FERNANDEZ DE MUNIAIN COMAJUNCOSA, Rafael Alfredo (Plaza San Juan 3, Tudela, E-31500, ES)
FERNANDEZ DE MUNIAIN COMAJUNCOSA, Rafael Alfredo (Plaza San Juan 3, Tudela, E-31500, ES)
| REIVINDICACIONES 1. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, que comprende una mezcla de uno o varios almidones, una mezcla de uno o varios ácidos orgánicos, una mezcla de conservantes y agua, caracterizado porque comprende los siguientes pasos: a . La elaboración de una mezcla de almidones; b. La elaboración de una mezcla de conservantes; c. Mezclado de la mezcla de conservantes a la mezcla de almidones; d. La elaboración de una mezcla de ácidos orgánicos; y e. Mezclado de la mezcla de ácidos orgánicos a la mezcla de almidones y conservantes. 2. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según la Reivindicación 1, caracterizado porque la elaboración de la mezcla de almidones se rea- liza con una mezcla de uno o varios almidones, elegidos entre almidón de maíz, almidón de trigo, almidón de centeno, almidón de avena, almidón de cebada, almidón de patata, almidón de tapioca ó almidón de guisante, en que preferiblemente se elija almidón de maíz, en el que el/los almidón (es) comprende (n) entre un 10% al 50% de peso del producto final. 3. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según la Reivindicación 2, caracterizado porque la elaboración de la mezcla de almidones se realiza preferentemente con almidón de maíz que comprende un porcentaje preferible de entre un 10% al 20% de peso del producto final. 4.- Método de fabricación de un pegamento HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) alimenticio según cualquiera de las Reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque la elaboración de la mezcla de almidones se realiza en un 70% del agua del producto final, a una temperatura de entre 60°C y 80°C, que se agi- ta mientras se añade la mezcla de almidones durante 2 minutos . 5. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según cualquiera de las Reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque la elaboración de la mezcla de almidones se realiza en un 70% del agua del producto final, a temperatura ambiental, mezclándolo o cizallándolo a 3000rpm durante 5 minutos. 6. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según la Reivindicación 1, caracterizado porque la elaboración de la mezcla de conservantes se realiza separadamente con una mezcla que comprende un 0, 1% del peso total de la mezcla final y se elabora con 74% de sal de sorbato sódico y 36% de sal de benzoato potásico, disolviendo en agua bajo agitación preferiblemente durante 20 minutos a 20°C y calentando la mezcla a temperatura ambiental o 60 a 80°C, según la temperatura de la mezcla de almidones. 7. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según la Reivindicación 1, caracterizado porque el mezclado de la mezcla de conservantes a la mezcla de almidones se realiza con las mezclas a la misma temperatura y agitando durante 1 minuto. 8. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según la Reivindicación 1, caracterizado porque la elaboración de la mezcla de conservantes se realiza con una mezcla de 74% de sal de sorbato sódico y 36% de sal de benzoato potásico, disuelto directamente HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) en la mezcla de almidones, agitando la mezcla durante un minuto . 9.- Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según la Reivindicación 1, caracterizado porque la elaboración de la mezcla de ácidos orgánicos se realiza con una mezcla de uno o varios ácidos orgánicos, elegidos entre ácido cítrico, ácido láctico, ácido acético, ácido ascórbico, ácido málico ó ácido tartárico, en el que preferiblemente se elija una mezcla de ácido cítrico y ácido láctico, en el que el/los ácido (s) comprende (n) de entre un 1% al 10% del peso final del producto final. 10. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según la Reivindicación 9, caracterizado porque la elaboración de la mezcla de ácidos orgánicos se realiza disolviendo una mezcla de uno o varios ácidos orgánicos en su forma de sal en el 30% del agua del producto final, a una temperatura entre 60°C a 80°C, mientras que se agita el agua durante 2 minutos. 11. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según la Reivindicación 9, caracterizado porque la elaboración de la mezcla de ácidos orgánicos se realiza disolviendo una mezcla de uno o varios ácidos orgánicos en su forma de sal en el 30% del agua del producto final, a temperatura ambiental, mientras que se agita el agua durante 5 minutos. 12. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según la Reivindicación 1, caracterizado porque el mezclado de la mezcla de ácidos orgánicos con la mezcla de conservantes y la mezcla de conservantes se realiza preferiblemente a razón de aproximadamente HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) 10kg/min con una velocidad de agitación entre 600 y lOOOrpm, preferiblemente mediante una bomba de vacio con una llave de aspiración, y al añadir toda la mezcla de ácidos orgánicos se mezcla de mezcla final durante 2 minutos . 13. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el producto final tiene un pH inferior a 4,2. 14. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según la Reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente se dosifica el producto final en recipientes autoclavables . 15. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según la Reivindicación 14, caracterizado porque los recipientes autoclavables rellenos de producto final son sometidos a una esterilización en un autoclave a 120°C y 1 atm durante entre 20 y 30 minutos. 16. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según la Reivindicación 15, caracterizado porque adicionalmente se enfria el producto final esterilizado en un proceso de abatimiento rápido hasta una temperatura inferior a los 10°C. 17. - Método de fabricación de un pegamento alimenticio, según cualquiera de las Reivindicaciones 15 y 16, caracterizado porque adicionalmente se envasan los recipientes con el producto final en un envase o caja para su transporte. 18.- Pegamento alimenticio que comprende: a . Agua HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) b. Una mezcla de uno o varios almidones; c. Una mezcla de uno o varios ácidos orgánicos; d. Una mezcla de conservantes. 19. - Pegamento alimenticio según la Reivindi- cación 18 caracterizado porque la mezcla de almidones comprende uno o varios almidones elegidos preferiblemente entre almidón de maíz, almidón de trigo, almidón de centeno, almidón de avena, almidón de cebada, almidón de patata, almidón de tapioca o almidón de guisante, donde preferiblemente se elige almidón de maíz y la mezcla comprende de entre el 10% y el 50% del peso del producto final . 20. - Pegamento alimenticio según la Reivindi- cación 19 caracterizado porque la mezcla de almidones comprende entre el 10% y el 20% del peso del producto final . 21. - Pegamento alimenticio según la Reivindi- cación 18 caracterizado porque la mezcla de conservantes comprende un 0,1% del peso total del producto final y comprende un 74% de sal de sorbato sódico y un 36% de sal de benzoato potásico. 22.- Pegamento alimenticio según la Reivindicación 18 caracterizado porque la mezcla de ácidos orgánicos comprende uno o varios ácidos orgánicos preferiblemente elegidos entre ácido cítrico, ácido láctico, ácido acético, ácido ascórbico, ácido málico o ácido tartárico, donde preferiblemente es una mezcla de ácido cítrico y ácido láctico, y la mezcla comprende de entre el 1% y el 10% del peso del producto final. 23.- Pegamento alimenticio según cualquiera de las Reivindicaciones 18 a 22 caracterizado porque tiene HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) un pH inferior a 4,2 HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) |
DESCRIPCIÓN
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un pegamento alimenticio que comprende una mezcla de almidones, una mezcla de ácidos orgánicos, una mezcla de conservantes y agua y su fabricación.
La composición del pegamento además de tener propiedades adhesivas, no es perjudicial para la salud y tiene una estabilidad de aproximadamente seis meses una vez abierto.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Desde la antigüedad el hombre ha utilizado y ha buscado adhesivos en muchas formas. El ámbito se ha ampliado desde pegamentos naturales a pegamentos sintéticos, de pegamentos hechos con una base de azúcar, a cementos inorgánicos, plásticos epoxi, poliuretano o hasta acrilicos.
Según el libro "Handbook of Adhesives and Sea- lants" de Edward M. Petrie, los pegamentos naturales orgánicos más conocidos son los que tienen una base de azúcar, almidón o dextrina, principalmente utilizado en pegar productos de papel. Estos pegamentos son fáciles de obtener, son bajo en coste, fácil de aplicar y pueden ser comestibles, sobre todo la mayoría de los pegamentos a base de azúcar.
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) Se conoce que un pegamento de almidón es blanco o ligeramente colorado, abastecido en forma de polvo seco o en solución acuosa. La viscosidad fluctúa entre fluido hasta muy rígido, dependiendo de la composición del pegamento. Suele ser un pegamento bajo en sólidos, lento en secarse y con una buena resistencia a la humedad. Aparte es insoluble en aceites y grasas, no es tóxico y es biodegradable .
Se han descrito varias maneras de obtener pegamento a base de almidón, la mayoría procediendo de la cocción de semillas con un alto contenido de almidón (como es por ejemplo semillas de avena, de arroz, etc.) en agua para obtener una pasta. Para obtener un pegamento más liquido desde la pasta formada por este proceso, se puede tratar éste con un tratamiento básico, ácido o por oxidación. En el tratamiento con ácido se suele añadir ácido mineral acuoso a la mezcla de almidones a una temperatura de entre 49°C y 54°C, posteriormente neutralizando la pasta formada con una base. En otro procedimiento se calienta el almidón en una solución alcalina con aditivos como el bórax (o borato de sodio) o sosa caustica (hidróxido de sodio).
En el libro "Industrial Uses of Starch and its Derivatives" de J.A. Radley se especifica el uso de ácidos orgánicos en el tratamiento de almidones para obtener un porcentaje más elevado de almidón a partir de las semillas. Para neutralizar la masa obtenida con la extracción con un ácido se añade una base.
Un ejemplo descrito en este libro de este procedimiento lo da Klopfer, que mezcla almidón de arroz con un 0,5% de ácido láctico y al final del tratamiento centrifuga y lo seca la mezcla. Y otro ejemplo lo da Dur-
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) yea, que suspende el almidón en un 1-2% de ácido sulfúrico acuoso y mantiene la temperatura a 45°C a entre 1 a 4 horas y media, neutralizando el ácido al final, filtrando el mismo y secando el producto.
Más recientemente se ha descrito en el documento MX2008003023 un pegamento comestible que comprende un agente adherente (incluyendo lipidos, aceites triglicé- ridos de cadena media, emulsificadores y mezclas de los mismos) y un ingrediente en polvo (incluyendo ácidos comestibles, bases comestibles, vitaminas, minerales, etc.) . Como el pegamento se aplica a una pajita, se aplica primero el agente adherente, seguido del ingrediente en polvo dentro de la pajita.
En ningún documento se ha encontrado un pegamento que combine almidón con ácidos para obtener una mezcla con un pH ácido que restringe el crecimiento de microorganismos y que se pueda ingerir sin efectos nocivos a la salud mientras que se conserve su capacidad adhesiva .
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La siguiente invención describe un método y obtención de un pegamento alimenticio que comprende una mezcla de almidón, una mezcla de ácidos orgánicos y una mezcla de conservantes, que no es nocivo para la salud si se ingiere.
Los pasos que conlleva el método de fabricación de dicho pegamento incluyen una elaboración de una mezcla de almidones en agua, elaboración de una mezcla de conservante en agua por separado, mezclar la mezcla de conservantes con la mezcla de almidones, elaboración por
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) separado de una mezcla de ácidos orgánicos en agua, y mezclar la mezcla de almidones (con la mezcla de conservantes) y ácidos orgánicos para dar un pegamento adhesivo .
Para que el pegamento sea alimentario y tener una fecha de caducidad elevada, debe de tener un pH por debajo del 4,2. Además se esteriliza en una autoclave para matar la mayoría, si no son todos, los microorganismos que podrían estar presentes en el producto final .
De esta manera, el pegamento obtenido comprende una mezcla de almidones, una mezcla de ácidos orgánicos, una mezcla de conservantes y agua que preferiblemente tiene un pH por debajo del 4,2 y está esterilizado. Esta composición, además de tener propiedades adhesivas, garantiza la estabilidad del producto durante seis meses una vez abierto el recipiente con el pegamento. Asimismo, si se ingiere el pegamento, no perjudica la salud de ninguna forma.
El pegamento obtenido se puede utilizar como pegamento alimentario o como pegamento de papelería con capacidad adhesiva para papel y cartón, especialmente enfocado para ser usado por niños y niñas. También sirve como alimento pegajoso en la elaboración de por ejemplo tartas, tapas y platos preparados, entre las muchas posibilidades .
Se considera incorporado por referencia a esta descripción cualquiera de los modos de realización resultado de las reivindicaciones dependientes 2 a 17 y del pegamento alimenticio reivindicado en las reivindicaciones 19 a 23.
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Se complementa la presente memoria descriptiva, con unos planos, ilustrativos de un ejemplo preferente y nunca limitativo de la invención.
El dibujo 1 ilustra el ejemplo preferente de fabricación del pegamento donde en una cuba principal del homogeneizador (1) se elabora la mezcla de almidones. Se llena de agua según la cantidad de pegamento que se desea fabricar y las proporciones indicadas posteriormente y se calienta a 60°C. Se adiciona la mezcla de almidones según el almidón o los almidones que se desea implemen- tar en el pegamento y según el espesor final que se quiera obtener del pegamento. Se agita la mezcla hasta que no quede ningún grumo y haya una mezcla homogénea.
A esta mezcla de almidones se le añade una mezcla de conservantes. Esta mezcla de conservantes se puede añadir directamente a esta primera cuba (1) ó se puede elaborar en una segunda tolva aparte (2) y añadirlo a la primera cuba (1) mediante una válvula (2.1).
En una tercera tolva (3) se elabora la mezcla de ácidos orgánicos. Se llena con agua según la cantidad de pegamento que se desea fabricar y las proporciones indicadas posteriormente y se calienta a 60°C. Se adiciona la mezcla de ácidos orgánicos según los ácidos que se quieran utilizar y siempre que el pH del pegamento al final sea inferior a 4.2. Se agita la mezcla hasta que quede homogénea y sin grumos.
Se abre la llave de aspiración de la bomba de vacio (3.1) para mezclar la mezcla de ácidos orgánicos con la mezcla de almidones (que ya contiene la mezcla de
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) conservantes) y se agita y se recircula la mezcla hasta que quede una mezcla homogénea, sin grumos y un pH final inferior a 4.2.
El procedimiento o la forma de adicionar unos productos sobre otros pueden variar si la maquinaria varia ya que aunque las máquinas tengan unas funcionalidades mínimas similares, pueden ser distintas.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
La elaboración del pegamento alimenticio comprende preferiblemente las siguientes etapas:
1) Elaboración de una mezcla de almidones.
2 ) Elaboración de una mezcla de conservantes.
3) Mezclado de la mezcla de conservantes a la mezcla de almidones.
4 ) Elaboración de una mezcla de ácidos orgánicos.
5) Mezclado de la mezcla de ácidos orgánicos con la mezcla de conservantes y la mezcla de conservantes .
La mezcla de almidones se elabora en un 70% del total del agua que contiene la mezcla final. Para la elaboración de esta mezcla se emplea entre un 10% a 50% de uno o varios almidones como pueden ser el almidón de maíz, el almidón de trigo, el almidón de centeno, el almidón de avena, el almidón de cebada, el almidón de patata, el almidón de tapioca o el almidón de guisante. Preferentemente se elabora con almidón de maíz. Se agita y se recircula el agua hasta que se quede una mezcla homogénea y sin grumos. El tiempo empleado para esta
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) mezcla depende de la temperatura del agua y puede oscilar entre 2 minutos si el agua está a entre 60 y 80°C y 5 minutos si el agua está a temperatura del ambiente. Si el agua está a temperatura del ambiente se debe de mezclar o cizallar a 3000 rpm.
La mezcla de conservantes, que comprende un 0,1% del peso total de la mezcla final, se elabora o bien junto con la mezcla de almidones o aparte. Si se elabora junto con la mezcla de almidones, se disuelve en ésta una mezcla de conservantes que comprende 74% de sal de sorbato sódico y 36% de sal de benzoato y se agita durante 1 minuto. Si se prepara por separado, se mezcla en una parte del agua destinada para la mezcla de almidones la mezcla de conservantes (es decir que, por ejemplo, se utiliza el 10% del total del agua que contiene la mezcla final para la mezcla de conservantes y por lo tanto un 60% del total del agua para la mezcla de almidones ya que luego se juntan estas dos) . En esta ocasión el agua tiene preferiblemente 20°C y se mezcla durante 20 minutos hasta obtener una mezcla homogénea y sin grumos. Una vez que se quiere adjuntar la mezcla de conservantes a la mezcla de almidones se debe de llevar la temperatura de la mezcla de conservantes a la misma temperatura de la mezcla de almidones.
La mezcla de ácidos orgánicos se elabora en un 30% del total del agua que contiene la mezcla final. Para la elaboración de esta mezcla se emplea entre un 1 a un 10% de uno o varios ácidos orgánicos como pueden ser el ácido cítrico, ácido láctico, ácido acético, ácido
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) ascórbico, ácido málico o ácido tartárico. Preferiblemente se utiliza una mezcla de ácido cítrico y ácido láctico, preferiblemente a igual porcentaje. La cantidad y concentración de ácido a añadir se puede calcular según cualquier de los métodos conocidos por un experto en la materia, siempre que la mezcla final tenga un pH inferior a 4.2. Se agita y se recircula el agua hasta que se quede una mezcla homogénea y sin grumos. El tiempo empleado para esta mezcla depende de la temperatura del agua y puede oscilar entre 2 minutos si el agua está a entre 60 y 80°C y 5 minutos si el agua está a temperatura del ambiente.
Una vez listas las mezclas, se procede al mezclado de las mismas. A la mezcla de almidones, que ya contiene la mezcla de conservantes, se va añadiendo de manera lenta y enérgica la mezcla de ácidos orgánicos para evitar la formación grumos y de cristales de conservantes por acidificación del medio de la mezcla. Preferiblemente se realiza el mezclado en un homogeneizador donde la mezcla de ácidos orgánicos se añade a la mezcla de almidones (con los conservantes) a razón de aproximadamente 10kg/min con una velocidad de agitación entre 600 y lOOOrpm. La mezcla de ácidos orgánicos se añade preferiblemente mediante una bomba de vacío con una llave de aspiración que se abre al alcanzar la presión adecuada. Una vez que se haya adicionado toda la mezcla de ácidos orgánicos, se cierra la llave de aspiración, se reanuda la recirculación rápida que se ha detenido al añadir la mezcla de ácidos orgánicos, y se mantiene en recirculación rápida durante preferiblemente 2 minutos.
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) En este punto se obtiene un pegamento.
Para esterilizar el pegamento y dar un pegamento alimenticio con una fecha de caducidad extensa, es preferible dosificar éste en recipientes autoclavables para el proceso de esterilización en autoclaves.
Este proceso de esterilización se realiza con el producto en recipientes autoclavables y sometiéndoles a una temperatura de 120°C y una presión de 1 atm durante 20 a 30 minutos. El pegamento alimenticio ahora tiene una caducidad de al menos dos años en los lineales si no se abre el recipiente, y al menos 6 meses al abrirse el recipiente .
Opcionalmente, el producto se puede enfriar en un proceso de abatimiento rápido de temperatura que termina a una temperatura inferior a los 10°C en el menos tiempo posible para obtener un producto con una caducidad aun más larga.
Finalmente se encajan opcionalmente los recipientes con el producto esterilizado en cualquier tipo de envase o caja para ser transportado.
En la tabla 1 se resume los porcentajes de cada mezcla según un ejemplo de realización preferente de la invención y otro ejemplo aun más preferente de la invención, elaborando 100kg de pegamento alimenticio.
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) Ingredientes Porcentaje Ejemplo
Mezcla de almidones 10-50% 20kg
Mezcla de ácidos orgánicos 1-10% 5kg
Mezcla de conservantes 0, 1% lOOgr
Agua CSP 100% 74 , 9kg
Tabla 1: Porcentajes de cada elemento de cada mezcla según un ejemplo de realización preferente de la invención general y según una realización preferente de la invención concreto donde se elabora 100kg de pegamento alimenticio.
En la tabla 2 se resume el tiempo de agitación recirculación para la elaboración de cada mezcla según la temperatura del agua, según una realización preferente de la invención.
Tabla 2: Tiempo de agitación recirculación para la elaboración de cada mezcla dependiendo de la temperatura del agua según una realización preferente de la invención.
Una realización preferente y nunca limitativa de
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) invención, ilustrado en la figura 1, comprende
1) Una etapa de elaboración de la fase básica. En una cuba principal del homogeneizador (1) se añada 44, 94 de agua (el 60% del agua que comprende un producto final de 100kg) preferiblemente destilada. Se caliente el agua a 60°C y se adiciona 20kg de almidón de maíz como almidón preferible, pero nunca limitativo, de utilizar. Se agita y se recircula a velocidad máxima durante 2 minutos. Abrir la cuba y comprobar que la homogeneización es correcta y que no quedan grumos.
2) Una etapa de elaboración de la mezcla de conservantes. En una tolva adicional (2) se mezcla 7,49kg de agua a 20°C (el 10% del agua que comprende un producto final de 100kg, que junto con la mezcla de almidones hacen los 52,43kg indicados en la tabla 1) con lOOgr de una mezcla de conservantes que comprende 74gr (74%) de sal de sorbato sódico y 36gr (36%) de sal de benzoato. Se mezcla durante 20 minutos y se calienta a 60°C para poder añadirlo a la tolva principal (1) con la mezcla de almidones ya preparada mediante una válvula (2.1).
3) Una etapa de elaboración de la mezcla de ácidos orgánicos. En una tercera tolva (3) se añade 22, 47 kg de agua (el 30% del total del agua del producto final según especificado en la tabla 1), preferiblemente agua destilada, y se calienta a 60°C. Se le añade 5kg de una mezcla de ácido cítrico y ácido láctico a una molaridad y porcentaje cada ácido para dar un producto final
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) con un pH inferior a 4.2 y se agita recirculando durante 2 minutos. ) Una etapa de mezclado de las fases. Se acciona la bomba de vacio y cuando éste alcance la presión adecuada, se abre la llave de aspiración (3.1) para mezclar la mezcla de ácidos orgánicos a la mezcla de almidones con conservantes de manera lenta. Al aplicar el vacio se para por un momento la recirculación en la tolva principal (1) hasta que se comienza la aspiración de la mezcla de ácidos orgánicos. Una vez añadida toda la mezcla de ácidos orgánicos se cierra la llave de paso, se desconecta el vacio y se sigue con una recirculación rápida durante 2 minutos. ) Una etapa de dosificación de la mezcla final en recipientes autoclavables . ) Una etapa de esterilización de los recipientes con la mezcla final en una autoclave durante 30 minutos a 120°C y una presión de 1 atm. ) Una etapa de encajar los recipientes en cajas para ser transportados.
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26)