Péptidos estructurantes del hielo de origen láctico.

La utilización de un péptido derivado de la proteína de la leche como agente estructurante del hielo.

Péptidos estructurantes del hielo de origen láctico Campo de la invención La presente invención está relacionada con la utilización de péptidos de origen láctico como agentes estructurantes del hielo y con su utilización en la elaboración de productos congelados.

Antecedentes de la invención Las proteínas estructurantes del hielo (ISP, del inglés ice-structuring proteins) o, como se denominan de forma abusiva, proteínas anticongelantes (AFP, del inglés anti-freeze proteins) están presentes de forma natural en una serie de especies que son susceptibles de sufrir daños causados por la congelación, es decir, en especies que se encuentran en ambientes bajo cero. Han evolucionado en la naturaleza para ayudar a diferentes organismos como peces, insectos, plantas y bacterias, a sobrevivir en estos ambientes fríos. Hasta la fecha, se ha considerado que los peces procedentes de climas fríos son la fuente principal de ISP (véase por ejemplo las patentes WO 9702343 (Unilever) , PE 0788745 (Nestlé) ) . Las fuentes vegetales de ISP también se describen, por ejemplo, en las patentes PE 0959689 (Unilever) , PE 0918863 B1 (Unilever) , PE 1049713 (Unilever) , PE 1049783 B1 (Unilever) , PE 1276763 (Unilever) . Además, la patente PE 1240188 (Unilever) describe ISP aisladas a partir de fuentes bacterianas procedentes de ambientes con temperaturas bajas. La patente WO 9804147 (Unilever) describe el aislamiento de unos péptidos que inhiben el crecimiento de los cristales de hielo, derivados de plantas como el centeno o la hierba.

Se cree que las ISP logran su función enlazándose a planos específicos de los cristales de hielo y minimizando la recristalización (Biophysical Journal, Feb. 1991, 409-418) . La inhibición de la recristalización del hielo, también denominada supresión del crecimiento de los cristales de hielo (Cr y obiology, 25, 55-60, 1988) , es una propiedad de las ISP que puede examinarse mediante la comparación en un momento determinado de los cristales de hielo en presencia de ISP y en ausencia de ISP. La aplicación de este método en los ensayos de las ISP de los peces se describe en la patente US 5118792 (DNA Plant technology Corporation) . Así, se ha descrito que las ISP de los peces del océano Antártico son muy efectivas en la minimización del crecimiento de los cristales de hielo (Cr y obiology 32:23-34, 1995) . En comparación con las ISP de los peces, se ha descrito una ISP encontrada recientemente en el raigrás (Lolium perenne) que es 200 veces más efectiva (en términos molares) en la inhibición de la recristalización (Nature, 406 (6793) :256, 2000) .

Otra propiedad de las ISP es su capacidad para influir sobre la forma de los cristales de hielo. Esta propiedad es consecuencia de la unión selectiva de las ISP a determinadas caras de los cristales de hielo y, con esto, de la limitación del crecimiento de los cristales en ciertas direcciones. Entonces, la presencia de cristales de hielo que tienen una forma bipiramidal hexagonal se considera indicativa de la presencia de ISP. Este método se describe en la patente WO 92/22581 (University of Waterloo) para ensayar la actividad de las ISP extracelulares del centeno de invierno.

Las ISP también tienen la capacidad de inhibir la actividad de las sustancias nucleantes del hielo. Esta interacción entre una ISP y un nucleante del hielo puede resultar por ejemplo, en el incremento de la histéresis térmica (patente WO 96/40973 - Universidad de Notre Dame du Lac) . La histéresis térmica se caracteriza por una disminución de la temperatura aparente de congelación de una solución sin afectar a la temperatura de fusión. Así, en la literatura se describe extensamente la identificación de fuentes de ISP mediante la realización de ensayos de la histéresis térmica (por ejemplo, John G. Duman, Cr y obiology, 30, 322-328, 1993) .

Se ha sugerido que lo que permite que estas proteínas interactúen con el hielo es su estructura terciaria (véase Fletcher et al., Annu. Rev. Physiol., 2001, 63:359-390) . Así, todas estas propiedades hacen que las ISP puedan aplicarse en una serie de utilizaciones potenciales. Con mayor importancia, se ha sugerido que las ISP se utilicen para la mejora de la tolerancia de ciertos productos a la congelación. Los productos congelados pueden someterse a fluctuaciones de temperatura que dan lugar a un incremento en el tamaño de los cristales de hielo y, consecuentemente, a defectos en su textura. Por lo tanto, las ISP permiten a los productos congelados resistir fluctuaciones de temperatura que pueden ocurrir durante el empaquetado, el almacenamiento, la fabricación, etc., permitiendo así que mantengan una textura deseable.

La utilización de ISP en el campo de los alimentos congelados se ha descrito ampliamente en las patentes WO2006042632 (Unilever) , PE 1541034 (Unilever) , PE 1158866 (Unilever) , US 6914043 (Unilever) , PE 0966206 (Unilever) , WO 9841107 (Unilever) , WO 9841109 (Unilever) , PE 1049383 (Unilever) ; PE 1158865 (Unilever) , PE 1158863 (Unilever) , PE 1158862 (Unilever) , PE 1158864 (Unilever) , WO 98/04146 (Unilever) , PE 1417892 (Unilever) , WO 03055320 (Unilever) , US 20040048962 (Unilever) .

La patente US 3.889.001 hace referencia a productos de emulsión de aceite en agua que pueden congelarse y que contienen pequeñas cantidades de hidrolizados de proteína. Se dice que estos hidrolizados de proteína confieren una buena estabilidad a la congelación-descongelación de dicha emulsión.

La patente US 2006/0233933 hace referencia a emulsiones aireadas como los helados fortificados con calcio. Con tal de optimizar la biodisponibilidad del calcio, en este producto se utilizan hidrolizados de caseína, como los fosfopéptidos de caseína.

La patente FR 2.100.161 hace referencia a la utilización de albúmina parcialmente hidrolizada en dulces acídicos congelados. En esta misma se encontró que una combinación de pH bajo y la presencia de proteína parcialmente hidrolizada tiene un efecto positivo en la consistencia del producto congelado.

La patente PE 1 166 653 tiene relación con las composiciones proteicas que contienen hierro, que incluyen azúcar y que se pueden congelar. La proteína puede ser caseína hidrolizada y se dice que la solución congelada tiene una buena estabilidad a la congelación-descongelación.

La patente WO 94/10854 pertenece al campo de los dulces helados que contienen proteínas escindidas, de las que se dice que actúan como emulsionantes y estabilizantes.

El artículo de Ravula R. R. et al. en el Australian Journal of Dair y Technology, 1998, 53, 3, menciona la utilización de hidrolizados de caseína ácida para mejorar la viabilidad de los probióticos en los postres congelados.

La patente JP 11-276086 hace referencia a los postres congelados hipoalergénicos elaborados mediante la introducción de uno o más tipos de hidrolizados de proteínas.

La patente WO 00/53029 hace referencia a las proteínas anticongelantes procedentes de fuentes como animales o plantas que pueden utilizarse en los helados.

La patente US 5.405.756 hace referencia a la preparación de fosfopéptidos de caseína que son solubles en ácido. Los fosfopéptidos se producen mediante la escisión de la caseína con una enzima.

La patente WO 93/08702 también hace referencia a un método para producir hidrolizados de caseína.

No obstante, las fuentes de ISP se han limitado a las fuentes procedentes de ambientes bajo cero y/o a la utilización de organismos genéticamente modificados (GMO, del inglés genetically modified organisms) para producir estas proteínas. Por ejemplo, la patente WO 9403617 (Unilever) describe la producción de ISP a partir de levaduras y su posible utilización en los helados. La patente WO 9611586 (HSC R&D Ltd - Seabright Corporation Ltd) describe ISP de pez producidas por microbios. Se han obtenidos otras ISP principalmente mediante la modificación enzimática y química. Por ejemplo, la patente WO 9013571 (DNA Plant technology Corporation) describe péptidos ISP producidos químicamente o mediante técnicas de DNA recombinante a partir de plantas.

Estas técnicas están sujetas a mucha controversia y los productos "marcados con GMO" resultantes no siempre son atractivos para el consumidor.

Objeto de la invención:

Así, es objeto de la invención proporcionar una fuente alternativa de agentes estructurantes del hielo que puede utilizarse en productos congelados y que evita la necesidad de utilizar aditivos manipulados genéticamente.

Resumen... [Seguir leyendo]

1. La utilización de un péptido derivado de la proteína de la leche como agente estructurante del hielo.

2. La utilización de acuerdo con la reivindicación 1, donde la proteína de la leche es caseína.

3. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, donde el péptido se deriva mediante la escisión química o enzimática de la proteína de la leche.

4. La utilización de acuerdo con la reivindicación anterior, donde el péptido se obtiene mediante el fraccionamiento del sustrato escindido química o enzimáticamente.

5. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en productos dulces congelados.

6. La utilización de acuerdo con la reivindicación 5, donde el péptido se encuentra presente en una cantidad de entre 0, 0001-10%, preferiblemente entre 0, 001-5%, más preferiblemente entre 0, 01-1% en peso del producto congelado.

7. La utilización de acuerdo con las reivindicaciones 5 o 6, donde el producto dulce congelado se selecciona entre helados, sorbetes, yogures helados o melorinas.

8. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, donde el producto dulce congelado contiene inclusiones y/o recubrimientos.

9. La utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, donde el producto dulce congelado está aireado.

10. Un proceso para la mejora de la resistencia al choque térmico de un producto dulce congelado que comprende los pasos de:

a. Escindir una proteína de la leche en péptidos

b. Aislar los péptidos obtenidos en el paso anterior

c. Utilizar dichos péptidos en la elaboración de un producto dulce congelado.

11. El proceso de la reivindicación 10, donde se lleva a cabo un paso de fraccionamiento sobre el sustrato escindido de la proteína de la leche obtenido en el paso a.

12. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, donde la proteína de la leche es caseína.

13. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, donde la escisión de la proteína de la leche es enzimática o química.

14. El proceso de acuerdo con la reivindicación 13, donde la escisión enzimática se lleva a cabo con tripsina, papaína, neutrasa o con mezclas de las mismas.

15. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 o 14, donde la escisión enzimática se lleva a cabo durante un periodo de entre 5 y 480 min.

16. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 13 a 15, donde la escisión enzimática se lleva a cabo a una temperatura de entre 45°C y 70°C.

17. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 13 a 16, donde la escisión enzimática se lleva a cabo a un pH de entre 6, 5 y 8, 5.