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(12) SOLICITUD INTERNACIONAL PUBLICADA EN VIRTUD DEL TRATADO DE COOPERACION EN MATERIADE PATENTES (PCT)
(19) Organización Mundial de laPropiedad Intelectual IOficina internacional
(10) Número de Publicación Internacional(43) Fecha de publicación internacional WO 2013/091125 Al
27 de junio de 2013 (27.06.2013)
(51) Clasificación Internacional de Patentes: Libertador Bernardo O'Higgins #3363, Estación central,A23J1/12 (2006.01) A23L 1/29 (2006.01) Santiago (CL). OSORIO LIRA, Fernando; Av.A23L 1/09 (2006.01) A23L 1/305 (2006.01) Libertador Bernardo O'Higgins #3363, Estación central,A23L 1/10 (2006.01) A23L 1/48 (2006.01) Santiago (CL).
(21) Número de la solicitud internacional: (74) Mandatario: MOLINA VILLASECA, Eduardo; EstudioPCT/CL20 12/000073 Federico Villaseca Y Cia., Av. Alonso de Cordova 515 1,
Piso 8, Las Condes 7560873, Santiago (CL).(22) Fecha de presentación internacional:
13 de diciembre de 2012 (13.12.2012) (81) Estados designados (a menos que se indique otra cosa,para toda clase de protección nacional admisible): AE,
(25) Idioma de presentación: español AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN,(26) Idioma de publicación: español BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ,
DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE,(30) Datos relativos a la prioridad: GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG,
3236-201 1 KM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LY,2 1 de diciembre de 201 1 (21 .12.201 1) CL MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA,
(71) Solicitante: UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO,
CHILE [CL/CL]; Av. Libertador Bernardo O'Higgins RS, RU, RW, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY,
#3363, Estación central, Santiago (CL). TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN,ZA, ZM, ZW.
(72) Inventores: ENRIONE CÁCERES Javier Ignacio; Av.Libertador Bernardo O'Higgins #3363, Estación central, (84) Estados designados (a menos que se indique otra cosa,
Santiago (CL). DÍAZ CALDERON, Paulo; Av. para toda clase de protección regional admisible):ARIPO (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW,
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(54) Title: METHOD FOR THE FORMULATION OF A GEL-FORMAT FOODSTUFF FOR USE AS A NUTRITIONALFOODSTUFF ENRICHED WITH PEPTIDES AND MALTODEXTRINS OBTAINED FROM QUINOA FLOUR
(54) Título : PROCEDIMIENTO PARA LA FORMULACION DE UN ALIMENTO EN FORMATO DE GEL PARA SERUSADO COMO ALIMENTO NUTRICIONAL, ENRIQUECIDOS EN PEPTIDOS Y MAL TODEXTRINAS OBTENIDOSDESDE HARINA DE QUINOA
(57) Abstract: Process for extracting peptides and maltodextrins designedfor the preparation of a food product that corresponds to a gel designed forconsumption by athletes during and añer physical exercise.
(57) Resumen: Proceso de extracción de péptidos y maltodextrinas a partirde harina de quinoa destinados a la elaboración de un producto alimenticioque corresponde a un gel destinado al consumo por deportistas durante ydespués de un ejercicio físico.
w o 2013/091125 Al II II II 1 «III I1 III NI II I I II I III II I II
SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW), euroasiática (AM, AZ, Publicada:BY, KG, KZ, RU, TJ, TM), europea (AL, AT, BE, BG,
— con informe de búsqueda internacional (Art. 21(3))CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU,
IE, IS, ΓΓ , LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, — con reivindicaciones modificadas (Art. 19(1))RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR), OAPI (BF, BJ, CF, CG,
CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
PROCEDIMIENTO PARA LA FORMULACIÓN DE UN ALIMENTO EN FORMATO DE GEL
PARA SER USADO COMO ALIMENTO NUTRICIONAL, ENRIQUECIDOS EN PEPTIDOS
Y MALTODEXTRINAS OBTENIDOS DESDE HARINA DE QUINOA.
Objeto de la Invención
Proceso de extracción de péptidos y maltodextrinas a partir de harina de quinoa destinados
a la elaboración de un producto alimenticio que corresponde a un gel destinado al consumo
por deportistas durante y después de un ejercicio físico.
Problema Técnico Actual
Actualmente en el mercado existen diversos productos desarrollados para deportistas
aficionados y/o profesionales que cumplen diversas funciones relacionadas con aumento de
rendimiento, hidratación, tonificación, recuperación, aumento de masa muscular,
disminución del nivel de ácido láctico en los músculos, entre otros. Estos productos se
basan principalmente en carbohidratos y proteínas junto con suplementos nutricionales
(Kreider, R, Wilborn, C, Taylor, L, Campbell, B, Almada, A, Collins, R, Cooke, M, Earnest, C,
Greenwood, M, Kalman, D, Kerksick, C, Kleiner, S, Leutholtz, B, López, H, Lowery, L ,
Mendel, R , Smith, A, Spano, M, Wildman, R, Willoughby, D, Ziegenfuss, T, and Antonio, J ,
ISSN exercise & sport nutrition review: research & recommendations. Journal of the
International Society of Sports Nutrition 7:7 (2010)).
Los suplementos para deportistas basan su composición principalmente en carbohidratos y
fuentes proteicas obtenidas de cereales como maíz y trigo, leguminosas como soya,
productos derivados de animales como leche y huevos, además de agregar diferentes
compuestos activos según las propiedades ofrecidas del producto (Ej: cafeína, carnitina,
taurina). Entre los productos que existen en el mercado destinados a deportistas se cuentan
bebidas y barras energéticas.
En el mundo durante el último tiempo, se ha incrementado la demanda por este tipo de
productos debido a un aumento en la cultura deportiva. Sin embargo, los productos de
ayuda ergogénica que se venden actualmente en Chile son de un costo elevado y
principalmente importados, lo que revela poca competencia en este rubro, abriendo un nicho
interesante para el desarrollo y comercialización de productos similares.
La cinética de absorción de estos compuestos por el organismo dependerá de varios
factores en cada una de las etapas de la digestión, entre las que se destacan: i) lubricación
del alimento mediante secreciones del organismo, ii) reducción mecánica de carbohidratos,
lípidos y proteínas, iii) absorción de nutrientes. Lo último ocurre principalmente en el
intestino delgado. Una vez que las proteínas han sido reducidas por proteasas, estas son
absorbidas en la forma de tripéptidos, dipéptidos y aminoácidos individuales. En el caso de
los carbo-hidratos (azúcares y almidón), estos son hidrolizados por enzimas endógenas en
el intestino a disacáridos tales como sacarosa, lactosa y maltosa y luego a monosacáridos
como glucosa, fructosa y galactosa, los que son posteriormente absorbidos. En el caso de
los lípidos estos son descompuestos por lipasas a ácidos grasos y monoglicéridos. En
términos generales, los mecanismos de absorción de nutrientes involucrados son: i)
transporte activo, ii) difusión pasiva, iii) endocitosis y iv) difusión facilitada. De estos, el
transporte activo es utilizado principalmente para la absorción de unidades constitutivas de
carbohidratos y proteínas, requiriendo energía para su funcionamiento.
Por lo tanto, lo anterior sugiere que cualquier estrategia que tenga como objetivo reducir
estructuras complejas en tamaño y provocar cambios en la configuración de este tipo de
biocompuestos, previos a la ingesta, facilitará la cinética de absorción de estos nutrientes a
nivel intestinal lo cual, en el contexto de un producto destinado a deportistas, se traducirá
en una recuperación más rápida del individuo a un costo energético inferior.
Campo de Aplicación de la Invención
Se propone formular un producto alimenticio tipo gel que contenga péptidos, maltodextrinas
y almidón extraídos directamente desde el grano de quínoa, como materia prima, orientado
a personas que desarrollen intensa actividad física, ya sea en el trabajo o en actividades
deportivas. La quínoa es un pseudocereal andino con un alto valor nutricional, no alergénico
(Yotaro, K, Nutricional Characteristics of Pseudocereal Amaranth and Quinoa: Alternative
Foodstuff for Patients with Food Allergy. Journal of Japanese Society of Nutrition and Food
Science 55:299-302 (2002)), que posee todos los aminoácidos esenciales de consumo
humano en cantidades mayores en comparación a otros cereales (Rúales, J y Nair, B,
Nutritional quality of the protein in quinoa (Chenopodium quinoa, Willd) seeds. Plant Foods
for Human Nutrition (Formerly Qualitas Plantarum) 42:1-11 (1992)). La formulación de un
producto que contenga péptidos y maltodextrinas hidrolizados enzimáticamente desde
harina de quínoa, constituye entonces una ventaja cualitativa respecto de productos
similares disponibles actualmente en el mercado, desde un punto de vista nutricional y
funcional. Cabe destacar que productos alimenticios enriquecidos con hidrolizados proteicos
de quínoa no existen actualmente en el mercado como tampoco han sido descritos en la
literatura. Por otra parte la formulación bajo formato gel favorece un fácil transporte y
consumo por parte de deportistas y/o consumidores en general, lo cual abre interesantes
expectativas de consumo. Además el uso de quínoa para la producción de alimentos y/o
suplementos es un importante avance en el uso de materias primas alternativas que buscan
promover la explotación de recursos naturales que actualmente no son considerados
industrialmente a gran escala.
Estado del Arte
Durante la realización de un ejercicio físico se produce la ruptura de proteínas musculares
(proteínas miofibrilares), siendo mayor el grado de ruptura cuando mayor es el nivel de
exigencia física (Crittenden, R, Buckley, J, Cameron-Smith, D, Brown, A , Thomas, K , Davey,
S, y Hobman, P, Functional Dairy Protein Supplements for Elithe Athletes. Australian Journal
of Dairy Technology 64:133-137 (2009) y DS , FS. PeptoPro: Power your performance,
reach beyond your limits. 2010 [cited 05-01-2011]; Available from:
http://www.dsm.com/le/en_US/peptopro/html/howdoesitwork_proven.htm). Literatura reciente
señala el rol importante que tienen las proteínas en el rendimiento y en la recuperación
muscular. Se ha descrito que el rendimiento aumenta significativamente si se consume un
suplemento a base de carbohidratos y proteínas en ciclismo de alta intensidad (Harmon, JH,
Burckhard, JR, y Seifert, JG, Ingestión of a Carbohydrate-Protein Supplement Improves
Performance During Repeated Bouts of High Intensity Cycling. Medicine & Science in Sports
& Exercise 39:S362 10.1249/01. mss.0000274422.60488.dd (2007)), los niveles de lactato en
la sangre y frecuencia cardíaca son menores en deportistas que consumen un suplemento a
base de carbohidratos y proteínas respecto de aquellos que sólo consumen uno a base de
carbohidratos (Saunders, MJ, Todd, MK, Valentine, RJ, St. Laurent, TG, Kane, MD, Luden,
ND, y Herrick, JE, Inter-Study Examination of Physiological Variables Associated with
Improved Endurance Performance with Carbohydrate/Protein Administration. Medicine &
Science in Sports & Exercise 38:S113-S114 (2006), y Valentine, RJ, St. Laurent, TG,
Saunders, MJ, Todd, MK, y Flohr, JA, Comparison of Responses to Exercise When
Consuming Carbohydrate and Carbohydrate/Protein Beverages. Medicine & Science in
Sports & Exercise 38.S341 (2006), mientras que el daño muscular y el dolor muscular
posterior al ejercicio son menores en corredores que consumieron proteínas durante el
ejercicio (Luden, ND, Saunders, MJ, Pratt, CA, Bickford, ASA, Todd, MK, y Flohr, JA, Effects
of a Six-Day Carbohyydrate/Protein Intervention on Muscle Damage, Soreness, and
Performance In Runners. Medicine & Science in Sports & Exercise 38:S341 (2006)).
Por otra parte se ha descrito el efecto beneficioso que presentan los péptidos o hidrolizados
proteicos en la recuperación muscular, principalmente aquellos de origen lácteo. Crittenden
y col (Crittenden, R, Buckley, J , Cameron-Smith, D, Brown, A, Thomas, K, Davey, S, and
Hobman, P, Functional Dairy Protein Supplements for Elithe Athletes. Australian Journal of
Dairy Technology64:133-137 (2009)) han mostrado cómo un hidrolizado obtenido a partir de
proteínas de la leche son capaces de acelerar el proceso de recuperación en deportistas de
élite, sin embargo los mecanismos de acción o la identificación de los péptidos activos son
aún materia de estudio. También se ha mostrado como péptidos obtenidos a partir de
caseína son efectivos en reducir el daño y el dolor muscular, aumentando la resistencia, el
rendimiento y la recuperación durante y después de una actividad física intensa (DSM, FS.
PeptoPro: Power your performance, reach beyond your limits. 2010 [cited 05-01-201 1];
Disponible de: http://www.dsm.com/le/en US/peptopro/html/howdoesitwork proven.htm ) .
Además se ha propuesto que las proteínas y péptidos estimulan la producción de insulina, la
que a su vez estimula la formación de glicógeno (DSM, FS. PeptoPro: Power your
performance, reach beyond your limits. 2010 [cited 05-01-2011]; disponible de:
http://www.dsm.com/le/en US/peptopro/html/howdoesitwork proven.htm ) . Morishita y col
(Morishita, M , Kamei, N, Ehara, J , Isowa, K , y Takayama, K, A novel approach using
functional peptides for efficient intestinal absorption of insulin. Journal of Controlled Reléase
8:177-184 (2007)) demostraron que la inclusión de péptidos funcionales de origen
comercial, aumentan el nivel de absorción intestinal de insulina en ratas.
Estudios han demostrado el incremento de las propiedades nutricionales al hidrolizar
enzimáticamente fuentes proteicas, aumentando la solubilidad, absorción y disminuyendo
características alergénicas asociadas (Mannheim, A y Cheryan, M, Enzyme-Modified
Proteins From Corn Gluten Meal: Preparation And Functional Properties. J Am O Chem
Soc. 69:1 163-1169 (1992)). Por otro lado y dependiendo del origen de las proteínas,
también se pueden potenciar ciertas propiedades nutracéuticas, emulsificantes y bioactivas.
Estas propiedades pueden variar en función de la composición y tamaño de los hidrolizados
proteicos (Aluko, R E y Monu, E , Functional and Bioactive Properties of Quinoa Seed Protein
Hydrolysates. Journal of Food Science 68:1254-1258 (2003), y Qi, M, Hettiarachchy, NS, y
Kalapathy, U, Solubility and Emulsifying Properties of Soy Protein Isolates Modified by
Pancreatin. Journal of Food Science 62:11 10- 15 (1997)).
La quínoa (Chenopodium quinoa) es una semilla que se caracteriza por poseer un alto
contenido de proteínas, las cuales a su vez aportan gran parte de los aminoácidos
esenciales para el ser humano, es decir, aquellos que deben ser consumidos a través de la
dieta. El contenido de aminoácidos esenciales tales como tirosina, fenilalanina, treonina,
lisina, metionina y císteina es alto en comparación con otras fuentes alimenticias vegetales.
Además estas semillas presentan un alto contenido de almidón y fibra (>75%), de ahí su
denominación de pseudocereal (Rúales, J y Nair, B, Nutritional quality of the protein in
quinoa (Chenopodium quinoa, Willd) seeds. Plant Foods for Human Nutrition (Formerly
Qualitas Plantarum) 42:1-11 (1992)). La quínoa posee un contenido de proteínas que está
en un rango de 12 a 14 gramos por 100 gramos de semilla seca, aunque hay que considerar
que este valor depende de la variedad de semilla a utilizar. Por otro lado dentro del
contenido total de proteínas existe un porcentaje que es insoluble y resistente a la hidrólisis
enzimática (Ej. Escleroproteínas).
En la literatura científica es posible encontrar algunos trabajos relacionados directa o
indirectamente con el área de esta invención. Tang y col (Tang, H, Watanabe, K, y
Mitsunaga, T, Characterization of storage starches from quinoa, barley and adzuki seeds.
Carbohydrate Polymers 49:13-22 (2002)) caracterizan el gránulo de almidón de quinoa,
señalando que su distribución de tamaño es de ~ 1 µηη y que la curva de sorción isotérmica
es de tipo sigmoidal. Las propiedades de sorción de agua son similares a las observadas en
almidón de cebada. Aluko y Monu (Aluko, R E y Monu, E, Functional and Bioactive
Properties of Quinoa Seed Protein Hydrolysates. Journal of Food Science 68:1254-1258
(2003)) evaluaron las propiedades funcionales de hidrolizados de quinoa como ingrediente
alimentario mediante la acción de una enzima alcalasa. Los autores concluyeron que el
hidrolizado proteico obtenido presentaba mayor solubilidad, menor capacidad de
emulsificacion y mayor capacidad de espumacion que un concentrado proteico a base de
quinoa. Además concluyen que aquellos péptidos de menor peso molecular presentan
mayor potencial como agente anti-hipertensión o como compuestos con actividad anti-
radicalaria. Sin embargo este trabajo no evalúa ni señala posibles aplicaciones industriales
específicas.
Se ha estudiado también el uso de harina de quinoa como materia prima para la elaboración
de productos para regímenes especiales. Abugoch y col (Abugoch, L, Castro, E, Tapia, C,
Anón, MC, Gajardo, P, y Villarroel, A, Stability of quinoa flour proteins {Chenopodium quinoa
Willd.) during storage. International Journal of Food Science & Technology 44 :2013-2020
(2009)) establecen que la harina de quinoa (-75% carbohidratos, ~16% proteínas, ambas en
base seca) mantiene sus propiedades funcionales de capacidad de retención de agua y
solubilidad luego de un almacenamiento de dos meses a 20-30°C en envases de doble
papel kraft. Caperuto y col (Caperuto, LC, Amaya-Farfan, J, y Camargo, CRO, Performance
of quinoa (Chenopodium quinoa Willd) flour in the manufacture of gluten-free spaghetti.
Journal of the Science of Food and Agriculture 81:95-101 (2001)) formularon una mezcla de
harina de quinoa y maíz para desarrollar pastas tipo spaghetti libre de gluten, obteniendo
que la pérdida de peso, el aumento de volumen y la adhesividad de la pasta cocida estaban
dentro de los parámetros considerados aceptables. Además el producto tenía un perfil
sensorial agradable para el consumidor. Por otro lado se han reportado los beneficios que
tiene el consumo de quinoa desde el punto vista nutricional y funcional, como también
algunos aspectos negativos relacionados con su alto contenido de saponinas, ácido fítico y
oxalato (Jacobsen, SE, Mujica, A , y Ortiz, R, The Global Potential for Quinoa and Other
Andean Crops. Food Reviews International 19:139 - 148 (2003), y Jancurová, M ,
Minarovicová, L, y Dandár, A , Quinoa - A Review. Czech Journal of Food Science 27:71-79
(2009)), los cuales imparten sabores amargos y tienen asociado un cierto nivel de toxicidad.
Sin embargo en estas publicaciones no se hace referencia al potencial uso de proteínas,
péptidos, almidón o maltodextrinas obtenidas desde el grano de quínoa.
También se pueden encontrar una serie de trabajos relacionados con la utilización de
péptidos de otros orígenes. Sinha y col (Sinha, R, Radha, C, Prakash, J, y Kaul, P, Whey
protein hydrolysate: Functional properties, nutritional quality and utilization ¡n beverage
formulation. Food Chemistry 101:1484-1491 (2007)) estudiaron la aplicación de un
hidrolizado de proteína de suero lácteo, obtenida mediante la acción de proteasas
microbianas, en la formulación de un producto bebestible. Desde un punto de vista sensorial
no se encontraron diferencias significativas entre el producto formulado y una muestra
comercial. Barbosa y col (Barbosa, CMS, Moráis, HA, Delvivo, FM, Mansur, HS, De Oliveira,
MC, y Silvestre, MPC, Papain hydrolysates of casein: molecular weight profile and
encapsulation in lipospheres. Journal of the Science of Food and Agrículture 84 :1891-1900
(2004)) obtuvieron hidrolizados de caseína mediante acción de papaína, los cuales al ser
encapsulados reducen el grado de amargor y son estables durante 60 días de
almacenamiento refrigerado.
Por su parte, Hartmann y Meisel (Hartmann, R y Meisel, H, Food-derived peptides with
biological activity: from research to food applications. Current Opinión in Biotechnology
18 :163-169 (2007)) han descrito las características antimicrobianas, inmunoreguladores,
antitrombóticos, reguladores de presión arterial, antioxidantes, hipocolesterolémicos, entre
otros, de péptidos de distinto origen (principalmente de proteínas de la leche, como también
de proteínas de pescado, suero lácteo, soya, arroz) y su potencial uso en la industria de
alimentos. Takao y col (Takao, T, Watanabe, N, Yuhara, K, Itoh, S, Suda, S, Tsuruoka, Y,
Nakatsugawa, K, y Konishi, Y, Hypocholesterolemic effect of protein isolated from Quinoa
(Chenopodium quinoa Willd.) seeds. Foocf Science and Technology Research 11 :161-167
(2005)) describieron el efecto hipocolesterolémico observado en ratas alimentadas con
dietas que incluían distintos porcentajes de proteína aislada de quínoa.
A nivel de bases de datos de oficinas de patentes, nacionales e internacionales, es posible
encontrar solicitudes de patentamiento o patentes adjudicadas en áreas similares, pero que
no afectan la novedad o el nivel inventivo de la presente invención.
En Chile (Instituto Nacional de Propiedad Intelectual, INAPI) no existen solicitudes de
patentamiento relacionadas de forma directa con el área de aplicación de esta invención.
Con respecto a quínoa San Martín (San Martin Gamboa, R, Métodos para producir una
composición líquida y en polvo e base a saponinas obtenidas de cascarilla de quinoa;
composiciones obtenidas de este método; y método para controlar caracoles de agua dulce
con dicha composición, R. San Martin Gamboa, Editor. 2005: Chile, y San Martin Gamboa,
R , Composición en base a saponinas obtenidas de extracto acuoso de quinoa, útil como
repelente de caracoles terrestres y molusquicida, R. San Martin Gamboa, Editor. 2005:
Chile) y Reyes (Reyes Ruiz, ME, Composición orgánica que actúa como repelente inhibidor
de la alimentación y contacto directo sobre plagas e insectos, regulador del crecimiento
vegetal, fungicida, nematicida y antioxidante natural que comprende Chenopodium Quinoa,
esencia de eucaliptus y de Azadirachita indica, R.E.I.C.B.L.M.E.R.R. (60%), Editor. 2008:
Chile) han registrado solicitudes para la obtención de saponinas desde el extracto acuoso de
semillas para uso como repelente de insectos. Con respecto a hidrolizados de proteína Reid
y col (Reid, J, Scghollum, L, Schlothauer, R, y Singh A, Procedimiento de preparación de un
hidrolizado de proteínas del suero de la leche que consiste en tratar el suero con proteasas
lábiles al calor y detener la hidrólisis al alcanzar no mas de un 5% de hidrólisis; separar los
repetidos hidrolizados, los peptidos y su uso para preparar un medicamento que reduce la
presión sistólica, N.Z.D. Board, Editor. 1999: Chile) describen un método mediante el cual a
partir de suero lácteo se obtiene un hidrolizado proteico que se utiliza para elaborar un
medicamento que reduzca la presión sistólica. Existen además solicitudes relacionadas con
la utilización de péptidos: Ramírez (Ramírez Reid, R, Procedimiento de producción de
soluciones húmedas de peptidos al 50% de concentración o peptidos secos para
alimentación humana y animal desde productos secundarios de producción de alimentos
proteicos para consumo humano que comprende extraer grasa a baja temperatura previo a
acción enzimática, combinando acción enzimatica con hidrólisis acida I.R. Ltda., Editor.
2009: Chile) busca utilizar péptidos obtenidos a partir de productos secundarios de
producción de alimentos, para alimentación humana y animal, mientras que Millán y col
(Millan Alvarado, MT, Lecaros Ursua, I , Neira Laso, M, y Valderrama Campos G, Peptidos
bioactivos a partir de proteínas de origen marino; proceso de fabricación de dichos peptidos
bioactivos; y su uso para elaborar dietas de animales, S.A. Profish, Editor. 2008: Chile)
buscan utilizar péptidos de proteínas de origen marino para alimentación de animales.
Ambas solicitudes se encuentran a la fecha en etapa de evaluación. Por último existe una
solicitud abandonada, presentada por Unilever N.V., la cual busca incluir péptidos en la
formulación de una barra alimenticia (Gautam, A , García, A , y Hander, R, Barra alimenticia,
que comprende al menos un 10% basado en el peso total de los peptidos de la barra, de
peptidos con una alta actividad de agua , U.N.V., Editor. 2005: Chile).
En bases de datos en la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos de Norteamérica
(US Patent & Trademark Office, USPTO) y la Oficina Europea de patentes (European Patent
Office, EPO), es posible encontrar solicitudes de patentes, muchas de las cuales están
otorgadas para ambos mercados. Revisando en la base de datos de USPTO es posible
encontrar solicitudes relativas a quínoa, pero no relacionadas directamente con la utilización
de péptidos proteicos como ingrediente alimentario. En 2007 Edwards (Edwards, M, Quinoa-
containing beverages and methods of manufacture. 2007: USA) ingresó una solicitud que
describe la molienda de granos enteros de quínoa y su utilización en la fabricación de
bebidas, la cual también se encuentra solicitada ante EPO. Las reivindicaciones asociadas
informan las condiciones bajo las cuales se desarrolla la molienda del grano y su mezcla con
una fracción líquida base. En 2010 se encuentran tres solicitudes asociadas a quínoa. Msika
(Msika, P, Composition containing a quinoa extract for dermatológica! use. 2010,
Laboratories Expanscience: USA.) describe la utilización de péptidos de proteína de quínoa
obtenidos enzimáticamente por acción de proteasas alcalinas, los que luego son aislados
mediante técnicas de ultra y nanofiltración. Estos péptidos son utilizados con fines
dermatológicos. García y Stoitz (García, C y Stoitz, C, Use Of Quinoa Extract As Cosmetic
And Pharmaceutic Slimming Agent And/Or As An Agent Preventing The Formation Of New
Fats In The Human Body. 2010, Societe D'Exploitation Des Produits Pour Les Indus tries
Chimiques Seppic: Francia) describen cómo utilizar un extracto seco comercial de quínoa
con fines farmacéuticos y cosméticos, señalando que este extracto seco se comercializa
solubilizado en solventes como glicol, propilenglicol, butileno o etanol en concentración
máxima de 2% en peso. Por otra parte Scalin, Stone y Burnett (Scanlin, LA, Stone, MB, and
Burnett, C, Qunioa Protein Concéntrate, Production and Functionality. 2010, Keen
Ingredients, INC: USA.) describen la obtención de un concentrado de proteína de quínoa y
su funcionalidad como ingrediente de alimentos, fórmulas infantiles, alimentos para
mascotas y suplementos alimenticios para animales. Esta última solicitud describe como a
partir del grano de quínoa se obtiene almidón, aceite y fibra. El uso del concentrado de
quínoa se basa, de acuerdo a los autores, en el alto contenido de los aminoácidos lisina,
histidina, cistina y metionina, lo cual junto con el bajo nivel alergénico del grano de quínoa, lo
hace ideal para su uso en los productos ya señalados. Las reivindicaciones señalan que las
proteínas de quínoa se obtienen mediante precipitación isoeléctrica seguido de
ultrafiltración, las cuales luego son separadas de la fibra existente mediante centrifugación.
El almidón por su parte se obtiene mediante acción enzimática de amilasas seguida por una
etapa de filtración a vacío. Estas tres solicitudes también se encuentran solicitadas en
México, China y la Oficina Internacional de Patentes (PCT) bajo los códigos MX2009007088,
CN101516450 y WO2005058249, respectivamente.
Recientemente, Scarlin y Burnett (Scanlin, LA y Burnett, C, Quinoa grain processing and
producís. 2010, Keen ingredients, INC: USA) describen cómo a partir de granos de quínoa,
mediante un pre-tratamiento de humidificación y posterior secado, obtienen un producto
para uso como aditivo en alimentos. Los autores detallan un mecanismo de "malteo" del
grano de quínoa con el objetivo de obtener un grano más dulce, mediante el cual se hace
germinar el grano durante 72 horas a 5°C, alcanzando una humedad del grano -45%, y así
poder obtener un grano más dulce gracias a la acción de enzimas endógenas. Esta solicitud
corresponde a la publicación WO2009048938, disponible por ejemplo en la base de datos
de EPO.
En ambos motores de búsqueda se observa que para las solicitudes anteriormente citadas,
se encuentran solicitudes previas, realizadas por los mismos autores, pero que se
caracterizan por poseer reivindicaciones limitadas.
En lo que respecta a solicitudes de patentes solicitadas en la Oficina Española de Patentes
y Marcas, Remi (Remi, T, Proceso de tratamiento de semillas de quinoa y producto
obtenido. 1996, Societe des Produits NESTLE S.A.: Suiza) describe un procedimiento para
obtener un producto expandido a base de quínoa el cual se encuentra solicitado también en
la EPO bajo el código EP0515706. Las reivindicaciones señalan las condiciones bajo las
cuales el grano de quínoa es humidificado a un contenido de humedad de hasta 85% en
peso, luego de lo cual se lleva a ciertas condiciones (no señaladas) de temperatura y
humedad que provocan su expansión. Existe, por otro lado, una patente concedida en 2003
que describe a un producto líquido que contiene un extracto de quínoa, específicamente
harina libre de saponinas y maltodextrinas, que junto a otras materias primas tiene como
objetivo servir de sustituto de la leche (Guamis López, B, Quevedo Terri, JM, Trujillo Mesa,
AJ, y Felipe Cuyas, X , Producto líquido de origen vegetal como sustitutivo de la lecha 2003,
Universitat Autónoma de Barcelona. España). Ésta posee una reivindicación donde se
señala que las maltodextrinas se obtienen por acción de una mezcla de alfa amilasas de
distinta temperatura óptima de hidrólisis de almidón. También se han concedido en 2010
solicitudes que describen la elaboración de un producto panificable que posee, entre otros,
30 a 85% de derivados de quínoa, principalmente proteínas (Carballo Macia, L y López
Agreda, HJV, Producto alimenticio panifícable rico en proteína vegetal. 2010, Health's Larder
S.L.N.E.: España) como también una que describe la utilización de harina de quínoa para la
formulación de pastas, la cual posee entre 50 y 90% de derivados de quínoa (Carballo
Macia, L y López Agreda, HJV, Pasta alimenticia o similar rica en proteína vegetal, sin gluten
ni aditivos. 2010, Health'S Larder S.L.N.E.: España). Finalmente, a Yaez y Muoz (Yaez
Soler, AJ y Muoz Cerda, A, Composición a base de cacao y espirulina. 2010, Yaez Soler,
Armando José Muoz Cerda, Antonio: España) se les concedió en 2010 la patente por una
invención que describe una composición a base de cacao y espirulina, que junto a otros
ingredientes, incorpora quínoa y cuyo producto final puede presentarse como barrita,
caramelo, bombón o bebida. En esta última invención el contenido de quínoa puede
representar hasta un 55% en peso del producto final, pero no se especifica si el grano se
utiliza entero, molido o sólo fracciones de grano. Las reivindicaciones no aportan mayor
información ya que sólo se remiten a informar que uno de los cereales utilizados es quínoa.
Adicionalmente se describe una solicitud de patentamiento relacionada con la composición
de una fórmula infantil (Mower, TE, Infant Formula Composition. 2006, Starweather &
Associates: USA.). Esta formulación incluye un polisacárido sulfatado (fucoidano)
parcialmente hidrolizado, un lípido y proteína de quínoa. La solicitud se encuentra solicitada
en la US Patent & Trademark Office del año 2006. Esta invención (descripción y
reivindicaciones) no se hace mayor especificación acerca de las características de la
proteína, ya que sólo se alude a que su origen es quínoa.
Breve descripción de las Figuras
Figura 1. Gráfico de Probabilidad Normal para el diseño experimental utilizado en el
desarrollo del presente proyecto, el cual permite observar la significancia de los factores
estudiados.
Figura 2 . Polinomio de optimización para extracción de proteína.
Figura 3 . Valores óptimos para cada uno de los factores estudiados para extracción de
proteína de quínoa.
Figura 4: Balance de masa para productos obtenidos al final del proceso de extracción de
proteína desde harina de quínoa. (A) No considerando etapa de extracción de lípidos, (B)
considerando extracción lipídica. Los porcentajes corresponden a la cantidad del
constituyente en cada fracción, considerando el total del constituyente como 100%. Base de
cálculo: 100 gramos de harina de quínoa comercial.
Figura 5: Contenidos de proteína, ceniza, materia grasa y carbohidratos en harina entera
(A) y su comparación con harinas sin lípidos (B), sin proteína ni lípidos (C) y sin proteínas
(D).
Figura 6 : Gráfico de abundancia relativa de los péptidos liberados durante la digestión
enzimática del extracto de proteínas de quínoa (PM: peso molecular, Da).
Figura 7 . Medición espectro-fotométrica de los azúcares reductores liberados durante la
hidrólisis de almidón de quínoa.
Figura 8 Obtención de Péptidos y Maltodextrinas desde Harina de Quínoa (Diagrama de
Flujo)
Figura 9 Formulación de Producto
Descripción detallada de la invención
La invención describe la formulación de un producto alimenticio en formato gel elaborado a
partir de almidón de quínoa, enriquecido con péptidos y maltodextrinas obtenidas de la
hidrólisis parcial de proteínas y almidón del mismo grano de quínoa, respectivamente,
destinado al consumo por deportistas durante y después de una actividad física.
La utilización de proteínas de Chenopodium quinoa para el desarrollo de fuentes
alimenticias y nutricionales tiene enormes expectativas de crecimiento, razón por la cual se
han descrito metodologías para la obtención de proteínas a partir del grano de quínoa. Aluko
y Monu (Aluko, RE and Monu, E, Functional and Bioactive Properties of Quinoa Seed
Protein Hydrolysates. Journal of Food Science 68:1254-1258 (2003)) detallan una de las
metodologías más usadas para la extracción de proteínas: extracción mediante solución
alcalina, la cual para los fines de la presente invención fue modificada y optimizada
mediante diseño experimental, como se describirá a continuación. Esta metodología de
extracción resulta ser industrializable, económica y de fácil implementación. Como producto
secundario de la extracción de proteínas se obtiene almidón el cual puede ser hidrolizado
enzimáticamente para obtener maltodextrinas y monosacáridos útiles en el desarrollo de
nuevos productos alimenticios.
El primer paso es fijar la granulometría de la harina de quínoa. La harina de quínoa
comercial tienen una distribución de tamaños que van desde < 100 pm hasta 700 pm. Se
propone trabajar con granulometría entre 100 y 300 pm, que representa el 30% del peso
total de la harina de quínoa comercial. Con granulometrías mayores, la extracción de
proteína es ineficiente debido a la disminución de la superficie de extracción, mientras que
con granulometrías menores a 100 pm la cantidad de proteína presente era muy baja. La
harina en este rango de tamaño está compuesta principalmente por gránulos de almidón con
bajo contenido proteico.
Para determinar la concentración de proteína en diferentes etapas del proceso de
extracción, se realizaron análisis proximales a muestras de harina en diferentes etapas del
proceso, es decir, en quínoa sin lípidos, quínoa sin proteínas y quínoa sin lípidos ni
proteínas. Además se realizó el mismo análisis a granos de quínoa de origen ecuatoriano y
se tomó como referencia la información entregada por la United States Departament of
Agriculture (USDA). Dichos análisis se realizaron siguiendo las metodologías propuestas por
la Association of Official Analytical Chemist (AOAC, Official Methods of Analysis of AOAC
International. 16th ed. Washington, DC. (1995)). Se determinó el contenido de humedad
(desecación en estufa a 105°C por 24 horas), proteínas (método Kjeldhal * 5,7), cenizas
(calcinación en mufla a 550°C) y materia grasa (extracción Soxhlet) de las distintas
muestras. Los Extractivos No Nitrogenados (E.N.N.), que corresponden a los carbohidratos
totales, se determinaron por diferencia. Los resultados, expresados en g/100g de muestra,
se presentan en la Tabla I . El análisis proximal de las distintas muestras de harina de quínoa
muestra que los valores obtenidos para cada uno de los análisis se encuentran dentro de los
rangos reportados en la literatura, tomando como patrón la composición proximal de un
grano crudo ecuatoriano y la información descrita en la Fila USDA en la Tabla I . En el caso
de la harina sin proteínas y sin lípidos ni proteínas, el aumento del contenido de humedad se
debe a la extracción de estos componentes.
El diseño experimental utilizado correspondió a un diseño factorial a 2 niveles, considerando
tres réplicas en el punto central. Por lo tanto, el diseño correspondió a un 2 (Rúales, J and
Nair, B, Nutritional quality of the protein in quinoa (Chenopodium quinoa, Willd) seeds. Plant
Foods for Human Nutrítion (Formerly Qualitas Plantarum) 42:1-1 1 (1992)), lo cual generó un
total de 19 corridas experimentales mediante las cuales se buscó optimizar las condiciones
de extracción lípidica y/o proteica. Para el análisis de los datos, generación de modelos
matemáticos y optimización de respuesta se utilizó el software Design Expert 6.0 (Stat-Ease
Inc, Minneapolis, USA).
Para el caso específico de la extracción proteica, se evaluaron tres factores (volumen de
extracción, concentración de NaOH y tiempo de extracción), los cuales se replicaron en
harina de granulometría entre 100 µm y 300 µm, con o sin lípidos.
Para optimizar la respuesta se evaluó la significancia estadística de estos efectos,
individuales o combinados, dando como resultado que el efecto combinado entre volumen
de extracción y concentración de NaOH, como también el de concentración de NaOH y
tiempo, fueron estadíticamente significativos tal como se señala en la figura 1.
Se generó un modelo matemático representativo del efecto de los factores significativos con
el objetivo de optimizar la respuesta, que en este caso es la cantidad de proteína extraída
desde harina de quínoa, a través de los valores óptimos que debieran tomar cada uno de los
factores analizados. El polinomio estadísticamente significativo (p < 0,0001) que entregó el
resultado óptimo, obtenido desde el software Design Expert, se presenta en la Figura 2 .
A partir de este modelo fue posible determinar los valores óptimos de cada uno de los
factores evaluados, los cuales para el caso específico de extracción proteica fueron: 30 L
de NaOH 40mM por gramo de harina, en un proceso de extracción de dos horas (Figura 3).
El modelo resultó ser significativo configurado al un 95% de confianza (p valué < 0,0001).
con una "deseabilidad" (parámetro de ajuste del modelo) el cual resultó ser de 0,978, en
escala de 0 a 1 (1 = ajuste máximo).
El proceso de extracción se realizó por lo tanto utilizando 30 mL de una solución de NaOH
40 mM (pH 12,0) por cada 1 gramo de harina de quínoa. Esta suspensión se incuba con
agitación constante a temperatura ambiente durante 2 horas.
Una vez completada la extracción, la suspensión se centrifuga a 3.000g por 5 min a 4°C,
recuperando el sobrenadante el cual contiene las proteínas solubles de quínoa a una
concentración de 0,4% a 0,3% p/v dependiendo si se usó harina con o sin lípidos,
respectivamente. Este procedimiento logra obtener hasta un 82% de las proteínas presentes
en la harina. Una etapa opcional es repetir el paso de extracción proteica al precipitado de la
centrifugación, lo cual permite recuperar un ~8% adicional, llegando así a obtener un 90%
de las proteínas al final del proceso. La incorporación de detergentes iónicos o no-iónicos no
afecta de forma significativa la eficiencia de la extracción.
Completada la operación de centrifugación es necesario concentrar la solución
sobrenadante que contiene a las proteínas de quínoa, como paso previo a la hidrólisis
enzimática. Para ello existen diversas alternativas: i) llevar a cabo una concentración a vacío
de manera de evitar la pérdida de funcionalidad de las proteínas por efecto de la
desnaturalización asociada a tratamientos térmicos severos, lo cual podría afectar las
propiedades de los péptidos, ii) aplicar una técnica de nanofiltración con membranas de
tamaño de poro < 5kDa, que permita separar y concentrar las proteínas presentes en la
solución o ¡ii) precipitar isoeléctricamente el contenido proteico ajusfando el pH a 3,0-4,0 con
HCI. Sin embargo cabe mencionar que mediante precipitación isoeléctrica se recupera
solamente el ~60% de las proteínas, quedando el 40% restante en solución. Análisis
proximales realizados al precipitado isoeléctrico revelaron que está compuesto por 75% p/p
de proteínas, 2,3% p/p de cenizas, 9,1% p/p de lípidos (en el caso de usar harina con
lípidos) y 14% p/p de otros constituyentes (almidón, azúcares, fibras, etc.). Con todo, el
objetivo de la etapa de concentración es alcanzar una contenido de proteína en solución de
-8% p/v.
Los lípidos presentes en la harina de quínoa utilizada durante el desarrollo de esta
investigación correspondieron al 8,2% del peso seco de ésta (Tabla I). Una operación previa
opcional antes de la extracción de proteínas es remover estos lípidos presentes, con el fin
de que estos no interfieran en los análisis finales y/o obtener una extracción proteica más
eficiente. Mediante diseño experimental se determinó la utilización de una solución de etanol
al 95% en proporción 2:1 volumen/peso ( Jg) respecto a la cantidad de harina de quínoa (p
< 0,05). A volúmenes menores de etanol la suspensión se vuelve muy viscosa siendo
dificultoso mantenerla homogénea durante la extracción. Una vez agregado el volumen de
etanol se mantiene la suspensión herméticamente cerrada con el fin de evitar la evaporación
del solvente. Finalmente, la suspensión se incuba con agitación a una temperatura de 30°C
durante aproximadamente 2 horas. La agitación es un factor importante para optimizar la
extracción, esta debe ser suficiente como para mantener la harina suspendida y evitar su
decantación durante el proceso. Una vez completada la extracción, se recupera la harina
libre de lípidos mediante filtración lavando ésta con etanol al 95%. La harina libre de lípidos
se mantiene a 60°C durante toda la noche (>12 horas), procedimiento que permite extraer
aproximadamente el 80% de los lípidos presentes en la harina de quínoa.
La literatura desataca la necesidad de extraer el contenido lipídico como etapa previa a la
extracción proteica, sin embargo nuestro estudio ha demostrado que el rendimiento de
extracción proteica aumenta de forma significativa si esta operación no es considerada
(Figura 4). El proceso de extracción de lípidos arrastra consigo proteínas hidrofóbicas y
lipoproteínas que pueden representar hasta 15% de las proteínas totales de la semilla de
quínoa. Como consecuencia en la fracción remanente posterior a la extracción con NaOH
sólo se recupera -63% del contenido proteico presente en la harina sin lípidos. Esto
representa un -20% menos de proteína en comparación con el rendimiento obtenido en
harinas sin previa extracción del contenido lipídico (Figuras 4 y 5). Este resultado es muy
importante en el contexto de esta invención, por cuanto representa una diferencia
fundamental con las metodologías de extracción proteicas descritas previamente en la
literatura. Por otro lado tiene una importancia fundamental sobre el objetivo último de la
extracción proteica, el cual es la obtención de hidrolizados proteicos y su posterior uso en
alimentos. La ausencia de extracción lipídica nos permite maximizar la obtención de
péptidos de quínoa, los cuales al ser incorporados en un gel para deportistas nos permite
formular un producto con características nutricionales y funcionales único en el mercado,
innovador y con un evidente nivel inventivo.
Un perfil de aminoácidos realizado al concentrado de proteína de quínoa (Tabla II), mediante
cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) acoplada a detección UV, permite observar
claramente el aporte nutricional de la semilla de quínoa, por cuanto constituye una buena
fuente de aminoácidos esenciales como Arginina (15,3 mg/100 g), Valina (7,4 mg/100 g),
Leucina (7,1 mg/100 g), Usina (6,6 mg/100 g) y de aminoácidos azufrados como Cisteína
(5,5 mg/100 g) y Metionina (5,1 mg/100 g). También se destaca la presencia de otros
aminoácidos, los cuales sin ser esenciales, su aporte no deja de ser significativo, como es el
caso del ácido glutámico (24,3 mg/100 g), acido aspártico (1 1,6 mg/100 g) y glicina (10,5
mg/100 g).
Para la obtenci n de p pti os desde las prote nas extra das desde harina de quínoa la
suspensión de proteínas (~8% p/v) se calienta a 80°C por 5 min y luego se enfría a 55°C
manteniéndola por 1 min antes de ajustar el pH a 8,0-8,5 con NaOH o HCI, según
corresponda. A la solución se le agrega 0,05 Anson Unit (AU) de Alcalasa por 1 g de
proteínas totales. La solución se deja incubando a 50-60°C controlando continuamente el
pH. Cuando el pH cae bajo 7,0 se le agrega a la solución 0,03 unidades AU por gramo de
proteína de una segunda enzima comercial (Protamex, Neutrasa o Flavourzyme) y se deja
incubando la solución a 50°C de 15 a 60 min. Para detener la reacción se calienta la
solución nuevamente hasta 85°C por 5 min.
El grado de hidrólisis de la proteína extraída e hidrolizada mediante el proceso
anteriormente descrito y el perfil de pesos moleculares de los péptidos obtenidos fue
analizado mediante Cromatografía de Permeación de Gel (GPC) (Figura 6). Los resultados
mostraron que el mayor porcentaje de péptidos está dentro del rango de peso molecular que
está entre 1000 y 500 Da.
Desde el almidón de quínoa es posible también obtener maltodextrinas mediante tratamiento
enzimático. Para ello se pesan 20 g de harina de quínoa de granulometría «100 µ y se
agrega agua a temperatura ambiente hasta completar 100 mL A la solución se le ajusta el
pH a 6,0 y se le agrega CaCI2 a una concentración de 0,05%. Luego se añade 0,4 U/mL de
enzima alfa-amilasa. La solución inicialmente es muy viscosa, pero luego de agregar la
enzima se empieza a licuar gradualmente, evidenciando una disminución del peso molecular
del almidón. Se sube la temperatura hasta 55°C y se deja incubando por 1 h bajo agitación
constante. La reacción se detiene calentando la solución a 85°C por 15 min. Este paso es
importante para poder realizar posteriormente la gelificación con el almidón. La cantidad de
azúcares reductores liberados durante el proceso se cuantificó mediante el método de
Somogyi-Nelson (Somogyi, M. 1952. Notes on sugar determination. Journal of Biological
Chemistry 195: 19-23.). Los resultados obtenidos se presentan en la Figura 7 .
Se observa que el contenido de azúcares reductores aumenta sistemáticamente a medida
que transcurre el tiempo de reacción, sin embargo este comportamiento varia después de 15
minutos de reacción, dismuniyendo la cinética de hidrolización. De esta forma extender la
hidrólisis del almidón por tiempos mayores a 20 minutos no tiene un efecto significativo
sobre el contenido de azucares reductores.
Preparación del ge! de almidón y formulación final del producto.
La formulación base del gel de almidón de quínoa conteniendo péptidos y maltodextrinas del
mismo origen se detalla en la Tabla III.
Se pesa la cantidad necesaria de harina de quínoa (10%) de granulometría «100 m, la
cual como ya se indicó está constituida principalmente por almidón. Se agrega la cantidad
requerida de péptidos a una concentración final de 10% y maltodextrinas a una
concentración final de 20%. En esta etapa, se debieran adicionan además los colorantes y
saborizantes necesarios para hacer al producto atractivo. Como preservante se agrega
1g/Kg de acido sórbico y se adiciona el volumen necesario de agua destilada. La solución
resultante se calienta a 80°C durante 20 min, bajo agitación constante, con el objetivo de
gelatinizar el almidón. Una vez obtenida la consistencia deseada el producto se deja enfriar
a temperatura ambiente. Cuando la mezcla gelifica se puede dimensionar en piezas más
pequeñas para finalmente sellar el producto en un envase adecuado.
REIVINDICACIONES
1.- Procedimiento para preparar producto alimenticio en formato gel de almidón de quinoa
enriquecido en péptidos y maltodextrina, que comprende gelatinizar almidón de quínoa
enriquecido en peptidos y maltodextrina a 80°C y agitación constante, el que luego se deja
enfriar a temperatura ambiente, se gelifica, y posteriormente, dimensionan y posteriormente
se envasan, y a las que previamente se le ha adicionado opcionalmente uno o más de
colorantes, saborizantes y preservantes o mezclas de los mismos,
donde el almidón de quínoa está enriquecido con peptidos, hasta una concentración hasta
10%, y enriquecido en maltodextrina, hasta una concentración final de hasta 20% en base al
peso total, y
donde los peptidos se obtienen por dos o más hidrólisis enzimáticas de un concentrado
obtenido a su vez de un sobrenadante que contiene proteína soluble de quínoa,
donde el sobrenadante se obtiene al centrifugar la solución resultante de una extracción
mediante solución alcalina bajo agitación constante y a temperatura ambiente, de harina de
quínoa con una granulometrís entre 100-300 µ η , sin extraer previamente, la fracción lipídica
presente en la harina de quínoa; y
la maltodextrina se obtiene de la hidrólisis enzimática de harina de quínoa con una
granulometría « 100 µm y precipitado obtenido de la centrifugación de la solución
resultante de la extracción antes descrita.
2 - Procedimiento según reivindicación 1 , en donde la solución alcalina es hidróxido de
sodio.
3.- Procedimiento según reivindicación 1, en donde la primera hidrólisis enzimática para la
obtención del peptido, comprende el uso alcalasa e incubar a 50-60°C hasta alcanzar pH 7 .
4 - Procedimiento según reivindicación 1, en donde la segunda hidrólisis enzimática para la
obtención del peptido, comprende una hidrólisis enzimática con proteasa a 50°C y pH
neutro.
5 .- Procedimiento según reivindicación 1 , en donde la hidrólisis enzimática para la obtención
de maltodextrina, comprende el uso de alfa amilasa a 55°C bajo agitación constante.
6 .- Producto alimenticio en formato gel de almidón de quinoa enriquecido en péptidos y
maltodextrina, que se obtiene por el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones
anteriores.
REIVINDICACIONES MODIFICADASrecibidas por la oficina internacional el 30 de mayo de 2013 (30.05.2013)
1 - Procedimiento para preparar producto alimenticio en formato gel de almidón de quinoa
enriquecido en péptidos y maltodextrina, que comprende gelatinizar almidón de quínoa
enriquecido en peptidos y maltodextrina a 80°C y agitación constante, el que luego se deja
enfriar a temperatura ambiente, se geiifica, y posteriormente, dimensionan y posteriormente
se envasan, y a las que previamente se le ha adicionado opcionalmente uno o más de
colorantes, saborizantes y preservantes o mezclas de los mismos,
donde el almidón de quínoa está enriquecido con peptidos, hasta una concentración hasta
10%, y enriquecido en maltodextrina, hasta una concentración final de hasta 20% en base al
peso total, y
donde los peptidos se obtienen por dos o más hidrólisis enzimáticas de un concentrado
obtenido a su vez de un sobrenadante que contiene proteína soluble de quínoa,
donde el sobrenadante se obtiene al centrifugar la solución resultante de una extracción
mediante solución alcalina bajo agitación constante y a temperatura ambiente, de harina de
quínoa con una granulometrís entre 100-300 µm , sin extraer previamente, la fracción lipídica
presente en la harina de quínoa; y
la maltodextrina se obtiene de (a hidrólisis enzimática de harina de quínoa con una
granulometria « 100 µm y precipitado obtenido de la centrifugación de la solución
resultante de la extracción antes descrita.
2.- Procedimiento según reivindicación 1, en donde la solución alcalina es hidróxido de
sodio,
3.- Procedimiento según reivindicación 1, en donde la primera hidrólisis enzimática para la
obtención del peptido, comprende el uso alcalasa e incubar a 50-60°C hasta alcanzar pH 7.
4 - Procedimiento según reivindicación 1, en donde la segunda hidrólisis enzimática para la
obtención del peptido, comprende una hidrólisis enzimática con proteasa a 50°C y pH
neutro.
5 - Procedimiento según reivindicación 1, en donde la hidrólisis enzimática para la obtención
de maltodextrina, comprende el uso de alfa amilasa a 55°C bajo agitación constante.
6.- Producto alimenticio en formato gel de almidón de quinoa enriquecido en péptidos y
maltodextrina, que se obtiene por el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones
anteriores.
A. CLASIFICACIÓN DEL OBJETO DE LA SOLICITUD A23J1/12 A23L1/Q9
A23L1/1Q A23L1/29 A23L1/305 A23L1/48
De acuerdo con la Clasificación Internacional de Patentes (CIP) o según la clasificación nacional y CIP.B. SECTORES COMPRENDIDOS POR LA BUSQUEDA
Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)A23J A23L
Otra documentación consultada, además de la documentación mínima, en la medida en que tales documentos formen parte de los sectorescomprendidos por la búsqueda
Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda internacional (nombre de la base de datos y, si es posible, términos debúsqueda utilizados) EpQ _
C. DOCUMENTOS CONSIDERADOS RELEVANTES
Categoría* Documentos citados, con indicación, si procede, de las partes relevantes Relevante para lasreivindicaciones N°
O 2007/084754 A2 (SAKURA PROPERTI ES LLC1-6
A [US] ; MO ER THOMAS E [US] )26 de Julio 2007 (26-07-2007)página 16, linea 29 -página 17, linea 20página 18, linea 23 -linea 25; reinvicacion 19
EP 2 098 124 Al (NESTEC SA [CH] ) 1-6A 09 de Septiembre 2009 (09-09-2009)
párrafo [0025] - párrafo [0031]:reinvicaciones 3, 4, 7
1-6A
US 2010/136144 Al (MSI KA PHI LI PPE [FR] )
03 de Junio 201 0 (03-06-201 0)párrafo [0058] - párrafo [0076] reinvidicacion 7
-/ -
En la continuación del Recuadro C se relacionan Los documentos de familias de patentes se indicandocumentos AnexoCategorías especiales de documentos citados: "T" documento ulterior publicado con posterioridad a la fecha dedocumento que define el estado general de la técnica no considerado presentación internacional o de prioridad que no pertenece alcomo particularmente relevante. estado de la técnica pertinente pero que se cita por permitir la
solicitud de patente o patente anterior pero publicada en la fecha de comprensión del principio o teoría que constituye la base de la
presentación internacional o en fecha posterior. invención.
documento que puede plantear dudas sobre una reivindicación de "X" documento particularmente relevante; la invención reivindicada
prioridad o que se cita para determinar la fecha de publicación de otra no puede considerarse nueva o que implique una actividad
cita o por una razón especial (como la indicada). inventiva por referencia al documento aisladamente
documento que se refiere a una divulgación oral, a una utilización, a una considerado.
exposición o a cualquier otro medio. "Y" documento particularmente relevante; la invención reivindicada
documento publicado antes de la fecha de presentación internacional no puede considerarse que implique una actividad inventiva
pero con posterioridad a la fecha de prioridad reivindicada. cuando el documento se asocia a otro u otros documentos de lamisma naturaleza, cuya combinación resulta evidente para unexperto en la materia.
"&" documento que forma parte de la misma familia de patentes.
Fecha en que se ha concluido efectivamente la búsqueda internacional Fecha de expedición del informe de búsqueda internacional
15 March 2013 27/03/2013
Nombre y dirección postal de la Administración encargada de la Funcionario autorizadobúsqueda internacional hopean Patent Office, P.B. 5818 Patentlaan 2
NL - 2280 HV Rijswijk Munteanu, Ioana S.Tel. (+31-70) 340-2040,Fax: (+31-70) 340-3016
N° de fax N° de teléfonoFormulario PCT/ISA/210 (segunda hoja) (Julio 2008)
C (continuación). DOCUMENTOS CONSIDERADOS RELEVANTES
Categoría* Documentos citados, con indicación, si procede, de las partes relevantes Relevante para lasreivindicaciones N°
ALUKO R E ET AL: " Functi onal and 1-6b i oacti e properti e s o f Qui noa Seedprotei n hydrolysates" ,JOURNAL OF FOOD SCI ENCE, I LEY-BLACKWELLPUBLISHING, INC, US,vol . 68, no. 4 ,01 de Enero 2003 (01-01-2003), páginas 1254 - 1258,
XP003014579 ,ISSN : 0022-1147 , D0I :10. 1111/J . 1365-2621 . 2003 . TB09635 . Xpágina 1254, columna de derecha, ultimopárrafo - página 1255, columna de izquierdaprimer párrafo
1-6TAKA0 TETSUYA ET AL: "Hypochol esterol emi c
A effect o f protei n i sol ated from qui noa(Chenopodi um qui noa i l l d . ) seeds" ,F00D SCI ENCE AND TECHNOLOGY RESEARCH ,KARGER, BASEL, CH ,vol . 11 , no. 2 , 1 May 2005 (2005-05-01) ,página 161-167, XP009090450,ISSN : 1344-6606, D0I : 10.3136/FSTR. 11 . 161
página 161, columna de derecha, ultimo párrafo
1-6US 2007/092629 Al (SCANLIN LAURI E [US] ET
A AL) 26 de Abril 2007 (26-04-2007)
párrafo [0024 - párrafo [0069];
reinvidicaciones 5-8
1-6
AUS 2010/184963 Al (SCANLIN LAURI E A [US]
ET AL) 22 de Julio 20 0 (22-07-2010)
párrafo [0052] - párrafo [0069];
ejemplos 1 , 2
párrafos [0082] - párrafo [0084]
Formulario PCT/ISA/210 (continuación de la segunda hoja) (Julio 2008)
Información relativa a miembros de familias de patentes PCT/CL2012/000073
O 2007084754 A2 26-07-2007 NINGUNO
EP 2098124 Al 09-09-2009 AU 2009221356 Al 11-09-2009CA 2717420 Al 11-09-2009CN 101969789 A 09-02-2011EP 2098124 Al 09-09-2009EP 2262379 Al 22-12-2010
P 2011512828 A 28-04-2011RU 2010140380 A 10-04-2012US 2011009348 Al 13-01-2011
O 2009109460 Al 11-09-2009
US 2010136144 Al 03-06-2010 AU 2007341237 Al 1 -07 -2008CA 2673990 Al 1 -07 -2008CN 101573129 A 04 -11 -2009EP 2124982 Al 02 -12 -2009ES 2393413 T3 21-12 -2012FR 2910815 Al 04 -07 -2008FR 2942960 Al 17 -09 -2010HK 1132466 Al 21-12 -2012
P 2010514740 A 06 -05 -2010KR 20090092841 A 01-09 -2009US 2010136144 Al 03 -06 -2010
O 2008080974 Al 1 -07 -2008
US 2007092629 Al 26 -04 -2007 CA 2550694 Al 30-06-2005EP 1701687 A2 20-09-2006US 2007092629 Al 26-04-2007WO 2005058249 A2 30-06-2005
US 2010184963 Al 22 -07 -2010 US 2010184963 Al 22-07-2010WO 2009042998 Al 02-04-2009
Formulario PCT/ISA/210 (anexo_familia de patentes) (Julio 2008)
A . CLASSIFICATION O F SUBJECT MATTER
INV. A23J1/12 A23L1/09 A23L1/10 A23L1/29 A23L1/305A23L1/48
ADD.According to International Patent Classification (IPC) orto both national classification and IPC
B . FIELDS SEARCHED
Mínimum documentation searched (classification system followed by classification symbols)
A23J A23L
Documentation searched other than mínimum documentation to the extent that such documents are ¡ncluded ¡n the fíelds searched
Electronic data base consulted during the international search (ñame of data base and, where practicable, search terms used)
EPO-Internal , BIOSIS, FSTA, WPI Data
C . DOCUMENTS CONSIDERED T O B E RELEVANT
Category* Citation of document, with indication, where appropriate, of the relevant passages Relevant to claim No.
O 2007/084754 A2 (SAKURA PROPERTI ES LLC 1-6[US] ; MO ER THOMAS E [US] )26 July 2007 (2007-07-26)page 16, l i ne 29 - page 17 , l i ne 20page 18, l i ne 23 - l i ne 25 ; c l aim 19
EP 2 098 124 Al (NESTEC SA [CH] ) 1-69 September 2009 (2009-09-09)paragraph [0025] - paragraph [0031] ;c l aims 3 ,4,7
US 2010/136144 Al (MSI KA PHI LI PPE [FR] ) 1-63 June 2010 (2010-06-03)paragraph [0058] - paragraph [0076] ; c l aim7
-/-
X| Further documents are listed in the continuation of Box C . See patent family annex.
* Special categories of cited documents :"T" later document published after the international filing date o r priority
date and not in conflict with the application but cited to understand"A" document defining the general state of the art which ¡s not considered the principie ortheory underlying the invention
to be of particular relevance
"E" earlier application o r patent but published o n o r after the international "X" document of particular relevance; the claimed invention cannot befiling date considerad novel o r cannot b e considerad to involve a n inventive
"L" documentwhich may throw doubts o n priority claim(s) orwhich ¡s step when the document ¡s taken alonecited to establish the publication date of another citation o r other "Y" document of particular relevance; the claimed invention cannot bespecial reason (as specified) considerad to involve a n inventive step when the document ¡s
"O" document referring to a n oral disclosure, use, exhibition o r other combined with one o r more other such documents, such combinationmeans being obvious to a person skilled in the art
"P" document published prior to the international filing date but later thanthe priority date claimed "&" document member of the same patent family
Date of the actual completion of the international search Date of mailing of the international search report
15 March 2013 27/03/2013
Ñame and mailing address of the ISA Authorized officer
European Patent Office, P.B. 5818 Patentlaan 2N L - 2280 HV Rijswijk
Tel. (+31-70) 340-2040,Fax: (+31-70) 340-3016 Munteanu, Ioana S.
C(Continuation). DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT
Category* Citation of document, with indication, where appropriate, of the relevant passages Relevant to olaim No.
A ALUKO R E ET AL: " Functi onal and 1-6b i oacti e properti e s of Qui noa Seedprotei n hydrolysates" ,JOURNAL OF FOOD SCI ENCE, WI LEY-BLACKWELLPUBLISHING, INC, US,vol . 68, no. 4 ,1 January 2003 (2003-01-01) , pages1254-1258, XP003014579 ,ISSN : 0022-1147 , D0I :10. 1111/J . 1365-2621 . 2003 . TB09635 . Xpage 1254, r i ght-hand col umn , l astparagraph - page 1255 , l eft-hand col umn ,paragraph f i st
A TAKA0 TETSUYA ET AL: "Hypochol esterol emi c 1-6effect of protei n i sol ated from qui noa(Chenopodi um qui noa Wi l l d . ) seeds" ,F00D SCI ENCE AND TECHNOLOGY RESEARCH ,KARGER, BASEL, CH ,vol . 11 , no. 2 , 1 May 2005 (2005-05-01) ,pages 161-167 , XP009090450,ISSN : 1344-6606, D0I : 10.3136/FSTR. 11 . 161page 161 , r i ght-hand col umn , l astparagraph
A US 2007/092629 Al (SCANLIN LAURI E [US] ET 1-6AL) 26 Apri l 2007 (2007-04-26)paragraph [0024] - paragraph [0031] ;c l aims 5-8
A US 2010/184963 Al (SCANLIN LAURI E A [US] 1-6ET AL) 22 July 2010 (2010-07-22)paragraph [0052] - paragraph [0069] ;exampl e s 1 , 2paragraph [0082] - paragraph [0084]
Patent document Publioation Patent family Publioationcited ¡n search report date member(s) date
O 2007084754 A2 26-07-2007 N0NE
EP 2098124 Al 09-09-2009 AU 2009221356 Al 11-09-2009CA 2717420 Al 11-09-2009CN 101969789 A 09-02-2011EP 2098124 Al 09-09-2009EP 2262379 Al 22-12-2010
P 2011512828 A 28-04-2011RU 2010140380 A 10-04-2012US 2011009348 Al 13-01-2011
O 2009109460 Al 11-09-2009
US 2010136144 Al 03-06-2010 AU 2007341237 Al 1 -07 -2008CA 2673990 Al 1 -07 -2008CN 101573129 A 04 -11 -2009EP 2124982 Al 02 -12 -2009ES 2393413 T3 21 -12 -2012FR 2910815 Al 04 -07 -2008FR 2942960 Al 17 -09 -2010HK 1132466 Al 21 -12 -2012
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