BRPI0306874B1 - Compositions of 25-hydroxy vitamin d3, emulsion and microencapsulated oil comprehensing the same and method of production of a pre-mixture for feeding - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSIÇÕES DE 25-HIDRÓXI VITAMINA D3, EMULSÃO E ÓLEO MICROEN-CAPSULADO COMPREENDENDO AS MESMAS E MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UMA PRÉ-MISTURA PARA ALIMENTAÇÃO". A presente invenção refere-se a composições que contêm 25-hidróxi Vitamina Ü3, incluindo óleos, emulsões, óleos microencapsulados e pré-misturas para alimentação. A invenção também refere-se a métodos de produção e uso dessas composições.
Vitaminas são úteis como suplementos nutricionais na dieta de vários animais. Vitaminas atuam como catalisadores em quase todos os caminhos bioquímicos. Por essa razão, deficiência de vitaminas conduz a numerosas doenças e enfermidades físicas.
Vitamina D3 está envolvida em numerosas doenças. Vitamina D3 demais ou de menos na paratireóide pode conduzir a hiperparatireoidismo, hipoparatireoidismo, pseudo-hipoparatireoidismo e hiperparatireoidismo secundário. No pâncreas, Vitamina D3 está envolvida em diabetes. No fígado, problemas com Vitamina D3 podem conduzir a cirrose e icterícia obstrutiva. Vitamina D3 está intimamente envolvida na regulação de níveis de cálcio, e nos ossos está envolvida em fibrogênese imperfeita óssea, osteíte fibrosa cística, osteomalacia, osteoporose, osteopenia, osteoclerose, osteodistrofia renal e raquitismo. No intestino, Vitamina D3 desempenha um papel em antagonismo a glicocorticóide, hipercalcemia idiopática, síndrome de mal-absorção e psilose tropical. Psoríase na pele, carcinoma medular na tireóide, sarcoidose no pulmão e VDRR hipofosfatêmico e doença renal crônica são todos afetados pelos níveis de Vitamina D3 no corpo.
Vitamina D3 é produzida pela pele sob condições normais de luz solar através da oxidação de colesterol. Vitamina D3 é então convertida pelo fígado em 25-hidróxi Vitamina D3. Finalmente, 25-hidróxi Vitamina D3 é convertida pelos rins em 1a,25(OH)2 Vitamina D3, que é ativa em vários caminhos bioquímicos. 25-hidróxi Vitamina D3 é um reservatório da 1a,25-hidróxi Vitamina D3 a jusante no corpo. Quando 0 nível de Vitamina D3 é adequado, 25- segue-se página 1a hidróxi Vitamina D3 é armazenada no fígado. Ela é liberada do fígado, conforme requerido, e adicionalmente processada pelos rins em molécula ativa.. A produção de 1a,25(OH)2 Vitamina D3 é mostrada abaixo.
Vitamina D3 1a, 25-hidróxi Vitamina D3 Por essas razões, é útii proporcionar 25-hidróxi Vitamina D3 a animais como suplemento nutricional. Formulações contendo 25-hidróxi Vitamina D3 são vendidas, por exemplo, sob a marca registrada HY-D (Roche Vitamins, Inc., Parsippany, Nova Jersei).
Infelizmente, 25-hidróxi Vitamina D3 é instável sob condições de armazenamento convencionais, resultando em uma perda de atividade por unidade de massa dependente do tempo. Entre outras coisas, 25-hidróxi Vitamina D3 é propensa a oxidação, particularmente durante armazenamento por períodos de tempo prolongados. Tal degradação pode afetar ad- versamente a dosagem de 25-hidróxi Vitamina D3 quando incorporada em rações para animais.
Seria, portanto, vantajoso proporcionar composições de 25-hidróxi Vitamina D3 cóm características de estabilidade aperfeiçoadas sob um amplo espectro de condições e em combinação com vários aditivos nutricionais. Estes e outros objetivos da presente invenção são descritos em maiores detalhes abaixo. A presente invenção proporciona uma composição à base de óleo que contém um óleo e 25-hidróxi Vitamina D3, onde a 25-hidróxi Vitamina D3 é dissolvida no óleo em uma quantidade entre cerca de 5% e 50% em peso, com base no peso total da composição à base de óleo. Essas composições à base de óleo poderão ser vantajosamente incorporadas em muitas outras composições, especialmente emulsões, óleos microencapsulados e pré-misturas para alimentação. O óleo empregado na presente invenção poderá ser qualquer óleo ou gordura comestível, preferencialmente apresentando um alto teor de ácido láurico, por exemplo óleo de babaçu, óleo de coco, óleo de cohune, óleo de sebo de murumyru, óleo de semente de palma, óleo de tucum. O óleo poderá ser natural, sintético, semi-sintético ou misturas dos mesmos. Óleos naturais poderão ser derivados de qualquer fonte, por exemplo, animal, vegetal, fúngica, marinha. Óleos sintéticos e semi-sintéticos poderão ser produzidos através de qualquer meio conveniente. Óleos preferidos são óleo de coco, óleo de babaçu, óleo de cohune e óleo de semente de palma. 25-hidróxi Vitamina D3 poderá ser obtida de qualquer fonte. Por exemplo, a produção de 25-hidróxi Vitamina D3 é descrita in US 3.565.924, e o isolamento de 25-hidróxi Vitamina D3 é descrita in US 4.310.467. A composição à base de óleo poderá ser preparada através de qualquer meio conveniente. Geralmente, cristais de 25-hidróxi Vitamina D3 são dissolvidos no óleo mediante aquecimento com agitação. Preferencialmente, o óleo é primeiro colocado em um recipiente apropriado e aquecido até a temperatura desejada. Em seguida, 25-hidróxi Vitamina D3 é adiciona- da ao óleo, em uma quantidade apropriada, enquanto se mantém a temperatura do óleo ou se aumenta a mesma com o tempo. A composição à base de óleo é então agitada por um tempo suficiente para dissolver os cristais da 25-hidróxi Vitamina D3. Antes de adição ao óleo, os cristais de 25-hidróxi Vitamina D3 poderão ser reduzidos de tamanho através de qualquer meio conveniente, incluindo moagem e/ou peneiramento, para aumentar a dissolução. A agitação poderá ser realizada através de qualquer meio conveniente, incluindo agitação com mistura, rotação do recipiente, mistura, homogeneização, recirculação e submissão a ultra-som.
Convenientemente, 0 óleo é aquecido até 80-85°C, a 25-hidróxi Vitamina D3 é introduzida no recipiente e a temperatura é mantida por duas horas enquanto se agita a composição à base de óleo.
Geralmente, 25-hidróxi Vitamina D3 é dissolvida no óleo em uma quantidade entre cerca de 5% e 50% em peso, com base no peso total da composição à base de óleo. Preferencialmente, a 25-hidróxi Vitamina D3 é dissolvida no óleo em uma quantidade entre cerca de 10% e 40% em peso, com base no peso total da composição à base de óleo; mais preferencialmente, em uma quantidade entre cerca de 12,5% e 28%; e ainda mais preferencialmente, em uma quantidade entre cerca de 15% e 25%. A composição à base de óleo poderá opcionalmente conter qualquer outro material adequado, incluindo, mas sem se limitar aos mesmos, antioxidantes, conservantes, agentes de dissolução, tensoativos, agentes de ajuste de pH ou tampões, umectantes e misturas dos mesmos.
Antioxidantes adequados incluem tocoferóis mistos, tocoferóis de fontes naturais ou sintéticas, etoxiquina (EMQ) (6-etóxi-1,2-diidro-2,2,4-trimetil-quinolina), hidroxitolueno butilado (BHT), hidroxianisol butílado (BHA), antioxidantes naturais tais como extrato de alecrim, gaiato de propila e misturas dos mesmos. Preferencialmente, 0 antioxidante é EMQ.
Conservantes adequados incluem metil parabeno, propil para-beno, sorbato de potássio, benzoato de sódio, ácido benzóico e misturas dos mesmos. Agentes de dissolução adequados incluem solventes inorgânicos ou orgânicos, incluindo álcoois, hidrocarbonetos clorados e misturas dos mesmos.
Os tensoativos poderão aniônicos, catiônicos ou não-iônicos. Tensoativos adequados incluem palmitato de ascorbila, polissorbatos, polie-tileno glicóis e misturas dos mesmos. Agentes de ajuste de pH ou tampões adequados incluem ácido cítrico-citrado de sódio, ácido fosfórico-fosfato de sódio, ácido acético-acetato de sódio e misturas dos mesmos. Umectantes adequados incluem glicerol, sorbitol, polietileno glicol, propileno glicol e misturas dos mesmos.
Como parece, o aumento de estabilidade das várias composições da presente invenção é atribuível a uma separação física do componente lábil 25-hidróxi Vitamina D3, por um lado, e minerais, metais de transição e/ou peróxidos frenqüentemente adicionados a pré-misturas de rações para animais e rações para animais, por outro lado. Esse aumento de estabilidade é de vantagem prática, conforme mostrado nos dados comparativos nos Exemplos abaixo. Preferencialmente, portanto, as composições à base de óleo da invenção não contêm quaisquer minerais, metais de transição ou peróxidos.
Uma vez formada, a composição à base de óleo da invenção poderá ser incorporada em várias outras composições úteis, algumas das quais são discutidas abaixo. Por exemplo, poderão ser formadas emulsões que poderão ser convertidas em vários óleos encapsulados que apresentam propriedades de estabilidade superiores. A presente invenção também proporciona uma emulsão que compreende uma composição aquosa e uma composição à base de óleo, onde a composição à base de óleo compreende 25-hidróxi Vitamina D3 dissolvida no óleo em uma quantidade entre cerca de 5% e cerca de 50% em peso, com base no peso total da composição à base de óleo.
Uma variedade de emulsões poderá ser preparada combinando as composições à base de óleo descritas acima com uma composição aquosa. As emulsões poderão ser de qualquer tipo. Emulsões adequadas incluem emulsões de óleo-em-água, emulsões de água-em-óleo, emulsões anidras, emulsões sólidas e microemulsões. As emulsões poderão ser prepara- das através de qualquer método conveniente.
Como usados nesta invenção, os termos "composição aquosa" e "fase aquosa" são usados intercambiavelmente.
Geralmente, a emulsão contém de cerca de 20% a cerca de 95% de uma composição aquosa, e de cerca de 5% a cerca de 80% de uma composição à base de óleo. Preferencialmente, entretanto, a emulsão contém de cerca de 85% a cerca de 95% de uma composição aquosa, e de cerca de 5% a cerca de 15% de uma composição à base de óleo.
Convenientemente, a composição à base de óleo poderá ser dispersa como gotículas na composição aquosa. Por exemplo, as gotículas poderão apresentar um diâmetro médio menor que cerca de 500 nm na composição aquosa. Convenientemente, as gotículas apresentam um diâmetro médio entre cerca de 100 nm e cerca de 200 nm.
Também proporcionado é um óleo microencapsulado que compreende uma composição à base de óleo e um agente de encapsulação que encapsula a composição à base de óleo, onde a composição à base de óleo contém 25-hidróxi Vitamina D3 dissolvida em uma quantidade entre cerca de 5% e 50% em peso, com base no peso total da composição à base de óleo. Adicionalmente, é proporcionado um método de produção do óleo microencapsulado, compreendendo proporcionar uma composição à base de óleo, onde 25-hidróxi Vitamina D3 é dissolvida em um óleo em uma quantidade entre cerca de 5% e 50% em peso, com base no peso total da composição à base de óleo, e encapsular a composição à base de óleo em agente de encapsulação.
Em uma modalidade particularmente vantajosa, a emulsão contém um agente de encapsulação que facilita a microencapsulação da composição à base de óleo após processamento adicional da emulsão, por exemplo, através de secagem por atomização. Como usados nesta invenção, os termos "agente de encapsular" e "agente de encapsulação" são intercambiavelmente usados. O agente de encapsulação poderá ser qualquer substância comestível capaz de encapsular a composição à base de óleo. Preferencial- mente, o agente de encapsulação é capaz de eliminar contato entre a 25-hidróxi Vitamina D3 e o ambiente quando a composição à base de óleo é encapsulada pelo agente de encapsulação. Preferencialmente, o agente de encapsulação é predominantemente um material coloidal. Tais materiais incluem amidos, proteínas de fontes animais (incluindo gelatinas), proteínas de fontes vegetais, caseína, pectina, alginato, ágar, maltodextrinas, sulfatos de lignina, derivados de celulose, açúcares, sacarídeos, sorbitóis, gomas e misturas dos mesmos.
Amidos adequados incluem: amidos vegetais (por exemplo, CAPSUL® (National Starch & Chemical Corp., Nova Iorque, Nova Iorque), HI-CAP® (National Starch & Chemical Corp., Nova Iorque, Nova Iorque)), outros amidos modificados para alimentos, e misturas dos mesmos. Preferencialmente, o amido é CAPSUL®.
Proteínas adequadas de fontes animais incluem: gelatinas (por exemplo, gelatinas bovinas, gelatinas porcinas (Tipo A ou B) com números de Bloom diferentes, gelatinas de peixe), proteína de leite desnatado, casei-nato e misturas dos mesmos. Preferencialmente, a proteína de uma fonte animal é uma gelatina. Proteínas adequadas de fontes vegetais incluem: proteína de batata (por exemplo, ALBUREX® (Roquette Preres Societe Anonyme, Lestrem, França)), proteína de ervilha, proteína de soja e misturas das mesmas. Preferencialmente, a proteína de uma fonte vegetal é proteína de batata ALBUREX®.
Maltodextrinas adequadas com um equivalente de dextrose diferente incluem: maltodextrina 5, maltodextrina 10, maltodextrina 15, malto-dextrina 20, maltodextrina 25 e misturas das mesmas. Preferencialmente, a maltodextrina é maltodextrina 15.
Derivados de celulose adequados incluem: etilcelulose, metile-tilcelulose, hidroxipropilcelulose, hidroxipropilmetilcelulose, carboximetilcelu-lose e misturas das mesmas. Sacarídeos adequados incluem lactose, saca-rose ou misturas das mesmas. Preferencialmente, o sacarídeo é sacanose. Gomas adequadas incluem: acácia, goma alfarroba, carragenana e misturas das mesmas. Preferencialmente, a goma é goma acácia.
Quando a emulsão da invenção contém um agente de encapsu-lação, o agente de encapsulação poderá ser disperso em água através de qualquer meio adequado para formar uma fase aquosa. A fase aquosa poderá ser uma solução ou uma mistura que depende das propriedades dos componentes selecionados. Os componentes selecionados poderão ser dispersos através de qualquer meio adequado, incluindo: homogeneização, mistura, emulsificação, recirculação, mistura estática, submissão a ultra-som, mistura com agitação, aquecimento e combinações dos mesmos. A viscosidade da fase aquosa resultante poderá então ser ajustada, conforme desejado, pela adição de água. A composição aquosa da emulsão poderá opcionalmente conter qualquer outro material adequado, incluindo, mas sem se limitar aos mesmos, aqueles discutidos acima em referência à composição à base de óleo. Preferencialmente, a composição aquosa poderá incluir um agente de encapsulação, um agente formador de película, um plastificante, um conservante, um antioxidante e misturas dos mesmos.
Antioxidantes adequados incluem ascorbato de sódio, ácido as-córbico, ácido cítrico e misturas dos mesmos. Conservantes adequados incluem metil parabeno, propil parabeno, ácido sórbico, sorbato de potássio, benzoato de sódio e misturas dos mesmos.
Preferencialmente, a fase aquosa contém um amido modificado para alimentos, tal como octenil succinil amido (CAPSUL®), maltodextrina e ascorbato de sódio. Os componentes selecionados poderão ser dissolvidos em água através de qualquer meio adequado, preferencialmente agitação. A viscosidade final da fase aquosa resultante poderá então ser ajustada na viscosidade desejada, preferencialmente cerca de 250 a cerca de 450 cp, mais preferencialmente cerca de 300 a cerca de 400 cp, ainda mais preferencialmente cerca de 385 cp.
Uma outra fase aquosa preferida contém proteína de batata (ALBUREX®), maltodextrina 20 e ascorbato de sódio. Os componentes selecionados são dispersos na água, preferencialmente por homogeneização. A mistura é preferencialmente homogeneizada até tornar-se uniforme e livre de grumos. Preferencialmente, a homogeneização é realizada a üma temperatura entre cerca de 50°C e cerca de 75°C.
Preferencialmente, as composições de emulsão da invenção não devem conter qualquer mineral, metal de transição ou peróxido. A emulsão poderá ser formada emulsificando a composição à base de óleo e a fase aquosa através de qualquer meio, incluindo homogeneização, cisalhamento por rotor-estator, cisalhamento por alta pressão e cavitação, recobridores de alta velocidade ou agitação com cisalhamento, e combinação dos mesmos. O volume e a viscosidade da emulsão poderá preferencialmente ser ajustada pela adição de água após emulsificação.
Convenientemente, a composição à base de óleo e a composição aquosa são emulsificadas por homogeneização.
Conforme observado acima, a emulsão poderá ser incorporada ou empregada na produção de outras composições úteis, especialmente óleos microencapsulados, por exemplo, pós secados por atomização.
Geralmente, os óleos microencapsulados compreendem uma composição à base de óleo e um agente de encapsulação que encapsula a composição à base de óleo, onde a composição à base de óleo contém 25-hidróxi Vitamina D3 dissolvida no óleo em uma quantidade entre cerca de 5% e cerca de 50% em peso, com base no peso total da composição à base de óleo. O óleo microencapsulado poderá ser produzido através de qualquer meio conveniente. Convenientemente, a composição à base de óleo é encapsulada por meio de secagem de uma emulsão descrita acima, através de qualquer meio adequado, incluindo secagem por atomização, secagem por congelação, secagem em leito fluido, secagem em bandeja, adsorção e combinações das mesmas. Preferencialmente, 0 óleo microencapsulado é produzido através de secagem por atomização de uma emulsão que apresenta uma fase aquosa conforme definida acima, contendo um agente de encapsulação. Os parâmetros de secagem por atomização são ditados pelas características físicas desejadas no óleo microencapsulado final. Tais parâmetros físicos incluem tamanho das partículas, forma do pó e fluxo, e teor de água.
Baixas concentrações de óleo no óleo microencapsulado em relação à 25-hidróxi Vitamina D3 conduzem a aumento de proteção da 25-hidróxi Vitamina D3 e a alta recuperação da 25-hidróxi Vitamina D3 durante 0 processo de encapsulação. Convenientemente, 0 óleo encontra-se em uma quantidade menor que cerca de 30% em peso, com base no peso total do óleo microencapsulado; mais convenientemente, menor que cerca de 20%; mais preferencialmente, menor que cerca de 10%; e ainda mais preferencialmente, menor que cerca de 5%. O óleo microencapsulado deve apresentar boa fluência e a 25-hidróxi Vitamina D3 deve ser distribuída homogeneamente através de toda a composição. Convenientemente, 0 óleo microencapsulado é um pó.
Qualquer outro aditivo adequado poderá ser adicionado ao óleo microencapsulado. Um aditivo tal como este poderá ser um agente de fluxo tal como dióxido de silício, para aumentar a fluência do óleo microencapsulado. O óleo microencapsulado poderá ser incorporado ou empregado na produção de várias outras composições úteis, incluindo composições de pré-misturas para alimentação. A presente invenção também proporciona uma composição de pré-misturas para alimentação que compreende um óleo microencapsulado da invenção misturado com pelo menos um aditivo nutricional. Também proporcionado é um método de produção da composição de pré-misturas para alimentação, compreendendo proporcionar um óleo microencapsulado que compreende uma composição à base de óleo, onde a 25-hidróxi Vitamina D3 é dissolvida em um óleo em uma quantidade entre cerca de 5% e cerca de 50% em peso, com base no peso total da composição à base de óleo en-capsulada em um agente de encapsulação. A composição à base de óleo microencapsulado é então misturada com um aditivo nutricional.
Como usada nesta invenção, 0 termo "aditivo nutricional” significa qualquer substância adicionada a rações para animais e pré-misturas de rações para animais para adicionar valor nutricional ao produto, para ajustar o valor nutricional do produto ou para ajudar na adição de valor nutricional ao produto. Aditivos nutricionais adequados incluem: vitaminas, pró-vitaminas, minerais, fitase ativa, aminoácidos, carotenóides, amidos, farinha de peixe, colina, aditivos medicinais, veículos e combinações dos mesmos.
Vitaminas adequadas incluem todas as vitaminas e seus derivados (Vitamina A, Vitamina E, Vitamina B12, Vitamina B3, Niacina, ácido d-pantotênico, Ácido Fólico, Vitamina Ββ, Vitamina B1, Vitamina D3, Vitamina C, Vitamina B2 e combinações dos mesmos). Qualquer pró-vitamina ou mistura de pró-vitaminas poderá ser empregada, tal como beta-caroteno. Minerais adequados e seus sais incluem manganês, zinco, sulfato de ferro (monidra-to), óxido de cobre, sulfato de cobalto, iodo, selênio e combinações dos mesmos.
Qualquer aminoácido adequado poderá ser empregado. Canote-nóides adequados incluem: CAROPHYLL® Vermelho (Roche Vitamins, Inc., Parsippany, Nova Jersei), beta-caroteno, astaxantina e combinações dos mesmos. Amidos adequados incluem: amido de milho, amido de trigo, amido de batata, amido de tapioca e combinações dos mesmos.
Aditivos medicinais adequados incluem: produtos farmacêuticos, intensificadores de desempenho, antibióticos, antioccidiais e misturas dos mesmos. Veículos adequados incluem: calcário, farelo de trigo, farinha de milho, cascas de arroz, carbonato de cálcio e combinações dos mesmos.
Convenientemente, a composição de pré-misturas para alimentação contém Vitamina A, Vitamina E, Vitamina B12, Vitamina B3, niacina, ácido d-pantotênico, ácido fólico, Vitamina Be, Vitamina B1, calcário e cascas de arroz.
Uma outra composição preferida de pré-misturas para alimentação contém Vitamina E, Vitamina B3, carotenóides, cloreto de colina, óxido de manganês, óxido de zinco, sulfato de ferro, óxido de cobre, sulfato de cobalto e farelo de trigo. Uma outra composição ainda preferida de pré-misturas para alimentação da invenção contém uma enzima fitase. A composição de pré-misturas para alimentação poderá ser produzida através de qualquer meio conveniente conhecido na técnica, medi- ante combinação do óleo microencapsulado com quaisquer aditivos nutricionais selecionados, incluindo mistura, adesão, dispersão do ingrediente microencapsulado em um solvente apropriado e pulverização sobre o aditivo nutricional, e combinações desses meios. Convenientemente, a composição de pré-misturas para alimentação é produzida misturando o óleo microencapsulado com quaisquer aditivos nutricionais selecionados.
As composições de pré-misturas para alimentação poderão ser adicionadas a uma variedade de produtos alimentícios para animais. Por exemplo, elas poderão ser adicionadas a ração para aves domésticas (por exemplo, frangos fritos, frangos grelhados, galinhas, perus) e ração para suínos, caninos e felinos.
Geralmente, a pré-mistura é combinada com o produto de ração para animal em uma quantidade de modo a proporcionar 50 ppb a 200 ppb (partes por bilhão) de 25-hidróxi Vitamina D3, com base na ração acabada.
De acordo com 0 precedente, a presente invenção proporciona assim: (a) Uma composição à base de óleo que compreende um óleo, por exemplo, selecionado do grupo que consiste em óleo de babaçu, óleo de coco, óleo de cohune, óleo de sebo murumyru, óleo de semente de palma e óleo de tucum, preferencialmente de óleo de coco e óleo de semente de palma, e 25-hidróxi Vitamina D3, onde a 25-hidróxi Vitamina D3 é dissolvida no óleo em uma quantidade entre cerca de 5% e 50%, por exemplo, em uma quantidade entre cerca de 10% e 40%, em peso, com base no peso total da composição à base de óleo, por exemplo, preferencialmente em uma quantidade entre cerca de 12,5% e 28%, mais preferencialmente em uma quantidade entre cerca de 15% e 25%, em peso, com base no peso total da composição à base de óleo. (b) Uma composição à base de óleo como sob (a), compreendendo adicionalmente um antioxidante, por exemplo, selecionado do grupo que consiste em tocoferóis mistos, tocoferóis, etoxiquina, hidroxitolueno bu-tilado, hidroxianisol butilado, antioxidantes naturais e gaiato de propila. (c) Uma emulsão que compreende uma composição à base de óleo que compreende um óleo e 25-hidróxi Vitamina D3, onde a 25-hidróxi Vitamina D3 é dissolvida no óleo em uma quantidade entre cerca de 5% e 50% em peso, com base no peso total da composição à base de óleo; e uma composição aquosa, por exemplo, uma composição aquosa que compreende um agente de encapsulação e água. (d) Uma emulsão como sob (c) onde a composição à base de óleo é dispersa como gotículas na composição aquosa, por exemplo, como gotículas apresentando um diâmetro médio menor que cerca de 500 nm, preferencialmente um diâmetro médio entre cerca de 100 nm e cerca de 200 nm. (e) Um óleo microencapsulado que compreende uma composição à base de óleo que compreende 25-hidróxi Vitamina D3 dissolvida em um óleo em uma quantidade entre cerca de 5% e 50% em peso, com base no peso total da composição à base de óleo; e um agente de encapsulação que encapsula a composição à base de óleo, por exemplo, selecionado do grupo que consiste em amidos, proteínas de fontes animais, proteínas de fontes vegetais, caseína, pectina, alginato, ágar, maltodextrinas, sulfatos de lignina, derivados de celulose, açúcares, sacarídeos, sorbitóis e gomas; preferencialmente 0 agente de encapsulação é amido. (f) Uma composição à base de óleo microencapsulado como sob (e), onde 0 óleo está presente na composição à base de óleo em uma quantidade menor que cerca de 30% em peso, com base no peso total da composição à base de óleo microencapsulado, preferencialmente em uma quantidade menor que cerca de 20%, mais preferencialmente em uma quantidade menor que cerca de 10%, ainda mais preferencialmente menor que cerca de 5%, em peso, com base no peso total da composição à base de óleo microencapsulado. (g) Uma composição à base de óleo microencapsulado como sob (e), onde 0 óleo é selecionado do grupo que consiste em óleo de babaçu, óleo de coco, óleo de cohune, óleo de sebo de murumyru, óleo de semente de palma e óleo de tucum, preferencialmente 0 óleo é selecionado de óleo de coco e óleo de semente de palma. (h) Uma composição à base de óleo microencapsulado como sob (e), onde o agente de encapsulação é amido e o óleo é óleo de coco ou óleo de semente de palma. (i) Uma composição de pré-misturas para alimentação que compreende um óleo microencapsulado que compreende uma composição à base de óleo que compreende 25-hidróxi Vitamina D3 dissolvida em um óleo em uma quantidade entre cerca de 5% e cerca de 50% em peso, com base no peso total da composição à base de óleo, e um agente de encapsulação que encapsula a composição à base de óleo; e pelo menos um aditivo nutricional, por exemplo, um aditivo nutricional selecionado do grupo que consiste em vitaminas, pró-vitaminas, minerais, fitase ativa, aminoácidos, caro-tenóides, amido, farinha de peixe, colina e veículos; preferencialmente os aditivos nutricionais são Vitamina D3, Vitamina A, Vitamina E, Vitamina B12, Vitamina B3, Niacina, pantotenato de cálcio, Vitamina K3, Ácido Fólico, Vitamina Ββ, Vitamina B1, calcário e cascas de arroz; ou Vitamina E, Vitamina B3, carotenóides, cloreto de colina, óxido de manganês, óxido de zinco, sulfato de ferro, óxido de cobre, sulfato de cobalto e farelo de trigo. (j) Uma composição de pré-misturas para alimentação como sob (i), onde 0 óleo é selecionado do grupo que consiste em óleo de babaçu, óleo de coco, óleo de cohune, óleo de sebo de murumyru, óleo de semente de palma e óleo de tucum, preferencialmente de óleo de coco e óleo de semente de palma. (k) Uma composição de pré-misturas para alimentação como sob (i), onde 0 agente de encapsulação é selecionado do grupo que consiste em amidos, proteínas de fontes animais, proteínas de fontes vegetais, ca-seína, pectina, alginato, ágar, maltodextrinas, ligninossulfatos, derivados de celulose, açúcares, sacarídeos, sorbitóis e gomas; preferencialmente 0 agente de encapsulação é amido. (l) Uma composição de pré-misturas para alimentação como sob (í), onde 0 agente de encapsulação é amido e 0 óleo é óleo de coco ou óleo de semente de palma. (m) Um método de produção de um óleo microencapsulado, compreendendo esse método proporcionar uma composição à base de óleo que compreende 25-hidróxi Vitamina D3 dissolvida em um óleo em uma quantidade entre cerca de 5% e 50% em peso, com base no peso total da composição à base de óleo, e encapsular a composição à base de óleo em agente de encapsulação, por exemplo selecionado do grupo que consiste em amidos, proteínas de fontes animais (incluindo gelatinas), proteínas de fontes vegetais, caseína, pectina, aiginato, ágar, maltodextrinas, ligninos-sulfatos, derivados de celulose, açúcares, sacarídeos, sorbitóis e gomas; preferencialmente o agente de encapsulação é amido. (n) Um método de produção de um óleo microencapsulado como sob (m), onde o óleo está presente na composição à base de óleo em uma quantidade menor que cerca de 30%, preferencialmente menor que cerca de 20%, mais preferencialmente menor que cerca de 10%, ainda mais preferencialmente menor que cerca de 5%, em peso, com base no peso total da composição à base de óleo microencapsulado. (o) Um método de produção de um óleo microencapsulado como sob (m), onde o agente de encapsulação é amido e o óleo é óleo de coco ou óleo de semente de palma. (p) Um método de produção de um óleo microencapsulado como sob (m), compreendendo adicionalmente esse método combinar a composição à base de óleo e a composição aquosa para formar uma emulsão, e secar a emulsão para formar o óleo microencapsulado, por exemplo secagem através de secagem por atomização. (q) Um método de produção de um óleo microencapsulado como sob (o), onde as gotículas apresentam um diâmetro médio menor que cerca de 500 nm, preferencialmente um diâmetro médio entre cerca de 100 nm e cerca de 200 nm. (r) Um método de produção de uma pré-mistura para alimentação, compreendendo esse método proporcionar uma composição à base de óleo microencapsulado que compreende uma composição à base de óleo que compreende 25-hidróxi Vitamina D3 dissolvida em um óleo em uma quantidade entre cerca de 5% e 50% em peso, com base no peso total da composição à base de óleo, e um agente de encapsulação que encapsula a composição à base de óleo; e misturar a composição à base de óleo micro-encapsulado com pelo menos um aditivo nutricional, por exemplo um aditivo nutricional selecionado do grupo que consiste em vitaminas, pró-vitaminas, minerais, fitase ativa, aminoácidos, carotenóides, amidos, farinha de peixe, colina aditivos medicinais e veículos. (s) Um método de produção de uma pré-mistura para alimentação como sob (r), onde o óleo é selecionado do grupo que consiste em óleo de babaçu, óleo de coco, óleo de cohune, óleo de sebo de murumyru, óleo de semente de palma e óleo de tucum, preferencialmente de óleo de coco e óleo de semente de palma. (t) Um método de produção de uma pré-mistura para alimentação como sob (r), onde o agente de encapsulação é selecionado do grupo que consiste em amidos, proteínas de fontes animais (incluindo gelatinas), proteínas de fontes vegetais, caseína, pectina, alginato, ágar, maltodextri-nas, ligninossulfatos, derivados de celulose, açúcares, sacarídeos, sorbitóis e gomas; preferencialmente o agente de encapsulação é amido. (u) Um método de produção de uma pré-mistura para alimentação como sob (r), onde o agente de encapsulação é amido e o óleo é óleo de coco ou óleo de semente de palma.
Os exemplos seguintes são proporcionados para ilustrar adicionalmente as composições e métodos da presente invenção. Esses exemplos são ilustrativos apenas e não pretendem limitar o escopo da invenção de maneira alguma.
Exemplo 1: Composições à base de óleo Composições à base de óleo da presente invenção são preparadas dissolvendo 25-hidróxi Vitamina D3 em um óleo com aquecimento e/ou agitação, nas proporções seguintes.
Tabela 1: Composições à base de óleo. 25-OH-Vit D3:25-hidróxi Vitamina D3 Exemplo 2: Composições à base de óleo As composições à base de óleo da presente invenção são preparadas dissolvendo 25-hidróxi Vitamina D3 e um antioxidante em um óleo com aquecimento e/ou agitação, nas proporções seguintes.
Tabela 2: Composições à base de óleo contendo um antioxidante. 25-OH-Vit D3:25-hidróxi Vitamina D3 Exemplo 3: Emulsão Uma emulsão de acordo com a presente invenção foi preparada dispersando uma composição à base de óleo de acordo com a presente invenção (por exemplo, aquelas dos Exemplos 1 e 2) em uma composição aquosa. A composição à base de óleo continha: 7,2 kg de 25-hidróxi Vitamina D3; 27,6 kg de óleo de coco; e 19,88 kg de EMQ. A composição à base de óleo foi produzida misturando o óleo de coco, EMQ e 25-hidróxi Vitamina D3, e aquecendo até aproximadamente 85°C. A agitação foi continuada por 90 minutos a uma temperatura constante. Nesse ponto, todos os cristais de 25-hidróxi Vitamina D3 haviam entrado em solução, como determinado observando a solução sob um microscópio. A composição aquosa continha: 376,35 kg de CAPSUL®; 78,09 kg de maltodextrina 15; 12,81 kg ascorbato de sódio; e 437,64 kg de água. Para preparar a fase aquosa, os ingredientes foram combinados. Com mistura e aquecimento, os ingredientes secos prontamente se dissolveram na água. A viscosidade dessa solução foi de cerca de 385 cps. A composição à base de óleo foi adicionada à composição aquosa e homogeneizada em um homogeneizador por 30 minutos. Durante a homogeneização, formou-se uma emulsão onde as gotículas da composição à base de óleo apresentam um diâmetro de aproximadamente 150 nm. Exemplo 4: Composição à Base de Óleo Microencapsulado A composição à base de óleo microencapsulado da presente invenção foi preparada através de secagem por atomização da emulsão do Exemplo 3 usando os seguintes parâmetros.
Temperatura de Entrada 135°C
Temperatura de Saída 102°C
Entrada de Microclones 4,1 Entrada do Ventilador 14,6 Alimentador de Sílica Ajustado para proporcionar cerca de 1% de Sílica em produto seco RPM do Atomizador 17.000 parte A
15.000 parte B
Velocidade da Bomba 17 parte A 21 parte B
Umidade do Produto 1,9 a 2,25% O óleo microencapsulado foi um pó de alcatrão apresentando as seguintes características: Densidade Volumétrica Livre -0,42 g/ml Densidade Volumétrica com Derivação -0,5 g/ml Pó -169 mg/25 g Ângulo de Repouso -49° Fluxo de Agway Nenhum Perda na Secagem -2,6% Adicionalmente, a composição à base de óleo microencapsulado mostrou um alto grau de homogeneidade conforme medido por absortividade de UV do pó.
Exemplo 5: Estabilidade Duas bateladas de uma composição à base de óleo microen-capsulado da presente invenção [Invenção 001 (ou Invenção 1 ou Batelada 001) e Invenção 002 (ou Invenção 2 ou Batelada 002)3 foram produzidas conforme apresentadas abaixo. A estabilidade dessas bateladas foi comparada com um produto comercial do estado da técnica na forma de continhas de cera (Técnica Anterior). As duas bateladas e o produto comercial foram todos armazenados a 11°C ou a 25°C por até 4 meses. As duas bateladas testadas continham aproximadamente 1,25% em peso de 25-hidróxi Vitamina D3 preparada de acordo com os Exemplos 3 e 4.
Os dados seguintes demonstram que os óleos microencapsula-dos da presente invenção exibiam estabilidade grandemente aumentada em relação ao produto comercial. Adicionalmente, os óleos microencapsulados da presente invenção mostraram uma redução da cinética de degradação, indicando que a taxa de degradação de 25-hidróxi Vitamina D3 diminui grandemente após um período inicial de armazenamento. A Batelada 001 apresenta valores iniciais maiores de teor de 25-hidróxi Vitamina D3 do que a Batelada 002.
Armazenamento a 11 °C A Figura 1 mostra a % de retenção de Vitamina D3 de 25-hidróxi Vitamina D3 (% de ingrediente ativo em peso de composição total) em óleos microencapsulados de acordo com a presente invenção em comparação com uma formulação da técnica anterior em vários tempos de armazenamento a 11 °C. As composições da presente invenção apresentaram estabilidade aperfeiçoada em comparação com 0 produto comercial, em todos os pontos de tempo. A Figura 2 mostra a retenção percentual de 25-hidróxi Vitamina D3 em óleos microencapsulados de acordo com a presente invenção em comparação com uma formulação da técnica anterior em vários tempos de armazenamento a 11°C. A Figura 2 mostra um platô na % de retenção de 25-hidróxi Vitamina D3 e demonstra uma redução da cinética de degradação nas composições da presente invenção.
Armazenamento a 25°C A Figura 3 mostra a % de retenção de Vitamina D3 de 25-hidróxi Vitamina D3 (% de ingrediente ativo em peso de composição total) em óleos microencapsulados de acordo com a presente invenção em comparação com uma formulação da técnica anterior em vários tempos de armazenamento a 25°C. As composições da presente invenção apresentaram estabilidade aperfeiçoada em comparação com 0 produto comercial, em todos os pontos de tempo. A Figura 4 mostra a retenção percentual de 25-hidróxi Vitamina D3 em óleos microencapsulados de acordo com a presente invenção em comparação com uma formulação da técnica anterior em vários tempos de armazenamento a 25°C. A Figura 4 mostra um platô na % de retenção de 25-hidróxi Vitamina D3 a 25°C e demonstra uma redução da cinética de degradação nas composições da presente invenção.
Armazenamento a 37°C
Nessa temperatura, as continhas da técnica anterior começam a degradar-se e formam um bloco sólido que não era mais um pó. Por essa razão, a continha da técnica anterior não poderia ser dissolvida no solvente como usualmente, e nenhum dado de retenção confiável pôde ser obtido. As composições da presente invenção não sofreram nenhuma degradação desse tipo e retiveram boa fluência e densidade volumétrica nessa temperatura de armazenamento elevada em todos os pontos de tempo. A Figura 5 mostra a regressão linear de dados de retenção de 25-hidróxi Vitamina D3 para óleos microencapsulados de acordo com a presente invenção em comparação com uma formulação da técnica anterior em vários tempos de armazenamento a várias temperaturas. A regressão demonstra que as composições da presente invenção apresentam uma estabilidade grandemente aumentada em relação ao produto comercial em ambas as temperaturas e em todos os tempos de armazenamento. Adicionalmente, a inclinação das curvas de regressão mostra claramente que a taxa de de- gradação de 25-hidróxi Vitamina D3 nas composições à base de óleo micro-encapsulado da presente invenção é muito menor do que a da conta da técnica anterior em todos os tempos de armazenamento e temperaturas. Consequentemente, mesmo após um curto tempo de armazenamento, as composições da presente invenção reterão significativamente mais 25-hidróxi Vitamina D3 em comparação com a conta da técnica anterior.
Exemplo 6: Composição de Pré-Mistura Uma pré-mistura básica para uso em ração para animal foi preparada tendo os componentes seguintes nas proporções seguintes em porcentagem em peso, com base no peso total da pré-mistura.
Tabela 3. Composição de Pré-Mistura Exemplo 7: Estabilidade da Pré-Mistura Três pré-misturas, pré-mistura COMPLETA, pré-mistura com VITAMINAS e pré-mistura BÁSICA, para uso em ração para animal, foram preparadas tendo os componentes seguintes nas proporções seguintes em porcentagem em peso, com base no peso total da pré-mistura.
Tabela 4. Composição de Pré-Misturas Cada uma dessas composições de pré-misturas foi preparada usando um óleo microencapsulado da presente invenção ou uma continha da técnica anterior contendo 25-hidróxi Vitamina D3. Adicionalmente, foi preparada uma formulação de controle em que 25-hidróxi Vitamina D3 foi substituída por Vitamina D3. Cada uma das pré-misturas foi armazenada a 25°C e 35°C, por um período de tempo de até 3 meses. A retenção percentual da 25-hidróxi Vitamina D3 foi detenninada em cada tempo e temperatura.
Tabela 5. Estabilidade de formulações de Vitamina D3 e 25-hidróxi Vitamina D3 na pré-mistura BÁSICA.
B: pré-mistura BÁSICA; V: pré-mistura com VITAMINAS; C: pré-mistura COMPLETA
Como mostram os resultados, nas Pré-Misturas BÁSICA e com VITAMINAS a estabilidade de 25-hidróxi Vitamina D3 foi menor do que a de Vitamina D3. Entretanto, a estabilidade da 25-hidróxi Vitamina D3 foi aproximadamente idêntica para a formulação da técnica anterior em comparação com as formulações de acordo com a presente invenção.
Os resultados são dramaticamente diferentes quando se considera a Pré-Mistura COMPLETA, contudo. A estabilidade da 25-hidróxi Vitamina D3 na formulação da técnica anterior caiu significativamente em comparação com as formulações da invenção. Como discutido acima, essa diminuição de estabilidade poderá ser atribuída à oxidação da Vitamina D3 ou 25-hidróxi Vitamina D3 por minerais, metais de transição ou peróxidos encontrados na pré-mistura. Por exemplo, em armazenamento por 3 meses, a formulação da técnica anterior reteve menos de 20% da 25-hidróxi Vitamina D3, considerando que a formulação de acordo com a presente invenção reteve menos de 50% da 25-hidróxi Vitamina D3 (mais de 80% sob uma temperatura de armazenamento de 25°C). A formulação da presente invenção aumentou assim retenção de 25-hidróxi Vitamina D3 através de uma ampla faixa de temperaturas e tem- pos de armazenamento, mesmo em pré-misturas contendo componentes que promovem degradação de 25-hidróxi Vitamina O3.
Exemplo 8: Rações Uma composição de ração para animal foi produzida combinando as composições de pré-misturas para ração da presente invenção com uma ração para animal. Uma ração para aves domésticas foi produzida misturando a pré-mistura do Exemplo 6 com uma ração-base para aves domésticas tendo os seguintes ingredientes: Tabela 6. Ingredientes de ração-base para composição para aves domésticas A pré-mistura e a ração-base foram misturadas até homogeneidade substancial ser produzida.
Sendo assim descrita a invenção, será óbvio que a mesma poderá ser variada de muitas maneiras. Tais variações não devem ser consideradas como afastamento do espírito e escopo da invenção e todas essas modificações pretendem estar incluídas no escopo das reivindicações seguintes.
REIVINDICAÇÕES
Claims (11)
1. Composição de óleo microencapsulado, caracterizada por compreender uma composição de óleo comestível que compreende 25-hidróxi vitamina D3 dissolvida no óleo em uma quantidade entre 12,5% e 28% em peso, com base no peso total da composição de óleo; um antioxidante; e um agente para encapsulamento selecionado do grupo que consiste de: amido, proteína de fonte animal, gelatina, proteína de fonte vegetal, caseína, pectina, alginato, ágar, amido modificado de alimento, uma maltodextrina, um sulfonato de lignina, um derivado de celulose, açúcar, um sacarídeo, um sorbitol, uma goma, e misturas destes.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caraterizada pelo fato do óleo compreender um óleo vegetal.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato do óleo compreender óleo de coco, óleo de babaçu, óleo de cohune, óleo de palmiste, ou misturas destes.
4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o antioxidante é selecionado do grupo que consiste de: tocoferóis mistos de fontes naturais ou sintéticas, etoxiquina, butilato de hidroxitolueno, butilato de hidroxianisol, antioxidantes naturais, e mistura destes.
5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de ser na forma de uma emulsão.
6. Composição, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato ser uma emulsão seca.
7. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de ser na forma de uma pré-mistura de alimentos, compreendendo adicionalmente pelo menos um aditivo nutricional.
8. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 e 8, caracterizada pelo fato de que os aditivos nutricionais são selecionados de: vitamina D3, vitamina A, vitamina E, vitamina B12, vitamina B3, niacina, pantotenato de cálcio, vitamina K3, ácido fólico, vitamina B6, vitamina Bl, calcário, casca de arroz, carotenóides, cloreto de colina, óxido de manganês, óxido de zinco, sulfato de ferro, fitase, e farelo de trigo.
9. Pré-mistura de alimentos, caracterizada pelo fato ser adequada como alimento de aves domésticas, suínos, caninos ou felinos.
10. Método de fabricação de uma composição de óleo microencapsulado, caracterizado pelo fato de compreender a secagem de uma emulsão conforme definida na reivindicação 5.
11. Método de fabricação de uma composição de pré-mistura de alimentos, caracterizado pelo fato de que compreende fornecer uma composição de óleo microencapsulado, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, e misturar com um aditivo nutricional.
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