Proceso de hidrólisis para materias primas procedentes de las industrias pesquera y cárnica y depósitos utilizados en el mismo.

Procedimiento para un proceso de hidrólisis enzimática del colágeno y de materias primas que contienenproteínas,

que comprende las etapas siguientes:

(1) se someten las materias primas a hidrólisis enzimática para producir las tres capas siguientes:

(a) una capa superior que contiene grasa,

(b) una capa media que comprende constituyentes hidrosolubles, entre otros proteínas hidrosolubles, entre ellas elcolágeno, y

(c) una capa inferior insoluble que comprende huesos y proteínas insolubles; y

(2) (a), (b) y (c) se separan; y

(3) se continúa separando (b), caracterizado porque la capa media (b) se enfría, sin agitación, hasta que alcanzauna temperatura comprendida entre 10 °C y 45 °C, y durante un período de tiempo suficiente para la formación dedos capas en dos horas;

(d) una capa inferior que contiene parcial o totalmente colágeno precipitado, y

(e) una capa superior líquida que contiene las proteínas hidrosolubles restantes;

(4) se elimina (e); y

(5) se calienta (d) hasta que se vuelve líquida.

Proceso de hidrólisis para materias primas procedentes de las industrias pesquera y cárnica y depósitos utilizados en el mismo.

La presente invención se refiere a un procedimiento para un proceso de hidrólisis enzimática del colágeno y de materias primas que contienen proteínas, que comprende las etapas siguientes:

(1) se someten las materias primas a hidrólisis enzimática para producir las tres capas siguientes:

(a) una capa superior que contiene grasa,

(b) una capa media que comprende constituyentes hidrosolubles, entre otros proteínas hidrosolubles, entre ellas el colágeno, y

(c) una capa inferior insoluble que comprende huesos y proteínas insolubles; y

(2) (a) , (b) y (c) se separan; y

(3) (b) se continúa separando.

La presente invención se refiere asimismo a un depósito de hidrólisis que comprende una entrada para el suministro de materias primas y una salida para los productos, un mecanismo de agitación giratoria y un dispositivo de intercambio térmico; y un sumidero de purga para la separación de colágeno, que comprende una entrada para el suministro de hidrolizado y una salida para el colágeno y el resto de componentes, y aplicaciones de los mismos en un proceso de hidrólisis de colágeno y materias primas que contienen proteínas.

INTRODUCCIÓN

La producción de alimentos, por ejemplo, en la industria pesquera y la industria cárnica, origina grandes cantidades de productos secundarios, muy ricos en componentes provechosos, entre ellos proteínas, aceites y calcio. Para recuperar dichos recursos se han desarrollado diversos procesos destinados a liberar dichos componentes provechosos. Dichos procesos se basan a menudo en el ensilado o hidrólisis enzimática. Ello, sin embargo, produce proteínas y aceites de una calidad que no satisface los requisitos de la industria alimentaria. Por lo tanto, se pueden utilizar únicamente en la producción de pienso.

Para la realización de productos que satisfagan los requisitos de la industria alimentaria, se han desarrollado enzimas que permiten dividir la materia prima en sus componentes separados. Dichos enzimas proporcionan una hidrólisis enzimática de, por ejemplo, residuos de mataderos. Las proteínas de la materia prima se descomponen a continuación en agua, de tal modo que se pueden separar las partes de proteína, aceite y hueso. Dichos enzimas se encuentran disponibles comercialmente.

En la industria pesquera se producen grandes cantidades de productos secundarios, con un contenido elevado de proteínas y aceites provechosos. Actualmente existe una cierta actividad en la industria para recuperar los mismos, basándose en el ensilado. Se ha probado asimismo la hidrólisis enzimática.

El documento WO 2004/049818 da a conocer un aparato y procedimientos para hidrolizar materia prima que contiene proteínas en proteína hidrosoluble y otros productos. Los aparatos y los procedimientos comprenden una etapa de recogida o procesamiento opcional en la que la materia prima que contiene proteínas, tal como el pescado o las reses muertas de las plantas de producción de alimentos, se recoge y opcionalmente se procesa. A continuación se hace reaccionar la materia prima con uno o más enzimas para hidrolizar la proteína presente, tras lo que se inactivan uno o más enzimas y se separan los componentes.

La presente invención se refiere a un procedimiento para ejecutar el proceso de hidrólisis de un modo no continuo. Ya existen procesos de hidrólisis continuos; sin embargo, adolecen de diversos inconvenientes. Puesto que son procesos continuos, existe un cierto flujo libre entre los depósitos y las etapas del proceso. Ello provoca una hidrólisis poco uniforme de la materia prima. El producto hidrolizado terminado contiene colágeno, por lo que es un producto mezclado de uso limitado. El hidrolizado realizado a partir de dichos procesos no es apto como alimento para los seres humanos.

El inventor de la presente invención ha desarrollado un proceso en "lotes" para realizar una hidrólisis enzimática en materias primas procedentes de las industrias pesquera y cárnica. El producto de dicho proceso será asimismo apto como alimento para los seres humanos.

El proceso de hidrólisis según la presente invención se realiza utilizando enzimas que están disponibles comercialmente, pero en un depósito desarrollado recientemente por el presente inventor. El depósito de hidrólisis presenta una extraordinaria elevada capacidad de mezcla, ya que los grandes tornillos de la parte inferior del tanque empujarán el contenido del mismo hacia el centro del depósito, lo que permite aplicar el mecanismo de agitación más efectivamente. La mezcla completa, junto con una gran superficie de calentamiento, permiten mantener la temperatura muy estable, optimizando el proceso de hidrólisis. Al ser un sistema por "lotes" cerrado, a diferencia de los sistemas de proceso continuo utilizados actualmente, no únicamente se alcanza una regulación precisa de la temperatura, sino asimismo una regulación igualmente precisa de los intervalos de tiempo para que el hidrolizado permanezca en temperaturas distintas.

El proceso de hidrólisis produce tres partes, comprendiendo una de las mismas proteínas, colágeno, entre otras. El presente inventor ha desarrollado un nuevo procedimiento para una separación efectiva del colágeno de las otras proteínas. El procedimiento comprende un enfriamiento rápido de las proteínas hidrosolubles sin necesitar agitación. El colágeno, al desnaturalizarse y por lo tanto volverse líquido a temperaturas elevadas, sedimentará en la parte inferior del sumidero en un estado natural, sólido. El resto de proteínas hidrosolubles se pueden bombear a continuación, tras lo que el colágeno se calienta a un estado desnaturalizado líquido de tal modo que se puede retirar asimismo del sumidero de purga.

Para poder realizar una separación efectiva del colágeno de las otras proteínas hidrosolubles del hidrolizado, el presente inventor ha desarrollado un nuevo tipo de sumidero de purga. Dicho sumidero puede enfriar y calentar fluidos, en este caso el hidrolizado, muy rápida y homogéneamente. Puesto que se ha de realizar el enfriamiento sin recurrir a la agitación, no se pueden agitar para obtener una distribución uniforme de la temperatura. Por lo tanto, el sumidero comprende unas grandes superficies de enfriamiento / calentamiento, de tal modo que la proporción entre el área superficial de enfriamiento / calentamiento y el volumen del fluido será muy grande, y el fluido se enfriará / calentará rápida y homogéneamente.

El procedimiento según la presente invención se caracteriza, por lo tanto, por un enfriamiento sin agitación de una capa intermedia (b) que contiene constituyentes hidrosolubles, entre ellos proteínas hidrosolubles de las que el colágeno es una, hasta alcanzar una temperatura y en un período de tiempo suficiente para formar dos capas;

(d) una capa inferior que contiene colágeno parcial o totalmente precipitado, y

(e) una capa superior líquida que contiene las proteínas hidrosolubles restantes;

la eliminación de (e) ; y el calentamiento de (d) hasta que se vuelve líquida.

El depósito de hidrólisis según la presente invención se caracteriza por presentar uno o varios tornillos reversibles en las salidas de la parte inferior del depósito.

El sumidero de purga según la presente invención se caracteriza porque comprende un sistema de intercambio térmico con envueltas exteriores calefactoras que rodean el depósito, así como superficies de calentamiento / enfriamiento verticales en el interior del depósito, cuyas superficies pueden presentar forma de onda para aumentar el área superficial.

En las reivindicaciones 2 a 9, 11 a 17 y 19 a 20 se proporcionan unas formas de realización adicionales de la presente invención.

La presente invención se describirán a continuación más detalladamente haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 representa un diagrama de flujo de un proceso de hidrólisis enzimática según una forma de realización preferida de la presente invención.

La figura 2 representa una vista lateral de un depósito de hidrólisis según una forma de realización preferida de la presente invención.

La figura 3 representa la sección A-A de la vista lateral de la figura 2.

La figura 4 representa una vista superior del depósito de hidrólisis de la figura 2.

La figura 5 representa una vista en alzado del depósito de hidrólisis en la figura 2.

La figura 6 representa una vista superior de un sumidero de purga según una forma de realización preferida de la presente invención.... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para un proceso de hidrólisis enzimática del colágeno y de materias primas que contienen proteínas, que comprende las etapas siguientes:

(1) se someten las materias primas a hidrólisis enzimática para producir las tres capas siguientes:

(a) una capa superior que contiene grasa,

(b) una capa media que comprende constituyentes hidrosolubles, entre otros proteínas hidrosolubles, entre ellas el colágeno, y

(c) una capa inferior insoluble que comprende huesos y proteínas insolubles; y

(2) (a) , (b) y (c) se separan; y

(3) se continúa separando (b) , caracterizado porque la capa media (b) se enfría, sin agitación, hasta que alcanza una temperatura comprendida entre 10 °C y 45 °C, y durante un período de tiempo suficiente para la formación de dos capas en dos horas;

(d) una capa inferior que contiene parcial o totalmente colágeno precipitado, y

(e) una capa superior líquida que contiene las proteínas hidrosolubles restantes;

(4) se elimina (e) ; y

(5) se calienta (d) hasta que se vuelve líquida.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque durante la separación en la etapa (2) , la capa insoluble (c) se elimina utilizando un tornillo de transporte dispuesto en una sección inferior de un depósito.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el tornillo de transporte que se encuentra en un rebaje de la sección de inferior del depósito y se conecta a la parte inferior mediante una ranura, y porque la capa inferior insoluble, durante la agitación, precipitará en el rebaje, hacia la zona de acción del tornillo, y se dirigirá hacia el exterior.

4. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la dirección de rotación del tornillo de transporte se invierte.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque durante la hidrólisis, la mezcla se agita utilizando un dispositivo de agitación mecánica y el sentido de rotación del tornillo de transporte se invierte, para dirigir la sustancia que ha precipitado hacia la zona de actuación del tornillo de vuelta al depósito.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el calentamiento de las etapas (3) y (5) se realiza en un receptáculo que contiene un intercambiador térmico en el que se hace circular un fluido de calentamiento, siendo el intercambiador térmico un sistema que comprende dos envueltas exteriores calefactoras que rodean el receptáculo y unas superficies verticales de calentamiento / enfriamiento en el interior del receptáculo,

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan materias primas de pescado, marisco, animales o aves, que contengan colágeno y proteínas.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan materias primas que contienen productos secundarios de la industria pesquera y/o la industria cárnica, que contengan colágeno y proteínas.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque (b) , sin agitación, se enfría hasta una temperatura comprendida entre 10 y 25 °C, preferentemente entre 20 y 22 °C, en el caso del pescado; entre 25 y 40 °C, preferentemente entre 32 y 35 °C, en el caso de los animales y entre 30 y 45 °C, preferentemente entre 33 y 40 °C en el caso de las aves.

10. Aparato para un proceso de hidrólisis enzimática del colágeno y de materias primas que contienen proteínas, comprendiendo el aparato:

(1) un depósito de hidrólisis configurado para la hidrólisis enzimática de las materias primas para producir las tres capas siguientes:

(a) una capa superior que contiene grasa;

(b) una capa media que comprende constituyentes hidrosolubles, entre otros proteínas hidrosolubles, entre ellas el colágeno;

(c) una capa inferior insoluble que comprende huesos y proteínas insolubles;

(2) un sumidero de purga configurado para la separación de las capas (a) , (b) y (c) ;

(3) el sumidero de purga configurado, además, para su separación posterior de la capa media (b) , caracterizado porque la capa media (b) se enfría, sin agitación, hasta que se alcanza una temperatura comprendida entre 10 °C y 45 °C, y durante período de tiempo suficiente para la formación de dos capas en dos horas;

(d) una capa inferior que contiene parcial o totalmente colágeno precipitado, y

(e) una capa superior líquida que contiene las proteínas hidrosolubles restantes;

(4) el sumidero de purga configurado, además, para la eliminación de la capa (e) ; y 10 (5) el sumidero de purga configurado, además, para el calentamiento de la capa (d) hasta que se vuelve líquida.

11. Aparato según la reivindicación 10, en el que:

el depósito de hidrólisis comprende:

una entrada para el suministro de materias primas; una salida para los productos; un mecanismo de agitación giratoria; y un dispositivo de intercambio térmico,

12. Aparato según la reivindicación 10, en el que:

el sumidero de purga comprende:

una entrada para suministro de hidrolizado, una salida para el colágeno y los componentes restantes, y un intercambiador térmico que comprende dos envueltas exteriores calefactoras que rodean el sumidero y unas superficies verticales de calentamiento / enfriamiento en el interior del sumidero.

13. Aparato según la reivindicación 12, en el que el sumidero de purga está configurado para separar el colágeno de los hidrolizados que contienen proteínas.

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

La presente lista de referencias citadas por el solicitante se presenta únicamente para la comodidad del lector. No forma parte del documento de patente europea. Aunque la recopilación de las referencias se ha realizado muy cuidadosamente, no se pueden descartar errores u omisiones y la Oficina Europea de Patentes declina toda responsabilidad en este sentido.

Documentos de patente citados en la descripción