COMPOSICiÓN Y PROCEDIMIENTO GLUTEN EN HOJAS DE ELABORACiÓN INDUSTRIAL DE PASTA SIN
5 Campo de la invención
10 La presente invención está relacionada, en general, con el campo de la tecnología de elaboración de platos preparados sin gluten y, en particular, se refiere a una composición y un procedimiento de elaboración industrial de pasta sin gluten y en hojas, para la preparación de platos de pasta, como la lasaña y los canelones,
Estado de la técnica
15 2 O La pasta es un producto alimentario que se produce principalmente mediante la mezcla de sémola de trigo duro yagua . La masa así obtenida tiene unas adecuadas características de textura que permite la fabricación industrial de pasta en hojas de grandes dimensiones (sin romperse) , de más de 50 cm de ancho y varios metros de longitud, y con espesores que pueden estar comprendidos entre 1 y 2 milímetros. Se consiguen hojas de pasta de gran tamaño y con una gran resistencia a la tracción. Esto permite su manejo industrial sin romperse, y, por ejemplo, su cortado en tiras de hoja de pasta de varios metros de longitud, y con unos 10 cm de ancho, tal como se hace en la fabricación industrial en continuo de lasaña y canelones.
25 3 O Esta elasticidad se debe principalmente al gluten contenido en la harina de trigo. De hecho, en el procesado de la pasta tradicional, el gluten es el principal responsable de la formación de la estructura. Además, el gluten es considerado como el factor más significativo relacionado con la calidad de la pasta. El gluten se compone de gliadina y glutenina y es responsable de la elasticidad y la masticabilidad al dente de la pasta, que es muy apreciada por los consumidores. Así, es conocido que la pasta común fabricada con trigo tiene mejores parámetros de calidad (bajas pérdidas por cocción, estructura de pasta firme, reducida adhesividad, etc.) que la pasta elaborada simplemente con cereales sin gluten, como el arroz y
N" solicitud F.Efectiva F.OEPM
28/05/2014 28/05/2014
el maíz (tal como se indica en el artículo de N. Sozer, de 2009, de título: "Rheological properties of rice pasta dough supplemented with proteins and gums, y publicado en la revista Food Hydrocolloids, volumen 23, y paginas 849-855) .
S Por ello, la elaboración industrial de determinados platos de pasta en hoja y sin gluten sigue siendo un reto tecnológico importante, que esta invención trata de resolver.
10 La tecnología que propone esta patente tiene un gran interés porque puede mejorar la calidad y reducir el precio de estos platos de pasta sin gluten, para ser consumidos por los que sufren la enfermedad celíaca o por aquellos que quieran seguir una dieta sin gluten, por otras cuestiones de salud .
l S 20 2 S La enfermedad celíaca se puede manifestar cuando se consumen alimentos que contienen trigo, cebada o centeno. Y ocurre en aquellas personas que tienen intolerancia frente a la fracción de gliadina del trigo y las prolaminas del centeno (secalinas) , la cebada (hordeinas) y la avena (avidinas) (según las investigaciones de los autores Gallagher, Gormley, y Arendt, publicadas en 2004, en el articulo titulado "Recent advances in the formulation of gluten-free cereal based products", de la revista Trends in Food Science and Technology, volumen número 15, y paginas 143-152.) . Esto significa que, en la fabricación de pastas sin gluten, se tienen que utilizar cereales sin gluten. El arroz puede ser utilizado en la producción de pasta, pero, como no tiene el gluten que actúa determinando el buen comportamiento viscoelástico de la masa, surgen problemas tecnológicos importantes que no permiten su fabricación a escala industrial. Por ejemplo, las láminas que se forman de pasta de arroz se quiebran con gran facilidad. Con la tecnología actual no es posible fabricar industrialmente láminas de pasta de arroz de grandes dimensiones, como las indicadas anteriormente.
3 O La mayoría de las patentes publicadas sobre fabricación de pastas sin gluten, o de fabricación de pastas a base de arroz, se centran en la fabricación de pastas en forma de fideos o espaguetis, u otras formas de pasta corta, como macarrones. Normalmente, se refieren a pasta
que sufrirá un proceso de secado. No abordan el problema de la fabricación industrial de pasta
fresca sin gluten en forma de hoja de grandes dimensiones.
En estas patentes se propone el uso de harinas de arroz, e incluso el uso de granos de arroz
S entero o en trozos (arroz vaporizado o no) , tanto blanco como integral, junto con otros
ingredientes sin gluten como vitaminas, sales minerales, fibras vegetales, sustancias
saborizantes, colorantes, hidrocoloides, aceites comestibles, germen de arroz, salvado de
arroz, otros subproductos del procesado del arroz, proteínas de huevo, y otros ligantes. Pero,
todas estas patentes proponen procesos de elaboración relativamente complejos que se
10 diferencian bastante de los procesos normalmente empleados en la fabricación de pasta
tradicional de trigo.
En la patente EP2110026 Y la solicitud de patente EP2534960 se utiliza arroz vaporizado
(denominado "parboiled rice" en inglés) , y describen un proceso de elaboración de la pasta que
1 S comprende las etapas de:
a) remojo del grano de arroz, hasta conseguir una humedad del 35-45%, con el drenado
posterior del exceso de agua, y una espera durante un tiempo determinado para
conseguir el equilibrado del contenido de humedad del grano;
b) tratamiento con calor de los granos de arroz en un extrusionador por contacto con las
20 paredes calientes del mismo, para obtener un producto semiacabado con una
temperatura de 600C a 900C
c) amasado, extrusionado y secado, para obtener una pasta seca.
Sin embargo, no aborda, claramente, el problema de la fabricación industrial de platos
2S preparados (como lasaña o canelones) a base de pasta sin gluten en hoja . Además, las etapas
de proceso que proponen son más complejas que las que se desarrollan habitualmente en la
fabricación de pastas en hoja tradicionales, de trigo, donde se parte de harina de trigo y, tras su
amasado con agua, se realiza el laminado. Sin duda, las citadas etapas más complejas
provocarían un aumento de costes en la fabricación industrial de pasta sin gluten. Además, no
3 O demuestran que sus propuestas sirvan para la fabricación de pastas sin gluten en hojas de
gran tamaño, que no se rompan y puedan tener dimensiones de más de 50 cm de ancho,
varios metros de longitud, y tan solo entre 1 y 2 mm de grosor.
S lO La patente ES 2297517 se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la fabricación de pastas alimenticias a partir de materias primas carentes de gluten, como harina y/o sémola de maiz, arroz, mijo, o almidón. Pero, el sistema que describe esta patente para la fabricación de pastas sin gluten implica el uso de un dispositivo dosificador de vapor a la mezcla humedecida de materias primas, y un dispositivo secador de pastas. El procedimiento se refiere a la fabricación de pastas secas, no a la fabricación industrial de pastas frescas . Además, con la aplicación continua de vapor a la masa formada, para mantenerla caliente y que no se convierta en quebradiza cuando se enfría, implica mayor gasto energético que cuando se fabrican pastas según el procedimiento tradicional industrial con harina de trigo, donde no existe esta aplicación continua de vapor. Esto implicaría un aumento de los costes de fabricación de este tipo de platos de pasta sin gluten.
lS La solicitud de patente EP045031O también propone la aplicación continua de vapor a la hoja de pasta formada para que no se enfríe y se vuelva quebradiza.
2 O 25 En definitiva, se ha hecho la revisión bibliográfica correspondiente y de patentes, y no se ha encontrado ninguna propuesta de formulación y procedimiento específico para la fabricación industrial de pasta sin gluten en hojas de gran tamaño, que permita la fabricación industrial de platos preparados a base de pasta sin gluten, como lasaña y canelones, para su comercialización en fresco (plato refrigerado) o como plato precocinado congelado, y que no impliquen grandes cambios e incrementos de costes respecto de los procesos que ahora se tienen a nivel industrial para la fabricación de pastas en hojas tradicionales de trigo. Existe pues la necesidad de proporcionar una composición y un procedimiento para la elaboración a nivel industrial de pastas sin gluten que solvente los problemas citados en el estado de la técnica.
30
Descripción de la invención La presente invención soluciona los problemas descritos en el estado de la técnica puesto que proporciona una composición y un procedimiento de elaboración de pastas sin gluten en hojas 5 de gran tamaño que permite su fabricación industrial sin implicar grandes cambios en los procesos tradicionales de fabricación de este tipo de pastas a partir de harina de trigo.
En un primer aspecto, la presente invención se refiere a una composición (de aquí en adelante, composición de la presente invención) para la elaboración industrial de pasta sin gluten en 10 hojas que comprende los siguientes ingredientes, expresando la proporción en porcentaje respecto de la masa total de la mezcla:
40. 60% de harina de arroz vaporizado, preferentemente 40-50% 0.5-1.5% de sal, preferentemente 0.6-1 .0%.
30-50% de agua caliente a 70-100ºC, preferentemente 30-40%, y a 90-100ºC, respectivamente. 0.1-0.5% de hidrocoloide, preferentemente goma xantana en la proporción de 0.100.30%. 3.0-6.0% de proteína láctea, vegetal o de huevo, preferentemente albúmina en la proporción de 2.5-6.0% .
En una realización particular, la composición de la presente invención comprende hasta un 20% en peso respecto de la masa total de la mezcla de harina de maíz.
En una realización particular, el hidrocoloide es seleccionado de entre goma xantana, goma guar y/o hodoxipropilmetilcelulosa (HPMC) .
En una realización particular, la composición de la presente invención comprende entre 5-20% en peso de harina de cereales sin gluten seleccionados de entre sorgo y mijo.
En una realización particular, la composición de la presente invención comprende entre 0.1
10% en peso, respecto de la masa total de la mezcla, de harina de verduras, hortalizas y/o
legumbres.
En una realización particular, la composición de la presente invención comprende entre 0.01
S 15% en peso, respecto de la masa total de la mezcla, de ingredientes sin gluten seleccionados
de entre vitaminas, sales minerales, fibras vegetales, sustancias saborizantes, colorantes,
aceites comestibles, germen de arroz, salvado de arroz, subproductos del procesado del arroz
o mezclas
l o En otro aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento para la elaboración
industrial de pasta sin gluten en hojas, que comprende las siguientes etapas:
Etapa de preparación de la masa a partir de la composición de la presente invención.
Primero se mezclan todos los ingredientes secos y posteriormente se amasan
enérgicamente cuando se incorpora el agua caliente. El hidrocoloide añadido (usando
15 preferentemente la goma xantana) debe ser previamente disuelto en una pequeña
porción de agua, con gran agitación, y, en forma de gel, se incorpora junto a los demás
ingredientes.
Etapa de laminado. La masa obtenida en la etapa anterior, presenta un comportamiento
viscoelástico similar al de la masa de pasta tradicional elaborada con harina de trigo. En
20 la tolva, antes de laminar, la masa se presenta en forma de gránulos de tamaño
comprendido entre 1 y 4 cm, es decir, con tamaño similar al de la masa de trigo que se
maneja a escala industrial. El laminado se puede realizar en un 5010 paso o en dos
pasos, para obtener el espesor final deseado (entorno a 1, 5 mm) . Se puede llevar a
cabo mediante rodillos de laminado (en una sola o en dos etapas) , del tipo
25 habitualmente utilizado en la fabricación industrial de pastas de harina de trigo.
Etapa de cocción. Seguidamente, la pasta se cuece en un baño de agua hirviente (del
tipo habitualmente utilizado en la fabricación industrial de pastas de harina de trigo) , a
90-100ºC, durante un tiempo de 3 a 5 minutos, preferiblemente 3-4 minutos.
Etapa de enfriamiento de la lámina de pasta . En túnel de duchas de agua potable (del
30 tipo habitualmente utilizado en la fabricación industrial de pastas de harina de trigo) ,
hasta una temperatura de 15-55º C, preferiblemente 15-400C.
A continuación, se realizaría el cortado en tiras de al menos 10 cm de ancho, de la pasta en
hoja con un grosor de 1-2 mm, para, a continuación, elaborar los platos de canelones o lasaña.
En el primer caso, las citadas tiras se curvan para formar un tubo envolviendo el relleno del
S plato de canelones o, para el segundo caso, se dispone en varias capas con rellenos
intermedios, para la obtención de platos de lasaña. Posteriormente, una vez que estas tiras de
pasta se han rellenado, se cortan en piezas de 9 a 12 cm de longitud, obteniendo unidades de
canelones o lasaña, que, una vez colocadas en sus envases, son enfriadas y comercializadas
como platos sin gluten de pasta fresca, o congelados y comercializados como platos
10 precocinados congelados de pasta sin gluten.
En otro aspecto, la presente invención se refiere al uso de la composición de la invención para
la elaboración industrial de pasta sin gluten en hojas.
15 Descripción de las figuras
La figura 1 muestra la fuerza máxima de las pastas obtenidas con las distintas formulaciones,
sometidas a tracción uniaxial.
La figura 2 muestra la extensibilidad de las pastas obtenidas con las distintas formulaciones,
sometidas a tracción uniaxial.
2 O
La figura 3 muestra la fuerza máxima de las pastas obtenidas con las distintas formulaciones,
sometidas a tracción biaxial
La figura 4 muestra la extensibilidad de las pastas obtenidas con las distintas formulaciones,
sometidas a tracción biaxial.
25 Descripción detallada de la invención.
Ejemplo 1: formulación 1 y procedimiento de elaboración de pasta en hojas a partir de la
formulación 1.
En esta Formulación 1, los ingredientes utilizados en la elaboración de pastas sin gluten en
hojas (expresando la proporción en porcentaje respecto de la masa total de la mezcla) son los
3 O siguientes:
40-60% de harina de arroz vaporizado, preferentemente 40-50%,
0-20% de harina de maíz,
0.5-1.5% de sal, preferentemente 0.6-1 .0%,
30-50% de agua caliente a 70-10QoC, preferentemente 30-40%, y a 90-10QoC,
5 respectivamente,
0.1-0.5% de hidrocoloide, preferentemente goma xantana en la proporción de 0.10
0.30%,
3.0-6.0% de proteína láctea, vegetal o de huevo, preferentemente albúmina en la
proporción de 2.5-6.0%.
10
El método de elaboración industrial de pastas sin gluten en hojas objeto de esta invención, y
para esta formulación, se realizó de la siguiente manera:
Primero se mezclan todos los ingredientes secos y posteriormente se amasan enérgicamente
cuando se incorpora el agua caliente. El hidrocoloide añadido (usando preferentemente la
15 goma xantana) debe ser previamente disuelto en una pequeña porción de agua, con gran
agitación, y, en forma de gel, se incorpora junto a los demás ingredientes y se procede al
amasado. La masa así obtenida presenta un comportamiento viscoelástico similar al de la masa
de pasta tradicional elaborada con harina de trigo. En la tolva, antes de laminar, la masa se
presenta en forma de gránulos de tamaño comprendido entre 1 y 4 cm, es decir, con tamaño
2 O similar al de la masa de trigo que se maneja a escala industrial. Después, se lleva a cabo el
laminado para la formación de la hoja de pasta, que se puede realizar en un solo paso o en dos
pasos, para obtener el espesor final deseado (entorno a 1, 5 mm) . Se puede llevar a cabo
mediante rodillos de laminado (en una sola o en dos etapas) , del tipo habitualmente utilizado en
la fabricación industrial de pastas de harina de trigo.
25
Seguidamente, la pasta se cuece en un baño de agua hirviente (del tipo habitualmente utilizado
en la fabricación industrial de pastas de harina de trigo) , a 90-100ºC, durante un tiempo de 3 a
5 minutos, preferiblemente 3-4 minutos.
El enfriamiento de la lámina de pasta se realizó en túnel de duchas de agua potable (del tipo
30 habitualmente utilizado en la fabricación industrial de pastas de harina de trigo) , hasta una
temperatura de 15-55º C, preferiblemente 15-40º C.
Ejemplo 2: formulación 2 y procedimiento de elaboración de pasta en hojas a parlir de la
formulación 2.
S La formulación 2 incluye harina de arroz vaporizado, pero sin harina de maiz. Expresando la
composición de los sólidos respecto de la masa total de sólidos, y la composición del agua
respecto de la masa total de sólidos, se tendria la siguiente formulación:
- 93.15% de harina de arroz vaporizado
5.59% albúmina
10 -0.33% goma xantana
- 0.93% de sal
- 45.6% de agua hirviendo
A continuación se analizó la viabilidad industrial de la composición objeto de esta invención
15 (representada mediante los ejemplos denominados Formulación 1 y Formulación 2) ,
comparando su textura con la siguiente composición que denominamos Formulación 3, que es
una pasta solo con harina de arroz vaporizado yagua hirviendo (expresando la composición del
agua respecto de la masa total de sólidos) :
100% de harina de arroz vaporizado
20 47% de agua hirviendo (con respecto a los sólidos)
La formulación 2 y formulación 3, al igual que la formulación 1, se transformaron en pastas
utilizando el mismo procedimiento de elaboración de pastas sin gluten en hojas descrito en el
ejemplo 1.
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Para llevar a cabo la comparación del comportamiento resistente de las tres composiciones, se
han realizado análisis de textura utilizado un texturometro TA.XTPlus (de Stable Micro Systems)
con célula de carga de 5 kg. Las distintas muestras de lámina de pasta, de 1.3 mm de grosor,
se sometieron a dos tipos de ensayo: ensayo de tracción uniaxial (con sonda NSPR del
30 texturometro TA.XTPlus, para análisis de aros de pasta) y ensayos de tracción biaxial (con
sonda HDPfTPB del texturometro TA.XTPlus, para análisis de láminas de pasta) . En el ensayo
de tracción biaxial se acopló la plataforma HDP/90 de este texturómetro.
En el Ensayo de Tracción Uniaxial, las distintas láminas de pasta se recortaron en aros para su
análisis. Los aros (obtenidos mediante el accesorio de este Texturómetro, denominado
S AlNPL T) se colocaron entre dos rodillos que se desplazan uniaxialmente y en direcciones
opuestas hasta la rotura del aro de pasta. En este ensayo se registra la Fuerza (g) Máxima
aplicada al aro de pasta hasta rotura, y la Extensibilidad (mm) , como alargamiento máximo que
alcanza el aro de pasta hasta su rotura . Este ensayo se realiza a una velocidad de 3 mmls y
con una fuerza de activación de 5 g.
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En el Ensayo de Tracción Siaxial, la medida se realiza directamente sobre la lámina de pasta
sujeta en el soporte HDP (del texturómetro) en todos sus bordes. La sonda AlSPR con punta
esférica comprime la lámina en el centro, de forma que ésta empieza a estirar hasta la rotura.
Durante el transcurso del ensayo se registran los datos de Fuerza (g) Máxima aplicada hasta
1 S rotura de la lámina, y Extensibilidad (mm) , como deformación máxima que se alcanza hasta su
rotura . El ensayo se llevó a cabo a velocidad de 1 mm/s.
Tal como se puede apreciar en las Figuras 1 y 2, que muestran los resultados de Fuerza
Máxima y de Extensibilidad del ensayo de tracción uniaxial, con las Formulaciones 1 y 2, que
2 O son objeto de esta patente, se obtiene una lámina cocida que, en promedio, tiene mayor
resistencia a la tracción, y una mayor extensibilidad sin romperse, que la Formulación 3, lo que
permite que puedan aguantar las condiciones de trabajo a escala industrial , donde se manejan
láminas de más de 0, 5 m de anchura y varios metros de longitud. Es preciso destacar que la
Formulación 3, que se propone en las Patentes EP2110026 (61) y EP2534960 A1 , no
2 S aguantaría las condiciones de trabajo industriales de fabricación de pasta sin gluten, que se
describen en esta patente.
En la Tabla 1 se pone de manifiesto que, mediante las Formulaciones 1 y 2, objeto de esta
Patente, se incrementa la Fuerza Máxima en tracción uniaxial en la pasta cocida (que es donde
3 O más resistencia se necesita para que se pueda manejar a escala industrial) hasta en un 89% y
la Extensibilidad hasta en un 64% respecto de la Formulación 3. Además, al incluir harina de
maíz (que no lleva la Formulación 3) se mejora el color de la pasta (y la resistencia biaxial, tal como se ve en las Figuras 3 y 4) , dando lugar a una lámina de pasta con características sensoriales (y de textura en boca) muy similares a las de harina de trigo. También, la inclusión de albúmina y goma xantana (que tampoco incluye la Formulación 3) hace que mejore la S textura y la sensación en boca de la pasta sin gluten objeto de esta invención.
INCREMENTO DE FUERZA (%) INCREMENTO DE EXTENSIBILlDAD (% )
FORMULACION 1 CRUDA 18, 191 -1, 207
FORMULACION 1 COCIDA 89, 841 64, 247
FORMULACION 2 CRUDA 25, 668 32, 626
FORMULACION 2 COCIDA 46, 559 44, 252
Tabla 1. Incremento de la fuerza y la extensibilidad, en tracción uniaxial, de las láminas de
pastas sin gluten con respecto a la Formulación 3.
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En cuanto a los ensayos de tracción biaxial (que reproducen mejor las condiciones de tracción
en la elaboración industrial de pastas en hojas) , tal como se puede apreciar en las Figuras 3 y
4, que muestran los resultados correspondientes de Fuerza Máxima y de Extensibilidad, con las
Formulaciones 1 y 2, que son objeto de esta patente, se vuelve a poner de manifiesto que
15 estas formulaciones dan lugar a una lámina cocida que, en promedio, tiene mayor resistencia a
la tracción, y una mayor extensibilidad sin romperse, que la Formulación 3, lo que hace posible
que pueda aguantar las condiciones de trabajo a escala industrial, donde se manejan láminas
cocidas de más de 0, 5 m de anchura y varios metros de longitud. De nuevo, hay que resaltar
que la Formulación 3 no aguantaría las condiciones de trabajo industriales de fabricación de
2 O pasta sin gluten, que se describen en esta patente.
En la Tabla 2 (de resultados de ensayos de tracción biaxial) de nuevo se pone de manifiesto
que, mediante las Formulaciones 1 y 2 objeto de esta Patente, se incrementa la Fuerza Máxima
en la pasta cocida hasta en un 159% y la Extensibilidad hasta en un 127% respecto de la
25 Formulación 3.
FORMULACION 1 FORMULACION 1 FORMULACION 2 FORMULACION 2 CRUDA COCIDA CRUDA COCIDA INCREMENTO DE FUERZA (%) 66, 424 159, 916 18, 936 96, 892 INCREMENTO DE EXTENSIBILlDAD (%) 39, 637 127, 415 -10, 966 79, 510
5 Tabla 2. Incremento de la fuerza y la extensibilidad, en tracción biaxial, de las láminas de pastas de arroz con respecto a la Formulación 3.
l a 15 Los resultados anteriores se corresponden con la observación experimental de que la pasta en hojas preparada solamente con harina de arroz vaporizado yagua caliente es relativamente quebradiza y cuesta de manejar en hojas simplemente a mano, y en trozos de pequeño tamaño. Se rompe con facilidad en estado crudo, y más en estado cocido. Esto quiere decir que no aguantaría las condiciones de manufactura industrial. Además, se ha comprobado experimentalmente que la Formulación 3, que es la que más se aproxima a la propuesta por las Patentes EP2110026 (81) y EP2534960 A1, si se elabora (sin extrusionado) con agua a una temperatura entre 10 y 40º C (tal como se indica en estas Patentes) , se obtiene una pasta más quebradiza todavía, e inmanejable a escala industrial, que se rompe con mucha facilidad, se incluyan o no los ingredientes que se indican en las anteriores Patentes.
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