Método de fraccionar avena, productos así obtenidos, y su uso.

Un método para preparar concentrados de ß-glucano, proteína, almidón y lípidos,

a partir de avena,caracterizado por que comprende las etapas de:

(a) extraer avena sin tratamiento térmico con un fluido en un estado supercrítico, que es preferentementeCO2 y/o una combinación de CO2 y EtOH, de la que se obtiene una fracción de avena con grasaextraída y una o más fracciones de grasa;

(b) moler en seco la fracción de avena con grasa extraída mediante molido por impacto para obtenerharina de avena que tiene un tamaño de partícula tal que al menos 95% de las partículas están entre1,0 y 3.000 μm calculado en base al volumen,

(c) dividir la harina de avena así obtenida en una primera fracción gruesa y una primera fracción fina,dicha primera fracción gruesa comprende un concentrado de ß-glucano que tiene un contenido de ß-glucano de 30 a 40%, y dicha primera fracción fina comprende un concentrado de almidón que tieneun contenido de almidón de mas de 65%, preferentemente más de 70%, y dicha división se lleva acabo usando una o más operaciones seleccionadas a partir de tamizado y clasificación por aire y,opcionalmente, molido en seco,

(d) dividir más dicha primera fracción fina por tamizado o clasificación por aire en una segunda fraccióngruesa, una segunda fracción fina y una tercera fracción fina, dicha segunda fracción gruesacomprende un concentrado de ß-glucano que tiene un contenido de ß-glucano de 45 a 60%, dichasegunda fracción fina comprende un concentrado de almidón que tiene un contenido de almidón demás de 80%, y dicha tercera fracción fina comprende un concentrado de proteína que tiene uncontenido de proteína de más de 30%, preferentemente de 50 a 80%.

Método de fraccionar avena, productos así obtenidos, y su uso Antecedentes de la invención La invención se refiere a un método para preparar productos de valor funcionales, tales como concentrados de ºglucano, proteína, almidón y lípidos, a partir de avena. La invención también se refiere a productos así obtenidos y a su uso. La invención además se refiere al uso de avena sin tratamiento térmico o con tratamiento térmico ligero, grasa extraída con extracción supercrítica, en la preparación de concentrados de º-glucano, proteína y almidón.

El almidón es conocido por contener componentes de valor funcionales, uno de los cuales es su componente importante de fibra, º-glucano. Se ha encontrado que el º-glucano posee, inter alia, un efecto de reducción del colesterol que también es positivo en relación con el control del peso. Además, la avena también contiene otros componentes de valor funcionales, tales como proteínas, almidón y lípidos, que encuentran uso en la industria alimentaria, la industria farmacéutica y cosméticos.

Las publicaciones de B.E. Knuckles et al., “º-Glucan-Enriched Fractions from Laborator y -Scale Dr y Milling and Sieving of Barley and Oats”, Cereal Chemistr y , 69 (2) , 1992, p. 198 a 202 y Y.V. Wu & D.C. Doehlert, “Enrichment of

º-glucan in Oat Bran by Fine Grinding and Air Classification”, Lebensmittel. Wiss. u. Technol., 35, 2002, p. 30 a 33 describen la preparación de fracciones que contienen º-glucano a partir de avena y cebada mediante el uso de procesos de secado, tales como molido, tamizado y clasificado. El material inicial usado es avena, que se desengrasa al menos parcialmente mediante tratamiento con disolvente (n-hexano) . Este tratamiento da fracciones de almidón que tienen un contenido de º-glucano de como máximo aproximadamente 28%. La desventaja del tratamiento con disolvente es que normalmente tiene un efecto de desnaturalización sobre las proteínas de la avena y otros componentes de valor funcionales. También presentan problemas los residuos del disolvente y la seguridad.

La publicación de EEUU 6.797.307 B2 (Mälkki et al., Avena Oy) describe un método para preparar una fracción de avena que contiene º-glucano mediante molido y clasificado de avena no desengrasada (contenido de grasa de 6 a 7%) . La avena usada como material de inicio se trata con calor o se estabiliza con calor. La publicación reclama que el método se puede usar para preparar concentrados de º-glucano que tienen un contenido de º-glucano de hasta 25%. El tratamiento térmico puede tener un efecto de desnaturalización sobre los componentes de valor funcionales de la avena. La presencia de grasa, en cambio, puede tener un efecto nocivo sobre la vida útil de los productos.

Las publicaciones de EEUU 6.323.338 B1 (Potter et al., Nurture Inc.) , WO 2005/120251 A1 (Löv et al., Oy Glubikan Ab) , WO 2004/0101935 A1 (Vasanthan & Temelli) y WO 2005/122785 A1 (Kvist & Lawther, Biovelop International B.V.) describen métodos basados en disolventes para preparar concentrados de º-glucano a partir de material de plantas, tal como un grano de cereal, incluyendo avena y cebada. El contenido de º-glucano de estos concentrados de º-glucano es más alto que el obtenido por métodos de secado, aproximadamente 87% (EEUU 6.323.338) o 92% (WO 2004/096242) , por ejemplo. Las disoluciones acuosas o disolventes orgánicos, tales como etanol, o combinaciones de agua y disolventes orgánicos, por ejemplo, se usan como disolventes. En estos métodos, normalmente se disuelve º-glucano en disolución acuosa y se recupera de ahí por precipitación, filtrado y secado, mediante técnicas de membrana u otros modos adecuados. La preparación de concentrados generalmente requiere mucha agua y/o disolventes y se requiere mucha energía para el secado. Además, el uso de disolventes puede tener efecto nocivo sobre las propiedades del producto.

Una preparación de fibra de avena (fabricada por Swedish Oat Fiber Kb, distribuidor Creanutrition) que contiene 22% de º-glucano también está disponible comercialmente. Se prepara a partir de salvado de avena tratada con calor o harina de avena mediante extracción de grasa con etanol, en el que el contenido de grasa de la fibra terminada enriquecida es aproximadamente 4%.

Meeting Abstract Stevenson D.G. et al, “Properties of defatted and pin-milled oat bran concentrate fractions separated by air classification”, World Grains Summit: Foods and Beverages, septiembre 17-20, 2006, San Francisco, California EEUU (también publicado en International Journal of Food Science and Technology, 43, 2008,

p. 995 a 1003) describe un método para producir productos fraccionados de salvado de avena. El concentrado de salvado de avena se desengrasa mediante dióxido de carbono supercrítico, molido en seco (molido de agujas) y se divide en cinco fracciones mediante clasificación por aire. El contenido de beta-glucano de la fracción más gruesa es alrededor de 12%.

Breve descripción de la invención El objeto de la invención es proporcionar un método para preparar productos de valor funcionales a partir de avena sin tener que usar métodos húmedos complicados, tales como extracción por disolvente o tratamientos térmicos, que afectan nocivamente a las propiedades de la avena. La invención pretende el mantenimiento de las propiedades de la avena y, al mismo tiempo, los pesos moleculares y otras propiedades de los componentes de valor deseados tan natural como sea posible. El objeto de la presente invención se logra, con un método y productos, que se caracterizan por lo que se describe en las reivindicaciones independientes. Las realizaciones preferentes de la invención se describen en las reivindicaciones que se reclaman.

La invención se basa en avena desengrasada sin tratamiento térmico o con tratamiento térmico ligero mediante el uso de extracción supercrítica, seguido de molido en seco de la avena hasta un tamaño de partícula adecuado y separar, a partir de ahí, fracciones que tienen composiciones y propiedades desviadas mediante el uso de métodos secos, tales como tamizado y clasificación por aire.

Descripción detallada de la invención La invención por tanto se refiere generalmente a un método para preparar productos de valor funcionales, tales como concentrados de -glucano, proteína, almidón y lípidos a partir de avena mediante el sometimiento de avena sin tratamiento térmico o con tratamiento térmico ligero a extracción de grasa con un fluido en un estado supercrítico, típicamente con CO2 y/o una combinación de CO2 y EtOH, y mediante separación de concentrados de - glucano, proteína y almidón a partir de la avena con grasa extraída así obtenida mediante el uso de métodos mecánicos de secado, tales como molido, tamizado y clasificado por aire. Si se desea, también se recupera una fracción de grasa o fracciones de grasa obtenidas a partir de la extracción supercrítica y que comprenden un concentrado lípido (aceite de avena enriquecido en lípidos) .

La invención se refiere particularmente a un método para preparar concentrados de -glucano, proteína, almidón y 15 lípidos a partir de avena, el método comprende las siguientes etapas de:

(a) extraer avena sin tratamiento térmico o con tratamiento térmico ligero con un fluido en un estado supercrítico, de la que se obtiene una fracción de avena con grasa extraída y una o más fracciones;

(b) moler en seco la fracción de avena con grasa extraída mediante molido por impacto para obtener harina de

avena que tiene un tamaño de partícula tal que al menos 95% de las partículas están entre 1, 0 y 3.000 µm 20 calculado en base al volumen,

(c) dividir la harina de avena así obtenida en una primera fracción gruesa y una primera fracción fina, dicha primera fracción gruesa comprende un concentrado de -glucano que tiene un contenido de -glucano de 12 a 50%, preferentemente de 30 a 40%, y dicha primera fracción fina comprende un concentrado de almidón que tiene un contenido de almidón de mas de 65%, preferentemente más de 70%, y dicha división se lleva a cabo mediante el uso de una o más operaciones seleccionadas a partir de tamizado y clasificación por aire y, opcionalmente, molienda seca,

(d) dividir más dicha primera fracción fina por tamizado o clasificación por aire en una segunda fracción gruesa, una segunda fracción fina y una tercera fracción fina, dicha segunda fracción gruesa comprende un concentrado de -glucano que tiene un contenido de -glucano de 25 a 60%, preferentemente de 45 a 60%, dicha segunda fracción fina comprende un concentrado de almidón que tiene un contenido de almidón de más de 80%, y dicha tercera fracción fina comprende un... [Seguir leyendo]

1. Un método para preparar concentrados de -glucano, proteína, almidón y lípidos, a partir de avena,

caracterizado por que comprende las etapas de:

(a) extraer avena sin tratamiento térmico con un fluido en un estado supercrítico, que es preferentemente

5 CO2 y/o una combinación de CO2 y EtOH, de la que se obtiene una fracción de avena con grasa

extraída y una o más fracciones de grasa;

(b) moler en seco la fracción de avena con grasa extraída mediante molido por impacto para obtener

harina de avena que tiene un tamaño de partícula tal que al menos 95% de las partículas están entre

1, 0 y 3.000 µm calculado en base al volumen,

10 (c) dividir la harina de avena así obtenida en una primera fracción gruesa y una primera fracción fina,

dicha primera fracción gruesa comprende un concentrado de -glucano que tiene un contenido de -

glucano de 30 a 40%, y dicha primera fracción fina comprende un concentrado de almidón que tiene

un contenido de almidón de mas de 65%, preferentemente más de 70%, y dicha división se lleva a

cabo usando una o más operaciones seleccionadas a partir de tamizado y clasificación por aire y,

15 opcionalmente, molido en seco,

(d) dividir más dicha primera fracción fina por tamizado o clasificación por aire en una segunda fracción

gruesa, una segunda fracción fina y una tercera fracción fina, dicha segunda fracción gruesa

comprende un concentrado de -glucano que tiene un contenido de -glucano de 45 a 60%, dicha

segunda fracción fina comprende un concentrado de almidón que tiene un contenido de almidón de

20 más de 80%, y dicha tercera fracción fina comprende un concentrado de proteína que tiene un

contenido de proteína de más de 30%, preferentemente de 50 a 80%.

2. El método según la reivindicación 1, caracterizado por que el concentrado de -glucano obtenido como la

primera fracción gruesa tiene las siguientes características:

el contenido de -glucano es de 30 a 40%,

25 el contenido de proteína es 20 a 35%,

el contenido de almidón es como máximo 15%, preferentemente como máximo 10%,

el contenido de grasa es menos de 3, 5%, preferentemente menos de 2%, y

el tamaño de partícula de volumen medio es de 160 a 280 µm, y al menos 95% de las partículas están en

el intervalo de 35 a 1000 µm.

30 3. Un método según la reivindicación 1, caracterizado por que el concentrado de almidón que se obtiene

como la primera fracción fina tiene las siguientes características:

el contenido de almidón es más de 65%, preferentemente más de 70%,

el contenido de proteína es de 10 a 25%,

el contenido de grasa es menos de 2, 5%, preferentemente menos de 1%, y

35 el tamaño de partícula de volumen medio es de 4 a 80 µm, y al menos 95% de las partículas están entre 1

y 800 µm.

4. Un método según la reivindicación 1, caracterizado por que el concentrado de -glucano obtenido como la

segunda fracción gruesa tiene las siguientes características:

el contenido de -glucano es de 45 a 60%,

40 el contenido de proteína es 15 a 25%,

el contenido de almidón es menos de 20%, preferentemente menos de 10%,

el contenido de grasa es menos de 3, 0%, preferentemente menos de 2%, y

el tamaño de partícula de volumen medio es de 80 a 120 µm, y al menos 95% de las partículas están en

el intervalo de 20 a 500 µm,

45 es un polvo ligero, blanco.

5. Un método según la reivindicación 1, caracterizado por que el concentrado de almidón obtenido como la segunda fracción fina tiene las siguientes características: el contenido de almidón es más de 80%, el contenido de proteína es menos de 15%, preferentemente menos de 10%,

el contenido de grasa es menos de 2, 5%, preferentemente menos de 1%, y el tamaño de partícula de volumen medio es de 12 a 15 µm y al menos 95% de las partículas están entre 1, 0 y 210 µm.

6. Un método según la reivindicación 1, caracterizado por que el concentrado de proteína obtenido como la tercera fracción fina tiene las siguientes características: 10 el contenido de proteína es más de 30%, preferentemente de 50 a 80%,

el contenido de grasa es menos de 5, 0%, preferentemente menos de 3%, el tamaño de partícula de volumen medio es aproximadamente de 1 a 5 µm y al menos 95% de las partículas están entre 0, 5 y 7 µm.

7. Un método según la reivindicación 1, caracterizado por que las fracciones grasa obtenidas a partir de extracción supercrítica comprenden un aceite de avena enriquecido en lípidos que contiene más de 90% de grasas neutras que comprenden triglicéridos y/o un aceite de avena enriquecido en lípidos que contiene más de 90% de lípidos polares, preferentemente comprende de 35 a 50% de fosfolípidos, y preferentemente de 50 a 70% de glicolípidos.

8. Un concentrado de -glucano con base de avena, caracterizado por que su 20 contenido de -glucano es de 30 a 40%, y está compuesto por -glucano de aleurona de avena,

contenido de proteína es 22 a 35%,

contenido de almidón es como máximo 15%, preferentemente como máximo 10%,

contenido de grasa es menos de 3, 5%, preferentemente menos de 2%,

tamaño de partícula de volumen medio es de 160 a 280 µm, y al menos 95% de las partículas están en el

intervalo de 35 a 1000 µm, y que se obtiene a partir de la etapa (c) del método de la reivindicación 1.

9. Un concentrado de -glucano con base de avena, caracterizado por que su contenido de -glucano es de 45 a 60%, y está compuesto por -glucano de endospermo de avena, contenido de proteína es 15 a 25%,

contenido de almidón es menos de 20%, preferentemente menos de 10%,

contenido de grasa es menos de 3, 0%, preferentemente menos de 2%, y

el tamaño de partícula de volumen medio es de 80 a 120 µm, y al menos 95% de las partículas están en el intervalo de 20 a 500 µm, es un polvo ligero, blanco, y 35 que se obtiene a partir de la etapa (d) de la reivindicación 1.

10. Un concentrado de almidón con base de avena, caracterizado por que su contenido de almidón es más de 80%, contenido de proteína es menos de 15%, preferentemente menos de 10%, contenido de grasa es menos de 2, 5%, preferentemente menos de 1%,

el tamaño de partícula de volumen medio es de 12 a 15 µm, y al menos 95% de las partículas están en el intervalo de 1 a 210 µm, y

que se obtiene a partir de la etapa (d) de la reivindicación 1.

11. El uso de un concentrado de -glucano, almidón o proteína obtenido mediante el método según la reivindicación de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 o el uso de un concentrado de -glucano o almidón según la reivindicación de cualquiera de las reivindicaciones 8, 9 o 10 en productos alimentarios, industria farmacéutica y cosméticos.