Procedimiento para preparar un polvo de galactooligosacáridos.

La invención proporciona un procedimiento para la preparación de un producto de galactooligosacáridos (GOS) con un contenido de agua igual o menor del 2% en peso, que comprende las siguientes etapas: i) mezclar al menos agua, jarabe que contiene GOS y un vehículo en agitación continua; (ii) secar en tambor la mezcla de la etapa (i) en un secador de tambor; y (iii) tamizar el producto resultante de la etapa (ii). Después de esto, el producto puede molerse para obtener un polvo de GOS. La invención también proporciona un producto en polvo de GOS de alta pureza que pueda obtenerse por dicho procedimiento, productos alimentarios y composiciones nutricionales que lo comprenden, y su uso como prebiótico

Procedimiento para preparar un polvo de galactooligosacáridos.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de un polvo de galactooligosacáridos, a composiciones que lo comprenden y a su uso como ingrediente a incluir en productos alimentarios.

Estado de la técnica

El objetivo de la nutrición humana es proporcionar una contribución adecuada de energía y nutrientes. Los denominados "alimentos funcionales" son componentes funcionales que se añaden para proporcionar efectos beneficiosos en funciones específicas humanas, dando resultados positivos para el bienestar y la salud y reduciendo el riesgo de padecer enfermedades. Dentro de los alimentos funcionales actualmente hay un gran interés en el papel de los prebióticos como promotores de la flora bifidogénica en seres humanos, ya que proporcionan nutrientes para todas las bacterias del colon, contribuyendo de esta manera a un aumento beneficioso del pH y de la flora bacteriana. Los prebióticos son ingredientes alimentarios no digeribles, esencialmente carbohidratos, que afectan de forma beneficiosa al hospedador por medio de la estimulación selectiva del crecimiento y/o actividad de una o de un número limitado de bacterias en el colon, mejorando de esta manera la salud del hospedador. Además, los prebióticos tienen un papel importante en funciones gastrointestinales inmunes, en la biodisponibilidad de minerales, en el metabolismo correcto de los lípidos y en la prevención de la carcinogénesis de colon.

Dentro de los prebióticos, los galactooligosácaridos, conocidos como GOS, generalmente se representan por la fórmula Gal-(Gal)n-Glc, donde Gal representa un resto de galactosa, Glc representa un resto de glucosa y n representa un número entero que es el número de unidades de galactosa unidas a la unidad de glucosa terminal. El número de unidades de sacárido (unidades de Gal y de Glc) en una molécula, es decir, el valor de n+2 en la fórmula anterior, se conoce comúnmente como grado de polimerización (DP).

Los GOS se obtienen a partir de la lactosa y tienen una gran similitud con los procedentes de la leche materna, de manera que se usan mucho en la nutrición infantil. Muchos estudios demuestran que fórmulas lácteas con suplementos de GOS y otros oligosacáridos estimulan la flora intestinal beneficiosa, reducen la flora no deseada, contribuyen a la prevención de patologías alérgicas y alteraciones metabólicas, colaboran en funciones inmunes y optimizan procesos fisiológicos no sólo en lactantes, sino también en seres humanos adultos.

Los GOS pueden producirse a partir de la lactosa por la actividad de transglicosilación de beta-galactosidasas. Este método generalmente produce una mezcla de azúcares que contiene aproximadamente un 30 a un 70% de GOS, disacáridos que comprenden principalmente lactosa que no ha reaccionado y monosacáridos tales como glucosa, galactosa y otros productos secundarios. Las preparaciones de GOS resultantes están en forma de soluciones o jarabes espesos de baja pureza en GOS y no fáciles de tratar debido a su estado líquido. Los GOS son difíciles de manejar, es decir, se producen en soluciones acuosas con un bajo contenido de materia seca y, por lo tanto, son propensos a la contaminación bacteriana y por lo tanto difíciles de almacenar. Además, los GOS son propensos a la reacción de Maillard, particularmente cuando entran en contacto con otros carbohidratos y proteínas, pudiendo dar como resultado productos de reacción de Maillard indeseables con efectos concomitantes indeseables sobre el color, olor y sabor del producto.

EP 435657 intenta solucionar estos inconvenientes con un procedimiento modificado para obtener GOS a partir de lactosa. El procedimiento comprende calentar lactosa o una mezcla de lactosa y galactosa en presencia de un ácido inorgánico como catalizador en un estado en polvo anhidro. La lactosa es una alfa-lactosa, beta-lactosa o lactosa equilibrada. El ácido inorgánico es ácido clorhídrico. La lactosa se calienta a 100-200ºC. Los GOS se preparan con alta pureza y, al estar en forma de polvo, son fáciles de tratar.

Muchas veces la industria alimentaria necesita materiales de partida en forma de polvo para incluirlos en formulaciones nutricionales comerciales secas o en mezclas secas para procedimientos internos. En tal caso, en el momento actual las preparaciones de GOS se secan por pulverización para producir preparaciones de GOS secas.

L. Curda et al., "Dried buttermilk containing galactooligosaccharides-process layout and its verification", Journal of Food Engineering, 2006, vol. 77, páginas 468-471 se refiere a una mantequilla deshidratada con una concentración de GOS de 70 g/kg.

JP 04030773 se refiere a polvos fabricados disolviendo fibras de la dieta solubles en agua (goma guar) con jarabes que contienen oligosacáridos y secando por pulverización. Se mezclan 114,3 partes en peso de un jarabe [contenido de sólidos del 70%, contenido de GOS (con respecto a los sólidos) del 50%], 66,7 partes en peso de la solución de hidrolizado de goma guar y 105 partes en peso de H₂O, y se seca por pulverización para fabricar un polvo que no muestra agregación ni licuefacción incluso después de mantenerse a 20ºC y con una humedad relativa del 60% durante 72 horas.

EP 458358 se refiere a una leche desnatada en polvo rica en GOS preparada por tratamiento de una leche desnatada concentrada con β-galactosidasa donde la enzima se desnaturaliza por calentamiento y el producto se seca por pulverización hasta que se obtiene un polvo. Después del calentamiento y el secado por pulverización, se recuperan 3500 kg de leche desnatada en polvo que contiene un 10,5% en peso de GOS.

JP 05059091 se refiere a agentes farmacéuticos que contienen GOS y lactosa como ingredientes activos. La lactosa se trata con β-galactosidasa en H₂O a 40ºC y a un pH de 4,5 durante 10 horas para producir un polvo que contiene ≥q 95% en peso de GOS.

Debido a la naturaleza química de los GOS, muchas de las preparaciones de GOS secas siguen conteniendo un alto porcentaje de agua. Por lo tanto, las preparaciones de GOS resultantes tienen los mismos problemas de manipulación que se han indicado anteriormente. De hecho, en el mercado no hay ningún producto de GOS en polvo estable con las especificaciones técnicas para usarse como un ingrediente seco estable.

Debido a las supuestas dificultades asociadas a su uso, los GOS no se usan o se usan sólo de una manera muy limitada en aplicaciones alimentarias. De esta manera, existe la necesidad de nuevos procedimientos para proporcionar preparaciones de GOS en polvo estables.

Resumen de la invención

El objeto de la presente invención es proporcionar un polvo de galactooligosacáridos de alta pureza para usarse en la industria alimentaria por medio de un método sencillo.

Por consiguiente, la presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de un producto de galactooligosacáridos con un contenido de agua igual o menor del 2% en peso, que comprende las siguientes etapas: (i) mezclar al menos agua, jarabe que contiene galactooligosacáridos y un vehículo, con agitación continua; (ii) secar en tambor la mezcla de la etapa (i) en un secador de tambor; y (iii) tamizar el producto resultante de la etapa (ii).

Los presentes inventores han descubierto que al secar en tambor productos acuosos que comprenden galactooligosacáridos, se producen polvos muy beneficiosos que pueden usarse de forma conveniente para aplicaciones alimentarias. De esta manera, la presente invención también proporciona un producto de galactooligosacárido obtenible por el procedimiento descrito en este documento, productos alimentarios y composiciones nutricionales que lo comprenden, y su uso como prebiótico.

Estos y otros objetos de la presente invención se describirán adicionalmente en la sección de descripción detallada que se proporciona a continuación.

Descripción detallada de la invención

En general, un oligosacárido que contiene galactosa en su molécula se denomina galactooligosacárido, sin embargo, en la presente invención el término "galactooligosacárido" significa en lo sucesivo un sacárido que contiene de 2 a 10 unidades de sacárido y representado, por lo tanto, por la fórmula Gal-(Gal)n-Glc, donde n=0-8. Los galactooligosacáridos se refieren como "GOS" en esta descripción.

Fuentes de GOS

Los GOS de partida a usar a lo largo del procedimiento... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de un producto de galactooligosacáridos con un contenido de agua igual o menor del 2% en peso, que comprende las siguientes etapas:

2. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además la etapa de:

3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, donde en la etapa (i) el jarabe de galactooligosacáridos está en una cantidad comprendida entre el 25 y el 80% del peso de la mezcla total antes de añadir el agua.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, donde el jarabe de galactooligosacáridos está en una cantidad comprendida entre el 50 y el 60% del peso de la mezcla total antes de añadir el agua.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, donde el cilindro central del secador de tambor está a una temperatura comprendida entre 140 y 200ºC.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, donde la temperatura está comprendida entre 165 y 175ºC.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, donde el cilindro central del secador de tambor gira a una velocidad comprendida entre 2 y 6 rpm.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, donde la velocidad está comprendida entre 4 y 5 rpm.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, donde el vehículo es uno que tiene una composición basada en carbohidratos y es rico en polisacáridos.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, donde el vehículo se selecciona del grupo que consiste en harina de trigo, harina de avena, harina de arroz, harina de maíz, harina de cebada, harina de sorgo, harina de centeno, harina de mijo, harina de zanahoria, harina de patata, soja, legumbres y maltodextrinas.

11. Procedimiento según la reivindicación 1, donde el vehículo es uno que tiene una composición basada en proteínas.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, donde el vehículo se selecciona del grupo que consiste en proteína de suero de leche y leche desnatada.

13. Producto de galactooligosacáridos obtenible por el procedimiento definido en cualquiera de las reivindicaciones 1-12.

14. Producto de galactooligosacáridos según la reivindicación 13, que comprende una cantidad de galactooligosacáridos puros hasta un 45% del peso seco total.

15. Producto de galactooligosacáridos según la reivindicación 14, que comprende una cantidad de galactooligosacáridos puros comprendida entre el 30 y el 35% del peso seco total.

16. Producto de galactooligosacáridos según cualquiera de las reivindicaciones 13-15, donde el diámetro de partícula es menor de 10 mm.

17. Producto de galactooligosacáridos según la reivindicación 16, donde el diámetro está comprendido entre 100 y 250 μm.

18. Producto alimentario que comprende el producto de galactooligosacáridos definido en cualquiera de las reivindicaciones 13-17.

19. Producto alimentario según la reivindicación 18, que se selecciona del grupo que consiste en emulsiones, espumas, productos de pastelería, rellenos, chocolate, productos untables y mantequilla, quesos, productos cárnicos, productos lácteos, artículos de panadería, postres, salsas, sopas y piensos para animales.

20. Composición nutricional que comprende el producto de galactooligosacáridos definido en cualquiera de las reivindicaciones 13-17.

21. Composición nutricional según la reivindicación 20, que es una fórmula infantil.

22. Uso del producto de galactooligosacáridos definido en cualquiera de las reivindicaciones 13-17 como prebiótico.