ES2370799A1 - Pegamento alimenticio. - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un método de fabricación de un pegamento alimenticio que comprende la elaboración de una mezcla de almidones, la elaboración de una mezcla de conservantes, el mezclado de la mezcla de conservantes a la mezcla de almidones, la elaboración de una mezcla de ácidos orgánicos y el mezclado de la mezcla de ácidos orgánicos a la mezcla de almidones y conservantes, dando un pegamento alimenticio que comprende una mezcla de almidones, una mezcla de ácidos orgánicos, una mezcla de conservantes y agua.
Description
Pegamento alimenticio.
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.
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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 acrílicos.
Según el libro "Handbook of Adhesives and
Sealants" 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.
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 líquido 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
49ºC y 54ºC, 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 Duryea, que suspende el almidón en un
1-2% de ácido sulfúrico acuoso y mantiene la
temperatura a 45ºC 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 lípidos, aceites triglicéridos 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.
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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.
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 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.
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 posibili-
dades.
dades.
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.
23.
\vskip1.000000\baselineskip
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 60ºC. Se
adiciona la mezcla de almidones según el almidón o los almidones que
se desea implementar 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 60ºC. 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
vacío (3.1) para mezclar la mezcla de ácidos orgánicos con la mezcla
de almidones (que ya contiene la mezcla de 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 varía ya que
aunque las máquinas tengan unas funcionalidades mínimas similares,
pueden ser distintas.
\vskip1.000000\baselineskip
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 mezcla depende de la
temperatura del agua y puede oscilar entre 2 minutos si el agua está
a entre 60 y 80ºC 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.
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 20ºC 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 almi-
dones.
dones.
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 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 80ºC 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 10 kg/min con una
velocidad de agitación entre 600 y 1000 rpm. 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.
En este punto se obtiene un
pegamento.
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 120ºC 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 10ºC 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 100 kg
de pegamento alimenticio.
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
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.
Una realización preferente y nunca limitativa de
la 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 100 kg) preferiblemente destilada. Se caliente el agua a 60ºC y se adiciona 20 kg 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 7,49 kg de agua a 20ºC (el 10% del agua que comprende un producto final de 100 kg, que junto con la mezcla de almidones hacen los 52,43 kg indicados en la tabla 1) con 100 gr de una mezcla de conservantes que comprende 74 gr (74%) de sal de sorbato sódico y 36 gr (36%) de sal de benzoato. Se mezcla durante 20 minutos y se calienta a 60ºC 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 60ºC. Se le añade 5 kg de una mezcla de ácido cítrico y ácido láctico a una molaridad y porcentaje cada ácido para dar un producto final con un pH inferior a 4.2 y se agita recirculando durante 2 minutos.
- 4)
- Una etapa de mezclado de las fases. Se acciona la bomba de vacío 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 vacío 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 vacío y se sigue con una recirculación rápida durante 2 minutos.
- 5)
- Una etapa de dosificación de la mezcla final en recipientes autoclavables.
- 6)
- Una etapa de esterilización de los recipientes con la mezcla final en una autoclave durante 30 minutos a 120ºC y una presión de 1 atm.
- 7)
- Una etapa de encajar los recipientes en cajas para ser transportados.
Claims (23)
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 realiza 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
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 60ºC y 80ºC, que se agita 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 3000 rpm 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 20ºC y calentando la mezcla a
temperatura ambiental o 60 a 80ºC, 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 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 60ºC a 80ºC, 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 10 kg/min con una velocidad de agitación
entre 600 y 1000 rpm, preferiblemente mediante una bomba de vacío
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 120ºC 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 enfría el producto final esterilizado en un
proceso de abatimiento rápido hasta una temperatura inferior a los
10ºC.
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
- 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
Reivindicación 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
Reivindicación 19 caracterizado porque la mezcla de almidones
comprende entre el 10% y el 20% del peso del producto final.
21. Pegamento alimenticio según la
Reivindicación 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 un pH
inferior a 4,2.
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