Tratamiento de patata.

Un procedimiento para el tratamiento de patatas, que comprende las etapas de:

- aplicar un campo eléctrico (102) en forma de un campo eléctrico pulsado a las patatas, de modo que se crean poros en las membranas celulares de las patatas, aumentando la tasa de transferencia de masa de azúcares reductores de dichas patatas, manteniendo en el interior de las células moléculas grandes tales como almidón, mientras que las moléculas más pequeñas tales como azúcares reductores, se difunden a través de los poros agrandados y se pueden eliminar fácilmente mediante lavado en una etapa de lavado posterior (103), en donde los pulsos aplicados están en el intervalo de 0,2 a 10 kV/cm y el número de pulsos aplicados es de 1 - 500, y la duración de los pulsos aplicados es de 2 - 500 microsegundos, y la tasa de repetición de los pulsos aplicados es de 10 - 500 Hz, y

- eliminar dichos azúcares reductores de las patatas lavando en un líquido a bajas temperaturas,

en el que el líquido en la etapa de lavado (103) es agua o solución de sal en agua, y en el que la temperatura del líquido en la etapa de lavado (103) es inferior a 70 ºC.

Tratamiento de patata

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento continuo de patatas con un campo eléctrico para producir agujeros (poros) en las membranas celulares que se conoce como electroporación. El procedimiento de electroporación aumentará la transferencia de masas de azúcares reductores en dichas patatas.

Antecedentes de la invención En el procedimiento de preparación de productos de patata fritos con abundante aceite tales como patatas fritas de bolsa y patatas fritas, el procedimiento convencional comprende varias etapas del tratamiento; una etapa de limpieza, en la que se elimina todo el material extraño unido durante la cosecha; una etapa de pelado, en la que se elimina la piel de la patata; una etapa de troceado, en la que las patatas se cortan o se trocean en el tamaño deseado; una etapa de escaldado, que comprende lavado y calentamiento previo cuando se lavan los trozos y la mayor parte del almidón y los azúcares reductores se liberan durante la etapa de troceado y presente en la superficie de los trozos, se eliminan; y por último la etapa de fritura en la que se produce el cocinado real en aceite.

La etapa de lavado/escaldado es una gran consumidora de agua y energía en la planta. Durante el crecimiento de la patata, los azúcares en la patata se convierten en almidón y en una patata madura el nivel de azúcar es normalmente inferior a un 2 %, pero difiere en gran medida entre las variedades. Estos almidones se pueden convertir de nuevo en azúcar si la patata no se almacena o transporta correctamente después de la cosecha. Las patatas que contienen altos niveles de azúcar producen patatas fritas de bolsas de color marrón que los consumidores consideran indeseables. Otra razón para mantener el contenido de azúcares reductores bajo en el producto de patata para su uso en la fritura es la propensión de los azúcares para formar acrilamida en presencia del aminoácido asparagina y altas temperaturas. Con el fin de reducir la cantidad de azúcar, algunos fabricantes de patatas fritas de bolsa lavan o escaldan sus trozos de patata sin procesar en agua caliente (80 ºC hasta ebullición) . Este procedimiento dará como resultado patatas de color más claro mediante la eliminación de algunos de los azúcares y la inactivación de algunas enzimas que causan sabores desagradables o colores no deseados. Sin embargo, este tratamiento, además de los azúcares, extraerá cualquier material soluble, tal como por ejemplo minerales y almidón de los trozos, dando como resultado una cierta pérdida de carácter crujiente y sabor, al tiempo que aumenta la absorción de aceite en la patata. El agua residual generada a partir de la escaldadora causa problemas cuando se libera en el sistema de aguas residuales, ya que tiene un contenido muy alto de almidón (cada 100 toneladas de patatas procesadas producen aproximadamente 2 -3 toneladas de almidón) . A medida que el agua se calienta en la etapa de escaldado, el almidón tiende a hincharse y gelatinizarse y obstruir el sistema de aguas residuales. La cantidad de residuos aumentará ya que el agua atrapada en el almidón gelatinizado es difícil de liberar.

Por lo tanto, sería beneficioso tanto para el producto de patata acabado como para el sistema de aguas residuales, si se pudiera controlar la liberación de sustancias internas de las paredes celulares de la patata de cierta manera. El documento de Patente de Estados Unidos Nº 6.405.948 desvela un procedimiento para la liberación de materia intracelular a partir del material biológico que tienen las células con paredes celulares, en el que las paredes celulares se someten aumentos y disminuciones rápidos de presión, que superan los límites elásticos de las paredes celulares, abriendo de este modo las paredes celulares y liberando el material intracelular de las células. El material intracelular y los fragmentos de la pared celular se separan adicionalmente. Una manera para introducir sustancias en células biológicas es la técnica de electroporación conocida por el biólogo molecular, a través de la cual el ADN se introduce físicamente en una célula. Una suspensión celular se coloca en la cubeta y se añade una solución de fragmentos de ADN que contienen el gen de interés. Un pulso de corriente directa se descarga en la suspensión de la cubeta. Se cree que el pulso de DC altera temporalmente la membrana y además se produce electroforesis de ADN directamente en las células. Las células se ponen en cultivo y se someten a ensayo después de varias veces para las características adquiridas introducidas por el fragmento de ADN.

El documento de Patente de Estados Unidos Nº 5.690.978 de Yin et al.1997 desvela una cámara de tratamiento de campo eléctrico pulsado (PEF) usada para la inactivación de esporas bacterianas en productos alimenticio líquidos. Cada electrodo incluye una cámara de flujo del electrodo para hacer contacto eléctrico con el producto alimenticio que se puede bombear y para permitir que el producto alimenticio que se puede bombear fluya a través del dispositivo de tratamiento. El aislante se sitúa entre los electrodos e incluye una cámara de flujo aislante colocara entre las cámaras de flujo del electrodo y proporciona el flujo de producto alimenticio que se puede bombear desde una cámara de flujo del electrodo hacia el otro. Un generador de pulsos de alto voltaje aplica una señal de alto voltaje de duración del voltaje, frecuencia y pulso variables a los electrodos.

El documento de patente WO 2004/055219 desvela un procedimiento para eliminar materiales de remolacha azucarera o caña de azúcar.

El documento de patente WO 2005/123967 y el artículo de Eshtiaghi et al. "High electric field pulse treatment: potential for sugar beet processing", en Journal of Food Engineering, 2002, vol. 52, nº 3, páginas 265 -272, describe principalmente la eliminación de materiales de remolachas azucareras.

El documento de patente WO 01/97636 enseñan el tratamiento previo de patatas para patatas fritas con DC (45 -65 V/cm) . El uso de campos eléctricos pulsados no se describe.

El documento de patente DE 10 144 479 C2 describe principalmente el tratamiento de remolacha azucarera. El voltaje del pulso puede ser de hasta varios cientos de kV.

El documento de patente US 2004/0166019 desvela técnicas de electroporación para pasteurizar productos alimenticios. Se hace referencia a células de plantas, raíces, nudos, frutas y animales.

El documento de Patente de Estados Unidos Nº 3.997.678 A desvela un procedimiento para preparar productos de patata fritos en abundante aceite tales como patatas fritas de bolsa o patatas fritas en el que la etapa de escaldado convencional comprende lavado y calentamiento previo antes de la cocción real. En la etapa de escaldado, los productos de patata cortados se sumergen en agua y se someten a paso de corriente eléctrica de 50 -60 ciclos por segundo proporcionados al agua por medio de electrodos inmersos en el mismo.

Sumario de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento continuo de patatas con un campo eléctrico para producir agujeros (poros) en las membranas celulares que se conoce como electroporación. El procedimiento de electroporación aumentará la transferencia de masa de azúcares reductores en dichas patatas.

Un primer aspecto de la presente invención, proporciona un procedimiento para el tratamiento de patatas, que comprende las etapas de:

- aplicar un campo eléctrico en forma de un campo eléctrico pulsado a las patatas, usando una intensidad de campo

tal que se crean poros en las membranas celulares de las patatas, aumentando la tasa de transferencia de masa de

azúcares reductores de dichas patatas, y

- eliminar dichos azúcares reductores de las patatas lavando en un líquido a bajas temperaturas en el que el líquido

en la etapa de lavado 103 es agua o una solución de sal en agua y en el que la temperatura del líquido en la

etapa de lavado 103 es inferior a 70 ºC.

La invención se refiere al procedimiento mencionado anteriormente cuando el campo eléctrico aplicado es un campo eléctrico pulsado en forma de pulsos rectangulares (exponenciales) mono polar (bipolares) y; los pulsos rectangulares (exponenciales) mono polar (bipolares) están en un intervalo preferente de 0, 2 -10 kV/cm, más preferentemente de 0, 5 -3, 0 kV/cm, y lo más preferentemente del orden de 1, 2 kV/cm, y; el número de pulsos aplicados es preferentemente de 1 -500, más preferentemente de 2 -100 y lo más preferentemente 50, y; la duración de los pulsos aplicados es de 2 -500 microsegundos, más preferentemente de 5 -150 microsegundos y lo más preferentemente 10 microsegundos, y; la tasa de repetición... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para el tratamiento de patatas, que comprende las etapas de:

-aplicar un campo eléctrico (102) en forma de un campo eléctrico pulsado a las patatas, de modo que se crean poros en las membranas celulares de las patatas, aumentando la tasa de transferencia de masa de azúcares reductores de dichas patatas, manteniendo en el interior de las células moléculas grandes tales como almidón, mientras que las moléculas más pequeñas tales como azúcares reductores, se difunden a través de los poros agrandados y se pueden eliminar fácilmente mediante lavado en una etapa de lavado posterior (103) , en donde los pulsos aplicados están en el intervalo de 0, 2 a 10 kV/cm y el número de pulsos aplicados es de 1 -500, y la duración de los pulsos aplicados es d.

2. 500 microsegundos, y la tasa de repetición de los pulsos aplicados es d.

10. 500 Hz, y -eliminar dichos azúcares reductores de las patatas lavando en un líquido a bajas temperaturas, en el que el líquido en la etapa de lavado (103) es agua o solución de sal en agua, y en el que la temperatura del líquido en la etapa de lavado (103) es inferior a 70 ºC.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el campo eléctrico aplicado (102) es un campo eléctrico pulsado en forma de pulsos rectangulares o exponenciales. 20

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el campo eléctrico aplicado (102) es un campo eléctrico pulsado en forma de pulsos monopolares o bipolares.

4. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el que los pulsos están en un intervalo de 25 0, 5 -3, 0 kV/cm, preferentemente del orden de 1, 2 kV/cm.

5. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el número de pulsos aplicados es d.

2. 100, preferentemente 50.

6. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la duración de los pulsos aplicados es d.

5. 150 microsegundos, preferentemente 10 microsegundos.

7. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la tasa de repetición de los pulsos aplicados es d.

50. 500 Hz, preferentemente 100 Hz. 35

8. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la energía total aplicada mediante los pulsos es de 0, 01 -5, 0 kJ/kg, preferentemente de 0, 1 -1, 0 kJ/kg y más preferentemente 0, 4 kJ/kg.

9. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la intensidad del campo

eléctrico aplicado en los dos electrodos (201 , 202, 401, 402, 501, 502, 601, 602, 701, 702, 801, 802) es del orden de 0, 2 -10 kV/cm, preferentemente de 0, 5 -3, 0 kV/cm, y más preferentemente del orden de 1, 2 kV/cm

10. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que las patatas que están en forma de una suspensión que comprende patatas troceadas o enteras en agua u otro líquido adecuado y la proporción 45 de patatas/trozos de patata con respecto al líquido que se está tratando está en el intervalo de 1:1 -1:20, preferentemente 1:8 -1:12, lo más preferentemente en el intervalo de 1:10.

11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las patatas que están en forma de una suspensión que comprende patatas troceadas o enteras en agua u otro líquido adecuado y el flujo de patatas/trozos de patata 50 con respecto al líquido que va a través de la cámara de tratamiento (200, 400, 500, 700, 800) está en el intervalo de 1 a 60 toneladas por hora, preferentemente de 20 a 40 toneladas por hora, más preferentemente de 36 toneladas por hora.

12. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la temperatura del líquido en la etapa de lavado 55 (103) es inferior a 60 ºC, más preferentemente inferior a 46 ºC.

13. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la duración de la etapa de lavado (103) es inferior a 30 minutos, preferentemente inferior a 10 minutos, más preferentemente inferior a 5 minutos.

14. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente aumentar la tasa de transferencia de masa de los azúcares proporcionando una sustancia que mejora las enzimas.

15. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, en el que la sustancia que mejora las enzimas son iones, tales como iones de calcio. 65