ES2226628T3 - Espesante instantaneo. - Google Patents

Abstract

Espesante instantáneo que comprende en proporción en peso: 60 a 80 % de harina, 20 a 40 % de almidón, 5 a 15 % de agua, 2 a 6 % de materia grasa, 0 a 2 % de bicarbonato de sodio y de 0, 5 a 3 % de al menos un emulsionante, en el cual 40 a 80 % de los granos de almidón han perdido su estructura cristalina conservando a la vez su integridad.

Description

Espesante instantáneo.

La presente invención se refiere a un agente aglutinante/espesante, fácilmente dispersable en agua caliente, entrando en la composición de productos alimenticios del tipo salsas, jugos, sopas o platos cocinados deshidratados instantáneos. La presente invención se refiere también a un procedimiento de fabricación de tal agente espesante.

Los productos harinosos y/o amiláceos del tipo harina de trigo, harina de maíz o fécula de patata están clásicamente utilizados y conocidos en cocina para ligar y espesar salsas o sopas. Tales productos están añadidos a un líquido más o menos aromatizado, eventualmente adicionado de materia grasa, y todo está cocido y homogeneizado durante un tiempo, a una temperatura y bajo agitación suficiente para asegurar el hinchamiento y la gelatinización del almidón. Estos productos no son dispersables instantáneamente en agua caliente y necesitan este tratamiento termo-mecánico durante un tiempo bastante largo para eliminar los grumos. Por otra parte estos ingredientes harinosos utilizados como espesantes tienen el defecto, a pesar del calentamiento, de procurar al producto terminado un sabor de "harina cruda".

Para remediar en parte estos problemas y obtener un producto fácilmente dispersable, se han desarrollado procedimientos de cocción-extrusión de harinas.

FR 2614765 describe un procedimiento de fabricación de un mix para salsa rubia por cocción-extrusión. En efecto las salsas rubias clásicas son demasiado viscosas para homogeneizarse correctamente en unos recipientes de tipo olla. Este documento describe la fabricación de una mezcla para salsa rubia en un extrusionador bitornillo a una temperatura de 60 a 220ºC durante 25 seg. a 25 minutos. Se especifica que la cantidad de materia grasa no es inferior a 8%, y está con preferencia comprendida entre 15 y 50%. La extrusión se realiza sin agua añadida. La presión máxima aplicada durante la amasadura-calentamiento es del orden de 50 bars.

FR 2268473 describe un producto más o menos expandido fabricado por cocción-extrusión de almidón de patata cuyo grado de hidratación máximo es del orden de 40%. El producto obtenido puede secarse y triturarse a fin de diluirse para el consumo inmediato en el marco de la alimentación humana o animal. En este documento, los inventores no buscan conservar sino reducir la viscosidad de al menos 50% con relación a la viscosidad desarrollada por el producto amiláceo no cocido-extrusionado. Se trata de dextrinizar y hacer así más soluble una gran parte del almidón para reducir al máximo su viscosidad. Por otra parte ninguna materia grasa está puesta en práctica.

FR 2233946 describe un procedimiento de cocción-extrusión-expansión de una mezcla que contiene almidón eventualmente asociado a proteínas. Este documento se refiere también a productos dietéticos cocidos expandidos obtenidos por el procedimiento así como sémolas y harinas instantáneas obtenidas por trituración de estos productos expandidos. El procedimiento consiste en aplicar la técnica de la cocción-extrusión en presencia del agua de constitución de la mezcla. El contenido en materia grasa de la mezcla está limitado a 2%, este bajo contenido está especificado como característica esencial. Finalmente, la temperatura en el interior del extrusionador crece gradualmente de la entrada hacia la tobera de salida y la velocidad de rotación de los tornillos es lenta, del orden de 28 a menos de 100 vueltas/minuto.

US 5145705 describe un procedimiento de fabricación de una base para salsa rubia. Tal producto contiene al menos 25% de materia grasa. El tiempo de mezcla, eventualmente efectuado en extrusionador, está comprendido entre 2 minutos y 1 hora. Todos los ejemplos están realizados en modo discontinuo en un recipiente cerrado.

EP 769501 describe un procedimiento de fabricación de amilopectina cizallada en forma pulverulenta. Este procedimiento no considera la utilización de materia grasa. Además las soluciones reconstituidas por rehidratación del polvo obtenido por este procedimiento solo desarrollan una baja viscosidad.

EP 384124 describe la fabricación de un aglutinante instantáneo por cocción-extrusión. El procedimiento se caracteriza por la ausencia de agua. Por otra parte, aunque el producto final contenga materia grasa, ésta no se introduce en el extrusionador sino por envolvimiento de las partículas procedentes del extrusionador.

Los procedimientos de cocción-extrusión imponen unas condiciones drásticas de temperatura, de presión y de cizallamiento. Así estos procedimientos hacen que el producto obtenido extrusionado, después de dispersión en agua caliente, solo desarrolla una viscosidad reducida que corresponde a 40% aproximadamente de la viscosidad que se obtendría con la mezcla inicial antes de extrusión. Se define así la noción de viscosidad potencial: se trata de la viscosidad que desarrollaría la mezcla de inicio (antes de cocción-extrusión) después de dispersión forzada y cocción clásica en medio acuoso.

Los espesantes de dispersión instantánea obtenidos por cocción-extrusión de harinas presentan pues una caída de la viscosidad con relación al producto nativo.

Por otra parte, los productos de tipo espesantes instantáneos clásicos son sujetos al fenómeno de "post-thickening", es decir que la viscosidad de la mezcla obtenida por dispersión evoluciona en el curso del tiempo en el sentido de un espesamiento cuando el producto no se mantiene a alta y constante temperatura. Esto es el caso clásico de las sopas o salsas reconstituidas así con agua a una temperatura cerca de 100ºC. Después de la reconstitución, no consumiéndose estos productos a tal temperatura en 1 ó 2 minutos, tienen el tiempo de enfriar. Un enfriamiento, aunque bajo, ocasiona este fenómeno de "post-thickening" o post-espesamiento, nefasto a las cualidades organolépticas del producto así obtenido. El producto así reconstituido ya no es cremoso, untuoso sino muy espeso, denso y consistente.

El objetivo de la presente invención consiste pues en proporcionar un producto espesante instantáneo, sin gusto a crudo, que desarrolla, después de dispersión rápida en agua caliente y sin cocción suplementaria, una viscosidad más elevada y más cerca posible de la viscosidad potencial del producto nativo, viscosidad que sea estable en una gama de temperatura y de tiempo relativamente grande.

A tal efecto, el producto según la invención es un agente espesante-aglutinante fácilmente dispersable en agua caliente que comprende en porcentaje en peso: 60 a 80% de harina, 20 a 40% de almidón, 5 a 15% de agua, 0 a 2% de bicarbonato de sodio, 2 a 6% de materia grasa y 0,5 a 3% de al menos un emulsionante, en el cual 40 a 80% de los granos de almidón han perdido su estructura cristalina conservando a la vez su integridad.

La presente invención se refiere también al procedimiento de fabricación de un espesante instantáneo por tratamiento en un cocedor-extrusionador a una temperatura comprendida entre 80 y 180ºC, bajo una presión de 50 a 160 bars y durante 10 a 60 segundos, de una mezcla que comprende en porcentaje en peso: 60 a 80% de harina, 20 a 40% de almidón, 2 a 10% de agua añadida, 0 a 2% de bicarbonato de sodio, 2 a 6% de materia grasa y 0,5 a 3% de al menos un emulsionante, en el cual el cocedor-extrusionador comprende al menos un dispositivo de inversión del flujo de materia previsto en los dos tercios más abajo del cocedor-extrusionador y la materia está enfriada alrededor de 60 a 100ºC en el seno del cocedor-extrusionador después del dispositivo de inversión del flujo de materia.

Así de manera sorprendente, gracias a la combinación de las condiciones de cocción-extrusión y de los ingredientes puestos en práctica, se obtiene un espesante cocido-extrusionado capaz de desarrollar después de dispersión en agua caliente una viscosidad del orden de 70 a 80% de la viscosidad desarrollada por cocción en medio acuoso de la misma mezcla antes de cocción-extrusión. Es decir que se conserva hasta aproximadamente 70 a 80% de la viscosidad potencial. Por otra parte, una vez el producto según la invención dispersado en un líquido caliente, la viscosidad obtenida queda relativamente constante y el fenómeno de post-thickening está así evitado.

La harina utilizada puede ser harina de trigo o harina de maíz, por ejemplo. El almidón puede ser un almidón de patata, de tapioca, de trigo o de maíz, nativo o modificado físicamente y/o químicamente, por ejemplo. El emulsionante puesto en práctica puede ser un monoglicerido, una mezcla de monogliceridos o un derivado, utilizados solos o en mezcla, del tipo DIMODAN® comercializado por la sociedad DANISCO, por ejemplo. La materia grasa puede ser un aceite o una grasa vegetal o animal, utilizada sola o en mezcla. Puede tratarse de aceite de girasol, de cacahuetes, de palma, más o menos hidrogenados, por ejemplo.

Durante el procedimiento de cocción-extrusión los emulsionantes llegan a formar complejos con la amilosa. Estos emulsionantes juegan también un papel de lubrificante en el seno del extrusionador lo que disminuye el cizallamiento aplicado a los gránulos de almidón. Esta disminución de la energía mecánica permite limitar la destrucción de los granos de almidón y conservar así una parte de su integridad física. Se ha observado que la puesta en práctica del emulsionante permite reducir la presión tanto a nivel de la tobera del extrusionador como a nivel del espacio entre los tornillos; estas presiones están reducidas de aproximadamente 40% gracias a la añadidura de emulsionante.

Esta disminución del cizallamiento se traduce por el hecho de que ciertos gránulos de almidón están todavía intactos y han conservado así toda su integridad después del procedimiento de cocción-extrusión. El producto a la salida del cocedor-extrusionador presenta así una tasa de gelatinización comprendida entre 50 y 80% aproximadamente. Así, se ha observado que la mezcla cocida-extrusionada conteniendo una mayoría de gránulos de almidón gelatinizados intactos desarrolla una mayor viscosidad que una mezcla conteniendo en mayoría unos granos estallados. En realidad, se tiene un mezcla de granos intactos e hinchados y de granos hinchados dañados y es esta mezcla que permite, paradójicamente, obtener una viscosidad elevada.

Para la puesta en práctica del presente procedimiento para fabricar un espesante, puede prepararse una mezcla teniendo la composición indicada anteriormente mezclando íntimamente los ingredientes pulverulentos y añadiendo luego los ingredientes fluidos o líquidos en la primera sección de mezcla de un extrusionador, por ejemplo. La mezcla comprende una cantidad de agua añadida tal que el contenido en agua pueda estar comprendido entre 15 y 23%, aproximadamente.

La cocción de la mezcla puede realizarse en las porciones calentadoras de un extrusionador en las cuales la mezcla puede ser calentada, prensada y cizallada de manera a formar una masa cocida plástica. Esta masa cocida puede extrusionarse a través de una terraja gracias a un tornillo o un doble tornillo del extrusionador.

Para la puesta en práctica de estas operaciones de mezcla, cocción, amasadura, cizallamiento y extrusión, un cocedor-extrusionador corriente de la industria alimenticia puede utilizarse, con preferencia un extrusionador doble tornillo. Un extrusionador de una longitud comprendida entre 800 y 1500 mm o más puede utilizarse, lo que permite un tiempo de residencia del orden de 10 a 60 segundos.

La operación de cocción extrusión puede realizarse en el seno de un cocedor extrusionador del tipo CLEXTRAL® bc 45, de una longitud de 1200 mm, por ejemplo. Este equipamiento comprende una camisa en el interior de la cual están dispuestos dos tornillos girando en el mismo sentido y engranándose uno en otro. La camisa está termostada, lo que permite el calentamiento y o el enfriamiento de la materia en curso de amasadura. La configuración de los tornillos está elegida de manera a proporcionar una energía mecánica y un bajo cizallamiento a la mezcla. Así, el nivel de energía mecánica que se proporciona a la mezcla amasada-cocida-extrusionada puede comprenderse entre 0.07 y 0.15 kw/kg de producto.

El cocedor-extrusionador puede comprender 4 a 6 zonas de calefacción, por ejemplo. En la primera zona, la configuración de los tornillos puede ser tal (paso del filete bastante importante) que los ingredientes están mezclados y transportados. En las dos o tres zonas siguientes, la materia puede transportarse, amasarse gracias a un paso de filete cuyo valor disminuye progresivamente. En estas zonas, la materia puede también cocerse, la temperatura puede estar comprendida entre 90 y 180ºC. Finalmente, en la o las ultimas zonas, la temperatura puede bajarse hasta los 60 a 80ºC. La regulación térmica a lo largo del amasador puede asegurarse por unos dispositivos de calentamiento por inducción, por ejemplo. El perfil de temperatura desde la zona de entrada hasta la salida puede presentar la forma de una campana. Así la temperatura puede aumentar desde la temperatura ambiente hasta alrededor de 150 a 180ºC hasta el nivel del dispositivo de inversión del flujo de materia y bajarse a los alrededores de 60 a 80ºC entre este dispositivo y la salida, por ejemplo. Tal temperatura en las primeras zonas permite cocer el producto y gelatinizar una parte del almidón. A continuación, la disminución de temperatura permite no dañar más allá los granos de almidón y conservar el porcentaje de gelatinización.

En la ultima zona, la materia puede amasarse y estar forzada a través de una terraja dispuesta a la extremidad del o de los tornillos del extrusionador. La terraja puede comprender una o varias aberturas cuyo diámetro puede estar comprendido entre 2 y 5 mm, por ejemplo.

El producto así cocido-extrusionado en salida de terraja presenta un porcentaje de humedad que puede estar comprendido entre 10 y 20%, aproximadamente. El producto obtenido según el procedimiento puede secarse por cualquier medio adecuado conocido por el especialista, esto hasta un porcentaje de humedad comprendido entre 4 y 11%, aproximadamente y con preferencia entre 5 y 7%, aproximadamente. El producto obtenido a la salida de la terraja puede triturarse hasta una granulometría comprendida entre 0,1 y 3 mm, con preferencia 0,15 y 1 mm. Según el porcentaje de humedad y las dimensiones del producto a la salida de la terraja, un secado puede realizarse después de la etapa de trituración.

El producto según la invención así obtenido puede revestirse o untarse con una materia grasa, tal recubrimiento puede aumentar el porcentaje de materia grasa del producto hasta aproximadamente 36%. La materia grasa utilizada puede ser un cuerpo graso animal o vegetal, más o menos hidrogenado. Puede ser aceite de girasol, de cacahuetes, de palma, un sebo, por ejemplo.

El o los tornillos del extrusionador pueden comprender en particular dos árboles paralelos girando en el mismo sentido sobre los cuales están ensartados y fijados unos contra otros unos bilóbulos presentando cada uno la forma de una cortadera de tornillo cuyo espesor puede ser inferior, superior o igual al paso de filete. Así, para formar una zona de retención, o zona de inversión de flujo de materia, se podrá utilizar unos bilóbulos de paso negativo o una porción de tornillo de paso negativo, por ejemplo. Tal dispositivo va a aumentar el tiempo de residencia de la mezcla así como la presión más arriba de éste. Cualquier dispositivo que pueda asegurar un efecto negativo sobre el flujo de materia, es decir empujar esta materia en dirección de la entrada, podrá convenir.

La presión en el seno del cocedor- extrusionador puede aumentar progresivamente hasta el nivel del dispositivo de inversión del flujo de materia, donde puede ser del orden de 120 a 150 bars por ejemplo. Mas abajo de este dispositivo, el valor de presión puede disminuir y puede estar comprendido entre 60 y 100 bars, por ejemplo.

Además, un dispositivo de amasadura de la materia puede estar dispuesto después del o de los dispositivos de inversión del flujo. Tal dispositivo de amasadura positivo puede así disponerse en el último cuarto aval del extrusionador. Este dispositivo sirve a disminuir la presión al final de la amasadura, cerca de la tobera de extrusión. Puede tratarse de una sucesión de bilóbulos o de monolóbulos positivos, por ejemplo.

Se puede realizar, para la puesta en práctica de este procedimiento, una mezcla que comprende de 50 a 75% en peso aproximadamente de harina de trigo, por ejemplo, que se mezclan con aproximadamente 25 a 50% en peso de almidón de patata, por ejemplo. A esta mezcla, se añade aproximadamente 0,5 a 2% en peso de un emulsionante o de una mezcla de emulsionante, por ejemplo. Esta mezcla está introducida a la entrada de un cocedor-extrusionador bitornillo, por ejemplo. Esta mezcla está amasada y se le añade aproximadamente 4 a 8% de agua y unos 3 a 5% de materia grasa, por ejemplo. Esta mezcla puede amasarse y progresivamente calentarse en el interior de un extrusionador bitornillo hasta alrededor de 140 a 150ºC, por ejemplo. Los tornillos del extrusionador pueden comprender un sistema de inversión del flujo de materia dispuesto en los dos últimos tercios de este extrusionador. Después de pasar a través de este dispositivo, la materia puede enfriarse alrededor de 50 a 80ºC, por ejemplo. Finalmente antes del orificio de salida, los tornillos pueden comprender un dispositivo de amasadura compuesto de bilóbulos positivos, por ejemplo. El producto cocido y amasado puede luego extrusionarse a través de una terraja, por ejemplo. La terraja puede ser una placa que comprende unos agujeros cuyo diámetro puede estar comprendido entre 2 y 4 mm, por ejemplo.

Se pueden realizar las operaciones de mezcla y/o amasadura en un tiempo de estancia de 30 a 60 segundos, por ejemplo en el extrusionador o el amasador bajo una presión del orden de 50 a 150 bars, por ejemplo, haciendo girar el o los tornillos a una velocidad comprendida entre 100 y 250 vueltas por minuto, por ejemplo.

Así, y de manera sorprendente, aunque el procedimiento de cocción-extrusión solo ponga en práctica una cantidad reducida de agua con relación a lo que se conoce del arte anterior, la configuración de los tornillos así como las cantidades y cualidades de los ingredientes nos permite gelatinizar parcialmente y obtener al final una mezcla de gránulos intactos, de gránulos hinchados y de gránulos estallados en unas proporciones que permiten conservar hasta aproximadamente 80% de la viscosidad potencial de la mezcla inicial. Por otra parte, el producto reconstituido por añadidura de agua caliente no presenta un sabor de harina cruda ni de fenómeno de post-thickening. Se llega a obtener un cizallamiento limitado a pesar del contenido muy bajo en agua gracias a la añadidura de materia grasa y de emulsionante. Estos últimos son también responsables de la viscosidad elevada obtenida después de reconstitución así como del bajo post-thickening observado.

Ejemplo

Se utiliza en este ejemplo un cocedor-extrusionador bitornillo CLEXTRAL® BC 45 de una longitud de 1200 mm y cuya relación Longitud/Diámetro es de 21,6. La velocidad de rotación de los tornillos es de 220 vueltas/minutos. La camisa que constituye el cocedor-extrusionador está subdividida en seis zonas termostadas. Los tornillos del cocedor-extrusionador están también subdivididos en seis zonas de paso y de longitud diferentes. Así las cuatro primeras zonas, zonas de mezcla y de amasadura, presentan un paso de filete que pasa de 50 mm para la primera a 33 mm para la segunda luego 25 mm para la tercera y la cuarta. Sus longitudes respectivas son de 200, 200, 200 y 150 mm. Por otra parte las zonas 2, 3 y 4 están calentadas alrededor de 140ºC. Después de estas zonas de cocción, está dispuesto un dispositivo de reflujo de materia constituido por una porción de tornillo de 50 mm de largo de paso negativo empujando la materia en dirección de la zona de entrada. A continuación de este dispositivo de reflujo están dispuestas dos zonas termostadas a 80ºC de 100 y 150 mm de longitud cuyos tornillos presentan un paso de filete de 50 y de 33 mm, respectivamente. Estas dos últimas zonas enmarcan una zona de amasadura de 50 mm de largo constituida por una sucesión de bilóbulos positivos. Finalmente, una terraja está prevista al final de la última zona para una puesta en forma.

Una mezcla que comprende 72,3% de harina de trigo, 26,2% de almidón de patata y 1,5% de DIMODAN® esta introducida a la entrada del cocedor-extrusionador. A 50 kg de la mezcla se añaden, en el extrusionador 3,1 kg de agua y 2 kg de aceite de girasol.

La cocción-extrusión está realizada a una temperatura de aproximadamente 140ºC bajo una presión de aproximadamente 130 bars, en la porción mediana del cocedor extrusionador. La parte terminal del extrusionador, a saber los 300 últimos mm antes de la terraja, está enfriada a una temperatura del orden de 80ºC.

La terraja dispuesta a la extremidad del extrusionador está constituida por una placa que comprende 5 agujeros de 2 mm de diámetro. El producto a la salida de la terraja presenta una temperatura de aproximadamente 90ºC. El producto así obtenido está triturado hasta una granulometría del orden de 0,15 mm después enfriado antes de su embalaje. Se obtiene así un espesante instantáneo en forma pulverulenta.

Tal espesante se utiliza a razón de 30 g de producto a los cuales se añaden 450 ml de agua hirviente. La viscosidad desarrollada por este espesante es de 480 unidades Brabender. La mezcla inicial no cocida extrusionada, después de cocción en medio acuoso en una cacerola, desarrolla una viscosidad de 610 unidades Brabender. Aparece así que el producto instantáneo según la invención permite conservar 78,7% de la viscosidad potencial de la mezcla inicial. Por otra parte, durante el enfriamiento post dispersión la salsa realizada gracias al producto según la invención presenta un aumento de viscosidad (post-thickening) inferior a 20%.

Un producto instantáneo tradicional dispersado en las mismas condiciones lleva a un producto reconstituido que presenta una viscosidad del orden de 40% de la viscosidad potencial del producto inicial y además, durante el enfriamiento, el post-thickening se manifiesta por un aumento de viscosidad del orden de 100%.

Claims (6)

1. Espesante instantáneo que comprende en proporción en peso: 60 a 80% de harina, 20 a 40% de almidón, 5 a 15% de agua, 2 a 6% de materia grasa, 0 a 2% de bicarbonato de sodio y de 0,5 a 3% de al menos un emulsionante, en el cual 40 a 80% de los granos de almidón han perdido su estructura cristalina conservando a la vez su integridad.

2. Procedimiento de fabricación de un espesante instantáneo por tratamiento en un cocedor-extrusionador, a una temperatura comprendida entre 80 y 180ºC, bajo una presión de 50 a 160 bars durante 30 a 60 segundos, de una mezcla comprendiendo en proporción en peso: 60 a 80% de harina, 20 a 40% de almidón, 2 a 10% de agua añadida, 2 a 6% de materia grasa, 0 a 2% de bicarbonato de sodio y de 0,5 a 3% de al menos un emulsionante, en el cual el cocedor-extrusionador comprende al menos un dispositivo de inversión del flujo de la materia prevista en sus dos últimos tercios más abajo, y la materia está enfriada a una temperatura comprendida entre 60 y 100ºC en el seno de cocedor-extrusionador después del dispositivo de inversión del flujo de materia.

3. Procedimiento según la reivindicación 2 en el cual el producto obtenido a la salida del cocedor-extrusionador está triturado a una granulometría comprendida entre 0,1 y 3 mm y con preferencia entre 0,15 y 1 mm.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 y 3 en el cual el producto está secado hasta un porcentaje de humedad de aproximadamente 4 a 11%, con preferencia 5 a 7%.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 y 3 en el cual el producto está revestido o untado de materia grasa.

6. Procedimiento según la reivindicación 2 en el cual el cocedor-extrusionador comprende además un dispositivo de amasadura de la materia después del o de los dispositivos de inversión del flujo.