ESPA ˜NA
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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA
T3
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86 N´umero de solicitud europea: 90114915.3 k
86 Fecha de presentaci´on : 03.08.90 k
87 N´umero de publicaci´on de la solicitud: 0 469 176 k
87 Fecha de publicaci´on de la solicitud: 05.02.92
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54 T´ıtulo: Procedimiento para la obtenci´on de un producto coagulado deshidratado.
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73Titular/es: Societ´e des Produits Nestl´e S.A.
Case Postale 353 CH-1800 Vevey, CH
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45 Fecha de la publicaci´on de la menci´on BOPI:
01.07.95
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72 Inventor/es: Thomas, Remi
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45 Fecha de la publicaci´on del folleto de patente:
01.07.95
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74 Agente: Isern Jara, Jorge
Aviso:
En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´on (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas).5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 DESCRIPCION
El presente invento se refiere a un procedimiento para la obtenci´on de un producto coagulado deshi-dratado. Mas especialmente, la presente invenci´on tiene por objeto un procedimiento del citado tipo en el cual el producto a tratar es a base de huevos o de leguminosas como p.e. los guisantes o la soja.
En efecto, es ´util en la industria agro-alimentaria poder disponer de guarniciones coaguladas deshi-dratadas que pueden ser r´apidamente incorporadas a un plato principal para dar inmediatamente un producto acabado por simple rehidrataci´on y eventual calentamiento y las guarniciones coaguladas des-hidratadas deben, sin duda, presentar la calidad de conservaci´on suficiente.
Es conocida la propuesta de guarniciones a base de huevo, en las cuales los huevos, despu´es de batirlos para tortilla se cuecen, y por lo tanto se coagulan, y despu´es se deshidratan.
Para obtener un producto que pueda ser reconstruido inmediata e instant´aneamente, es necesario que la porosidad del producto deshidratado sea suficiente para asegurar una migraci´on r´apida del agua al rehidratarse.
Esto puede conseguirse por liofilizaci´on que, sin perder la, forma del producto coagulado, permita obtener un producto deshidratado final que presente una porosidad suficiente para permitir una r´apida rehidrataci´on.
Desgraciadamente, el tratamiento por liofilizaci´on es muy caro, la utilizaci´on de las instalaciones es delicada y los cambios t´ermicos son de un bajo rendimiento por lo que el volumen de las instalaciones es importante.
Por otra parte, si se quiere evitar la liofilizaci´on, resulta que un secado al vac´ıo o por aire caliente, por ejemplo, no permiten la obtenci´on de un producto satisfactorio ya que el producto es demasiado compacto y necesita un tiempo de cocci´on de varios minutos o, por el contrario, el producto obtenido no es lo suficientemente seco porque la costra formada impide la migraci´on del agua.
La GB-A1- 1274 905 describe un procedimiento seg´un. el cual se tratan diversos productos pulveru-lentos secos por medio de aire h´umedo, a fin de preparar un producto aglomerado f´acil de dispersar en agua. Seg´un esta t´ecnica, se aplica ´unicamente la adhesi´on mec´anica de las part´ıculas as´ı aglomeradas, fen´omeno que es reversible a voluntad.
En el caso de la presente invenci´on, se trata principalmente de conservar de forma irreversible la estructura de los ingredientes prot´eicos utilizados, por lo cual una operaci´on de coagulaci´on en presencia de aire h´umedo, realizada de forma que se conserve intacta la estructura porosa de las primeras materias prot´eicas previamente deshidratadas es lo que se consigue.
La presente invenci´on tiene por lo tanto por finalidad un procedimiento de obtenci´on de un producto coagulado y deshidratado que presente las caracter´ısticas de la rehidrataci´on suficiente para permitir la obtenci´on de un producto final comparable con el producto fresco.
La presente invenci´on tiene tambi´en por finalidad un procedimiento del tipo anteriormente descrito en el cual sea posible regular perfectamente el grado de coagulaci´on del producto.
La presente invenci´on tiene, pues, por objeto un procedimiento de obtenci´on de un producto coagu-lado deshidratado como el que se define en la reivindicaci´on 1.
Por aire h´umedo se entiende tambi´en una mezcla de aire y vapor, mas que de vapor en sentido estricto. Por lo tanto, el procedimiento consiste esencialmente en secar la primera materia no coagulada d´andole una estructura porosa y conservar esta porosidad inicial durante la coagulaci´on lo que permite obtener un producto final coagulado y deshidratado f´acilmente rehidratable.
En el procedimiento seg´un la invenci´on la deshidrataci´on puede hacerse por microondas y a presi´on reducida.
Este tratamiento por microondas permite dominar totalmente el esponjamiento del producto y por lo tanto su porosidad, permitiendo controlar perfectamente las caracter´ısticas de rehidrataci´on del producto final, conservando intactas las propiedades de las prote´ınas.
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Al realizarse la coagulaci´on en aire h´umedo, una parte del vapor presente en este aire h´umedo se condensa sobre el producto deshidratado, lo que permite la coagulaci´on de las prote´ınas.
Esta coagulaci´on tiene lugar sin modificar la estructura de las piezas deshidratadas que conservan su porosidad.
Otras caracter´ısticas y ventajas se tratar´an en la siguiente descripci´on en la cual los porcentajes se expresan en peso.
Una materia prima que puede estar constituida por huevos frescos, puede homogenizarse con un mez-clador de palas o de h´elice.
Puede tratarse de una mezcla que respete las proporciones naturales entre clara y yema, pero tambi´en puede enriquecerse en clara o en yema. La mezcla, antes de su deshidrataci´on, puede tambi´en concen-trarse incorporando, por ejemplo, huevos en polvo.
Tambi´en pueden a˜nadirse otros ingredientes en polvo o en forma l´ıquida. Durante la fase de homo-geneizaci´on puede ser interesante limitar la incorporaci´on de aire a fin de limitar el esponjamiento en la ulterior fase de deshidrataci´on.
La mezcla as´ı obtenida se deshidrata seguidamente, siendo el contenido en materia seca de mas del 90 %.
Esta deshidrataci´on se lleva a cabo a una temperatura que evite la coagulaci´on de las prote´ınas. En el caso de una materia prima a base de huevos, la temperatura de deshidrataci´on ser´a inferior a los 58◦C que es la temperatura de coagulaci´on de las prote´ınas de los huevos.
En efecto, la coagulaci´on lleva a la formaci´on de agregados compactos en los que el agua est´a fuer-temente unida lo que supone un proceso de deshidrataci´on largo e incompleto, no teniendo el producto obtenido la suficiente porosidad que permita una r´apida rehidrataci´on.
Seg´un una variante del procedimiento de la invenci´on, la deshidrataci´on se lleva a cabo con microon-das a presi´on reducida lo que permite controlar las condiciones de esponjamiento del producto.
En efecto, en el caso de una deshidrataci´on por microondas, el esponjamiento del producto viene determinado por la temperatura de entrada del producto y por la presi´on existente en la c´amara de microondas.
Es evidente que cuando mas elevada sea la temperatura de entrada, tanto menor ser´a la viscosidad del producto y menor ser´a el esponjamiento. As´ı, para una mezcla de la siguiente composici´on:
Masa (%) Yema de huevo salada 39,82 Yema de huevo en polvo 17,26 Clara de huevo en polvo 16,72 Leche descremada 10,09 Agua 16,11
Si la deshidrataci´on se hace a presi´on reducida de 1333 Pa, a una velocidad horaria de 20 kg/h, con una potencia de microondas de 6,5 kw, la siguiente tabla nos muestra la evoluci´on de la densidad del producto terminado en funci´on de la temperatura de entrada del producto.
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Temperatura Dimensiones de la capa del producto materia densidad
de entrada seca
del prod. alto ancho final (%) no compactada compactada
30◦C +-1 4 cm 30 cm 94,49 0,205 0,221 40◦C +-1 3,5 cm 25 cm 96,87 0,241 0,260
Se ve claramente que el aumento de la temperatura disminuye la viscosidad, y el esponjamiento es menor por lo que crece,la densidad del producto.
Por otra parte, un esponjamiento mas d´ebil disminuye la superficie de intercambio entre el producto y el aire ambiental, lo que aumenta la temperatura de secado y por lo tanto el rendimiento en evaporaci´on lo que lleva a un contenido en materia seca mas elevado en el producto final.
Por otra parte, la siguiente tabla nos muestra la influencia de la presi´on residual en la c´amara de microondas sobre el contenido final en materia seca y sobre la temperatura de secado, para una mezcla id´entica a la antes indicada, para una temperatura de entrada de 30◦C y una potencia en microondas de 6,5 kw.
Presi´on en la c´amara dimensiones de la capa del producto (cm) temperatura materia seca de secado final mm Hg Pa altura anchura (◦C) (%) 7 933 3 25 54 98,22 10 1333 4 25 49 96,78 20 2666 4 a 5 35 44 96,14 40 5333 6 a 7 45 42 95,21
Por otra parte, como antes se ha dicho, la temperatura de secado es inversamente proporcional al esponjamiento que, al aumentar la superficie, favorece el enfriamiento.
Queda, pues, claro que, cu´anto mas elevada es la presi´on residual, mayor es el esponjamiento. Espe-cialmente se observa que a 5333 Pa el esponjamiento es 4 veces mayor que a 933 Pa.
Actuando sobre la temperatura de entrada. y sobre la presi´on en la c´amara de microondas es efecti-vamente posible obtener el esponjamiento, y por lo tanto la porosidad, deseada.
Preferiblemente, las condiciones de deshidrataci´on por microondas podr´ıan ser una temperatura de entrada de unos 50◦C, a fin de aumentar el rendimiento en evaporaci´on, y una presi´on inferior a los 1333 Pa.
El producto una vez deshidratado, con un contenido en materia seca mayor del 90 %, preferiblemente entre un 94 y un 97 %, puede reducirse a trozos por rotura y subsiguiente granulaci´on y tamizado hasta alcanzar el tama˜no deseado.
Seguidamente se coagula el producto.
El producto seco, a temperatura ambiente, se somete a una corriente de aire h´umedo a una tempera-tura seca superior a los 100◦C.
Hay un cambio de energ´ıa t´ermica entre el producto y el aire que cede una parte de su energ´ıa para recalentar el producto.
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
El agua presente en el aire h´umedo se condensa sobre el producto deshidratado. Esta condensaci´on, que aporta el agua necesaria para la coagulaci´on de las prote´ınas, se realiza hasta que la temperatura del producto sea igual al punto de roc´ıo del aire h´umedo.
Cuanto mas elevados sean el punto de roc´ıo y la humedad relativa, mayor es la condensaci´on del vapor de agua.
Asimismo, cuanto mas d´ebil es la temperatura del producto mayor es la condensaci´on.
Despu´es de esta condensaci´on, el peso del agua condensada representa entre el 1 y el 15 % del peso del producto tratado, siendo suficiente esta cantidad de agua para permitir la coagulaci´on de las prote´ınas.
La coagulaci´on de las prote´ınas se obtiene si la condensaci´on del agua corresponde a una temperatura de roc´ıo suficiente.
El grado de coagulaci´on del producto viene, pues, determinado por las caracter´ısticas del aire h´umedo utilizado.
Un aire h´umedo con un punto de roc´ıo de 70◦C dar´a lugar a un producto poco coagulado; un aire h´umedo con un punto de roc´ıo de 100◦C dar´a lugar a un producto muy coagulado.
Utilizando aire h´umedo a presi´on es asimismo posible obtener puntos de roc´ıo superiores a los 100◦C. Al t´ermino de la fase de condensaci´on la temperatura del producto es la temperatura de roc´ıo del aire. El producto recibe entonces la energ´ıa por el aire caliente, elev´andose su temperatura hasta la tem-peratura h´umeda.
Obs´ervese que esta fase de recalentamiento es casi inexistente cuando la humedad relativa del aire es elevada. En efecto, las temperaturas h´umeda y de roc´ıo quedan muy pr´oximas entre s´ı.
Cuando ya se ha alcanzado la temperatura h´umeda, el producto permanece a esta temperatura siem-pre que la actividad del agua de condensaci´on sea igual a I. Luego, al secarse el producto, se establece un equilibrio entre la actividad del agua del producto y la humedad-relativa del aire.
La temperatura del producto se eleva hasta la temperatura seca del aire h´umedo.
Los siguientes ejemplos ilustran la puesta en pr´actica del procedimiento seg´un la invenci´on. Ejemplo 1
Se ha deshidratado una mezcla de la siguiente composici´on: Masa (%) Yema de huevo salada 39,82 Yema de huevo en polvo 17,26 Clara de huevo en polvo 16,72 Leche descremada 10,09 Agua 16,11
El producto obtenido tiene un contenido en materia seca del 97 % y la siguiente composici´on: Masa (%) Yema de huevo 54,08 Clara de huevo 24,79 Leche descremada 15,76 Sal 2,57 Agua 3,00
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
El producto se ha reducido a pedazos de 1 a 2 cm.
Despu´es se ha coagulado al aire h´umedo hasta obtener un grado de coagulaci´on correspondiente al de los huevos duros.
El producto presenta una conservaci´on excelente; incluso despu´es de 12 meses a 20◦C el producto conserva un sabor fresco y su color no se ha alterado no decolor´andose ni oscureci´endose.
El producto se rehidrata instant´aneamente en agua hirviente. El sabor es bueno.
Ejemplo 2
Un aislado desengrasado de prote´ınas de soja se ha deshidratado hasta un contenido en materia seca de 93,55 % y se ha tratado por aire h´umedo a una temperatura seca de 120◦C, durante 30 segundos y a una temperatura h´umeda de 80◦C.
El producto presenta entonces una relaci´on nitr´ogeno soluble/nitr´ogeno total de 22 3 %, en compa-raci´on con una relaci´on nitr´ogeno soluble/nitr´ogeno total de 38,3 % para el producto no coagulado, siendo la relaci´on nitr´ogeno soluble/nitr´ogeno total caracter´ıstica del grado de coagulaci´on.
Por lo tanto, el 42 % de las prote´ınas solubles se han coagulado. Ejemplo 3
Un aislado desengrasado de prote´ınas de soja id´entico al del ejemplo precedente, se ha tratado en las mismas condiciones pero a una temperatura h´umeda de 96◦C.
El producto ha presentado entonces una relaci´on nitr´ogeno soluble/nitr´ogeno total de 10,0 %, habi´endose coagulado el 76 % de las prote´ınas solubles.
Los siguientes ejemplos comparativos ilustran las insuficiencias de los procedimientos que consisten ya sea a secar un producto coagulado, ya sea a tratar de coagular un producto deshidratado sin emplear aire h´umedo.
Ejemplo 4
Unas prote´ınas de guisante en forma de polvo se han dispuesto sobre, un tamiz, en capa fina, a fin de permitir el paso del aire h´umedo.
Las condiciones experimentales son las siguientes:
Carga por plataforma 0,300 kg Espesor de la capa del producto 2 a 3 mm Velocidad del aire h´umedo 1,2 m/s temperatura seca del aire 140◦C Duraci´on del tratamiento 30 s
Se ha realizado tres series de ensayo haciendo variar el contenido en materia seca del producto y la temperatura h´umeda del aire.
La coagulaci´on de las prote´ınas se eval´ua por la relaci´on nitr´ogeno soluble/nitr´ogeno total (NS/NT). La tabla siguiente indica, en porcentaje, la relaci´on (NS/NT) en funci´on de las condiciones del trata-miento.
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Contenido en Testigo Temperatura h´umeda del aire materia seca
del producto 80◦C 85◦C 90◦C 95◦C (%)
Nitr´ogeno soluble/nitr´ogeno total
94,90 33,4 33,5 33,2 31,5 32,6 90,46 33,6 32,9 33,2 32,2 30,7 86,06 32,9 32,7 31,6 30,8 30,5
Se observa claramente
– Que la coagulaci´on es tanto mas importante cuando el contenido en materia seca es menor. – La coagulaci´on de las prote´ınas del guisante solo se produce a partir de una temperatura h´umeda
igual o superior a los 85◦C
La coagulaci´on de las prote´ınas del guisante necesita la utilizaci´on de vapor sobrecalentado a presi´on en el que la temperatura de condensaci´on es mayor o igual a 100◦C.
Ejemplo comparativo 1
Una mezcla a base de huevo se pone a calentar en un recipiente hasta obtener la coagulaci´on. Cuando la deseada coagulaci´on se ha conseguido, el producto se expone en plano, siendo el espesor m´aximo de la capa del producto de 2 cm.
Estos planos o bandejas se ponen en una estufa al vac´ıo.
La temperatura de calentamiento es de 80◦C y la presi´on absoluta es de 20 mm de Hg. El tiempo de secado necesario para la deshidrataci´on del producto es de 9 horas.
El producto obtenido no presenta las caracter´ısticas deseadas; es compacto y necesita muchos minutos de cocci´on antes de su consumo.
Ejemplo comparativo 2
Una mezcla a base de huevo se pone a calentar en un recipiente hasta conseguir la coagulaci´on. Cuando ya se ha conseguido la coagulaci´on deseada el producto se dispone sobre bandejas, siendo de 2 cm el espesor m´aximo de la capa del producto.
Las bandejas se disponen en un secador de aire caliente. Las condiciones del secado son:
Temperatura del aire 60◦C Velocidad del aire 2,5 m/s Humedad relativa 10 %
Despu´es de una hora de tratamiento el producto tiene costra y no se seca mas; el interior de los pedazos es h´umedo.
El producto obtenido es insuficientemente seco; la costra formada impide la migraci´on del agua. Ejemplo comparativo 3
Un producto seco obtenido por desecaci´on en microondas de una mezcla a base de huevos se trata por aire caliente para coagular las prote´ınas.
La temperatura seca del aire se ajusta a un valor superior a la temperatura de coagulaci´on de las prote´ınas de huevo.
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Temperatura de secado 120◦C Humedad relativa 5 % Velocidad del aire 2,5 m/s
Despu´es de 5 min. de tratamiento el producto presenta un principio de color pardo, siendo su conte-nido en materias secas superior al 98,5 %.
Durante la rehidrataci´on del producto obtenido, las prote´ınas se disuelven en el agua, ya que este tratamiento no ha conseguido la coagulaci´on de las prote´ınas.
Ejemplo comparativo 4:
Una mezcla a base de huevos se deshidrata y coagula con microondas,
Durante el tratamiento la presi´on se mantiene a 80 mm de Hg y la temperatura del producto alcanza los 70◦C.
Se consigue la coagulaci´on de las prote´ınas, pero el producto se presenta en forma de aglomerados compactos.
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de obtenci´on de un producto coagulado deshidratado, con el cual se deshidrata la materia prima en condiciones adecuadas para darle una estructura porosa y hasta la obtenci´on de un contenido en materia seca de mas del 90 %, se coagula despu´es la materia deshidratada por tratamiento con aire h´umedo conservando su porosidad inicial.
2. Procedimiento seg´un la reivindicaci´on 1 con el cual la deshidrataci´on se lleva a cabo con un trata-miento en una c´amara de microondas bajo presi´on reducida.
3. Procedimiento seg´un la reivindicaci´on 2 en el cual la temperatura de entrada de la materia prima en la c´amara de microondas y la presi´on en la misma se regulan en funci´on de la deseada porosidad.
4. Procedimiento seg´un la reivindicaci´on 3 en el cual la temperatura de entrada del producto es de 50◦C y la presi´on en la c´amara de microondas es inferior a 1333 Pa.
5. Procedimiento seg´un la reivindicaci´on 1 en el cual la temperatura de roc´ıo del aire h´umedo se elige en funci´on del grado de coagulaci´on del deseado producto final.
6. Aplicaci´on del procedimiento seg´un una de las reivindicaciones precedentes para la obtenci´on de un producto coagulado deshidratado a base de huevos o de prote´ınas de leguminosas.
NOTA INFORMATIVA:Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposici´on Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicaci´on del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a Espa˜na y solicitadas antes del 7-10-1992, no producir´an ning´un efecto en Espa˜na en la medida en que confieran protecci´on a productos qu´ımicos y farmac´euticos como tales.
Esta informaci´on no prejuzga que la patente est´e o no inclu´ıda en la mencionada reserva.
