Moulay, Leila (Ctra. Nacional III Km. 331, Camí de Torrent s/n, QUART DE POBLET, E-46930, ES)
Alvin Ibarra, Sixto (Ctra. Nacional III Km. 331, Cami de Torrent s/n, Quart De Poblet, E-46930, ES)
Nold Sniderman, Zachary (Ctra. Nacional III Km. 331, Cami de Torrent s/n, Quart De Poblet, E-46930, ES)
Moulay, Leila (Ctra. Nacional III Km. 331, Camí de Torrent s/n, QUART DE POBLET, E-46930, ES)
Alvin Ibarra, Sixto (Ctra. Nacional III Km. 331, Cami de Torrent s/n, Quart De Poblet, E-46930, ES)
| 1. | l. e. Paso de secado. f. |
| 2. | Paso de molido o tamizado. |
| 3. | "Proceso" según Ia reivindicación 1 en el que Ia materia prima es un derivado de cacao que se ha sometido previamente a una extracción con agua o agua/alcohol. |
| 4. | "Proceso" según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque Ia materia prima se mezcla con agua en una proporción superior a 1:5 (derivado de cacao:agua). |
| 5. | "Proceso" según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque Ia materia prima se mezcla con agua en una proporción 1:7 (derivado de cacao:agua). |
| 6. | "Proceso" según reivindicaciones 1, 2 y 3 caracterizado porque Ia materia prima se mezcla con agua en una proporción 1:9 (derivado de cacao: agua). |
| 7. | "Proceso" según reivindicaciones anteriores caracterizado porque Ia mezcla se calienta entre 2O0C y HO0C. |
| 8. | "Proceso" según reivindicaciones anteriores caracterizado porque Ia mezcla tiene un pH entre 5'4 y 7. |
| 9. | "Proceso" según reivindicaciones anteriores caracterizado porque se agrega un catalizador a Ia mezcla de acuerdo con Ia enzima utilizada. |
| 10. | "Proceso" según reivindicaciones anteriores caracterizado porque se usa una enzima para degradar los hidratos de carbono insolubles a sus derivados más solubles. |
| 11. | "Proceso" según reivindicaciones anteriores caracterizado porque Ia enzima empleada es una αamilasa. |
| 12. | "Proceso" según reivindicaciones anteriores caracterizado porque se produce Ia reacción enzimática durante más de 1 hora. |
| 13. | "Proceso" según reivindicaciones anteriores caracterizado porque Ia reacción enzimática se produce durante 3 horas. 13. "Proceso" según reivindicaciones anteriores caracterizado porque se usa una centrifugación para separar Ia fase líquida de Ia fase sólida. 14, "Proceso" según reivindicaciones anteriores caracterizado porque Ia centrifugación se realiza usando un decantador. |
| 14. | 15 "Proceso" según reivindicaciones anteriores caracterizado porque se efectúa una clarificación. 16, "Proceso" según reivindicaciones anteriores caracterizado porque se efectúa un paso correspondiente a un segundo layado o lavado adicional. |
| 15. | 17 "Proceso" según reivindicación 16 caracterizado porque el paso de segundo lavado emplea una proporción superior a 1:1 fase sólida: agua. |
| 16. | 18 "Proceso" según reivindicaciones 16 y 17 caracterizado porque el paso de segundo lavado emplea una proporción superior a 1:3 fase sólida: agua. |
| 17. | 19 "Proceso" según reivindicaciones 16, 17 y 18 caracterizado porque el paso de segundo lavado emplea una proporción 1:5 fase sólida: agua. |
| 18. | 20 "Proceso" según Ia reivindicación 16, caracterizado porque Ia mezcla en el paso de segundo lavado adicional se calienta a más de 2O0C para aumentar Ia extracción del contenido soluble. |
| 19. | 21 "Proceso" según Ia reivindicación 16, caracterizado porque Ia mezcla en el paso de segundo lavado adicional se calienta a 4O0C para aumentar Ia extracción del contenido soluble. 22. |
| 20. | "Proceso" según Ia reivindicación 16, caracterizado porque Ia mezcla se separa por centrifugación. |
| 21. | "Proceso" según Ia reivindicación 22, caracterizado porque Ia mezcla se separa usando un decantador. |
| 22. | "Proceso" según Ia reivindicación 22, caracterizado porque Ia mezcla se separa usando un clarificador. |
| 23. | "Proceso" según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque Ia fase sólida resultante se seca a presión normal, inferior o al vacío. |
| 24. | "Proceso" según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque Ia fase sólida se seca a temperatura superior a 40°C. |
| 25. | "Proceso" según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque Ia fase sólida se seca a 120° C de temperatura. |
| 26. | "Proceso" según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el material seco contiene menos del 10% de agua. |
| 27. | "Proceso" según cualquiera , de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el material seco contiene menos del 8% de agua. |
| 28. | "Proceso" según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el material seco contiene preferiblemente 5% de agua. |
| 29. | "Proceso" según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque Ia fase sólida seca se somete a un proceso de molido opcional para descomponer las partículas grandes. |
| 30. | "Proceso" según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque se usa una fase de tamizado opcional para eliminar las partículas grandes. |
| 31. | "Proceso" según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el producto resultante tiene menos del 8% de hidratos de carbono. |
| 32. | "Proceso" según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el producto resultante tiene 1% de hidratos de carbono. |
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El objeto de Ia presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva consiste en un PROCESO PARA PREPARAR UN POLVO DE CACAO CON UN BAJO CONTENIDO DE HIDRATOS DE CARBONO. El incremento de las personas con sobrepeso u obesidad producido durante los últimos años a nivel mundial constituye uno de los problemas sanitarios más importantes en Ia actualidad, y se relaciona con el aumento en Ia aparición de otras enfermedades como Ia diabetes o Ia enfermedad cardiovascular. Además se prevé un aumento para los próximos años tanto en Ia incidencia de Ia obesidad como de las enfermedades relacionadas con su presencia. La existencia de este problema y las previsiones del mismo para los próximos años ha impulsado las recomendaciones sobre dietas saludables, aumentado Ia popularidad de las dietas bajas en hidratos de carbono, también conocidas como dietas "low carb". Por otro lado, es bien conocida Ia popularidad de productos como los snacks basados en cacao y en el chocolate, y Ia inclusión de muchos de ellos en el sector de los alimentos saludables y dietéticos.
ANTECEDENTES Debido a Ia gran popularidad del cacao y sus derivados son muchas las patentes que hacen relación a estos productos y a los procesos implicados en su elaboración, alguna de estas patentes guardan estrecha relación con el proceso descrito en Ia presente invención pudiéndose considerar el estado de Ia técnica aplicable. En concreto, las patentes US2002058092 "Method for recovering aroma concéntrate from a caffeine- or theobromine-comprising food base material" y GB 0400981.7 "Chocolate Flavor Extract" tratan sobre
Ia materia prima usada en esta invención. La primera patente US2002058092 describe Ia obtención de un producto ricos en aromas partiendo de productos ricos en cafeína o teobromina, incluido el cacao, mediante una extracción acuosa y una pervaporización posterior.
La segunda patente GB 0400981.7 trata de Ia obtención de un aroma de chocolate partiendo de polvo de chocolate. En cualquier caso, ninguna de las dos patentes hace mención alguna al uso del derivado o subproducto obtenido tras Ia extracción del aroma. Por otro lado, Ia obtención de un cacao bajo en hidratos de carbono es un objetivo perseguido desde hace tiempo y que ya puede datarse desde 1900 en Ia patente GB190012956" Improvements in Cocoa Preparation and in the Process of Manufacture thereof, especially adapted for Sufferers from Diabetes" que describe Ia obtención de un cacao bajo en carbohidratos para su uso en diabéticos, a diferencia de Ia presente invención en donde el polvo de cacao bajo en carbohidratos obtenido se dirige al público en general. Los inventores para Ia obtención del cacao bajo en carbohidratos parten de un polvo de cacao típico al que eliminan los carbohidratos mediante una caramelización y un tratamiento ácido. Las diferencias entre esta patente y presente invención radican tanto en Ia materia prima usada, como en el proceso y en las características del producto final.
La utilización de hidrólisis enzimáticas sobre polvo de cacao también ha sido descrita en otras patentes. Así por ejemplo en las patentes US4343818 "Cocoa product and process of preparation" y
CH622028 "Process for producing sweet foodstuffs from starch- containing vegetable producís" describen el uso de amilasa. En Ia primera de ellas se describe Ia obtención de un producto útil como saborizante y usan Ia amilasa para lograr una mayor solubilidad del producto obtenido. Esta mayor solubilidad se consigue gracias a Ia acción de Ia enzima amilasa rompiendo los carbohidratos,
especialmente el almidón ya que sus moléculas son muy grandes e insolubles. En Ia segunda patente se describe el proceso para Ia obtención de un polvo de cacao más dulce. Gracias a Ia rotura que Ia α-amilasa produce en los carbohidratos se obtienen azúcares simples que producen sabor dulce, de tal forma que se evita Ia necesidad de añadir más azúcares al polvo de cacao para Ia obtención de un sabor final dulce.
La patente US4948600 "Process for the purification of a material rich in cocoa dietary fiber" también describe el uso de enzimas sobre polvo de cacao. En concreto usa Ia enzima α-amilasa para romper los carbohidratos para así posteriormente poder eliminarlos.
DESCRIPCIÓN PE LA INVENCIÓN
El objetivo de esta patente es crear un polvo de cacao con un alto contenido en fibra y para ello se eliminan los carbohidratos y otros compuestos solubles. Las diferencias entre el proceso descrito en Ia anterior patente y el descrito en Ia presente invención se refieren principalmente a Ia materia prima usada ya que en Ia patente publicada parten de polvo de cacao y en nueva invención se parte de un derivado de polvo de cacao al que previamente se Ie han extraído los aromas mediante una extracción con agua o con agua y alcohol.
En Ia presente invención se obtiene un polvo de cacao bajo en carbohidratos, inferior al 8%, útil para su inclusión dentro de Ia gama de productos saludables y dietéticos nombrada anteriormente, o para su inclusión en cualquier otro tipo de producto en el que se controle Ia cantidad final de hidratos de carbono.
En este proceso se usa un derivado de polvo de cacao como material de partida. El derivado de polvo de cacao usado se obtiene como resultado de un proceso de extracción cuyo objetivo es Ia creación de un extracto de cacao soluble. En este proceso, el polvo de cacao natural (sin alcalinizar) se mezcla con agua o una solución de alcohol/agua que contiene alcoholes como metanol o etanol. La
reacción se produce en un reactor a temperatura ambiente y Ia mezcla resultante se separa usando un decantador. La fase líquida se somete a procesamiento, concentración y estabilización posteriores, mientras que Ia fase sólida se usa como materia prima para el proceso descrito en Ia presente invención. En este punto, Ia fase sólida tiene una concentración de hidratos de carbono del 25%, mucho mayor que Ia cantidad típica encontrada en un cacao normal, que es de un 16,5%. Una descripción completa del contenido nutricional del derivado de cacao y Ia comparativa con un polvo de cacao típico puede encontrarse en Ia tabla 1.
Tabla 1. Comparación del contenido nutricional de un cacao natural y del derivado de cacao 1 .
1 Por 100 gramos de producto
2 Polvo de cacao desgrasado a 10-12% no alcalizado
El proceso puede empezar inmediatamente después del proceso de extracción. El derivado de cacao usado como materia prima puede tener un porcentaje extremadamente alto de agua, dependiendo de Ia eficiencia de Ia separación anterior y de si se utiliza o no algún sistema
de secado. De hecho, se han observado contenidos de agua superiores al 80%. En el caso de que no se utilice una extracción acuosa sino que se emplee una extracción alcohol/agua para Ia obtención de Ia materia prima es importante eliminar cualquier alcohol residual de Ia fase sólida, ya que puede perjudicar o inactivar completamente a Ia enzima que se utilizará en fases posteriores del proceso.
En Ia descripción siguiente, las concentraciones descritas están relacionadas con el peso seco del derivado de cacao.
En un primer paso del proceso el derivado de cacao se mezcla en un reactor con agua en una proporción superior a 1:5, por ejemplo, 1 :7 o 1:9 (derivado de cacao: agua). A continuación, se calienta Ia mezcla a Ia especificación de Ia enzima utilizada, en una gama de 20° a 110° C, por ejemplo, 90 0 C. Es importante tener en cuenta que si se utilizan temperaturas inferiores a 9O 0 C para Ia reacción enzimática, puede ser necesaria una gelatinización preliminar del almidón para obtener Ia máxima eficacia de Ia enzima. También el pH de Ia suspensión tiene que ajustarse según Ia gama funcional de Ia enzima, normalmente entre 5,4 y 7,0, por ejemplo, 6,4. En este momento debe añadirse Ia enzima y, si es necesario, un catalizador como Ca ++ . La cantidad de enzima utilizada para Ia hidrólisis, una α-amilasa, se añade según Ia concentración de almidón en Ia mezcla y el tiempo de reacción deseado. Por ejemplo, Termamyl 120 L, tipo L, de Novozymes, tiene una proporción de 120 unidades Kilo Novo (KNU) de α-amilasa. Cada KNU descompone 5,26 g de almidón por hora. Aumentando o reduciendo esta dosis se aumentará o reducirá el tiempo de reacción. En esta invención, Ia concentración usada fue de 200 μL de enzima por cada 100 g de derivado de cacao, que tiene un contenido de almidón del 25% (4 μL por 1 g de almidón). Dependiendo de Ia concentración escogida, puede producirse Ia reacción entre 1 y 5 horas, por ejemplo, en 3 horas. Una vez se ha agregado Ia cantidad deseada de enzima, se agita ligeramente para favorecer Ia actividad enzimática. Después de que se haya completado Ia reacción Ia enzima
debe ser ¡nactivada. Las condiciones de esta inactivación dependerán de Ia especificación de Ia enzima, en el caso de Termamyl Ia inactivación se realiza a 110- 12O 0 C durante 15 minutos.
Después de que se haya inactivado Ia enzima, Ia mezcla de derivado de cacao, agua y las partículas de almidón degradas ahora solubles, se centrifuga. Para Ia centrifugación pueden utilizarse decantadores como Pieralisi Baby 1 hasta el FR6002S o decantadores equivalentes. El sobrenadante o fase líquida obtenida tras Ia centrifugación, con su alta cantidad de hidratos de carbono disueltos, se descarta. En este punto es posible un paso de clarificación opcional.
Pueden usarse clarificadores de Alfa Laval o Westfalia Separator Co. La fase líquida resultante de Ia clarificación tiene un total de sólidos entre
1-4%.
La fase sólida obtenida puede someterse a otra etapa de lavado. Se añade agua en una proporción de 1:1 o superior, por ejemplo, 1:3, preferiblemente 1:5 (fase sólida: agua). Además, Ia solución puede calentarse para aumentar Ia eficacia del paso de lavado a más de 20 0 C, por ejemplo a 4O 0 C. En ese momento, Ia mezcla se centrifuga usando Ia misma técnica utilizada anteriormente. Como se ha indicado, puede emplearse una etapa de clarificación opcional al final de Ia etapa de lavado opcional.
Después del centrifugado o de Ia etapa de lavado opcional, el producto sólido es secado y molido. El secado, que puede realizarse usando secadores verticales u horizontales, puede llevarse a cabo a presión normal, inferior o en vacío, si es necesario. El secado puede realizarse a 4O 0 C o más, por ejemplo 12O 0 C, de acuerdo con Ia presión utilizada. El producto puede secarse a menos del 10% de contenido de humedad, por ejemplo 8%, preferiblemente 5%, para evitar así el crecimiento microbiológico. Con el fin de eliminar o separar los granulos que se forman durante el secado es necesario un paso de tamizado o molido
adicional. Para este paso pueden utilizarse molinos clasificadores o molinos de púas, junto con tamices horizontales con orificios menores de 500 μm, preferiblemente menores de 200 μm.
El producto resultante tiene un contenido de hidratos de carbono inferior al 8% si no se utiliza ningún paso de lavado y menor del 1% con el paso de lavado opcional.
DESCRIPCIÓN DE CASOS PRÁCTICOS:
Ejemplo 1. Reducción de hidratos de carbono en el derivado de polvo de cacao mediante degradación enzimática
En este ejemplo, se añadieron 100 g de derivado de polvo de cacao con un 65% de humedad en 1000 mi de agua. La mezcla se calentó a 9O 0 C y se añadieron 0,084 g de CaCI 2 como catalizador enzimático. La solución tenía un pH de 6,4. Se utilizaron 200 μL de Ia enzima Termamyl 120 L, tipo L de Novozyme para degradar los hidratos de carbono insolubles. La reacción tuvo lugar durante 2 horas bajo agitación constante. Pasado este tiempo, se subió Ia temperatura a HO 0 C durante 15 minutos para inactivar Ia enzima. A continuación se separó Ia solución mediante centrifugación. Los azúcares totales se midieron en Ia fase sólida. Se consiguieron 5,3g por 10Og de producto.
Ejemplo 2. Incorporación de un paso de lavado para obtener una mayor reducción de los niveles de hidratos de carbono. En este ejemplo después de Ia degradación enzimática y separación posterior se incorpora un paso de lavado posterior empleando 100 g de derivado de polvo de cacao y 500 mi de agua que fueron agitados durante 1 hora. A continuación se separó Ia mezcla resultante. Los azúcares totales se midieron en Ia fase sólida. Se consiguieron 0,9 g por 10Og de producto lavado.
Establecido el concepto expresado, se redacta a continuación Ia nota de reivindicaciones, sintetizando así las novedades que se desean
reivindicar:
Next Patent: KNITTED OR OTHER TYPE FABRIC