ES2720292T3 - Método para fabricar aplicaciones de alimentos humanos o productos intermedios para aplicaciones no alimentarias y aplicaciones de alimentos humanos o productos intermedios para aplicaciones no alimentarias - Google Patents
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Abstract
Un método para fabricar aplicaciones de alimentos humanos o productos intermedios para aplicaciones no alimentarias que comprende una composición de gluten plastificada, en donde el gluten y un plastificante se mezclan en un dispositivo de mezcla continua, caracterizado por que 65 a 75 partes en peso de gluten de trigo vital y entre 25 y 35 partes en peso de un plastificante seleccionado del grupo de alcoholes polihidroxilados, hidrolizados de almidón, ácidos grasos inferiores (C2 hasta C12), hidroxialquilaminas, ácidos hidroxílicos, ácidos policarboxílicos y/o urea, se mezclan, y que la temperatura del dispositivo de mezcla continua se establece en un valor entre - 10°C y 55°C, y que la SME (energía mecánica específica) aplicada a la mezcla es inferior a 250 kJ/kg.
Description
DESCRIPCIÓN
Método para fabricar aplicaciones de alimentos humanos o productos intermedios para aplicaciones no alimentarias y aplicaciones de alimentos humanos o productos intermedios para aplicaciones no alimentarias
El objeto de esta solicitud es un método mejorado para fabricar aplicaciones de alimentos humanos o productos intermedios para aplicaciones no alimentarias, que comprende una composición de gluten plastificada que tiene una flexibilidad mejorada con respecto a la transformación. Mediante moldeo por compresión, calandrado o transformación por laminación, o cualquier otro método de procesamiento que utilice condiciones de procesamiento de caucho, se pueden fabricar objetos biodegradables que muestren una amplia gama de propiedades mecánicas. Por consiguiente, el material intermedio de gluten plastificado puede ser procesado adicionalmente en, por ejemplo, hojas flexibles, o formas tridimensionales.
Estado de la técnica
Las composiciones de gluten de trigo plastificadas se han descrito anteriormente en la técnica anterior. El gluten es una proteína y se ha descrito como un polímero de alto peso molecular (Wrigley, et al. 1996. Glutenin polymers -Natures largest proteins. Royal Australian Chemical Institute: norte de melbourne, australiano p. 316), donde las subunidades de glutenina están unidas por enlaces disulfuro entre cadenas de residuos de cisteína. (Graveland, A. et al. 1985. A model for the molecular structure of the glutenins from wheat flour. J Cereal Sci. Vol. 3:1-6).
Además, se documentó anteriormente el hecho de que el gluten se considera un polímero vítreo que tiene una temperatura de transición vítrea que depende del contenido del plastificante y la presión. (Hoseney, R.C., et al. 1986. Wheat gluten: a glassy polymer. Cereal Chem. 63:285-286) Además, la viscosidad del gluten no disminuirá con el calentamiento, sino que se estabilizará o aumentará debido a las reacciones de reticulación. (Attenburrow et al., Rheological properties of wheat gluten. 1990. J. Cereal Sci. 12:1-14).
El conocimiento de las reacciones de reticulación es importante para comprender el procesamiento de extrusión termoplástica. La formación de la red molecular final formada con gluten y glicerol (como plastificante) implica la disociación y el despliegue de las macromoléculas, lo que les permite recombinarse y reticularse a través de enlaces específicos. (Redl, A., et al. 1999 Rheological properties of gluten plasticized with glycerol: dependence on temperature, glycerol content and mixing conditions. Rheol. Acta 38:311-320.). Por lo tanto, se sabe que el glicerol tiene un efecto plastificante sobre el gluten.
La combinación de gluten con glicerol se ha usado en una variedad de alimentos. En el documento US 6,007,858 el glicerol se usa como humectante para conservar el gluten. En esta patente, hasta el 15% de gluten de trigo se mezcló con glicerol o maltodextrina para preparar rollos de tamal.
El documento WO 0008944 describe una composición para la preparación de gomas de mascar. Se describen materiales proteicos plastificados que se preparan mediante un proceso por lotes o se preparan de manera continua mezclando la proteína con un plastificante. El procesamiento por lotes se realiza utilizando un reómetro de par Brabender Torque (mezclado por alto cizallamiento por lotes). La plastificación continua se realiza utilizando una extrusora de tornillo cónico de rotación contraria. Las condiciones de procesamiento utilizadas típicas son una temperatura de procesamiento de 70°C a 100°C y un par de procesamiento de 500 a 3000 mg. Entre los diferentes materiales proteicos, la zeína y el gluten de trigo se citan como los materiales proteicos preferidos. Los materiales se usan como ingrediente para preparar goma de mascar antiadherente.
El objeto del documento US 6,818,245 es proporcionar una composición de gluten degradable y digestible que puede almacenarse durante un período prolongado de tiempo sin degradación y usarse como una base de goma para gomas de mascar. Este objeto se consiguió desarrollando gluten de trigo vital en un medio no acuoso (es decir, un medio que tiene una aw <0,8). En una preparación típica, se mezclan el gluten de trigo vital y un plastificante de 5 minutos a una hora a una temperatura entre 50°C y 90°C, típicamente 58°C, en un mezclador hasta obtener el 75% del par máximo. La mezcla debe detenerse cuando se alcanza el 75% del valor del par, para que no se produzca una pérdida en las propiedades mecánicas de la mezcla de gluten, por ejemplo, para permitir que el gluten se despliegue y restaure sus interacciones, es decir, puentes de hidrógeno, enlaces hidrófobos e iónicos, puentes de azufre y enlaces reticulares. La proporción de gluten de trigo vital en comparación con el medio "no acuoso" es 20:80 y 60:40. En la mayoría de los ejemplos citados en esta patente se usó un 50% de gluten de trigo vital mezclado con un 50% de glicerol.
Otros trabajos sobre el comportamiento del gluten de trigo vital plastificado con glicerol fueron realizados por A. Redl, S. Guilbert, et al. Los resultados de ese trabajo se publicaron en varias revistas científicas, tales como "Rheologicial properties of gluten plasticized with glycerol: dependence on temperature, glycerol content and mixing conditions", Rheologica Acta Vol. 38: 311-320 (1999). Este artículo describe el uso de un mezclador por lotes Haake para proporcionar energía mecánica específica (SME, por sus siglas en inglés) a una mezcla de gluten y glicerol de 4,5 a 32,5 minutos para determinar los efectos del par en la mezcla por lotes. El contenido de glicerol varió entre un 30 y un 60% y los niveles más altos de glicerol requerían valores más altos de SME. El intervalo de SME varió de 1000 a 2000 KJ/Kg. Además, la temperatura de funcionamiento se mantuvo en 80°C.
Las publicaciones Les Cahiers de Rhéologie, (1997), p.339-347, y J. Agrie. Food Chem. (1999), vol. 47, p.538-543 están relacionados con la preparación de composiciones de gluten de trigo plastificadas con glicerol que utilizan un par para elaborar una masa. Por lo tanto, se observa que a medida que aumenta el par, la mezcla de gluten/glicerol, que originalmente muestra la consistencia de una mezcla de arena/agua, cambia su consistencia a la de un plástico cohesivo y una masa muy pegajosa. Cuando se supera el par máximo, el aspecto de la masa de gluten/glicerol se convierte en un material bastante brillante, no pegajoso y muy elástico. El cambio de temperatura en las mezclas de gluten/glicerol durante la mezcla se caracteriza por una curva de forma sigmoideo con el punto de giro produciendose en el par máximo.
Además, se observa que, en cierta medida, estos aumentos de temperatura dan como resultado cambios irreversibles del material plastificado, por lo que el producto final obtenido puede que ya no sea adecuado para las aplicaciones mencionadas arriba. La proporción entre el gluten y el plastificante en estas aplicaciones varía entre 75:25 y 60:40.
En Cereal Chemistry, 1999, vol. 76, p.361-369, por los mismos autores, se estudia la extrusión de gluten de trigo plastificado con glicerol. Esta publicación concluye que la extrusión a bajas temperaturas de barril (<60 ° C) está limitada debido al aumento de la viscosidad. El aumento de la viscosidad hace que la presión y el par de la boquilla aumenten más allá de los límites de la extrusora. Se observa además que la entrada de energía mecánica específica (SME) es de al menos 638 kJ/kg como se describe en la tabla I de esa misma publicación.
La solicitud de patente internacional WO 02/41701 describe un método para preparar una composición masticable que comprende los pasos de: Mezclar gluten vital 30-60% p/p; con jarabes o sustitutos del azúcar como el xilitol en una cantidad de 10-50% p/p y agua 10-30% p/p, en relación con la masa total de la mezcla. La mezcla se realiza a una temperatura de 50-80°C mientras se suministra una energía de amasado de 50-800 kJ/kg a la mezcla.
La solicitud de patente británica GB 1433976 describe un método para producir alimentos secos para mascotas que tienen una textura y apariencia similar a la carne, sustancialmente suaves y sólidas, comprendiendo dicho método las etapas de:
- Mezclar una masa que contiene grasa, adhesivo proteico (gluten de trigo modificado con álcali 4-60% p/p) y un agente plastificante (glicerol, sorbitol, butanodiol, manitol propilenglicol: 2-40% p/p); y
- Cocinar a 71-132°C.
Para obtener el gluten de trigo modificado con álcali según GB 1433976, una suspensión de gluten de trigo se alcaliniza con un carbonato alcalino a pH ~ 8 y se calienta a una temperatura de 146-154°C.
El documento EP1066759 describe un método para desarrollar gluten de trigo que comprende los pasos de:
- mezclar gluten 20 - 60% (p/p de materia seca) con un medio no acuoso; - amasar la mezcla a una temperatura de entre 50 y 90°C; - continuar el amasado hasta que se alcance al menos el 75% del valor del par máximo; - conformar el gluten en una forma deseada.
El documento US 5456934 describe un proceso para preparar una pieza de comida conformada, cohesiva y estable en retorta cuyo proceso comprende: (a) preparar una premezcla que comprende (1) aproximadamente 20-80% en peso de gluten, (2) aproximadamente 20-80% en peso de harina, (3) de 0-50% en peso de harina de carne y hueso, (4) de 0-9% en peso de grasa, (5) de 0-0,7% en peso de azufre agregado, (6) de 0-2 % en peso de fosfato dicálcico, en el que el porcentaje en peso de los componentes de la premezcla se expresa como un porcentaje de la premezcla; (b) combinar la premezcla con agua para formar una mezcla secundaria, en donde la proporción de premezcla a agua está entre el intervalo de aproximadamente 1,6: 1 a aproximadamente 4: 1; (c) mezclar la mezcla secundaria por un período de tiempo suficiente para obtener una masa mezclada, sustancialmente uniforme y bajo condiciones tal que la temperatura de la mezcla secundaria y la masa uniformemente mezclada en la operación de mezcla se mantengan en el intervalo de aproximadamente 15-45°C; y (d) Conformar la masa uniformemente mezclada en una pieza con forma deseada, en donde la operación de conformado se lleva a cabo a una energía mecánica específica en el intervalo de aproximadamente 6-70 vatios. hr./kg. y a una presión de al menos aproximadamente 2757,9 kPa (400 psig), y bajo condiciones tales que la temperatura de la masa uniformemente mezclada en la operación de conformado esté en el intervalo de aproximadamente 40 -100°C, y en donde dicha pieza conformada es cohesiva y mantiene su forma tras el proceso de retorta.
Con el fin de obtener composiciones de gluten de trigo plastificadas, un denominador común en la técnica anterior citada arriba es el uso de condiciones de desarrollo de la masa o condiciones de mezcla por cizallamiento que dan como resultado aumentos de par y temperatura de la composición durante el procesamiento.
Debido a que el gluten de trigo se vuelve más reactivo a temperaturas crecientes, se produce una reticulación, y como resultado de ello, se desarrolla más la viscosidad del material plastificado. De este modo, se produce una cascada de eventos que consisten en aumentos adicionales de la temperatura, reticulación adicional y mayor desarrollo de la viscosidad. Esto puede conducir a la degradación e incluso a la quema del material a base de gluten. El proceso autocatalizador descrito arriba se puede controlar hasta cierto punto aumentando el contenido de plastificante de la composición a base de gluten.
Como resultado de estas condiciones, los productos obtenidos por estos procesos de la técnica anterior muestran una serie de deficiencias, tales como:
- posibilidades de transformación disminuidas: los cambios irreversibles que ocurren en la masa plastificada, hacen que si esta masa necesita ser reconformada, debe someterse a un tratamiento térmico por el cual la temperatura requerida ahora excederá la temperatura de la etapa de procesamiento anterior,
- y/o una extensibilidad relativamente baja: debido al proceso autocatalítico, la masa plastificada puede volverse cada vez más rígida (menor alargamiento en la rotura, flexibilidad reducida), mientras que la resistencia al desgarro aumenta,
- Y/o mayor contenido de plastificante: esto compensa en cierta medida la pérdida en las posibilidades de transformación y proporciona cierta flexibilidad con respecto a las propiedades mecánicas.
Como resultado de los inconvenientes citados arriba, el grado de incorporación del gluten de trigo plastificado de la técnica anterior es limitado en aplicaciones de alimentos, piensos y productos no alimentarios.
Además, el documento US 2,586,675 describe un método para hacer una goma de mascar que usa gluten y glicerina para evitar que la goma se endurezca y se seque. La goma se mantiene en un estado elástico y masticable combinando 50-85% de gluten con 15-30% de glicerina, una sustancia dulce, y dejando que la mezcla madure de 1 a 6 horas para que el plastificante penetre en el gluten. Sin embargo, el proceso para obtener dicho material plástico es bastante largo y difícil de poner en práctica en un entorno industrial.
En vista de la técnica anterior citada arriba, el problema a resolver es, por lo tanto, es proporcionar un proceso mejorado para preparar aplicaciones de alimentos humanos o productos intermedios para aplicaciones no alimentarias que comprenden composiciones de gluten plastificadas.
Preferiblemente, estas composiciones contienen un bajo contenido de plastificante (por ejemplo, por debajo del 40% en peso del material plastificado), por lo que el material plastificado muestra buenas propiedades cohesivas, alta extensibilidad y propiedades para transformación fácil.
El origen del gluten es preferiblemente trigo u otros cereales.
Por lo tanto, las propiedades cohesivas se reflejan en los valores de tensión en la rotura y la extensibilidad en los valores de alargamiento en la rotura.
Las propiedades de transformación fácil se reflejan en la posibilidad de conformar/reconformar el material plastificado a temperaturas por debajo de 70°C.
Esto ahora se ha realizado mediante el proceso de acuerdo con la presente invención.
La invención propone un método para fabricar aplicaciones de alimentos humanos o productos intermedios para aplicaciones no alimentarias, que comprende una composición de gluten plastificada, en donde al menos el gluten y un plastificante se mezclan en un dispositivo de mezcla, en donde se mezclan entre 60 y 85 partes en peso de gluten de trigo vital y entre 15 y 40 partes en peso de un plastificante, que la temperatura del dispositivo de mezcla se ajusta a un valor entre - 10°C y 55°C, y que la SME (energía mecánica específica) aplicada a la mezcla está por debajo 250 kJ/kg.
Preferiblemente, la mezcla se lleva a cabo de manera continua.
Preferiblemente, la mezcla se lleva a cabo con una SME de menos de 200 kJ/kg.
Preferiblemente, la mezcla se lleva a cabo con una SME de más de 75 kJ/kg, preferiblemente más de 150 kJ/kg, y lo más preferiblemente de 150 kJ/kg.
En una realización preferida de un método de acuerdo con la invención, el contenido de plastificante está por debajo del 35%, más preferiblemente por debajo del 30%.
En una realización ventajosa de un método de acuerdo con la invención, el contenido de plastificante es más del 20%. Preferiblemente, la temperatura del dispositivo de mezcla se ajusta a un valor entre - 10°C y 45°C, preferiblemente entre - 10°Cy0°C.
La ventaja de estas condiciones de baja temperatura es que las moléculas de gluten no se despliegan. Al menos las moléculas de gluten se despliegan sin romper los enlaces disulfuro intermoleculares e intramoleculares, manteniendo así la elasticidad de modo que el estado final de la molécula sea todavía ellástico.
El plastificante se selecciona del grupo de alcoholes polihidroxilados, hidrolizados de almidón, ácidos grasos inferiores (C2 hasta C12), hidroxialquilaminas, hidroxiácidos, ácidos policarboxílicos y/o urea.
Los alcoholes polihidroxilados se seleccionan entre glicerol, etilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol y alcoholes de azúcar y pueden contener hasta un 30% en peso de agua. Los alcoholes de azúcar se seleccionan entre sorbitol, maltitol, xilitol, manitol, lactitol, eritritol, isomalt e hidrolizados de almidón hidrogenado.
Los alcoholes polihidroxilados usados preferidos se seleccionan entre glicerol, etilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol y trietilenglicol, siendo el más preferido el glicerol.
Los ácidos hidroxílicos pueden seleccionarse entre ácido láctico, ácido málico o ácido tartárico, ácido glucónico y sales de los mismos.
Los ácidos policarboxílicos se seleccionan entre ácido succínico, ácido adípico, ácido cítrico, ácido isocítrico, ácido glucárico y sales de los mismos.
El material de gluten de trigo como tal puede mostrar cierta variabilidad en las propiedades reológicas, como se ilustra en las mediciones del Alveógrafo, o en las mediciones del Plastógrafo Brabender. Estas variaciones se deben a los orígenes de la materia prima de trigo usada, a las variaciones en las condiciones de cosecha y a las variaciones en las condiciones de procesamiento.
Los mezcladores continuos apropiados se pueden seleccionar entre mezcladores de tornillo continuo, mezcladores de cinta continua y extrusoras equipados con una configuración de tornillo que permite la mezcla sin una importante entrada de energía mecánica. Tales tipos de configuraciones de tornillo son conocidos por los expertos en la técnica.
Se utiliza una extrusora que contiene la configuración de tornillo requerida. Cuando se utiliza una extrusora, es ventajoso establecer la temperatura del barril y del tornillo entre -10°C y 55°C. Como resultado de ello, la temperatura del barril en la sección del tornillo de mezcla no debe superar los 60°C, preferiblemente los 50°C. Al mismo tiempo, la temperatura de los materiales que salen de la unidad de mezcla continua no superará los 90°C, preferiblemente los 80°C.
El material de gluten de trigo plastificado se compone de 65 a 75 partes en peso de gluten de trigo vital y 35 a 25 partes en peso de plastificante. Dependiendo de las condiciones de procesamiento en combinación con las cantidades de ingredientes usados, se puede obtener una variedad de materiales plastificados adecuados. Las propiedades de estas composiciones pueden variar desde homogéneas, plásticas y deformables hasta duras, elásticas y altamente extensibles.
Homogéneo, plástico y deformable significa por la presente que el material que sale del dispositivo de mezcla continua, y que se almacena durante 1-24 horas, puede ser (re)conformado en condiciones suaves (T<50°C).
Las composiciones plastificadas que salen del dispositivo de mezcla continua pueden usarse como tal o ser adicionalmente procesadas y conformadas. El procesamiento y el conformado adicional se puede realizar, p. ej. por moldeo por compresión, calandrado, transformación por laminación y/o por tratamiento con microondas.
En comparación con las composiciones de la técnica anterior, citadas arriba, se necesitan condiciones de procesamiento menos extremas (temperatura y entrada de energía mecánica específica SME) para obtener productos de caucho elástico bien conformados. Al mismo tiempo, los materiales intermedios y finales pueden comprender menos plastificante y más proteína de gluten. Un contenido reducido de plastificante puede ser ventajoso en varias aplicaciones de alimentos y/o piensos donde un contenido demasiado alto de plastificante de poliol de bajo PM no es deseable (p ej., productos de confitería masticables, imitaciones de carne, etc.).
En un aspecto adicional de la invención, pueden prepararse aplicaciones alimentarias para seres humanos o productos intermedios para aplicaciones no alimentarias combinando una gama de productos con el gluten de trigo plastificado preparado según el proceso de la invención. La composición comprende preferiblemente 99,5 - 75% en peso de una composición de gluten de trigo plastificada preparada mediante un proceso de mezcla de acuerdo con la invención, y 0,5 - 25% en peso de un producto añadido durante o después del proceso de mezcla continua.
Más preferiblemente, la composición comprende 99 - 85% en peso de una composición de gluten de trigo plastificada preparada mediante un proceso de mezcla continua de acuerdo con la invención, y 1 -15% en peso de un producto añadido durante o después del proceso de mezcla continua.
Estos productos pueden seleccionarse entre los subproductos obtenidos durante el procesamiento de materias primas agrícolas o forestales, polisacáridos y derivados de los mismos, otras proteínas de origen vegetal o animal, compuestos minerales, polímeros sintéticos y/o mezclas de los mismos.
Los subproductos agrícolas pueden comprender subproductos de la molienda húmeda y/o seca de cereales, en particular maíz y trigo, del procesamiento de materiales oleaginosos, incluidos, pero no limitados a, la soja, el girasol o la colza, del procesamiento de otros cultivos importantes como peden ser, pero no limitados a, la caña de azúcar, la remolacha azucarera, la patata o la tapioca.
Los polisacáridos incluyen, pero no se limitan a, almidones en forma nativa o modificada, celulosa y derivados de los mismos, beta glucanos, polisacáridos de tipo inulina, pectinas, arabinoxilanos, gomas vegetales o gomas microbianas.
Otras proteínas incluyen, pero no se limitan a, p. ej. concentrados y aislados de soja, proteínas leguminosas, caseína y sus derivados, proteínas de suero de leche, proteínas de pescado o proteínas animales, incluidas las proteínas plasmáticas.
Además, también pueden incorporarse aditivos, tales como aditivos colorantes o aromatizantes, aminoácidos, péptidos, vitaminas, estabilizantes y/o emulsionantes.
La invención se ilustrará ahora mediante una serie de ejemplos.
Ejemplos
Materiales:
- Gluten de trigo vital, (Amygluten 110 y 160) 94% de materia seca. Amygluten 160 tiene un tiempo de desarrollo de la masa de 10 min. según lo determinado en un mezclador de rotación contraria por lotes (Brabender Plastograph) mientras que Amygluten 110 tiene un tiempo de desarrollo de la masa de 5 min. en las mismas condiciones. Estos valores de tiempo corresponden al valor de par máximo medido en la plastografía mientras se mezcla una composición de 100 partes en peso de gluten y 53 partes en peso de glicerol
- Glicerol de grado alimentario (14% de contenido de agua)
Equipo:
La extrusión se realiza con una extrusora de doble tornillo co-rotativas, autolimpiante, con un diámetro de barril (D) de 53 mm (Clextral Evolum 53). El barril del extrusor consta de 9 zonas de 212 mm de longitud, cada zona está equipada con un control de temperatura independiente basado en calentadores resistivos y circulación de agua en una envoltura doble. La 5a zona está equipada con una abertura. La zona de alimentación es enfriada por circulación de agua. La longitud total del tornillo es 36D. Cada tornillo está compuesto de elementos de tornillo de doble-rosca derechacon diferentes pasos y una sección de amasamiento de cinco paletas con un escalonamiento de 45° a derechas. El polvo de gluten se alimenta con un alimentador gravimétrico de doble tornillo y el glicerol con una bomba dosificadora. Se probaron dos configuraciones de tornillo. En una primera serie de ensayos, el elemento amasador se encuentra entre la 5a y 6a zona. En una segunda serie, el elemento amasador se colocó al final del tornillo. Esto permite desarrollar la viscosidad lo más tarde posible. La temperatura del barril mencionada a continuación se determinó en la ubicación de los elementos amasadores (respectivamente en la 5a y 6azona, y al final del tornillo).
El valor de SMEen el marco de la presente invención se ha determinado de acuerdo con la siguiente ecuación:
dónde:
N = valor de velocidad del tornillo
Nmax = velocidad máxima del tornillo de la extrusora
D = velocidad de mezcla seca (kg/h)U = diferencia de potencial del inducidoen el motor de corriente continua (V)
I = consumo de amperaje por el motor eléctrico (A)
0.9 = coeficiente que tiene en cuenta las pérdidas entre el motor eléctrico y la caja de engranajes Ejemplo 1-3:
En los siguientes ejemplos, se utilizó una configuración de tornillo que contiene el elemento amasador entre la 5a y 6a zona. Se ensayaron dos composiciones de gluten de trigo (Amygluten 160) y plastificante. La tercera composición fue igual al ejemplo 2, excepto que se usa un material de gluten diferente (Amygluten 110).
Medida de tracción: velocidad 10 mm/min
Ensayo de penetrometría con un cono de 45°; profundidad de penetración 6 mm
En el caso del ejemplo 1, se obtuvo un material homogéneo, plástico y deformable. Este material se moldeó en una etapa separada, inmediatamente después de la extrusión. Después de almacenar el material moldeado durante 24 horas a temperatura ambiente, se obtuvo un producto de caucho elástico que ya no se podía volver a conformar a temperatura ambiente.
En el caso del ejemplo 2, un menor contenido de plastificante dio como resultado un material muy elástico, extensible, similar al caucho, que no podía ser adicionalmente conformado por técnicas en "frío" como la laminación. Sin embargo, cortar en cualquier forma deseada no causó problemas, mientras que el moldeo en caliente permitió el reconformado del material. Sin embargo, las propiedades mecánicas cambiaron durante el moldeo en caliente, proporcionando composiciones que aún son elásticas pero más duras (mayor módulo E) y menos extensibles.
En el ejemplo 3 se utilizan las mismas condiciones del ejemplo 1. Amygluten 160 es reemplazado por Amygluten 110, que tiene un tiempo de desarrollo de la masa más corto.
Esto dio como resultado un material cohesivo y muy elástico, similar al caucho, que muestra un alto grado de hinchamiento del extruido (aproximadamente 200%, calculado como diámetro del extruido/diámetro de la boquilla * 100). El material se podría conformar por medio de técnicas en "frío" como la laminación.
Esto ilustra que se pueden usar diferentes tipos de gluten de trigo vital.
Ejemplos 4-6:
En esta serie de ejemplos, se utilizó una configuración de tornillo que contenía los elementos amasadores al final del tornillo. Al mismo tiempo, los últimos elementos del barril se enfrían con agua glicolada (a -6 ° C). Todos los experimentos se realizaron usando Amygluten 160.
Medida de tracción: velocidad 10 mm/min
Ensayo de penetrometría con un cono de 45 °; Profundidad de penetración 6 mm En los tres ejemplos se obtuvieron extruidos homogenéneos, elásticosy similares al caucho.
Claims (13)
1. Un método para fabricar aplicaciones de alimentos humanos o productos intermedios para aplicaciones no alimentarias que comprende una composición de gluten plastificada, en donde el gluten y un plastificante se mezclan en un dispositivo de mezcla continua, caracterizado por que 65 a 75 partes en peso de gluten de trigo vital y entre 25 y 35 partes en peso de un plastificante seleccionado del grupo de alcoholes polihidroxilados, hidrolizados de almidón, ácidos grasos inferiores (C2 hasta C12), hidroxialquilaminas, ácidos hidroxílicos, ácidos policarboxílicos y/o urea, se mezclan, y que la temperatura del dispositivo de mezcla continua se establece en un valor entre - 10°C y 55°C, y que la SME (energía mecánica específica) aplicada a la mezcla es inferior a 250 kJ/kg.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la mezcla se realiza con una SME inferior a 200 kJ/kg.
3. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la mezcla se lleva a cabo con una SME de más de 75 kJ/kg, preferiblemente más de 150 kJ/kg, lo más preferiblemente de 150 kJ/kg.
4. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la temperatura del dispositivo de mezcla se ajusta a un valor entre -10°C y 0°C.
5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los alcoholes polihidroxilados se seleccionan entre glicerol, etilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol y/o alcoholes de azúcar; en donde dichos alcoholes polihidroxilados contienen hasta un 30% en peso de agua.
6. El método de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, caracterizado por que los alcoholes de azúcar se seleccionan entre sorbitol, maltitol, xilitol, manitol, lactitol, eritritol, isomalt y/o hidrolizados de almidón hidrogenado.
7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los ácidos hidroxílicos se seleccionan entre ácido láctico, ácido málico, ácido tartárico, ácido glucónico y/o sales de los mismos.
8. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los ácidos policarboxílicos se seleccionan entre ácido succínico, ácido adipídico, ácido cítrico, ácido isocítrico, ácido glucárico y/o sales de los mismos.
9. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el dispositivo de mezcla continua se selecciona entre mezcladores de tornillo continuo, mezcladores de cinta continua o extrusoras equipados con una configuración de tornillo que permite la mezcla sin una entrada de energía mecánica sustancial.
10. El método según la reivindicación 9, caracterizado por que se utiliza una extrusora, cuya temperatura del cilindro y del tornillo se fijan a una temperatura entre -10°C y 55°C.
11. El método según la reivindicación 9 o 10, caracterizado por que la temperatura de la composición de gluten de trigo plastificada que sale del dispositivo de mezcla continua es inferior a 90°C, preferiblemente inferior a 80°C.
12. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además añadir durante o después del proceso de mezcla continua un producto seleccionado de los subproductos obtenidos durante el procesamiento de materias primas agrícolas y/o forestales, polisacáridos y derivados de los mismos, otras proteínas de origen vegetal y/o animal, compuestos minerales, polímeros sintéticos y/o mezclas de los mismos; en donde la composición final comprende 99,5-75% en peso de una composición plastificada de gluten de trigo preparada mediante un proceso de mezcla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, y 0,5 - 25% en peso del producto añadido.
13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la composición final comprende 99-85% en peso de una composición de gluten de trigo plastificada preparada mediante un proceso de mezcla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, y 1-15% en peso del producto añadido.
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