Procedimiento para producir almidón resistente y productos que se forman a partir del mismo.

Un procedimiento para producir almidón resistente que comprende:



- acidificar el almidón no modificado hasta un pH seleccionado de 1 a 4 con una mezcla de ácido-alcohol, en el que el pH se selecciona para convertir el almidón no modificado en almidón resistente cuando está a una temperatura de reacción en el intervalo de 100 °C a 180 °C;

- calentar el almidón no modificado acidificado hasta que esté en el intervalo de la temperatura de reacción; y

- mantener el almidón sin modificar acidificado dentro del intervalo de temperatura de reacción hasta que se haya obtenido un rendimiento máximo del almidón resistente, en tanto mantiene un nivel de blancura en el intervalo de 65 a 100.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/028518.

Solicitante: ARCHER-DANIELS-MIDLAND COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 4666 EAST FARIES PARKWAY DECATUR, ILLINOIS 62526 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: BINDER, THOMAS P., MCCLAIN,James A.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08B30/18 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08B POLISACARIDOS; SUS DERIVADOS (polisacáridos que contienen menos de seis radicales sacáridos unidos entre sí por enlaces glucosídicos C07H; procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas C12P 19/00; producción de celulosa D21). › C08B 30/00 Preparación de almidón, de almidón degradado o modificado por un tratamiento no químico, de amilosa o de amilopectina. › Dextrina.

PDF original: ES-2381016_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimientos para producir almidón resistente y productos que se forman a partir del mismo La presente invención se refiere a la producción de almidón resistente y productos que se forman a partir del mismo y, en particular, a procedimientos para mejorar el rendimiento del almidón resistente en una reacción de dextrina, por ejemplo, añadiendo una cantidad eficaz de un componente alcohólico durante el proceso de acidificación.

El almidón es un polímero de origen natural compuesto de unidades de anhidroglucosa y se obtiene mediante el procesamiento de materiales vegetales. Los materiales vegetales de los que se deriva el almidón incluyen, pero no se limitan al maíz, trigo, patata, mandioca y arroz. De estos materiales vegetales, el maíz es una de las fuentes más comúnmente utilizado para el almidón en América del Norte.

El almidón se utiliza en un gran número de aplicaciones, tanto industriales como privadas. Estos usos incluyen productos alimenticios, fabricación de papel, cajas de cartón corrugado, goma de pegar, polvo para bebés, y textiles. Los productos alimenticios producidos a partir de almidón son variados e incluyen dextrosa, jarabe de maíz, jarabe de maíz alto en fructosa, dextrosa cristalina, fructosa, goma xantana, ácido cítrico, ácido láctico, sorbitol, lisina, treonina, riboflavina y licores destilados.

Un producto adicional es el almidón resistente, cuyo nombre se da a los almidones que se resisten a la digestión en el cuerpo humano. El almidón resistente es una parte importante de la dieta humana y se ha demostrado que promueve la regularidad intestinal, los niveles moderados de glucosa en la sangre post-prandial, y niveles menores séricos de colesterol y triglicéridos. El almidón resistente se puede obtener a través de la fabricación de pirodextrinas, que se hacen a una humedad baja y pH bajo por la acción del calor y un catalizador ácido, tal como ácido clorhídrico, para producir un polvo ligeramente amarillo. Típicamente, el catalizador ácido se añade a través de la atomización y la pulverización de una solución ácida diluida en agua que contiene el ácido.

El almidón se compone principalmente de enlaces glucosídicos alfa-1, 4 y alfa-1, 6. Los almidones resistentes se pueden preparar mediante tratamiento térmico de un almidón a una temperatura elevada. Sin embargo, el mecanismo para desarrollar almidón resistente es complejo. Durante las etapas iniciales de dextrinización, se produce la hidrólisis catalizada por ácido. Esto es seguido por una recombinación de los fragmentos para formar estructuras ramificadas. Específicamente, el proceso de dextrinización convierte una porción de los enlaces glucosídicos normales de alfa-1, 4 al azar a enlaces glucosídicos alfa- o beta-1, 2, -1, 3 y -1, 4. Estos cambios químicos se describen en " Modified Starches: Properties and Uses", O.B. Wurzburg, CRC Press, Inc. 1986, pág. 33-34.

Estas estructuras ramificadas que contienen los nuevos enlaces no son digeribles por la maltasa y la isomaltasa en el intestino delgado. Esto es porque el sistema digestivo humano digiere eficazmente sólo los enlaces alfa-1, 4. La mayoría del almidón resistente alcanza el intestino grueso, y por lo tanto se caracteriza como una "fibra dietética", definido como componentes de material vegetal en la dieta que son resistentes a la digestión por las enzimas producidas por los seres humanos en el intestino delgado.

En la preparación de almidón resistente en dextrina, el calor, el ácido, y el tiempo se emplean para reorganizar la estructura molecular para formar estructuras ramificadas indigeribles. Esto resulta también en el desarrollo de color atribuido a las reacciones de caramelización. Las reacciones de caramelización son un grupo diverso de la deshidratación, fragmentación, y reacciones de polimerización cuyas velocidades de reacción dependen de la temperatura y del pH (Véase, "Sugar Chemistr y ", RS Shallenberger y G.G. Birch, AVI, 1975, pág. 167-177) . El almidón dextrinizado adoptará típicamente un color amarillo en función de las especificaciones de las condiciones de reacción.

Es preferible que el producto dextrinizado final sea casi incoloro en solución debido a la aplicación de este producto en la industria alimentaria. En la mayoría de los casos, cualquier color desarrollado en el proceso de dextrinización no es deseable en el producto final y se elimina en gran parte a través de los pasos decoloración subsiguientes y costosos. Con el fin de minimizar los costes asociados con la eliminación del color, un almidón dextrinizado con desarrollo de color mínimo sería ventajoso.

Sin embargo, el desarrollo de almidón resistente en dextrina por lo general se produce simultáneamente con el desarrollo del color a medida que progresa la reacción de dextrinización. Además, antes de la dextrinización y durante el proceso de acidificación cuando una solución ácida diluida en agua se atomiza y se pulveriza sobre el almidón, las concentraciones localizadas de plomo ácido para la carbonización del almidón, contribuyendo de esta manera al desarrollo de color, además de las reacciones de caramelización. El objeto, sin embargo, es fabricar una dextrina con el mayor grado de almidón resistente posible mientras se minimiza la formación de color objetable.

Durante la operación real, hay dos pruebas que miden el color. La primera prueba es un medidor de blancura y se ejecuta en muestras de dextrina secas. Un ejemplo de un metro de blancura es un medidor eléctrico de blancura para laboratorios Kett, modelo C-1, con un intervalo de 0 a 100, en el que 0 representa el más oscuro y 100 representa los puntos más blancos en la escala. La segunda prueba emplea un espectrofotómetro para medir el color de una muestra de dextrina disuelta en agua en forma de una suspensión al diez por ciento de sólidos secos. En la segunda prueba, mayores niveles de absorbancia indican un producto más coloreados. La absorbancia se controla mediante un espectrofotómetro a longitudes de onda de 420 y 720 nm, multiplicándose la diferencia por diez y registrándose como el color.

Cuando se diseña un proceso para la fabricación de almidón resistente, los parámetros de diseño toman en cuenta tanto un valor de blancura como un valor de color de absorbancia de la dextrina debido a que las etapas de decoloración, tales como el tratamiento con carbono, sólo pueden tratar una cierta cantidad de cuerpos de color antes de la recarga. Con el fin de mantener los costes a niveles económicos, el almidón dextrinizado no tener tanto color. Por ejemplo, se ha encontrado que mediante el mantenimiento de un valor de blancura alrededor de 65 y un valor de color de absorbancia de 20 o menos, las etapas de decoloración posteriores dan como resultado un producto final que sea económicamente viable.

El objeto del proceso de dextrinización es producir una dextrina que contiene el mayor rendimiento posible de almidón resistente mientras mantiene un valor de blancura superior a 65 y un color de espectrofotómetro por debajo de 20. Aunque se pueden utilizar otras dianas de blancura y de color de absorbancia, estas dianas requieren más o menos equipos para eliminar el color en función de si está menos coloreado (menos equipos y materiales) o más coloreado (equipos y materiales adicionales) .

La presente invención abarca una o más de las necesidades antes mencionadas, proporcionando procedimientos de producción de almidón resistente, los almidones resistentes formados a partir del mismo, y productos alimenticios que utilizan el mismo. El problema de la presente invención se resuelve en base a las reivindicaciones 1 a 25. En una realización, el procedimiento comprende la acidificación del almidón no modificado a un pH seleccionado de 1 a 4 con una mezcla de ácido-alcohol en el que se selecciona el pH para convertir el almidón no modificado a almidón resistente cuando está en una temperatura de reacción en el intervalo de 100 °C a 180 °C, calentar el almidón no modificado acidificado hasta que esté dentro del intervalo de temperatura de reacción, y mantener el almidón no modificado acidificado dentro del intervalo de temperatura de reacción hasta que se haya obtenido un rendimiento máximo de almidón resistente en tanto mantiene un nivel de blancura en el intervalo de 65 a 100.

Distinto a cualquiera de los ejemplos operativos, o cuando se indique lo contrario, todos los números que expresan las cantidades de ingredientes, condiciones de reacción y así sucesivamente utilizados en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones se han de entender... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para producir almidón resistente que comprende:

- acidificar el almidón no modificado hasta un pH seleccionado de 1 a 4 con una mezcla de ácido-alcohol, en

el que el pH se selecciona para convertir el almidón no modificado en almidón resistente cuando está a una 5 temperatura de reacción en el intervalo de 100 °C a 180 °C;

- calentar el almidón no modificado acidificado hasta que esté en el intervalo de la temperatura de reacción; y

- mantener el almidón sin modificar acidificado dentro del intervalo de temperatura de reacción hasta que se haya obtenido un rendimiento máximo del almidón resistente, en tanto mantiene un nivel de blancura en el intervalo de 65 a 100.

10 2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la temperatura de reacción está en el intervalo de 140 °C y 150 °C.

3. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que la temperatura de reacción es 140 °C.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el pH óptimo del almidón no modificado acidificado está en el intervalo de 1, 9 y 3, 1.

15 5. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que el pH óptimo del almidón no modificado acidificado es 2, 3.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la mezcla de ácido-alcohol incluye un alcohol seleccionado del grupo que consiste en etanol, metanol, propanol, isopropanol, butanol, y combinaciones de los mismos, y en el que la cantidad de alcohol se puede optimizar para mejorar el rendimiento del almidón resistente.

7. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que la mezcla de ácido-alcohol incluye etanol y en el que la cantidad 20 óptima de etanol al 95% GL varía de 0, 001 ml por gramo de almidón a 0, 4 ml por gramo de almidón.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que la cantidad óptima de etanol al 95% GL varía de 0, 023 ml por gramo de almidón a 0, 083 ml por gramo de almidón.

9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que la cantidad óptima de etanol al 95% GL es 0, 043 ml por gramo de almidón.

10. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la mezcla de ácido-alcohol incluye ácido clorhídrico acuoso.

11. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el almidón resistente tiene un color de absorbancia de menos de 20.

12. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que el almidón resistente tiene un color de absorbancia de menos de 15.

13. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el contenido de humedad del almidón no modificado está entre el 1% y el 15%.

14. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el contenido de humedad del almidón no modificado está entre el 1% y el 5%.

15. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el almidón no modificado se acidifica antes que el contenido de 35 humedad se reduzca entre el 1% y el 15%.

16. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el rendimiento máximo del almidón resistente es mayor que el 45%.

17. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el rendimiento máximo de almidón resistente es mayor que el 50%.

18. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que:

- la temperatura de reacción está en el intervalo de 140 °C a 150 °C;

- el pH está en el intervalo de 1, 9 a 3, 1; y

- el nivel de blancura está en el intervalo de 65 a 100.

19. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que:

45. la temperatura de reacción es de 140 °C;

- el pH es de 2, 3; y

- el nivel de blancura está en el intervalo de 65 a 100.

20. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que:

- el almidón no modificado tiene un contenido de humedad que varía del 1% al 15% y se acidifica con una mezcla de ácido-alcohol de etanol y ácido clorhídrico hasta un pH en el intervalo de 1, 9 y 3, 1;

- la temperatura de reacción está en el intervalo de 100 °C a 180 °C; .

5. el nivel de blancura está en el intervalo de 65 a 100.

21. El procedimiento de la reivindicación 20, en el que el almidón no modificado se acidifica hasta un pH de 2, 3 y se calienta posteriormente hasta una temperatura de reacción de 140 °C.

22. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el almidón no modificado se deriva del maíz.

23. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el almidón no modificado se deriva de una materia prima 10 seleccionada del grupo que consiste en maíz, patata, arroz, mandioca, trigo, y combinaciones de los mismos.

24. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además: fabricar de un producto alimenticio a partir del almidón resistente.

25. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la adicificación se realiza con una mezcla de ácido-alcohol que

comprende al menos una de un alcohol seleccionado del grupo que consiste en etanol, metanol, propanol, 15 isopropanol, butanol, y combinaciones de los mismos.


 

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