ES2939304T3 - Fracción concentrada de hidrolizado de proteína de kril - Google Patents

Abstract

El flúor que está presente en el exoesqueleto de los crustáceos, y especialmente el krill, representa un problema para usar el krill como fuente de alimentos, piensos, aditivos alimentarios y/o aditivos alimentarios. Se ha desarrollado un proceso para eliminar tal flúor del material de krill sometiendo el krill a desintegración ya un proceso de hidrólisis enzimática antes o simultáneamente con la eliminación de las partículas del exoesqueleto produciendo un producto reducido en flúor. Inherente al proceso descrito está la capacidad de procesar material de krill con un alto contenido de lípidos polares para producir productos de calidad superior y bajos en flúor adecuados para la industria de alimentos y piensos, así como para la industria farmacéutica, nutracéutica y cosmética. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Fracción concentrada de hidrolizado de proteína de kril

La presente invención se refiere a una fracción concentrada de hidrolizado de proteína de kril. Los productos según la invención se pueden usar per se como alimento o pienso, como aditivos para alimentos/piensos, como nutracéuticos, cosmecéuticos/cosméticos o productos farmacéuticos o se pueden usar como materiales de partida para procesos posteriores aguas abajo.

Antecedentes de la invención

Un problema no suficientemente abordado por la técnica anterior es el contenido de fluoruro y oligoelementos no deseados incluidos en la concha, el caparazón y la corteza de los crustáceos. En la divulgación que sigue, se usa el concepto "kril", para indicar que el kril es una clase de crustáceos en los que este problema resalta especialmente, pero también otros tipos de crustáceos son relevantes en la presente invención. Otro problema relacionado con el kril, y especialmente el kril antártico, es el alto contenido de lípidos polares durante la segunda mitad de la temporada de pesca.

Tal como se ha mencionado, un problema bien conocido cuando se procesa kril antártico (Euphausia superba) es que el contenido de lípidos, y especialmente el contenido de lípidos polares tales como fosfolípidos, puede ser muy alto durante la segunda mitad de la temporada, de abril/mayo a junio/julio.

Como norma para la mayoría de las especies animales conocidas, el contenido de lípidos polares, tales como fosfolípidos, es casi constante y las variaciones en el contenido de lípidos totales son causadas por variaciones en el contenido de lípidos neutros tales como triglicéridos. A pesar de estas muy altas variaciones del contenido de lípidos, la relación entre triglicéridos y fosfolípidos es casi constante para el kril antártico. También es bien conocido que los lípidos, y especialmente los fosfolípidos, generan emulsiones fuertes. Dichas emulsiones causan problemas en la separación de las fracciones en los procedimientos, tales como hidrólisis, lo que implica separación de las fracciones lipídica y proteínica. El procedimiento desarrollado según la presente invención también resuelve los problemas de emulsión creando un agregado de proteínas y fosfolípidos no solubles antes y durante la última etapa de separación del procedimiento.

El kril representa una vasta fuente de material biológico. La cantidad de kril antártico (Euphausia superba) que vive en el Océano Antártico, aunque varía dependiendo del procedimiento de cálculo e investigación, es de aproximadamente 1 a 2 x 109 toneladas y el posible peso de captura se estima en de 5 a 7 x 106 toneladas. Estos pequeños crustáceos que viven en las aguas frías alrededor de la Antártida, son interesantes como fuente de proteínas, lípidos tales como fosfolípidos, ácidos grasos poliinsaturados etc., quitina/quitosana, astaxantina y otros carotenoides, enzimas y otros materiales, y se han desarrollado varios procedimientos para aislar dichos materiales.

Los antecedentes para la presente invención se basan en la circunstancia de que el kril acumula fluoruro en su concha, aumentando la cantidad de fluoruro de cualquier material producido bien a través de la inclusión de esa parte de concha, a través de procedimientos de extracción que no tienen en cuenta la transferencia de fluoruro al material final a través de las etapas de extracción o a través de procedimientos que requieren tiempo en los que el fluoruro libre o fluoruro unido débilmente puede difundirse desde el material tipo conchas al interior del material procesado adicional, haciendo que el producto final tenga un alto contenido de iones fluoruro o compuestos fluorados.

El fluoruro es un compuesto que, a concentraciones elevadas, es perjudicial para la salud de animales terrestres así como toda clase de peces y crustáceos y especialmente especies de peces de agua dulce, dado que los átomos de flúor tienen la tendencia de entrar en la estructura ósea de dichos organismos y crear fluorosis (un debilitamiento de la estructura ósea de efectos similares a la osteoporosis, pero diferente dado que es la propia estructura ósea, y no la porosidad del hueso la que resulta afectada) . La fluorosis esquelética es una afección caracterizada por anomalías esqueléticas y dolor articular. Está causada por la formación ósea patológica debido a la acción mitogénica del fluoruro sobre los osteoblastos. En sus formas más graves, la fluorosis esquelética causa cifosis, minusvalía e invalidez. También pueden producirse complicaciones neurológicas secundarias en forma de mielopatía, con o sin radiculopatía. La ingesta elevada de fluoruro también ha demostrado ser tóxica para el aparato reproductor masculino en experimentos en ratas y en seres humanos, la ingesta elevada de fluoruro y los síntomas de fluorosis esquelética se han asociado con niveles de testosterona en suero reducidos.

En consecuencia, si el material de kril se va a usar como material de partida para productos para alimentos o piensos, hay que tomar precauciones para retirar el fluoruro en las etapas de procesamiento. Sin embargo, la difusión de fluoruro y la presencia de minúsculo material de concha de kril representan un problema que es el más difícil de superar cuando se procesa material de kril a escala industrial.

Adicionalmente, puede ser ventajoso reducir el contenido de cenizas que incluyen oligoelementos del material proteínico producido a partir de la captura.

Por lo tanto, existe la necesidad de un procedimiento industrial que produzca materiales proteínicos y lípidos a partir de kril, en el que el fluoruro se retira de forma rentable para producir productos con contenido de fluoruro significativamente reducido.

Los lípidos polares tales como fosfolípidos son esenciales para las membranas celulares y también son llamados lípidos de membrana. Normalmente, el contenido total de lípidos en peces y otros animales acuáticos y terrestres varía debido a variaciones en la accesibilidad al pienso a lo largo del año. Las variaciones son causadas normalmente por variaciones en el contenido de lípidos no polares en los organismos, que se almacenan y se usan como reservas de energía durante períodos de bajo o ningún acceso a pienso, mientras que el contenido de fosfolípidos es relativamente constante. Sin embargo, para el kril antártico esto es diferente debido a que el contenido relativo de triglicéridos y fosfolípidos permanece casi constante también cuando el contenido de grasa en esta especie varía entre 2 % hasta 10 % durante la temporada de pesca/recogida. Esto significa que el contenido de fosfolípidos en kril antártico en bruto puede ser de hasta el 5 %. Se sabe que los lípidos, y especialmente lípidos polares como fosfolípidos, crean emulsiones fuertes en el procesamiento industrial de acuerdo con la técnica anterior que implica etapas de calentamiento, agitación y separación tal como un proceso de hidrólisis. Esta emulsión normalmente causará problemas en la separación de las fracciones de lípidos y de proteínas.

Por lo tanto, también existe una necesidad de un procedimiento industrial para la eliminación de problemas de separación causados por emulsión cuando se producen concentrados proteínicos a partir de kril.

También existe una necesidad de un procedimiento industrial versátil que aborda tanto la retirada de flúor a partir del material de kril procesado como los contenidos variables de lípidos polares en el material de kril.

Técnica anterior

En la patente FR 2835703 (Solicitante: Techniagro, Inventor: Fanni, J. y col., 15 de marzo de 2002) se desvela un procedimiento de aislamiento para obtener un hidrolizado de proteínas a partir de una fuente marina tal como descartes de fileteado y otros materiales de desecho marinos (entre otros, marisco). La patente incluye etapas de trituración, hidrólisis, filtración y centrifugación, pero no es particularmente adecuada para procesar kril y ciertamente no se refiere al problema de retirar fluoruro del material.

También la secuencia de etapas en cualquier procedimiento de procesamiento tiene un impacto sobre la calidad y la composición del producto final. De este modo, el procedimiento mencionado anteriormente de acuerdo con Fanni no produce, ni es adecuado para retirar fluoruro del material procesado.

También el procedimiento de acuerdo con Fanni no aborda el problema del alto contenido de lípidos polares en el material procesado, y no ofrece ninguna solución a este problema.

En la patente EP 1417211 B1 (Neptune Technologies & Bioresources, Inc.) se desvela una composición que incluye un fosfolípido particular y un flavonoide particular y el uso de los mismos para producir un medicamento adecuado para tratar o prevenir una serie de enfermedades. La composición se produce a partir de fuentes marinas o acuáticas naturales, entre otras kril (Euphausia superba, kril antártico y Euphausia pacifica, kril atlántico) así como kril del Océano Índico, Islas Mauricio y/o Isla de la Reunión de Madagascar, la costa oeste canadiense, la costa japonesa, el Golfo de San Lorenzo y la bahía de Fundy y otros hábitats de kril. Se describe que el procedimiento para extraer el fosfolípido y flavonoide relevante es mediante un procedimiento llevado a cabo mediante tratamientos sucesivos con acetona y alcohol después de una etapa de molienda/trituración inicial. De nuevo, no se han tomado precauciones para retirar el fluoruro del material, y en realidad el producto producido, aunque contiene el fosfolípido y flavonoide indicados, no tiene de ninguna manera la misma composición que el producto de acuerdo con la presente invención al menos por la razón de que el presente procedimiento no incluye extracciones con acetona o alcohol, y también incluye una serie de etapas mecánicas para retirar material de kril sólido de la masa de kril inicial.

En la patente GB 2240786 (Korea Food Research Institute) se reconoce el problema con el alto contenido de fluoruro del kril, pero se propone hacer pasar una corriente eléctrica a través de kril pulverizado para retirar fluoruro usando electrodos de aluminio, sin tener en cuenta el problema con la retirada real de las partículas finas de la sustancia de kril triturado, retirando de este modo potencialmente el fluoruro libre pero, en su lugar, creando otros problemas relativos a la retirada de las partículas finas y también sin tener en cuenta las cantidades bastante grandes de fluoruro unido que aún están presentes en las minúsculas partículas de concha que quedan en el material electrolizado.

En la patente US 5053234 (Anderson y col.) se desvela un producto proteínico producido a través de un procedimiento que implica una fase de molienda, una fase de hidrólisis usando enzimas proteolíticas, una fase de inactivación que implica calentamiento del material y simultáneamente producción de un aceite gracias al calentamiento, una fase de cribado para retirar agua del producto, y una posterior fase de separación de aceite para retirar aceite del producto final. De nuevo, no se indica nada en relación con la retirada de fluoruro del material.

Yoshitomi et al. ("Effect of total replacement of dietary fish meal by low fluoride krill (Euphausia superba) meal on growth performance of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) in frsh water", AQUACULTURE, Elsevier, Amsterdam, NL, vol. 266, n.° 1-4, 24 de abril de 2007, páginas 219-225), Manthey et al. ("Reduction of the fluoride content of krill by acid treatment", INFORMATIONEN FUER DIE FISCHWIRTSCHAFT, Hamburg, DE, vol. 30, n.22, 1 de enero de 1983, páginas 102-106) y Tenuta Filho A ("Fluoride removal during production of krill paste and krill protein concentrates", ACTA ALIMENTARIA, AKADe M iAI KRADO, Budapest, HU, vol. 22, n.° 4, 1 de enero de 1993, páginas 269-281) describe un material kril con poco fluoruro. Sin embargo, estas referencias no describen una fracción concentrada de hidrolizado de proteína de kril con bajo contenido de fluoruro.

En el libro "Fish and krill protein: Processing Technology", escrito por Taneko Suzuki (1981) se describe en la página 239 un concentrado de proteína de kril (KPC) aislado por extracción de kril con isopropanol y que comprende 150 ppm de flúor. Aunque este material parece haber sido al menos parcialmente hidrolizado para evaluar la digestibilidad de la pepsina, este proceso no produce ninguna fracción concentrada de hidrolizado de proteína de kril que tenga el supuesto contenido de flúor después de la separación y la evaporación. Además, el producto resultante mostraría cantidades tóxicas de isopropanol residual, haciéndolo inadecuado para el consumo humano.

En la patente US 6555 155 (Saxby et al.) se describe un material de kril hidrolizado producido mediante un proceso que incluye una etapa de molienda, una etapa de hidrólisis y una etapa de secado. Este documento no aborda los problemas de eliminación de fluoruro ni los problemas de subfraccionamiento del material procesado.

Descripción de la figura

Figura 1. Un decantador diseñado especialmente con una trayectoria de separación extendida. Este ejemplo es una centrífuga decantadora horizontal FlOt TWEG SEDICANTER®.

Divulgación general de la invención

La presente invención contempla una fracción concentrada de hidrolizado de proteína de kril preparada por hidrólisis enzimática de kril que comprende después de la separación y después de la evaporación una reducción de fluoruro de más del 85 % basado en la materia seca en comparación con un valor de 1500 ppm de fluoruro en la harina de kril comercial.

En esta memoria se describe un procedimiento industrial para procesar capturas de kril que comprende una serie de etapas que presentan una muy temprana y sustancialmente completa retirada de corteza, caparazón y concha y, de este modo, una retirada sustancial de fluoruro del material de kril. Además se describe que el procedimiento también evita problemas de separación causados por emulsiones cuando se procesa una materia prima con alto contenido de fosfolípidos.

Se describe que el procedimiento se inicia inmediatamente después de subir a cubierta una captura de kril. Es importante que el procedimiento descrito en esta memoria se inicie lo más pronto posible después de que la captura de kril se ha subido a cubierta dado que el fluoruro comienza inmediatamente a fugarse/difundirse a partir de la corteza y el caparazón al interior de la carne y los jugos del kril muerto.

Cuando se usa el término "inmediatamente" en relación con el comienzo del procedimiento descrito en esta memoria, esto se refiere al período desde subir a cubierta la captura de kril y hasta la disgregación inicial del kril (véase más adelante). Este período de tiempo se debe reducir al mínimo, y no debe superar preferiblemente los 60 minutos, mejor que no supere los 30 minutos, aún mejor que no supere los 15 minutos, y debe incluir una transferencia directa de la captura de kril desde la bolsa/red de arrastre a un disgregador adecuado. Un disgregador del material de kril puede ser una máquina de reducción a papilla, molienda, trituración o desmenuzado convencional.

La captura de kril se carga inicialmente en un aparato para disgregación de la materia prima mediante, por ejemplo, reducción a papilla/molienda/trituración/desmenuzado. La temperatura del proceso de disgregación es aproximadamente la temperatura ambiente del agua, es decir entre -2 y 10 °C, de forma preferente aproximadamente 0 °C y 6 °C, y puede realizarse mediante cualquier procedimiento de disgregación conveniente. Este procedimiento de disgregación también se realiza convencionalmente mediante los procedimientos de procesamiento conocidos anteriormente, y representa uno de los obstáculos de acuerdo con la técnica anterior, dado que produce grandes cantidades de restos de concha y corteza al mezclar kril en el material molido y producir una pasta disgregada con un alto contenido de fluoruro. Sin embargo, este alto contenido de fluoruro es una de las razones por las que el material de kril procesado de la técnica anterior presenta aplicaciones limitadas y es menos adecuado para alimentos, pienso o los correspondientes aditivos para alimentos o pienso en comparación con otras materias primas marinas, por ejemplo peces pelágicos.

Como se describe en esta memoria el material de kril se divide hasta un tamaño de partícula adecuado para una etapa de separación adicional para no interferir en las posteriores etapas de procesamiento.

El proceso de disgregación descrito en esta memoria se realiza de forma continua y da lugar a tamaños de partícula de hasta 25 mm, un tamaño de partícula preferido es 0.5-10 mm y más preferido 1.0-8 mm. La distribución del tamaño de partícula representa uno de los aspectos de la invención, dado que el fluoruro tiene tendencia a fugarse del material molido y mezclarse con el resto de la materia prima. Sin embargo, este proceso de fuga requiere tiempo y no es tan rápido como para resultar preventivo de una posterior etapa de hidrólisis enzimática, siempre que la etapa de hidrólisis se realice dentro de parámetros específicos con respecto al tiempo y condiciones óptimas o casi óptimas tales como pH y temperatura y opcionalmente con la adición de cofactores tales como iones específicos que dependen de las enzimas usadas.

La temperatura del material disgregado como se describe en esta memoria se elevará hasta una temperatura adecuada para la hidrólisis enzimática posterior. La temperatura se incrementará lo más pronto posible (en el plazo de segundos [por ejemplo 1-300 segundos, más preferido 1-100 segundos, aún más preferido 1-60 segundos, lo más preferido 1-10 segundos]) posterior a la etapa de disgregación para reducir el tiempo de procesamiento y, de este modo, evitar la difusión de fluoruro y para preparar el material para la hidrólisis enzimática.

Como se describe en esta memoria las enzimas se pueden añadir directamente al material disgregado o junto con el agua añadida o ambos, antes, durante o después del proceso de disgregación.

Se describe que se añadirán enzimas proteolíticas exógenas (por ejemplo alcalasa, neutrasa, y enzimas derivadas de microorganismos [Bacillus subtilis, Aspergillus niger, etc.] o especies vegetales) antes, durante o después de la disgregación, y antes, durante o después del calentamiento del material disgregado. La enzima o enzimas añadidas pueden estar en forma de una enzima individual o una mezcla de enzimas. Las condiciones de la hidrólisis deben coincidir con las condiciones hidrolíticas óptimas de la enzima o enzimas añadidas y la selección de condiciones óptimas para la enzima o enzimas hidrolíticas exógenas seleccionadas es conocida por el experto en la materia. Como ejemplo, la enzima exógena alcalasa que tiene un pH óptimo de aproximadamente 8, una temperatura óptima de 60 °C y un tiempo de hidrólisis de 40-120 minutos. Las enzimas, o combinación de enzimas, seleccionadas también deben seleccionarse para reducir emulsiones causadas por el alto contenido de fosfolípidos en la materia prima.

Como se describe en esta memoria la cantidad eficaz de enzima o enzimas proteolíticas se ajustará después de una optimización del procedimiento y el producto, y también dependerá de la eficiencia de la enzima o mezcla de enzimas comercial seleccionada específica. Una cantidad típica en peso de enzimas comerciales, como una relación de la cantidad del peso de la materia prima disgregada, está preferentemente entre el 0.5 % y el 0.05 %, más preferentemente entre el 0.3 % y el 0.07 % y de la forma más preferible entre el 0.2 % y el 0.09 %. El kril recién capturado es conocido por autolisis rápida e incontrolada por enzimas (naturales) endógenas.

La razón para añadir enzimas exógenas es asumir el control de, y guiar, la descomposición del material proteínico en la sustancia disgregada así como ayudar a apresurar/acelerar la hidrólisis del material (véase más adelante) con motivo de evitar/preceder la fuga de flúor a partir de la concha, caparazón y corteza tal como se ha mencionado anteriormente. Las enzimas, o la combinación de enzimas, también deben seleccionarse cuidadosamente para reducir la emulsión en el procedimiento de producción. Las enzimas pueden seleccionarse entre exo- y/o endopepdidasas. Si se usa una mezcla de enzimas, dicha mezcla también puede incluir una o más quitinasas para hacer posteriormente a la fracción o fracciones que contienen quitina más susceptibles a procesamiento aguas abajo adicional. Si se usan quitinasas, hay que tener cuidado de no aumentar la fuga de flúor a partir de la concha/corteza/caparazón del kril en las otras fracciones. Sin embargo, dado que dicha fuga de flúor requiere tiempo, es posible realizar dicho tratamiento enzimático dentro de los parámetros de tiempo indicados anteriormente. Una alternativa más conveniente a incluir quitinasas en la mezcla de enzimas de la etapa de hidrólisis inicial será procesar la fracción que contiene quitina separada, posteriormente a la etapa de separación.

Dado que es importante evitar la fuga de fluoruro a partir del material molido, y dado que la fuga en cierta medida está relacionada con la superficie específica aumentada creada a través de la etapa de disgregación, la etapa de hidrólisis enzimática debe terminar dentro de un intervalo de tiempo de 100 minutos, preferentemente en el plazo de 60 minutos, lo más preferido en el plazo de 45 minutos calculado desde la adición de la enzima o enzimas endógenas. La cantidad de enzima o enzimas añadidas está relacionada con el tipo de producto enzimático usado. Como ejemplo, puede mencionarse que la enzima alcalasa puede añadirse en una cantidad del 0.1 - 0.5 % (p/p) de la materia prima. Esto debe contextualizarse con las enzimas endógenas añadidas, dado que la adición de más enzimas reducirá el intervalo de tiempo de la etapa hidrolítica. Tal como se ha mencionado anteriormente, el tiempo de la etapa hidrolítica es una de las características cruciales del presente procedimiento dado que un tiempo de hidrólisis corto reduce el tiempo de difusión de flúor a partir de partículas de la concha, el caparazón y la corteza. La etapa de procesamiento enzimático hidrolítico pretende eliminar la unión entre el tejido blando del kril y la concha, corteza y caparazón externo de los crustáceos.

Posteriormente a o junto con la etapa de procesamiento hidrolítico, el material de kril se hace pasar a través de un dispositivo de retirada de partículas que opera a través de la fuerza gravitatoria tal como un decantador. Esta etapa de separación retira las partículas finas que contienen una cantidad considerable del fluoruro a partir del material de kril hidrolizado o en hidrólisis. El decantador se hace funcionar con una fuerza g entre 1000 y 1800 g, más preferentemente entre 1200 y 1600 g y de la forma más preferente entre 1300 y 1500 g. A través de esta etapa de retirada de partículas, una cantidad sustancial de flúor es retirada de la fracción de kril proteínica. La reducción de flúor basándose en el peso seco en comparación con una harina de kril convencional, con un contenido de flúor típico de 1500 ppm, puede ser de hasta el 80 %, aún más preferido hasta el 85 %, lo más preferido hasta el 95 %.

La hidrólisis enzimática puede terminarse mediante el calentamiento del material en hidrólisis (incubado) a una temperatura por encima de 90 °C, preferentemente entre 92 - 98 °C y lo más preferido entre 92 - 95 °C, antes de, durante o después de la etapa de separación, siempre que la duración de la hidrólisis esté dentro de los límites proporcionados anteriormente. La hidrólisis termina antes, durante o después de la etapa de retirada de partículas finas, lo más preferido después de la etapa de retirada de partículas finas. En esta memoria se describe que la temperatura de la etapa de retirada de partículas del decantador dependerá, de la temperatura de actividad óptima de la enzima (en el caso en el que la etapa de hidrólisis enzimática se termina por calentamiento después de la etapa de separación de partículas finas).

El contenido de flúor en el material con proteínas de kril procesado de la técnica anterior tiene aplicaciones limitadas y es menos adecuado para alimentos o pienso o los correspondientes aditivos para alimentos o pienso, tal como se ha mencionado anteriormente pero el contenido de flúor del material tipo conchas retirado no es preventivo de separación/purificación adicional de esta fracción. Por lo tanto, materiales tales como quitina, quitosana y astaxantina pueden aislarse a partir del material tipo conchas separado. Dichos procedimientos de aislamiento se conocen en la técnica. También pueden emprenderse etapas para retirar el flúor del material tipo conchas aislado por ejemplo a través de diálisis, nanofiltración, a través de electroforesis u otras tecnologías apropiadas.

La enzima o enzimas hidrolíticas se desactivan. Dicha desactivación puede realizarse de diferentes maneras, tales como añadiendo inhibidores, retirando cofactores (por ejemplo iones cruciales a través de diálisis), a través de inactivación térmica o cualquier otro medio de desactivación. Entre esta inactivación térmica, tal como se ha mencionado anteriormente, se prefiere calentar el material proteínico a una temperatura donde las enzimas hidrolíticas se vuelven desnaturalizadas y desactivadas. Sin embargo, si se desea un producto donde las proteínas nativas relevantes no estén desnaturalizadas, deben seleccionarse medios que no sean calentar para desactivar las enzimas hidrolíticas.

El material proteínico que sale del decantador forma un incubado desfluorado y puede separarse formando un complejo de fosfolípidos/péptido (PPC), una fracción de hidrolizado magra como aditivos para alimentos o pienso y una fracción lipídica que consiste principalmente en lípidos neutros.

El PPC es rico en lípidos, como una crema suave sin partículas, y está bien suspendido en el material proteínico. Esto da pequeñas diferencias de densidad en el material y hace que sea difícil de separar con separadores y decantadores centrífugos comunes. Esto se acentúa especialmente con capturas de kril durante la segunda mitad de la temporada de pesca.

Los separadores centrífugos de disco ordinarios no funcionarían apropiadamente, dado que el vaciado y los ciclos de limpieza con agua necesarios alterarían las zonas de separación, causarían emulsiones en productos con alto contenido de fosfolípidos, y darían como resultado bajas concentraciones de materia seca de PPC. Los decantadores estándar no tendrían posibilidad de separar debido a la baja fuerza g, la corta zona de separación y la entremezcla de la fase ligera y pesada en la descarga de la fase pesada desde la máquina. La separación del material proteínico en sub-fracciones se realizará, por lo tanto, preferentemente mediante una centrífuga decantadora horizontal diseñada especialmente con una trayectoria de separación extendida tal como se muestra en la figura 1.

El decantador especialmente diseñado es esencialmente una centrífuga decantadora pero con algunas diferencias novedosas. Como para decantadores ordinarios, el pienso entra en el cuenco a través de una tubería de alimentación colocada centralmente en el medio de la zona de separación. En este decantador especial, el pienso entra en el extremo y en el lado opuesto de la salida (1). Esto da la característica de una zona de clarificación/separación considerablemente más larga que en los decantadores ordinarios y utiliza la longitud de separación disponible total (2) de la máquina. El impulso es capaz de impartir fuerzas g elevadas: 10000 g para máquinas pequeñas y de 5000 a 6000 g para máquinas de alta capacidad, lo que facilita la separación de PPC de sedimentación lenta muy fino sin emulsión. El PPC concentrado estará sometido a la fuerza g más elevada justo antes de entrar debajo del deflector (3). Las diferentes capas líquidas de PPC se concentran gradualmente y el PPC puede escapar solamente debajo del deflector, ser presurizado por la fuerza g y empujado al exterior por la máquina (4). La concentración del PPC a aproximadamente el 27-30 % de materia seca hace al procesamiento aguas abajo eficiente en términos de funcionamiento/robustez y también económicamente considerando tanto rendimiento como costes para el secado de PPC a una harina. También es importante tener una buena separación en esta etapa para conseguir un hidrolizado magro sin alterar macromoléculas que son capaces de concentrar el hidrolizado mediante evaporación a una concentración final de más del 60 %.

El contenido de lípidos en el PPC basándose en materia seca está reflejado por las variaciones estacionales del contenido de lípidos en la materia prima y es normalmente de aproximadamente el 50 %. La reducción de flúor basándose en peso seco en comparación con una harina de kril comercial en el PPC está, preferentemente, por encima del 70 %, más preferido por encima del 75 % y lo más preferido por encima del 80 %.

El contenido de materia seca en la CHF (fracción de hidrolizado concentrado) después de la separación y después de la evaporación está, preferentemente, por encima del 45 %, más preferido por encima del 50 % y lo más preferido por encima del 55 %. El contenido de lípidos en la CHF basándose en materia seca está, preferentemente, por debajo del 5 %, más preferido por debajo del 4 % y lo más preferido por debajo del 3 %. La reducción de flúor basándose en peso seco en comparación con una harina de kril comercial en la CHF está preferentemente por encima del 85 %, más preferido por encima del 90 %, lo más preferido por encima del 96 %.

Aunque la CHF tiene un contenido de lípidos bajo y una actividad acuosa baja (aw <0.79) esta fracción podría almacenarse a una temperatura por debajo de 4 °C durante más de 12 meses sin ningún crecimiento microbiano significativo u otra degradación del producto.

La oxidación lipídica en lípidos marinos avanza de forma relativamente rápida también durante el almacenamiento en frío, siendo ésta la razón por la cual el procedimiento según la invención debe llevarse a cabo en material recién capturado a bordo de un barco pesquero. El PPC puede congelarse, pero la mejor manera industrial y económica de proporcionar un producto estable en almacenamiento es, sin embargo, secar el PPC, preferentemente en un proceso de secado suave con bajas temperaturas (0-15 °C, por ejemplo 1-10 °C o 2-8 °C) y en condiciones inertes. Esto da un estrés oxidativo reducido en los ácidos grasos omega-3 poli-insaturados de cadena larga (n-3 LCPUFA) . Un procedimiento de liofilización también es muy adecuado dado que evita un sobrecalentamiento del producto. Además, puede obtenerse un producto mejorado mediante vacío y baja temperatura (dentro del intervalo anterior) y secado en superficie raspada del PPC.

El producto único PPC seco que contiene poco fluoruro es muy adecuado para la producción farmacéutica, consumo humano tal como productos nutracéuticos, productos de ingredientes alimentarios, consumo humano en general e ingredientes especiales en pienso.

El PPC seco es muy adecuado para procesamiento adicional aguas abajo de las sustancias de interés independientes, especialmente dado que se ha retirado el agua. Esto hace a un procedimiento de extracción posterior significativamente más sencillo y más rentable en comparación con la extracción de materia prima/descongelada.

La capacidad de almacenamiento de la harina de PPC es extraordinariamente buena teniendo en cuenta los valores iniciales bajos de productos de oxidación que están presentes en la captura fresca. La harina de PPC se produce preferentemente en una atmósfera inerte, se envasa en una atmósfera inerte y en un envase con una buena barrera al oxígeno, prolongando el período de vida en almacenamiento significativamente.

Ejemplo

Una fracción de 500 kg de una captura de 10 toneladas de kril antártico se desmenuzó inmediatamente (máximo 20 minutos después de la captura) a través de una cortadora de cuchilla en trozos de un tamaño de partícula de 3-6 mm a una temperatura de 1-2 °C, y se le añadieron inmediatamente 500 litros de agua dulce y alcalasa en una cantidad del 0.2 % (p/p) del peso húmedo de kril y a continuación se calentó a una temperatura de 55-60 °C.

A la enzima se le permitió funcionar durante 45 minutos a dicha temperatura. El material se alimentó seguidamente a un decantador accionado en las siguientes condiciones: Temperatura: 90 °C, fuerza de gravedad a 1400 g y con una velocidad de alimentación de 1.2 toneladas de suspensión de kril/agua/enzima por hora causando una separación de las partículas finas que contienen flúor y una fracción proteínica líquida que sale del decantador. El material se calentó a continuación a una temperatura de 93 °C con el fin de terminar la hidrólisis enzimática y desnaturalizar/aglomerar la proteína insoluble junto con lípidos polares para seguir la separación. La fracción proteínica líquida se transfirió inmediatamente después a una etapa de separación mediante un decantador diseñado especialmente (sedicanter) mencionado anteriormente, que separa la fase sólida que contiene proteínas insolubles y un concentrado de lípidos polares (PPC) del hidrolizado.

El PPC se mezcla seguidamente con un agente antiaglomerante de calidad alimentaria, se seca en un secador al vacío de película fina y se envasa en bolsas herméticas en atmósfera de nitrógeno. La proteína soluble acuosa (hidrolizado) y la fase lipídica neutra se alimentan a un separador que separa la fase lipídica neutra del hidrolizado. El aceite se almacena en recipientes herméticos en atmósfera de nitrógeno.

El hidrolizado se alimenta de forma continua a un evaporador ultrarrápido para deshidratado/concentración, dando una fracción de hidrolizado concentrado (CHF) con un peso seco del 55-70 % y se almacena en recipientes herméticos en atmósfera de nitrógeno.

Un balance de masas típico para el procesamiento de kril antártico magro en bruto se muestra en la tabla I a continuación:

Tabla I. Balance de masas para el procesamiento de kril antártico magro en bruto

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Una fracción concentrada de hidrolizado de proteína de kril preparada por hidrólisis enzimática de kril que comprende después de la separación y después de la evaporación una reducción de fluoruro de más del 85 % basado en la materia seca en comparación con un valor de 1500 ppm de fluoruro en la harina de kril comercial.

2. La composición de hidrolizado concentrado según la reivindicación 1, que tiene una reducción de fluoruro de más del 90 % basado en la materia seca en comparación con un valor de 1500 ppm de fluoruro en la harina de kril comercial.

3. La composición de hidrolizado concentrado según la reivindicación 1 o 2, que tiene una reducción de fluoruro de más del 96 % basado en la materia seca en comparación con un valor de 1500 ppm de fluoruro en la harina de kril comercial.

4. La composición de hidrolizado concentrado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, que tiene un contenido de materia seca superior al 45 %.

5. La composición de hidrolizado concentrado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, que tiene un contenido de materia seca superior al 52 %.

6. La composición de hidrolizado concentrado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, que tiene un contenido de materia seca superior al 55 %.

7. La composición de hidrolizado concentrado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6, que tiene un contenido de materia seca superior al 59 %.

8. La fracción concentrada de hidrolizado de proteína de kril de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que tiene menos del 5 % de lípidos de kril basado en la materia seca.

9. La fracción concentrada de hidrolizado de proteína de kril según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que tiene proteínas de kril solubles en agua.