ES2283829T3 - Acido lactico cristalino encapsulado. - Google Patents

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Abstract

Partícula de ácido láctico cristalino encapsulada.

Description

Ácido láctico cristalino encapsulado.
Campo de la invención
Esta invención pertenece al campo de los productos alimenticios encapsulados, en particular a los ácidos encapsulados de grado alimentario y más en particular al ácido láctico cristalino encapsulado de grado alimentario, a su preparación y al producto alimenticio que contiene dicho ácido láctico cristalino encapsulado.
Antecedentes de la invención
El uso de ácidos en la industria alimentaria es bien conocido. Por ejemplo en la fabricación de salchichas secas o semisecas, se ha utilizado durante mucho tiempo ácido láctico productor de bacterias para mejorar el sabor y la conservación del producto. Con mucha frecuencia, los ácidos encapsulados son usados para una liberación controlada de ácido en una composición alimentaria. Los mecanismos de liberación de control varían con la aplicación. Algunas aplicaciones requieren una liberación por la temperatura (cuando el producto es sometido a una temperatura dada el ácido es liberado; revestimientos de grasa/aceite), una liberación por el agua (cuando el producto es sumergido en agua tiene lugar la liberación; revestimientos solubles en agua), una liberación por el pH .. etc. El objetivo es proteger el núcleo encapsulación del entorno hasta el momento en que se necesite. Las diferentes aplicaciones requieren un nivel diferente de encapsulación. Normalmente, para una aplicación en la que se requiere una liberación por la temperatura, la calidad de la encapsulación se juzga por el porcentaje de liberación del producto disperso en agua a la temperatura ambiente. Una encapsulación del 90% se refiere a un producto que libera el 10% del ingrediente del núcleo en el agua a la temperatura ambiente después de un tiempo dado. De forma similar, la liberación del ingrediente alimentario puede ser medida directamente en la propia aplicación a través de métodos analíticos diferentes. A principios de los 60, se presentó primero el uso de ácidos alimentarios encapsulados en la carne. Al principio el uso de glucono delta lactona (GDL) para fines de polimerización fue descrito en US 2 992 116. Poco después en US 3 359 120 y US 3 560 222 el ácido alimentario encapsulado fue proporcionado por tener efectos similares. En el mismo periodo, se depositaron solicitudes de patentes sobre la producción de dichos ácidos alimentarios encapsulados. Los procesos usados fueron muy diversos: desde el revestimiento de lecho fluidizado por pulverización superior hasta la coacervación o desde la extrusión coaxial hasta técnicas de secado por pulverización.
El ácido láctico que es muy usado en la industria alimentaria como por ejemplo en la industria lechera, la industria de la carne, la industria de la panadería y la industria de la confitería, está también frecuentemente proporcionado por usarse en una forma revestida en una composición alimentaria. Ver por ejemplo EP 527 570, 4 262 027, y
US 4 576 825. No obstante, como el ácido láctico está normalmente en forma líquida, es preciso combinarlo con un sustrato sólido para obtener una composición sólida. En EP 527 570 se combina con glucosa, en US 4 497 845 con un portador sólido, en US 4 511 584 con microcelulosa o lactato de calcio, y en US 4 511 592, US 4 772 477, y
US 6153236 el ácido láctico es colocado en placas con lactato de calcio. En US 4 576 825, el ácido láctico líquido es encapsulado usando un método de extrusión coaxial. US 4 713 251 expone la encapsulación de ácidos líquidos. En todas las patentes en las que se presenta el uso de ácido láctico revestido y en las que el ácido láctico se mezcla con otro componente para ser sólido, el otro componente no aporta ventajas específicas. Su efecto está limitado a la solidificación del ácido láctico bien por absorción (glucosa, almidones, microcelulosa) o por reacción (lactato de calcio). El contenido de ácido láctico en estos productos no supera el 60% normalmente. Así, el contenido de ácido láctico de los productos finales presentados en estas patentes no supera el 50% y de forma más común no más del 30%. Además, los productos combinados con ácido láctico para volverlo sólido pueden tener efectos adversos en la aplicación. Por ejemplo el lactato de calcio combinado con el ácido láctico tiene un tampón en el ácido láctico. La encapsulación del ácido láctico líquido requiere un equipamiento caro y el ácido láctico líquido encapsulado resultante es caro y difícil de manipular.
Descripción detallada de la invención
La presente invención proporciona partículas de ácido láctico sólido encapsuladas. Como no se necesita ningún sustrato para dichas partículas de ácido láctico sólidas, el contenido en ácido láctico de dichas partículas puede ser muy alto y la actividad del ácido láctico no se ve perjudicada por el sustrato. Además, las partículas de ácido láctico encapsuladas sólidas según la invención son fáciles de manipular y son menos caras que el ácido láctico líquido encapsulado.
La invención se refiere a un ácido láctico cristalino. El ácido láctico cristalino está descrito en Low temperature crystal structure and molecular conformation of (L (+) lactic acid, J. of Molecular structure 323 (1994), p. 165- 168 por A. Schouten et al. aunque el ácido láctico cristalino ya se conocía, es difícil de cristalizar el ácido láctico debido a la inestabilidad de los cristales, que tienen mucha higroscopicidad. El ácido láctico cristalino es nuevo y su uso en un producto alimenticio no había sido descrito antes. El ácido láctico cristalino para la encapsulación puede ser obtenido enfriando una solución acuosa de ácido láctico (L+). Así, después de la encapsulación de un ácido láctico cristalino encapsulado (L+) se obtiene una partícula. Es deseable tener ácido láctico (L+) puesto que es el tipo de ácido láctico que puede ser utilizado por el cuerpo humano y que se origina de forma natural en el cuerpo humano.
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Para la encapsulación se puede utilizar cualquier material de revestimiento usado de forma convencional en un producto alimenticio, no obstante cuando se usa material de revestimiento fundible, el punto de fusión de los cristales de ácido láctico (56°C) pone algunas restricciones en cuanto a la elección del material: el material de revestimiento fundible con puntos de fusión hasta 66°C puede ser usado a condición de que se utilicen las condiciones de revestimiento apropiadas. Ejemplos de material de revestimiento adecuado son aceites y grasas, cera (cera de abejas, parafina), carbohidratos (azúcares, p. ej. polisacáridos, jarabes de glucosa, maltodextrinas, almidón, gomas), proteínas (tanto animales como vegetales), polímeros (ácido poliláctico) o mezclas derivadas. Generalmente el material de revestimiento para un producto alimenticio se divide en tres tipos: aquellos que se funden tras la aplicación de calor, aquellos que se disuelven con la humedad presente en el producto alimenticio, y aquellos cuya liberación es inducida por un cambio de pH. Por supuesto, también existe el material de revestimiento cuya función se basa en combinaciones de los mismos. Según la invención el ácido láctico cristalino puede ser encapsulado tanto por material de revestimiento hidrosoluble, en material de revestimiento fundible y en material de revestimiento con liberación inducida por el pH. Las partículas de ácido láctico cristalino pueden también ser combinadas con otros ingredientes activos para preparar las partículas denominadas multinúcleo o encapsuladas en papel cebolla. Los distintos ingredientes activos pueden ser divididos por capas de materiales de revestimiento, que pueden ser iguales o diferentes. Ejemplos de otros ingredientes activos son vitaminas, sabores, especies, carotenoides etcétera.
Para la encapsulación del ácido láctico cristalino según la invención el material de revestimiento (parcialmente) fundible es especialmente adecuado. Preferiblemente, el material de revestimiento de grado alimentario tiene un punto de fusión entre 35 y 90°C, siendo ésta la temperatura a la cual la mayoría de los productos alimenticios tales como las salchichas y otras carnes que contienen productos alimenticios son preparados. Ejemplos de un producto alimenticio que se prepara en esta gama de temperatura son las carnes picadas tales como las salchichas cocidas (salchichas de Frankfurt, mortadela boloñesa, mortadela), paté, leberwurst.
Como se ha mencionado anteriormente, también es conveniente un material de revestimiento que se disuelve (parcialmente) con la humedad presente en el producto alimenticio. Este tipo de material de revestimiento puede ser usado en un producto alimenticio que es preparado a temperaturas relativamente bajas tales como la salchicha seca, el pepperoni, el redondo de cerdo, y los productos de tipo salami como las cervelats. Ejemplos de material de revestimiento hidrosoluble adecuado son los glicéridos tales como los monoglicéridos acetilados y los diglicéridos y las mezclas de glicéridos y aceites vegetales hidrogenados. Los aceites vegetales adecuados hidrogenados son triglicéridos tales como semilla de algodón hidrogenado, maíz, cacahuete, semilla de soja, aceites de palma, avellana, babassu, girasol y de alazor.
Como se ha mencionado antes, las partículas de ácido láctico cristalino son muy higroscópicas. Debido a la higroscopicidad de los cristales de ácido láctico, y al método de la separación usado en un proceso de cristalización tradicional, hay, en la superficie de los cristales, una fase líquida. Debido a dicha fase líquida en la superficie del cristal, la encapsulación puede ser impedida porque el ácido láctico no es humedecido de forma adecuada por el material de revestimiento. Además, la manipulación del cristal para fines de revestimiento es difícil porque si los cristales entran en contacto con el aire, absorben su agua, aumentando la cantidad de fase líquida presente en la superficie del cristal. Se descubrió que una humidificación apropiada puede ser asegurada añadiendo un agente humectante a los cristales del ácido láctico. Agentes humectantes adecuados son sílice, almidón de patata, lactato de calcio, metilcelulosa y otros tipos de materiales porosos de grado alimentario con tamaños de partícula apropiados. Normalmente se utiliza entre el 0,5 y 5% p/p de agente humectante en base al peso total de los cristales. Otra ventaja de utilizar un agente humectante es que la manipulación de los cristales del ácido láctico ha sido mejorada. También es posible añadir agentes tensioactivos al material de revestimiento, o secar al vacío de los cristales del ácido láctico para mejorar la humidificación del material de revestimiento.
Una partícula de ácido láctico cristalino particularmente preferida comprende sílice en polvo y una fracción parcialmente hidrogenada de un aceite de palma fundido a 61°C.
El tamaño de partícula de los cristales de ácido láctico está generalmente entre 200 y 800 micrómetros. Dicha distribución del tamaño de partícula puede ser establecida rápidamente controlando las condiciones de la cristaliza-
ción.
Con las partículas del ácido láctico cristalino según la invención se puede obtener un alto contenido en ácido láctico en la partícula. Se puede obtener partículas que contengan hasta un 95% p/p de ácido láctico. Generalmente el material de revestimiento representa del 5 al 70% p/p de la partícula, preferiblemente el 10-70% p/p, más preferiblemente el 30-60% p/p, y más preferiblemente el 40-30% p/p en base al peso total de la partícula. Esto significa que las partículas han sido obtenidas con una actividad relativamente alta, de modo que se debe añadir cantidades inferiores de partículas encapsuladas al producto alimenticio para obtener el mismo efecto. En una forma de realización preferida de esta invención, se usa aceite de palma hidrogenado combinado con una pequeña fracción de sílice como material de revestimiento y la cantidad de ácido láctico cristalino en el producto es igual o superior al 50% p/p.
Tal como se ha mencionado anteriormente los ácidos alimentarios encapsulados se utilizan en muchas industrias (panadería, carne, confitería, cosmética, lechera ...). La forma de realización preferida de esta invención se dirige a la industria de la carne, más específicamente, al uso del ácido alimentario en la carne picada como por ejemplo en las salchichas como aditivo conservante y aromatizante. En esta aplicación, es muy importante que el ácido láctico encapsulado no sea liberado en la matriz de la carne antes de que se produzca la cocción. La liberación temprana del ácido láctico en la matriz de la carne supondrá la desnaturalización de las proteínas y una mala textura del producto final. La especificación para estos productos es tener menos del 10% p/p de liberación de ácido en una dispersión en agua después de 1 hora a la temperatura ambiente.
Con la presente invención se proveen partículas encapsuladas que tienen menos del 10-% p/p de liberación de ácido láctico en el agua después de 60 minutos, tras la dispersión en agua a la temperatura ambiente.
La partícula de ácido láctico cristalino encapsulada según la invención puede ser preparada por cualquier método de revestimiento convencional usado en la industria alimentaria como por ejemplo la pulverización del material revestimiento en las partículas de ácido láctico en cristales, que están fluidizadas, la suspensión de la partícula de ácido láctico cristalino en el material de revestimiento líquido y la pulverización de la suspensión en una cámara de congelación, etcétera. Unos métodos de encapsulación adecuados están descritos en US 4 511 584, US 4 511 592,
US 4 537 784, US 3 819 838, US 3 341 466, US 3 279 994, US 3 159 874, US 3 110 626, US 3 015 128,
US 2 799 241 y US 2 648 609 que están incorporados aquí por referencia. Preferiblemente, las partículas de ácido láctico cristalino encapsuladas son producidas en un revestidor de lecho fluidizado por pulverización superior. El método usado para esta producción sigue las pautas para que los procesos dados en el capítulo 6 de Multiparticle Oral Drug delivery, Marcel Dekker Inc, (1994): Coating of Multiparticulates Using Molten materials Formulation and process Consideration (D. Jones & P. Percel). Es decir, la temperatura del aire entrante está aproximadamente 10 a 15°C por debajo del punto de fusión del aire de revestimiento y de atomización y las temperaturas del líquido de pulverización entre 40 y 60°C por encima del punto de fusión del revestimiento. Específicamente para el uso de ácido láctico cristalino, el aire entrante tiene que ser secado para asegurar un bajo contenido en agua del aire. De forma alternativa, se puede utilizar nitrógeno.
La presente invención está posteriormente dirigida a un proceso para la preparación de carnes trituradas donde se agregan partículas de ácido láctico cristalino encapsuladas según la invención. Generalmente, se usa entre el 0.01 y el 2% en peso, preferiblemente 0.3-0.6% en peso de ácido láctico en carnes picadas dependiendo del pH deseado. Las partículas de ácido láctico cristalino encapsuladas pueden ser usadas para el color y/o para la conservación y/o el sabor. La invención está también dirigida a la carne picada que contiene las partículas del ácido láctico cristalino encapsuladas según la invención.
Como las partículas son más fáciles de manejar que el ácido láctico líquido encapsulado, y tienen mayores cantidades de ácido láctico que el ácido láctico encapsulado en base a los sustratos, los caramelos pueden ser fácilmente acidulados con las partículas de ácido láctico cristalino encapsuladas según la invención. Por la misma razón las partículas de ácido láctico cristalino encapsuladas son muy adecuadas para el sabor y la conservación en productos de panadería. La invención está también dirigida a los productos de panadería que comprenden partículas de ácido láctico cristalino encapsuladas.
La invención es posteriormente dilucidada mediante ejemplos que deben ser interpretados sólo como ilustrativos y no como limitativos.
Ejemplos Ejemplo 1
De diferentes productos la liberación de ácido en una dispersión de agua después de 1 hora fue analizada a la temperatura ambiente. Los resultados pueden verse en la tabla 1.
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TABLA 1 Prueba de liberación de ácido láctico encapsulado
1
2 
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Ejemplo 2
El ácido láctico encapsulado fue también evaluado en la aplicación para embutidos. La prueba fue la siguiente: una emulsión de carne con aditivos fue realizada en una cortadora. El ácido láctico encapsulado fue añadido a la emulsión de la carne y dispersado en la emulsión de carne en una cantidad del 0.8% en peso. Una salchicha cocida fue preparada conteniendo el ácido láctico cristalino encapsulado y una salchicha de control en la que no se añadió nada de ácido. Después de la cocción el pH fue medido. El pH inicial de ambas salchichas fue aproximadamente 5.6. Después de 2.5 horas, el pH en las salchichas cocidas que contenían el ácido láctico encapsulado había disminuido a un pH de aproximadamente 5.2, mientras que el pH de las salchichas cocidas que no contenían nada de ácido láctico había aumentado a un pH de aproximadamente 6.0.
Ejemplo 3
Se estudió el efecto del ácido láctico cristalino encapsulado en bacterias de Listeria monocytogenes inoculadas en salchichas cocinadas. Los embutidos cocidos contenían el 0.6% en peso de ácido láctico cristalino encapsulado, las salchichas de control no contenían ácido láctico. Se demostró que después de 25 días a 7°C no se determinó prácticamente ningún crecimiento de las bacterias de Listeria monocytogenes en los embutidos con ácido láctico, mientras que en los embutidos de control se determinó un crecimiento significante en las bacterias de Listeria monocytogenes.

Claims (18)

1. Partícula de ácido láctico cristalino encapsulada.
2. Partícula de ácido láctico cristalino (L+) encapsulada.
3. Partícula de ácido láctico cristalino encapsulada según la reivindicación 1 o 2, que está encapsulada con un material de revestimiento de grado alimentario que comprende aceite o grasa, cera, carbohidratos, proteínas, polímeros o una mezcla de los mismos.
4. Partícula de ácido láctico cristalino encapsulada según la reivindicación 1, 2 o 3; en la que el material de revestimiento de grado alimentario tiene un punto de fusión entre 35 y 90°C.
5. Partícula de ácido láctico cristalino encapsulada según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, donde el revestimiento de grado alimentario es un aceite vegetal sin organismos modificados genéticamente.
6. Partícula de ácido láctico cristalino encapsulada según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, donde la partícula de ácido láctico cristalino ha sido tratada con un agente humectante antes de la encapsulación.
7. Partícula de ácido láctico cristalino encapsulada según la reivindicación 6, donde el agente humectante es sílice o almidón.
8. Partícula de ácido láctico cristalino encapsulada según la reivindicación 7, que comprende polvo de sílice y una fracción parcialmente hidrogenada de un aceite de palma que se funde a 61°C.
9. Partícula de ácido láctico cristalino encapsulada según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 7, donde la partícula comprende hasta el 95% en peso de ácido láctico basado en el peso total de la partícula.
10. Partícula de ácido láctico cristalino encapsulada según la reivindicación 8, donde el material de revestimiento representa del 10 al 70-% p/p de la partícula.
11. Partícula de ácido láctico cristalino encapsulada según la reivindicación 8, donde el material de revestimiento representa del 30 al 60-% p/p de la partícula.
12. Proceso para la preparación de carne triturada donde se añade la partícula de ácido láctico cristalino encapsulada según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 11.
13. Proceso según la reivindicación 12 donde se añade la partícula de ácido láctico cristalino encapsulada para el color o la conservación y/o el sabor.
14. Carne picada que comprende partículas de ácido láctico cristalino encapsuladas.
15. Proceso para acidular caramelos donde se utiliza la partícula de ácido láctico cristalino encapsulada según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 11.
16. Caramelos acidulados que comprenden partículas de ácido láctico cristalino encapsuladas.
17. Uso de partículas de ácido láctico cristalino encapsuladas para el sabor y la conservación en productos de panadería.
18. Producto de panadería que comprende partículas de ácido láctico cristalino encapsuladas.
ES03766783T 2002-08-02 2003-08-01 Acido lactico cristalino encapsulado. Expired - Lifetime ES2283829T3 (es)

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