METODO PARA LA OBTENCION DE OLIGOSACARIDOS VEGETALES.

Método para la obtención de oligosacáridos vegetales.La presente invención se refiere a un método para la obtención de oligosacáridos a partir de cualquier parte de un vegetal,

preferiblemente del okara, subproducto que queda tras la elaboración de la leche de soja o de la elaboración del tofu, que comprende las etapas de obtener la fibra soluble y/o insoluble de un vegetal, hidrolizar la fibra del apartado (a) mediante la adición de una mezcla enzimática que comprende al menos una glicosidasa, incubar la mezcla obtenida en el apartado (b) a una temperatura de entre 20 y 50ºC, y aislar los oligosacáridos del producto obtenido en el apartado (c)

Método para la obtención de oligosacáridos vegetales.

La presente invención se refiere a un método de obtención de oligosacáridos a partir de cualquier parte de un vegetal. Preferiblemente los oligosacáridos se obtienen del okara, subproducto que queda tras la elaboración de la leche de soja o de la elaboración del tofu. Dicho método comprende la hidrólisis de la fibra soluble y/o insoluble, o de la fibra insoluble dispersada en un medio líquido, mediante la adición de una mezcla enzimática que comprende al menos una glicosidasa. Dicha glicosidasa puede ser al menos una beta-glucanasa, al menos una xilanasa, al menos una celulasa, al menos una pentosanasa, al menos una arabinasa, o cualquiera de sus combinaciones. El método de la presente invención se ha optimizado para obtener mayores rendimientos y por ello además puede comprender una etapa de tratamiento en autoclave previa a la hidrólisis enzimática. Con la optimización de las condiciones del método de la presente invención se consigue reducir el tiempo de incubación para llevar a cabo la hidrólisis, obteniendo además mayores rendimientos. Los oligosacáridos obtenidos se pueden utilizar para la elaboración de un alimento funcional.

Estado de la técnica anterior Algunos de los polisacáridos que constituyen la fibra alimentaria, así como los oligosacáridos, se consideran ingredientes prebióticos, ya que son capaces de estimular el crecimiento selectivo de bacterias del colon beneficiosas para la salud (Gibson y Roberfroid, 1995, J. Nutr., 125: 1401-1412) .

Actualmente los oligosacáridos funcionales se consideran ingredientes importantes de los alimentos para mantener y mejorar el estado de salud. Muchos consumidores basan su alimentación en productos procesados, el aumento del contenido en oligosacáridos funcionales en alimentos de gran consumo pueden contribuir a alcanzar los niveles recomendados de carbohidratos no disponibles (Qiang et al, 2009. Carbohydr Pol, 77: 435-441) .

Un alimento puede considerarse funcional si se demuestra que ejerce un efecto beneficioso sobre una o más funciones selectivas del organismo, independientemente de sus propiedades nutritivas, de modo tal que resulte apropiado para mejorar el estado de salud y bienestar, reducir el riesgo de enfermedad, o ambas cosas.

Numerosos estudios experimentales y epidemiológicos atribuyen a la fibra un papel preventivo de diversas enfermedades especialmente frecuentes en países desarrollados, debido a la gran variedad de efectos fisiológicos beneficiosos que presenta en el organismo humano (Cummings et al, 1997. Eur J Clin Nutr, 51: 417-423; Chandalia et al, 2000. The New England J Med, 342: 1392-1398; Jenkins et al, 2003. Am J Clin Nutr, 76: 266-273) . Los oligosacáridos presentan unos efectos cercanos a los de la fibra soluble, ya que debido a su estructura química no pueden ser hidrolizados por los enzimas digestivos humanos y muestran algunos de los efectos propios de la fibra soluble.

Son conocidos procedimientos de obtención de oligosacáridos prebióticos mediante un proceso enzimático a partir de maltosa catalizada por la α-glucosidasa de Xanthophyllomyces dendrorhous (nº de publicación ES 2255847 A1) y la formación de fructooligosacáridos a 45ºC a partir de sacarosa catalizada por la fructofuranosidasa de Xanthophyllomyces dendrorhous (Nº de publicación ES 2265297 A1) .

Debido a la gran importancia industrial de los oligosacáridos y su función prebiótica, es deseable proporcionar nuevos métodos para su obtención a partir de nuevas materias primas, especialmente si éstas son subproductos que se producen en grandes cantidades. Asimismo, es igualmente deseable optimizar los métodos de obtención de oligosacáridos con el objeto de aumentar el rendimiento obtenido, pudiendo de esta manera rentabilizar de forma clara dicho proceso.

Explicación de la invención La presente invención se refiere a un método de obtención de oligosacáridos a partir de cualquier parte de un vegetal. Preferiblemente los oligosacáridos se obtienen del okara, subproducto que queda tras la elaboración de la leche de soja o de la elaboración del tofu. Dicho método comprende la hidrólisis de la fibra soluble y/o insoluble, o de la fibra insoluble dispersada en un medio líquido mediante la adición de una mezcla enzimática que comprende al menos una glicosidasa. Dicha glicosidasa puede ser al menos una beta-glucanasa, al menos una xilanasa, al menos una celulasa, al menos una pentosanasa o al menos una arabinasa, o cualquiera de sus combinaciones. El método de la presente invención se ha optimizado para obtener mayores rendimientos y por ello además puede comprender una etapa de tratamiento en autoclave previa a la hidrólisis enzimática. Con la optimización de las condiciones del método se consigue reducir el tiempo de incubación para llevar a cabo la hidrólisis y obtener mayores rendimientos a esos tiempos más bajos.

En el caso de que se utilice una parte del vegetal que contenga más de un 5% de su peso seco de grasa, se desengrasará dicha muestra para evitar interferencias en las etapas posteriores de obtención de la fibra soluble y/o insoluble.

El okara de soja es muy rico en fibra alimentaria, especialmente en polisacáridos insolubles en agua, tanto celulosa como hemicelulosas, particularmente del tipo xilano y xiloglucano. La hidrólisis de estos polisacáridos del okara con el objetivo de obtener oligosacáridos se puede llevar a cabo por métodos enzimáticos o por métodos químicos.

El tratamiento enzimático empleado en la presente invención presenta ventajas frente al método químico, como por ejemplo:

- permite una hidrólisis específica y controlada, evitando así la generación de compuestos indeseables.

- las condiciones en las que se desarrolla la reacción enzimática son menos agresivas que las utilizadas en el tratamiento químico (ataque por ácidos) .

- la hidrólisis enzimática de los polisacáridos del okara con glicosidasas produce oligosacáridos potencialmente prebióticos que pueden formar parte de un alimento como ingredientes funcionales.

La obtención de polisacáridos del okara de soja revaloriza dicho subproducto y ayuda a eliminar un problema ambiental ya que este subproducto es altamente susceptible a la putrefacción.

Tal como se ha comentado en un párrafo anterior, en la presente invención se optimiza el método de obtención de oligosacáridos por medio de la adición de etapas como por ejemplo el tratamiento en autoclave de la fibra soluble y/o insoluble o de la fibra insoluble dispersada o de cualquiera de los tipos anteriores de fibra, desengrasada, o por medio del empleo de diferentes medios líquidos de dispersión de fibra insoluble. El resultado de dicha optimización es la reducción del tiempo empleado en la incubación necesaria para la hidrólisis enzimática de dicha fibra y además, la obtención de mayores rendimientos a dichos tiempos. Tal como puede observarse en la tabla 1 de los ejemplos de la presente invención, cuando se emplea agua destilada en lugar de tampón acetato pH 6 como medio líquido para la dispersión de 60 mg de fibra insoluble desengrasada por mL de medio líquido, se obtienen 11, 51 g de oligosacáridos por 100 g de fibra insoluble desengrasada frente a los 8, 2 g de oligosacáridos por 100 g de fibra insoluble desengrasada cuando se emplea tampón acetato pH 6, a pesar de mantener una incubación de 180 minutos frente a los 90 minutos cuando se emplea agua destilada. El rendimiento obtenido cuando se introduce una etapa de tratamiento en autoclave de la fibra insoluble desengrasada dispersada en agua destilada, con 10 minutos de incubación para llevar a cabo la hidrólisis, es de 25, 3 g de oligosacáridos por 100 g de fibra insoluble desengrasada.

Así pues, un aspecto de la presente invención se refiere a un método para la obtención de oligosacáridos que comprende:

a. Obtener la fibra soluble y/o insoluble de un vegetal,

b. hidrolizar la fibra del apartado (a) mediante la adición de una mezcla enzimática que comprende al menos una glicosidasa,

c. incubar la mezcla obtenida en el apartado (b) a una temperatura de entre 20 y 50ºC, y

d. aislar los oligosacáridos del producto obtenido en el apartado (c)

En el apartado (a) del método se puede obtener la fibra soluble, la fibra insoluble o, la fibra soluble e insoluble (conjunta) de un vegetal. La obtención de la fibra soluble y/o insoluble de un vegetal se lleva a cabo por medio de cualquier técnica conocida en el estado de la técnica (ver el apartado de ejemplos para la obtención... [Seguir leyendo]

1. Método para la obtención de oligosacáridos que comprende:

a. obtener la fibra soluble y/o insoluble de un vegetal,

b. hidrolizar la fibra del apartado (a) mediante la adición de una mezcla enzimática que comprende al menos una glicosidasa,

c. incubar la mezcla obtenida en el apartado (b) a una temperatura de entre 20 y 50ºC, y

d. aislar los oligosacáridos del producto obtenido en el apartado (c) .

2. Método para la obtención de oligosacáridos según la reivindicación 1, que además comprende obtener la fibra insoluble del vegetal según el apartado (a) y dispersar dicha fibra en un medio líquido, y en el aparado (b) hidrolizar el producto de la dispersión obtenido.

3. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, donde la mezcla enzimática comprende al menos una glicosidasa que se selecciona entre al menos una beta-glucanasa o al menos una xilanasa o cualquier combinación de las mismas.

4. Método según la reivindicación 3, donde la mezcla enzimática además comprende al menos una glicosidasa seleccionada entre al menos una celulasa o al menos una pentosanasa o al menos una arabinasa o cualquier combinación de las mismas.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la fibra procede de un vegetal de la familia Fabaceae.

6. Método según la reivindicación 5, donde el vegetal de la familia Fabaceae es Glycine max L.

7. Método según la reivindicación 6, donde los oligosacáridos se obtienen del okara de Glycine max L.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones1a7, donde la fibra está desengrasada.

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, donde el medio líquido en el que se dispersa la fibra insoluble es tampón acetato a un pH de entre 3, 5 y 6, 5.

10. Método según la reivindicación 9, donde el tampón acetato tiene un pH de entre 5, 5 y 6, 5.

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, donde el medio líquido en el que se dispersa la fibra insoluble es agua destilada.

12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, donde la incubación del apartado (c) se lleva a cabo a una temperatura de entre 35 y 45ºC.

13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, donde además comprende el tratamiento en autoclave de la fibra soluble y/o insoluble o, de la fibra insoluble dispersada en el medio líquido y, en el apartado (b) , hidrolizar el producto obtenido de dicho tratamiento en autoclave.

14. Método según la reivindicación 13, donde el tratamiento en autoclave se lleva a cabo a una temperatura de entre 115 y 125ºC, una presión de entre 90 y 110 Kpa, y un tiempo de entre5y30 minutos.

15. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, donde además comprende la inactivación de las enzimas de la mezcla incubada según el apartado (c) y, en el apartado (d) , aislar los oligosacáridos del producto obtenido de dicha inactivación.

16. Método según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 15, donde se dispersa hasta 100 mg de fibra insoluble por cada mL de medio de reacción.

17. Método para la obtención de oligosacáridos según la reivindicación 16, donde se dispersa hasta 50 mg de fibra insoluble por cada mL de medio de reacción.