constituyentes celulares. Por lo que desde el punto de vista tecnológico siempre aparecen impurezas en el almidón debido a proteínas, lípidos o (micro) fibras. Además, el almidón en su forma natural se encuentra en una interacción íntima con diversos componentes, como por ejemplo, las proteínas y los lípidos, que se unen firmemente a la superficie del grano de almidón o bien están ligados más o menos íntimamente a la molécula de almidón en un grano de almidón. Este tipo de impurezas puede causar problemas al utilizar productos derivados del almidón. Por ejemplo, debido a este tipo de impurezas se sabe que el almidón tiene una serie de desventajas en el sector de los alimentos o de los fármacos como son las relacionadas con el sabor, el color o de tipo alérgico. Además se sabe que los complejos de algodón con proteínas y lípidos en la industria del papel, por ejemplo, en el tratamiento superficial del papel, causan inconvenientes y por ejemplo crean residuos o sedimentos que perjudican la "runnability" de una máquina de papel. También se altera la calidad del papel, en particular el blanco del papel. También en el sector textil los almidones fabricados por la vía industrial, convencional presentan inconvenientes puesto que solamente se pueden filtrar de forma limitada y debido a las deposiciones o taponamientos ocasionan múltiples averías.

En la FR 2 239 524 A se ha descrito un derivado del almidón a base de cereales así como un método para la fabricación del mismo, de manera que la separación por tamaños de grano es lo que primero se tiene en cuenta. A partir de este método granulométrico se obtienen productos de dos tamaños de grano, donde la fracción fina se emplea en la fabricación de la harina y la fracción gruesa para el papel recubierto. La separación conforme a FR 2 239 524 A se realiza en dos hidrociclones, de manera que el almidón de trigo lavado en una suspensión de una viscosidad definida se introduce en el primer ciclón. El segundo hidrociclón se reviste con la carga del suelo del primer ciclón, para separar luego el material de mayor densidad. De este modo se adapta la viscosidad correctamente y se obtiene la fracción gruesa deseada. El granulado obtenido se modifica por la adición de sustancias químicas como el formaldehído, la epiclorhidrina o el hipocloruro sódico, por un lado para lograr la reticulación del almidón y su gelatinización y por otro lado para su oxidación.

Augersbach y cols (Inn. Food Sci. Em. Techn. 1(2)(2000), 135-149) describen el uso de un campo eléctrico en membranas celulares en la ciencia de la nutrición. Hiller (Bronnatel. Chem. Toksykol. 5(4)(1972), 491-501) describe el aprovechamiento de los campos eléctricos para combatir los parásitos en los granos de trigo.

El cometido de la presente invención consiste en disponer de un método aplicable en la industria, con el cual se puedan fabrican almidones muy puros, que se pueda emplear incluso en sectores de aplicación difíciles, que requieran un grado de impurezas mínimo en lípidos, proteínas, ADN, (micro) fibras, etc...

Este cometido se resuelve con ayuda de un método para fabricar almidones, productos o derivados biológicos que contienen almidón a partir de materias primas vegetales que contienen almidón, que se caracteriza por que la fabricación incluye el método del electroimpulso.

La utilización del método de electroimpulso en el sector de la industria de la alimentación o bien para el craqueo de materias primas vegetales es frecuente (ver por ejemplo, "Trends in Food Science & Technology"5(3)(1994), páginas 71-75). Por lo que este método se ha empleado sobre todo para la fabricación de zumos de frutas de zanahorias, manzanas y similares o bien para impedir el crecimiento de microorganismos (Food Technology 5(1992), páginas 124-133). Otras aplicaciones se referían a la preparación de compuestos de bajo peso molecular a partir de células vegetales, en las cuales se aprovechaba la extracción mejorada de jugo celular de estas células según un tratamiento de este tipo. Ejemplos de compuestos de este tipo son la amarantina de Chenopodium rubrum (Trends in Food Science & Technology, 5(3)(1994), páginas 70-99) o la sacarosa de remolachas (WO 99/64634 A)). En otros compuestos este método no conseguía el efecto deseado (Trends in Food Science & Technology, 5(3) (1994), páginas 71-75). Se ha propuesto extraer productos intracelulares solubles en agua según un proceso de fermentación manteniendo la capacidad de vida de las células mediante el inofensivo método del electroimpulso (Appl. Microbiol. Biotechnol. 27 (1988), pág. 561-566).

Sorprendentemente con la presente invención se ha podido demostrar que el método del electroimpulso es también adecuado para extraer de forma eficiente sustancias poliméricas y altamente complejas, como los almidones de las plantas vegetales, ya que el método del electroimpulso tiene una enorme ventaja en la obtención de almidones pues permite desestabilizar de algún modo el contacto íntimo de proteínas, pero también de lípidos y ácidos nucleicos con respecto a los polímeros de almidón, de manera que este contacto se empobrece notablemente en la fabricación del almidón en el método industrial convencional down-stream (corriente abajo).

Por lo tanto se pueden obtener almidones fabricados en la industria con un contenido claramente reducido en proteínas, pero con un contenido reducido en lípidos, microfibras y otras impurezas, como ADN, colorantes..etc.

Preferiblemente el método conforme a la invención se lleva a cabo cuando se utilizan patatas o cereales, en especial maíz, maíz ceroso o trigo, como materias primas vegetales, pero fundamentalmente presenta ventajas considerables en la utilización para la extracción o bien en el uso de almidones de cereales y tubérculos conocidos. Sobre todo existe en el maíz, debido al elevado contenido lipídico de los gérmenes de maíz - un grado especialmente elevado de impurezas o un potencial elevado de impurificación por lípidos, que con el método conforme a la invención se puede mantener en un nivel satisfactorio. Además el contenido natural en lípidos en los almidones de cereales es alto y puede mejorar claramente utilizando el método.

Un problema que surge en el empleo de almidones, como por ejemplo en la industria del papel, son las llamadas "bolsas de almidón" que no equivalen a uniones o estructuras celulares cerradas y normalmente presentan un tamaño de 50 µm hasta 200 µm, y tal como se ha mencionado, conducen a aglomeraciones y deposiciones, que hasta el momento se han considerado inevitables. Sorprendentemente parece que si las materias primas vegetales que contienen algodón hubieran sido tratadas con un método de electroimpulso, el producto de almidón resultante carecería de este tipo de bolsas de almidón o bien el contenido en bolsas de almidón se habría reducido a un nivel, el cual no conduce a los inconvenientes descritos en sectores de aplicación exigentes.

Una vez mejorada la separación proteínica que se consigue tras el tratamiento con el método del electroimpulso, se pueden separar mejor las proteínas unidas al almidón en los habituales procesos down-stream, y asimismo se evitan las actividades enzimáticas que conducen a reducir la calidad del almidón. Vale la pena mencionar la inhibición de las oxidoreductasas, puesto que estas enzimas pueden conducir a decoloraciones en los almidones. Por ejemplo, mediante el método del electroimpulso se inactivan de forma eficaz las fenoloxidasas en el tratamiento de las patatas. La adición de So, o bien otros inhibidores de estas actividades enzimáticas puede verse reducida parcial o totalmente.

De acuerdo con la invención se ha demostrado que ya se ha podido aprovechar eficazmente en un separador primario una mejor capacidad separadora entre el almidón y la albúmina gracias al método del electroimpulso, puesto que la lechada de almidón presenta un contenido en albúmina considerablemente menor que los materiales de partida tratados con un método diferente al electroimpulso. Debido a esta mejor capacidad separadora de la albúmina se puede producir...

1. Método para la fabricación de almidón, almidón orgánico o productos que contienen almidón a partir de materias primas vegetales que contienen almidón, que se caracteriza por que la fabricación incluye un método de electroimpulso.

2. Método conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza por que las patatas o los cereales, en particular el maíz, el maíz ceroso y el trigo, se emplean como materias primas vegetales.

3. Método conforme a la reivindicación 1 ó 2, que se caracteriza por que el método del electroimpulso se lleva a cabo preferiblemente para una intensidad de campo de 0,1 hasta 50 kV/cm, preferiblemente de 0,5 hasta 20 kV/cm, en especial de 1 hasta 10 kV/cm.

4. Método conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 3, que se caracteriza por que el método del electroimpulso se lleva a cabo con una frecuencia de impulso de 1 hasta 2000 impulsos por segundo, preferiblemente de 5 hasta 1000 impulsos por segundo, en particular de 5 hasta 100 impulsos por segundo.

5. Método conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 4, que se caracteriza por que el método del electroimpulso se lleva a cabo con un aporte energético de 1 hasta 100 kJ/kg de materia prima, preferiblemente de 2 hasta 75 kJ/kg, en particular de 5 hasta 50 kJ/kg.

6. Método conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 5, que se caracteriza por que la materia prima vegetal es sometida a un método de electroimpulso en forma triturada.

7. Método conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 6, que se caracteriza por que la materia prima vegetal, que es sometida a un método de electroimpulso, se elige entre patatas enteras, papilla de patata, mezcla de maíz y maíz ceroso, trigo y compuesto acuoso de almidón.

8. Método conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 7, que se caracteriza por que se realiza un hinchamiento de la materia prima, en particular de una materia prima de maíz en una solución que contiene menos de un 0,1% de dióxido de azufre, preferiblemente menos del 0,01% de dióxido de azufre, en particular nada de dióxido de azufre.

9. Método conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 8, que se caracteriza por que la fabricación tiene lugar sin adición de SO₂ y/o biocidas.

10. Método conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 9, que se caracteriza por que el almidón es modificado físicamente y/o derivatizado.

11. Producto de almidón, que se caracteriza por que presenta un contenido proteínico inferior al 0,05% en sustancia seca (TS).

12. Producto de almidón conforme a la reivindicación 11, que se caracteriza por que se obtiene según un método conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 10.

13. Producto de almidón, que se caracteriza por que incluye almidón de maíz y un contenido proteínico inferior al 0,2% en sustancia seca (TS) y si fuera preciso un contenido lipídico inferior al 0,5% en TS.

14. Producto de almidón, que se caracteriza por que incluye almidón de patata y un contenido proteínico del 0,01 hasta el 0,05% en sustancia seca (TS).

15. Producto de almidón, que se caracteriza por que incluye almidón de maíz y presenta un contenido proteínico inferior al 0,1% en sustancia seca (TS) y si fuera preciso un contenido lipídico inferior al 0,7% en TS.

16. Producto de almidón conforme a una de las reivindicaciones 11 hasta 15, que se caracteriza por que el almidón presenta menos de 10 ml, en particular menos de 5 ml de sedimento por 50 g de almidón.

17. Producto de almidón conforme a una de las reivindicaciones 11 hasta 16, que se caracteriza por que tiene un contenido en bolsas de almidón reducido al menos un 50%, preferiblemente al menos un 80%, en particular al menos un 95% si se compara con almidones convencionales no preparados mediante el método del electroimpulso.

18. Producto de almidón conforme a cualquiera de las reivindicaciones 11 a 17, que se caracteriza por que el almidón es un almidón derivatizado y/o físicamente modificado.

19. Uso de un producto de almidón conforme a cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, en particular almidones orgánicos como un aditivo alimenticio.

20. Uso de un producto de almidón conforme a cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, para el tratamiento de una superficie de papel.

21. Uso de un producto de almidón conforme a cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18 en la industria textil, en particular como un espesante de estampación.

22. Uso de un producto de almidón conforme a cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18 como aditivo en la masa de papel.

23. Uso de un producto de almidón conforme a cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, en particular almidones orgánicos, para la preparación de un compuesto farmacéutico o de un artículo aplicable desde el punto de vista farmacéutico.

24. Uso de un producto de almidón conforme a cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, en particular almidones orgánicos, en la industria de cosmética.