MXPA02011744A - Piezas de bocadillos de tortilla que presentan burbujas superficiales controladas. - Google Patents
Piezas de bocadillos de tortilla que presentan burbujas superficiales controladas.Info
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Abstract
La presente invencion proporciona frituras de forma uniforme, de preferencia de tortilla, que tienen formas elevadas en la superficie, y tambien se refiere a un metodo para prepararlas. Las frituras o botanas pueden ser elaboradas a partir de una composicion de masa que comprende material a base de almidon precocido y almidon pregelatinizado. De preferencia, las piezas de botana tienen formas de superficie elevada que comprenden desde aproximadamente 12% hasta aproximadamente 40% de elevaciones grandes sobre la superficie; desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 40% de elevaciones medianas sobre la superficie; y desde aproximadamente 25% hasta aproximadamente 60% de elevaciones pequenas sobre la superficie. En una modalidad, el grosor promedio de la fritura se encuentra dentro del rango de desde aproximadamente 1 mm hasta aproximadamente 3 mm; el grosor promedio de la parte elevada de la superficie se encuentra dentro del rango de desde aproximadamente 2.3 mm hasta aproximadamente 3.2 mm; el grosor maximo de la fritura es menor de aproximadamente 5.5 mm; y el coeficiente de variacion del grosor de la fritura es mayor de aproximadamente 15%.
Description
PIEZAS DE BOCADILLO DE TORTILLA QUE PRESENTAN BURBUJAS SUPERFICIALES CONTROLADAS
REFERENCIA CRUZADA DE LAS SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reivindica el beneficio de la prioridad de la Solicitud Provisional de los Estados Unidos de América No. de Serie 60/207,939, presentada el 27 de mayo del 2000, la cual se encuentra incorporada en esta invención como referencia.
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con frituras para botanas, de manera particular con frituras de tipo tortilla uniformemente formada, que tienen características de elevaciones en la superficie.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las frituras de tortilla son, de manera particular productos populares de consumo tipo botana. Las frituras de tortilla tradicionalmente se elaboran a partir de granos de maíz enteros que han sido cocinados en una solución de cal caliente durante aproximadamente 5 a aproximadamente 50 minutos, que después se dejan inmersos en la solución durante toda la noche. El proceso de cocción-inmersión prolongada suaviza la cascara exterior y
gelatiniza parcialmente el almidón del endospermo del grano de maíz. Este maíz cocido-inmerso durante la noche, llamado "nixtamal", se lava posteriormente para remover la cascara exterior y se muele para formar una pasta plástica, conocida como "masa", la cual contiene aproximadamente 50% de humedad. La masa recientemente molida se lamina, se corta en piezas del tamaño de un bocado y se somete a un proceso de cocción en estufa durante aproximadamente 15 a aproximadamente 30 segundos a una temperatura de desde aproximadamente 575°F hasta aproximadamente 600°F (302°C hasta 316°C) para reducir el contenido de humedad desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 35%. Entonces, las piezas de bocados cocidos se fríen en aceite caliente para formar frituras de tortilla, las cuales tienen un contenido de humedad menor a aproximadamente 3%. Ver, por ejemplo, Patente de los Estados Unidos de América No. 905,559 otorgada a Anderson y colaboradores, Patente de los Estados Unidos de América No. 3,690,895 otorgada a Amadon y colaboradores y "Corn: Chemistry and Technology", American Association of Cereal Chemists, Stanley A. Watson, y colaboradores, Ed. , pp. 410-420 (1987). Las frituras de tortilla también se pueden elaborar a partir de una harina de masa seca . En los procesos típicos para manufacturar harina de masa seca, tales como los que se encuentran descritos en la Patente de
los Estados Unidos de América No. 4,344,366 otorgada a Garza, Patente de los Estados Unidos de América No. 2,704,257 otorgada a Diez De Sollano y colaboradores y en la Patente de los Estados Unidos de América No. 3,369,908 otorgada a Gonzales y colaboradores, el maíz tratado con cal se muele y se deshidrata una forma estable. El harina de masa seca puede ser rehidratada posteriormente con agua para formar una masa con la que se producen las frituras de tortilla en la forma tradicional. Las frituras de tortilla terminadas se caracterizan por tener una superficie con elevaciones particulares dispersas al azar tales como, por ejemplo, burbujas y ampollas. Las frituras de tortilla tienen una textura quebradiza, crujiente y un sabor distintivo propio de los productos de maíz tratados con cal. Las piezas individuales de masa toman formaciones al azar durante el freído, produciendo de esta manera frituras de forma y curvatura no uniformes. Las frituras de tortilla terminadas se envasan por lo general colocándolas dentro de una bolsa o dentro de un bote de gran volumen empacadas al azar. Esta forma de empaque al azar conduce a un producto envasado con baja densidad de carga. Los envases con baja densidad de carga son esencialmente envases en donde la capacidad de volumen del envase es mucho mayor que el volumen absoluto de las
frituras contenidas en su interior. En otras palabras, el envase contiene un peso neto de las piezas de frituras mucho menor que el que podría sostener por la capacidad de volumen del envase. Estos envases de gran volumen permiten que las frituras empacadas al azar se establezcan a lo largo de la parte inferior de la bolsa o lata, creando una gran cámara de aire en el envase (por ejemplo, el volumen total del envase menos el volumen absoluto del producto sostenido dentro del envase) . Esta cámara de aire no solamente permite la presencia de una cantidad significativa de oxígeno y humedad dentro del envase, incrementando de esta manera la oportunidad de ue las frituras se enrancien y se vuelvan viejas, sino que también crea una percepción de un menor valor por parte del consumidor. Además, esta clase de envase proporciona muy poca protección respecto a las cargas impuestas por el manejo y transporte sobre las frituras frágiles y de esta manera es bastante común que los consumidores encuentren una cantidad considerable de frituras rotas dentro de la bolsa. Las frituras de tortilla y los "dips" para botanas o las "salsas" son una combinación muy popular. Sin embargo, debido a la naturaleza de la forma irregular de las frituras, el consumir frituras de tortilla que han sido sumergidas en una salsa puede crear una experiencia de
comida muy desorganizada y poco limpia para los consumidores . Debido a la naturaleza de la forma irregular de las frituras, éstas no retienen o contienen adecuadamente el dip después de que se le ha agregado a la fritura; esto es especialmente cierto para la porción fluida del dip. Debido a que la mayoría de las frituras de tortilla no tienen una región definida para contener el dip o las salsa o bien, no tienen una "buena" capacidad para retener dips fluidos sobre la fritura, el dip o una porción del mismo puede fluir fuera de la superficie de la fritura con facilidad, cayendo por lo general, indeseablemente sobre la ropa o sobre muebles de la casa. Por lo tanto, sería deseable proporcionar una fritura de tortilla uniformemente formada que tuviera un área definida para contener el dip. También sería deseable proporcionar una fritura de tortilla que tenga la capacidad de poder ser apilada una sobre otra con la finalidad de formar un arreglo de agrupación de alta densidad y que pueda ser empacado en recipientes de alta densidad, tales como latas, para reducir las rupturas. También sería deseable proporcionar una fritura tal que pueda ser producida utilizando un proceso de cocción simplificado en una sola etapa en lugar del proceso que combina los pasos de cocción en estufa y de freído empleados en la elaboración tradicional de frituras de tortilla.
Se enfrentan muchos problemas cuando se intenta elaborar esa clase de fritura de tortilla. El apilado de frituras de tortilla uniformemente formadas unas sobre de otras, como por ejemplo en un arreglo anidado, puede conducir a la abrasión y al rompimiento final de las partes elevadas de la superficie (por ejemplo, burbujas y ampollas) las cuales son características de las frituras de tortilla. Estas rupturas conducen a una apariencia de la superficie indeseable y a la pérdida de la textura crujiente de la fritura. A la fecha, se han encontrado ausentes en el mercado las frituras de tortilla con forma anidada. Las frituras tipo tortilla se pueden caracterizar por una plétora de irregularidades similares a burbujas en la superficie abriéndose paso a través de la base plana de las frituras. Las burbujas son una parte necesaria de las frituras de tortilla, proporcionando una experiencia de dicotomía en la textura, con niveles de crujimiento variables en cada mordida. La presencia de burbujas en una fritura elaborada a partir de maíz es una señal visual clave para el consumidor de este beneficio deseable de textura. Los productos de frituras de maíz sin estructuras de burbujas en la superficie tienden a tener una textura densa o vitrea que es menos preferida por algunos consumidores frente a la textura ligera, crujiente de las
frituras de tortilla como ha sido evidente por el más rápido crecimiento del segmento el mercado de frituras de tortilla. Una posible razón de la ausencia de frituras de tortilla del tipo anidado es el cambio inherente que puede existir entre colocar la frágil parte irregular de la superficie en forma de burbujas en contacto íntimo con las frituras adyacentes. Con los arreglos en forma de nido, existe aún una mayor probabilidad de contacto directo entre la superficie inferior de una fritura y la superficie superior de una fritura adyacente. El contacto directo puede conducir a la abrasión y rompimiento de las burbujas de la superficie orientando el producto a una apariencia visual negativa y a una pérdida de dicotomía en la textura. En forma adicional, las formulaciones y métodos para la elaboración de frituras anidadas pueden impactar directamente en la formación y fuerza de la burbujas de la superficie. Existen varios problemas que hacen difícil el que se pueda proporcionar una fritura tipo tortilla anidada de elevada calidad que cumpla con las expectaciones del consumidor final para la categoría de este producto . La historia de pérdida de humedad de la pieza de masa durante el freído típicamente sigue a la teoría de secado tradicional, en donde se presenta un período que tiene una tasa inicial constante de rápida liberación de
humedad que no está limitada por la difusión a través de la masa. La vasta mayoría de pérdida de humedad ocurre muy tempranamente en el freído, cuando la masa tiene el primer contacto con el aceite caliente. La calidad de la textura del producto final es altamente dependiente de la historia de pérdida de humedad temprana. El producto final puede tomar una variedad de formas tridimensionales debido a las fuerzas convectivas del aceite que está en contacto con la superficie del producto durante la cocción. Las burbujas de la superficie se forman debido a un balance de fuerzas simultáneas que incluye una rápida evolución de volumen de vapor acoplado con canales intersticiales limitados para transportar el vapor y una gelatinización localizada de la superficie de la pieza de masa. La rápida evolución de vapor en el período de tasa constante de pérdida de humedad durante el freído satura momentáneamente la capacidad de difusión de la masa, ocasionando que el vapor permanezca brevemente atrapado. Cuando el vapor entra en contacto con una región de masa gelatinizada con suficiente fuerza tensora, se forma una burbuja. La formación de burbujas se detiene cuando el vapor eventualmente escapa a través de otra circunscripción de la superficie. El primer requisito para las .frituras de tortilla anidadas es que cada fritura debe ser sustancialmente
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uniforme en tamaño y forma, de tal manera que las frituras puedan ajustar unas dentro de otras con un espaciamiento mínimo entre las frituras. Elaborar piezas de frituras de tamaño y forma uniforme se puede lograr amoldando y cociendo una pieza de masa de un grosor específico entre un par de moldes arqueados que también tengan tamaño y forma específicos. Se puede utilizar un aparato como el que se encuentra descrito en la Patente de los Estados Unidos de América No. 3,626,466 otorgada a Liepa el 7 de diciembre de 1971. La masa deberá tener la fuerza suficiente como para tomar la forma de los moldes de freído que la van a contener, pero no deberá ser tan inflexible como para que la pieza de masa se agriete al doblarse. Eliminar demasiada agua o eliminarla a una tasa demasiado elevada durante la etapa de cocción en estufa, podría proporcionar una masa de tortilla inflexible. De manera recíproca, se necesita de cierta cantidad de incremento en la viscosidad de la masa para proporcionar la fuerza necesaria para formar una figura definida. También se requiere de un nivel crítico de viscosidad de la masa para permitir la expansión de la burbuja sobre la superficie que se presenta durante el freído, de otra manera las burbujas se romperían o se colapsarían rápidamente después de su formación. Sería ideal contar con una composición de la masa que
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tuviera tanto suficiente fuerza para la formación de la burbuja y de la forma como la flexibilidad deseada, sin la necesidad de cocción previa al freído. Esa clase de masa simplificaría enormemente el proceso eliminando de esta manera una operación unitaria costosa y compleja. Un segundo requisito para una fritura de tortilla es la presencia de burbujas en la superficie por medio de una expansión al azar de la masa, la cual es altamente dependiente de una rápida liberación de la humedad de la masa conforme ésta se cuece. Sin embargo, el método de elaboración de piezas de frituras anidadas en una forma que conduce a una baja variabilidad en tamaño y forma de las piezas finales de fritura cocidas puede llevarnos a una disminución de las velocidades de transferencia de calor y masa a la pieza de masa amoldada las cuales son perjudiciales para la apariencia y textura del producto final. Específicamente, los moldes utilizados para amoldar la masa retrasan la transferencia de calor a la pieza de masa. El aceite para el freído tiene un retraso en el contacto con la masa después de que éste pasa primero a través o alrededor de los moldes de cocción. De manera más significativa, los moldes limitan la tasa de transporte de humedad fuera de la superficie de la masa. Conforme la masa se calienta hasta alcanzar el punto de ebullición del agua, se inicia la evaporación del agua que se encuentra
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dentro de la masa, en donde el vapor forma su camino hacia la superficie de la pieza de masa. En la elaboración típica de frituras de tortilla en donde las piezas de masa se fríen libremente al azar en el aceite, el vapor escaparía rápidamente de la superficie de la fritura. Sin embargo, con los moldes de freído existe una resistencia al movimiento del vapor. El vapor queda atrapado, formando una capa límite entre la masa y los moldes. El vapor actúa como un aislante evitando que el aceite de freído más caliente se ponga en contacto con la superficie de la masa, de esta manera generando limitaciones de transporte de calor y masa adicionales. Las limitaciones del movimiento del vapor son extensivamente exageradas en la parte inferior de la pieza de masa. Se inhibe la tendencia natural para que las burbujas de vapor se eleven hacia la superficie vía fuerzas ascendentes. La resistencia creada por el molde inferior obliga a la burbuja de vapor a viajar de manera transversal a lo largo de la superficie de la masa hasta alcanzar un punto de escape en donde puede salir libremente del molde o de la pieza de masa y ascender verticalmente a través del aceite de freído. En el freído libre tradicional de frituras de tortilla, la pieza de masa se mueve continuamente en ángulos al azar vs . el aceite, lo cual evita que el vapor se acumule a lo largo de las superficies del producto.
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El impacto al producto de la reducción de transporte de calor y masa que puede acompañar al freído de masa amoldada, es una formación de burbuja reducida, guiándonos a un producto final con secciones densas, crudas que contienen almidón con una textura gomosa debido a la sobre hidratación con agua durante la cocción. Se presenta un incremento en la gelatinización del almidón en la presencia de calor extremo tal como las temperaturas de freído y en el agua que puede ser fácilmente absorbida por el almidón a elevadas temperaturas. Durante el freído libre tradicional al azar de frituras de tortilla, la humedad rápidamente deja a la pieza de fritura, eliminando de esta manera una de las condiciones necesarias para que se presenten grandes niveles de gelatinización. Se pueden presentar varios tipos de problemas de textura en las frituras de tortilla freídas en moldes. Una estructura inflada de la fritura puede ocurrir como el resultado de un incremento en los niveles de capas de almidón gelatinizado que se forman en un alto porcentaje de la superficie de la masa, creando una barrera que retiene al vapor dentro de la masa. La presión interna resultante ocasiona que la pieza de masa se expanda en el hueco entre las mitades superior e inferior del molde. El producto final puede ser universalmente extendido teniendo una apariencia similar a la de una almohada con distintas
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burbujas en la superficie oscilando desde algunas hasta ninguna. Es posible que esta estructura inflada se colapse con ciertas composiciones de masa o bajo ciertas condiciones de enfriamiento post freído lo cual conduce a que la textura empeore . En caso de que el transporte de calor y de masa estén más severamente restringidos, puede ser que no haya expansión de la masa o bien que ésta sea muy pequeña. Se puede originar una evaporación lenta de la humedad que puede dar como resultado la liberación de burbujas de vapor. En lugar de un período de velocidad rápida constante de pérdida de humedad, la humedad se evapora lentamente y a una velocidad más uniforme. Mientras que si se alcanzara la humedad final designada del producto, la ruta para llegar ahí sería muy diferente. La formación de burbujas al azar está ausente debido a la falta de liberación vigorosa del vapor a través de los intersticios de la masa que habría producido pequeñas bolsas de vapor ubicadas que se liberarían en la superficie dejado burbujas detrás de su estela. Como resultado se obtiene una fritura final densa, plana. Las burbujas resultantes en el producto final pueden ser demasiado débiles como para sobrevivir a las fuerzas abrasivas que se experimentarían en un arreglo en forma de nido. La masa puede ser extendida en una capa con
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una superficie más delgada, débil por medio de la presión del vapor atrapado . También se ha observado que las burbujas se forman en cada lado de la fritura debido al incremento en la resistencia al transporte de masa, una sobre otra, creando una región localizada de incremento en el grosor que tiene una mayor probabilidad de ser pinchada por las frituras adyacentes creando un punto de presión común. Por lo tanto, sería deseable proporcionar una fritura que tenga características en la superficie que no se rompan cuando las frituras se apilen unas arriba de otras y que además no sea muy dura . Estos y otros objetivos de la presente invención serán manifiestos de la siguiente revelación.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona frituras de tortilla para botana de forma semejante. Las frituras pueden ser elaboradas a partir de una composición de masa que comprende : a. desde aproximadamente 50% hasta aproximadamente 80% de una mezcla que comprende: i. por lo menos aproximadamente 50% de un material que tiene una base de almidón precocido; ii . por lo menos aproximadamente 0.5% de almidón
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pregelatinizado, en donde el almidón pregelatinizado está por lo menos aproximadamente un 50% pregelatinizado; y b. desde aproximadamente 30% hasta aproximadamente 60% de agua total . De preferencia, las frituras tienen una superficie con características de elevaciones que comprenden desde aproximadamente 12% hasta aproximadamente 40% de elevaciones grandes sobre la superficie; desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 40% de elevaciones medianas sobre la superficie; y desde aproximadamente 25% hasta aproximadamente 60% de elevaciones pequeñas sobre la superficie. En una modalidad, el grosor promedio de la fritura se encuentra dentro del rango de desde aproximadamente 1 mm hasta aproximadamente 3 mm; el grosor promedio de la parte elevada de la superficie se encuentra dentro del rango de desde aproximadamente 2.3 mm hasta aproximadamente 3.2 mm; el grosor máximo de la fritura es menor de aproximadamente 5.5 mm; y el coeficiente de variación del grosor de la fritura es mayor de aproximadamente 15%. Estos y otros objetivos de la presente invención serán manifiestos de la siguiente revelación y de las reivindicaciones expuestas más adelante.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Figura 1 Imagen de la superficie de una pieza de fritura por medio de profilometría láser Figura 2 Imagen del interior de una pieza de fritura obtenida por medio de la exploración con microscopio electrónico Figura 3 Imagen del interior de una pieza de fritura obtenida por medio de la exploración con microscopio electrónico Figura 4 Imagen del interior de una pieza de fritura obtenida por medio de la exploración con microscopio electrónico Figura 5 Imagen del interior de una pieza de fritura obtenida por medio de la exploración con microscopio electrónico Figura 6 Imagen del interior de una pieza de fritura obtenida por medio de la exploración con microscopio electrónico Figura 7 Imagen del interior de una pieza de fritura obtenida por medio de la exploración con microscopio electrónico Figura 8 Gráfica del consumo de energía durante la prueba de Prueba de Mezcla de Adhesión Figura 9 Gráfica de la tasa de deshidratación de la masa
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Figura 10 Imagen transversal de una pieza de fritura obtenida por medio de tomografía de rayos X Figura 11 Gráfica de un ejemplo de evento térmico para la transición vitrea de la fritura Determinación de la temperatura
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN A. DEFINICIONES Tal y como se utiliza en esta invención, "fritura de tortilla" se refiere a comida tipo botana que tienen una base de maíz caracterizada por elevaciones en la superficie dispersadas al azar (por ejemplo, burbujas y/o ampollas) , tales como las frituras de tortilla, tostadas de tortilla y otros productos alimenticios tipo botana que tienen una base de maíz. Tal y como se utiliza en esta invención, "temperatura de empastado" es la temperatura establecida a la cual la viscosidad se eleva más de 5 unidades de cp por cada incremento en 2C de temperatura, medidos empleando el método analítico RVA de la presente invención. Tal y como se utiliza en esta invención, "viscosidad pico" es la viscosidad más elevada durante el calentamiento, medida empleando el método analítico RVA de la presente invención. Tal y como se utiliza en esta invención,
"viscosidad final" es la viscosidad pico final después del enfriamiento, medida empleando el método analítico RVA de la presente invención. Tal y como se utiliza en esta invención, "producto terminado" se refiere al producto de botana cocido. Tal y como se utiliza en esta invención "masa laminable" es una masa que tiene la capacidad de ser colocada sobre una superficie suave y que se puede pasar por el rodillo hasta obtener el espesor final deseado sin que se rasgue o sin que se formen agujeros. La masa laminable también puede incluir masa con la capacidad de ser formada en una lámina por medio de un proceso que involucre extrusión. Tal y como se utiliza en esta invención
"materiales que tienen como base almidón" se refiere a carbohidratos altamente poliméricos encontrados en la naturaleza compuestos por unidades de glucopiranosa, en forma ya sea natural, deshidratados (por ejemplo, hojuelas, granulos, polvo) o como harina. Los materiales que tienen como base almidón incluyen, en forma no exclusiva, harina de papa, granulos de papa, copos de papa, hojuelas de papa, harina de maíz, harina de masa de maíz, sémola de maíz, polvo de maíz, harina de arroz, harina de alforfón, harina de avena, harina de frijol, harina de cebada, tapioca, así
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como almidones modificados, almidones nativos y almidones deshidratados, almidones derivados de tubérculos, leguminosas y granos, por ejemplo, maíz, trigo, centeno, arroz, maíz céreo, avena, yuca, cebada, cebada cérea, arroz céreo, arroz glutinoso, arroz dulce, amioca, papa, papa cérea, papa dulce, sagú, sagú céreo, chícharo, sorgo, amaranto, tapioca y mezclas de los mismos. Tal y como se utiliza en esta invención "harina de" se refiere a la composición de sólidos secos de una materia que tiene como base almidón incluida para elaborar un sistema de masa laminable. Tal y como se utiliza en esta invención, el término "agua añadida" se refiere al agua que ha sido añadida a los ingredientes de la masa. El agua que se encuentra inherentemente presente en los ingredientes de la masa, tal como es el caso de las fuentes de harina y de almidones, no está incluida dentro del término "agua añadida" . La cantidad de agua añadida incluye cualguier agua utilizada para disolver o dispersar ingredientes, así como al agua presente en los jarabes de maíz, almidones hidrolizados, etc. Por ejemplo, en caso de que se agreguen sólidos de jarabe de maltodextrinas o de maíz como una solución o como un jarabe, el agua presente en el jarabe o en la solución debe de ser tomada en cuenta como agua añadida. El término "agua añadida" no incluye, sin
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embargo, al agua presente en el harina con base de cereal. Tal y como se utiliza en esta invención, el término "humedad" se refiere a la cantidad total de agua presente e incluye el agua inherentemente presente así como a cualquier agua que se agregue a los ingredientes de la masa. Tal y como se utiliza en esta invención, el término "emulsificante" se refiere a un emulsificante que ha sido agregado a los ingredientes de la masa o que ya se encuentra presente en algún ingrediente de la masa. Por ejemplo, los emulsificantes que se encuentran inherentemente presentes en los ingredientes de la masa, tal como en el caso de las hojuelas de papa, también se encuentran incluidos dentro del término emulsificante. Todos los porcentajes se proporcionan en peso a menos que se especifique de otra manera. Los términos "grasa" y "aceite" se emplean en esta invención en forma intercambiable a menos que se especifique de otra manera. Los términos "grasa" o "aceite" se refieren a sustancias grasosas comestibles en un sentido general, incluyendo grasas, aceites y sustitutos de grasa digeribles y no digeribles . El término incluye grasas y aceites naturales o sintéticos que consisten esencialmente de triglicéridos, tales como, por ejemplo, aceite de soya, aceite de maíz, aceite de semilla de
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algodón, aceite de girasol, aceite de girasol medio-oléico, aceite de girasol altamente-oléico, aceite de palma, aceite de coco, aceite de colza, aceite de pescado, manteca de cerdo y sebo, que podrían estar parcialmente o completamente hidrogenados o modificados de alguna otra forma, así como materiales grasosos no tóxicos con propiedades similares a las de los triglicéridos, conocidos en esta invención como grasas no digeribles, cuyos materiales podrían ser parcialmente o completamente indigeribles. También se encuentran incluidas dentro del término las grasas de bajas calorías y las grasas, aceites o sustitutos de grasa comestibles no digeribles. El término "grasa no digerible" se refiere a aquellos materiales grasosos comestibles que son parcial o totalmente indigeribles, por ejemplo, poliol poliésteres de ácidos grasos, tales como el OLEAN™. También se incluyen las mezclas de grasas y/o aceites dentro de los términos de grasa y aceite. Por "poliol" se entiende un alcohol polihídrico que contiene por lo menos 4, de preferencia desde 4 hasta 11 grupos hidroxilo. Los polioles incluyen azúcares (por ejemplo, monosacáridos, disacáridos y trisacáridos) , alcoholes de azúcar, otros derivados de azúcar (por ejemplo, glucósidos de alguilo) , poligliceroles tal como el diglicerol y el triglicerol, pentaeritritol, éteres de
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azúcar tales como sorbitán y alcoholes polivinílicos. Ejemplos específicos de azúcares adecuados, alcoholes de azúcar y derivados de azúcar incluyen xilosa, arabinosa, ribosa, xilitol, eritritol, glucosa, glucósido de metilo, ma osa, galactosa, fructosa, sorbitol, maltosa, lactosa, sacarosa, rafinosa y maltotriosa. Por "poliol poliéster de ácidos grasos" se entiende un poliol que tiene por lo menos 4 grupos de esteres de ácidos grasos. Los poliol esteres de ácidos grasos que contienen 3 grupos, o menos, de esteres de ácidos grasos se digieren, por lo general en, y los productos de la digestión se absorben de, el tracto intestinal en forma muy parecida a la de las grasas o aceites de triglicéridos ordinarios, mientras que por el contrario aquellos poliol esteres de ácidos grasos que contienen 4 o más grupos de esteres de ácidos grasos son sustancialmente no digeribles y en consecuencia no absorbibles por el cuerpo humano. No es necesario que todos los grupos hidroxilo del poliol estén esterificados, pero es preferible que las moléculas de disacáridos no contengan más de 3 grupos hidroxilo sin esterificar para el propósito de que sean no digeribles. Típicamente, sustancialmente todos, por ejemplo por lo menos aproximadamente 85%, los grupos hidroxilo del poliol están esterificados. En el caso de los poliésteres de sacarosa,
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típicamente desde aproximadamente de 7 a 8 de los grupos hidroxilo del poliol están esterificados . Los poliol esteres de ácidos grasos típicamente contienen grupos de ácidos grasos que característicamente tienen por lo menos 4 átomos de carbono y hasta 26 átomos de carbono . Estos radicales de ácidos grasos pueden ser derivados de ácidos grasos que se encuentran en la naturaleza o bien de ácidos grasos sintéticos . Los radicales de los ácidos grasos pueden ser saturados o insaturados, incluyendo isómeros de posicionamiento o geométricos, por ejemplo, isómeros cis- o trans y pueden ser los mismos para todos los grupos de esteres o pueden ser mezclas de diferentes ácidos grasos. Los aceites líquidos no digeribles también pueden ser utilizados en la práctica de la presente invención. Los aceites líquidos no digeribles que tienen un punto de fusión total por debajo de aproximadamente 37°C incluyen poliol poliésteres de ácidos grasos líquidos (ver Jandacek; Patente de los Estados Unidos de América 4,005,195; publicada el 25 de enero de 1977); esteres de ácidos tricarbalílicos líquidos (ver Ha ; Patente de los Estados Unidos de América 4,508,746; publicada el 2 de abril de 1985) ; diésteres de ácidos dicarboxílicos líquidos tales como los derivados de ácido malónico y de ácido succínico (ver Fulcher; Patente de los Estados Unidos de América
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4,582,927; publicada el 15 de abril de 1986); triglicéridos de ácidos carboxílicos de cadena ramificada alfa líquidos (ver Whyte; Patente de los Estados Unidos de América 3,579,548; publicada el 18 de mayo de 1971); éteres líquidos y esteres de éter líquidos que contienen una fracción neopentilo (ver Minich; Patente de los Estados Unidos de América No. 2,962,419; publicada el 29 de noviembre de 1960) ; poliéteres grasos de poliglicerol líquidos (ver Hunter y colaboradores; Patente de los Estados Unidos de América 3,932,532; publicada el 13 de enero de 1976) ; poliésteres de ácido grasos de glicósidos de alguilo líquidos (ver Meyer y colaboradores; Patente de los Estados Unidos de América 4,840,815; publicada el 20 de junio de 1989) ; poliésteres líquidos de dos ácidos hidroxipolicarboxílieos con unión éter (por ejemplo, ácido cítrico o isocítrico) (ver Huhn y colaboradores; Patente de los Estados Unidos de América 4,888,195; publicada el 19 de diciembre de 1988) ; varios polioles alcoxilados esterificados líquidos incluyendo esteres líquidos de polioles con prolongaciones de epóxido tales como glicerinas propoxiladas esterificadas líquidas (ver White y colaboradores; Patente de los Estados Unidos de América 4,861,613; publicada el 29 de agosto de 1989; Cooper y colaboradores; Patente de los Estados Unidos de América 5,399,729; publicada el 21 de marzo de 1995; Mazurek;
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Patente de los Estados Unidos de América 5,589,217; publicada el 31 de diciembre de 1996; y Mazurek; Patente de los Estados Unidos de América 5,597,605; publicada el 28 de enero de 1997) ; azúcares etoxilados esterificados líquidos y esteres de alcohol de azúcar esterificados líquidos (ver Ennis y colaboradores; Patente de los Estados Unidos de América 5,077,073); glicósidos de alquilo etoxilados esterificados líquidos (ver Ennis y colaboradores; Patente de los Estados Unidos de América 5,059,443, publicada el 22 de octubre de 1991) ; polisacáridos alcoxilados esterificados líquidos (ver Cooper; Patente de los Estados Unidos de América 5,273,772; publicada el 28 de diciembre de 1993); polioles alcoxilados esterificados unidos líquidos (ver Ferenz; Patente de los Estados Unidos de América 5,427,815; publicada el 27 de junio de 1995 y
Ferenz y colaboradores; Patente de los Estados Unidos de
América 5,374,446; publicada el 20 de diciembre de 1994); copolímeros bloque de polioxialquileno esterificado líquido
(ver Cooper; Patente de los Estados Unidos de América 5,308,634; publicada el 3 de mayo de 1994); poliéteres esterificados líquidos que contienen unidades de oxolano (ver Cooper; Patente de los Estados Unidos de América 5,389,392; publicada el 14 de febrero de 1995); poliésteres de poliglicerol alcoxilados líquidos (ver Harris; Patente de los Estados Unidos de América 5,399,371; publicada el 21
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de marzo de 1995) ; polisacáridos parcialmente esterificados líquidos (ver White; Patente de los Estados Unidos de América 4,959,466; publicada el 25 de septiembre de 1990); así como polidimetil siloxanos líquidos (por ejemplo, silicones fluidos comercialmente disponibles en Dow Corning) . Todas las patentes anteriores relacionadas con el componente de aceite líquido no digerible se encuentran incorporadas en esta invención como referencia. Se pueden añadir grasas sólidas no digeribles u otros materiales sólidos a los aceites líquidos no digeribles con la finalidad de evitar la pérdida de aceite pasivo. De manera particular, las composiciones de grasas no digeribles preferidas incluyen a aquellas descritas en la Patente de los Estados Unidos de América 5,490,995 otorgada a Corrigan, 1996, Patente de los Estados Unidos de América 5,480,667 otorgada a Corrigan y colaboradores, 1996, Patente de los Estados Unidos de América 5,451,416 otorgada a Johnston y colaboradores, 1995 y en la Patente de los Estados Unidos de América 5,422,131 otorgada a Elsen y colaboradores, 1995. La Patente de los Estados Unidos de América 5,419,925 otorgada a Seiden y colaboradores, 1995 describe mezclas de triglicéridos bajos en calorías y poliésteres de poliol que pueden ser utilizados en esta invención pero proporcionan más grasa digerible de la que típicamente se prefiere.
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Las grasas no digeribles preferidas son materiales grasosos que tienen propiedades similares a los triglicéridos tales como los poliésteres de sacarosa. OLEAN™, una grasa no digerible preferida, es elaborada por The Procter and Gamble Company. Estas grasas no digeribles preferidas se encuentran descritas en Young; y colaboradores, Patente de los Estados Unidos de América 5,085,884, publicada el 4 de febrero de 1992 y en la Patente de los Estados Unidos de América 5,422,131, publicada el 6 de junio de 1995 otorgada a Elsen y colaboradores .
B. MASA Un aspecto importante, de manera particular, de la presente invención es la masa. La masa de la presente invención comprende desde aproximadamente 50% hasta aproximadamente 80% de una mezcla de ingredientes y desde aproximadamente 30% hasta aproximadamente 60% de agua total
("humedad"). La mezcla de ingredientes incluye: (1) un material que tenga base de almidón, precocido; (2) almidón pre-gelatinizado y opcionalmente, pero de preferencia (3) un emulsificante. La mezcla de ingredientes puede incluir opcionalmente harina nativa, una fuente de proteína, almidón modificado, almidón resistente o mezclas de los mismos. El harina puede incluir opcionalmente otros
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ingredientes secundarios tales como por ejemplo, colorantes, nutrientes o saborizantes. El nivel de "agua añadida" agregada para formar la masa se encuentra típicamente en el rango de desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 50% cuando la mezcla de ingredientes se elabora a partir de materiales de harina seca. Sorprendentemente se encontró que se podía lograr la preparación de una fritura de tortilla sin la cocción en estufa anterior al freído con un cuidadoso control de la composición de la masa y con propiedades específicas de la materia prima. El producto final resultante tenía una apariencia de burbujas al azar sobre la superficie con las características de textura crujiente y de dicotomía de una fritura de tortilla.
1. MEZCLA DE INGREDIENTES Material con base de almidón precocido La mezcla de harina de la presente invención incluye un material con base de almidón precocido . Una modalidad preferida del presente desarrollo comprende el uso de un material con base de almidón precocido derivado de granos de cereal adecuado que incluye, en forma no exclusiva a trigo, maíz, centeno, avena, cebada, sorgo o mezclas de los mismos. Con mayor preferencia el maíz es la fuente de granos de cereal.
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El material con base de almidón precocido incluye por lo menos aproximadamente 50%, de preferencia desde aproximadamente 50% hasta aproximadamente 90% y con mayor preferencia desde aproximadamente 55% hasta aproximadamente 80%, de harina con base de cereal. El material con base de almidón precocido se cuece de preferencia en presencia de agua a un nivel de gelatinización suficiente como para permitir el laminado al momento de la hidratación del material con base de almidón, en donde el término "gelatinización" se refiere a la expansión de los granulos de almidón al ser expuestos al agua y al calor. El material con base de almidón precocido preparado de esta forma se define en esta invención como "masa" . Se puede elaborar una masa directamente del material con base de almidón precocido. En una modalidad preferida, el material con base de almidón precocido se seca y muele con la finalidad de formar un harina seca, granular y subsiguientemente se rehidrata para formar una masa laminable. El material con base de almidón precocido de preferencia se seca hasta obtener un contenido de humedad final en peso de desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 25% cuando se procesa para formar una harina seca. Varias propiedades físicas del material con base de almidón precocido relacionadas con su grado de cocción
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son críticas para poder obtener un buen control de la expansión de burbujas y las propiedades de laminado deseadas. Se necesita tener una consideración extra respecto al análisis de las propiedades del material con base de almidón precocido cuando éste se encuentra en su estado húmedo de donde se toma directamente del proceso de preparación de cocción para su análisis. Se necesita tomar en cuenta el nivel de agua presente "desde la etapa de preparación para la cocción. Primero se debe de analizar una muestra de masa húmeda para obtener el contenido total de humedad utilizando un horno al vacío. La humedad total presente dentro de la masa húmeda debe de restarse de cualquier análisis en donde se agregue agua a la masa, tal como por ejemplo, para índice de Absorción de Agua (WAI, por sus siglas en inglés) y Análisis Viscométrico Rápido (RVA, por sus siglas en inglés) , ambos de los cuales se describen en esta invención. Estos dos análisis emplean un exceso de agua que se mantiene, por lo general, a un nivel constante con respecto al peso de los materiales sólidos secos que se encuentran presentes dentro de la muestra. Considerar el agua presente en la masa húmeda mejora la precisión y la consistencia de estos análisis. La criodesecación de la masa húmeda proporciona otro método de preparación de la muestra para analizar las propiedades del material. Primero se criodeseca una
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muestra de masa húmeda de desde aproximadamente 20 gramos hasta aproximadamente 50 gramos para un contenido de humedad de desde aproximadamente 7% hasta aproximadamente 15%. Entonces, la muestra seca se granula colocándola sobre un tamiz estándar de EUA número 20, en donde el tamiz es seguido por varios tamices con malla de tamaño decreciente. Se colocan cinco canicas sobre cada tamiz y el conjunto de tamices se agita utilizando un agitador Ro-Tap para tamiz, fabricado por la empresa de los Estados Unidos de América Tyler and Company de Mentor, Ohio. Los métodos para evaluar las propiedades de la masa húmeda y seca, se estudian en Ramírez y colaboradores, "Cooking Time, Grinding Time, and Moisture Content Effect on Fresh Corn Masa Texture", Cereal-Chemistry, 71 (4), 1994, p. 337-349. Cuando se llevan a cabo los análisis de WAI y RVA, la humedad presente dentro de la muestra criodesecada deberá ser determinada por medio de secado en horno al vacío y deberá restarse de la cantidad de exceso de agua que se agrega a la muestra para realizar el análisis. Como una alternativa, el material de masa húmeda puede ser secado empleando otros medios y puede ser molido para que se tenga una consistencia granular, similar a la del harina. La masa húmeda puede ser preparada para el análisis secándola y moliédola hasta formar un harina seca, por aquellos que dominan el campo técnico. El secado se
puede lograr por medio de varios métodos incluyendo, en forma no exclusiva a, secado en tambor, secado en horno, secado en cama fluidizada, de preferencia secado por horno al vacío y con mayor preferencia secado en cama fluidizada al vacío . La masa húmeda deberá secarse a un nivel de humedad final en peso de desde aproximadamente 7% hasta aproximadamente 16%. De preferencia el material se agita durante el secado, por medio de mecanismos mecánicos o convectivos para evitar la agrupación o aglomeración para promover un secado uniforme en todas partes del material. La temperatura de secado y la longitud de secado deberán establecerse de tal manera que se logre el intervalo de humedad deseado sin quemar el material, lo cual podría ser evidente por un aroma pungente, ácrido, por ahumado o bien, por la presencia de un decoloramiento oscuro frecuente en el material seco. El tiempo de secado será por lo general de desde aproximadamente 5 minutos hasta aproximadamente 30 minutos y la temperatura de secado de desde aproximadamente 250°F hasta aproximadamente 550°F. Factores tales como el nivel de humedad dentro de la masa, el grado de cocción y el nivel de agitación pueden generar el establecimiento de condiciones óptimas de secado. Entonces, el material secado deberá molerse hasta llegar a ser un harina granular utilizando métodos adecuados incluyendo, en forma no exclusiva a, molienda de fricción, molienda ranurada,
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desmenuzado, cortado o molienda tal como la de molienda con martillo o entre un par de piedras. La distribución de tamaño de partícula (PSD, por sus siglas en inglés) preferida para lograr tener análisis consistentes es de desde aproximadamente 0% hasta aproximadamente 15% en peso permaneciendo sobre un tamiz estándar de EUA número 16 (1190 mieras de tamaño de malla) , desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 30% en peso permaneciendo sobre un tamiz estándar de EUA número 25 (710 mieras de tamaño de malla) , desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 30% en peso permaneciendo sobre un tamiz estándar de EUA número 40 (425 mieras de tamaño de malla) , desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 60% en peso permaneciendo sobre un tamiz estándar de EUA número 100 (150 mieras de tamaño de malla) , desde aproximadamente 3% hasta aproximadamente 25% en peso permaneciendo sobre un tamiz estándar de EUA número 200 (75 mieras de tamaño de malla) y desde aproximadamente 0% hasta aproximadamente 20% en peso a través de un tamiz estándar de EUA número 200 (75 mieras de tamaño de malla) . El procedimiento de molienda para preparar la muestra de masa húmeda que ya se secó para el análisis puede ser fácilmente determinada por aquellos que dominan el campo técnico. Dos mediciones que se están en relación con la capacidad del material con base de almidón precocido de
hidratación y liberación de amilosa a un nivel crucial para construir una lámina de masa fuerte son la viscosidad y el índice de Absorción de Agua (WAI, por sus siglas en inglés) . El WAI se relaciona con el poder de hinchamiento del almidón originado por la capración de agua. La viscosidad se mide como una función de la temperatura empleando el método de Análisis Viscométrico Rápido (RVA, por sus siglas en inglés) con un instrumento modelo RVA-4 fabricado por Newport Scientific Co . Inc. La temperatura de empastado del material con base de almidón precocido deberá ser de desde aproximadamente 140°F hasta aproximadamente 209°F, de preferencia de desde aproximadamente 160°F hasta aproximadamente 194°F. La viscosidad pico del material con base de almidón precocido deberá encontrarse en el intervalo de desde aproximadamente 200 centipoise hasta aproximadamente 1500 centipoise (cp) , de preferencia desde aproximadamente 300 cp hasta aproximadamente 1300 cp. La viscosidad final del material con base de almidón precocido deberá ser de desde aproximadamente 500 cp hasta aproximadamente 2200 cp, de preferencia de desde aproximadamente 600 cp hasta aproximadamente 2000 cp. El WAI para el material con base de almidón precocido deberá ser de desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 4, de preferencia de desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 4.
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La distribución de tamaño de partícula (PSD, por sus siglas en inglés) del material con base de almidón precocido es un parámetro importante para controlar el nivel de desarrollo de burbujas. Un material muy fino dará como resultado una fritura inflada, sobre expandida con muy poca definición de burbuja. También se puede originar un incremento en la concentración de grasa localizada sobre la superficie de la fritura, creando una impresión en la boca muy grasosa, indeseable cuando se come la fritura. De manera recíproca, un harina muy gruesa originará una expansión muy pequeña e inclusive una ausencia de expansión, con pocas burbujas presentes sobre la superficie de la fritura. La presencia de material grueso interrumpe la estructura de la masa, proporcionando sitios de nucleación y orificios por los cuales el vapor se escapa durante el freído. Una abundancia de estos orificios reduce la resistencia difusional de la masa y permite que el vapor se escape antes de que se forme una burbuja. La cantidad de material con base de almidón precocido en peso que debe permanecer sobre un tamiz estándar de EUA número 16 (1190 mieras de tamaño de malla) deberá ser de desde aproximadamente 0% hasta aproximadamente 15%, de preferencia desde aproximadamente 2% hasta aproximadamente 10%, con mayor preferencia desde aproximadamente 3% hasta aproximadamente 7% y con preferencia superlativa desde
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aproximadamente 3% hasta aproximadamente 5%. La cantidad de material con base de almidón precocido en peso que debe permanecer sobre un tamiz estándar de EUA número 25 (710 mieras de tamaño de malla) deberá ser de desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 30%, de preferencia desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 25% y con mayor preferencia desde aproximadamente 12% hasta aproximadamente 20% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 14% hasta aproximadamente 18%. La cantidad de material con base de almidón precocido en peso que debe permanecer sobre un tamiz estándar de EUA número 40 (425 mieras de tamaño de malla) deberá ser de desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 30%, de preferencia desde aproximadamente 12% hasta aproximadamente 20% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 14% hasta aproximadamente 18%. La cantidad de material con base de almidón precocido en peso que debe permanecer sobre un tamiz estándar de EUA número 100 (150 mieras de tamaño de malla) deberá ser de desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 60%, de preferencia desde aproximadamente 32% hasta aproximadamente 48% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 37% hasta aproximadamente 46%. La cantidad de material con base de almidón precocido en peso que debe permanecer sobre un tamiz estándar de EUA número 200 (75 mieras de tamaño de malla) deberá ser de desde
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aproximadamente 3% hasta aproximadamente 25%, de preferencia desde aproximadamente 7% hasta aproximadamente 20% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 12% hasta aproximadamente 18%. La cantidad de material con base de almidón precocido en peso que deberá pasar a través de un tamiz estándar de EUA número 200 (75 mieras de tamaño de malla) deberá ser de desde aproximadamente 0% hasta aproximadamente 20%, de preferencia desde aproximadamente 4% hasta aproximadamente 16% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 6% hasta aproximadamente 10%. En el caso de un material húmedo con base de almidón precocido, la criodesecación y el método de granulación previamente descrito pueden ser utilizados para determinar la distribución de tamaño de partícula. La fuente de partículas gruesas también puede incluir leguminosas tales como frijoles, almidones o partículas fabricadas o granos de arroz rotos, trigo molido seco, maíz molido seco, sorgo molido seco, copos de avena, copos de cebada o copos de centeno. De preferencia la fuente de partículas gruesas es la misma que la del harina a granel. Se prefiere el material con base de almidón precocido de la presente invención que consiste esencialmente de maíz que ha sido cocido e inmerso durante la noche en una solución de cal en agua para generar un sabor característico distinto de tortilla y para suavizar
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el núcleo de los granos de maíz con la finalidad de liberar el almidón. El maíz tratado de esta manera se define en esta invención como masa de maíz. Los pasos para preparar la masa de maíz típicamente incluyen la cocción del grano de maíz entero en una solución de cal en agua que incluye desde aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 2% de cal (en una base de peso de maíz) durante un tiempo de desde aproximadamente 5 minutos hasta aproximadamente 180 minutos a una temperatura de desde aproximadamente _160°F hasta aproximadamente 212°F. Posteriormente se elimina el calor del maíz cocido en solución y la mezcla se deja inmersa durante un período de desde aproximadamente 2 horas hasta aproximadamente 24 horas. Después se lava el maíz repetidamente para eliminar la solución de cal en agua, opcionalmente extinguida y se mezcla para formar una masa cohesiva. El material de maíz cocido está entonces listo para ser procesado en una masa laminable . El proceso para cocer el maíz en una solución alcalina frecuentemente se llama "nixtamalización" siendo el producto de masa final llamado "nixtamal" tal y como se describe en "Dry Corn Flour Masa Flours for Tortilla and Snack Foods", M. H. Gómez y colaboradores, Cereal Foods World, 32/5,372, "Properties of Commercial Nixtamalized Corn Flours", H. D. Almeida y colaboradores, Cereal Foods World, 41/7,624, Patente de los Estados Unidos de América 3,194,664
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(Eytinge, 1965) , Patente de los Estados Unidos de América 4,205,601 (Velasco, Jr. , 1980), Patente de los Estados Unidos de América 4,299,857 (Velasco, Jr., 1981), Patente de los Estados Unidos de América 4,254,699 (Skinner, 1981), Patente de los Estados Unidos de América 4,335,649 (Velasco, Jr. y colaboradores, 1982), Patente de los Estados Unidos de América 4,363,575 (Wisdo , 1982), Patente de los Estados Unidos de América 4,381,703 (Crimmins, 1983) y Patente de los Estados Unidos de América 4,427,643 (Fowler, 1984) . Se revela una masa con base de maíz céreo que permite la producción de productos con bajo contenido de aceite en Patente de los Estados Unidos de América 4,806,377 (Ellis y colaboradores, 1989). El maíz cocido se puede utilizar en su estado húmedo o, con mayor preferencia, el maíz cocido puede ser sometido a un proceso de secado seguido por una molienda para producir un harina de masa seca. Tal y como se utiliza en esta invención, "masa de maíz" incluye al maíz cocido ya sea en su estado húmedo o seco (harina de masa) . El proceso para elaborar harinas de masa utilizando un proceso aproximado a la extrusión puede ser consultado en la Patente de los Estados Unidos de América 4,221,340 (dos Santos, 1980) , Patente de los Estados Unidos de América 4,312,892 (Rubio, 1982), Patente de los Estados Unidos de América 4,513,018 (Rubio, 1985), Patente de los Estados
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Unidos de América 4,985,269 (Irvin y colaboradores, 1991), Patente de los Estados Unidos de América 5,176,931 (Herbster, 1993), Patente de los Estados Unidos de América 5,532,013 (Martinez-Bustos y colaboradores, 1996), Patente de los Estados Unidos de América 5,558,886 (Martinez-Bustos y colaboradores, 1996) , Patente de los Estados Unidos de América 5,558,898 (Sunderland, 1996), Patente de los Estados Unidos de América 6,025,011 (Wilkinson y colaboradores, 2000) . Un proceso alternativo para elaborar una masa de maíz cocido desmenuzada se puede consultar en la Patente de los Estados Unidos de América 4,645,679 (Lee, III y colaboradores, 1987). Se puede consultar una aproximación alternativa adicional utilizando un proceso en dos etapas de mezclado e inmersión prolongada utilizando de preferencia almidones con base de maíz céreo en la Patente de los Estados Unidos de América 5,429,834
(Addesso y colaboradores) , Patente de los Estados Unidos de
América 5,554,405 (Fazzolare y colaboradores, 1996),
Patente de los Estados Unidos de América 5,625,010 (Gimmlet y colaboradores, 1997) y en la Patente de los Estados Unidos de América 6,001,409 (Gimmler y colaboradores, 1999) . El sabor de la masa se puede confeccionar adicionando granos germinados tales como los de maíz, lo cual se puede consultar en la Patente de los Estados Unidos de América 5,298,274 (Khalsa, 1994).
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En una modalidad preferida, se utiliza masa de maíz seca. Los procesos para elaborar harina de masa de maíz seca se pueden encontrar en Gómez y colaboradores, "Dry Corn Masa Flours for Tortilla and Snack Food Production", Cereal Foods World, 32 (5), 1987, p. 372 y Clark, D. B., "Corn Chip Quality Depends on Masa", Chipper Snacker, Abril 1983, p. 26 y en "Azteca Milling Completes Expansión Proj ect", Chipper Snacker, 43 (2), 1986, p. 28. Las masas de maíz preferidas incluyen masa de maíz blanca y masa de maíz amarilla. De preferencia, la mezcla de harina de la presente invención comprende desde aproximadamente 40% hasta aproximadamente 95% de harina de masa de maíz, de preferencia desde aproximadamente 40% hasta aproximadamente 90%, con mayor preferencia desde aproximadamente 55% hasta aproximadamente 80%, aún con mayor preferencia desde aproximadamente 65% hasta aproximadamente 80% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 70% hasta aproximadamente 80%. Se puede obtener harina de masa con las propiedades deseadas procesando el harina como un solo lote con una secuencia continua de cocción por medio del secado. Como una alternativa, el harina de masa se puede elaborar por medio de una mezcla de múltiples lotes procesados en diferentes turnos utilizando diferentes condiciones de proceso.
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Otras harinas que se pueden incluir dentro del harina con base de maíz incluyen, en forma no exclusiva, maíz molido, harina de maíz, maíz quebrado, polvo de maíz y mezclas de los mismos. Estas harinas con base de maíz pueden combinarse para elaborar botanas de diferente composición y sabor.
Almidones Fue importante para el presente desarrollo que la composición de todos los almidones estuviera balanceada para proporcionar propiedades de hidratación, unión y liberación de agua favorables para la expansión de la masa, para el desarrollo de burbujas y para que las burbujas se establezcan adecuadamente. Se observó que las frituras con niveles deseables de burbujeo y con una textura aceptable para la boca se podían producir por medio de la mezcla de composiciones de harina de masa específica y de almidones pre-gelatinizados . Además, el producto final puede ser optimizado opcionalmente por medio de la adición de almidones modificados, almidones resistentes, proteínas e ingredientes secundarios. Se piensa que el mecanismo clave que conduce al mejoramiento de la textura y apariencia es una hidratación más controlada durante el mezclado y una tasa de deshidratación preferida durante el freído de los almidones parcialmente y completamente gelificados.
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Almidón pre-gelatinizado La mezcla de ingredientes de la presente invención comprende almidón pre-gelatinizado. Tal y como se utiliza en esta invención, la palabra "almidón" en esta descripción tiene el propósito de incluir a sus harinas correspondientes. La mezcla de harina comprende, en peso sobre una base seca, desde aproximadamente 0.5% hasta aproximadamente 30% de almidón pre-gelatinizado, de preferencia desde aproximadamente 2% hasta aproximadamente 30% y con mayor preferencia desde aproximadamente 4% hasta aproximadamente 30%, aún con mayor preferencia desde aproximadamente 4% hasta aproximadamente 20% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 4% hasta aproximadamente 10%. Este almidón pre-gelatinizado se agrega a la mezcla de harina y se encuentra sobre y por encima del inherentemente presente en el harina con base de cereal o cualquiera de los otros ingredientes de la mezcla de harina . El nivel de almidón gelatinizado presente en el harina seca es un elemento crítico para que se liberen las propiedades deseadas de laminado de la masa y de expansión de burbujas. La adición del almidón pre-gelatinizado singularmente al harina con base de cereal es suficiente para alcanzar las propiedades de expansión de burbuja deseadas. La gelatinización se define como el hinchamiento
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de los granulos de almidón debido a la absorción y captación de agua, lo cual se acelera con el incremento de temperatura y con la disponibilidad de agua. Conforme los granulos de almidón se hinchan, se pierde la birefringencia. El término gelatinización se refiere a los granulos de almidón que han perdido sus cruces de polarización cuando se observan bajo microscopio con luz estéreo y pueden o no haber perdido su estructura granular. En la elaboración tradicional de la tortilla basada en la cocción en estufa, la superficie de la lámina de masa incrementa en su viscosidad debido al proceso de cocción, el cual elimina el agua mientras también incrementa la gelatinización del almidón. El proceso de cocción en estufa ocasiona un secado al azar de la superficie, en donde existen niveles variantes de bolsas de humedad por debajo de la superficie de la masa. Esas bolsas de humedad se convierten en la fuente para el vapor que forma las burbujas durante el freído que conduce a la expansión localizada de la masa. El incremento de la gelatinización que ocurre durante la cocción en estufa proporciona la fuerza que la masa necesita para retener la expansión permitiendo que se ajuste una burbuja. Un proceso tradicional de elaboración de tortilla tiene opcionalmente un paso de equilibrio después de la cocción en estufa para permitir que la humedad migre desde el
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centro hasta la orilla de la pieza de masa. Se puede tomar un tiempo de hasta aproximadamente 3 minutos para que la masa cocida en estufa se equilibre agregando un paso largo en el proceso de elaboración. El almidón pre-gelatinizado ayuda a que se desarrolle la fuerza de la masa, le proporciona una definición firme a la masa y ayuda a controlar la expansión de la masa durante el freído. El almidón pre-gelatinizado ayuda a que la masa se adhiera una vez que ésta se hidrate, permitiendo así la formación de burbujas en la superficie y proporcionando una estructura cohesiva en la cual el vapor se pueda expandir uniformemente durante el freído para proporcionar tanto una textura óptima como una definición visual de la forma . Se encontró durante este desarrollo que agregando almidón pre-gelatinizado o harina pre-gelatinizada se puede permitir que se mejore el desarrollo de la burbuja en la superficie y la expansión de la textura y en una modalidad preferida puede ser utilizado para reemplazar la etapa de cocción empleada en los procesos tradicionales de elaboración de frituras de tortillas. El tipo y nivel de harina pre-gelatinizada son muy importantes. Muy poca harina origina una lámina de masa débil que no soportaría la expansión. Agregar demasiada harina origina una fritura inflada debido a que se genera demasiada superficie de
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unión y fuerza de la asa, la cual retiene demasiado vapor durante el freído . El nivel de gelatinización para el almidón pregelatinizado o harina pre-gelatinizada deberá ser mayor de aproximadamente 50%, de preferencia mayor de aproximadamente 65%, con mayor preferencia mayor de aproximadamente 80% y con preferencia superlativa mayor de aproximadamente 90%. La medida de la pérdida de birefringencia y de la pérdida de cristalinidad, por medio de microscopía con luz polarizada es un método para determinar los niveles de gelatinización en donde la proporción de granulos de almidón no birefringentes o no cristalinos respecto al total observado se relaciona con el nivel de gelatinización. Carbohvdrate Chemistrv for Food Scientists escrito por Roy L. Whistler y James N. BeMiller, American association of Cereal Chemists, 1997 describe las propiedades de gelatinización del almidón y los métodos de medición. Como una alternativa, un método preferido para medir el nivel de gelatinización es mediante hidrólisis catalizada por enzimas, en donde se hace reaccionar al almidón pre-gelatinizado con una enzima tal como la 1,4-alfa-glucosidasa o alfa-amilasa. El almidón pregelatinizado hidroliza más fácilmente para formar azúcares cuando tiene un incremento en los niveles de gelatinización. En general, el nivel de sacarificación que
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ocurre con la hidrolización, corresponde al nivel de gelatinización del material de almidón. Se pueden consultar como referencias sobre medición de gelatinización por medio de hidrólisis catalizada por enzimas las siguientes: Govindasamy, S. y colaboradores, "Enzymatic Hydrolysis of Sago Starch in a Twin Screw Extruder", Journal of Food Enqineerinq, 32 (4), 1998, p. 403-426 y Govindasamy, S. y colaboradores, "Enzymatic Hydrolysis and Saccharifiaction Optimisation of Sago Starch in a Twin Screw Extruder", Journal of Food Enqineerinq, 32 (4), 1998, p. 427-446 y Roussel, L., "Sequential Heat Gelatinization and Enzymatic Hydrolysis of Corn Starch in an Extrusión Reactor", Lebensmittel-Wissenschaft-und-Technolqie, 24(5) 1992, p. 449-458. Por lo general, se emplean procesos térmicos para elaborar el almidón pre-gelatinizado o harina pre-gelatinizada, los cuales pueden incluir procesos en lotes, procesos en autoclave o procesos continuos que involucran un intercambiador de calor o calentador a propnlsión. El almidón o harina gelatinizados se pueden elaborar cociendo una fuente de carbohidratos que contiene almidón con agua hasta el nivel deseado de gelatinización. Ver el análisis en las pp. 427-444 del Capítulo 12, por Kruger & Murray de Rheolocrv & Texture in Food Quality, Editado por TM. DeMan y colaboradores (AVI Publishing, Westport, CT, 1976) , en las
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pp. 449-520 del Capítulo 21 de Starch Chemistrv & Technoloqy, Vol. 2, editado por R. Whistler (Academic Press, New York, N. Y., 1967) y en Jas pp . 165-171 del Capítulo 4 por E. M. Osman de Food Theory & Applications, editado por P. C. Paul y colaboradores (John Wiley & Sons, Inc. New York, N. Y. 1972) . Otro proceso de cocción utilizado es empleando un extrusor de doble rosca, en el cual el carbohidrato que contiene almidón se alimenta con agua hacia adentro del extrusor en donde un incremento en la temperatura y presión cuecen al almidón a elevados niveles de gelatinización. Se puede consultar un proceso para preparar un almidón pre-gelatinizado utilizando una mezcla de almidón atomizada y máquina de combustión de pulsación sónica en la Patente de los Estados Unidos de América 4,859,248 (Thaler y colaboradores, 1989). El grado de cocción y el nivel subsiguiente de gelatinización del material de almidón pre-gelatinizado, puede ser bien caracterizado por su perfil de viscosidad RVA y por sus propiedades de absorción de agua. La viscosidad pico del almidón pre-gelatinizado deberá estar dentro del intervalo de desde aproximadamente 20 cp hasta aproximadamente 5000 cp, de preferencia desde aproximadamente 500 cp hasta aproximadamente 4600 cp y con preferencia superlativa desde aproximadamente 1500 cp hasta aproximadamente 4600 cp. La viscosidad final del almidón
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pre-gelatinizado deberá ser de desde aproximadamente 10 cp hasta aproximadamente 4000 cp, de preferencia desde aproximadamente 50 cp hasta aproximadamente 3000 cp y con preferencia superlativa desde aproximadamente 300 cp hasta aproximadamente 2700 cp. El WAI del almidón pregelatinizado deberá estar dentro del intervalo de desde aproximadamente 4 hasta aproximadamente 20, de preferencia desde aproximadamente 6 hasta aproximadamente 18 y con preferencia superlativa desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 16. Las fuentes adecuadas de carbohidratos con base de almidón para elaborar el almidón gelatinizado incluyen maíz, trigo, centeno, arroz, maíz céreo, avena, yuca, cebada, cebada cérea, arroz céreo, arroz glutinoso, arroz dulce, amioca, papa, papa cérea, papa dulce, sagú, sagú céreo, chícharo, sorgo, amaranto, tapioca y mezclas de los mismos, de preferencia incluyen almidones de tapioca, maíz o palma de sagú y con preferencia superlativa incluyen almidón de palma de sagú. Las fuentes preferidas de almidones pre-gelatinizados incluyen maíz diente de caballo y palma de sagú que han sido procesados a un nivel de cocción elevado. Como una modalidad alternativa, los almidones pre-gelatinizados pueden ser empleados para proporcionarle un material de partículas gruesas a la mezcla de harina.
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Almidón Nativo La mezcla de harina puede comprender desde menos de aproximadamente 25%, de ^preferencia menos de aproximadamente 18%, con mayor preferencia desde aproximadamente 1% hasta aproximadamente 15% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 3% hasta aproximadamente 7% de harina nativa. Tal y como se utiliza en esta invención, un almidón "nativo" es el que se está tal y como se encuentra en la naturaleza y el término "almidón" en esta descripción tiene el propósito de incluir a sus harinas correspondientes . Los almidones nativos son aquellos que no han sido pre-tratados o pre-cocidos. Los almidones nativos adecuados incluyen a aquellos derivados de tubérculos, leguminosas y granos, tales como maíz, trigo, centeno, arroz, maíz céreo, avena, yuca, cebada, cebada cérea, arroz céreo, arroz glutinoso, arroz dulce, amioca, papa, papa cérea, papa dulce, sagú, sagú céreo, chícharo, sorgo, amaranto, tapioca y mezclas de los mismos. Especialmente se prefieren las harinas nativas derivadas del maíz. Es deseable controlar el nivel de hidratación del harina de masa y de almidones pre-gelatinizados añadiendo un almidón nativo sin cocer a la mezcla de harina. El harina nativa proporciona un amortiguador que gobierna la tasa de hidratación y el nivel de los materiales de almidón
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más cocidos . Los almidones que se encuentran dentro del harina nativa producen agua con el calentamiento en la misma forma que ocurre durante el freído con algo del agua que se evapora instantáneamente en forma de vapor en la superficie de la fritura y otra parte del agua que se esparce a las moléculas adyacentes de almidón pregelatinizado. Esto tiene el efecto de conducir lentamente el agua hacia los almidones pre-gelatinizados permitiendo que éstos se hidraten y expandan en una proporción más controlada que si toda el agua de un sistema de masa estuviera fácilmente disponible. La adición de almidón nativo mejora la textura crujiente del producto final de dos maneras. Primero, la presencia de harina nativa evita que los almidones pre-gelatinizados tengan una sobrecocción durante el freído y, de esta manera, produzcan una fritura con una consistencia gomosa, más suave. Segundo, el almidón nativo se deshidrata más rápidamente durante el freído, dejando regiones con células más crujientes, de almidón intacto. En una modalidad alternativa, los almidones nativos pueden ser utilizados para proporcionar material con un tamaño de partícula grueso a la mezcla de harina. Almidón modificado Se puede incluir almidón modificado en la mezcla de harina para intensificar la textura crujiente del
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producto final. Los almidones modificados adecuados para ser utilizados en esta invención incluyen a cualquier almidón de un alimento adecuado que esté modificado por conversión (conversión por enzimas, por calor o acida) , acetifican, cloración, hidrólisis acida, acción enzimática, oxidación, la introducción de grupos carbonizo, sulfato o sulfonato, oxidación, fosforilación, eterificación, esterificación y/o enlace químico o incluir por lo menos una hidrólisis parcial y/o modificación química. Los almidones modificados adecuados se pueden derivar de almidones tales como los de maíz, trigo, centeno, arroz, maíz céreo, avena, yuca, cebada, cebada cérea, arroz céreo, arroz glutinoso, arroz dulce, amioca, papa, papa cérea, papa dulce, sagú, sagú céreo, chícharo, sorgo, amaranto, tapioca y mezclas de los mismos. Tal y como se utiliza en esta invención, el término "almidón modificado" también incluye almidones confeccionados o producidos especialmente para tener ciertas propiedades, tales como producción de híbridos que contengan elevados niveles de amilosa, así como almidones que están "purificados" con la finalidad de otorgar composiciones preferidas seleccionadas. La mezcla de harina puede incluir menos de aproximadamente 35%, de preferencia menos de aproximadamente 15%, con mayor preferencia desde aproximadamente 1% hasta aproximadamente 10% y con
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preferencia superlativa desde aproximadamente 3% hasta aproximadamente 8% de almidón modificado. El almidón modificado de esta invención es almidón modificado sobre y por encima del que se encuentra presente inherentemente en los otros ingredientes de la mezcla de harina de la presente invención. Unas fuentes especialmente preferidas de almidón modificado son las que se derivan de maíz céreo, maíz de alta amilosa corn y de tapioca. Los almidones preferidos derivados de maíz céreo incluyen Baka-Plus®, Baka-Snak®; Thermtex y N-Creamer® 46, que se encuentran comercialmente disponibles en National Starch and Chemical Co . , Bridgewater, NJ. Los almidones derivados de maíz de alta amilosa preferidos incluyen Hylon® VII, Crisp Film®; y National® 1900, que se encuentran comercialmente disponibles en National Starch and Chemical Co., Bridgewater, NJ. El contenido de amilosa de los almidones con alto contenido de amilosa es de preferencia mayor a 40% y con mayor preferencia mayor a 70%. Los métodos para producir almidones con alto contenido de amilosa can se pueden consultar en la Patente de los Estados Unidos de América 5,131,953 (Kasica y colaboradores, 1992), Patente de los Estados Unidos de América 5,281,432 (Zallie y colaboradores, 1994) y en la Patente de los Estados Unidos de América 5,435,851 (Kasica
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y colaboradores 1995) . El nivel de almidones con alto contenido de amilosa que proporcionan el resultado de una textura crujiente benéfica puede ser agregado en una proporción de desde aproximadamente 1% hasta aproximadamente 12%, de preferencia desde aproximadamente 3% hasta aproximadamente 9% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 4% hasta aproximadamente 8%. Los almidones derivados de tapioca incluyen UltraTex® III y Amioca®, que también se encuentran comercialmente disponibles en the National Starch and Chemical Co., Bridgewater, NJ. La temperatura de empastado de los almidones con alto contenido de amilosa es de preferencia desde aproximadamente 170°F hasta aproximadamente 200°F, con mayor preferencia desde aproximadamente 185°F hasta aproximadamente 195°F. La viscosidad pico medida por RVA del almidón de alta amilosa se encuentra de preferencia en el intervalo de desde aproximadamente 200 cp hasta aproximadamente 400 cp, con mayor preferencia desde aproximadamente 220 cp hasta aproximadamente 270 cp. La viscosidad final medida por RVA del almidón de alta amilosa está de preferencia dentro del intervalo de desde aproximadamente 300 cp hasta aproximadamente 500 cp, con mayor preferencia desde aproximadamente 400 cp hasta aproximadamente 500 cp. El término almidón modificado se refiere al
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almidón que ha sido físicamente o químicamente alterado con la finalidad de mejorar sus características funcionales. Los almidones modificados adecuados incluyen, en forma no exclusiva, almidón pregelatinizado, almidones de baja viscosidad (por ejemplo, dextrinas, almidones modificados con ácido, almidones oxidados, almidones modificados con enzimas) , almidones estabilizados (por ejemplo, esteres de almidón, éteres de almidón) , almidones enlazados, azúcares de almidón (por ejemplo jarabe de glucosa, dextrosa, isoglucosa) y almidones que han recibido una combinación de tratamientos (por ejemplo, enlaces y gelatinización) y mezclas de los mismos. Se pueden consultar los almidones adecuados y los métodos de elaboración en la Patente de los Estados Unidos de América 3,899,602 (Rutenberg y colaboradores, 1975) , Patente de los Estados Unidos de América 3,940,505 (Nappen y colaboradores, 1976), Patente de los Estados Unidos de América 3,977,879 (Wurzburg y colaboradores, 1976) , Patente de los Estados Unidos de América 4,017,460 (Tessler, 1977), Patente de los Estados Unidos de América 4,048,435 (Rutenberg y colaboradores, 1977), Patente de los Estados Unidos de América 4,098,997 (Tessler, 1978) , Patente de los Estados Unidos de América 4,112,222 (Jarowenko, 1978), Patente de los Estados Unidos de América 4,207,355 (Chiu y colaboradores, 1980), Patente de los Estados Unidos de América 4,229,489 (Chiu y
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colaboradores, 1980) , Patente de los Estados Unidos de América 4,391,836 (Chiu, 1983), Patente de los Estados Unidos de América 4,428,972 (Wurzburg y colaboradores, 1984), Patente de los Estados Unidos de América 5,629,416 (Neigel y colaboradores, 1997) , Patente de los Estados Unidos de América 5,643,627 (Huang y colaboradores, 1997), Patente de los Estados Unidos de América 5,718,770 (Shah y colaboradores, 1998) , Patente de los Estados Unidos de América 5,720,822 (Jeffcoat y colaboradores, 1998), Patente de los Estados Unidos de América 5,725,676 (Chiu y colaboradores, 1998) , Patente de los Estados Unidos de
América 5,846,786 (Senkeleski y colaboradores, 1998),
Patente de los Estados Unidos de América 5,904,940
(Senkeleski y colaboradores, 1999) , Patente de los Estados Unidos de América 5,932,017 (Chiu y colaboradores, 1999), Patente de los Estados Unidos de América 5,954,883 (Nagle y colaboradores, 1999), Patente de los Estados Unidos de América 6,010,574 (Jeffcoat y colaboradores, 2000) y Patente de los Estados Unidos de América 6,054,302 (Shi y colaboradores, 2000) . El almidón hidrolizado puede ser utilizado como un almidón modificado en esta invención. El término "almidón hidrolizado" se refiere a materiales del tipo de oligosacáridos que típicamente son obtenidos por medio de una hidrólisis acida y/o enzimática de los almidones, de
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preferencia almidón de maíz. Los almidones hidrolizados adecuados para inclusión en la masa incluyen maltodextrinas y sólidos de jarabe de maíz. Los almidones hidrolizados de preferencia tienen valores de Equivalente de Dextrosa (DE, por sus siglas en inglés) de desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 36 DE, de preferencia desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 30 DE y con mayor preferencia aproximadamente 10 hasta aproximadamente 20 DE. El valor de DE es una medida de la equivalencia reducida del almidón hidrolizado con respecto a dextrosa y expresada como un porcentaje (sobre una base seca) . Entre mayor sea el valor de DE, mayor cantidad de azúcares reducidos presentes y mayor es la equivalencia de dextrosa del almidón. Se prefieren las maltodextrinas Maltrin™ M050, MlOO, M150, M180, M200 y M250, comercialmente disponibles en Grain Processing Corporation en Muscatine, Iowa.
Almidón resistente La mezcla de harina puede comprender menos de aproximadamente 10%, de preferencia menos de aproximadamente 6%, con mayor preferencia desde aproximadamente 1% hasta aproximadamente 4% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 2% hasta aproximadamente 3% de almidón resistente. Los almidones resistentes funcionan de una manera muy parecida a la fibra
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dietética insoluble con propiedades limitadas de absorción de agua. La inclusión de almidón resistente en la mezcla de harina produce un impacto benéfico sobre la textura del producto final, proporcionando un mecanismo adicional de medición de agua para los almidones más gelatinizados . Este tenderá a liberar lentamente bajos niveles de agua durante el freído . Los almidones resistentes son elaborados por medio de una primera cocción, secado y posteriormente un tratamiento con calor del almidón seco bajo condiciones específicas con la finalidad de producir un material de almidón que es resistente a la amilasa y que no es digerible en el intestino delgado . Los almidones resistentes adecuados para ser utilizados en la presente invención pueden ser consultados en la Patente de los Estados Unidos de América 5,281,276 (Chiu y colaboradores, 1994) , Patente de los Estados Unidos de América 5,409,542 (Henley y colaboradores, 1995), Patente de los Estados Unidos de América 5,593,503 (Shi y colaboradores 1997) y Patente de los Estados Unidos de América 5,902,410 (Chiu y colaboradores, 1999) y se encuentran incorporadas en esta invención como referencia. Un almidón resistente especialmente preferido es Novelóse® 240, comercialmente disponible en National Starch and Chemical Co . , Bridgewater, New Jersey.
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En una modalidad alternativa se puede utilizar una fibra dietética insoluble en lugar del almidón resistente. La viscosidad pico medida por RVA de la fibra o de un material similar debe estar de preferencia dentro del intervalo de desde aproximadamente 10 cp hasta aproximadamente 70 cp, con mayor preferencia desde aproximadamente 20 cp hasta aproximadamente 50 cp. La viscosidad final medida por RVA de la fibra o de un material similar debe estar de preferencia dentro del intervalo de desde aproximadamente 5 cp hasta aproximadamente 50 cp, con mayor preferencia desde aproximadamente 10 cp hasta aproximadamente 40 cp.
Fuente de proteína La mezcla de harina puede comprender hasta aproximadamente 3% de una fuente de proteína purificada, de preferencia hasta aproximadamente 2%, con mayor preferencia desde aproximadamente 0% hasta aproximadamente 1%. Una fuente de proteína purificada se define como aquella en la que la proteína ha sido retirada o extraída de un material alimenticio nativo o modificado . Las fuentes adecuadas de proteína incluyen productos lácteos, suero, soya, chícharos, clara de huevo, gluten de trigo, maíz y mezclas de los mismos. Las proteínas especialmente preferidas son proteínas derivadas de los sólidos del maíz (zein) y de la
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clara de huevo. La proteína purificada se agrega sobre la superficie de cualquier fuente de proteína inherente dentro de otros materiales de la mezcla de harina tales como el harina con base de cereal, almidones pre-gelatinizados, harina nativa o almidones modificados. La adición de proteína a la mezcla de harina mejora la textura final del producto. Se puede agregar la fuente de proteína directamente a la mezcla de harina o, como una alternativa, en forma de una suspensión líquida que se añade junto con el agua al elaborar la masa.
Ingredientes secundarios La mezcla de harina puede comprender ingredientes secundarios, de preferencia en un nivel total de menos de aproximadamente 8% . Los ingredientes secundarios se pueden añadir a la mezcla de harina para mejorar el sabor, la calidad nutricional y/o las propiedades estéticas del producto final. Los ingredientes secundarios adecuados incluyen, en forma no exclusiva, sal, azúcar, saborizantes, leguminosas, colorantes, condimentos, vitaminas, minerales, partículas, hierbas, especies, facilitadores de flujo, partículas de grado alimenticio y mezclas de los mismos. De preferencia se agregan sal y azúcar, cada una en niveles de desde aproximadamente 0.25% hasta aproximadamente 3%, de preferencia desde aproximadamente 0.25% hasta aproximadamente 1.5%.
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Los ingredientes secundarios preferidos para impartir sabor o para presentación estética incluyen vegetales deshidratados, cebolla, ajo, estragón, eneldo, mejorana, salvia, albahaca, tomillo, orégano, comino, cilantro, chile en polvo, cilantro, mostaza, semilla de mostaza, romero, pimentón, curry, cardamomo, semillas de hinojo, bayo, laurel, clavo de olor, fennugrek, perejil, curcumina, cebollines, chalotes, puerros, chalotes, pimiento cayena, pimiento verde y chiles. La adición de partículas visualmente discernibles puede mejorar el atractivo visual de la botana terminada. La adición de partículas saborizantes puede reducir o eliminar la necesidad de agregar saborizantes o condimentos tópicos. Además, las partículas que son funcionales, tales como fibras, vitaminas o minerales, pueden mejorar los beneficios para la salud que la botana proporcina. Las partículas adecuadas para ser utilizadas en esta invención incluyen, en forma no exclusiva, a salvado de cereal (por ejemplo salvado de trigo, arroz o de maíz) , especies, hierbas, vegetales en polvo, nueces, semillas, vegetales secos (por ejemplo jitomates secados al sol, pimientos verdes o rojos secos) , frutas secas o mezclas de los mismos. Se puede consultar una aproximación de adición de ingredientes secundarios para mejorar la textura y apariencia del producto final en la Patente de los Estados
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Unidos de América 5,110,613 (Brown y colaboradores, 1992). Las propiedades de expansión de la masa pueden ser confeccionadas adicionalmente por medio de la adición de agentes plastificantes tales como monosacáridos, polisacáridos y alcoholes comestibles. Se pueden encontrar algunas referencias de las composiciones utilizando estos materiales en la Patente de los Estados Unidos de América 4,735,811 (Skarra y colaboradores, 1988) y en la Patente de los Estados Unidos de América 4,869,911 (Keller, 1989). La Vitamina C puede, de preferencia, ser agregada a un nivel tal que la botana final comprenda desde aproximadamente 2 mg hasta aproximadamente 120 mg, de preferencia desde aproximadamente 15 mg hasta aproximadamente 60 mg, de Vitamina C por cada onza de botana. Además, con la finalidad de proporcionarle beneficios nutricionales a la botana, la Vitamina C también puede funcionar como un potenciador de sabor y como un antioxidante . Otro ingrediente secundario que puede ser incluido en la mezcla de harina o como parte de un sistema acuoso es el ácido cítrico. El ácido cítrico puede ser agregado para reducir el desarrollo del color bronceado durante la cocción de la masa y para actuar como un agente quelante con la finalidad de reducir la oxidación de lípidos a causa de los metales que pudieran estar
contenidos en el aceite de freído. El ácido cítrico de preferencia se agrega, en peso de harina, a un nivel de desde aproximadamente 0.01% hasta aproximadamente 1.5%, con mayor preferencia desde aproximadamente 0.05% hasta aproximadamente 1.0%. Un ingrediente secundario que puede ser añadido para incrementar más allá la fuerza de la lámina de masa es un salvado de maíz aspirado, el cual se puede consultar en la Patente de los Estados Unidos de América 6,056,990
(Delrue y colaboradores, 2000) .
2. PROPIEDADES DE LA MEZCLA DE INGREDIENTES Para obtener un producto terminado con la textura crujiente y quebradiza deseada, es importante que la mezcla de ingredientes tenga ciertas propiedades físicas que se caracterizan por: (1) viscosidad, (2) índice de absorción de agua ("WAI") y (3) distribución de tamaño de partícula ( " PSD" ) . La viscosidad preferida de la mezcla de ingredientes se caracteriza por una temperatura de empastado de desde aproximadamente 150°F hasta aproximadamente 200°F, con mayor preferencia desde aproximadamente 155°F hasta aproximadamente 185°F; una viscosidad pico de desde aproximadamente 300 cp hasta aproximadamente 1100 cp, con mayor preferencia desde
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aproximadamente 400 cp hasta aproximadamente 700 cp; y una viscosidad final de desde aproximadamente 400 cp hasta aproximadamente 5000 cp, con mayor preferencia desde aproximadamente 1000 cp hasta aproximadamente 1500 cp. La mezcla de ingredientes preferida deberá tener adicionalmente un WAI de desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 4, con mayor preferencia desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 3.5. Además, el PSD de la mezcla de ingredientes deberá ser tal que la cantidad que permanezca, en peso, sobre un tamiz estándar de EUA número 16, deberá ser de desde aproximadamente 0% hasta aproximadamente 8%, de preferencia desde aproximadamente 0.5% hasta aproximadamente 5%, con mayor preferencia desde aproximadamente 0.5% hasta aproximadamente 2%; la cantidad, en peso, que permanezca sobre un tamiz estándar de EUA número 25 deberá ser de desde aproximadamente 2% hasta aproximadamente 25%, de preferencia desde aproximadamente 4% hasta aproximadamente 15%, con mayor preferencia desde aproximadamente 6% hasta aproximadamente 12%; la cantidad, en peso, que permanezca sobre un tamiz estándar de EUA número 40 deberá ser de desde aproximadamente 3% hasta aproximadamente 30%, de preferencia desde aproximadamente 6% hasta aproximadamente 27%, con mayor preferencia desde aproximadamente 7% hasta aproximadamente 15%; la cantidad
que permanezca sobre un tamiz estándar de EUA número 100 deberá ser de desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 70%, de preferencia desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 60%, con mayor preferencia desde aproximadamente 25% hasta aproximadamente 55%; la cantidad que permanezca sobre un tamiz estándar de EUA número 200 deberá ser de desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 40%, de preferencia desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 30%, con mayor preferencia desde aproximadamente 15% hasta aproximadamente 25%.
3. AGUA TOTAL Y AGUA AÑADIDA La masa de la presente invención comprende menos de aproximadamente 50% de agua añadida, de preferencia desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 40%, con mayor preferencia desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 37%, aún con mayor preferencia desde aproximadamente 25% hasta aproximadamente 36% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 28% hasta aproximadamente 34%. Este nivel de agua proporciona una masa laminable, cohesiva a la cual se le puede dar una forma. La masa de la presente invención comprende menos de aproximadamente 60% de agua total, de preferencia desde aproximadamente 30% hasta aproximadamente 50%, con mayor
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preferencia desde aproximadamente 30% hasta aproximadamente 47%, aún con mayor preferencia desde aproximadamente 35% hasta aproximadamente 46% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 38% hasta aproximadamente 44%. Puede ser más conveniente determinar la composición de la masa con base en el agua total cuando la mezcla de ingredientes incluya un material con base de almidón precocido húmedo . De preferencia, la temperatura del agua añadida se encuentra dentro del intervalo de desde aproximadamente 75°F hasta aproximadamente 185°F, con mayor preferencia desde aproximadamente 95°F hasta aproximadamente 185°F, aún con mayor preferencia desde aproximadamente 140°F hasta aproximadamente 185°F y con preferencia superlativa desde aproximadamente 160°F hasta aproximadamente 180°F. Los aditivos que son solubles en agua o que tienen la capacidad de formar una suspensión, pueden estar incluidos, en forma opcional, con el agua añadida para formar una pre-mezcla en un sistema acuoso. Algunos ejemplos de esa clase de aditivos opcionales incluyen sal, azúcar, ácido cítrico, ácido ascórbico, saborizantes, almidones hidrolizados con un DE de desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 36 y facilitadores del proceso tales como lípidos o emulsificantes.
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4. EMULSIFICANTE Se puede incluir en la masa un emulsificante en forma opcional. El emulsificante ayuda a mantener la integridad de la estructura del almidón de la masa y la reología durante el proceso de laminado y también ayuda a reducir la adhesividad de la masa sensible a la presión. Típicamente, los emulsificantes se agregan a la masa con base en el peso del harina, en una cantidad de desde aproximadamente 0.01% hasta aproximadamente 6%, de preferencia desde aproximadamente 0.05% hasta aproximadamente 4% y con mayor preferencia desde aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 1.2%. Los emulsificantes adecuados incluyen lecitina, mono y diglicéridos, esteres de ácido tartárico diacetilo, mono y diésteres de propilen glicol, poligliceroles y mezclas de los mismos. Se pueden utilizar emulsificantes de poliglicerol tales como los monoésteres de poliglicerol. De manera particular los monoglicéridos preferidos se distribuyen bajo los nombres comerciales de Dimodan® comercialmente disponible en Danisco, New Century, Kansas y DMG® 70, comercialmente disponible en Archer Daniels Midland Company, Decatur, Illinois. Un emulsificante especialmente preferido es la lecitina. De preferencia, la lecitina se agrega en una suspensión de aceite durante la preparación de la masa o
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como un polvo seco como parte de la mezcla de harina. También aceptable, pero no tan preferida, es la adición de lecitina por medio de una suspensión acuosa, tal como se describe en la Patente de los Estados Unidos de América No . 4,560,569, publicada el 24 de diciembre de 1985 otorgada a Ivers y colaboradores . Con la finalidad de producir una masa no adhesiva pero que no comprometa la textura crujiente del producto final, el nivel de lecitina por peso de harina seca deberá ser menor de aproximadamente 2%, con mayor preferencia menor de aproximadamente 1.2%, aún con mayor preferencia menor de aproximadamente 0.7% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 0.5%. Las lecitinas en polvo especialmente preferidas incluyen Precept® 8160 y Precept® 8162, marcas comercialmente disponibles en the Central Soya Co . , Fort Wayne, Indiana and the Ultralec-F comercialmente disponible en the ADM Co . , de Decatur, Illinois. Otros emulsificantes preferidos incluyen esteres de poliglicerol de menor peso molecular. Estos son predominantemente poligliceroles que son entidades de diglicerol o triglicerol. Cuando la glicerina se polimeriza, se forma una mezcla de poligliceroles. Un emulsificante preferido para ser utilizado en esta invención es un monoéster de diglicerol,
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el cual es una mezcla de monoésteres de poliglicerol, la cual es predominantemente un diglicerol . Los ácidos grasos preferidos empleados para elaborar los esteres son ácidos grasos saturados e insaturados que tienen desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 22 átomos de carbono. El monoéster de diglicerol más preferido es el monopalmitato de diglicerol. El nivel de éster de poliglicerol agregado por peso de harina seca deberá ser menor de aproximadamente 1%, con mayor preferencia menor de aproximadamente 0.7%, aún con mayor preferencia menor de aproximadamente 0.3% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 0.02% hasta aproximadamente 0.15%. Un emulsificante especialmente preferido incluye una mezcla de lecitina y éster de poliglicerol en forma de una suspensión acuosa. El emulsificante puede ser agregado por medio de una variedad de métodos. Por ejemplo, el emulsificante puede ser mezclado como un flujo por separado con el harina y el agua, pre-mezclado con una solución acuosa para formar una suspensión o emulsión que posteriormente se agrega a la masa o bien se puede añadir como un ingrediente seco a la mezcla de harina. Cuando se mezcle el emulsificante con un sistema acuoso, es importante combinar con aspas la mezcla acuosa completamente con el emulsificante con la finalidad de dispersar el emulsificante como una fase de gotitas finas.
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Además, el emulsificante puede ser disuelto en una grasa o en un poliol poliéster de ácido graso tal como el Olean™, comercialmente disponible en The Procter and Gamble Company. De preferencia, el emulsificante se calienta para formarlo en un estado líquido, a una temperatura mayor de aproximadamente 150°F, posteriormente se mezcla con un sistema acuoso que está a una temperatura mayor de aproximadamente 150°F, con mayor preferencia mayor de aproximadamente 170°F. Como una alternativa, el emulsificante se puede añadir por medio de una aplicación tópica a la masa o bien por medio del recubrimiento de las piezas del equipo para la elaboración de la masa. El emulsificante puede ser aplicado a la superficie de la masa laminada por medio de cualquier cantidad de medios incluyendo, en forma no exclusiva, rociado, recubrimiento del rodillo, recubrimiento con mecha o mediante una brocha, a una frecuencia de aplicación continua o intermitente. De preferencia, cuando se aplique en cualquiera de esas formas, el emulsificante se diluye en un vehículo acuoso o de lípidos con la finalidad de permitir una mayor extensión en la distribución a través de la superficie de la lámina de masa. Un método alternativo se describe en la Patente de los Estados Unidos de América No. 4,608,264, publicada
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el 26 de agosto de 1986 otorgada a Fan y colaboradores, la cual muestra el lavado de las piezas de botana en una mezcla de aceite/emulsificante antes del freído. El sistema de emulsificante también puede ser aplicado sobre la superficie del equipo de fabricación de la masa para disminuir la tensión de la superficie y la posible adherencia de la superficie del equipo. Se pueden aplicar sistemas de emulsificante acuoso o lípido diluidos por medios de procesos similares a aquellos que se emplean para la aplicación sobre la superficie de la lámina de masa. Un método para aplicar el emulsificante sobre la superficie de la lámina de masa se describe en la Patente de los Estados Unidos de América 4,567,051 (Baker y colaboradores, 1986) y que se encuentra incorporada en esta invención como referencia.
. PREPARACIÓN DE LA MASA La mezcla de ingredientes se combina con agua añadida para formar la masa cuando la mezcla de ingredientes comprende esencialmente los componentes de harina seca. La masa incluye desde aproximadamente 50% hasta aproximadamente 80% de mezcla de harina y desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 50% de componentes líquidos. Además, la masa puede incluir desde aproximadamente 0.01% hasta aproximadamente 6% de
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emulsificante con base en el peso de la mezcla de ingredientes sobre una base seca. La masa incluye desde aproximadamente 30% hasta aproximadamente 60% de agua total que puede ser proporcionada ya sea por humedad presente inherentemente dentro de los materiales, presente en un material con base de almidón precocido húmedo, a partir de agua añadida o cualguier combinación de los mismos. Antes de combinar los ingredientes secos con agua y emulsificantes para formar una masa, es conveniente pre-mezclar los ingredientes secos para obtener una composición homogénea. Es muy importante la hidratación adecuada para poder lograr la masa adecuada y las propiedades finales del producto adecuadas. La forma en que se mezcla la masa tiene un gran impacto sobre la hidratación. Un sub mezclado origina una distribución de la humedad al azar, desigual con harina seca entremezclada en la masa. Un sobre mezclado puede crear que los almidones pre-gelatinizados se hinchen demasiado y que absorban demasiada agua, conduciendo a masas duras y adhesivas. El nivel de mezclado es aún más importante en la elaboración de frituras de tortilla anidada debido a que el nivel de distribución de agua afecta en que tan bien el vapor tendrá la capacidad de evaporarse fuera de las superficies de los moldes de freído. Cuando la masa se sobremezcla, se
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origina un mayor nivel de unión dentro de los almidones pre-gelatinizados que ocasionará que el agua se libere más lentamente durante el freído. La liberación retrasada de vapor puede conducir a una menor expansión debido a que la viscosidad de la superficie de la masa se incrementa antes de que cualquier expansión significativa hubiera ocurrido. La masa no tiene la capacidad de experimentar una velocidad constante y rápida de deshidratación tempranamente en el período de freído el cual es crítico para desarrollar una estructura expandida. Se pueden utilizar una amplia variedad de mezcladores para mezclar la masa. La masa puede ser mezclada en lotes con un diseño de paleta de tipo sigma o de moño preferido tal como las fabricadas por APV Baker de Grand Rapids, MI. También se puede emplear una mezcladora de tipo planetario para mezclar en lotes . La longitud del tiempo de mezclado con estos tipos de mezcladoras es, por lo general, de orden de desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 10 minutos y las revoluciones de la paleta por minuto son relativamente bajas, a desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 35 rpm. Un tipo alternativo de mezcladora en lotes con una velocidad de producción más elevada es una Mezcladora Universal fabricada por The Stephan Machinery Co . Inc. de Columbus, Ohio, en la cual se mezcla un lote de masa mucho más grande con una hélice de
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alta velocidad del paleta de mezclado en donde esta clase de mezcladoras y de productos resultantes de esas mezcladoras se pueden consultar en la Patente de los Estados Unidos de América 5,395,637 (Reece, 1995) y en la Patente de los Estados Unidos de América 5,401,522 (Reece, 1995) . Para este desarrollo se prefiere un mezclado continuo. Se pueden emplear extrusores de una sola rosca o de doble rosca para mezclar la masa. Algunos ejemplos de estos tipos de procesos utilizados para mezclar se pueden encontrar en la Patente de los Estados Unidos de América
Número 5,147,675 (Gage y colaboradores 1992) y en la
Patente de los Estados Unidos de América Number 4,778,690
(Sadel, Jr. y colaboradores, 1988) . Un tipo de mezcladora de barrena grande en la cual la masa es transportada en forma continua a través de una caja cerrada es otra opción de mezclado continuo en donde la velocidad de la paleta de mezclado es más elevada y el tiempo de residencia de la masa es menor que el de una operación de mezclado en lotes. Estos tipos de mezcladoras son fabricadas por The Exact Mixing Co . de Memphis, TN, APV Baker Inc. de Grand Rapids, MI y por Paragon Wilson Co . de South San Francisco, CA. El tiempo de residencia típico para este tipo de mezcladora se encuentra en el orden de desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 4 minutos con una velocidad de la paleta de mezclado de desde aproximadamente 100 hasta aproximadamente
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300 rpm. Un proceso de mezclado continuo especialmente preferido para el actual desarrollo es un Turbulizer Mixer® fabricado por The Hosakawa Bepex Co. Inc. de Minneapolis, Minnesota en el cual la masa se aglomera rápidamente mientras que simultáneamente experimenta una acción desmenuzante que reduce la masa a un polvo grueso, cohesivo a la salida de la mezcladora. La distribución de agua en la mezcladora se lleva a cabo idealmente con una o más boquillas cerca del lugar en donde el harina alimentará a la mezcladora. De manera sorprendente se encontró que las propiedades deseadas de la masa se pueden lograr con mezcladoras con configuraciones geométricas extensamente diferentes controlando específicamente el nivel de entrada de trabajo y fuerza de cuchilla que experimenta la masa. Fue importante que la masa se movía, por lo general, en una dirección consistente en la mezcladora, de preferencia se movía radialmente desde el eje hacia la pared de la mezcladora con un flujo inverso mínimo. Esto permite se presente un esquileo y un trabajo de la masa consistentes. La energía consumida por masa de pasta durante el ciclo de mezclado es un indicador relacionado con un mezclado de la masa apropiado para lograr los niveles deseados de hidratación del almidón. La energía consumida por la mezcladora puede medirse con un medidor de energía
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comercialmente disponible como por ejemplo, un Power Harmonios Analyzer Modelo 4113 fabricado por Fluke Co . Inc.. El consumo de energía de la mezcladora funcionando a velocidades designadas sin carga de masa se resta del consumo de energía de la mezcladora cargada con masa funcionando en las mismas condiciones de proceso para obtener la energía realmente utilizada para mezclar la masa independiente de cualquier pérdida inercial o mecánica generada por el equipo de mezclado. Por ejemplo, las medidas sin carga y con carga deberán tomarse mientras la mezcladora se encuentra funcionando a las mismas revoluciones por minuto (RPM) . La proporción de energía hacia la masa de la pasta deberá encontrarse en un valor dentro del intervalo de desde aproximadamente 0.7 hasta aproximadamente 50 joules/g-masa, de preferencia desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 45 joules/g-masa, con mayor preferencia desde aproximadamente 6 hasta aproximadamente 40 joules/g-masa y con preferencia superlativa desde aproximadamente 14 hasta aproximadamente 38 joules/g-masa. El mezclado con cuchilla experimentado por la masa puede ser además caracterizado por medio de la velocidad periférica de paleta de la mezcladora, por el número de Froude y por la proporción de mezclado con cuchilla que es la proporción del área de la superficie de la cuchilla con respecto al área de la superficie de la
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pared de la mezcladora por unidad de tiempo. La velocidad periférica de paleta puede ser determinada por medio del diámetro y de la velocidad de rotación de la mezcladora deberá encontrarse dentro del intervalo de desde aproximadamente 200 pies por minuto (FPM, por sus siglas en inglés) hasta aproximadamente 15,000 FPM, de preferencia desde aproximadamente 1000 FPM hasta aproximadamente 12,000 FPM, y con preferencia superlativa desde aproximadamente 2000 FPM hasta aproximadamente 10,000 FPM. El número de Froude es una relación sin dimensión de las fuerzas inerciales a gravimétricas experimentadas durante el mezclado y se relaciona con que tan bien se mueve la masa hacia la zona de mezclado en la carcaza de la mezcladora. Los cálculos para obtener éste parámetro se pueden consultar en la p. 320, Food Processing Operations and Scale Up, K.J. Valentas y colaboradores (Marcel Dekker Inc., New York, N.Y. , 1991) . El número de Froude es de preferencia mayor de aproximadamente 25, con mayor preferencia mayor de aproximadamente 150 y con preferencia superlativa desde aproximadamente 160 hasta aproximadamente 600. La proporción de mezclado con cuchilla aporta un indicador de cuanto tiempo se corta la masa entre la cuchilla de la mezcladora y la pared. Esto puede ser calculado midiendo la longitud total de la cuchilla que quedará frente a la pared de la mezcladora multiplicada por
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la velocidad periférica de paleta dividida por el área de la superficie de la mezcladora. En el caso de que se encuentre presente más de una cuchilla en la mezcladora, entonces se suman acumulativamente las longitudes de todas las cuchillas. La proporción de mezclado con cuchilla deberá ser desde aproximadamente 100 hasta aproximadamente 10,000 minutos"1 , de preferencia desde aproximadamente 800 hasta aproximadamente 7000 minutos"1 y con preferencia superlativa desde aproximadamente 1000 hasta aproximadamente 5000 minutos"1. El área de la superficie de la cuchilla, la velocidad de la mezcladora y la cantidad de masa cargada en la mezcladora pueden variar con la finalidad de conseguir la energía deseada para las proporciones de masa y de mezclado con cuchilla. La masa se transforma en una lámina continua delgada después del mezclado. Existe una diversidad de métodos para realizar el laminado, disponibles para aquellos que dominan el campo técnico. El proceso más común involucra pasar la masa a través del nip formado entre un par de rodillos de tamaño similar que rotan en direcciones opuestas hacia sí mismos, en donde el grosor de la lámina se controla por medio del hueco que se mantiene entre los rodillos. El grosor de la masa es un parámetro importante que tiene un efecto sobre la calidad final de producto, sobre la fuerza de la lámina de masa, sobre el
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peso del producto final subsiguientemente sobre el peso neto envasado y sobre la longitud del tiempo de freído necesaria para evaporar el agua de la masa. El grosor de la lámina de masa deberá ser de desde aproximadamente 0.018 hasta aproximadamente 0.07 pulgadas, de preferencia desde aproximadamente 0.022 hasta aproximadamente 0.055 pulgadas, con mayor preferencia desde aproximadamente 0.025 hasta aproximadamente 0.04 pulgadas y con preferencia superlativa desde aproximadamente 0.026 hasta aproximadamente 0.034 pulgadas. El hueco que queda entre los rodillos de laminado se puede ajustar para proporcionar el grosor deseado. Se puede emplear un proceso de laminado y calibración alternadamente en los casos en los que primero se hace pasar la masa por un primer juego de rodillos para proporcionar una lámina gruesa y posteriormente pasando esa lámina subsiguientemente entre cualquier cantidad de juegos de rodillos para reducir de manera secuencial el grosor de la lámina con cada juego de rodillos. Típicamente existen de tres a cuatro pares de rodillos después de loas primeros rodillos de laminado. El equipo de rodillos de laminado que tiene la capacidad de proporcionar el grosor deseado para la elaboración de frituras de tortilla se puede consultar en la Patente de los Estados Unidos de América 4,405,298 (Bain, 1983), Patente de los Estados Unidos de
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América 5,470,599 (Ruhe, 1995), Patente de los Estados Unidos de América 5,576,033 (Herrera, 1996), Patente de los Estados Unidos de América 5,580,583 (Cardis y colaboradores, 1996) , Patente de los Estados Unidos de América 5,626,898 (Cardis y colaboradores, 1997), Patente de los Estados Unidos de América 5,635,235 (Sánchez y colaboradores, 1997) , Patente de los Estados Unidos de América 5,673,609 (Sánchez y colaboradores, 1997), Patente de los Estados Unidos de América 5,720,990 (Lawrence y colaboradores, 1998) , Patente WO 95/05742 (Cardis y colaboradores, 1994), Patente WO 95/05744 (Cardis y colaboradores, 1993). El proceso de molienda preferido para este desarrollo se describe en la Patente WO 95/07610 (Dawes y colaboradores, 1996) . Se encontró durante el curso de este desarrollo que cuando se mantenía un rango específico de temperaturas de laminado, se tenía como resultado un producto final mejorado y mayor capacidad de laminado. Un mezclado de masa que tenga la capacidad de producir una fritura de tortilla en molde con características deseables de burbujas en la superficie, involucra la liberación de almidones libres para promover la unión del almidón y una fuerza tensora en la masa que sea capaz de sostener la expansión. Los almidones libres pueden también incrementar, de manera adversa, las propiedades de
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adhesión sensible a la presión de la lámina de masa, conduciendo a una adhesión de la masa a los rodillos utilizados para laminar la masa u otras piezas flujo abajo del equipo que tengan contacto con la masa. La adhesión sensible a la presión ocurre cuando la masa tiene la capacidad de fluir y de humedecer la superficie de un material con una tensión de la superficie mucho más elevada. Conforme se comprime una masa, la viscosidad disminuye momentáneamente y la masa fluye a través de la superficie del rodillo de laminado. La combinación de un incremento en el área de contacto con la superficie y un gran diferencial en la tensión de la superficie con los rodillos de laminado, ocasiona que la masa se pegue. Típicamente, los rodillos de laminado están fabricados en acero inoxidable, el cual puede tener una tensión de la superficie de aproximadamente varios miles de dinas/cm2 contra aproximadamente varios cientos de dinas/cm2 de la masa que se encuentra a una temperatura de aproximadamente 1202F hasta aproximadamente 1402F. De preferencia los rodillos utilizados para laminar la masa tienen- un control de temperatura. Enfriar la masa por medio de los rodillos de laminado puede disminuir ambos mecanismos de adhesión sensible a la presión actuando como un amortiguador térmico que permite que la masa abultada fluya, pero que incrementa la viscosidad de la superficie de la masa local
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disminuyendo, de esta manera, la cantidad de área de contacto con la superficie del rodillo de laminado. La masa más fría también tiene un menor diferencial de tensión de la superficie respecto a los rodillos de laminado. La temperatura de la lámina de masa se mantiene idealmente en menos de aproximadamente 1202F, de preferencia menos de aproximadamente 110 SF, con mayor preferencia menos de aproximadamente 105 aF, con mucho mayor preferencia desde aproximadamente 752F hasta aproximadamente 1052F y con preferencia superlativa desde aproximadamente 852F hasta aproximadamente 1002F. La temperatura de la superficie en cualquier punto del rodillo de laminado posterior se debe mantener en una temperatura de desde aproximadamente 342F hasta aproximadamente 802F, con mayor preferencia desde aproximadamente 452F hasta aproximadamente 702F, con preferencia superlativa desde aproximadamente 502F hasta aproximadamente 652F. La temperatura de la superficie en cualquier punto del rodillo de laminado frontal se debe mantener en una temperatura de desde aproximadamente 85 aF hasta aproximadamente 1202F, con mayor preferencia desde aproximadamente 902F hasta aproximadamente 110 aF, con preferencia superlativa desde aproximadamente 902F hasta aproximadamente 1052F. Los rodillos se enfrían de preferencia haciendo fluir un fluido de temperatura controlada a través de una plancha abierta o
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de un tubo dentro del interior de los rodillos, de preferencia cerca de la parte inferior de la superficie del rodillo. Se puede utilizar una diversidad de fluidos para enfriar los rodillos incluyendo agua, glicol, glicerina, soluciones que contienen sal tales como una salmuera, fluidos térmicos comercialmente disponibles, ceras, aceites minerales, aceites de petróleo, aceites naturales derivados de animales, vegetales o plantas. El empleo de agua y glicol es la modalidad preferida para este desarrollo, en donde el glicol a una temperatura de desde aproximadamente 32F hasta aproximadamente 152F, de preferencia desde aproximadamente 52F hasta aproximadamente 102F se emplea para enfriar el rodillo de laminado posterior y el agua a una temperatura de desde aproximadamente 402F hasta aproximadamente 902F, de preferencia desde aproximadamente 552F hasta aproximadamente 802F se emplea para controlar la temperatura del rodillo de laminado frontal. Como una alternativa, se puede controlar la temperatura de los rodillos de laminado por medio del contacto con un fluido externo como por ejemplo, soplando un gas de temperatura controlada tal como el aire a una elevada velocidad, a través de la superficie del rodillo o bien, recubriendo ya sea continuamente o intermitentemente el rodillo con un líquido, en donde el líquido puede ser calentado o enfriado para proporcionar la temperatura
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deseada en la superficie del rodillo de laminado. Un proceso adicional alternativo es recubrir los rodillos con un fluido evaporable tal como el etanol y agua, en donde el calor latente de vaporización del fluido toma energía de la superficie del rodillo de laminado. Todas las alternativas de control de temperatura externo son mucho menos preferidas debido a que cualquiera de los materiales fluidos puede entrar en contacto con el flujo de producto o puede crear otros problemas operativos como por ejemplo, la transferencia de los fluidos a otras áreas del equipo. La masa puede ser cortada en cualquier cantidad de figuras de dos dimensiones, después de haber sido laminada al grosor deseado. Las figuras adecuadas se pueden formar por medio de cualquier combinación de líneas o curvas. La figura proyectada de la pieza de masa puede incluir, en forma no exclusiva, paralelepípedos, polígonos, círculos, óvalos, parábolas, elipses o secciones de cualguiera de los mismos. Las figuras preferidas incluyen _ cuadrados, diamantes, rectángulos, trapezoides, paralelogramos, triángulos, círculos, óvalos, corbatas, estrellas o elipses, las figuras con mayor preferencia incluyen óvalos, círculos, diamantes y triángulos y las figuras con preferencia superlativa incluyen triángulos. De manera opcional, los bordes de cualquiera de las piezas de botana puedes ser curvos con la finalidad de proporcionar una mayor área en la
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superficie para facilitar la sujeción de la pieza de botana final o para añadir peso neto. La masa puede ser cortada en piezas por medio de un rodillo de corte que esté en contacto con el rodillo de laminado frontal. El rodillo de corte puede consistir de subestructuras elevadas con la forma de la figura deseada de la pieza de masa, unidas a la superficie del rodillo de corte en donde el contorno a lo largo del borde exterior superior de la subestructura se eleva de tal manera que se crea una interferencia que corta la masa cuando el borde exterior elevado se pone en contacto con la superficie del rodillo de laminado que contiene la lámina de masa. Los procesos que utilizan el corte frente a un rodillo de laminado se pueden encontrar en la Patente de los Estados Unidos de América 4,348,166 (Fowler, 1982) y que se encuentra incorporada en esta invención como referencia. Como una alternativa, la masa puede ser cortada por medio de una serie de superficies delgadas, afiladas tales como cuchillos o cilindros que son guiados mecánicamente o que cortan en contra de la dirección de las fuerzas de momento de la masa para crear piezas individuales. Este tipo de proceso puede ser fácilmente utilizado para cortar tiras de masa, de preferencia figures con lados paralelos, pero no es tan útil para figuras con forma curva o irregular.
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Una opción de un tercer proceso involucra alimentar la masa mezclada entre un par de rodillos, en donde un rodillo tiene cavidades bajas que se encuentran en la forma deseada de la pieza de botana a una profundidad por debajo de la superficie del rodillo que iguala al grosor deseado de la masa de la pieza de botana. El rodillo posterior típicamente es no uniforme y contiene ya sea barras elevadas o soportes o canales de corte o canales de corte bajos que corren a través de la superficie del rodillo en forma perpendicular a al dirección de la masa, que sirven para capturar y propulsar la masa hacia el nip formado entre los rodillos frontal y posterior. La masa es comprimida hacia adentro de las cavidades con la figura deseada para formar las piezas de botana, las cuales salen hacia fuera de las cavidades conforme el rodillo rota hacia una posición más baja. Este tipo de proceso de moldeo rotativo se puede consultar en la Patente de los Estados Unidos de América 4,586,888 (Anderson, 1986), Patente de los Estados Unidos de América 4,978,548 (Cope y colaboradores, 1990) y en el caso en el que una película no adhesiva se coloca entre la cavidad del molde y la masa para reducir la adhesión en la Patente de los Estados Unidos de América 5,683,734 (Israe, 1997), las cuales se encuentran incorporadas en esta invención como referencia. Una cuarta opción del proceso es cortar la masa
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en forma de una cinta con formas parcialmente cortadas conectadas en cada extremo a una pieza de masa vecina que tenga de preferencia una forma similar. La cinta se jala a lo largo por medio de una serie de bandas de cilindros para ser finalmente transferida hacia adentro de un sistema de freído. El cortado de la masa en forma de cinta y los procesos de transferencia se describen en la Patente de los Estados Unidos de América 3,872,752 (Remde y colaboradores, 1975), Patente de los Estados Unidos de América 4,032,664 (Weiss y colaboradores, 1977) , Patente de los Estados Unidos de América 4,126,706 (Hilton, 1978) y en la Patente de los Estados Unidos de América 4,567,051 (Baker y colaboradores, 1986) las cuales se encuentran incorporadas en esta invención como referencia. El proceso de corte preferido para el desarrollo presente se describe en la Patente de los Estados Unidos de América 3,520,248 (MacKendrick, 1970) y se encuentra incorporada en esta invención como referencia. El proceso preferido utiliza una operación de corte por separado posterior al laminado, en donde la lamina se pasa entre un par de rodillos de tamaño similar que rotan en sentido contrario a las manecillas del reloj hacia sí mismos, siendo uno de ellos un rodillo de corte tal como el que se describió anteriormente. El segundo rodillo es un rodillo de transferencia al vacío que toma la pieza de masa cortada
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y la saca fuera de la cavidad de corte y posteriormente rota hacia una posición por encima de la mitad inferior de un molde para freído y de preferencia hace que la pieza de masa vuele para depositarla sobre el vehículo de la mitad del molde. Una modalidad alternativa del proceso sería cortar la masa entre dos rodillos que contengan cortadores de esquileo intermallas los cuales se pueden consultar en la Patente de los Estados Unidos de América 4,108,033 (Bembenek, 1978) la cual se encuentra incorporada en esta invención como referencia. Una modalidad alternativa para darle forma a la masa sería el uso de un pistón o extrusor formador de cuchilla baja, de baja presión que comprima la masa a través de un troquel o placa con un orificio cortado en la forma deseada. La masa formada se desprende de la cara del troquel o placa con orificio al grosor deseado. El equipo que realiza esta función es fabricado por The Reading Pretzel Co . Inc. of Reading, PA.
6. PROPIEDADES DE LA MASA Se analizan diversas propiedades de la masa que son críticas en el sentido de suministrar un desempeño aceptable de laminado, de capacidad de formación de una fritura con forma definida y de atributos deseados de textura en la tortilla. La fuerza y extensibilidad de la
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lamina de masa son dos parámetros que se correlacionan fuertemente con la capacidad de formar una lámina de masa continua y de formar una figura sin que la lámina de masa se rasgue o se quiebre. La fuerza tensora y la extensibilidad se pueden medir colocando una tira cortada de masa laminada en forma vertical, entre una par de mandíbulas de sujeción simétricas dentro de un analizador de textura que tenga la capacidad de proporcionar una relación de estiramiento mientras mide la fuerza aplicada mientras jala la masa. La masa continuará siendo jalada hasta que se rompa, punto en el cual se registra la fuerza máxima aplicada a la tira de masa y la distancia de estiramiento máxima antes de romperse. La fuerza tensora de la masa deberá ser de desde aproximadamente 75 gramos-fuerza ("g-fuerza") hasta aproximadamente 400 g-fuerza, de preferencia desde aproximadamente 100 g-fuerza hasta aproximadamente 350 g-fuerza y con preferencia superlativa desde aproximadamente 120 g-fuerza hasta aproximadamente 250 g-fuerza. La extensibilidad de la masa deberá ser mayor de aproximadamente 3 mm, de preferencia desde aproximadamente 4 mm hasta aproximadamente 40 mm, con mayor preferencia desde aproximadamente 5 mm hasta aproximadamente 30 mm y con preferencia superlativa desde aproximadamente 7 mm hasta aproximadamente 20 mm. La proporción y nivel de hidratación de cada una
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de las fuentes de almidón que forman el harina es crítica para poder alcanzar una textura crujiente extendida. En el caso de que por ejemplo, los almidones pre-gelatinizados se encuentren sobre hidratados, entonces los otros almidones nativos pueden quedar presentes como un polvo seco que puede llegar a interrumpir la estructura de la masa creando demasiados puntos de ventilación del vapor produciendo una fritura menos extendida. Los almidones pre-gelatinizados sobremezciados también pueden liberar demasiado almidón libre haciendo que la masa laminada sea más propensa a los problemas de adhesión sensible a la presión. De manera recíproca, en el caso de que los almidones pre-gelatinizados no estén lo suficientemente hidratados, entonces la masa no desarrollará la suficiente fuerza tensora para retener la expansión, lo cual también origina una reducción en la expansión. Se encontró que las propiedades de hidratación de la masa eran críticas tanto para la capacidad de formar burbujas sobre la superficie de la fritura como para la fuerza de las burbujas formadas. Las burbujas de la superficie de las frituras se forman debido a la ocurrencia simultánea de dos procesos físicos. El primero es la presencia de unión de almidón en la superficie de la fritura con la fuerza suficiente para estirarse y sostener la expansión sin romperse o colapsarse. El segundo es la fácil evaporación de las
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gotas de agua libres dispersas al azar localizadas por debajo de la superficie de la estructura de almidón. Conforme el agua se evapora, se forma una burbuja que queda encerrada dentro de la matriz formada por la unión de almidón. El almidón puede estar presente en las masas de las frituras en varios niveles de gelatinización, desde células intactas nativas, que no se cocieron hasta completamente gelatinizado, hinchado y fracturado, sin ninguna pared celular intacta. El agua residirá en la masa como agua libre o unida, en donde el agua se encuentra químicamente o físicamente unida a la matriz de almidón. La presencia de agua es interactiva con el almidón y continuará cambiando las propiedades del almidón. Factores tales como la fuente de almidón, nivel de pre-tratamiento como cocción o molienda, nivel de almidones, nivel de agua, procedimientos de adición de agua y procesos de mezclado pueden todos, impactar las propiedades de hidratación las cuales incluyen el hinchamiento continuo del almidón y niveles de agua libre vs . unida. En el caso de que se encuentre presente demasiada agua libre y que ocurra muy poca interacción con el almidón, se presentará muy poca formación de burbuja debido a que se presentará una inadecuada unión de células de almidón. De manera recíproca, en el caso de que toda el agua se encuentre
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unida, no habrá agua disponible para promover la expansión de burbujas sobre la superficie de la fritura. Con la gran cantidad de variables independientes interactivas, es difícil predecir cuáles composiciones de masa y qué conjuntos de condiciones del proceso de elaboración de la masa promoverán la formación de burbujas estables, fuertes. Las propiedades de hidratación y de hinchamiento del almidón pueden correlacionarse con la viscosidad de la masa, medida por medio de un reómetro capilar. Se prepara una pequeña muestra de masa utilizando equipo a escala de laboratorio y se alimenta por medio de un pistón a través de un tubo capilar de precisión de geometría conocida en donde se mide la caída de presión a través del orificio. La viscosidad entre una velocidad de esquileo de desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 10 sec"1 deberá encontrarse en un valor dentro del intervalo de desde aproximadamente 5,000 pascales-segundos (pascales-s) hasta aproximadamente 50,000 pascales-s, de preferencia desde aproximadamente 10,000 pascales-s hasta aproximadamente 40,000 pascales-s y con mayor preferencia desde aproximadamente 15,000 pascales-s hasta aproximadamente 30,000 pascales-s. La viscosidad a una velocidad esquileo de aproximadamente 100 sec"1 deberá estar en un intervalo de desde aproximadamente 3,000 pascales-s hasta
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aproximadamente 20,000 pascales-s, de preferencia desde aproximadamente 6, 000 pascales-s hasta aproximadamente 15,00 pascales-s y con mayor preferencia desde aproximadamente 7,000 pascales-s hasta aproximadamente 10,000 pascales-s. La viscosidad a una velocidad de esquileo de aproximadamente 1000 sec"1 deberá estar dentro del intervalo de desde aproximadamente 200 pascales-s hasta aproximadamente 7,000 pascales-s, de preferencia desde aproximadamente 1000 pascales-s hasta aproximadamente 4,000 pascales-s y con preferencia superlativa desde aproximadamente 1500 pascales-s hasta aproximadamente 3,000 pascales-s . La adhesividad de la masa puede impactar fácilmente la confiabilidad de las operaciones de formación de la masa. Desde una adhesión indeseable hasta el equipo de formación de la masa pueden limitar la velocidad de producción avanzando hacia un paro completo con una situación económica indeseable. Se encontró durante el curso del presente desarrollo que las propiedades adhesivas de la masa pueden ser determinadas por medio de un método conveniente, que mide el consumo de energía durante el mezclado a diversas condiciones de formulación y de proceso. La masa se mezcla en un procesador de alimentos que se encuentra conectado a un medidor de energía. Se pueden analizar fácilmente los efectos sobre la adhesión de
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la variación de los ingredientes y su relación dentro de la mezcla de ingredientes, nivel de agua y temperatura del agua. Se monitorea la energía consumida por el mezclador del procesador de alimentos, conforme la masa se mezcla. Una masa con tendencia mínima a la adhesión o bien, que no presente adhesión, mostrará o un incremento mínimo o ningún incremento en el consumo de energía en el transcurso del mezclado o inclusive puede mostrar una ligera disminución de consumo de energía. De manera recíproca, una masa adhesiva exhibirá un rápido incremento en el consumo de energía una vez que la mezcla de ingredientes se hubiera hidratado. De preferencia, la masa exhibe una gráfica de energía consumida durante el mezclado vs tiempo que es esencialmente una línea plana o una línea con un ligero incremento o disminución de la pendiente. Se ha observado que una masa adhesiva puede aglomerarse muy rápidamente durante la prueba de mezclado formando una sola bola de masa grande. Cuando ocurre esta aglomeración, se debe de detener la prueba debido a que la resistencia a la cuchilla del procesador de alimentos es mayor que la energía del motor y el mezclado se detiene indispensablemente. De preferencia, la masa no debe exhibir esta tendencia a la aglomeración. La tendencia de una masa a mostrar adhesividad puede ser determinada por medio de un Factor de Consumo de Energía por Adhesión que será definido como la
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máxima proporción de incremento de energía en cualquier momento durante la prueba de mezclado con un procesador de alimentos . El factor de consumo de energía se determina calculando la pendiente de consumo de energía durante un intervalo de 30 segundos entre cualquiera de dos puntos de tiempo durante la prueba. El Factor de Consumo de Energía por Adhesión deberá ser de menos de aproximadamente 7 x 10"3 kilowatts/segundo, de preferencia menos de aproximadamente 5 x 10"3 kilowatts/segundo, con mayor preferencia menos de aproximadamente 2 x 10"3 kilowatts/segundo con mucho mayor preferencia desde aproximadamente 0 hasta aproximadamente 0.5 x 10~3 kilowatts/segundo y con preferencia superlativa desde aproximadamente -0.5 x 10"3 kilowatts/segundo hasta aproximadamente 0.5 x 10"3 kilowatts/segundo. La Figura 8 muestra una curva de consumo de energía de una masa no adhesiva y de una masa adhesiva. Como una alternativa, el nivel de agua unida en la masa laminada puede ser medido por medio de la tasa de deshidratación de la masa bajo condiciones de secado controladas. Entre más elevado sea el nivel de agua unida, menor será la tasa de deshidratación. La tasa de deshidratación puede ser medida utilizando un analizador LJ16 Moisture Analyzer Tipo PJ300MB fabricado por The Mettler Toledo Co . Inc. de Hightstown, N.J. El instrumento se ajusta para imprimir la pérdida de humedad acumulada de
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la lámina de masa cada 30 segundos. Los resultados de pérdida de humedad se convierten a una base de gramos de humedad por gramo de sólidos secos y se grafican vs . la longitud del tiempo de deshidratación, una vez que se conoce el contenido de humedad total de la lámina de masa al final de la medición. Por ejemplo, en el caso de que el peso inicial de la muestra sea de 5.0 gramos y la medida de la humedad final de la masa sea 35.0%, entonces la cantidad de agua por cantidad de sólidos secos en la masa al inicio de la medición puede ser determinada por medio de
fmaaa muestra) f%. humedad final/100) g-agua/g-sólidos secos iniciales = (masa muestra) (1.00 - % humedad final/100)
La cantidad de agua por sólidos secos en los puntos subsiguientes a lo largo de la curva de deshidratación puede ser calculada por medio de
g-agua/g-sólidos intermedios = (masa rpuestra(% humedad final/100) - (masa muestra) (intermedia % lectura pérdida de humedad/100
, (masa muestra) (1.00 - % humedad final/100)
La Figura 9 muestra una gráfica de los datos de tasa de deshidratación típica para el presente desarrollo expresada en una base de g-agua/g-sólidos (gramos- agua/gramos-sólidos) vs tiempo de secado. En general, la forma de la gráfica es bastante lineal entre aproximadamente el inicio de la medición hasta aproximadamente 5 minutos de secado. La pendiente de la
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línea que conecta a los datos graficados entre el inicio al tiempo 0 y el punto a los 5 minutos de secado, deberá tener una pendiente de desde aproximadamente 0.5 x 10"2 g-agua/g-sólidos-min hasta aproximadamente 30.0 x 10"2 g-agua/g-sólidos-min, de preferencia desde aproximadamente 1.0 x 10"2 hasta aproximadamente 20.0 x 10"2 g-agua/g-sólidos-min, con mayor preferencia desde aproximadamente 3.5 x 10"2 hasta aproximadamente 15.0 x 10"2 g-agua/g-sólidos-min y con preferencia superlativa desde aproximadamente 6.0 x 10"2 hasta aproximadamente 10.0 x 10"2 g-agua/g-sólidos-min. La viscosidad de la masa laminada puede ser medida por medio de RVA para proporcionar un indicador de potencial de hinchamiento. El grado de potencial de hinchamiento para una pieza de masa dada, estará relacionado con el nivel de entrada de trabajo recibido. En general, un incremento en la entrada de trabajo crea un incremento en la unión de la masa que puede limitar el nivel de expansión de la masa que es posible. Un incremento en los niveles de viscosidad correlacionan con un mayor potencial de hinchamiento. La lámina de masa se congela inmediatamente con nitrógeno líguido congelado después de ser recolectada y se mantiene congelada, de preferencia por medio de un congelador a baja temperatura, que se encuentre por debajo de 02F y con preferencia superlativa mediante el almacenamiento en un contenedor
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enfriado con hielo seco. La muestra se hidrata hasta un nivel controlado al momento de realizar la medición. La viscosidad pico para la masa laminada deberá ser de desde aproximadamente 25 hasta aproximadamente 850 cp, de preferencia desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 700 cp, con mayor preferencia desde aproximadamente 100 hasta aproximadamente 500 cp y con preferencia superlativa desde aproximadamente 125 hasta aproximadamente 400 cp. La viscosidad final de la masa laminada deberá ser de desde aproximadamente 250 hasta aproximadamente 2200 cp, de preferencia desde aproximadamente 400 hasta aproximadamente 1800 cp, con mayor preferencia desde aproximadamente 500 hasta aproximadamente 1600 cp y con preferencia superlativa desde aproximadamente 600 hasta aproximadamente 1500 cp. Mientras que la masa necesita tener suficiente fuerza para hacer permitir características de facilidad de laminado, también necesita ser flexible de manera que se le pueda dar forma de una figura precisa final. La temperatura de transición vitrea de la masa, T , es una medida importante que correlaciona la flexibilidad de la masa. Para que una masa sea flexible, necesita mantener ciertas propiedades de tipo de fluido de tal manera que pueda fluir alrededor de las formas del sistema de moldes de freído sin que la superficie se vea interrumpida. El punto de transición vitrea de un material dado es un
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indicador de donde inicia el material a mostrar flujo, en donde o de manera alternativa cuando un material plástico, flexible comienza a adquirir un comportamiento más parecido al de un sólido. La temperatura de transición vitrea es un indicador de donde inicia este cambio en las propiedades del material. En general, una elevada T es inversamente proporcional a la flexibilidad de la masa. La T se puede medir utilizando un analizador mecánico dinámico (DMA, por sus siglas en inglés) en donde una pequeña pieza de muestra de masa se somete a una tensión mecánica controlada y a un perfil de temperatura de tal manera que se puede medir la temperatura a la cual la masa comienza a mostrar un comportamiento fluido como resultado de la tensión. Para poder retener una lámina de masa flexible, la To deberá ser menor de aproximadamente 1002F, de preferencia desde aproximadamente 02F hasta aproximadamente 702F, con mayor preferencia desde aproximadamente 202F hasta aproximadamente 552F, aún con mayor preferencia desde aproximadamente 352F hasta aproximadamente 452F y con preferencia superlativa desde aproximadamente 362F hasta aproximadamente 422F.
C. FREÍDO Después de que las piezas de la botana han sido formadas, éstas de cuecen hasta quedar crujientes. Las
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piezas de botana pueden ser cocidas por medio de freído, por medio de un freído parcial y después cocidas en estufa, por medio de una cocción parcial en estufa y después freído, por medio de una cocción en estufa o por medio de cualquier otro método adecuado . Las piezas de botana pueden ser freídas en una composición de grasa que comprende grasa digerible, grasa no digerible o mezclas de los mismos. Una modalidad preferida del presente desarrollo es la capacidad de generar una pieza de botana con características de elevaciones en la superficie tales como una superficie con burbujas de una fritura de tortilla sin la necesidad de la etapa tradicional de cocción en estufa anterior al freído. La etapa de cocción en estufa está definida como la aplicación de calor a la masa en forma separada del freído por medio de una sola o múltiples operaciones unitarias, como por ejemplo, horneado el cual imparte calor sustancial a la masa por medio tales como quemadores de gas a propulsión directos, calentadores de convección forzada, radiación, conducción de superficies transportadoras tales como bandas o cualquier combinación de los mismos. Las referencias para la elaboración de frituras de tortilla por medio de los métodos tradicionales han sido previamente citadas y nuevamente se citan para una descripción adicional del proceso de cocción en estufa. Se puede lograr formar una fritura con una forma
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más predefinida y más controlada por medio de freído empleando una diversidad de métodos. Un método descrito en la Patente de los Estados Unidos de América 4,650,687 (Willard y colaboradores, 1987) revela una técnica en donde las piezas de masa de un tamaño dentro de un rango específico se fondean de tal manera que la presión de vapor proveniente de las regiones menos fondeadas ocasiona que la pieza de masa forme rizos en una orientación más predecible, al ser freídas en un recipiente con poca profundidad de aceite. Una aproximación alternativa se revela en la Patente WO 00/08950 (Fink y colaboradores, 2000) en la cual se coloca la masa sin moldear sobre un solo molde bajo con un molde y forma de la pieza de masa con la capacidad de retener un fluido durante un tiempo suficiente tal que cuando el fluido está caliente, como por ejemplo, a aceite a la temperatura de freído de desde aproximadamente 3402F hasta aproximadamente 4052F, la pieza de masa se pueda cocer en la superficie interior. La superficie inferior de la pieza de masa se cuece agregando aceite caliente para rellenar la región inferior del molde o transfiriendo opcionalmente la pieza de botana parcialmente cocida al azar a través de un depósito que contiene aceite caliente. El problema con ambos métodos descritos anteriormente es que las dimensiones de la pieza de fritura final pueden ser elevadamente aleatorias,
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demasiado aleatorias como para permitir un buen anidado de las piezas o como para permitir la adquisición de densidades elevadas del envasado a granel que son típicas con las piezas de botana anidada. El proceso del vapor dejando la superficie de la fritura tiene una acción violenta que deforma y distorsiona mínimamente el borde periférico de la pieza de fritura. Además, las restricciones difusionales dentro de la matriz de la masa, las cuales restringen el transporte del vapor hacia fuera de la masa, por lo general originan un comportamiento de liberación de vapor en pulsaciones el cual genera una respuesta móvil en forma de ondas a lo largo de la pieza de masa durante el freído. La pieza de fritura se expande y contrae aleatoriamente. Las formas del producto final tienen una longitud variable con respecto al radio de la anchura. De preferencia la pieza de masa está más restringida para producir frituras finales con la capacidad de lograr elevadas densidades de envasado a granel. La masa cortada en la forma deseada puede moldearse por medio de un par de correas intermallas o de marcos movibles en donde la pieza de masa se monta entre las correas y toma la forma del contorno de los mismos. Idealmente las correas continuas tienen contornos o formas de la superficie similares en localizaciones geométricamente similares, de
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tal manera que las correas se pueden juntar a una tolerancia cercana para sostener la pieza de masa en el lugar. Un proceso en el que la masa se moldea entre una correa y una rueda giratoria se revela en la Patente de los Estados Unidos de América 3,905,285 (Campbell y colaboradores, 1975) y en la Patente de los Estados Unidos de América 3,935,322 (Weiss y colaboradores, 1976). Una variación preferida es tener una sola correa o un solo juego de marcos o moldes movibles en los cuales la parte superior de la pieza de masa se encuentra apoyada en la parte inferior de la correa, marcos o moldes y la pieza de masa ya sea que flote por fuerza ascendente para permanecer en una ubicación fija o bien, de preferencia esté soportada por las corrientes convectivas del aceite de freído dirigido hacia ella. Los materiales moldeadores de los moldes o correas idealmente se perforan para permitir que la humedad se evapore de la masa para escapar hacia el aceite de freído manteniendo de esta manera una fuerza de transmisión para que continúe la transferencia de masa. Una desventaja de este tipo de procesos es que el nivel de restricción no evita que la masa se mueva hacia posiciones extrañas a las moldeadas, formando frituras dobladas o deformes . La proporción lineal del proceso se inhibe por la pérdida potencial del registro de la pieza de masa con el sistema moldeador.
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De preferencia, las piezas de fritura se fríen por medio de un método de freído continuo. Las frituras pueden ser moldeadas durante el freído en un aparato como el que se describe en la Patente de los Estados Unidos de América 3,626,466 (Liepa, 1971) . Las piezas de fritura de la actual invención más preferentemente se forman en una figura fija, constante cociendo la pieza de masas entre una par de moldes que retienen a la masa en su forma hasta que la estructura quede fija. La forma de los moldes puede ser modificada para proporcionar las figures deseadas del presente desarrollo. Antes de la inmersión en el aceite de freído, las piezas de masa pueden comenzar a experimentar una película de freído por medio del aceite residual y el calor que permanece en los moldes de freído. Las piezas de masa se cortan de la lámina de masa, se les da forma utilizando la mitad de un molde movible, abierto para crear la figura y cortar las piezas de masa y posteriormente retenerla durante el freído subsiguiente por medio de una segunda mitad de molde abierto. La masa se puede freír para establecer la estructura final con la forma deseada. Se utiliza un depósito que contiene un medio de freído. Las piezas formadas, moldeadas se pasan a través del medio de freído hasta que se establezca la forma de la fritura y las frituras están crujientes.
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Las frituras tienen un contenido de humedad final medido por el secado en un horno al_ vacío, de menos de aproximadamente 6%, de preferencia desde aproximadamente 0.4% hasta aproximadamente 3%, con mayor preferencia desde aproximadamente 0.6% hasta aproximadamente 2.5% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 0.8% hasta aproximadamente 2%. El contenido de grasa total (grasa digerible más grasa no digerible) de la pieza de fritura terminada deberá ser de desde aproximadamente 18% hasta aproximadamente 40%, de preferencia desde aproximadamente 22% hasta aproximadamente 34%, con mayor preferencia desde aproximadamente 24% hasta aproximadamente 30% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 25% hasta aproximadamente 29%. Lo que da forma a los moldes o correas de cocción son de preferencia secciones de una esfera, cilindro, parábola, parábola hiperbólica o elipsoidal, con mayor preferencia secciones de una esfera. Se encontró en el transcurso de este desarrollo que el diseño de los moldes de freído moldes o correas era crítico con respecto a permitir una suficiente proporción de liberación de vapor para suministrar una fritura de tortilla con la textura y atributos de apariencia deseados. Son importantes tres parámetros respecto al material moldeador que se pone en contacto con la superficie de la masa y estos incluyen el
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hueco que queda entre una superficie moldeadora que está siendo utilizada para darle forma a la masa y el aceite con libre flujo que está siendo utilizado para cocer la pieza de masa, el tamaño de los orificios del material moldeador y el nivel de áreas ocupadas por los orificios o áreas abiertas del material moldeador. El control del hueco permite la expansión y hace posible que la masa tenga un suficiente contacto con el aceite. El tamaño del orificio y del área abierta gobiernan directamente la proporción transferencia de vapor por medio de la cantidad de resistencia al flujo que se presenta. Un tamaño incorrecto de esos parámetros hace difícil si no es que imposible proporcionar una textura de la fritura de tortilla con burbujas colocadas aleatoriamente, expandidas poblando la superficie de la fritura. Las piezas de masa obtienen una forma sustancialmente uniforme por medio del contacto con por lo menos una superficie moldeadora durante el proceso de freído hasta que la masa se vuelve lo suficientemente rígida como para sostener su forma. De preferencia, el movimiento de la pieza de masa queda restringido cuando el hueco entre por lo menos una superficie moldeadora y el molde es por lo menos aproximadamente de 0.060 pulgadas. Una modalidad preferida del presente desarrollo es el uso de dos moldes de cocción abiertos para formar una
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región constreñida que consiste de una parte superior y una parte inferior que tienen un hueco cuya medida entre la superficie inferior del molde superior y la superficie superior del molde inferior es mayor de aproximadamente 0.06 pulgadas, de preferencia mayor de aproximadamente 0.1 pulgadas, con mayor preferencia desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 0.2 pulgadas y con preferencia superlativa desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 0.14 pulgadas . De preferencia los moldes formadores están perforados en el lugar en donde los moldes se ponen en contacto con la masa. El tamaño del orificio en cualquier dirección del material utilizado para moldear la masa deberá ser mayor de aproximadamente 0.1 pulgadas, de preferencia desde aproximadamente 0.12 hasta aproximadamente 0.38 pulgadas, con mayor preferencia desde aproximadamente 0.12 hasta aproximadamente 0.25 pulgadas y con preferencia superlativa desde aproximadamente 0.12 hasta aproximadamente 0.19 pulgadas. El porcentaje de área abierta del material moldeador deberá ser mayor de aproximadamente 35%, de preferencia desde aproximadamente 40% hasta aproximadamente 60% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 40% hasta aproximadamente 50%. De preferencia, los moldes o de freído o las correas deben estar calientes antes de colocar la masa. La
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superficie caliente puede proporcionar un poco de calor temprano para permitir la expansión de la masa. De preferencia la temperatura de la superficie del molde de freído es mayor de aproximadamente 1002F, con mayor preferencia mayor de aproximadamente 2002F y aún con mayor preferencia desde aproximadamente 225 SF hasta aproximadamente 4202F y con preferencia superlativa desde aproximadamente 3252F hasta aproximadamente 4002F. Las piezas de botana, de preferencia se fríen a temperaturas que van desde aproximadamente 2752F (1352C) hasta aproximadamente 4502F (2322C), de preferencia desde aproximadamente 3002F (1492C) hasta aproximadamente 4102F
(2102C) y con mayor preferencia desde aproximadamente 3502F
(1772C) hasta aproximadamente 4002F (2042C) durante un tiempo suficiente como para formar un producto que tenga aproximadamente 6% o menos de humedad. El tiempo exacto de freído es controlado por la temperatura de la grasa de freido y por el contenido inicial de agua de la masa. Se encontró que la presencia de agua sobre la superficie de la masa antes del freído impacta la expansión del producto . La masa típicamente entra a la freidora a una temperatura más baja que la temperatura de la atmósfera del espacio sobre la parte superior del aceite de freído. Típicamente la temperatura de la masa se encuentra desde aproximadamente 802F hasta aproximadamente
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1202F mientras que temperatura del espacio sobre la parte superior del aceite de freído es más cercana a la temperatura del aceite de freído que se encuentra desde aproximadamente 2502F hasta aproximadamente 3502F. El vapor contenido dentro de la atmósfera de la freidora se puede condensar sobre la superficie del producto. La presencia de esta humedad sobre la superficie, en combinación con el incremento de temperatura de la masa conforme entra a la atmósfera de la freidora y al aceite de freído la llevan a incrementar los niveles de almidón gelatinización sobre la superficie muy rápidamente una vez que se fríe. El incremento de unión del almidón que se presenta sobre la superficie puede impactar impredeciblemente la expansión del producto. Por ejemplo, un elevado nivel de agua condensada sobre al superficie puede conducir a una disminución en el nivel de expansión mientras que un menor nivel agua en la superficie puede conducir a un incremento en la expansión. Sería deseable optimizar el nivel de agua de la superficie para proporcionar un nivel de expansión que conduzca a una textura deseable del producto final. La atmósfera sobre la parte superior del aceite de freído en el punto anterior a que la masa entre en el aceite de freído, deberá contener una humedad absoluta menor de aproximadamente 1000 granos-humedad/m3 de espacio sobre la parte superior del aceite de
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lio
freído, de preferencia menos de aproximadamente 700 granos-humedad/m3 de espacio sobre la parte superior del aceite de freído, con mayor preferencia desde aproximadamente 100 hasta aproximadamente 650 granos-humedad/m3 de espacio sobre la parte superior del aceite de freído. La humedad absoluta de la freidora puede ser controlada al evacuar el espacio sobre la parte superior del aceite de freído de la freidora por medio de ventiladores de descarga y reemplazando la atmósfera removida con un gas inerte tal como el nitrógeno. Sorpresivamente se encontró que aplicar un recubrimiento ligero de aceite sobre la superficie de la masa antes de que ésta entre al aceite de freído, de preferencia al o antes de la entrada al espacio sobre la parte superior del aceite de freído de la freidora, se proporcionaba una ayuda a la expansión del producto final actuando potencialmente como una barrera entre el contacto de agua y el almidón de la superficie de la masa. Se puede utilizar cualquier aceite animal o vegetal de la lista de aceites para freído mencionada anteriormente, siendo la fuente preferida de aceite la misma que se utilizó para freír las botanas. El aceite está, de preferencia, caliente a una temperatura dentro del intervalo de desde aproximadamente 350 hasta aproximadamente 4202F (de preferencia desde aproximadamente 350 hasta aproximadamente 4202F) . El aceite se puede aplicar a la botana por medio
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de una variedad de métodos incluyendo rociadores atomizados o no atomizados, recubrimientos o flujos de aceite siendo el proceso preferido el rocío proveniente de una boquilla. La relación de peso de aceite añadido por peso de masa deberá ser de desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 15, de preferencia desde aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 10, con mayor preferencia desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 5 y con preferencia superlativa desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 4. En el caso de que se quiera tener un nivel más elevado de grasa en el producto de botana para mejorar adicionalmente el sabor o la lubricidad de la misma, se puede rociar un aceite, tal como un aceite de triglicéridos sobre el producto de botana cuando éste emerge de la freidora o cuando se retira la botana del molde empleado en el freído. De preferencia, los aceites de triglicéridos aplicados tienen un valor de yodo mayor de aproximadamente 75 y con preferencia superlativa por encima de aproximadamente 90. El aceite se puede utilizar para incrementar el contenido de grasa de la botana a ser tan alto como 45% de grasa total. De esta manera, se puede elaborar un producto de botana que tenga diversos contenidos de grasa empleando este paso adicional . Se pueden rociar, derramar o aplicar de otra
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manera aceites de triglicéridos con un sabor característico o aceites altamente insaturados sobre el producto de botana. De preferencia, los aceites de triglicéridos y las grasas no digeribles se utilizan como un vehículo para dispersar sabores y se agregan de manera tópica al producto de botana. Estos incluyen, en forma no exclusiva, aceites con saborizante a mantequilla, aceites con saborizantes naturales o artificiales, aceites de hierbas y aceites añadidos con sabores a papa, ajo o cebolla. Esto permite la introducción de una variedad de sabores sin tener que someter al saborizante a reacciones de oscurecimiento durante el freído. Este método puede ser empleado para introducir aceites que ordinariamente sufrirían una polimerización u oxidación durante el calentamiento necesario para freír las botanas . En el caso de que así se quiera, las piezas de botana se pueden freír y después someter a calentamiento con aire caliente, vapor supercalentado o gas inerte con la finalidad de disminuir la humedad hasta aproximadamente 3% o menos. Este es un paso combinado de freído/cocción en estufa. El aceite también puede ser aplicado a la botana después de la cocción en estufa en el caso de que también se utilice este paso. En una modalidad de la presente invención, la botana se fríe en una mezcla de grasa no digerible y grasa
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digerible. De preferencia, la mezcla comprende desde aproximadamente 50% hasta aproximadamente 90% de grasa no digerible y desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 50% de grasa digerible y con mayor preferencia desde aproximadamente 70% hasta aproximadamente 85% de grasa no digerible y desde aproximadamente 15% hasta aproximadamente 30% de grasa digerible. También se pueden agregar a las grasas otros ingredientes conocidos dentro del campo técnico, incluyendo antioxidantes tal como el TBHQ, tocoferoles, ácido ascórbico, agentes quelantes tal como el ácido cítrico y agentes antiespumantes tal como el dimetilpolisiloxano .
D. CARACTERÍSTICAS DE LA FRITURA TERMINADA Las frituras de botana con una apariencia y textura de dicotomía en la superficie deseable, estable, son el objeto de la presente invención. En una clase de botanas tales como las frituras de tortilla, la textura se vuelve más interesante cuando se tienen estructuras con dureza y densidad alternada dentro de una sección transversal del área de la misma. De preferencia el peso de la pieza final de botana es desde aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 15 gramos, con mayor preferencia desde aproximadamente 1.5 hasta aproximadamente 10 gramos, aún con mayor preferencia
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desde aproximadamente 1.7 hasta aproximadamente 6 gramos y con preferencia superlativa desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 3 gramos . Las burbujas que interrumpen la parte plana de la superficie de la pieza de botana son características predominantes de una botana de tipo fritura de tortilla. La superficie de las frituras de botana se encuentra poblada aleatoriamente de burbujas, atravesando y apoyándose por encima de la superficie de las frituras. El tamaño y frecuencia de las burbujas son las principales medidas que caracterizan la apariencia de la superficie. La superficie de la fritura deberá consistir de formas elevadas dispersadas aleatoriamente sobre la superficie de ambos lados, de la pieza de botana que se encuentran esencialmente desconectadas, en donde el tamaño máximo y la altura máxima de las elevaciones sobre la superficie están restringido. La presencia de estas elevaciones características de la superficie adyacentes a regiones más delgadas alternándose dentro de la pieza de botana proporciona la textura crujiente, de dicotomía deseada. Las modalidades preferidas de actual desarrollo incluyen elevaciones características sobre la superficie que se tienen forma de burbujas o ampollas, con una forma esencialmente redonda o elíptica. Las elevaciones de la
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superficie pueden ser caracterizadas con respecto a su dimensión máxima (diámetro máximo) . Las elevaciones grandes de la superficie son aquellas definidas por tener una dimensión máxima mayor de aproximadamente 8.0 mm, las elevaciones medias de la superficie son aquellas que tienen una dimensión máxima de desde aproximadamente 5.0 mm hasta aproximadamente 7.9 mm y las elevaciones pequeñas de la superficie son aquellas que tienen una dimensión máxima de desde aproximadamente 2.0 mm hasta aproximadamente 4.9 mm. En una modalidad preferida, las elevaciones grandes de la superficie ocupan desde aproximadamente 12% hasta aproximadamente 40% de las elevaciones totales de la superficie presentes sobre la pieza de botana, de preferencia desde aproximadamente 15% hasta aproximadamente 35%, con mayor preferencia desde aproximadamente 18% hasta aproximadamente 30% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 27%; las elevaciones medianas de la superficie ocupan desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 40% de las elevaciones totales de la superficie presentes sobre la pieza de botana, de preferencia desde aproximadamente 23% hasta aproximadamente 36%, con mayor preferencia desde aproximadamente 25% hasta aproximadamente 32% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 28% hasta aproximadamente 31%; y las elevaciones pequeñas de la
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superficie ocupan desde aproximadamente 25% hasta aproximadamente 60% de las elevaciones totales de la superficie presentes sobre la pieza de botana, de preferencia desde aproximadamente 30% hasta aproximadamente 56%, con mayor preferencia desde aproximadamente 35% hasta aproximadamente 50% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 40% hasta aproximadamente 48%. La cantidad de las elevaciones de la superficie sobre la pieza de botana deberá ser de desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 35 por gramo de fritura, de preferencia desde aproximadamente 9 hasta aproximadamente 31 por gramo de fritura, con mayor preferencia desde aproximadamente 11 hasta aproximadamente 20 por gramo de fritura y con preferencia superlativa desde aproximadamente 11 hasta aproximadamente 16 por gramo de fritura. Las formas elevadas de la superficie de la fritura pueden caracterizarse por medio de perfilometría láser, en la cual un haz de luz láser que pasa por encimas de la superficie de la fritura, detecta y registra cambios diminutos en la altura de la fritura. El instrumento proporciona datos sobre la densidad del área de la superficie la cual es una relación del área de la superficie de la fritura respecto al volumen total que ocupa, la textura fractal que se relaciona con la dimensión predominante de cambios sobre la textura de la superficie y
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la aspereza que mide la variación en la altura a través de la superficie. La Figura 1 muestra una imagen generada a partir de la superficie de r una fritura de botana del presente ? , desarrollo. La densidad del área de la superficie deberá ser de desde aproximadamente 0.04 hasta aproximadamente 0.10 mm" de preferencia desde aproximadamente 0.05 hasta aproximadamente 0.08 mm"1 y con preferencia superlativa desde aproximadamente 0.06 hasta aproximadamente 0.07 mm"1. La textura fractal deberá ser de desde aproximadamente 0.07 hasta aproximadamente 0.4, de preferencia desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 0.3 y con fc ^ t preferencia superlativa desde aproximadamente 0.15 hasta aproximadamente 0.3. La aspereza de la superficie deberá ser de desde aproximadamente 1.5 hasta aproximadamente 7 " y. í '" mm, de preferencia des *de aproxfeimadamente 2.5 hasta aproximadamente 6 mm^y con preferencia superlativa entre 3-aproximadamente 4 hasta aproximadamente 5.7 mm. El tamaño de la superficie y las elevaciones características de la superficie de la fritura de botana se miden según el procedimiento descrito más adelante en -c» - i? Métodos Analíticos. ,*? La pieza de botana preferida también se puede caracterizar por medio de diversas medidas de grosor de la fritura. El grosor promedio de la fritura deberá ser de I P1632
menos de aproximadamente 3 mm, de preferencia menos de aproximadamente 2.5 mm, con mayor preferencia menos de aproximadamente 2 mm y aún con mayor preferencia desde aproximadamente 1 mm hasta aproximadamente 2 mm, aún con mayor preferencia desde aproximadamente 1.5 mm a 2 mm y con preferencia superlativa desde aproximadamente 1.75 mm hasta aproximadamente 2 mm. i El grosor promedio de localizaciones de la fritura que contienen elevaciones características deberá ser de desde aproximadamente 2.3 mm hasta aproximadamente 3.2 mm, de preferencia desde aproximadamente 2.4 mm hasta aproximadamente 3 mm y con mayor preferencia desde aproximadamente 2.5 mm hasta aproximadamente 2.9 mm. El grosor máximo de localizaciones de la fritura que contienen elevaciones características deberá ser de menos de aproximadamente 5.5 mm, de preferencia menos de aproximadamente 5 mm, con mayor preferencia desde aproximadamente 3 mm hasta aproximadamente 4.7 mm y con preferencia superlativa desde aproximadamente 3 mm hasta aproximadamente 4 mm. El coeficiente de variación ("CV", por sus siglas en inglés) del grosor de la pieza de fritura completa puede ser utilizado como un indicador de la naturaleza aleatoria de las elevaciones de la superficie y también como un indicador de la textura crujiente, con dicotomía. El CV se
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calcula dividiendo la desviación estándar del grosor de la fritura por el grosor promedio de la fritura y multiplicando el resultado por 100%. El CV respecto al grosor de la fritura deberá ser mayor de aproximadamente 15%, de preferencia mayor de aproximadamente 25%, con mayor * te • preferencia mayor de aproximadamente 35% y con preferencia superlativa mayor de aproximadamente 40%. i De manera sorprendente, se observaron diferencias en la integridad de la fuerza de la burbuja como una función de las condiciones de formulación y de fabricación del producto. La integridad de la fuerza de la burbuja se definirá como la propiedad de las burbujas de atravesar o residir sobre la superficie de las frituras de botana para permanecer intacta cuando sea sometida ^a fuerzas normales o de abrasión, tal como las que se podría encontrar durante el transporte de las frituras. De manera interesante, las frituras de botana elaboradas a partir de la misma fórmula, pueden exhibir grandes diferencias en cuanto a integridad de la fuerza e la burbuja, dependiendo de las condiciones del proceso utilizado para formar las burbujas. Como una alternativa, se observó que ciertas composiciones promovían la integridad ie la fuerza de la burbuja. Una ventaja de la actual invención es que se proporciona una fuerza de la burbuja estable y uniforme í * I" sobre un intervalo muy amplio de grosor y dureza de
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frituras de botana. Esto proporciona la libertad de poder confeccionar el nivel deseado de textura crujiente y quebradiza por medio del control de una cantidad de burbujas sobre la superfície de la dureza del material base de la fritura y del grosor que será fracturado al masticar. "" El grosor de la pared de las burbujas de la superficie por si solas, independientemente de la base plana de la fritura, es importante tanto para la textura de la fritura como para la capacidad de la elevación sobre la superficie de resistir al rompimiento. Las paredes gruesas "I de las burbujas son deseables para proporcionar un incremento en la fuerza para poder resistir las fuerzas de esquileo normales y abrasivas que experimentarán las frituras al ser colocadas en un arreglo en forma de nido . Elaborar las paredes de las burbujas demasiado gruesas puede tener un efecto contraproducente sobre la textura de la fritura. El grosor de la pared de la burbuja se puede medir por medio de una fotografía electrónica de exploración, llamada en esta invención como micrografía, del interior de la estructµra de la fritura. Las Figuras 2 a la 6 muestran micrografías que ilustran el interior de la estructure y las partes vacías de las frituras de botana del presente desarrollo. Las burbujas observadas residen por encima de la superficie plana de la fritura con un
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espacio vacío por debajo de la estructura de la burbuja.
El grosor de la pared de la burbuja se define como la distancia entre la parte superior de la estructura de la burbuja en la superficie exterior de la fritura y el inicio del espacio vacío que se encuentra por debajo de la Í* superficie de la fritura a _ lo largo de un eje lineal "i * -constante que corre desde la superficie hasta la región vacía. El grosor de la pared de la burbuja es idealmente mayor de aproximadamente 0.1 mm, de preferencia mayor de aproximadamente 0.16 mm, con mayor preferencia desde aproximadamente 0.2 hasta aproximadamente 0.7 mm, aún con mayor preferencia desde aproximadamente 0.22 hasta aproximadamente 0.5 mm y con preferencia superlativa desde aproximadamente 0.22 hasta aproximadamente 0.5 mm. La fuerza de la burbuja se puede examinar por medio de una prueba de vibración mala en una caja de laboratorio en la cual las frituras se arreglan en una pila vertical, anidada de tal forma que los puntos geométricamente similares de cada fritura se alinean a lo largo del mismo eje vertical que corre perpendicularmente a través de la cara de, cada fritura. Se seleccionan las frituras de botana con elevaciones características sobre la superficie inicialmente completas (no rotas) , intactas para la prueba, el nivel de rompimiento de burbuja puede ser definido por la cantidad de burbujas rotas por peso de
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f itura . El nivel de rompimiento deberá ser de menos de aproximadamente 2.5 g-fritura"1, de preferencia menos de aproximadamente 2.0 g-fritura"1, con mayor preferencia menos de aproximadamente 1.75 g-fritura-1 y con mucha mayor preferencia menos de aproximadamente 1.5 g-fritura-1 y con preferencia superlativa menos de aproximadamente 0.5 g-frtura-1. Como una alternativa, el nivel de elevaciones sobre la superficie intactas puede ser expresado sobre una base de porcentaje en donde el nivel de elevaciones de la superficie intactas es mayor de aproximadamente 75%, de preferencia mayor de aproximadamente 85%, con mayor preferencia mayor de aproximadamente 90% y con preferencia superlativa mayor de aproximadamente 95%. La cantidad de regiones vacías en el interior es otro parámetro de interés para producir una fritura de tortilla con textura deseable. La cantidad de espacios vacíos con respecto a masa de sólidos totales de la fritura se puede caracterizar por medio de tomografía rayos X, en donde éste método determina la densidad de cada región dentro de la fritura mediante la intensidad de los rayos X que pueden pasar a través de la fritura. Los resultados de la tomografía de rayos X se pueden expresar como una relación del volumen de los sólidos presentes dentro de una fritura de botana contactado por los rayos X con respecto al volumen total ocupado por la fritura de botana. El
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volumen se deriva de los rayos X que definen al perfil de la superficie de la fritura de botana cunado hacen contacto con regiones sólidas de la superficie. En forma similar, el método puede ser utilizado para definir la relación del área de la superficie de la pieza de botana con respecto al volumen de los sólidos. La Figura 10 muestra una imagen transversal obtenida con rayos X de una fritura de botana elaborada por medio del presente desarrollo. El porcentaje del volumen total ocupado por los sólidos deberá ser mayor de aproximadamente 45%, de preferencia desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 70% y con preferencia superlativa desde aproximadamente 55 hasta aproximadamente 65%. La relación entre el área de la superficie de la fritura de botana con respecto al volumen de los sólidos totales deberá ser de desde aproximadamente 0.04 hasta aproximadamente 0.130 mm"1 de preferencia desde aproximadamente 0.05 hasta aproximadamente 0.100 mm1, con mayor preferencia desde aproximadamente 0.06 hasta aproximadamente 0.09 mm"1 y con preferencia superlativa desde aproximadamente 0.06 hasta aproximadamente 0.075 mm"1. Las partes vacías interiores que se encuentran dentro de la fritura de botana también pueden ser caracterizadas por medio de la amplitud de la longitud y de la altura del interior de una región de burbuja. La amplitud de una región de burbuja se define como la
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longitud y altura máximas paralelas con respecto a los ejes horizontal o vertical respectivos. Las regiones de burbujas pueden nuevamente, ser vistas por medio de micrografías obtenidas mediante exploración con microscopio electrónico. La longitud de las regiones vacías del interior de la burbuja deberá ser de desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 12 mm, con una longitud promedio de desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 8 mm, de preferencia una longitud promedio de desde aproximadamente 3.5 hasta aproximadamente 6.2 mm y con preferencia superlativa una longitud promedio de desde aproximadamente 4.0 hasta aproximadamente 5.5 mm. La altura de las regiones vacías del interior de la burbuja deberá ser de desde aproximadamente 0.20 hasta aproximadamente 2.5 mm, con una altura promedio de desde aproximadamente 0.60 hasta aproximadamente 1.90 mm, de preferencia una altura promedio de desde aproximadamente 0.90 hasta aproximadamente 1.60 mm y con preferencia superlativa una altura promedio de desde aproximadamente 1.10 hasta aproximadamente 1.45 mm. La relación entre el contenido final de humedad de la pieza de fritura y la humedad relativa contenida dentro de la pieza de fritura tiene un gran efecto sobre la textura final al comerla. La humedad relativa del producto es nombrada típicamente como actividad, Aw y es una medida del agua libre que no se encuentra unida por la composición
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B» * ?
de la matriz de la botana. La Aw sé relaciona directamente con la textura crujiente de la fritura de botana y se puede llevar a cabo por medio de parámetros de composición tales como nivel de almidones, estado del almidón, nivel de azúcares y contenido final de humedad. La actividad de agua típicamente se expresa como una función del contenido de humedad de la fritura de botana y frecuentemente se le puede relacionar como una correlación lineal en donde la actividad de agua es la variable dependiente y el contenido de humedad es la variable independiente. La actividad de agua también puede ser expresada como un % de humedad relativa de la pieza de botana (% RH, por sus siglas en inglés) y se puede derivar multiplicando la actividad de agua medida por 100%. La intersección para esta correlación deberá de ser de desde aproximadamente -4 hasta aproximadamente -20% RH, de preferencia desde aproximadamente -5 hasta aproximadamente -16 % RH y con preferencia superlativa desde aproximadamente -10 hasta aproximadamente -16 % RH. La pendiente para esta clase de correlación expresada como una relación de cada cambio unitario de % RH por % humedad en el producto final deberá de ser de desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 15, de preferencia desde aproximadamente 7 hasta aproximadamente 12 y con preferencia superlativa desde aproximadamente 9 hasta aproximadamente 12.
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Una medida adicional de la textura crujiente de la pieza de botana es la temperatura de transición vitrea (T ) tomada sobre la fritura de botana final, cocida. Es importante controlar la T debido a que una temperatura de transición muy elevada conduce a una textura dura, vitrea mientras que un menor valor corresponde a una textura mojada. Es mejor medir la T de un producto equilibrado a una actividad de agua conocida a una temperatura constante de referencia. La temperatura de transición vitrea puede ser medida utilizando un analizador mecánico dinámico
(DMA) en el cual una fuerza de carga conocida se aplica repetitivamente sobre la superficie de la fritura durante un declive controlado de temperatura. Se registran los cambios en el almacenamiento y en la pérdida de módulo que ocurren y se utilizan para determinar la temperatura de transición vitrea. La Figura 11 muestra un ejemplo de una gráfica del almacenamiento y pérdida de módulo vs temperatura y la forma correcta de la curva utilizada para calcular la Tsr. A una humedad relativa de la botana relativamente baja de desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 4% la temperatura de transición vitrea deberá ser de desde aproximadamente 165 hasta aproximadamente 2752F, de preferencia desde aproximadamente 180 hasta aproximadamente 2502F y con preferencia superlativa desde aproximadamente 195 hasta aproximadamente
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2402F. A una humedad relativa de la botana relativamente intermedia de desde aproximadamente 6 hasta aproximadamente 9%, la temperatura de transición vitrea deberá ser de desde aproximadamente 180 hasta aproximadamente 2752F, de preferencia desde aproximadamente 220 hasta aproximadamente 2502F y con preferencia superlativa desde aproximadamente 230 hasta aproximadamente 245 aF. A una humedad relativa de la botana relativamente baja elevada de desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 30%, la temperatura de transición vitrea deberá ser de desde aproximadamente 150 hasta aproximadamente 2352F, de preferencia desde aproximadamente 180 hasta aproximadamente 2252F y con preferencia superlativa desde aproximadamente 190 hasta aproximadamente 2152F.
MÉTODOS ANALÍTICOS Los parámetros utilizados para caracterizar los elementos de la presente invención se cuantificaron por métodos analíticos particulares. Estos métodos se describen a detalle de la siguiente manera:
1. CONTENIDO DE GRASA El método utilizado para medir el contenido total de grasa (tanto digerible como no digerible) del producto de botana en esta invención es el AOAC 935.39 (1997).
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CONTENIDO DE GRASA DIGERIBLE El método AOAC „ PVM 4:1995 (NLEA) para lípidos digeribles se utiliza para determinar el contenido de grasa digerible del producto de botana en esta invención.
;CONTENIDO DE GRASA NO DIGERIBLE Contenido de grasa no digerible = Contenido de grasa total - Contenido de grasa digerible
2. CONTENIDO DE HUMEDAD
Reactivos A. Para limpieza de los platillos Mr. Clean® (O cualquier otro detergente líquido equivalente para limpieza pesada que no contenga materiales inorgánicos acumulables . Cleanser-Comet® o equivalente
B. Para aire de secado Equipos rellenables Gas Purifier-Alltech Assoc., #8132 Desecador Drierite, indicador y sin indicador
C. Para bombeo al vacío Oil-Welch Duo-Seal Sand-Standard Ottawa. (Dejar secar durante toda la noche a
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1052C antes utilizarlo. Almacenar en un recipiente sellado) .
Aparato Horno, Forced Air Hotpack Modelo 1303, o equivalente con la capacidad de mantener una temperatura de +22C Horno, Vacuum-Fisher Model 281, con la capacidad de manten r una temperatura de +22C Balanza, Analítica-200 g de capacidad, 0.0004 g de precisión; verificar los pesos estándar semestralmente
Los platillos, de aluminio-Grande, 75 x 20 cm; Pequeño, 50 x 15 cm Purificador de gas-Alltech Assoc. #8121, 120 ce de capacidad, montajes de 1/8" Unidad de secado de gas de laboratorio-2-5/8 " x 11-3/8"
Unidad Acrílica, A. H. Thomas, #5610-010 Desecador Drierite® o equivalente f Lavador de botella de gas Drechsel, 500 mL de capacidad,
CMS #123-984 Válvula Check-CMS, #237-552 Cuchanta Bomba de vacío-Welch Duo-Seal, o equivalente Desecador, Cabinet-Type-Boekel Modelo 4434-K
Estándar de referencia
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Se corre un estándar de referencia, cloruro de bario dihidratado, con cada grupo de muestras. Se corre un estándar de referencia para cada tipo de horno utilizado y para cada combinación de tiempo/temperatura empleada. Los resultados del estándar de referencia para cada combinación se comparan por separado con respecto al valor conocido para el estándar de referencia. En el caso de que el resultado del estándar de referencia sea igual a o esté dentro de ±2 a del valor conocido, entonces el equipo, reactivos y las operaciones se están llevando a cabo satisfactoriamente .
Preparación de la muestra Seleccionar una muestra representativa, pesando de 5-25 g.
OPERACIÓN A. Preparación de los platillos 1. Limpiar profundamente el platillo con agua y detergente líquido. Desengrasar con limpiador en caso de que sea necesario. 2. Dejar secar los platillos a una temperatura de 1302C durante por lo menos 30 minutos. 3. Dejar enfriar a temperatura ambiente. ;mantener los platillos limpios y secos hasta que se utilicen.
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B. Pesado de la muestra 1. Los platillos y las muestras deberán estar a temperatura ambiente cuando se realice la operación de pesado . 2. Pesar el platillo con tapa a ± 0.0004 g y grábelo como peso de tara. En el caso de que se utilice arena, incluyala en el peso de tara. 3. Grabe el peso de la muestra a +. 0.0004 g y regístrelo como peso total. Tape el platillo y la muestra. 4. Después de calentar, pese la muestra seca y el platillo con tapa. Registre este peso como el peso seco final .
C. Horno de aire (Nota: Las muestras con elevado i contenido de humedad limitan la cantidad de muestras que se pueden colocar dentro del horno . ) 1. Fije el horno a una temperatura de 1052C ± 22C. 2. Retire la tapa del platillo y colóquela sobre la parte inferior del mismo. 3. Coloque el platillo y la muestra dentro del horno tan rápido como sea posible para minimizar la caída de temperatura del horno. Se pueden utilizar repisas en el horno para colocar y retirar una gran cantidad de muestras rápidamente. Utilice guantes adecuados para evitar quemaduras.
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4. Comience a tomar el tiempo de las muestras desde el momento en que se alcance la temperatura deseada. 5. Retire el platillo y la muestra y vuelva a colocar la cubierta rápidamente después de calentar durante 4 horas . 6. Coloque los platillos cubiertos dentro de un desecador hasta que se enfríe a temperatura ambiente. Entonces pese para determinar la pérdida de humedad. 7. Pese el platillo y la muestra seca a 0.0004 g y registre el peso como peso seco final. (Retenga el platillo y la muestra seca hasta que se calcule el resultado. En el caso de que el resultado sea cuestionable, vuelva a pesar el platillo con la muestra seca, o el platillo limpio y seco) .
D. Horno al vacío 1. Establezca un cuadrante de temperatura para el horno Fisher a 702C + 22C 2. Cierre la válvula de entrada de gas seco (purga) y la línea de vacío hacia la bomba. 3. Coloque la muestra y el platillo dentro del horno con la cubierta sobre la parte inferior del platillo. 4. Cierre la puerta e inicie la bomba de vacío. 5. Cuando el manómetro de vacío indique de 28" a 30" de Hg, abra la válvula de entrada de gas seco (purga)
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y ajuste a un flujo de 70-90 burbujas/minuto a través de la bomba de aceite de la botella del indicador de flujo. Mantenga un vacío de 28" a 30" de Hg. 6. Comience a tomar el tiempo de la muestra desde el momento en que se alcanzó la temperatura deseada. 7. Después de calentar durante 20 horas, cierre la válvula a la bomba de vacío y detenga la bomba. 8. Lentamente sangrar la cámara del horno a presión atmosférica. (Evite que la bomba de aceite de la botella del indicador de flujo se lleve hacia adentro del horno) . 9. Cubra el platillo y colóquelo dentro de un desecador hasta que se enfríe. Vuelva a pesar a + 0.0004 y registre el peso (Peso Fínal) .
Cálculos Peso de Muestra = Peso Total-Peso de Tara Peso Final = Peso Registrado del paso 9 anterior % Volátiles del horno = Peso Total-Peso Final x 100 Peso de Muestra % de Sólidos = 100% - % Volátiles del horno
3. TAMAÑO DE LA SUPERFICIE ELEVACIONES
CARACTER STICAS SOBRE LA SUPERFICIE El tamaño de la superficie y las elevaciones
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características relevantes de la superficie pueden ser medidos fabricando una plantilla de plástico claro o acetato con el mismo tamaño y forma de la superficie de la pieza de botana. La plantilla se marca con una cuadrícula de medición, de preferencia en incrementos de 2 mm a 5 mm para cada línea de la cuadrícula. La plantilla se sobrepone sobre la superficie de la pieza de botana y se caracterizan las dimensiones máximas de todas las elevaciones características que están sobre la superficie. Las elevaciones características sobre la superficie se pueden reconocer a la vista como superficies de burbujas o ampollas que se elevan sobre la superficie base de la pieza de botana creando una elevación localizada rodeada por las regiones bajas de la base. De preferencia, las elevaciones características sobre la superficie se marcan con una pluma de color para permitir una medición de su tamaño más fácil con la plantilla. Por lo menos se deberán de medir 15 piezas de botana.
4. GROSOR DE LAS PIEZAS DE BOTANA El grosor promedio de las piezas de botana se puede caracterizar por medio de medidas locales sucesivas sobre la superficie en donde se emplea un calibrador digital para tomar 10 medidas aleatorias del grosor total de las elevaciones características de la superficie, en
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donde cada elevación se mide solamente una vez y para tomar 10 medidas de la superficie de la base de la fritura que queda entre las superficies elevadas . Las mandíbulas del calibrador se ponen en contacto con la pieza de botana quedando una mandíbula sobre la parte superior de la elevación de la superficie y la otra poniéndose en contacto con la parte inferior del lado opuesto de la pieza de botana justo por debajo de la localización de la elevación. Se debe medir el grosor de entre 5-10 piezas de botana de esta forma para proporcionar un total de entre 100-200 puntos de datos. El grosor promedio se puede tomar por medio de todas las mediciones de la base y de las elevaciones características sobre la superficie.
. ÍNDICE DE ABSORCIÓN DE AGUA ( AI) Los ingredientes secos y la mezcla de harina; En general, los términos "índice de absorción de agua" y "WAI" se refieren a la medición de la capacidad de retención de agua de un material con base de carbohidrato como un resultado de un proceso de cocción. (Ver por ejemplo R.A. Anderson y colaboradores, Gelatinization of Corn Grits By Roll and Extrus±on-Cooking, 14(1): 4 CEREAL SCIENCE TODAY (1969)).. El WAI para una muestra se determina por medio del siguiente procedimiento:
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(1) Se determina el peso hasta dos décimas para un tubo de centrífuga vacío. (2) Se colocan dos gramos de muestra seca dentro del tubo. En el caso de que se pruebe un producto, primero se reduce el tamaño de partícula moliendo el producto en un molino de café hasta que las piezas se puedan cernir a través de un tamiz estándar de EUA número 40. Entonces se agrega la muestra molida (2 g) al tubo. (3) Se añaden treinta mililitros de agua al tubo. (4) El agua y la muestra se agitan vigorosamente para asegurarse que no queden pedazos secos . (5) El tubo se coloca en un baño de agua a una temperatura de 862F (302C) durante 30 minutos, repitiendo el procedimiento de agitación a los 10 y 20 minutos. (6) Entonces el tubo se centrifuga durante 15 minutos a una fuerza gravitacional de 1257g. Esto se puede lograr utilizando una centrífuga modelo 4235 fabricada por DiRuscio Associates de Manchester, Missouri a una velocidad de 3,000 rpm. (7) Después se decanta el agua del tubo, dejando un gel. (8) El tubo y su contenido se pesan. (9) El WAI se calcula dividiendo el peso del gel resultante por el peso de la muestra seca:
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WAI = ([peso del tubo y el gel] [peso del tubo] ) -r [peso de la muestra seca] )
6. PROPIEDADES REOLOGICAS UTILIZANDO EL ANALIZADOR RAPID VISCO ANALYZER (RVA) Las propiedades reológicas de la mezcla de ingredientes, ingredientes secos , mezcla de harinas, productos en proceso y productos terminados se miden utilizando un analizador Rapid Visco Analyzer (RVA) modelo RVA-4. El RVA originalmente se desarrolló para medir de una forma rápida la actividad de la a-amilasa en trigo germinado. Este viscosímetro caracteriza la calidad del almidón durante el calentamiento y enfriamiento mientras se agita el almidón de la muestra. El Rapid Visco Analyzer (RVA) se emplea para medir directamente las propiedades de viscosidad de los almidones y harinas. La herramienta requiere aproximadamente de 2 a 4 g de muestra y aproximadamente 25 gramos de agua. Para obtener mejores resultados, la muestra pesada y el agua añadida deberán corregirse con respecto al contenido de humedad de la muestra, para proporcionar un peso seco constante. La bases de humedad generalmente utilizada es 14% tal como está y las tablas de corrección se encuentran comercialmente disponibles en Newport Scientific. Las fórmulas de corrección para la base de 14% de humedad son:
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M2 = (100-14) X l/(100-Wl) W2 = 25.0 + (M1-M2) en donde Ml = masa de la muestra y es de aproximadamente
3.0 g M2 = masa de la muestra corregida Wl = contenido actual de humedad de la muestra (% co o está) La mezcla de agua y de muestra se mide mientras se pasa a través de un perfil predefinido de mezclado, medición, calentamiento y enfriamiento. Esta prueba proporciona información acerca de la viscosidad de la masa que se traduce en calidad del harina. Los parámetros clave utilizados para caracterizar la presente invención son temperatura de empastado, viscosidad pico, tiempo de viscosidad pico y viscosidad final .
7. MÉTODO RVA Ingredientes Secos, Mezcla de Harina y Mezcla de
Ingredientes : . (1) Determine la humedad (M) de la muestra del horno (2) Calcule el peso de la muestra (S) y el peso del agua (W) .
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(3) Coloque la muestra y el agua dentro de un bote. (4) Coloque el bote dentro de la torre de RVA y corra el Perfil Estándar (1) .
8. MÉTODO RVA METHOD PARA LA CARACTERIZACIÓN DE LA
MASA Preparación de la muestra Durante este procedimiento, la muestra se deberá mantener congelada siempre para evitar la pérdida de humedad. Por lo tanto, estos pasos se deben de realizar rápidamente o la muestra deberá estar en contacto con hielo seco o con nitrógeno líguido en todas las partes de este procedimiento . Se puede recolectar masa sin laminar (masa del depósito de alimentación) o masa laminada (masa del transportador o reciclada) de la línea de producción. 1. Coloque la masa sobre un plato de aluminio y llene lentamente el plato con nitrógeno líguido, tratando de sumergir toda la masa dentro del nitrógeno líquido. Permita que la masa se congele. 2. Coloque una coladera de metal en un embudo grande y póngalo sobre la abertura del nitrógeno líguido. Vierta el contenido del plato a través del colador y coloque la muestra colada dentro de una bolsa de plástico.
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3. Coloque una bolsa de plástico sobre la parte superior de y por debajo de la bolsa de la muestra y golpee la muestra con un objeto duro para romperla en pedazos tan pequeños como 1 cm de tamaño . . Muela la muestra congelada en un molino de café durante 15 segundos . 5. Coloque la muestra sobre la malla de un tamiz estándar de EUA número 16 y utilice una cerda dura para cepillar con la finalidad de pasar la muestra a través del tamiz. 6. Coloque la muestra tamizada en una bolsa Zip Lock® a prueba de humedad o su equivalente y almacénela en un refrigerador hasta que esté lista para ser analizada.
Determinación del contenido de humedad Determine el contenido de humedad de la masa tamizada utilizando un analizador de humedad Mettler o su equivalente. Realice la corrida del instrumento a una temperatura de 130SC, auto perfil, utilizando 5 +/- 0.2 g de muestra congelada.
Análisis RVA Condiciones de RVA: 252C inactivo durante 2 minutos, declive a 952C 2-7 min., sostener a 952C 7-10 min., enfriar a 25aC por 10-15 minutos, sostener a 25eC y finalizar a los 22 minutos.
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Determinación de peso de la muestra: Los pesos de la muestra y el agua añadida deberán ser corregidos con respecto al contenido de humedad de la muestra para lograr un peso seco constante. La base de humedad deberá ser de 14% como está, la masa de la muestra es de 3 g. Utilice las siguientes fórmulas para determinar la masa de la muestra corregida (M.) y la masa de agua corregida (W2) para cada muestra. M, = 258 (ÍOO-W^) w. 25 + (3-??,) en donde M^ = masa de la muestra corregida (g) Wx = contenido de humedad de la muestra determinado anteriormente (%) W2 = masa de agua corregida (g)
Procedimiento de RVA 1. Inicie el programa de cómputo de RVA, seleccione la corrida de prueba y alimente la información de la muestra. 2. Pese el agua (cantidad calculada como W2 anteriormente) dentro del bote de RVA. 3. Pese la muestra (cantidad calculada como K. anteriormente) sobre un plato de humedad plano Mettler. 4. Transfiera la muestra al bote de RVA, coloque el tapón de hule No. 8 sobre la copa, inviértala y agite vigorosamente 10 veces.
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. Deslice el tapón hacia afuera del bote y entonces raspe rápidamente las partículas de la muestra hacia debajo de las paredes del bote con una espátula. 6. Coloque el bote con la espátula sobre la torre y baje la torre para iniciar el análisis.
9. MEDICIÓN DE LA FUERZA TENSORA DE LA MASA LAMINADA
REFERENCIAS Stable Micro Systems' TA-XT2 Texture Application Study NOOl/SPR, 1995. Stable "Micro Systems' User Guide for the TA-XT2I Texture
Analyzer, issued 1, 1997. P. Chen, L.F. Whitney y M. Peleg, J. Texture Studies, 25
(1994) 299. C. H. Lerchenthal y C. B. Funt, en Rheoloqy and Texture of
Foodstuff, Society of Chemical Industry: Londres, 1968.
PRINCIPIO La prueba de tensión es una prueba mecánica de tensión-estiramiento que mide la fuerza tensora de la lámina de masa. Se monta una cinta de lámina de masa por sus extremos sobre una máquina de prueba que alarga la cinta de masa a una proporción constante hasta que la lámina se rompe. La fuerza (g) a la cual la lámina se rompe es la fuerza tensora de la masa. La distancia que la
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lámina de masa se estira antes de romperse es la extensibilidad. La salida de la prueba de tensión se registra como fuerza/carga vs distancia/tiempo.
EQUIPO Stable Micro Systems Texture Analyzer TA-XT2 o TA-XT2Í con celda con capacidad de carga de 25 kg con programa de cómputo Texture Expert Exceed Software y un peso de calibración de 5 kg. Instron Elastomeric Grips (Modelo #2713-001) , llamadas "Mandíbulas" en este método. Estas mandíbulas se deben modificar para que se puedan ajustar al analizador de textura. Primero, se deben de cortar las abrazaderas del tallo de unión y se debe taladrar un orificio en la base de las abrazaderas para permitir que las mandíbulas se puedan atornillar sobre la parte superior y sobre la base del instrumento analizador de textura. Adicionalmente, el resorte de las abrazaderas se debe , reemplazar con un resorte que tenga una menor fuerza constante para aflojar el sostenimiento de la muestra. Por último, los rodillos de acero se deben aplanar por un lado y alinear con una cinta no pulida adhesiva .
Lámina de masa .
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Medidor de grosor con una precisión cercana a 0.0001 pulgadas .
Aparato cortador que consiste de un cortador para pizza y una plantilla de acero para producir láminas de masa rectangulares de 2 1/2 cm por aproximadamente 10 cm. Una barra de acero de 2 1/2 cm de ancho y de 2 pies de largo (la longitud no fue importante) se fabricó para que sirviera como una plantilla para cortar la cinta de masa con la anchura correcta.
Bolsa de plástico zip lock® grande o un recipiente fuertemente sellado que no permita el paso de aire.
PROCEDIMIENTOS Estructuración del instrumental 1. Una las mandíbulas Instron sobre el instrumento. Oprima "TA" en el menú de la barra y después "Calíbrate Forcé", posteriormente oprima "OK" . Cuidadosamente coloque la pesa de 5 kg sobre la plataforma de calibración del TA y oprima "OK" . Cuando la calibración prospere, oprima "OK" y después retire cuidadosamente la pesa de 5 kg.
Oprima "TA" en el menú de la barra y después
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seleccione "Calibrate Probé" . Asegúrese que la distancia de retorno se establezca en 45.00 mm y que la fuerza de disparo sea de 5 g. Oprima "OK" . Asegúrese que las dos mandíbulas se toquen durante el procedimiento de calibración. En el caso de que no lo hagan, vuelva a calibrar la sonda. En el caso de que el problema persista, incremente la fuerza de disparo a lOg y vuelva a calibrar.
3. Oprima "TA" ay después "TA Settings" . Asegúrese de que los ajustes sean correctos (ver a continuación) y después oprima "Update" .
Ajustes de TA: Modo de prueba: Medir la fuerza en tensión Opción: Regrese a inicio Velocidad previa a la prueba: 3.0 mm/s Velocidad de prueba: 10 mm/s Velocidad posterior a la prueba: 10 mm/s Distancia: 45 mm Tipo de disparo: Auto Fuerza de disparo: 5 g Unidades : gramos Distancia: milímetros Detección de interrupción: Off
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Preparación de la Muestra Cinta de lámina de masa 1. Colecte la lámina con grosor uniforme y de por lo menos 20 cm de longitud. 2. Corte la lámina en tiras de 2 1/2 cm por aproximadamente 10 cm. Corte la muestra paralelamente a lo largo con el rodillo. Corte todas las tiras secuencialmente. 3. Proteja las muestras de pérdida de humedad colocándolas adentro de bolsas de plástico con cierre o de recipientes fuerte y herméticamente sellados. Las muestras deben de ser analizadas dentro de un período de 15 minutos después de ser colectadas para asegurarse que las muestras se analizan estando frescas.
Carga de la muestra Mida de manera precisa y registre el grosor de la tira de masa. Ajuste un extremo de la tira a la abrazadera superior. Permita que la tira cuelgue libremente. Abra la abrazadera inferior e inserte el extremo inferior de la tira. De ligeros golpes a la tira de masa que cuelga libremente para verificar que la muestra no tiene ninguna tensión. Ahora cierre la abrazadera inferior. Verifique que la tira de masa se vea colocada adecuadamente sobre el analizador de textura y ajúsfela en el caso de que sea necesario.
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Análisis de la muestra Oprima "TA" y después "Run a Test". Asigne un nombre al lote y nombre de archivo/número bajo el directorio adecuado . Oprima "Run". Para tiras subsiguientes del mismo lote, simplemente oprima "TA" y después "Quick Test Run" o alternativamente oprima "Ctrl""Q". Durante el experimento, verifique que la tira de masa no se deslice a través de las abrazaderas . En el caso de que lo hagan, descarte el resultado de esa muestra y analice la siguiente tira.
Descargue la muestra.
Cuando corra las muestras de un nuevo lote, seleccione "File", "New", "Graph Window", "OK" . Cargue la primer tira y analícela tal y como se describe anteriormente .
ANÁLISIS DE DATOS A menos que se indique de otra manera, reporte la fuerza promedio . La medida de fuerza es la fuerza máxima antes del rompimiento, también conocida como fuerza tensora del material . Los otros datos del informe impreso incluyen
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Tiempo, Área y Pendiente. El tiempo antes del rompimiento es una medida de la muestra.
. Proporción de Deshidratación de la Masa La finalidad de este método es medir la proporción de eliminación de agua de una masa muestra.
Preparación de la Muestra
Se colecta una muestra de masa e inmediatamente se granula hasta un tamaño de partícula fina por medio del uso de ya sea un molino de café eléctrico (Krupps) o un procesador de alimentos (Cuisinart) . El material de la masa se muele o corta en menos de aproximadamente 5 segundos para evitar que el material se unte. El tamaño de las piezas de masa sería de desde aproximadamente 400 hasta aproximadamente 1000 mieras.
Aparato 1. Analizador de Humedad LJ16 tipo PJ300MB fabricado por The Mettler Toledo Co. Inc. de Hightstown, N.J. 2. Platillos de aluminio para pesar para el analizador de humedad. 3. Molino de café (Krupps) o procesador de alimentos (Cuisinart) 4. Cuchara o cucharita
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Procedimiento del Análisis 1. Se coloca un platillo para pesado, vacío, sobre la balanza dentro del analizador de humedad. 2. La unidad del analizador de humedad se coloca en la posición de cerrado y la balanza se tara a cero gramos ;+0.001 g. 3. El analizador de humedad se abre y se pesan 5 gramos ± 0.2 gramos de masa sobre el platillo. 4. El analizador de humedad se cierra y la temperatura de calentamiento es de 1202C y el límite de tiempo se establece en automático. 5. La unidad se programa para imprimir un resultado cada 30 segundos. 6. Se oprime el botón de inicio para comenzar la medición. 7. La medición se termina cuando la luz que se encuentra arriba del botón de inicio comienza a parpadear.
Interpretación de los Datos Los resultados de pérdida de humedad reportados en un intervalo de tiempo de cada 30 segundos se convierten a una base de gramos de humedad contenida dentro de la masa por gramos de sólidos. La Figura 9 muestra un ejemplo de una gráfica de deshidratación. La proporción de deshidratación puede ser calculada por la siguiente fórmula:
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Deshidratación = ((nivel de humedad en el tiempo 0)- (nivel de humedad a los 5 minutos) ) /5 minutos Proporción en donde el nivel de humedad se expresa como gramos de humedad/gramos de sólidos Para la Curva de Secado #1, la proporción de deshidratación es igual a (0.55-0.10 gramos de humedad/gramos de sólidos) /5 minutos = 9.0 x 10"2 gramos de humedad/gramos de sólidos-minuto En forma similar, la proporción de deshidratación = (0.44-0.24 gramos de humedad/gramos de sólidos) /5 minutos = 4.0 x 10"2 gramos de humedad/gramos de sólidos-minuto
11. Actividad de agua a) Primero se preparan cámaras con la capacidad de retener una composición constante del espacio sobre la parte superior del aceite de freído durante un período de tiempo largo . Las cámaras desecadoras de vidrio con una tapa trabajan bien para este propósito. b) La cámara se llena con una solución salina acuosa saturada. La solución se elabora agregando sal al agua hasta que se forme un precipitado en la base de la cámara. Las sales adecuadas incluyen, en forma no exclusiva, cloruro de litio, bromuro de litio, cloruro de magnesio y acetato de potasio. c) La solución se mantiene a una temperatura entre aproximadamente 70-802F.
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d) Las frituras de botana se colocan en la cámara y la cámara se sella. e) Se permite que las frituras de botana se equilibren durante aproximadamente 4 a 7 días . f) Las frituras de botana se retiran y se colocan rápidamente dentro de la cámara de un Rotronic
Hygroskop DT calibrado fabricada por The Rotronic Co . Inc. de Huntington, N.Y. La cámara se mantiene a una temperatura entre 70-752F. g) Una vez que la lectura se ha estabilizado durante diez o más minutos, se lee la actividad de agua.
La humedad total de las muestras se mide por medio de la volatilización en horno para generar una curva isoterma de absorción.
12. Temperatura de transición vitrea Empleando el Analizador Mecánico Dinámico, PE
DMA-7e, de configuración con 3 puntos de doblez: 1. Encienda el instrumento en el siguiente orden. Cualquier variación en el orden/secuencia podría originar que el instrumento no corra adecuadamente. A) Encienda la computadora y el monitor.
Ingrese la contraseña y cualquier otra información requerida . B) Después de que la computadora ha completado
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su etapa de inicio y que se despliegue la pantalla de selección, encienda el analizador mecánico dinámico. Espere aproximadamente de 30 segundos a 1 minuto. C) Encienda el TAC. Permita que el instrumento se caliente durante aproximadamente 30 minutos antes de correr la primera muestra. 2. Encienda el flujo de helio a 30 psi. 3. Baje el horno. Coloque un refrigerante en el depósito apropiado del instrumento. Los posibles refrigerantes incluyen agua con hielo, hielo seco y nitrógeno líquido. Nunca se debe de poner a funcionar el instrumento sin un refrigerante que proteja al instrumento de una elevada temperatura (la temperatura del centro nunca debe alcanzar más de 352C) . 4. Sobre la pantalla de selección de la computadora, seleccione "Pyris Manager" . Esto llama al programa de cómputo Perkin Elmer Pyris . 5. Seleccione la caja "DMA-7". Esto llama el módulo DMA del programa de cómputo . 6. Llame el método seleccionando "File" en la barra de menú y después "Open Method" y seleccione el método que quiera correr. En el caso de que un método no haya sido previamente desarrollado o guardado, ingrese en la información necesaria sobre el método en la ventana de edición del método.
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A) La pantalla de información de la muestra de la ventana del editor del método incluye un espacio para incluir la información de la muestra tal como : ID de la muestra, ID de operador, comentarios y nombre del archivo/directorio. Seleccione e ingrese a todos los campos con la información adecuada. Bajo "Measuring System/Geometry" , asegúrese que la opción "3-Point Bending" se selecciona. Ingrese en el diámetro de la sonda bajo "depth" (5 mm es lo típico) y en la distancia de separación del punto de la plataforma bajo "width" (10 mm es lo típico) . ¡NO ingrese información en los campos "height" o "zero" debido a que el instrumento lo hará por usted! B) La pantalla del estado inicial incluye información del método concerniente a los parámetros de la corrida inicial incluyendo la fuerza dinámica, fuerza estática, frecuencia y la temperatura inicial. Asegúrese de que toda la información en esta pantalla sea precisa. Haga los cambios según sea adecuado. Para las frituras, típicamente se utilizan fuerzas estáticas de 100 mN y fuerzas dinámicas de 85 mN a una frecuencia de 1 Hz . C) La pantalla del programa incluye el perfil térmico. Asegúrese de que la información bajo la pantalla del programa sea precisa. Realice los cambios que sean adecuados. La temperatura es típicamente pasada de 252C hasta 2002C a 52C/min para frituras.
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Ahora ya está preparadopara alistar el instrumento para cargar una muestra. 7. Baje el horno. 8. Oprima "Probé Up" en la base del analizador. Asegúrese de que las sondas con 3 puntos de doblez de 3 mm y 10 mm y la base, respectivamente se ajustan al instrumento . 9. Limpie la superficie del sostenedor de muestra con un hisopo sumergido en alcohol. Seque bien la superficie con un hisopo limpio. 10. Coloque la pieza de calibración de altura cero sobre la plataforma y oprima "probé down" . Eleve el horno . 11. Espere a que la lectura de posición de la sonda sobre la ventana de posición de la sonda se estabilice. Una vez que la posición, de la sonda se ha estabilizado, oprima el icono del botón "zero height" en el lado derecho de la pantalla del editor del método. Asegúrese de que la posición de la sonda se reinicia a cero mm (+/- 0.0005 mm) . En el caso de que no lo haga, oprima nuevamente el botón "zero height". 12. Baje el horno. Oprima "Probé up" y retire la pieza de calibración de altura cero. 13. Coloque la muestra sobre el sostenedor de muestra. Oprima "Probé Down" en la base del analizador. En
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el caso de que the muestra se mueva cuando la sonda pegue con la muestra, oprima "Probé up" y vuelva a colocar la muestra de tal manera que la sonda no mueva a la muestra. Eleve el horno . 14. Espere a que la lectura de posición de la sonda en la ventana de posición de la sonda se estabilice. Una vez que la posición de la sonda se ha estabilizado, oprima el icono del botón que dice "sample height" en el lado derecho de la pantalla del editor del método. Asegúrese de que el campo de altura de la sonda se ajuste a la altura de la muestra height (+/- 0.0005 mm) . En el caso de que no lo haga, oprima nuevamente el botón "muestra height" . 15. Oprima el botón "start" para iniciar el análisis. 16. Para poder ver los datos, seleccione "Window" bajo la barra del menú y después "Instrument Viewer" . Para visualizar los módulos y tan delta seleccione "Display" bajo la barra del menú y después "modulus" (seleccione ambos módulos almacenamiento y pérdida) y "tan delta". Para visualizar los datos como una función de la temperatura, seleccione el icono "T<-»t", también llamado el icono de "Temp/time X-axis". 17. Al final de la corrida, el horno se enfriará automáticamente. Saque la muestra del sostenedor de
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muestra utilizando unas pinzas y limpie el sostenedor de muestra tal y como se describió anteriormente. Sin embargo, NO toque el horno, especialmente cuando se encuentra a elevadas temperaturas, debido a que este horno se pone CALIENTE.
Procedimiento de cierre: 1. Asegúrese de que el horno se elevó y que el platillo de muestra esté limpio. 2. Apague el programa de cómputo Pyris Perkin Elmer. 3. Apague el TAC. 4. Apague el analizador térmico. 5. Apague la computadora. 6. Cierre el flujo de helio. 7. Limpie la parte superior del banco .
Interpretación de los Datos: La temperatura de transición vitrea fue determinada por un máximo en la tan d, después de una disminución en la gráfica E' . En la figura 10 se muestra un ejemplo de esta curva. Para masas, se utilizó una fuerza estática de 50 mN y una fuerza dinámica de 30 mN a una frecuencia de 1 Hz . La temperatura pasa de -302C a 30 C a 22C/min. La temperatura de transición vitrea fue determinada por medio
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de una aguda disminución de E' acompañada por un máximo pico que ocurrió en E" . Para las frituras, se utilizó una fuerza estática de 100 mN y una fuerza dinámica de 85 mN a una frecuencia de 1 Hz . La temperatura pasa de 252C a 1602C a 52C/min.
13 Espacio vacio en el sólido y Área de la superficie por medio de Tomografía de rayos X
Descripción del Instrumento El Micro-CT 20 fue diseñado, desarrollado y es apoyado por Scanco Medical AG, Zurich, Suiza. Está comprendido por una máquina de Rayos X y una computadora la cual recolecta, analiza y almacena los datos. El explorador tiene un haz con ventilador de 2-D con un tubo de rayos X fijo y un detector de configuración. La radiación proveniente de un tubo de rayos X micro-enfoque es atenuada por la muestra ósea. Los rayos X transmitidos después pasan a través de un colimador (limita el grosor de la rebanada) , un centelleador (convierte los rayos X en luz) y dentro de un arreglo de 1-D de detectores. La muestra se rota sobre un huso, creando una serie de proyecciones, las cuales se combinan para formar una rebanada en 2-D. Trasladando gradualmente la muestra, se adquiere un juego de rebanadas en 2-D contiguas. Puede producir imágenes de muestras
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óseas de hasta 17 mm de diámetro y 40 mm de largo con una resolución de aproximadamente 25 mieras. Los demás detalles de diseño y uso de MicroCT 20 se encuentran documentados en la "MicroCT 20 User's Guide" proporcionada por Scanco Medical AG.
Referencia: P. Ruegsegger. B Koller y R. Muller. A microtomographic system for the nondestructive evaluation of bone architecture. Calcif. Tiss. Int. 58(1996), 24-25.
Preparación de la Muestra Se retiran pequeñas piezas de fritura de tortilla de las orillas de cada muestra. Esas piezas se colocan en un Explorador de tomografía computarizada por Rayos X Scanco mCT20 rayos X utilizando un sostenedor de muestra de 17.4 mm. Las muestras se colocaron en el sostenedor de tal manera que la dimensión más pequeña de la muestra de fritura (por ejemplo, su ancho) estaba a lo largo del eje de las z. Esto minimiza la cantidad de rebanadas que se necesita obtener. Un explorador permite al usuario escoger una región de interés a lo largo del eje de las z que incluye la muestra completa. Esto resultó típicamente en la obtención de aproximadamente 100 rebanadas. La resolución isotrópica de la muestra es de aproximadamente 34 mieras.
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El tiempo de integración empleado para cada proyección es de 350 mseg. Cada rebanada consiste de una imagen de 8 bits de 512 x 512 en nivel de grises. Al terminar la exploración, los datos se transfieren del explorador mCT20 a una estación de trabajo SGI .
Análisis de la Imagen Se utiliza una máscara para retirar el sostenedor muestra de la imagen, dejando solamente la muestra de fritura. Se aplica un umbral de 60 a los datos, originando una imagen binaria, en donde la muestra de fritura es 255 y el segundo plano es 0. Antes de que se puedan realizar las mediciones, es necesario definir un volumen de interés que incluya cercanamente a la muestra de fritura. Se genera una máscara de este volumen de interés por medio de los siguientes pasos:
1. La fritura se subdivide en 2 en todas sus dimensiones para un procesamiento más rápido de la máscara. 2. Se realiza una operación de marcado de componentes conectados en los datos del inicio para retirar cualquier región desconectada pequeña (esto eliminará señales de ruido falsas, debido a que la muestra de fritura está completamente conectada) .
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3. Se emplea una operación de llenado por desbordamiento para rellenar cualquier orificio interno en la máscara. 4. Se utiliza un filtro de graduación en el cual se utiliza un vecindario de 15x15x15 y cada voxel es reemplazado con el voxel que se clasifica como el 75% más elevado de los alrededores (esto es similar a un filtro mediano pero en ese caso se utiliza una clasificación de 50%) . 5. Magnifique el volumen resultante por dos de manera que sea del tamaño original antes de subdividir la muestra en el paso 1. En esta etapa existen dos volúmenes, los datos originales, simplemente al comienzo a 60 y una máscara binaria del volumen de la fritura de tortilla. Entonces se realizan dos mediciones de datos:
Porcentaje de Sólidos del Volumen Total de la Fritura - El volumen total de la máscara se calcula por una cuenta simple de voxel, así como el volumen total de la muestra de fritura se calcula por una cuenta de voxel de los datos original del comienzo. El volumen de la muestra de fritura, dividido por el volumen de la máscara es el resultado en porcentaje de volumen. % Sólidos = (Volumen de la Fritura Sólida) / (Volumen de la Máscara de Fritura)
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Densidad del Área de la Superficie - El área de la superficie de la fritura se calcula empleando un método en el caso de que existan intersecciones de la superficie con los secantes. Este método se describe a detalle en [1] . Esto representa el área de la superficie normalizada por el volumen de la máscara de fritura:
Densidad de Área de la Superficie (mm"1) = (Área de la Superficie de la fritura sólida) / (Volumen de la máscara de la fritura)
Área de la Superficie/Volumen de la Fritura Sólida - Esto es el área de la superficie normalizada por el volumen de la fritura sólida.
14. Características de la Superficie por medio de Imagen por Profilometría Láser Se obtiene una imagen de ambas superficies de las frituras de tortilla empleando un explorador de superficie en 3-D, Inspeck-3D, de alta resolución, con las siguientes especificaciones . Fabricante: Inspeck Ine, Quebec City, PQ G1N4N6, Canadá Cámara : Cámara Kodak MegaPlus Monochrome Resolución Espacial: 1024 x 1024 pixeles Campo de Vista: 67 mm x 67 mm
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Profundidad de Campo: 25mm Resolución Lateral: 65 mieras Resolución de Profundidad: 10 mieras Distancia del Objeto: 23-30 cm Tiempo de Exploración: < 0.3 s Tiempo de Procesamiento: 40-180 s. 2. El método de exploración Inspeck-3D está basado en la interferometría de cambio de fase de moiré. Se obtienen de 3-4 imágenes de cambios de patrones de franjas para calcular coordenadas de la superficie en 3D. 3. Las frituras se montan verticalmente y se colocan en la distancia de objeto requerida. Se utiliza un auxiliar visual adaptado para colocar la superficie de la fritura a la distancia requerida y dentro de los límites de la profundidad de campo . 4. Se deriva una cuadrícula de coordenadas en 3D de las 4 imágenes en 2D empleando procedimientos de "desenvoltura por fases" y de calibración incluidos en el programa de cómputo Inspeck's Fringe Acquisition and Procession (FAPS v 3.0). 5. Las coordenadas en 3D se exportan en un archivo de texto ASCII que contienen las coordenadas x-y-z. Estos puntos se exportan a una resolución espacial de 130 mieras (1/2 de la máxima resolución del explorador) . 6. Las coordenadas X-Y-Z se convierten en una
imagen en escala de grises de puntos flotantes empleando rutinas desarrolladas de P&G y el programa de cómputo Óptimas Image Analysis software v 6.5 (Media Cybernetics, 8484 Georgia Avenue, Suite 200, Silver Spring, MD 20910) . Las rutinas simplemente leen las coordenadas x-y-z del archivo de texto exportado y colocan los valores de z dentro de una arreglo regular de 2D correspondiente a la cantidad de muestras en las direcciones x e y obtenidas a través del explorador Inspeck-3D. Este arreglo de 2D puede desplegarse como una imagen en donde la intensidad de cada pixel de la imagen es proporcional al valor z (altura) almacenado en la posición de ese pixel . 7. Después de que cada archivo de x-y-z se convierte en una imagen de 2D, se emplea un procedimiento de nivelado del segundo plano local incluido en Óptimas v6 para eliminar la curvatura global de la fritura de tortilla con la finalidad de facilitar la medición de la textura de la superficie. El retener la curvatura de la fritura tendía influencia sobre las mediciones de textura. Se selecciona un tamaño de ventana de 16 x 16 como un parámetro para el procedimiento de nivelación del segundo plano 5 (Ver descripción más adelante) . 8. Después de la nivelación del segundo plano, una región rectangular de interés de tamaño de 195 x 250 pixeles se extrae manualmente de cada imagen. Esta región
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de interés arbitraria de escoge en el centro de la superficie de la fritura para minimizar la influencia de cualquier artefacto potencial del borde. 9. Para cada región rectangular de interés, se extraen 3 mediciones de textura proporcionadas por el programa Óptimas. Debido a que las intensidades de pixeles corresponden a valores de elevaciones, las mediciones de textura son un reflejo de las características de la superficie. Las 3 mediciones de la textura extraídas son la textura Fractal, Densidad del Área de la Superficie y Aspereza (Ver las descripciones más adelante) .
Descripción del Procedimiento de nivelación del segundo plano Óptimas empleado en el paso 7. (del archivo de ayuda de Óptimas)
Un segundo plano desigual puede hacer imposible que se pueda establecer un solo valor del comienzo en escala de grises que aisla a los objetos del primer plano sobre la ROÍ completa. El aplanamiento local y el comando del comienzo del submenú Threshold del menú Image le permite corregir la luminosidad en imágenes que tienen segundos planos claros o desiguales y variantes. Después de que usted utilice este comando, por lo general es más fácil establecer el umbral adecuado.
ÓPTIMAS toma promedios locales de la luminosidad de la imagen, después utiliza estos promedios locales para corregir los valores de luminiscencia ROÍ pixel individuales. Usted puede especificar el tamaño de la región que desea utilizar para promediar la luminosidad del segundo plano . Nota: Para corregir suavemente los cambios de variaciones de luminosidad, use el comando Global smoothing y el comando threshold. Para desplegar la caja de diálogo de Local Smoothing and Threshold, seleccione Threshold del menú Image y después seleccione Local Smoothing y Thresholding del submenú.
Utilizando la caja de diálogo Local Background
Correction:
1. Seleccione Light Objects, Dark Objects o Manual del grupo Auto Threshold. Haga click sobre Threshold para ver el ajuste o bien ajuste manualmente. 2. En Averaging Box Size, seleccione ya sea pixeis o calib. Haga click sobre Draw Box para ajustar el tamaño de la caja promedio. Haga click en el botón primario del ratón para dibujar el ROÍ sobre la pantalla. Las cajas de edición de X e Y reflejarán el tamaño de la caja que usted ha dibujado. Usted también puede escribir
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en la caja el tamaño en el caso de que así lo quiera. 3. Haga click sobre Apply para iniciar el proceso. Haga click sobre Restore para despejar la corrección. 4. Para realizar la corrección sobre su imagen, haga click en OK. ÓPTIMAS guarda la corrección del segundo plano y cierra la caja de diálogo. Para cerrar la caja de diálogo sin realizar una corrección en el segundo plano, haga click en Cióse.
Descripción de las mediciones de textura (Extraído de los archivos de ayuda de Óptimas)
Textura Fractal La dimensión fractal caracteriza como cambia una superficie cuando se mide a diferentes resoluciones. ArFractalTexture se estima de 2+ ( (loglO (ÁreadelaSuperficie-loglO (ÁreadelaSuperficie3x3) ) /loglO (2) ) en donde ÁreadelaSuperficie es un estimado del área de la superficie de la imagen y ÁreadelaSuperficie3x3 es un estimado del área de la superficie en la resolución 3x3 de los alrededores. Ver MacAulay, Calum y Palcic, Branko, "Fractal Texture Features Based on Optical Density Surface Área", Analytical and Quantitative Cytology and Histology, vol 12, No. 6, Diciembre de 1990. También ver Peleg, Shmuel y
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colaboradores, "Múltiple Resolution Texture Analysis and Classification", IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, VOL. PAMI-6, NO. 4, julio 1984.
Aspereza de la superficie Un valor de doble precisión que se puede extraer del área de los objetos de la pantalla proporcionando la varianza en unidades de ingeniería (mm) .
Densidad del Área de la Superficie Un valor de doble precisión que se puede extraer del área de los objetos de la pantalla proporcionando el área total de la superficie dividida por la cuenta de pixeles (mm2/pixel) . El área de la superficie se calcula sumando las áreas de las partes superiores y de los "lados" de cada pixel. Un solo pixel brillante con valor de pixel-valor en cero alrededores tendrá un área de superficie dada por (pixel-ancho*pixel-alto + 2*pixel-ancho*pixel-valor + 2*pixel-alto*pixel valor en donde pixel-ancho y pixel-alto son las distancias entre pixeles en la dirección x , y respectivamente. Ver Calum MacAulay y Branko Palcic, "Fractal Texture Features Based on Optical Density Surface Área" , Analytical and Quantitative Cytology and Histology, vol 12, No. 6, diciembre de 1990.
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. Grosor de la Pared de la Burbuja Interior, Medidas de extensión de longitud & altura Deberá existir un tamaño de muestra de seis para el análisis por medio de exploración con microscopio electrónico. Inicialmente se fracturan los especímenes y se desgrasa utilizando hexano. Cada muestra se pule hasta obtener una superficie plana empleando papel lija graduado con la finalidad de crear una sección transversal de la fritura que siga un plano aleatorio. Esta técnica se desarrolla por tres razones: primero, una sección transversal plana de la fritura permite una clara identificación de la sección a través de finos rasguños en la superficie; segundo, el microscopio puede ser ajustado a una distancia de trabajo menor, reduciendo la profundidad de campo para mantener solamente la sección transversal dentro de foco; tercero, una sección transversal plana no favorece las áreas débiles de la misma manera que la superficie fracturada. Para este análisis, el pulido inicial para aplanar la muestra se realiza después de la extracción con hexano, utilizando un papel lija graduado #3. El pulido final se realiza con un papel lija #1/0, #2/0, #3/0 y #4/0 (3M) . Los especímenes entonces se recubren con un rocío de oro, paladio durante 90 segundos, mientras se rota el estado de recubrimiento, con la
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corriente fija en 45 mA y vacío inicial de rocío de 50 mTorr. Se ajusta un microscopio Jeol T-300 Scanning Electron Microscope para afocar a una distancia de trabajo de 20mm, voltaje de operación de lOkV, ajuste de tamaño de mancha de 2:00 y aumento de lOOx. El control de la inclinación se utiliza para ajustar el plano de la muestra perpendicular al haz de electrones. Esto se puede realizar inicialmente a la vista cuando se coloca la muestra en el microscopio y después se puede afinar utilizando el control de muestra X para asegurarse de que la superficie pulida permanece en foco mientras se mueve la muestra. Se ajusta el foco y la estigma, por lo tanto. La salida SEM TV se ajusta a una computadora configurada con Óptimas v. 6.51. La computadora corre el Óptimas 6.51 con una configuración del menú de inicio de SEM lOOx, calibración de la magnificación ajustada a lOOx. El menú obtenido de la cámara Óptimas se ajusta en cuanto a brillantez 95, contraste 135 (esto produce un rango bonito de B&C con un mínimo ajuste de contraste en el T-300 SEM) . El ajuste de la recolección de datos se selecciona a "line morphometry set" y el ajuste editado para incluir solamente mLnlength, dejando la ventana abierta. Las opciones de Edit dentro de Óptimas se ajustan para incluir cubiertas con regiones de interés. Excel corre simultáneamente con una columna y una
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fila seleccionadas (dentro de la hoja de cálculo) para la burbuja de interés . De la imagen en vivo, ajustada a un campo de interés sobre la pared de la burbuja, se corre la macro bubblethick.mac . Esta macro incluye una pantalla en la cual se dibujan varias líneas a través de la pared de la burbuja por el operador. Estas longitudes se extraen y se exportan a Excel como parte de la macro. Se exportan la imagen de las líneas y la micrografía al portapapeles y se pueden pegar en un archivo a colores empleando Adobe Photoshop 5.5. Método recolección de datos de longitud y extensión de ancho de un producto de tortilla. Se preparan las muestras para obtener una sección transversal plana de una ampolla de la superficie del centro aproximado de la elevación. Esta sección transversal se fotografía empleando ya sea un SEM o estereomicroscopio . El área vacía de la burbuja se selecciona y se mide y calcula su máxima longitud y extensión de anchura.
Rutinas Macro del Programa de Cómputo (macro bubblet ick.mac)
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16. Viscosidad de la masa por medio de Reometría Capilar A. Se mezcla la masa pesando primero 300 gramos de la mezcla de harina en el recipiente de un mezclador de un procesador de alimentos . B. El mezclador se enciende y se añaden rápidamente aproximadamente 141 gramos de agua a una temperatura entre aproximadamente 160 a 1802F. C. La masa se mezcla el tiempo suficiente hasta alcanzar una consistencia cohesiva. D. Se coloca la muestra de masa en un viscosímetro capilar reógrafo Modelo 2003 fabricado por Gottfert, GmBh utilizando un tubo capilar de 1.5 mm.
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E. La temperatura de la masa y el reómetro se mantienen a aproximadamente 1132F.
17. Método de Análisis de Rompimiento de la Fritura por Vibración A. 25 frituras se arreglan en forma anidada. Todas las frituras contienen inicialmente burbujas en la superficie intactas, sin roturas. El peso de las frituras se registra. B. Las frituras anidadas se colocan en un contenedor con un tamaño y forma transversal similar de tal manera que el movimiento del arreglo anidado sea restringido . C. El contenedor con las frituras se ajusta y se asegura a una escala de la tabla de vibración Modelo JlA fabricada por The Syntron Co. Inc. of Home City, PA. D. El vibrador se enciende y se ajusta a 8 y se permite que las frituras vibren durante 2 minutos. E. Las frituras se retiran del contenedor y se cuenta el número de burbujas rotas.
18. Adhesión de la masa por medio del Consumo de energía Propósito El propósito de este método es medir
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indirectamente las propiedades adhesivas de una masa por medio de la tasa de consumo de energía observada durante una prueba de mezclado a escala de laboratorio, controlada.
Aparato 1. Procesador de alimentos Modelo 702R Hamilton Beach Dual Speed con cuchillas de corte estándar. 2. Analizador Modelo 4113 Power Harmonios Analyzer (Power Meter) fabricado por Fluke Co . Inc.. 3. Computadora portátil o lap top cargada con el programa Fluke Software conectada al medidor de energía por medio de las instrucciones del fabricante.
Preparación de la Muestra 1. Para masas elaboradas a partir de ingredientes secos, se mezclan homogéneamente de 200 a 300 gramos de la mezcla de ingredientes a la composición deseada. a. La pre-mezcla se agrega al recipiente del procesador de alimentos y la parte superior del procesador de alimentos se asegura a la unidad. b. El procesador de alimentos se enciende a una velocidad número 2 (1965 RPM) y se permite que se mezcle durante aproximadamente un minuto . c. Se pesa previamente la cantidad deseada de
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agua a la temperatura deseada y se añade rápidamente (en aproximadamente 15 segundos o menos) a la mezcla de harina conforme se está mezclando para formar una masa. 2. Para masas que comprenden un material húmedo con base de almidón precocido, se pesan previamente de 200 a 300 gramos de la mezcla de ingredientes total que contiene el material húmedo con base de almidón precocido, a la composición deseada y se mezclan por medio del siguiente procedimiento: a. El material húmedo con base de almidón precocido se agrega en el peso deseado al recipiente del procesador de alimentos . b. Todos los ingredientes restantes se agregan al recipiente del procesador de alimentos. La parte superior del recipiente del procesador de alimentos se ajusta con seguridad a la unidad. c. El procesador de alimentos se enciende a la velocidad número 2 (1965 RPM) y se permite que se mezcle durante aproximadamente un minuto . d. Se agrega el agua (en aproximadamente 15 segundos o menos) a la temperatura deseada para alcanzar el nivel deseado de adición total de agua.
Procedimiento de medición 1. El medidor de energía se ajusta a la
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computadora que contiene el programa de operación y la fuente de poder (110 volts) se enruta a través del medidor de energía de tal manera que el enchufe que se enchufa al medidor de energía para medirla se proporciones para el procesador de alimentos . El procesador de alimentos se enchufa en este receptáculo y se enciende el medidor de energía según las instrucciones del fabricante. El intervalo de registro de datos se ajusta a 10 segundos. 2. Primero se establece un consumo de energía base midiendo la energía consumida para voltear la cuchilla del procesador de alimentos cuando el recipiente esté vacío. El medidor de energía se enciende primero y se permite que se quede encendido durante aproximadamente un minuto mientras el procesador de alimentos está apagado, para establecer un base de cero. Entonces se enciende el medidor de energía y el procesador de alimentos se mantiene encendido durante aproximadamente dos minutos . El procesador de alimentos se apaga mientras que el medidor de energía todavía se mantiene encendido durante otro minuto para restablecer la base cero. El consumo de energía base se calcula como el promedio de todas las lecturas de consumo de energía durante el período de medición de dos minutos . 3. El consumo de energía de la masa que se mezcló se mide según el siguiente procedimiento:
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a. Se enciende el medidor de energía mientras el procesador de alimentos se mantiene apagado durante por lo menos un minuto para establecer un consumo de energía base de cero. b. La mezcla de ingredientes se pesa previamente y se agrega al recipiente del procesador de alimentos mediante los procedimientos descritos en preparación de la muestra. c . Se agrega el agua al recipiente del procesador de alimentos por medio de los procedimientos descritos en preparación de la muestra. d. Se permite que corra la prueba durante aproximadamente 5 minutos recolectando los datos de consumo de energía cada 10 segundos siempre y cuando la masa no forme un aglomerado, masa adhesiva que restrinja el funcionamiento del procesador de alimentos . En el caso de que el procesador de alimentos se vuelva inoperable debido a la condición de la masa, se detiene la prueba.
Interpretación de los Datos 1. La energía base medida en el procesador de alimentos vacío se resta de cada medición de energía. 2. El consumo de energía menos el consumo de energía base se gráfica vs tiempo de medición dentro del período de la prueba.
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3. Inicialmente, dentro de aproximadamente los primeros 30 segundos, las lecturas del consumo de energía fluctuarán hasta que la masa se mezcle más homogéneamente. Solamente se analizan los datos obtenidos después los primeros 45 segundos de mezclado, para evitar esa fluctuación. 4. El Factor de Adhesión de Consumo de Energía (APCF, por sus siglas en inglés) se determina analizando los aumentos en el consumo de energía después de los primeros 45 segundos de mezclado. La pendiente de la línea de energía sobre cualguier intervalo de mezclado de 30 segundos después de este punto se puede utilizar para calcular el APCF.
Ejemplo de Cálculo Con referencia a la curva superior de la Figura 8, un incremento obvio en el consumo de energía a aproximadamente 70 u 80 segundos en la prueba, se puede observar. El cálculo del APCF entre 60 a 90 segundos será de la siguiente manera: APCF = (0.29 kw - 0.14kw)/30 segundos = 5.0 x 10"3 kw/segundo
EJEMPLOS Los siguientes ejemplos son ilustrativos de la presente
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invención, pero no tienen la intención de limitarla.
EJEMPLO 1 Una mezcla de harina:
Propiedades de la mezcla de harina:
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EJEMPLO 2 Una mezcla de harina:
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EJEMPLO 3 El harina del Ejemplo 1 se mezcla con agua en la siguiente proporción para producir una masa laminable: Harina del Ejemplo 1 68% Agua 32%
EJEMPLO 4 La masa del Ejemplo 3 se muele a un grosor de 0.032 pulgadas y se corta en forma de triángulos isósceles y se fríen entre un par de moldes en donde los moldes tienen
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forma de esférica con un radio de 2 pulgadas de curvatura. Las frituras se fríen a 4002F hasta un contenido final de humedad de 1.4% para dar un peso de fritura de 2.40 ± 0.04 g con una longitud de 61 +, 2mm por un ancho de 55 + 2mm.
EJEMPLO 5
EJEMPLO 6 Una mezcla de harina:
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EJEMPLO 7 El harina del ejemplo 5 ó 6 se mezcla con aproximadamente 32.5% de agua adicionada para hacer una masa laminable.
EJEMPLO 8 La masa del Ejemplo 7 se trabaja hasta un espesor de 0.032 pulgadas y se corta en forma de triángulos isósceles, se fríe entre un par de moldes de restricción que tienen la forma de una cubierta esférica con un radio de curvatura de 2 pulgadas. Las piezas se fríen a 4002F hasta un contenido final de humedad de 1.4% para dar un peso de fritura de 2.40 ± 0.04g, con una longitud de 61 +. 2mm por un ancho de 55 + 2mm.
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INCORPORACIÓN POR REFERENCIA Todas las patentes, publicaciones y referencias que se mencionan en lo anterior, se consideran incorporadas íntegramente al presente documento como referencia. También se considera incorporada como referencia la Solicitud Provisional de los EE.UU. número 60/202,394, "Arreglo anidado de piezas de bocadillo en un envase plástico", Solicitud Provisional de los EE.UU., número de serie 60/202,719 "Pieza de bocadillo que tiene una región mejorada para la contención de aderezo", y la Solicitud Provisional de los EE.UU., número de serie 60/202,465 "Método para proporcionar consistentemente una pieza de bocadillo que tiene una región para la contención de aderezo", todas ellas, presentadas el 8 de mayo del 2000 por Zimmerman.
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Claims (12)
- R IVIMDICACIOW S: 1. Una pieza de bocadillo de forma uniforme que tiene formaciones superficiales elevadas, que comprende: a. de aproximadamente 12% a aproximadamente 40% de grandes formaciones en la superficie; b. de aproximadamente 20% a aproximadamente 40% de formaciones medias en la superficie; C. de aproximadamente 25% a aproximadamente 60% de formaciones pequeñas en la superficie. 2. Una pieza de bocadillo de forma uniforme en donde : a. el espesor promedio de la pieza de bocadillo está entre aproximadamente lmm y 3mm; b. el espesor promedio de las formaciones de superficie elevadas es de aproximadamente
- 2.3mm a aproximadamente 3.2mm; c. el espesor máximo de la pieza de bocadillo es menos de aproximadamente 5.5mm; y d. el coeficiente de variación del espesor de la pieza de bocadillo es mayor de aproximadamente 15%.
- 3. La pieza de bocadillo según la reivindicación 2 en donde el espesor máximo de esta está entre aproximadamente 3mm y aproximadamente 5.5mm.
- 4. La pieza de bocadillo según la reivindicación 2 en donde el coeficiente de variación del P1632 espesor de la pieza de bocadillo está entre aproximadamente 15% y aproximadamente 40%.
- 5. La pieza de bocadillo según la reivindicación 2 en donde el coeficiente de variación del espesor de la pieza de bocadillo está entre aproximadamente 15% y aproximadamente 40%.
- 6. Una pieza de bocadillo de forma uniforme, en donde la pieza de bocadillo comprende entre aproximadamente 5 y 35 formaciones en su superficie por gramo de pieza de bocadillo.
- 7. La pieza de bocadillo según la reivindicación 6, en donde la rugosidad de superficie está entre aproximadamente 1.5 y aproximadamente 7mm.
- 8. La pieza de bocadillo según la reivindicación 6, en donde el espesor de pared de la burbuja es mayor de aproximadamente O.lmm.
- 9. La pieza de bocadillo según la reivindicación 6, que tiene un volumen total ocupado por sólidos que es mayor de aproximadamente 45%.
- 10. La pieza de bocadillo según la reivindicación 6, que tiene huecos interiores con una longitud de entre aproximadamente 1 y 12mm. y una altura de entre aproximadamente 0.2 a aproximadamente 2.5mm.
- 11. La pieza de bocadillo según la reivindicación 1 que tiene: P1632 a. una temperatura de transición vitrea de entre aproximadamente 165 (73.92C) a 2752F (1352C) a una humedad relativa de la pieza de bocadillo de entre aproximadamente 2 y 4%. b. una temperatura de transición .vitrea de entre aproximadamente 180 (82.22C) a 2752F (1352C) a una humedad relativa de la pieza de bocadillo de entre aproximadamente 6 y 9%. c. una temperatura de transición vitrea de entre aproximadamente 150 (652C) a 2352F (1
- 12.82C) a una humedad relativa de la pieza de bocadillo de entre aproximadamente 20 y 30%. P1632
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