ES2204301B1 - Harina de algarroba desnaturalizada (had) con bajo contenido en taninos solubles y azucares, destinada al consumo humano, y procedimiento para su obtencion. - Google Patents

Abstract

Harina de pulpa de algarroba desnaturalizada (HAD) con el 3-10% de azúcares, 0,3-1% de ciclitoles (pinitol), 2-7% de lignina, 15- 28% de celulosa, 3-9% de hemicelulosa, 2-6% de pectina, 30-48% de taninos condensados, 4-9% de proteínas y menos del 5% de humedad. Esta composición le confiere elevada capacidad quelante de sales biliares, hipocolestorelemiante y laxante, sin efectos antinutricionales ni astringentes. El procedimiento de obtención se inicia con el tratamiento de la pulpa en un horno por encima de 140°C donde, por efecto térmico, se rompen las paredes celulares y se desnaturalizan los taninos condensados. Posteriormente la pulpa tostada es molida hasta un tamaño adecuado y llevada a un difusor, con adición o circulación de agua en unas determinadas condiciones de tiempo y temperatura para eliminar los taninos solubles y parte de los azúcares. A continuación, se decanta el agua y el residuo es llevado a un desecador. El producto seco se muele hasta una granulometría adecuada a suuso.

Description

Harina de algarroba desnaturalizada (HAD) con bajo contenido en taninos solubles y azucares, destinada al consumo humano, y procedimiento para su obtención.

Sector de aplicación de la patente

La harina de algarroba desnaturalizada y el procedimiento para su obtención a los que se refiere la presente Memoria, serán de aplicación en la industria del desarrollo de productos dietéticos con fibra rica en taninos condensados, para el consumo humano.

Estado de la técnica

Existe un gran interés en desarrollar productos dietéticos con fibra rica en compuesto polifenólicos por el conocido papel protector de estas sustancias sobre la enfermedad cardiovascular, por reducir la colesterolemia, y sus efectos sobre la integridad de la barrera intestinal y la prevención del cáncer de colon.

En este sentido, y por citar algunos estudios publicados, los compuestos polifenólicos presentes en diferentes concentraciones en la fibra dietética y en diferentes alimentos, poseen importantes efectos antioxidantes (Pulido R, Bravo L, Saura-Calixto F. Antioxidant activity of dietary poliphenols as determined by a modified ferric reducing/antioxidant power assay . J Agric Food Chem (2000) 48(8): 3396-402), utilizables en la prevención y tratamiento de diferentes patologías entre ellas el cáncer (Pool-Zobel BL, Adlercreutz H, Glei M, Liegibel UM, Sittlingon J., Rowland I, Wahala K, Rechkemmer G. Isoflavonoids and lignans Nave different potentials to modulate oxidative genetic damage in human colon cells . Carcinogenesis (2000) 21(6): 1247-52). No obstante, en las diferentes fibras dietéticas se encuentran en pequeña cantidad los taninos condensados o si se emplean productos enriquecidos en estos polifenoles naturales no serían utilizables en un tratamiento crónico de enfermedades degenerativas porque poseen, a esos niveles, un fuerte efecto astringente y antinutricional.

Por otro lado, las pectinas, gomas y otros productos similares, componentes mayoritarios de las fibras solubles, aunque se les han encontrado potenciales aplicaciones terapéuticas a sustancias producidas por su fermentación colónica (por ejemplo el butirato) importantes beneficios en el sistema inmune (Pérez R. Stevenson f. Jhonson J. Morgan M. Erickson K. Hubbard N.E. Morand L. Rudich S. Kaztnelson S. Sodium butyrate upregulates Kupffer cell PGE-2 production and modulates inmune function . J. Surg. Res. (1998) 78, 1-6; Lim B.O. Yamada K. Nonaka M. Kuramoto Y. Hung P. Sugano M. Dietary fibers modulate indices of intestinal inmune function in rats . J. Nutr. (1997) 127, 663-7.) y en la prevención del cáncer de colon en estudios en cultivos celulares (Sowa Y, Sakai T. Butyrate as a model for ``gene-regulating chemoprevention and chemoterapy'' . biofactors (2000); 12 (1-4): 283-7), en ensayos en humanos los resultados no son tan claros, probablemente porque fermentan rápidamente en el colon proximal y aportan poco butirato al colon distal, que es donde aparecen más frecuentemente los procesos neoplásicos (Perrin P, Pierre F, Patry Y, Champ M Berreur M, Pardal G, Bornet F, Meflah K, Menanteau J. Only fibres promoting a stable butyrate producing colonic ecosystem decrease the rate of aberrant crypt foci in rats . Gut. (2001) 48(1): 53-61). No obstante, está hoy perfectamente estudiado, principalmente por el interés económico de su impacto en la producción animal, el efecto de los taninos retrasando la fermentación bacteriana en el tubo digestivo. Por lo tanto podrían, en las concentraciones adecuadas, regular y retrasar la producción de butirato a las porciones finales del colon y recto.

Además la pulpa de algarroba es rica en un ciclitol el pinitol, producto que en el organismo se transforma en inositol, que es una molécula de enorme interés en el control del metabolismo celular (Bates SH, Jones RB, Bailey CJ. Insulin-like effect of pinitol. Br J Pharmacol (2000) 130 (8): 1944-48). El objeto de la presente invención es, por lo tanto, eliminar en la harina de pulpa de algarroba gran parte de sus azúcares y taninos solubles, pero manteniendo un contenido significativo de pinitol y modificar sus taninos condensados para, manteniendo sus efectos beneficiosos (hipolipemiantes, reguladores de la función intestinal, antioxidantes, etc.), eliminar sus efectos astringentes y antinutricionales y poder emplear así el producto como dietético.

Descripción de la patente

La harina de algarroba desnaturalizada con bajo contenido en taninos solubles y azúcares, que se cita, está constituida por una composición que, dependiendo de la variedad del fruto, presenta:

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 Azúcares \+ 3-10%\cr  Ciclitoles (pinitol) \+
0,3-1%\cr  Ligninas \+ 2-7%\cr 
Celulosas \+ 15-28%\cr  Hemicelulosas \+
3-9%\cr  Pectinas \+ 2-6%\cr 
Taninos condensados \+ 30-48%\cr  Proteína \+
4-9%\cr  Humedad \+ menos del
5%\cr}

Esta harina se caracteriza por contener como principio activo al menos el 30% de taninos condensados de algarroba desnaturalizados térmicamente y cuya relación ponderal de polifenoles solubles a insolubles es inferior a 0,05 (solubilidad determinada con agua a 37°C). La evaluación del contenido de polifenoles se ha realizado determinando en primer lugar los taninos solubles en agua a 37°C con agitación durante 15 minutos; en esta agua se determinan espectofotométricamente con el reactivo de ``folin-Ciocalteau'' (Singlenton V.L. Rossi J.A. Colorimetryc of total phenolics with phosphomolybdicphosphotungstic acid reagents . Am. J. Enol. Vitic (1965). 16: 144-158). Los polifenoles insolubles del residuo se determinaron por tratamiento con ClH-butanol según el método de Hagerman y colaboradores (Hagerman A.E. Zhao Y. Jonson S. Methods for determination of condensed and hydrolyzable tannins . En F. Shahidi (Ed), Antinutrients and phytochemicals in foods (pp. 209-222). ACS Symposium Series 662. Washington, DC. American chemical Society).

En este invento, la pulpa de algarrobas rica en taninos condensados, formados por polimerización de flavanol-3 y de su ésteres gálicos, con fuerte efecto astringente, se tratan con calor (entre 140 y 150°C) para producir una malladización y eliminar su astringencia y su interferencia con la absorción de los nutrientes de la dieta pero manteniendo la mayor parte de sus efectos positivos. De esta forma podemos utilizar en dietética y nutrición humana, sin problemas antinutricionales, los efectos de estos taninos condensados como secuestradores de colesterol y sales biliares, antioxidantes, laxantes y reguladores de la fermentación intestinal.

Procedimiento para su obtención

El procedimiento para la obtención de la harina descrita anteriormente, consiste en una serie de fases, en las que la primera es:

- Limpieza mediante ducha de agua del fruto y posterior secado en corriente de aire.

La segunda fase consiste en:

- Someter a las algarrobas a un paso por un molino de martillos para trocear la vaina hasta un tamaño inferior a 3 cm.

- Posteriormente se procede a la separación de la semilla mediante un tamizador de diámetro de agujero adecuado, dependiendo de las condiciones del proceso de la variedad agronómica y la humedad de los frutos.

Una tercera fase consiste en:

- Someter la pulpa de algarrobas troceada, a un tostado uniforme, en un horno entre 140 y 150°C durante 5-20 minutos dependiendo de la humedad de la pulpa y tamaño de las partículas.

Una cuarta fase consiste en un proceso de difusión para lo que se procede a sumergir en un tanque de agua a 50-55°C, con agitación durante 1 hora (en proporción de 1 Kg. de pulpa troceada por 4 Kg. de agua), ó bien en difusores manteniendo las proporciones citadas.

La quinta fase, será proceder a la separación por decantación ó centrifugación, de parte de los componentes solubles en agua, principalmente azúcares y taninos solubles y posteriormente se muele el residuo de la cuba mediante un molino colodial.

Esta fase se repite con el residuo obtenido, por dos veces con el tratamiento de difusión, sumergiendo en agua a 50-55°C con agitación durante 15 minutos y en la misma proporción de 1 Kg. de pulpa por 4Kg. de agua y posteriormente se realiza la separación por decantación o centrifugación del líquido eliminando gran parte de los compuesto solubles en agua.

La sexta y última fase del procedimiento consiste en prensar o centrifugar el residuo para eliminar lo mas posible el agua que contiene y se introduce en un horno de secado a vacío a 60-65°C hasta lograr una humedad inferior al 5%, obteniendo unos 500g. de harina de algarroba desnaturalizada por cada Kg. de pulpa utilizada.

Las propiedades de esta harina de algarroba desnaturalizada: hipocolesterolemiantes, reguladores de la dinámica gastrointestinal, quelantes de sales biliares y antioxidantes, en las que basamos sus potenciales aplicaciones dietéticas y farmacológicas se han comprobado en varios experimentos realizados con animales de experimentación en el Departamento de Nutrición de la Universidad Complutense de Madrid, de los que resumimos algunos resultados relevantes.

Primeramente en animales de experimentación se estudió la influencia de esta harina de algarroba desnaturalizada (HAD) en la ingesta, incremento de peso, crecimiento, volumen fecal, polifenoles y butirato fecales. Para ello, se utilizaron tres lotes de 10 ratas en crecimiento alimentadas con dietas sintéticas isocalóricas y ajustadas a sus necesidades nutricionales en las que la única variable fue el tipo de fibra alimentaria: un 2% de pectina de manzana en todos los lotes como fuente de butirato y un 5% en el lote 1 de celulosa microcristalina (Avicel R), un 5% en el lote 2 de fibra de algarroba (FNA R)y un 5% en el lote 3 de HAD. Se encontró que la ingesta de HAD no afectó al incremento del peso de los animales ni a la eficacia alimentaria de las dietas frente a celulosa, por lo que se puede concluir que se ha eliminado con el tratamiento el efecto antinutritivo de sus taninos condensados, mientras que la fibra de algarroba (FNA R), reduce ligera pero significativamente ambos parámetros. La HAD aumenta el volumen y peso fecales en relación a la celulosa y produce un volumen y peso fecales similares, a las mismas dosis, que la FNA R, pero con unas concentraciones de butirato y polifenoles fecales un 30 y un 10%, respectivamente superiores en las ratas alimentadas con nuestro invento que en las alimentadas con dietas con fibra de algarrobas (FNA R) por lo que, como se ha descrito repetidamente por diferentes autores, la protección frente a la formación de compuestos mutágenos o carcinogénicos (moléculas electrofílicas) en los animales que consumen la HAD sería superior a la de la fibra de algarrobas (FNA R).

Para comprobar su efecto sobre los lípidos sanguíneos, se utilizaron 30 ratas jóvenes con hipercolesterolemia experimental (colesterol total 235 mg/dl), se hicieron 5 grupos de 10 ratas cada uno y se añadió en su dieta como fuente de fibra:

Lote 1.-10% celulosa.

Lote 2.-10% de fibra de algarroba (FNA R).

Lote 3.-10% de harina de algarrobas (HAD).

A las tres semanas de tratamiento los niveles de colesterol sérico medios fueron:

Lote 1.-285 mg/dl

Lote 2.-165 mg/dl

Lote 3.-112 mg/dl

Las conclusiones de este estudio pueden resumirse en lo siguiente:

Teniendo en cuenta que la celulosa utilizada, no tuvo efecto en la colesterolemia y que nuestro invento (HAD), produjo significativamente (p<0,05) la mayor reducción en las cifras de colesterol sérico de los animales, podemos concluir que nuestro invento tiene un efecto mas marcado sobre la colesterolemia que la fibra natural de algarrobas (FNA R). Este efecto parece estar mediado por el mayor secuestro de sales biliares producido por la HAD.

Los porcentajes, temperaturas y demás elementos accesorios tanto al producto como al procedimiento que se han descrito, podrán ser variables, y en general, cuanto sea accesorio y secundario, siempre que no altere, cambie o modifique la esencialidad de la patente que se ha descrito

Claims (10)

1. Harina de algarroba desnaturalizada con bajo contenido en taninos solubles y azúcares, destinada al consumo humano, y procedimiento para su obtención, caracterizada por estar constituida por:

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 Azúcares \+ 3-10%\cr  Ciclitoles (pinitol) \+
0,3-1%\cr  Ligninas \+ 2-7%\cr 
Celulosas \+ 15-28%\cr  Hemicelulosas \+
3-9%\cr  Pectinas \+ 2-6%\cr 
Taninos condensados \+ 30-48%\cr  Proteína \+
4-9%\cr  Humedad  \+ menos del
5%\cr}

Dependiendo de los entornos en la composición de las variedades del fruto utilizadas.

2. Procedimiento de obtención del producto, según reivindicación primera, caracterizado por estar formado por una serie de fases, en las que la primera consiste en un proceso de limpieza, la segunda en un troceado de la vaina y separación de la semilla mediante un tamizador, la tercera por el sometimiento de la pulpa de algarrobas a un tostado uniforme, la cuarta un proceso de difusión en el agua a temperatura y tiempo previsto, con repetición de esta cuarta fase, para continuar una quinta fase a separación por decantación o centrifugación de los componentes solubles en agua, posterior molido del residuo y por último den una sexta y final de procedimiento, al prensado y centrifugado e introducción en horno de secado a vacío hasta lograr una humedad inferior al 5%.

3. Procedimiento de obtención del producto, según reivindicaciones primera y segunda, caracterizado porque la primera fase de limpieza se efectúa mediante ducha de agua del fruto y posterior secado en corriente de aire.

4. Procedimiento de obtención de la harina, según reivindicaciones primera y segunda, caracterizado porque en una segunda fase se procede a someter a las algarrobas a un paso por molino de martillos para trocear la vaina hasta un tamaño inferior a 3 cm.

5. Procedimiento de obtención de la harina, según reivindicaciones primera a tercera, caracterizado por proceder seguidamente a la separación de la semilla, mediante un tamizador de malla adecuada dependiendo de las condiciones del proceso de la variedad agronómica y la humedad de los frutos.

6. Procedimiento de obtención de la harina, según reivindicaciones primera a cuarta, caracterizado por, en una tercera fase, someter a la pulpa de algarrobas troceada, a un tostado uniforme en horno entre 140 y 150ºC durante 5-20 minutos en función del tamaño de las partículas y humedad de la pulpa.

7. Procedimiento de obtención de la harina, según reivindicaciones primera a quinta, caracterizado por continuar con una cuarta fase, consistente en un proceso de difusión, sumergiendo en un tanque de agua a 50-55ºC con agitación durante una hora, en proporción de 1 Kg. de pulpa troceada por 4 Kg. de agua, ó bien en difusores manteniendo las mismas proporciones.

8. Procedimiento de obtención de la harina, según reivindicaciones primera a sexta, caracterizado por proceder en una quinta fase a la separación por decantación ó centrifugación de parte de los componentes solubles en agua, principalmente azúcares y taninos solubles y posteriormente se muele el residuo de la cuba mediante un molino colodial.

9. Procedimiento de obtención de harina, según reivindicaciones primera a séptima, caracterizado por el hecho de que la cuarta fase citada, se repite con el residuo obtenido por dos veces con el tratamiento de difusión, sumergiendo en agua a 50-55ºC con agitación durante 15 minutos y en la misma proporción de 1 Kg. de residuo por 4 Kg.- de agua y posteriormente se realiza la separación por decantación ó centrifugación del líquido eliminando lo más posible los compuesto solubles en agua.

10. Procedimiento de obtención de la harina, según reivindicaciones primera a octava, caracterizado por proceder a la sexta y última fase del procedimiento prensando ó centrifugando el residuo, para eliminar lo más posible el agua que contiene y se introduce en un horno de secado a vacío a 60-65ºC hasta lograr una humedad inferior al 5% logrando un rendimiento aproximado de un 50% de la pulpa utilizada.