ES2579631T3 - Composición de hidratos de carbono - Google Patents

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ES2579631T3 ES11746073.3T ES11746073T ES2579631T3 ES 2579631 T3 ES2579631 T3 ES 2579631T3 ES 11746073 T ES11746073 T ES 11746073T ES 2579631 T3 ES2579631 T3 ES 2579631T3
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Abstract

Una composición de hidratos de carbono que comprende oligómeros de sacáridos lineales y no lineales, en donde: a) la composición tiene una concentración de oligómeros de sacáridos no lineales mayor que de oligómeros de sacáridos lineales; b) al menos aproximadamente el 85 % en peso de oligómeros de sacáridos no lineales tiene un grado de polimerización de al menos 3; c) la composición contiene un total de menos del 5 % en peso sobre una base de sólidos secos de monosacáridos y disacáridos; d) la composición tiene un contenido calórico de aproximadamente 1 a aproximadamente 2,5 kcal/g; y e) la composición tiene un contenido de fibra dietética, medida mediante el método de AOAC 2001,03, de aproximadamente el 80 % a aproximadamente el 95 %.

Description

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DESCRIPCION
Composicion de hidratos de carbono Campo de la invencion
La invencion se refiere a composiciones de hidratos de carbono que contienen niveles bajos de azucar y fibra, que se pueden formular para proporcionar jarabes que se pueden sustituir por jarabes de maiz tradicionales y jarabes de ma^z con niveles altos de fructosa en productos alimentarios.
Descripcion de la tecnica relacionada
Para los fines del etiquetado de alimentos, los monosacaridos y los disacaridos se clasifican como “azucares”. El interes del consumidor en alimentos “con bajo contenido de azucar”” ha crecido en los ultimos anos. Los azucares tales como sacarosa, glucosa y fructosa en forma de jarabes (especialmente jarabes de maiz) son ampliamente utilizados en los alimentos, no solo para impartir dulzor, sino tambien para proporcionar propiedades de aumento de volumen. Por lo general, los jarabes de maiz que se ofrecen actualmente en el mercado tienen un contenido de azucares que varia del 13 al 99 %. Se ha demostrado que es dificil reducir los niveles de azucar en los alimentos sin cambiar significativamente los atributos importantes del producto, tales como el sabor, la sensacion en la boca y similares. Aunque se pueden usar ingredientes alternativos, tales como polioles y edulcorantes de alta intensidad, para proporcionar el dulzor del azucar, tales ingredientes tienen ciertas desventajas que los hacen insatisfactorios como sustituyentes completos de azucar. Por ejemplo, los edulcorantes de alta intensidad no proporcionan propiedades de aumento de volumen. Aunque los polioles pueden impartir mayor volumen al alimento, pueden dar lugar a efectos gastrointestinales adversos. Por lo tanto, existe una necesidad de mejores ingredientes de alimentos con bajo contenido de azucar que eviten tales desventajas.
Los hidratos de carbono presentes en los jarabes de maiz convencionales y otros edulcorantes que actualmente se utilizan ampliamente en productos alimentarios son facilmente digeribles en el estomago humano y el intestino delgado. Generalmente contienen poco o nada de fibra dietetica, que, en contraste con los hidratos de carbono mencionados anteriormente, normalmente no se digiere en el estomago o el intestino delgado, pero es potencialmente fermentable por los microorganismos del intestino grueso. Hay un interes en el desarrollo de ingredientes que son adecuados para su uso en productos alimenticios y que son no digeribles o solo son digeribles en cierta medida, a fin de aumentar el contenido de fibra dietetica o reducir el contenido calorico del alimento. Se cree que tales modificaciones proporcionan ciertos beneficios para la salud. Sin embargo, muchos de los ingredientes de alimentos de fibra dietetica desarrollados hasta la fecha no son sustitutos completamente satisfactorios para los jarabes de maiz convencionales y otros edulcorantes, ya que no son capaces de impartir propiedades coligativas similares a los productos alimenticios en los que se incorporan. Por lo tanto, tambien hay una necesidad de mejores productos que contienen fibras que eviten tales desventajas.
El documento US2007/0172931 A1 se refiere a un proceso para preparar oligomeros de sacarido utilizando una composicion alimentaria acuosa que comprende al menos un monosacarido u oligomero de sacarido lineal oligomero, y tiene una concentracion de solidos de al menos aproximadamente 70 % en peso. Especificamente, la composicion alimentaria se calienta a una temperatura de al menos aproximadamente 40 °C, y se pone en contacto con al menos un catalizador que acelera la velocidad de escision o de formacion de enlaces glucosilo durante un tiempo suficiente para provocar la formacion de oligomeros de sacaridos no lineales. Tambien se divulga una composicion de producto que contiene una mayor concentracion de oligomeros de sacaridos no lineales que de oligomeros de sacaridos lineales.
Breve resumen de la invencion
La presente invencion proporciona una composicion de hidratos de carbono que comprende oligomeros de sacaridos lineales y no lineales, en la que:
a) la composicion tiene una concentracion en peso de oligomeros de sacaridos no lineales mayor que de oligomeros de sacaridos lineales;
b) al menos aproximadamente el 85 % en peso de oligomeros de sacaridos no lineales tiene un grado de polimerizacion de al menos 3;
c) la composicion contiene un total de menos de aproximadamente 5 % en peso sobre una base de solidos secos de monosacaridos y disacaridos;
d) la composicion tiene un contenido calorico de aproximadamente 1 a aproximadamente 2,5 kcal/g (en una realizacion, de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 kcal/g); y
e) la composicion tiene un contenido de fibra dietetica de aproximadamente 80 a aproximadamente 95 %.
Tambien se divulga en el presente documento, pero no es una realizacion de la invencion, una composicion de hidratos de carbono que comprende oligomeros de sacaridos lineales y no lineales y que tiene un contenido moderadamente alto de fibra dietetica, en la que:
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a) la composicion tiene una concentracion en peso de oligomeros de sacaridos no lineales mayor que de oligomeros de sacaridos lineales;
b) al menos aproximadamente el 70 % en peso de oligomeros de sacaridos no lineales tiene un grado de polimerizacion de al menos 3;
c) la composicion contiene un total de menos de aproximadamente 25 % en peso sobre una base de solidos secos de monosacaridos y disacaridos;
d) la composicion tiene un contenido calorico de aproximadamente 1 a aproximadamente 2,5 kcal/g; y
e) la composicion tiene un contenido de fibra dietetica de aproximadamente 60 a aproximadamente 80 %.
Otra realizacion de la invencion proporciona una composicion de hidratos de carbono que comprende oligomeros de sacaridos lineales y no lineales, y que tiene un mayor contenido de fibra dietetica, en la que:
a) la composicion tiene una concentracion en peso de oligomeros de sacaridos no lineales mayor que de oligomeros de sacaridos lineales;
b) al menos aproximadamente el 85 % en peso de oligomeros de sacaridos no lineales tiene un grado de polimerizacion de al menos 3;
c) la composicion contiene un total de menos de aproximadamente 5 % en peso sobre una base de solidos secos de monosacaridos y disacaridos;
d) la composicion tiene un contenido calorico de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 kcal/g; y
e) la composicion tiene un contenido de fibra dietetica de aproximadamente 80 a aproximadamente 95 %.
Tambien se describe en este documento, y no es una forma de realizacion de la invencion, un metodo de preparacion de un producto alimenticio. El metodo puede comprender la combinacion de uno o mas ingredientes de alimentos con una composicion de hidratos de carbono como se ha descrito anteriormente.
Tambien se divulgan en el presente documento productos alimenticios que comprenden uno o mas ingredientes alimenticios y una composicion de hidratos de carbono como se ha descrito anteriormente.
Descripcion detallada de la invencion
Las enzimas gastrointestinales reconocen facilmente y digieren los hidratos de carbono en los que las unidades de dextrosa estan unidas por enlaces alfa (1,4) (enlaces "lineales"). La sustitucion de estos enlaces con enlaces alternativos (alfa (1,3), alfa (1,6) (vinculos "no lineales") o enlaces beta, por ejemplo) reduce en gran medida la capacidad de las enzimas gastrointestinales para digerir los hidratos de carbono. Esto permitira que los hidratos de carbono pasen al intestino delgado principalmente no alterados.
En el contexto de la presente invencion, un oligomero de sacarido "lineal" es un sacarido que contiene dos o mas unidades de monosacaridos unidas unicamente a traves de enlaces alfa (1,4). Un oligomero de sacarido "no lineal" es un sacarido que contiene dos o mas unidades de sacarido unidas en las que al menos un enlace es un enlace distinto de un enlace alfa (1,4). Los metodos para medir los distintos tipos de enlaces que pueden estar presentes en los sacaridos son bien conocidos en la tecnica. Por ejemplo, se puede usar intercambio de aniones de alto rendimiento con deteccion amperometrica pulsada (HPAE-PAD), como se describe en la patente de Estados Unidos n.° 7.608.436 (incorporada en el presente documento por referencia en su totalidad para todos los propositos).
Las composiciones de hidratos de carbono de la presente invencion se caracterizan por tener un contenido en peso de oligomeros de sacaridos no lineales que es mayor que el contenido de oligomeros de sacaridos lineales. En ciertas realizaciones, la concentracion en peso del oligomero de sacarido no lineal es al menos 50 % mayor, o al menos 100 % mayor, o al menos 150 % mayor que la concentracion de oligomeros de sacaridos lineales. La relacion entre los oligomeros de sacaridos no lineales y lineales se puede ajustar segun se desee variando las condiciones bajo las cuales se prepara la composicion de hidratos de carbono, tal que produccion de los enlaces dextrosa- dextrosa que son distintos de los enlaces alfa (1,4) (por ejemplo, enlaces alfa (1,6)) se favorece, en mayor o menor medida.
Tales condiciones tambien se controlan con el fin de proporcionar composiciones de hidratos de carbono que tienen un contenido relativamente bajo de monosacaridos y disacaridos y un contenido relativamente alto de oligosacaridos no lineales que tienen un grado de polimerizacion de tres o mas (DP3 +). La composicion de hidratos de carbono contiene un total de menos de 5 % en peso sobre una base de solidos secos de monosacaridos y disacaridos (DP1 + DP2). Asimismo, en diversas realizaciones de la invencion, al menos el 85 %, o al menos el 90 % en peso de los oligomeros de sacaridos no lineales presentes en la composicion de hidratos de carbono tienen un grado de polimerizacion de al menos 3 (DP3 +). El contenido de (Dp1 + DP2) y DP3 + de la composicion de hidratos de carbono puede determinarse mediante HPAE-PAD.
La composicion de hidratos de carbono de la invencion tiene un contenido calorico relativamente bajo, en comparacion con los azucares y los jarabes de maiz convencionales. En una realizacion, el contenido calorico es de aproximadamente 1 a aproximadamente 2,5 kcal/g, mientras que en otra realizacion, el contenido calorico es de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 kcal/g. Como resultado, las composiciones de hidratos de carbono de la
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presente invencion son utiles como ingredientes en la preparacion de alimentos de calorias reducidas, cuando se utilizan para sustituir los azucares y los jarabes de maiz convencionales.
Las composiciones de hidratos de carbono de acuerdo con la presente invencion se caracterizan ademas por tener un contenido relativamente alto de fibra dietetica. El contenido de fibra dietetica se puede medir por el metodo AOAC 2001.03. El contenido de fibra dietetica es de aproximadamente 80 % a aproximadamente 95 %.
El valor de equivalencia de dextrosa (DE) del producto puede seleccionarse como objetivo que coincida con el valor DE de los productos de jarabe de maiz comerciales, si asi se desea. Por ejemplo, los productos con valores de DE aproximadamente iguales a 26, 35, 43 y 63 serian coincidencias para los jarabes de maiz tradicionales Staley® 200, Staley® 300, Staley® 1300 y Sweetose® 4300 (productos de Tate y Lyle), respectivamente. En terminos generales, una composicion de hidratos de carbono ricas en fibra de acuerdo con la presente invencion tendra un DE de menos de 15, una composicion de hidratos de carbono con un contenido moderado en fibra tendra un DE de 15 a 25, y una composicion de hidratos de carbono con un contenido bajo en fibra tendra un DE mayor de 25.
Como se explicara con mas detalle a continuacion, las composiciones de hidratos de carbono de la invencion son utiles como agentes de aumento de volumen que son bajos en azucar. En forma de jarabe, son capaces de tener un aspecto, viscosidad, cristalinidad, sensacion en la boca, humectacion y otras propiedades coligativas similares a las de los jarabes de maiz convencionales. Como tales, pueden sustituirse por jarabes de maiz convencionales en los productos alimenticios, aunque reduciran efectivamente la cantidad de azucar en tales productos alimenticios. Por tanto, las composiciones de hidratos de carbono se pueden utilizar para reducir eficazmente el contenido calorico de los productos alimenticios sin alterar significativamente las caracteristicas fisicas y sensoriales de tales productos. Al mismo tiempo, tambien tienen la caracteristica deseable de aumentar el contenido de fibra dietetica del producto alimenticio.
Por ejemplo, la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede sintetizarse por medio de un proceso que utiliza una composicion alimenticia acuosa que comprende al menos un monosacarido o u oligomero de sacarido lineal y que tiene una concentracion de solidos relativamente alta (por ejemplo, de al menos aproximadamente 70 % en peso, al menos aproximadamente 80 % en peso, o al menos aproximadamente 90 % en peso). La composicion alimenticia se puede calentar (por ejemplo, a una temperatura de al menos aproximadamente 40 °C, o al menos aproximadamente 85 °C, o al menos aproximadamente 130 °C), y se pone en contacto con al menos un catalizador que acelera la velocidad de la escision o de formacion de enlaces glucosilo durante un tiempo suficiente para provocar la formacion de oligomeros de sacaridos no lineales. Se produce una composicion de producto que contiene una mayor concentracion de oligomeros de sacaridos no lineales que de oligomeros de sacaridos lineales. En algunas realizaciones de la invencion, la concentracion de oligomeros de sacaridos no lineales en la composicion de producto es al menos dos veces tan alta como la concentracion de oligomeros de sacaridos lineales.
En un ejemplo de tal proceso, el al menos un catalizador es una enzima que acelera la velocidad de escision o de formacion de enlaces glucosilo. En otro ejemplo del proceso, el al menos un catalizador es un acido. En algunos ejemplos del proceso, el acido y la enzima se pueden utilizar en secuencia, tratando primero la composicion alimenticia tratado con la enzima y posteriormente con acido, o al contrario.
En algunos ejemplos, la composicion alimenticia acuosa incluye al menos un monosacarido y al menos un oligomero de sacarido lineal, y puede contener varios de cada uno. En muchos casos, los monosacaridos y oligosacaridos formaran hasta al menos aproximadamente el 70 % en peso sobre una base de solidos secos de la composicion alimenticia. En general, es util que el material de partida tenga una concentracion tan alta de monosacaridos como sea posible, con el fin de maximizar el rendimiento de los oligomeros deseados. Una alta concentracion de solidos tiende a dirigir el equilibrio desde la hidrolisis hacia la condensacion (inversion), produciendo de ese modo productos de mayor peso molecular. Por lo tanto, el contenido de agua del material de partida es, preferiblemente, relativamente bajo. Por ejemplo, en ciertos ejemplos, la composicion alimenticia comprende al menos aproximadamente 75 % de solidos secos en peso. ("Solidos secos" a veces se abrevian en el presente documento como "ss”). En algunos casos, la composicion alimenticia comprende aproximadamente 75 - 90 % de solidos en peso, que generalmente dara la aparicion de un jarabe viscoso o un polvo humedo a temperatura ambiente.
Los ejemplos de materiales de partida adecuados incluyen, pero no se limitan a, jarabes hechos mediante la hidrolisis de almidon, tales como jarabe dextrosa (es decir, corriente de recirculacion del licor madre de la cristalizacion de dextrosa monohidrato), otros jarabes de dextrosa, jarabe de maiz, y soluciones de maltodextrina.
La composicion alimenticia se pone en contacto con el al menos un catalizador durante un periodo de tiempo que puede variar. En algunos casos, el periodo de contacto sera de al menos aproximadamente cinco horas. En algunos ejemplos, la composicion alimenticia se pone en contacto con el al menos un catalizador durante aproximadamente 15 a 100 horas. En otros ejemplos, se pueden usar tiempos de contacto mas cortos con temperaturas mas altas, en algunos casos incluso de menos de una hora. Por ejemplo, la composicion alimenticia puede combinarse con el catalizador y se hace pasar como una corriente a traves de una zona de procesamiento que se mantiene a una temperatura elevada de forma continua, de tal manera que la mezcla de composicion alimenticia/catalizador se calienta durante solamente un periodo relativamente corto de tiempo antes de salir de la zona de procesamiento (es
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decir, el tiempo de residencia de la mezcla dentro de la zona de procesamiento es breve).
En un ejemplo del proceso, la inversion enzimatica se utiliza para producir el contenido deseado de oligosacaridos no lineales. La enzima puede ser, por ejemplo, una que acelera la velocidad de escision de los enlaces glucosilo alfa 1,2; 1,3; 1,4; o 1,6 para formar residuos de dextrosa. Un ejemplo adecuado es una composicion de enzima glucoamilasa, tal como una composicion de enzima comercial que se denomina glucoamilasa. Se debe entender que una composicion de este tipo puede contener una cierta cantidad de enzimas distintas de la glucoamilasa pura, y no debe suponerse que es, de hecho, la glucoamilasa en si que cataliza la produccion deseada de oligosacaridos no lineales.
Por lo tanto, la composicion alimenticia puede ponerse en contacto con glucoamilasa o cualquier otra enzima que actua sobre los polimeros de dextrosa. La cantidad de enzima puede ser adecuadamente de aproximadamente 0,5 a 2,5 % en volumen de la composicion alimenticia. En algunos ejemplos del proceso, la composicion alimenticia se mantiene a aproximadamente 55-75 °C durante el contacto con la enzima, o en algunos casos a aproximadamente 60 - 65 ° C. A esta temperatura, en funcion del contenido de agua, el material se convertira en un liquido, o una mezcla de liquido y solido. Opcionalmente, la mezcla de reaccion se puede mezclar o agitar para distribuir la enzima. La mezcla de reaccion se mantiene a la temperatura deseada durante el tiempo necesario para alcanzar el grado deseado de inversion a oligomeros no lineales. En algunos ejemplos del proceso, la composicion alimenticia se pone en contacto con la enzima durante aproximadamente 20 - 100 horas antes de la inactivacion de la enzima, o, en algunos casos, durante aproximadamente 50 - 100 horas antes de la inactivacion. Se conocen bien en la materia tecnicas para inactivar la glucoamilasa. Como alternativa, en lugar de inactivar la enzima, se puede separar por filtracion de membrana y reciclar.
La composicion resultante tiene una concentracion alta de oligosacaridos no lineales. Esta composicion de producto contiene una mayor concentracion de oligomeros de sacaridos no lineales que de oligomeros de sacaridos lineales. En algunos casos, la concentracion de oligomeros de sacaridos no lineales en la composicion final es al menos dos veces tan alta como la concentracion de oligomeros de sacaridos lineales.
Las condiciones de procesamiento deben seleccionarse de tal manera que la composicion del producto resultante contenga solo una cantidad minoritaria (es decir, menos de 50 % en peso total en una base de solidos secos, y por lo general, una concentracion mucho mas baja tal como menos de 25 % en peso o menos de 10 % en peso total) de monosacaridos y disacaridos residuales. El proceso puede incluir la etapa adicional de eliminar al menos algunos de los monosacaridos y disacaridos residuales (y opcionalmente otras especies, asi) de la composicion del producto por filtracion de membrana, fraccionamiento cromatografico, o digestion mediante fermentacion. Los monosacaridos y disacaridos separados se pueden combinar con otras corrientes de proceso, por ejemplo para la produccion de dextrosa o jarabe de maiz. Como alternativa, los monosacaridos y disacaridos separados pueden reciclarse en la composicion alimenticia.
Otra forma en que se pueden fabricar composiciones de hidratos de carbono de acuerdo con la presente invencion es a traves de un proceso que implica la inversion catalizada por acido. Se pueden usar varios acidos, tales como acido clorhidrico, acido sulfurico, acido fosforico, o una combinacion de los mismos. En algunos ejemplos del proceso, se anade acido a la composicion alimenticia en una cantidad suficiente para hacer que el pH de la composicion alimenticia no mayor de aproximadamente 4, o, en algunos casos, en una cantidad suficiente para hacer que el pH de la composicion alimenticia sea de aproximadamente 1,0 a 2,5, o de aproximadamente 1,5 a 2,0. En algunos ejemplos, la concentracion de solidos de la composicion alimenticia es de al menos aproximadamente 70 a 90 %, la cantidad de acido anadido al alimento es de aproximadamente 0,05 % -0,25 % (p/p) de solidos acidos en solidos secos de jarabe, y la composicion alimenticia se mantiene a una temperatura por encima de aproximadamente 70 °C durante al menos una parte de las veces en que la composicion alimenticia esta en contacto con el acido. Como en la version de la enzima del proceso, las condiciones de reaccion se mantienen durante un tiempo suficiente para producir el contenido deseado de oligomeros no lineales, al tiempo que, preferentemente, tambien se controla el nivel de monosacaridos y disacaridos.
En un ejemplo particular, la concentracion de solidos de la composicion alimenticia es de al menos aproximadamente 90 % en peso, y la composicion alimenticia se mantiene a una temperatura de al menos aproximadamente 149 °C (300 °F) durante aproximadamente 0,1 - 15 minutos despues de que se pone en contacto con el acido. El acido utilizado para el tratamiento del alimento puede ser una combinacion de acido fosforico y acido clorhidrico (a las mismas concentraciones descritas anteriormente). En un ejemplo particular, la puesta en contacto de la composicion alimenticia con el acido se lleva a cabo en una tuberia/reactor de flujo continuo.
Se cree que las distribuciones de los sacaridos resultantes del tratamiento acido son algo diferentes que las del tratamiento enzimatico. Se cree que estos productos de condensacion catalizados por acido seran menos reconocibles por las enzimas en el intestino humano que los productos producidos por enzimas y, por lo tanto, menos digeribles.
El tratamiento acido progresa de manera diferente que el tratamiento enzimatico. Las enzimas se hidrolizan rapidamente en oligomeros lineales y lentamente forman oligomeros no lineales, mientras que con acido, la
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reduccion de los oligomeros lineales y el aumento de los oligomeros no lineales se producen a tasas comparables. La dextrosa se forma rapidamente por hidrolisis enzimatica de los oligomeros y se consume lentamente a medida que se forman productos de condensation no lineales, mientras que las concentraciones de dextrosa acida aumentan lentamente.
Opcionalmente, la inversion enzimatica o acida puede seguirse de hidrogenacion. El producto hidrogenado deberia tener un menor contenido calorico de hidrolizados de almidon hidrogenados disponibles en la actualidad. En una realization, la hidrogenacion se puede utilizar para decolorar la composition del producto sin cambiar sustancialmente su equivalencia de dextrosa (DE).
En una version del proceso, la enzima y el acido se pueden utilizar secuencialmente, en cualquier orden. Por ejemplo, el al menos un catalizador en el primer tratamiento puede ser una enzima, y la composicion del producto se puede poner en contacto posteriormente con un acido que acelera la velocidad de escision o la formation de enlaces glucosilo. Como alternativa, el al menos un catalizador en el primer tratamiento puede ser un acido, y la composicion del producto se puede poner en contacto posteriormente con una enzima que acelera la velocidad de escision o la formacion de enlaces glucosilo.
La composicion del producto producido por el tratamiento con acido, enzima, o ambas, tiene un aumento de la concentration sobre una base de solidos secos de oligomeros de sacaridos no lineales. En diversas realizaciones de la invention, la concentracion de oligomeros de sacaridos no lineales con un grado de polimerizacion de al menos tres (DP3 +) en la composicion de hidratos de carbono es al menos aproximadamente 85 %, al menos aproximadamente 90 % o al menos aproximadamente 95 % en peso sobre una base de solidos secos. En algunas realizaciones, la concentracion de oligomeros de sacaridos no lineales en la composicion del producto es al menos dos veces tan alta como la concentracion de oligomeros de sacaridos lineales.
La composicion del producto contendra a menudo alguna cantidad (normalmente menos de 5 % en peso sobre una base de solidos secos, y a menudo muchos menos) de monosacaridos y disacaridos residuales. Opcionalmente, al menos algunos de los monosacaridos y disacaridos residuales (y posiblemente, otras especies) pueden separarse de los oligomeros (por ejemplo, por filtration de membrana, separation cromatografica, o digestion a traves de la fermentation) y la corriente de monosacarido y disacarido puede reciclarse o en la alimentation del proceso. De esta manera, los jarabes de azucar simple se pueden convertir en aditivos alimenticios de alto valor.
Aunque las composiciones de hidratos de carbono de la presente invencion se pueden utilizar en forma seca, tambien pueden usarse de forma ventajosa en forma de jarabes. Tales jarabes contienen normalmente una cantidad de agua suficiente para proporcionar una composicion que es clara y liquida a temperatura ambiente (20 a 25 °C). La viscosidad de un jarabe de este tipo puede variarse como se desee mediante el ajuste de la relation entre el agua y la composicion de hidratos de carbono. La viscosidad deseable dependera, por ejemplo, del uso final deseado para el jarabe. En terminos generales, sin embargo, la viscosidad se selecciona para facilitar la manipulation del producto, para permitir que el jarabe se procese facilmente en alimentos, y/o para impartir una calidad organoleptica o sensation en la boca particular. El contenido de solidos secos de dichos jarabes puede, por ejemplo, ser de aproximadamente 60 % a aproximadamente 85 %. Si la composicion de hidratos de carbono se obtiene inicialmente en forma de un jarabe, se puede, si se desea, secar para proporcionar "solidos de jarabe" (es decir, la composicion de hidratos de carbono en forma seca).
Las composiciones de hidratos de carbono descritas anteriormente se pueden usar como ingredientes en productos alimentarios, como se explica con mas detalle en otras partes de esta solicitud de patente. Tal composicion de hidratos de carbono puede proporcionar uno o mas beneficios. Por ejemplo, se puede reducir el contenido calorico y aumentar el contenido de fibra de la dieta del jarabe de maiz, puede servir como sustituto "drop-in" para el jarabe de maiz tradicional en los alimentos, puede proporcionar una carga de fibra apropiada o deseada en productos que utilizan convencionalmente niveles elevados de jarabe de maiz, y puede proporcionar un enfoque mas economico para la administration de suplementos de fibra en los alimentos.
Una composicion de hidratos de carbono de acuerdo con la invencion, ya sea en forma seca o de jarabe por ejemplo, se puede anadir a los alimentos como un sustituto o suplemento de hidratos de carbono convencionales. Los ejemplos especificos de alimentos en los que la composicion de hidratos de carbono de la invencion se pueden usar incluyen alimentos tales como pan, pasteles, galletas, galletas saladas, aperitivos extruidos, sopas, postres congelados, alimentos fritos, productos de pasta, productos de patata, productos de arroz, productos de maiz, productos de trigo, productos lacteos, yogures, dulces, caramelos duros, barras nutricionales, cereales para el desayuno y bebidas. Una composicion de hidratos de carbono de acuerdo con la invencion se puede combinar con uno o mas de otros ingredientes de alimentos para proporcionar un producto alimenticio. Entre los ingredientes alimentarios adecuados se incluyen cualquiera de los materiales conocidos en la tecnica para la inclusion en composiciones nutricionales, tales como agua u otras soluciones acuosas, grasas (incluyendo aceites), azucares, almidon (y otros polisacaridos, que pueden ser digeribles, no digeribles o parcialmente digeribles), proteinas, aglutinantes, espesantes, colorantes, aromatizantes, odorantes, acidulantes, estabilizantes, edulcorantes de alta intensidad, vitaminas y minerales, entre otros. Un producto alimenticio que contiene la composicion de hidratos de carbono de la invencion tendra una menor respuesta glucemica, un indice glucemico mas bajo y menor carga
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glucemica que un producto alimenticio similar en el que se usa un hidrato de carbono convencional, tal como almidon de ma^z. Ademas, puesto que al menos algunos de los oligosacaridos presentes en la composition de hidratos de carbono solo se digieren en un grado muy limitado o no se digieren en absoluto en el estomago o el intestino delgado humano, el contenido calorico del producto alimenticio se reduce. La composicion de hidratos de carbono de la invention es tambien una fuente de fibra dietetica soluble.
Las composiciones de hidratos de carbono de la presente invencion se pueden utilizar como prebioticos y tambien se pueden acoplar con un sistema de liberation de probioticos (es decir, se utiliza en combination con uno o mas probioticos). Por “prebiotico” se quiere decir un ingrediente alimentario que afecta al sujeto mediante la estimulacion selectiva del crecimiento y/o la actividad de una o un numero limitado de bacterias en el tracto gastrointestinal, particularmente en el colon, y, por tanto, mejora la salud del huesped. Por "probiotico" se quiere decir suplementos dieteticos microbiologicos vivos que proporcionan efectos beneficiosos al sujeto a traves de su funcion en el tracto digestivo.
La composicion de hidratos de carbono de la invencion se puede anadir a los productos alimenticios como una fuente de fibra soluble. Puede aumentar el contenido de fibra de los productos alimenticios sin que tengan un impacto negativo en el sabor, la sensation en la boca o la textura.
La funcionalidad de la composicion de hidratos de carbono de la invencion es similar a la del jarabe de maiz y el azucar, que lo hace adecuada para la sustitucion total o parcial de diversos edulcorantes nutritivos en los productos alimenticios. Por ejemplo, la composicion de hidratos de carbono puede usarse para la sustitucion total o parcial de sacarosa, jarabe de maiz rico en fructosa (HFCS), fructosa, dextrosa, jarabe de maiz regular, o solidos de jarabe de maiz en los productos alimenticios. Como un ejemplo particular, la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse para reemplazar otros solidos edulcorantes en una base 1:1, hasta un reemplazo completo de los solidos de azucar. A niveles de reemplazo de solidos edulcorantes, el dulzor del producto alimenticio podria disminuir, pero la sensacion en la boca y la liberacion del sabor permanecerian sustancialmente igual, mientras que el contenido de azucar y de calorias se reduciria. Tambien, la composicion de hidratos de carbono de la invencion podria usarse como un agente de aumento de volumen, en sustitucion de la grasa, la harina, u otros ingredientes en una formula alimentaria.
Como alternativa, la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse en combinacion con edulcorantes tales como sacarosa, HFCS o fructosa, lo que tiene como resultado ningun cambio en el dulzor general del producto alimenticio. Como otro ejemplo, la composicion de hidratos de carbono de la invencion se puede utilizar en productos alimenticios en combinacion con uno o mas edulcorantes auxiliares, tales como un edulcorante de alta intensidad, que permite la sustitucion del edulcorante sin cambios en el dulzor o la sensacion en la boca del producto alimenticio. Los edulcorantes de alta intensidad adecuados incluyen sustancias tanto naturales como sinteticas, tales como sucralosa, sacarina, aspartamo, mogrosidos (como los que se extraen de la fruta Luo Han Guo, incluyendo mogrosido V) y glucosidos de esteviol (tales como los que se extraen de la planta de estevia, incluyendo rebaudiosidos y esteviosido). Los alcoholes de azucar tales como sorbitol, xilitol y lactitol y polioles tales como eritritol tambien se pueden usar en combinacion con la composicion de hidratos de carbono de la invencion. En una realization de la invencion, uno o mas edulcorantes auxiliares se combinan con la composicion de hidratos de carbono en una cantidad eficaz para hacer la mezcla resultante sustancialmente equivalente en dulzor percibido de un azucar convencional (tal como dextrosa) o a un jarabe de maiz convencional o jarabe de maiz rico en fructosa.
La composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse en productos alimenticios en combinacion con almidon resistente, polidextrosa, u otras fuentes de fibra, para aumentar el contenido de fibra del producto alimenticio, mejorar beneficio fisiologico del consumo del producto, reducir el contenido calorico, y/o mejorar el perfil nutricional del producto.
La composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse en productos alimenticios en combinacion con agentes de aumento de volumen, tales como alcoholes de azucar o maltodextrinas, para reducir el contenido de calorias y/o para mejorar el perfil nutricional del producto. La composicion de hidratos de carbono de la invencion tambien se puede utilizar como un sustituto parcial de la grasa en productos alimenticios.
La composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse en productos alimenticios como un ablandador o texturizador, para aumentar la sensacion de crujiente o quebradizo para mejorar el atractivo visual, y/o para mejorar la reologia de la masa, la pasta, u otras composiciones alimenticias. La composicion de hidratos de carbono de la invencion tambien se puede utilizar en productos alimenticios como un humectante, para aumentar la vida util del producto, y/o para producir una textura mas suave en humedo. Tambien se puede utilizar en productos alimenticios para reducir la actividad del agua o para inmovilizar y manejar el agua. Los usos adicionales de la composicion de hidratos de carbono de la invencion incluyen: reemplazar la mezcla de huevo y/o mejorar el brillo de la superficie de un producto alimenticio, alterar la temperatura de gelatinizacion del almidon en harina, modificar la textura del producto, y mejorar el dorado del producto.
En al menos algunas realizaciones de la invencion, la composicion de hidratos de carbono de la invencion tiene una o mas de las siguientes ventajas: alta solubilidad, lo que hace que sea relativamente facil de incorporar en
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composiciones alimentarias, tales como mezclas y masas; estabilidad a temperaturas elevadas y/o pH acido (algunas otras fibras solubles, tales como la inulina, no son tan estables), menor dulzor, sabor a limpio, y color claro. Las propiedades de la composition de hidratos de carbono de la invention permiten que los productos alimenticios en los que se utilizan tengan una etiqueta limpia. En algunas realizaciones de la invencion, la composicion de hidratos de carbono de la invencion contiene aproximadamente 1 a aproximadamente 2,5, o de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 kcal por gramo (en una base de solidos secos), que puede reducir el contenido total de calorias de un producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion se incorpora.
La composicion de hidratos de carbono segun la presente invencion se puede utilizar en diversos tipos de productos alimenticios. Un tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede ser muy util son los productos de panaderia (es decir, alimentos horneados), tales como tartas, brownies, galletas, crujientes de galletas, magdalenas, panes y masas dulces. Los productos de panaderia convencionales pueden tener un contenido relativamente alto de azucar y alto de hidratos de carbono totales. El uso de la composicion de hidratos de carbono de la invencion como ingrediente en productos de panaderia puede ayudar a reducir los niveles de azucar y de hidratos de carbono, asi como reducir el total de calorias, mientras que aumenta el contenido de fibra del producto de panaderia.
Hay dos categorias principales de productos de panaderia: con levadura y quimicamente con levadura. En los productos elaborados con levadura, como rosquillas, masas dulces y panes, la composicion de hidratos de carbono de la invencion se puede utilizar para sustituir los azucares, pero todavia puede ser deseable una pequena cantidad de azucar debido a la necesidad de un sustrato de fermentation para la levadura o para el dorado de la corteza. La composicion de hidratos de carbono segun la invencion en forma seca se podria anadir de una manera similar a los edulcorantes nutritivos secos, con otros ingredientes secos, y no requeriria una manipulation especial. En forma de jarabe, la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede anadirse con otros liquidos como un reemplazo directo para jarabes o edulcorantes liquidos. La masa entonces se procesaria despues en condiciones de uso habitual en la industria de panaderia, incluyendo mezcla, fermentado, dividido, formada o extruida en panes o formas, a prueba, y al horno o fritos. El producto puede cocinarse o freirse usando condiciones similares a los productos tradicionales. Los panes se cuecen al horno habitualmente temperaturas que van desde 216 °C (420° F) to 271 °C (520° F) for 20 to 23 minutos y se pueden freir las rosquillas a temperaturas que varian de 204 a 213 °C (400-415 ° F), aunque tambien podrian utilizarse otras temperaturas y tiempos. Los edulcorantes de alta intensidad se pueden anadir a las masas segun se requiera para obtener dulzor optimo y perfil de sabor.
Los productos quimicamente con levadura normalmente tienen mas azucar y pueden contener un mayor nivel de solidos de jarabe de maiz/resistentes a la digestion. Una galleta acabada puede contener 30 % de azucar, que puede sustituirse, total o parcialmente, por jarabe de maiz/solidos resistentes a la digestion. Estos productos pueden tener un pH de 4 a 9,5, por ejemplo. El contenido de humedad puede ser de entre 2 y 40 %, por ejemplo
La composicion de hidratos de carbono de la invencion, en forma de jarabe o en seco, se incorpora facilmente y puede anadirse a la grasa al comienzo de la mezcla durante una etapa de formation de crema o en cualquier metodo similar al jarabe o edulcorante seco que esta siendo usado para reemplazar. El producto puede ser mezclado y despues firmar, por ejemplo, mediante laminado, corte rotatorio, corte de alambre, o por medio de otro proceso de conformation. Los productos pueden cocerse despues en condiciones tipicas de coccion, por ejemplo a 93-232 °C (200-450 °F).
La composicion de hidratos de carbono de la invencion, en forma de jarabe o en seco, tambien se puede utilizar para formar vidrios de azucar e estado amorfo, para adherir particulas a los productos horneados, y/o se utiliza para formar una pelicula o revestimiento que mejora la apariencia de un producto horneado. Las composiciones de hidratos de carbono de la invencion, como otros azucares amorfos, son capaces de formar cristales con calentamiento y posterior enfriamiento hasta una temperatura por debajo de su temperatura de transition vitrea.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse es el cereal de desayuno. Por ejemplo, una composicion de hidratos de carbono de acuerdo con la presente invencion podria utilizarse para reemplazar la totalidad o parte del azucar en trozos de cereales extruidos y/o en el recubrimiento exterior de dichos trozos. El recubrimiento es normalmente del 30 al 60 % del peso total del trozo de cereal acabado. Un jarabe de la composicion de hidratos de carbono de la invencion se puede aplicar en un aerosol o se puede rociar, por ejemplo. La formula para el recubrimiento puede ser tan simple como una solution acuosa al 50 a 75 % de la composicion de hidratos de carbono segun la invencion. La composicion de hidratos de carbono de la invencion tambien podria mezclarse con azucar en diversos porcentajes, o con otros edulcorantes o polioles. Despues, podria evaporarse todo resto de humedad (si la composicion de hidratos de carbono de la invencion se suministra en forma de jarabe) en un horno a fuego lento. En una pieza extruida, la composicion de hidratos de carbono de la invencion en forma solida (en seco) podria anadirse directamente con los otros ingredientes secos, o la forma de jarabe podria dosificarse en la extrusora con agua o por separado. Podria anadirse a la extrusora una pequena cantidad de agua y, despues, podria pasarse a traves de diferentes zonas que varian de 38 °C (100 °F) a 149 °C (300 °F). Opcionalmente, se pueden usar otras fuentes de fibra, tales como almidon resistente, en la pieza extruida. El uso de ciertas composiciones de hidratos de carbono de acuerdo con la invencion puede crear una textura diferente a otras fuentes de fibra. El uso de la composicion de hidratos de carbono de la invencion sola o en
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combinacion con otras fibras puede alterar la textura para crear diversos productos.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son los productos lacteos. Entre los ejemplos de productos lacteos en los que se pueden usar se incluyen yogur, bebidas de yogur, bebidas de leche, leches saborizadas, batidos de yogur, helados, batidos, queso cottage, aderezo de queso cottage y postres lacteos, como Quarg y los productos de tipo mousse batido. Esto incluiria los productos lacteos que estan destinados a ser consumidos directamente (por ejemplo, batidos de yogur envasados), asi como aquellos que estan destinados a mezclarse con otros ingredientes (por ejemplo, batido de yogur mezclado). Puede usarse en los productos lacteos pasteurizados, tales como los que se pasteurizan a una temperatura de 71 °C (160 °F) a 141 °C (285 °F). La sustitucion completa de los azucares en un producto lacteo es posible (que seria de hasta el 24 % de la formula total). La composicion de hidratos de carbono segun la invencion es generalmente estable a valores de pH acidos (el intervalo de pH de las bebidas lacteas puede ser normalmente de 2-8).
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son los productos de confiteria. Entre los ejemplos de productos de confiteria en los que se puede usar se incluyen caramelos duros, pastas de azucar, turrones y malvaviscos, caramelos de gelatina de gelatina o gominolas, jaleas, chocolate, regaliz, goma de mascar, caramelos y caramelos masticables, chicles, caramelos de menta, golosinas tabletas y chucherias de fruta. En las chucherias de fruta, la composicion de hidratos de carbono de la invencion podria utilizarse en combinacion con zumo de fruta. El zumo de fruta proporcionaria la mayoria del dulzor y la composicion de hidratos de carbono de la invencion reduciria el contenido total de azucar y anadiria fibra. La composicion de hidratos de carbono de la invencion se puede anadir a la suspension inicial de caramelo y se calienta hasta obtener el contenido de solidos terminado. La suspension se podia calentar a 93-152 °C (200-305 °F) para alcanzar el contenido de solidos final. El acido podria anadirse antes o despues de calentar para dar un pH final de 2-7. La composicion de hidratos de carbono de la invencion podria usarse como un sustituto de 0 a 100 % del azucar y de 1-100 % del jarabe de maiz u otros edulcorantes presentes.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son jaleas y mermeladas. Las mermeladas y jaleas estan hechas a base de frutas. Una mermelada contiene trozos de fruta, mientras que la jalea se hace a partir de zumo de frutas. La composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse en lugar de azucar u otros edulcorantes como sigue: pesar la fruta y el zumo en un tanque. Premezclar el azucar, la composicion de hidratos de carbono inventiva y la pectina. Anadir la composicion seca al liquido y cocer a una temperatura de 101-104 °C (214-220 °F). Envasar en caliente en frascos y destilar en retorta durante 5-30 minutos.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son las bebidas. Los ejemplos de las bebidas en los que se puede usar incluyen bebidas carbonatadas, zumos de frutas, mezclas de zumos concentrados (por ejemplo, mezcla para margaritas), aguas cristalinas, y mezclas secas para bebidas. El uso de la composicion de hidratos de carbono de la presente invencion, en muchos casos, superaria los problemas de claridad que se producen cuando se anaden otros tipos de fibra a las bebidas. Una sustitucion total de los azucares es posible (que podria ser, por ejemplo, de hasta el 12 % de la formula total). Debido a la estabilidad de la composicion de hidratos de carbono segun la invencion a valores de pH acido, se podria usar en las bebidas que tienen un pH que varia desde 2 hasta 7, por ejemplo. La composicion de hidratos de carbono de la invencion podria usarse en bebidas procesadas en frio y en bebidas pasteurizadas.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son los rellenos ricos en solidos. Los ejemplos de rellenos ricos en solidos en las que se puede usar incluyen rellenos en barras de aperitivo, pastas tostadas, donuts y galletas, El relleno rico en solidos puede ser un relleno de acido/fruta o un relleno salado, por ejemplo. Podria anadirse a productos que se consumen como tales o a productos que sufririan una transformacion posterior, por un procesador de alimentos (coccion adicional) o por un consumidor (horneado del relleno estable). En algunas realizaciones de la invencion, los rellenos ricos en solidos tendrian una concentracion de solidos entre 67 - 90 %. Los solidos podrian ser totalmente reemplazados con la composicion de hidratos de carbono segun la invencion, o podrian usarse para una renovacion parcial de los otros solidos edulcorantes presentes (por ejemplo, la sustitucion de los solidos presentes de 5 a 100 %). Normalmente, los rellenos de frutas tendrian un pH de 2 - 6, mientras que los rellenos salados tendian un pH de 4-8. Los rellenos podrian prepararse frios, o calentarse hasta 121° C (250 ° F) para evaporar hasta alcanzar el contenido de solidos final deseado.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son los aperitivos extruidos y laminados. Entre los ejemplos de aperitivos extruidos y laminados en los que se puede usar se incluyen aperitivos huecos, galletas saladas, tortitas de tortilla, y tortitas de maiz. En la preparation de una pieza extruida, la composicion de hidratos de carbono de la invencion se anadiria directamente (en forma de solidos secos o un jarabe, por ejemplo) con los productos secos. Se anadiria a la extrusora una pequena cantidad de agua y, despues, se pasaria a traves de diferentes zonas que varian de 38 °C (100 °F) a 149 °C (300 °F). La composicion de hidratos de carbono de la invencion se podria anadir a niveles de 0-50 % de la mezcla de productos secos. Un jarabe que contiene la composicion de hidratos de carbono de la invencion tambien se podria anadir en uno de los puertos de liquido de la extrusora. El producto puede salir con un contenido de humedad bajo cualquiera (5 %) y
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despues hornearse para eliminar el exceso de humedad, o con un contenido de humedad ligeramente mas alto (10 %) y despues fiwse para eliminar la humedad y cocinar el producto. El horneado podria realizarse a temperaturas de hasta 260 °C (500 °F) durante 20 minutos. Mas normalmente, el horneado se realizaria a 177 °C (350 °F) durante 10 minutos. Normalmente, se freiria a 177 °C (350 °F) durante 2 - 5 minutos. En un aperitivo laminado la composition de hidratos de carbono de la invention podria usarse en forma seca como sustitucion parcial de otros ingredientes secos (por ejemplo, harina). Podria ser de 0-50 % del peso seco. El producto se mezclaria en seco y despues se anadiria agua para formar una masa cohesiva. La mezcla de producto podria tener un pH de 5 a 8. Despues, la masa se laminaria y cortaria, y despues se hornearia o freiria. El horneado podria realizarse a temperaturas de hasta 260 °C (500 °F) durante 20 minutos. Normalmente, se freiria a 177 °C (350 °F) durante 2 - 5 minutos. Otro beneficio potencial de la utilization de la composicion de hidratos de carbono de la invencion es una reduction del contenido de grasa de los aperitivos fritos en incluso un 15 % cuando se anade como ingrediente interno o como un recubrimiento en el exterior de un alimento frito.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son los postres de gelatina. Los ingredientes para postres de gelatina se venden a menudo como una mezcla seca con gelatina como agente gelificante. Los solidos de azucar podrian sustituirse parcial o totalmente con los solidos de la composicion de hidratos de carbono de la invencion en la mezcla seca. Despues, la mezcla seca se puede mezclar con agua y calentar a 100 °C (212 °F) para disolver la gelatina y, a continuation, se puede anadir mas agua y/o la fruta para completar el postre de gelatina. Despues, se deja que la gelatina se enfrie y se fije. La gelatina tambien se puede vender en paquetes estables durante el almacenamiento. En ese caso, el estabilizante por lo general esta basado en carragenina. Como se ha indicado anteriormente, la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede reemplazar hasta el 100 % de los otros edulcorantes solidos. Los ingredientes secos se mezclan en los iiquidos y despues se pasteurizan y se introducen en copas y se dejan enfriar y fijar. Las copas por lo general tienen una tapa de papel de aluminio.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son barras de aperitivo. Los ejemplos de barras de aperitivo que se pueden usar incluyen barras para desayuno y sustitutivas de harina, barras nutritivas, barras de muesli, barras de proteina, y barras de cereales. Podria ser utilizado en cualquier parte de las barras de aperitivo, tales como en el los rellenos ricos en solidos, el jarabe de union o la parte particulada. Una sustitucion parcial o total del azucar en el jarabe de union es posible con la composicion de hidratos de carbono de la invencion. El jarabe de union tiene normalmente de 50-90 % de solidos y se aplica en una proportion que varia desde 10 % del jarabe de union a 90 % de particulas, a 70 % del jarabe de union a 30 % de particulas. El jarabe de union se elabora mediante calentamiento de una solution de edulcorantes, agentes de aumento de volumen y otros aglutinantes (como el almidon) a de 71 a 110 °C (160-230 1F) (en funcion de los solidos acabados necesarios en el jarabe). Despues, el jarabe se mezcla con las particulas a recubrir las particulas, proporcionando un recubrimiento a lo largo de toda la matriz. La composicion de hidratos de carbono de la invencion tambien podria usarse en las propias particulas. Esto podria ser una pieza extruida, expandida directamente o inflada con pistola. Podria usarse en combination con otro ingrediente de grano, harina de maiz, harina de arroz u otro ingrediente similar.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son queso, salsas de queso y otros productos de queso. Entre los ejemplos de queso, salsas de queso, y otros productos de queso en los que se puede usar se incluyen queso con menor contenido de solidos de la leche, queso bajo en grasas y queso bajo en calorias. En el queso de bloque, puede ayudar a mejorar las caracteristicas de fusion, o a disminuir el efecto de la limitation de fusion anadida por otros ingredientes, tales como almidon. Tambien se podria utilizar en salsas de queso, por ejemplo como un agente de aumento de volumen, para sustituir la grasa, los solidos de leche, u otros agentes de aumento de volumen tipicos.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son las peliculas que son comestibles y/o hidrosolubles. Los ejemplos de peliculas en las que se puede usar se incluyen las peliculas que se utilizan para encerrar mezclas secas para diversos alimentos y bebidas que estan destinados a disolverse en agua, o peliculas que se utilizan para proporcionar color o sabores, tales como una pelicula de especia que se anade a un alimento despues de la coccion mientras esta todavia caliente. Otras aplicaciones de pelicula incluyen, pero no se limitan a, pieles de frutas y vegetales, y otras peliculas flexibles.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son sopas, jarabes, salsas y aderezos. Un aderezo tipico podria tener aceite de 0-50 %, con un intervalo de pH de 2-7. Podria procesarse en frio o procesarse en caliente. Se podria mezclar y despues se anadiria un estabilizante. La composicion de hidratos de carbono de la invencion podria anadirse facilmente en forma liquida o en forma seca con los otros ingredientes, segun sea necesario. La composicion del aderezo puede requerir su calentamiento para activar el estabilizante. Las condiciones de calentamiento tipicas serian 77-93 °C (170-200 °F) durante 1-30 minutos. Despues de enfriar, se anade el aceite para hacer una preemulsion. Despues, el producto se emulsiona utilizando un homogeneizador, molino coloidal, u otro proceso de alta cizalladura.
Las salsas pueden tener de 0-10 % de aceite y 10-50 % de solidos totales, y pueden tener un pH de 2-8. Las salsas pueden procesarse en frio o procesarse con calor. Los ingredientes se mezclan y despues se procesan con calor. La
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composition de hidratos de carbono de la invention podria anadirse facilmente en forma liquida o en forma seca con los otros ingredientes, segun sea necesario. El calentamiento ripico se realizaria a 77-93 °C (170-200 °F) durante 130 minutos.
Las opas tienen mas normalmente de 20 a 50 % de solidos y en un intervalo de pH mas neutro (4-8). Pueden ser una mezcla seca, a la que se podria anadir la composicion de hidratos de carbono segun la invencion en forma de solido seco, o una sopa liquida que se enlata y despues se destila con retorta. En las sopas, la composicion de hidratos de carbono de la invencion se podria utilizar hasta 50 % de solidos, aunque un uso mas tipico seria para liberar 5 g de fibra/racion.
Los jarabes pueden incorporar la composicion de hidratos de carbono de la invencion como para un reemplazo de hasta el 100 % de los solidos de azucar. Normalmente eso seria 12-20 % del jarabe sobre una base como tal. La composicion de hidratos de carbono de la invencion se anadiria con el agua y despues se pasteurizaria y se llenaria en caliente para hacer un producto seguro y estable en almacenamiento (normalmente 85 °C (185 °F) durante una pasteurization de un minuto).
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son las cremas para cafe. Los ejemplos de cremas para cafe en los que se pueden usar incluyen cremas tanto liquidas como secas. Una crema de cafe mezclada en seco se puede mezclar con polvos de crema comerciales de los siguientes tipos de grasa: aceite de soja, de coco, de palma, de girasol o de canola, o grasa de mantequilla. Estas grasas pueden ser no hidrogenadas o hidrogenadas. La composicion de hidratos de carbono de la invencion se puede anadir en forma seca como fuente de fibra, opcionalmente junto con fructooligosacaridos, polidextrosa, inulina, maltodextrina, almidon resistente, sacarosa, y/o solidos de jarabe de maiz convencionales. La composicion puede contener tambien edulcorantes de alta intensidad, tales como sucralosa, acesulfamo potasico, aspartamo, o combinaciones de los mismos. Estos ingredientes pueden mezclarse en seco para producir la composicion deseada.
Una crema en polvo liofilizada es una combination de grasa, proteinas e hidratos de carbono, emulsionantes, sales emulsionantes, edulcorantes, y agentes antiapelmazantes. La fuente de grasa puede ser una o mas de aceite de soja, de coco, de palma, de girasol, o de canola, o grasa de mantequilla. La proteina puede ser caseinatos de sodio o de calcio, proteinas de la leche, proteinas de suero de la leche, proteinas de trigo, o proteinas de soja. El hidrato de carbono puede ser la composicion de hidratos de carbono de la invencion sola o en combinacion con fructooligosacaridos, polidextrosa, inulina, almidon resistente, maltodextrina, sacarosa o jarabe de maiz. Los emulsionantes pueden ser monogliceridos y digliceridos, monogliceridos y digliceridos acetilados, o monoesteres de propilenglicol. Las sales pueden ser citrato trisodico, fosfato monosodico, fosfato disodico, fosfato trisodico, pirofosfato tetrasodico, fosfato monopotasico, y/o fosfato dipotasico. La composicion puede contener tambien edulcorantes de alta intensidad, tales como sucralosa, acesulfamo potasico, aspartamo, o combinaciones de los mismos. Entre los agentes antiapelmazantes adecuados se incluyen silicoaluminatos de sodio o dioxido de silice. Los productos se combinan en suspension, opcionalmente se homogeneizan, y se secan por pulverization, ya sea en una forma granular o aglomerada.
Las cremas para cafe liquidas son simplemente una emulsion homogeneizada y pasteurizada de grasa (ya sea grasa lactea o aceite vegetal hidrogenado), algunos solidos de leche o caseinatos, jarabe de maiz, y vainilla u otros sabores, asi como una mezcla estabilizante. El producto generalmente se pasteuriza mediante HTST (tiempo corto a alta temperatura) a 85 °C (185 °F) durante 30 segundos, o UHT (temperatura ultraalta), a 141 °C (285 °F) durante 4 segundos, y se homogeneiza en un homogeneizador de dos etapas a 500-3000 psi la primera etapa, y a 200-1000 psi la segunda etapa. La crema de cafe es por lo general estable de forma que no se degrade por el calor cuando se anade al cafe.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son los recubrimientos de alimentos, tales como glaseados, escarchados, y esmaltes. En los glaseados y escarchados, la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse como un sustituto del edulcorante (completo o parcial) para reducir el contenido de calorias y aumentar el contenido de fibra. Los esmaltes son normalmente de aproximadamente 70 a 90 % en peso de azucar, siendo la mayoria del resto agua, y la composicion de hidratos de carbono de la invencion se puede utilizar para sustituir total o parcialmente el azucar. El escarchado normalmente contiene aproximadamente 2-40 % en peso de una combinacion de grasa liquida/solida, aproximadamente 20-75 % en peso de edulcorantes solidos, color, sabor, y agua. La composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse para reemplazar la totalidad o parte de los solidos edulcorantes, o como un agente de aumento de volumen en los sistemas de grasa inferiores.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion se puede utilizar, son los alimentos para mascotas, tales como comida para perros, seca o humeda. Los alimentos para animales domesticos se hacen de diversas maneras, tales como extrusion, conformado y formulation como salsas. La composicion de hidratos de carbono de la invencion podria usarse a niveles de 0 a 50 % en peso en cada uno de estos tipos.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son
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las tortillas, que generalmente contienen harina y/o harina de ma^z, grasa, agua, sal, y acido fumarico. La composition de hidratos de carbono de la invention podria utilizarse para sustituir la harina o la grasa. Los ingredientes se mezclan y despues se laminan o estampan y se cuecen. Esta adicion se podria utilizar para anadir fibra o extender la vida util.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse es el pescado y la carne. El jarabe de maiz convencional ya se utiliza en algunas carnes, por lo que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse como un sustituto parcial o completo. Por ejemplo, la composicion de hidratos de carbono de la invencion podria anadirse a la salmuera antes de someter a vacio o inyectar en la carne. Podria anadirse con sal y fosfatos, y, opcionalmente, con ingredientes fijadores de agua, tales como almidon, carragenano, o proteinas de soja. Esto se utilizaria para anadir fibra, un nivel tipico seria de 5 g/porcion, lo que permitiria una reclamation de fuente excelente de fibra.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son frutas desecadas (infusionadas). Muchos tipos de frutas desecadas solo son estables y agradables al paladar si se infusionan con azucar. La composicion de hidratos de carbono de la invencion puede sustituirse por la totalidad o parte del azucar. Por ejemplo, la composicion de hidratos de carbono de la invencion se podria anadir a la salmuera utilizada para infusionar la fruta antes de secar. Los agentes estabilizantes tales como sulfatos se pueden utilizar en esta salmuera tambien.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son alimentos para lactantes y ninos pequenos. La composicion de hidratos de carbono de la invencion podria usarse como sustituto o suplemento de uno o mas ingredientes convencionales para tales alimentos. Debido a su sabor suave y color claro, se podria anadir a diversos alimentos para bebes para reducir el azucar y aumentar el contenido de fibra.
Otro tipo de producto alimenticio en el que la composicion de hidratos de carbono de la invencion puede usarse son pastas para rebozar y pastas para empanar, tales como pastas para rebozar y pastas para empanar carne. Esto podria hacerse sustituyendo todos, o parte de, los componentes secos de la pasta para rebozar y/o la pasta para empanar (por ejemplo, ingredientes de tipo harina) con la composicion de hidratos de carbono de la invencion, o para usar en combination con la adicion al musculo de carne o a alimento frito en si. Esto podria usarse como agente de aumento de volumen, para la adicion de fibra, o para reducir la grasa en el alimento frito.
Tambien se pueden usar productos alimenticios que comprenden la composicion de hidratos de carbono de la presente invencion para ayudar a controlar la concentration de glucosa en sangre en mamiferos, tales como seres humanos, que sufren diabetes. Cuando el mamifero consume el producto alimenticio, los componentes de digestion lenta o resistente a la digestion en el producto alimenticio pueden causar una respuesta glucemica relativa mas moderada en el torrente sanguineo, que puede ser beneficiosa para los pacientes con diabetes. "Control" en este contexto debe entenderse como un termino relativo; es decir, la respuesta glucemica se puede mejorar con respecto a la que se produce cuando el mismo mamifero consume un producto alimenticio similar que no contiene una composicion de hidratos de carbono de acuerdo la invencion, aunque la respuesta glucemica puede no ser necesariamente equivalente a la que se observaria en un mamifero que no sufre diabetes.
Ciertas realizaciones de la invencion se pueden entender ademas a partir de los siguientes ejemplos.
Ejemplos
Ejemplo 1
Este ejemplo demuestra la preparation de composiciones de hidratos de carbono que contienen niveles moderadamente altos de fibra dietetica y que no son conforme a la presente invencion.
El jarabe de maiz Sweetose® 4300 (81 % de solidos secos) se evaporo hasta un contenido de humedad de menos de 6 % pasandolo a traves de un mezclador de paleta encamisado en aceite caliente a una velocidad de 77 kg/h. La velocidad del rotor del mezclador de paleta se fijo normalmente para 300 a 600 rpm y la temperatura de la camisa del aceite se vario desde 150 ° C a 205 °C. En algunas de las pruebas se anadio acido fosforico a una velocidad para dar de 0,1 % a 0,4 % de solidos de acido fosforico en solidos de jarabe de maiz. En algunas de las pruebas se anadio acido clorhidrico a 25 ppm, en lugar de o ademas del acido fosforico.
La cantidad de fibra en las composiciones de hidratos de carbono obtenidas de este modo se midio usando el siguiente procedimiento. Una muestra de 25 mg de la composicion de hidratos de carbono se disolvio en 4 ml de tampon a pH 4,0 y se incubo con 100 microlitros de una solution de enzima amiloglucosidasa a 10 mg/ml (Sigma Amyloglucoxidase n.° de catalogo A-7255) durante 2 horas a 45 °C. Una parte alicuota de esta incubation se trato con una pequena cantidad de resina de intercambio ionico y se filtro (0,45 micrometros) antes del analisis de distribution de sacaridos por cromatografia liquida. A partir de este analisis, se encontro que el porcentaje en peso del hidrato de carbono existia como trisacaridos y el superior se cuantifico como hidratos de carbono resistentes a la
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digestion y se etiqueto como % de fibra en la Tabla 1.
Tabla 1
Nombre de la muestra
Temp. °C % de H3PO4 HCl ppm % de fibra
Ciclo 1
194 0,2 % 43
Ciclo 2
195 0,2 % 25 52
Ciclo 3
193 0,4 % 25 62
Ciclo 4
203 0,4 % 25 68
Ciclo 5
180 0,2 % 27
Ciclo 6
181 0,4 % 37
Ciclo 7
181 0,4 % 25 33
Control de polidextrosa
82
Una muestra de laboratorio de la polidextrosa se utilizo como control para esta prueba y mostro un nivel de fibra de aproximadamente 82 %.
Ejemplo 2
Este ejemplo demuestra adicionalmente la preparacion de composiciones de hidratos de carbono que contienen niveles moderadamente altos de fibra dietetica y que no son conforme a la presente invencion.
El jarabe de maiz Sweetose® 4300 (81 % de s.s.) se evaporo hasta un contenido de humedad de menos de 3 % pasandolo a traves de un mezclador de paleta encamisado en aceite caliente a una velocidad de 77 kg/h. La velocidad del rotor del mezclador de paleta se fijo normalmente para 800 rpm y la temperatura de la camisa del aceite se fijo en 210 °C. En algunas de las pruebas se anadio acido fosforico a una velocidad para dar de 0,1 % a 0,4 % de solidos de acido fosforico en solidos de jarabe de maiz. En algunas de las pruebas se anadio acido clorhidrico a 25 o 50 ppm, en lugar de o ademas del acido fosforico.
La cantidad de fibra en las composiciones de hidratos de carbono obtenidas de este modo se midio usando el siguiente procedimiento. Una muestra de 25 mg de la composicion de hidratos de carbono se disolvio en 4 ml de tampon a pH 4,0 y se incubo con 100 microlitros de una solucion de enzima amiloglucosidasa a 10 mg/ml (Sigma Amyloglucoxidase n.° de catalogo A-7255) durante 2 horas a 45 °C. Una parte alicuota de esta incubacion se trato con una pequena cantidad de resina de intercambio ionico y se filtro (0,45 micrometros) antes del analisis de distribucion de sacaridos por cromatografia liquida. A partir de este analisis, se encontro que el porcentaje en peso del hidrato de carbono existia como trisacaridos y el superior se cuantifico como hidratos de carbono resistentes a la digestion y se etiqueto como % de fibra en la Tabla 2.
Tabla 2
Nombre de la muestra Temp. °C
% de H3PO4 HCl ppm % de fibra
Ciclo 2-1
210 0,0 % 11
Ciclo 2-2
210 0,2 % 79
Ciclo 2-3
210 0,0 % 12
Ciclo 2-4
210 0,1 % 43
Ciclo 2-5
210 0,1 % 51
Ciclo 2-6
210 0,2 % 61
Ciclo 2-7
210 0,3 % 84
Ciclo 2-8
210 0,2 % 25 79
Ciclo 2-9
210 0,0 % 11
Ciclo 2-10
210 0,1 % 43
Ciclo 2-11
210 0,1 % 25 57
Ciclo 2-12
210 0,2 % 53
Ciclo 2-13
210 0,2 % 25 62
Ciclo 2-14
210 0,4 % 56
Ciclo 2-15
210 0,4 % 25 55
Ciclo 2-16
210 0,4 % 50 62
Ciclo 2-17
210 0,0 % 50 65
Ciclo 2-18
210 0,0 % 50 59
Control de polidextrosa
82
Una muestra de laboratorio de la polidextrosa se utilizo como control para esta prueba y mostro un nivel de fibra de aproximadamente 82 %.
Ejemplo 3
Este ejemplo demuestra la preparacion de composiciones de hidratos de carbono de acuerdo con la invencion que
tienen un contenido de azucar relativamente bajo y un contenido de fibra relativamente alto.
Se preparo una solucion de 50 % en p/p de s.s. mediante la adicion de agua al jarabe de partida (Tabla 3), que se preparo utilizando los procedimientos generalmente de acuerdo con los descritos en los Ejemplos 1 y 2.
Tabla 3. Composicion del jarabe de partida
DPI
DP2 DP3 DP4+ Otros sacaridos % de FDT
5,7
8,7 8,5 73,1 4,0 76,7
Se uso cromatografia de lecho movil simulado secuencial (SSMB) para reducir el contenido de azucar y aumentar el 10 contenido de fibra del jarabe de partida. Parte de la solucion de jarabe de partida se transfirio a un tanque de alimentacion de SSMB. El sistema de cromatografia SSMB se cargo con una resina cationica Dow 99-320 en forma potasio. La alimentacion diluida se suministro al sistema de cromatografia SSMB a 60-70 °C con un caudal medio de 90 ml/min. Se anadio agua de desorcion (agua RO) a una relacion agua/alimentacion de 2,0 a 4,0.
15 La Tabla 4 muestra los resultados de la variacion de las relaciones de agua y alimentacion (D/F) y la Tabla 5 muestra los resultados de diferentes configuraciones de la SSMB y caudales medios en la fibra dietetica total (FDT) del producto.
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Tabla 4
Relacion D/F
DP1 DP2 DP3 DP4+ Otros sacaridos % de FDT
2,0
1,54 2,8 7,3 84,7 3,6 87,5
2,7
0,3 1,4 11,3 85,0 2,0 88,7
3,2
0,8 1,8 12,8 83,7 1,0 88,6
Tabla 5
Configuracion del SSMB
Caudal MEDIO ml/ min Relacion agua de desorcion/de alimentacion % de FDT
1
12 4,5 93,30
2
14 4,5 93,50
3
16 4,5 93,30
4
18 4,5 92,00
5
18 4,0 92,20
6
18 3,6 92,50
7
18 3,2 92,00
8
18 2,8 92,00
9
18 2,5 91,60
10
12 3,2 86,00
11
12 3,2 89,10
12
18 3,2 88,40
13
18 3,2 87,90
14
18 2,6 85,40
15
18 2,9 86,10
25

Claims (12)

  1. 5
    10
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    20
    25
    30
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    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Una composicion de hidratos de carbono que comprende oligomeros de sacaridos lineales y no lineales, en donde:
    a) la composicion tiene una concentracion de oligomeros de sacaridos no lineales mayor que de oligomeros de sacaridos lineales;
    b) al menos aproximadamente el 85 % en peso de oligomeros de sacaridos no lineales tiene un grado de polimerizacion de al menos 3;
    c) la composicion contiene un total de menos del 5 % en peso sobre una base de solidos secos de monosacaridos y disacaridos;
    d) la composicion tiene un contenido calorico de aproximadamente 1 a aproximadamente 2,5 kcal/g; y
    e) la composicion tiene un contenido de fibra dietetica, medida mediante el metodo de AOAC 2001,03, de aproximadamente el 80 % a aproximadamente el 95 %.
  2. 2. La composicion de hidratos de carbono de la reivindicacion 1, en donde la composicion de hidratos de carbono esta en forma de jarabe.
  3. 3. La composicion de hidratos de carbono de las reivindicaciones 1 o 2, en donde la composicion de hidratos de carbono contiene de aproximadamente el 60 % al 85 % en peso de solidos.
  4. 4. La composicion de hidratos de carbono de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que al menos aproximadamente el 90 % en peso de los oligomeros de sacaridos no lineales tienen un grado de polimerizacion de al menos 3.
  5. 5. La composicion de hidratos de carbono de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la composicion de hidratos de carbono tiene un contenido calorico de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 kcal/g.
  6. 6. La composicion de hidratos de carbono de cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, en donde la composicion de hidratos de carbono se prepara usando como material de partida un jarabe elaborado mediante hidrolisis de almidon.
  7. 7. La composicion de hidratos de carbono de la reivindicacion 6, en donde la composicion de hidratos de carbono se prepara usando como material de partida un jarabe de dextrosa verde, otro jarabe de dextrosa, un jarabe de maiz o una solucion de maltodextrina.
  8. 8. La composicion de hidratos de carbono de cualquiera de las reivindicaciones 1 - 7, en donde la composicion de hidratos de carbono se prepara mediante un proceso que comprende calentar un jarabe elaborado mediante hidrolisis de almidon a una concentracion de solidos de al menos el 70 % en peso poniendolo en contacto con al menos un catalizador que acelera la velocidad de escision o de formacion de enlaces glucosilo durante un tiempo suficiente para causar la formacion de oligomeros de sacaridos no lineales.
  9. 9. Un jarabe que comprende la composicion de hidratos de carbono de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y una cantidad de al menos un edulcorante de alta intensidad eficaz para impartir un nivel de dulzor al jarabe comparable al de un jarabe de maiz convencional o un jarabe de maiz rico en fructosa.
  10. 10. Un jarabe que comprende la composicion de hidratos de carbono de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y al menos un edulcorante natural.
  11. 11. El jarabe de la reivindicacion 10, en el que el al menos un edulcorante natural se selecciona del grupo que consiste en glucosidos de esteviol y mogrosidos.
  12. 12. Un jarabe que comprende la composicion de hidratos de carbono de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y al menos un poliol.
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