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(12) SOLICITUD INTERNACIONAL PUBLICADA EN VIRTUD DEL TRATADO DE COOPERACION EN MATERIA DE PATENTES (PCT) (19) Organización Mundial de la Propiedad Intelectual I Oficina 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; Estudio PCT/CL20 12/000073 Federico Villaseca Y Cia., Av. Alonso de Cordova 5 15 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, 21 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, [Continúa en la página siguiente] (54) Title: METHOD FOR THE FORMULATION OF A GEL-FORMAT FOODSTUFF FOR USE AS A NUTRITIONAL FOODSTUFF ENRICHED WITH PEPTIDES AND MALTODEXTRINS OBTAINED FROM QUINOA FLOUR (54) Título : PROCEDIMIENTO PARA LA FORMULACION DE UN ALIMENTO EN FORMATO DE GEL PARA SER USADO COMO ALIMENTO NUTRICIONAL, ENRIQUECIDOS EN PEPTIDOS Y MAL TODEXTRINAS OBTENIDOS DESDE HARINA DE QUINOA (57) Abstract: Process for extracting peptides and maltodextrins designed for the preparation of a food product that corresponds to a gel designed for consumption by athletes during and añer physical exercise. (57) Resumen: 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.

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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,

[Continúa en la página siguiente]

(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

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