ES2737729T3 - Método para reducir el contenido de acrilamida en un extracto líquido de café y método para producir café instantáneo - Google Patents

Abstract

Un método para reducir el contenido de acrilamida de un extracto líquido de granos tostados, es decir, café, cacao, cereales y cualquier otro grano, que comprende en su procedimiento de producción la etapa de hacer que el extracto líquido entre en contacto con una carga de resina adsorbente catiónica durante un tiempo suficiente para garantizar, al reemplazar la carga por una carga nueva o regenerada, una reducción de al menos el 50 % del contenido de acrilamida del extracto líquido tratado que se liberará de la carga de la resina adsorbente catiónica, caracterizado porque la resina adsorbente catiónica es una resina porosa con un área de superficie de 700 a 1200 10 m2/g y con un diámetro de poro de entre 700 y 1000 Angstrom, y porque la carga de la resina adsorbente catiónica es altamente ácida.

Description

DESCRIPCIÓN

Método para reducir el contenido de acrilamida en un extracto líquido de café y método para producir café instantáneo

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a un método para reducir el contenido de acrilamida de un extracto líquido de granos tostados, es decir, café, cacao, cereales y cualquier otro grano. Esta invención también se refiere a un método para producir café soluble utilizando el método de reducción del contenido de acrilamida.

TÉCNICA ANTERIOR

Como se conoce en la técnica anterior, una amplia variedad de alimentos tiene un contenido de acrilamida que se encuentra, en particular, en productos alimenticios de carbohidratos que se han sometido a calentamiento o procesado a altas temperaturas, tales como café, cacao, cereales, galletas saladas, patatas fritas, pan, etc.

La reducción de la acrilamida en tales productos alimenticios podría lograrse reduciendo o eliminando los compuestos precursores que forman la acrilamida, por ejemplo, la asparagina, inhibiendo de este modo la formación de acrilamida durante el procesamiento de los alimentos, o eliminando el contenido de acrilamida ya formado en el producto antes de su distribución para el consumo del producto final.

Un ejemplo de un método para reducir el contenido de acrilamida en productos alimenticios procesados térmicamente se describe en la patente US7811618B2. En este documento, se describe un método que proporciona la reducción de asparagina como el precursor de la acrilamida en los alimentos en una etapa previa del procedimiento antes de la formación de acrilamida. En este procedimiento, se utiliza un extracto de patata deficiente en asparagina para proporcionar la lixiviación de la asparagina en el producto de patata. Este método está más estrechamente relacionado con los productos de patata que, después del procesamiento, tienen un contenido reducido de acrilamida. Además de dirigirse más específicamente a este tipo de producto alimenticio, el método anterior presenta una cierta complejidad en su implementación, y no debe usarse en aplicaciones donde mantener el aroma y el sabor de las infusiones y extractos es crucial para obtener un nivel de calidad deseado en el producto final. Otro documento relacionado con este asunto es el PI0315505-6, que también establece, como en el documento anterior, la reducción de la asparagina como un precursor de la acrilamida. En este procedimiento, los granos de café, antes de tostarlos, se tratan añadiendo una enzima reductora de la asparagina. Aunque está específicamente dirigido al producto de café, el método anterior requiere el uso de una enzima para tratar los granos de café que aún no se han tostado y tiene la desventaja de afectar al aroma y el sabor de la infusión que se obtiene de estos granos tratados.

Otro documento de la técnica anterior está representado por la patente US7220440B2, que sugiere el uso de una enzima que entre en contacto con granos de café sin tostar para reducir parte de su contenido de asparagina. Por lo tanto, cuando se tuestan los granos de café, el contenido de precursor de asparagina se reducirá, lo que dará lugar a una reducción consiguiente del contenido de acrilamida en la etapa de tueste de los granos de café. A pesar de estar dirigido específicamente al producto de café, el método anterior requiere el uso de una enzima para tratar los granos de café que aún no se han tostado y tiene la desventaja de afectar al aroma y el sabor de la infusión que se obtiene de estos granos tratados, como ya se ha mencionado en el documento anterior.

Los métodos de la técnica anterior, mencionados anteriormente, tienen como característica común el tratamiento del producto alimenticio antes de su procesamiento térmico para obtener una reducción mayor o menor de los niveles de asparagina en el producto que se someterá posteriormente a temperaturas suficientes para convertir el precursor de asparagina en el compuesto de acrilamida no deseable. La reducción de la asparagina interfiere directamente en la calidad del café, ya que los aminoácidos son precursores importantes del sabor y aroma del café.

El documento de patente europea EP0078650A1 describe un procedimiento para mejorar la hidrólisis de un extracto de café, que comprende la operación de hacer pasar el extracto de café a un lecho de resina de poliacrilamida, con el objetivo de eliminar el "sabor desagradable" en el extracto de café. Este procedimiento está relacionado con el propio extracto de café, en otras palabras, el café producido, después de la etapa de tueste, y el uso de una resina de poliacrilamida.

Sin embargo, este procedimiento considera el uso de una resina para eliminar el "sabor desagradable" del extracto de café, y no hay ninguna indicación o sugerencia que afirme que esta resina también tenga la función de reducir los niveles de acrilamida en el extracto de café obtenido después de tostar y moler los granos de café verde. Por el contrario, el uso de resina de poliacrilamida indica la inexistencia de cualquier intención o interés en reducir el contenido de acrilamida del producto de café.

El documento US 2005/079254 A1 describe un método para la reducción de acrilamida en productos alimenticios y productos alimenticios que tienen niveles reducidos de acrilamida. El método comprende añadir a un material alimenticio un catión multivalente, en una realización un catión multivalente no quelado, soluble en agua.

El documento US 2004/101607 A1 describe un método para reducir la acrilamida en productos alimenticios reduciendo el nivel de asparagina en un material alimenticio, que comprende: proporcionar un material alimenticio que comprende asparagina; opcionalmente, reducir el tamaño de partícula del material alimenticio; opcionalmente, aumentar la permeabilidad de la membrana celular del material alimenticio; y extraer la asparagina del material alimenticio.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

Debido a los inconvenientes de los métodos conocidos hasta ahora para reducir el contenido de acrilamida en alimentos, como el café, sometidos a altas temperaturas en su procedimiento, reviste interés desarrollar un método más sencillo de implementar, con costes adicionales bajos o sin coste alguno debidos a su procedimiento de producción y que permita la reducción del nivel de acrilamida en el producto alimenticio final sometido a tueste, sin afectar negativamente a su gusto y su sabor.

Un objetivo más específico de esta invención, pero no exclusivo, es proporcionar un método para producir café soluble con niveles reducidos de acrilamida.

El primero de los objetivos anteriores se logra mediante el método según la reivindicación 1.

Se puede hacer que un extracto de café, obtenido de granos de café tostados, entre en contacto con una resina adsorbente catiónica durante un tiempo suficiente para garantizar una reducción sustancial del contenido de acrilamida del extracto líquido que se liberará de la carga de resina adsorbente catiónica, de al menos un lecho por el que pasa un flujo del extracto líquido.

El segundo de los objetivos anteriores se logra con el método de la reivindicación 7. Un método para producir café soluble comprende las siguientes etapas: tueste de granos de café verde; granulación de los granos tostados; extracción de los sólidos solubles para producir un extracto de café líquido; y concentración del extracto de café líquido para su posterior secado o envasado en formato concentrado. El método de producción de café soluble presenta la particularidad de someter el extracto de café líquido, antes de su concentración, a una etapa de reducción sustancial de su contenido de acrilamida a través de la adsorción mediante una resina adsorbente catiónica.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La invención se describirá a continuación haciendo referencia a los dibujos adjuntos como ejemplos, y donde:

La figura 1 representa un diagrama de procedimiento simplificado que ilustra las etapas de procedimiento de una producción de café soluble que incluye una etapa de reducción del contenido de acrilamida mediante adsorción; y La figura 2 es un detalle esquemático y ampliado de la etapa de adsorción, que ilustra una columna a modo de ejemplo que contiene tres lechos adsorbentes de resinas catiónicas, dispuestas en forma descendiente en serie. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Como se describió e ilustró anteriormente, el método para reducir el contenido de acrilamida se puede aplicar al extracto líquido 10 obtenido de los granos de café sometidos a una operación de tueste, como con los granos de café verde 1, el cacao, los cereales y otros granos similares necesariamente sometidos a una etapa de tratamiento realizada a temperaturas relativamente altas de 120 °C o más, suficiente para la formación de acrilamida en dichos productos alimenticios, sabiendo que esta sustancia no es deseable para el consumo humano y animal. Según un primer aspecto de la invención, el método para reducir el contenido de acrilamida en cuestión comprende hacer que el extracto líquido 10, obtenido de los granos tostados, entre en contacto con una carga 20 de una resina adsorbente catiónica.

El contacto del extracto líquido 10 con la carga 20 de la resina adsorbente catiónica debe mantenerse durante un tiempo suficiente para garantizar una reducción de al menos el 50 % del contenido de acrilamida del extracto líquido tratado 40 que se liberará de la carga 20 de la resina adsorbente catiónica.

En una forma preferida de la etapa de adsorción de acrilamida, la carga 20 de resina adsorbente catiónica toma la forma de al menos un lecho adsorbente 21 a través del cual se hace pasar un flujo F del extracto líquido 10, donde el caudal del extracto líquido 10 y el tiempo operativo del lecho adsorbente 21 que se reemplazará por un lecho adsorbente 21, nuevo o regenerado, se mencionan como lecho adsorbente 21 dimensionado para asegurar una reducción deseada en el contenido de acrilamida del extracto líquido tratado 40.

En el ejemplo de la figura 2, el flujo F del extracto líquido 10 se hace pasar, preferiblemente de manera ascendente, a través de una pluralidad de lechos adsorbentes 21, cada uno de los cuales representa una carga 20 de resina adsorbente catiónica, estando la carga 20 contenida dentro de una columna de adsorción 30 en cualquier construcción adecuada.

Debe entenderse que en los métodos de adsorción por paso continuo del flujo F del extracto líquido 10 a través de un lecho 21 de una carga 20 de una resina adsorbente catiónica, las cargas 20 ya saturadas en una columna de adsorción determinada 30 pueden regenerarse para la nueva etapa de adsorción sin interrumpir el procedimiento de reducción del contenido de acrilamida del extracto líquido 10. Además, también es posible el uso de múltiples columnas de adsorción 30 dispuestas en paralelo, para usar una o más de las mismas de forma selectiva mientras que las otras con su carga 20 de resina adsorbente catiónica se someten a una operación de regeneración que puede realizarse mediante diferentes metodologías, conocidas o no.

En general, el contacto entre el sólido soluble del extracto líquido 10 y la carga 20 de la resina adsorbente catiónica se puede hacer en una proporción de 10 kg a 20 kg de sólido soluble por cada kg de la carga 20 de la resina adsorbente catiónica.

La resina adsorbente catiónica apropiada para los objetivos de la presente invención es una resina porosa con un área de superficie de 700 m2/g a 1200 m2/g, preferiblemente 900 m2/g con un volumen de poro generalmente entre 700 y 1000 Angstroms, preferiblemente 900 Angstroms de diámetro (o 0,00009 mm). Esta resina catiónica es altamente ácida, por ejemplo, la familia Hypersol-Macronet (PUROLITE), como resina MN500 disponible comercialmente producida por PUROLITE que es adecuada para la adsorción/separación de especies hidrófobas orgánicas.

Debe observarse que la molécula de acrilamida tiene un peso molecular de 71,08 g/mol; este valor de peso molecular es mucho menor que el valor de uno de los sólidos solubles hidrolizados en el extracto de café, lo que favorece la migración de las moléculas de acrilamida a los poros de la resina adsorbente catiónica.

Según un objetivo más específico de la presente invención, se propone un método para producir café instantáneo que sigue las etapas habituales de su producción: tueste 2 de granos de café verde 1; 3 granulación de los granos tostados; 4 extracción de sólidos solubles de café mediante infusión, para proporcionar un extracto de café líquido 10; concentración 6 del extracto líquido 10 para un secado posterior 7 u 8 de extractos envasados en formato concentrado.

En este procedimiento de producción de café soluble, el extracto líquido de café 10 se somete, antes de su etapa de concentración 6, a una etapa de adsorción 5 para reducir al menos el 50 % de su contenido de acrilamida haciendo que el extracto líquido 10 entre en contacto con una carga 20, catión, de la resina adsorbente catiónica según los procedimientos descritos anteriormente, con el objetivo de proporcionar la reducción del contenido de acrilamida en el extracto líquido tratado 40 que se liberará de la carga 20 de la resina adsorbente catiónica. Específicamente, en la producción de café soluble, el extracto líquido 10 de granos de café tostados tiene una concentración de 5 % a 20 % de sólidos solubles, un pH de 4,5 a 5,5 y una temperatura de 5 °C a 50 °C cuando está en contacto con la carga 20 de la resina catiónica. Los parámetros mencionados anteriormente garantizan una reducción de al menos el 50 % en el contenido de acrilamida del extracto líquido tratado 40.

El método para reducir el contenido de acrilamida como el descrito anteriormente permite que el producto final, en forma de café soluble/instantáneo o extracto de café concentrado u otros productos alimenticios, hechos a partir de granos sometidos a tueste, no presente características organolépticas inalteradas debido al hecho de que la extracción de acrilamida se realiza por adsorción sin añadir características de su composición química.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Un método para reducir el contenido de acrilamida de un extracto líquido de granos tostados, es decir, café, cacao, cereales y cualquier otro grano, que comprende en su procedimiento de producción la etapa de hacer que el extracto líquido entre en contacto con una carga de resina adsorbente catiónica durante un tiempo suficiente para garantizar, al reemplazar la carga por una carga nueva o regenerada, una reducción de al menos el 50 % del contenido de acrilamida del extracto líquido tratado que se liberará de la carga de la resina adsorbente catiónica, caracterizado porque la resina adsorbente catiónica es una resina porosa con un área de superficie de 700 a 1200 m2/g y con un diámetro de poro de entre 700 y 1000 Angstrom, y porque la carga de la resina adsorbente catiónica es altamente ácida.

2. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque la carga de la resina adsorbente catiónica toma la forma de al menos un lecho adsorbente a través del cual se hace pasar un flujo F del extracto líquido, donde el caudal del extracto líquido y el tiempo operativo del lecho de adsorbente que se reemplazará por un lecho adsorbente, nuevo o regenerado, se mencionan como lecho adsorbente dimensionado para garantizar una reducción deseada en el contenido de acrilamida del extracto líquido tratado.

3. Método, según la reivindicación 2, caracterizado porque el flujo (F) del extracto líquido se hace pasar de manera ascendente a través de al menos un lecho adsorbente de una carga de una resina adsorbente catiónica, contenido en una columna de adsorción.

4. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque la carga de la resina adsorbente catiónica está definida por partículas con un área superficial de 900 m2/g.

5. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque la carga (20) de las partículas adsorbentes de resina catiónica está definida por un diámetro de poro de 900 Angstrom.

6. Método, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el contacto entre el sólido soluble del extracto líquido y la carga de la resina adsorbente catiónica se puede hacer en una proporción de 10 kg a 20 kg de sólido soluble / kg de la carga (20) de la resina adsorbente catiónica.

7. Un método para producir café soluble/instantáneo que comprende las etapas de: tueste de granos de café verde; granulación de los granos tostados; extracción de los sólidos solubles del café mediante infusión para proporcionar un extracto de café líquido; concentración del extracto líquido tratado para su posterior secado o envasado del extracto en formato concentrado, estando el método caracterizado porque el extracto líquido de café se somete, antes de su etapa de concentración, a una etapa de reducción de al menos el 50 % en su contenido de acrilamida según el método definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y caracterizado porque el extracto líquido de los granos de café tostados proporciona una concentración del 5 % al 20 % de sólidos solubles, un pH de 4,5 a 5,5 y una temperatura de 5 °C a 50 °C en contacto con la carga de la resina adsorbente catiónica.