ES2347873T3 - Goma arábiga modificada de acacia senegal. - Google Patents

Goma arábiga modificada de acacia senegal. Download PDF

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Abstract

Goma arábiga modificada soluble en agua de Acacia senegal, que presenta un peso molecular medio ponderado no inferior a 0,9 millones de Da o un contenido en proteína arabinogalactano no inferior al 17% en peso, y una RMS del radio de giro de 42,3 a 138 nm, que puede obtenerse calentando la goma arábiga no modificada a 110ºC durante no menos de 15 horas, en la que el peso molecular medio ponderado, el contenido en proteína arabinogalactano y la RMS del radio de giro se obtienen procesando los datos obtenidos al someter la goma arábiga a una GPC-MALLS utilizando el software ASTRA versión 4.5 y en la que dichos datos para la totalidad de los picos en el cromatograma obtenidos utilizando un detector de IR se procesan como dos picos, dividiéndose los dos picos en la fracción eluida de los componentes de alto peso molecular que contienen la proteína arabinogalactano de la goma arábiga que eluyeron en primer lugar y la fracción eluida de los componentes de bajo peso molecular que eluyeron un tiempo después, en el que el contenido en proteína arabinogalactano corresponde a la relación de recuperación obtenida del pico de la fracción eluida de los componentes de alto peso molecular que eluyeron en primer lugar.

Description

La presente invención se refiere a goma arábiga modificada procedente de Acacia senegal que comprende componentes con peso molecular específico y que tiene una distribución de proteínas que son adecuadas para proporcionar de forma uniforme emulsionabilidad superior, así como estabilidad de emulsión mejorada o aumentada, capacidad de encapsulación, adherencia, propiedad protectora de coloides y capacidad para formar película en comparación con la goma arábiga natural.
La goma arábiga es un exudado natural procedente de los troncos y ramas de las plantas que pertenecen al género Acacia (especialmente Acacia senegal y Acacia seyal) de la familia Leguminasae. La goma arábiga es muy soluble en agua y su solución acuosa proporciona gran emulsionabilidad, estabilidad de emulsión, capacidad de encapsulación, adherencia, propiedad protectora de coloides y capacidad para formación de película, aún a baja concentración de modo que ha sido muy utilizada como agente emulsionante, espesante, estabilizante, aglutinante y de revestimiento.
La goma arábiga se recolecta en varios países en la región del Sahara de África y tiene una extensa variación en el peso molecular y en la composición de los componentes constituyentes debido a las diferencias en suelo y clima en cada hábitat y edad del árbol original. Por esta razón, las funciones de la goma arábiga en su estado original libradas del hábitat son la desigualdad, y de este modo las propiedades de preparación utilizando la goma arábiga no son consistentes (Williams, P. A. y Phillips, G. O., (2000) en Handbook of Hydrocolloids, págs. 155-168, Editores: Williams, P. A. y Phillips, G. O., Woodhead, Londres y Nueva York). En la presente memoria, dicha goma arábiga se menciona simplemente como “goma arábiga” o “goma arábiga natural” o “goma arábiga inalterada”, para distinguirla de la “goma arábiga modificada” de la presente invención.
Como se mencionó anteriormente, la emulsionabilidad es una de las propiedades útiles que presenta la goma arábiga en una amplia variedad de productos. Se han propuesto y estudiado varios métodos para reducir tanto como sea posible la variación de la emulsionabilidad entre las muestras atribuibles a la variación de las propiedades de la goma arábiga natural para aumentar la emulsionabilidad. Por ejemplo, un método comprende eliminar los iones metálicos de la goma arábiga para obtener ácido arábigo y someterlo a modificación térmica para mejorar su emulsionabilidad (publicación de patente japonesa sin examinar nº 1990-49001), y otro método comprende modificar la goma arábiga que presenta una pérdida en el secado de no más del 50% en peso calentándola entre 60 y 140ºC durante no menos de 30 minutos para aumenta de este modo su emulsionabilidad (publicación de patente japonesa sin examinar nº 2000-166489.
Sin embargo, estos métodos no modifican satisfactoriamente la goma arábiga para obtener la emulsionabilidad esperada. Por consiguiente, se necesitan todavía métodos eficaces para preparar una goma arábiga modificada con calidad uniforme y emulsionabilidad mejorada. Además, es necesario desarrollar un método para preparar goma arábiga modificada, que tiene propiedades mejoradas, tales como estabilidad de la emulsión, capacidad de encapsulación, adherencia, propiedad protectora de coloides o capacidad para formación de película, así como la emulsionabilidad mencionada anteriormente y tiene una calidad uniforme existiendo una variación reducida entre las
muestras de goma arábiga natural.
Los documentos que se refieren a la goma arábiga incluyen los siguientes, documentos 1 a 4 que pueden enumerarse, además de los documentos mencionados anteriormente.
Documento 1: Mikio Nakamura, Pharmaceutics, Vol. 42, nº 1 (1982) págs. 25-29. Documento 2: Carbohydrate Research, 246 (1993) págs. 303-318 Documento 3: WO 02/072862 Documento 4: Publicación de patente japonesa sin examinar nº 1983-18370.
Además, el documento JP-A-2000/166489 da a conocer un método para la preparación de goma arábiga modificada calentando la goma arábiga entre 60ºC y 140ºC durante 30 minutos a 10 horas. Además, el documento WO-A-02/072862 da a conocer un método para modificar polímeros biocompatibles naturales sometiéndolos a radiación ionizante en presencia de un gas mediador, productos obtenidos por este método y utilizaciones de los mismos.
Las figuras 1(A) y (B) muestran los cromatogramas de la muestra 1 y la muestra 1/36 preparadas en el ejemplo 1 experimental, obtenidas cuando se sometieron éstas a GPC-MALLS mencionada en el ejemplo 1 experimental. La figura 1 (A) presenta el cromatograma de la muestra 1 (sin tratar: goma arábiga natural). La figura 1 (B) muestra el cromatograma de la muestra 1/36 (goma arábiga modificada tratada térmicamente).
La figura 2 muestra cromatogramas de la muestra de goma arábiga (goma arábiga natural sin tratar) de la especie A. seyal obtenida cuando se sometió a GPC-MALLS mencionada en el ejemplo 1 experimental.
La figura 3 muestra el perfil de absorción de UV (longitud de onda: 214 nm) de las muestras 2, 2/24 y 2/48 preparadas en el ejemplo 2 experimental obtenidas basándose en GPC-MALLS, que indican la distribución de proteínas de las mismas.
La figura 4 muestra la distribución del peso molecular de las muestras 2, 2/24 y 2/48 preparadas en el ejemplo 2 experimental, que se obtienen basándose en GPCMALLS.
La figura 5 muestra la relación de inhibición inmunológica (%) obtenida al realizar el ELISA de competencia indirecta, utilizando anticuerpos cuantificables (SYCC7) para la muestra 3, la muestra 3/24 y la muestra 3/48 en el ejemplo 8 experimental.
El primer objetivo de la presente invención consiste en proporcionar goma arábiga modificada con una gran emulsionabilidad, especialmente goma arábiga modificada con una calidad en emulsionabilidad sustancialmente uniforme. Además, la invención tiene como objetivo proporcionar un emulsionante que utiliza dicha goma arábiga modificada.
El segundo objetivo de la presente invención consiste en proporcionar goma arábiga modificada en la que una cualquiera o más de las propiedades tales como emulsionabilidad, estabilidad de la emulsión, capacidad de encapsulación, adherencia, propiedad protectora del coloide y capacidad para formar película, se ha mejorado o
aumentado en comparación con la goma arábiga natural (inalterada).
El tercer objetivo de la presente invención consiste en proporcionar alguna goma arábiga modificada segura que presenta la reactividad inmunológica igual o similar a la de la goma arábiga natural (inalterada).
En el contexto de la presente invención se realizó una investigación extensa para conseguir los objetivos mencionados anteriormente, y descubrieron que la emulsionabilidad mejora calentando la goma arábiga natural (Acacia senegal) en condiciones específicas y que dicha goma arábiga modificada con emulsionabilidad mejorada es significativamente diferente de la goma arábiga natural en por lo menos uno de entre el peso molecular medio ponderado y una distribución de proteínas. La presente invención se ha realizado basándose en los descubrimientos anteriores, y comprende aspectos tales como los caracterizados en las reivindicaciones.
Como se mencionó anteriormente, la presente invención proporciona una goma arábiga procedente de la especie Acacia senegal, que se obtiene tratando una goma arábiga de la especie Acacia senegal. La goma arábiga natural procedente de diferentes especies, tiene diferentes pesos moleculares, diferentes distribuciones de proteínas y tiene diferentes propiedades, debido a sus diferencias de estructura. Por ejemplo, la goma arábiga natural de A. senegal es levógira y tiene la rotación óptica específica de aproximadamente -30 grados. Por otra parte, la goma arábiga natural A. seyal, es dextrógira y tiene la rotación óptica específica de aproximadamente +50 grados. Además, en comparación con la goma arábiga de A. senegal, es conocido que la goma arábiga de
A. seyal tiene un contenido menor en nitrógeno de proteínas (contenido en nitrógeno), una viscosidad inferior y una composición en azúcar diferente.
(1-1) La presente invención proporciona goma arábiga modificada soluble en agua con un peso molecular medio ponderado no inferior a 0,9 millones, preferentemente no inferior a 1,5 millones, y más preferentemente no inferior a 2 millones o un contenido en proteína arabinogalactano no inferior al 17% en peso, y una RMS del radio de giro entre 42,3 y 138 nm, que se obtiene calentando la goma arábiga de Acacia senegal a 110ºC durante no menos de 15 horas.
El peso molecular medio ponderado, el contenido en proteína arabinogalactano y la RMS del radio de giro se determinan mediante la utilización de una cromatografía de penetración en gel en la que los tres detectores, un detector de dispersión de la luz de láser multiángulo (MALLS), un detector de índices de refracción (IR) y un detector de ultravioleta (UV) se acoplan en línea. En la presente memoria, una técnica de dicha cromatografía de penetración en gel se denomina “GPC-MALLS”. Según la GPC-MALLS, el peso molecular se mide con el detector de MALLS, el peso de cada componente (relación de composición) se mide con el detector de IR y el contenido en proteínas se mide con el detector de UV. Por consiguiente, es posible obtener el peso molecular y la composición de los componentes analizados sin hacer referencia a una goma arábiga estándar de peso molecular conocido. Para lo principal y las características detalladas de la GPC-MALLS, véase Idris, O. H. M. Williams, P. A. Philips, G. O., Food Hydrocolloids, 12, (1998) págs. 375-388.
Las condiciones para GPC-MALLS utilizadas en la presente invención son las siguientes:
•
Columna: Superose (6HR) 10/30 (Pharmacia Biotech, Suecia)
•
Caudal: 0,5 ml/min
•
Disolvente de elución: NaCl 0,2 M
•
Preparación de la muestra: La muestra a analizar se diluye con el disolvente de elución (NaCl 0,2 M)
•
Concentración de la muestra: 0,4% (p/v)
•
Volumen de inyección de la solución de la muestra: 100 µl
•
dn/dc: 0,141
•
Temperatura: Temperatura ambiente
•
Detector: 1. Detector de MALLS (dispersión de luz de láser de multiángulo): DAWN DSP (fabricado por Wyatt Technology, Inc., USA), 2. detector de IR, 3. Detector de UV (absorción a 214 nm).
Al procesar los datos obtenidos por la GPC-MALLS, realizada en las condiciones descritas anteriormente, utilizando el software, es decir, ASTRA Versión 4.5 (Wyatt Technology), puede obtenerse cada parámetro de los componentes de la goma arábiga tales como el peso molecular medio ponderado, el índice de recuperación (% de masa), el valor de polidispersidad (P) y la media cuadrática del radio de giro (Rg). Cuando los datos se procesan considerando los picos totales en el cromatograma obtenido utilizando un detector de IR como pico, el peso molecular obtenido se identifica como el peso molecular medio ponderado (Mp) de la presente invención (específicamente, “Mp procesado como pico”). El punto en el que el gráfico de IR comienza a subir desde la línea de referencia del cromatograma se define como “punto de partida”, y el punto en el que el gráfico de IR disminuye e intersecciona con la línea de referencia se define como “punto final”, el pico mencionado anteriormente en el cromatograma define el área desde “el punto de partida” hasta el “punto final”.
No existe ninguna limitación para el peso molecular medio ponderado de la goma arábiga modificada de la presente invención, con tal que no sea inferior a 0,9 millones, o la goma arábiga modificada tenga un contenido en proteína arabinogalactano no inferior al 17% en peso, pero preferentemente no sea inferior a 1,2 millones, más preferentemente no sea inferior a 1,5 millones, y todavía más preferentemente no sea inferior a 2 millones. No existe límite superior específico para el peso molecular medio ponderado con tal que la goma arábiga modificada sea soluble en agua, sin embargo, preferentemente es 2,5 millones o menos.
Además, la goma arábiga modificada de la presente invención, se caracteriza porque tiene el peso molecular medio ponderado citado anteriormente y es soluble en agua. “Soluble en agua” en la presente memoria significa que una muestra está casi completamente disuelta en un exceso de agua, independientemente del tipo de agua, por ejemplo, agua desmineralizada o agua que contiene iones, o de la temperatura del agua con tal que la goma arábiga sea soluble.
La goma arábiga hidrogelatinosa no puede disolverse en agua, incluso si se añade una gran cantidad de agua o por calentamiento, y por consiguiente la expresión soluble en agua se utiliza en la presente memoria para distinguir la goma arábiga modificada de la invención de la goma arábiga hidrogelatinosa, que es insoluble en agua. En otras palabras, la goma arábiga modificada de la invención no incluye las gomas arábigas poliméricas modificadas que son insolubles en agua, tales como los hidrogeles.
Además, resulta preferido que la goma arábiga modificada de la presente invención tenga el peso molecular medio ponderado mencionado anteriormente, o el contenido en proteína arabinogalactano, así como la RMS del radio de giro citada anteriormente, sea soluble en agua, y sea la misma o similar que la goma arábiga inalterada en cuanto a la reactividad inmunológica. La frase “la misma o similar que la goma arábiga inalterada en cuanto a reactividad inmunológica” significa la diferencia entre el grado de inhibición inmunológica de la goma arábiga modificada y que la de la goma arábiga inalterada de la Acacia senegal está comprendida en ±10%, medida por ELISA de competencia indirecta utilizando un anticuerpo cuantificable para la goma arábiga, por ejemplo “SYCC7” [Thurston, M. I. et al., Detection of gum from Acacia seyal and species of combretum in mixtures with A. senegal using monoclonal antibodies. Food & Agric. Inmunol., 10: 237241 (1998); Thurston, M. I. et al., Effect of heat and pH on carbohydrate epitopes from Acacia senegal by specific monoclonal antibodies., Food & Agric. Inmunol., 11: 145-153 (1999)].
La forma de la goma arábiga modificada de la presente invención no está limitada y puede tener cualquier forma incluyendo bloques, perlas, pulverizados bastos, gránulos, granulados y polvos.
La goma arábiga modificada de la presente invención, puede prepararse calentando goma arábiga de Acacia senegal utilizando un termostato o un calentador, tal como una estufa, por ejemplo, a 110ºC durante no menos de 15 horas.
La goma arábiga inalterada (A. senegal) utilizada como materia prima en esta forma de realización, es un exudado natural obtenido de los troncos y las ramas de A. senegal del género Acacia, familia Leguminasae o de cualquier otro árbol que pertenece al mismo género. También es posible utilizar goma arábiga inalterada que haya sido sometida a un tratamiento tal como un tratamiento de purificación, un tratamiento de desalado, pulverización o secado por pulverización, etc.
La goma arábiga inalterada (A. senegal), se produce en los países del norte y oeste de África desde Etiopía a Senegal (Etiopía, Sudán, Senegal, Nigeria, Niger y Ghana), en los países del este de África tales como Kenia y Uganda, en la región del Sahara de África y en los embalses de los afluentes del Nilo. La goma arábiga inalterada
(A. senegal) producida en cualquiera de las áreas anteriores puede utilizarse en la presente invención independientemente de su origen.
Además, la goma arábiga inalterada (A. senegal) no está específicamente limitada en su contenido en agua. La goma arábiga inalterada comercializada (A. senegal), experimenta una reducción en el contenido en agua cuando se seca por calentamiento a 105ºC durante 6 horas (pérdida por secado), generalmente no superior al 40% en peso, preferentemente no superior al 30% en peso y más preferentemente no superior al 20% en peso. En la presente invención, la goma arábiga inalterada (A. senegal) que tiene tales contenidos en agua o que presenta una reducción en el contenido en agua (pérdida por secado) puede utilizarse sin limitación.
La goma arábiga inalterada (A. senegal) puede conseguirse habitualmente en forma de bloques, perlas, pulverizados gruesos, gránulos, granulados y polvos (incluyendo polvos secados por atomización). Sin embargo, en la presente invención, la goma arábiga inalterada (A. senegal) de cualquier forma puede utilizarse sin limitación como materia prima para ser tratada. Es posible utilizar, goma arábiga en polvo secada por atomización con un diámetro de partícula medio de varias décimas de µm a varios centenares de µm. No existe ningún límite superior específico para el diámetro de partícula medio pero desde el punto de vista de la eficacia de la modificación, el diámetro de partícula medio es preferentemente no superior a 100 mm. El diámetro de partícula medio preferentemente está comprendido en el intervalo entre 1 mm y 100 mm y más preferentemente en el intervalo entre 2 mm y 50 mm.
Los ejemplos de los procedimientos para calentar la goma arábiga inalterada (A. senegal) incluyen el calentamiento de la goma arábiga inalterada a 110ºC durante más de 15 horas utilizando una estufa (termostato) como se mencionó anteriormente. El tratamiento térmico preferido es tal que la goma arábiga inalterada (A. senegal) se calienta a 110ºC durante no menos de 24 horas, más preferentemente durante no menos de 48 horas. Aunque dependiendo del tipo de la goma arábiga inalterada (A. senegal) que va a someterse a tratamiento térmico, el límite superior para la duración del calentamiento cuando se calienta a 110ºC puede ser de aproximadamente 72 horas. Mientras sea posible obtener goma arábiga modificada que tenga el peso molecular o el contenido en proteína arabinogalactano, así como la RMS del radio de giro especificada en la presente memoria y que sea soluble en agua, el método de calentamiento no se limita a los ejemplos anteriores y la temperatura de calentamiento, la duración de calentamiento, los medios de calentamiento y las condiciones de calentamiento (humedad relativa, un sistema abierto o cerrado) pueden seleccionarse opcionalmente. Los efectos de la presente invención conseguidos por tratamiento térmico realizado en las condiciones descritas anteriormente pueden obtenerse también por un método en el que la goma arábiga inalterada se calienta a una temperatura inferior a 110ºC durante más de 15 horas
o a una temperatura superior a 110ºC durante un tiempo más breve. Específicamente, puede mencionarse como ejemplo del caso anterior un método en el que la goma arábiga inalterada se calienta a 80ºC durante 3 días a 1 semana o más. Cuando la goma arábiga inalterada se calienta utilizando radiación de microondas en lugar de en una estufa, pueden conseguirse los mismos efectos en menos tiempo. Además, el tratamiento térmico en ausencia de oxígeno, tal como en condiciones de desplazamiento de nitrógeno, es deseable porque puede evitar la decoloración de la goma arábiga.
(1-2) La presente invención proporciona además goma arábiga modificada soluble en agua que contiene no menos del 17% en peso de proteína arabinogalactano que se obtiene calentando la goma arábiga de Acacia senegal a 110ºC durante no menos de 15 horas.
La proteína arabinogalactano según la presente memoria, (descrita simplemente como “AGP”) es uno de los tres principales componentes contenidos en la goma arábiga junto con arabinogalactano (AG) y glucoproteína (GP). La goma arábiga inalterada (A. senegal) contiene generalmente AGP en una proporción del 5 al 15% en peso.
El contenido de AGP en la goma arábiga (goma arábiga inalterada y goma arábiga modificada) puede determinarse por el método GPC-MALLS mencionado anteriormente.
Específicamente, cuando el diagrama IR de un cromatograma obtenido utilizando un detector de IR se divide en dos partes, es decir, pico 1 (fracción de peso molecular alto) que representa gráficamente la primera fracción eluída y el pico 2 (fracción de peso molecular bajo) que representa gráficamente la ultima fracción eluída, y los datos se procesan a continuación con un software ASTRA versión 4.5 (Wyatt Technology), la relación de recuperación obtenida del pico 1 (% en masa) corresponde al contenido en AGP (% en peso) de la goma arábiga. Esto se explica con detalle haciendo referencia al cromatograma (figura 1(A)) que muestra los resultados en los que la goma arábiga inalterada (A. senegal) se analizó utilizando la GPC-MALLS. En el cromatograma de IR, el punto donde comienza a subir el diagrama IR desde la referencia del cromatograma se define como “punto de partida” y el punto en el que el diagrama IR disminuye e intercepta la línea de referencia se define como “punto final”. Entre el punto de partida y el punto final, el punto en el que el valor de IR muestra un mínimo se define como límite, definiéndose el área entre el punto de partida y el límite como pico 1 y definiéndose el área entre el límite y el punto final como pico 2.
El contenido de AGP en la goma arábiga modificada de la presente invención no está limitado específicamente mientras no sea inferior al 17% en peso, pero preferentemente no es inferior al 20% en peso. Su límite superior no está limitado específicamente mientras que la goma arábiga modificada sea soluble en agua pero generalmente es de aproximadamente 30% en peso.
La goma arábiga modificada obtenida por la presente invención se caracteriza porque tiene un contenido en AGP y una RMS del radio de giro en el intervalo mencionado anteriormente y es soluble en agua. Además, resulta preferido que la goma arábiga modificada de la presente invención contenga AGP en la relación mencionada anteriormente, sea soluble en agua y tenga las mismas o similares propiedades a las de la goma arábiga inalterada en cuanto a reactividad inmunológica. "Soluble en agua” y “las mismas propiedades o similares a las de la goma arábiga inalterada en cuanto a reactividad inmunológica” descritas en la presente tienen los mismos significados que los indicado en el apartado (1-1).
La forma de la goma arábiga modificada de la presente invención no está particularmente limitada, y puede tener cualquier forma incluyendo bloques, perlas, pulverizados gruesos, gránulos, granulados y polvos (incluyendo polvo secado por pulverización).
Como se describió anteriormente la goma arábiga modificada de la presente invención puede prepararse calentado goma arábiga inalterada (A. senegal) utilizando un termostato o calentador tal como una estufa, por ejemplo a 110ºC durante no menos de 15 horas. Como ejemplos de goma arábiga inalterada (A. senegal) como materia prima que se debe procesar, pueden utilizarse las mencionadas anteriormente, y como métodos de calentamiento específicos, pueden emplearse también los métodos descritos anteriormente.
(1-3) La presente invención proporciona goma arábiga modificada soluble en agua que tiene un peso molecular medio no inferior a 9,0 x 105 (0,9 millones) y AGP en la relación no inferior al 10% en peso así como una RMS del radio de giro de 42,3 a 138 nm que se obtiene calentando goma arábiga inalterada de Acacia senegal a 110ºC durante no menos de 15 horas.
El peso molecular medio ponderado es preferentemente por lo menos 10,0 x 105 (1,0 millón), más preferentemente por lo menos 12,0 x 105 (1,2 millones), aún más preferentemente por lo menos 15,0 x 105 (1,5 millones) y aún más preferentemente 20,0 x 105 (2,0 millones). Su límite superior no está particularmente limitado con tal que la goma arábiga modificada sea soluble en agua pero preferentemente es aproximadamente 25,0 x 105 (2,5 millones) o inferior.
El contenido de AGP en la goma arábiga modificada preferentemente no es menor de 15% en peso, más preferentemente no es inferior al 17% en peso y aún más preferentemente no inferior al 20% en peso. Su límite superior no está particularmente limitado con tal que la goma arábiga modificada sea soluble en agua pero preferentemente es aproximadamente 30% en peso o inferior.
La goma arábiga modificada suministrada por la presente invención se caracteriza porque tiene las propiedades mencionadas anteriormente y es soluble en agua. Además, resulta preferido que la goma arábiga modificada de la presente invención tenga el peso molecular medio ponderado y el contenido en AGP mencionados anteriormente, sea soluble en agua y tenga las mismas o similares propiedades que la goma arábiga inalterada en cuanto a la “reactividad inmunológica”. “Soluble en agua” y “las mismas o similares propiedades que la goma arábiga inalterada en cuanto a la reactividad inmunológica” descritos en la presente memoria tienen los mismos significados que los indicados en el apartado (1-1).
La forma de goma arábiga modificada de la presente invención no está particularmente limitada, y puede tener cualquier forma incluyendo bloques, perlas, pulverizados gruesos, gránulos, granulados y polvos (incluyendo polvo secado por pulverización).
Tal como se describió anteriormente, la goma arábiga modificada de la presente invención, puede prepararse calentando goma arábiga inalterada (A. senegal) utilizando un termostato o calentador tal como una estufa, por ejemplo a 110ºC durante no menos de 15 horas. Como ejemplos de goma arábiga inalterada (A. senegal) a procesar, pueden utilizarse los mencionados anteriormente, y como métodos de calentamiento específicos, pueden utilizarse también los métodos descritos anteriormente.
La goma arábiga modificada de la presente invención, procedente de la especie A. senegal proporcionada en cualquiera de los párrafos (1-1) a (1-3) anteriores, puede distinguirse claramente de la goma arábiga inalterada en cuanto a la emulsionabilidad. La goma arábiga modificada procedente de la especie A. senegal tiene mayor emulsionabilidad que la goma arábiga inalterada.
La goma arábiga modificada de la presente invención puede distinguirse además claramente de la goma arábiga inalterada en cuanto a la emulsionabilidad, estabilidad de la emulsión, capacidad de encapsulación, adherencia, propiedad del coloide protector o capacidad de formación de película. La goma modificada tiene una emulsionabilidad, estabilidad de la emulsión, capacidad de encapsulación, adherencia, propiedad protectora de coloides o capacidad para la formación de película afín a la de la goma arábiga
inalterada.
La emulsionabilidad de la goma arábiga modificada, procedente de la especie A. senegal, puede evaluarse midiendo el diámetro de partícula medio de las gotitas en una emulsión (Fase dispersa), cuando la emulsión se prepara utilizándola. Resulta preferido que el diámetro de partícula medio de las gotitas en la emulsión preparada utilizando la goma arábiga modificada generalmente no es superior a 1 µm, preferentemente no superior a 0,8 µm, más preferentemente no superior a 0,7 µm y todavía más preferentemente no superior a 0,6 µm. La emulsión para su utilización en esta evaluación puede prepararse según un método descrito en el Ejemplo 1 experimental (2).
Además, resulta preferido que la emulsión obtenida sea estable a lo largo del tiempo. Esta estabilidad de la emulsión a lo largo del tiempo puede evaluarse midiendo el diámetro de partícula medio de la emulsión inmediatamente después de la preparación [diámetro de partícula medio (a)] y el diámetro de partícula medio de la emulsión en varios días (2 a 7 días) tras el almacenamiento a 60ºC [diámetro de partícula medio (b)], respectivamente, y obteniendo la diferencia entre los dos valores [(b)-(a)]. Aunque no está limitado, en el caso en que una emulsión se haya almacenado durante 7 días a 60ºC, resulta preferido que dicha diferencia sea de 1 µm o inferior, más preferentemente 0,3 µm
o inferior y aún más preferentemente 0,1 µm o inferior.
(2) La goma arábiga modificada según la invención, especialmente la goma arábiga modificada procedente de la especie A. senegal, es adecuada como emulsionante para preparar varias emulsiones especialmente emulsiones de aceite en agua (O/W) o W/O/W en alimentos, productos farmacéuticos, Medicina, productos parafarmacéuticos, perfume, cosméticos y otros campos. La goma arábiga modificada es sumamente adecuada como emulsionante para preparar productos que se toman por vía oral, tales como alimentos, productos farmacéuticos y productos parafarmacéuticos. La presente invención proporciona un emulsionante que comprende la goma arábiga modificada mencionada anteriormente como componente activo.
Para ser más específico, la goma arábiga modificada de la presente invención puede utilizarse de manera adecuada como emulsionante para emulsionar alimentos o sus constituyentes, tal como productos de confitería (por ejemplo, dulces, chicles, pastillas para la tos, pastillas dulces, pastillas de goma, pastillas de azufaifa, pastillas, confites en comprimidos, aperitivos secos), productos lácteos o productos congelados (por ejemplo, helados, polos y sorbetes, leche y crema envasable), productos de panadería, bebidas (por ejemplo, bebidas alcohólicas, bebidas en polvo), postres, productos de pescadería elaborados, productos cárnicos elaborados, alimentos esterilizables; recubrimientos para alimentos o productos farmacéuticos tal como comprimidos; aromatizantes o cosméticos a base de aceite; o colorantes a base de aceite.
La goma arábiga modificada descrita anteriormente por si misma puede utilizarse sin aditivos como emulsionante cuando se forma en solución, gránulos o en polvo; sin embargo, también es posible prepararla como emulsionante añadiendo otros vehículos y/o aditivos según la manera habitual en los campos mencionados anteriormente, si es necesario. En este caso, los vehículos y aditivos pueden seleccionarse adecuadamente según la manera habitual utilizando goma arábiga natural como emulsionante en los campos mencionados anteriormente, dependiendo del tipo y utilización del producto a emulsionar. Por ejemplo, puede añadirse goma arábiga modificada con dextrina, maltosa, lactosa, o glicerol, propilenglicol. En esta forma de realización, Documento 1 (Roy L. Whistlerand James N. BeMiller, “INDUSTRIAL GUMS-Polysaccharides and Their Derivatives”, SEGUNDA EDICION, ACADEMIC PRESS, Nueva York y Londres, 1973, págs. 197-263) y Documento 2 (Martin Glicksman, “Gum Technology in the Food Industry” ACADEMIC PRESS, Nueva York y Londres 1969, págs. 94-124) puede utilizarse como referencia.
(3) La presente invención proporciona además un método para preparar una emulsión utilizando como emulsionante la goma arábiga modificada mencionada anteriormente, especialmente la goma arábiga modificada mencionada anteriormente procedente de A. senegal. Esta emulsión puede prepararse dispersando y estabilizando una sustancia hidrófoba, que es un dispersoide, en un disolvente hidrófilo utilizando la goma arábiga modificada mencionada anteriormente como emulsionante. Los ejemplos de emulsión mostrados en la presente invención incluyen una emulsión de aceite en agua (O/W) o una emulsión W/O/W.
La sustancia hidrófoba que ha de emulsionarse en la presente invención no está particularmente limitada con tal que sea una sustancia que puede formarse generalmente en una emulsión o debe procesarse en una emulsión; sin embargo, las sustancias hidrófobas que se utilizan en los campos de los productos alimenticios, los productos farmacéuticos, los productos parafarmacéuticos, o los perfumes y cosméticos son preferibles, y las sustancias hidrófobas que pueden tomarse por vía oral, es decir, las sustancias hidrófobas comestibles resultan especialmente preferidas.
Los ejemplos específicos incluyen aceites esenciales procedentes de fuentes vegetales, por ejemplo, vegetales cítricos tales como naranjas, limas, limones, pomelos; oleorresinas procedentes de fuentes vegetales tales como pimienta, canela, jengibre; extractos absolutos procedentes de fuentes vegetales tales como jazmín, rosa; aromatizantes a base de aceite tales como aromatizantes sintéticos a base de aceite y aromatizantes mezclados a base de aceite; colorantes a base de aceite tales como β-caroteno; colorante de pimienta húngara, licopeno, caroteno de aceite de palma, caroteno de Donalliella, caroteno de zanahoria; vitaminas liposolubles tales como las vitaminas A, D, E y K; ácidos grasos insaturados polibásicos tales como los ácidos grasos polibásicos insaturados C18-C22 incluyendo los ácidos grasos polibásicos insaturados de tipo n-6 (ácido linoleico, ácido γ-linolénico y ácido araquidónico) y ácidos grasos polibásicos insaturados de tipo n-3 (ácido α-linolénico, ácido docosahexanoico y ácido eicosapentanoico); grasas y aceites animales y vegetales tales como aceite de soja, aceite de colza, aceite de maíz y aceite de pescado; SAIB (acetato isobutirato de sacarosa), aceites para la preparación de alimentos tales como triglicéridos de cadena media C6-C12 y opcionalmente mezclas de dicho materiales a base de aceite comestible.
El procedimiento para preparar una emulsión utilizando la goma arábiga modificada descrita anteriormente, no está particularmente limitado y puede comprender una etapa de mezclado de una sustancia hidrófoba y un disolvente hidrófilo en presencia de la goma arábiga modificada según el procedimiento habitual para preparar emulsiones de aceite en agua (O/W) o emulsiones W/O/W, preferentemente por agitación mecánica, utilizando por ejemplo un homogeneizador o un sistema de inyección a alta presión. En particular, puede mencionarse como ejemplo, el procedimiento siguiente.
En primer lugar, la goma arábiga modificada se disuelve en un disolvente hidrófilo tal como agua, y, si es necesario, se eliminan los contaminantes por un medio de separación sólido-líquido adecuado, tal como centrifugación o filtración con un filtro prensa, que proporciona una solución acuosa de goma arábiga. Una sustancia hidrófoba objetivo (por ejemplo, un aceite o grasa o una mezcla obtenida disolviendo un aromatizante, o un colorante en dicho aceite o grasa) se mezcla con la solución acuosa de goma arábiga obtenida, utilizando un agitador para la emulsificación preliminar. Durante este proceso, su gravedad específica puede ajustarse utilizando un agente de referencia con gravedad específica tal como SAIB. La emulsión preliminar obtenida de este modo, se emulsiona a continuación utilizando un equipo emulsionador.
Los ejemplos de sustancias hidrófobas adecuadas incluyen las sustancias mencionadas anteriormente. Sin embargo, cuando se ha de preparar un aromatizante emulsionado o un colorante emulsionado utilizando un aromatizante o un colorante a base de aceite, resulta preferido utilizar una mezcla en solución en la que un aromatizante o colorante a base de aceite se disuelve de antemano en el aceite o grasa como sustancia hidrófoba. Esto hace posible estabilizar la emulsión y evitar la evaporación de los componentes. Los aceites y grasas en los que dicho aromatizante o colorante a base de aceite se ha de disolver no están particularmente limitados pero habitualmente pueden emplearse triglicéridos de cadena media (triglicéridos de ácido graso de C6-C12 y aceites vegetales, tales como aceite de maíz, aceite de cártamo y aceite de soja).
No existe ninguna limitación para el equipo emulsionador utilizado y puede seleccionarse de manera adecuada según el tamaño de la gotita de la emulsión objetivo y la viscosidad del material. Por ejemplo, pueden utilizarse un homogeneizador, un homogeneizador presurizado y otro equipo emulsionador, tal como un Disper Mill, molino para coloides.
La emulsificación puede realizarse añadiendo una sustancia hidrófoba a un disolvente hidrófilo mientras se agita, realizando la emulsificación preliminar para preparar una emulsión con un diámetro de partícula de 2 a 5 µm y tratándola con un equipo emulsionador tal como un homogeneizador para dar una emulsión que presenta partículas finas y uniformes (por ejemplo, diámetro de partícula medio no superior a 1 µm).
Muchos colorantes incluyendo el β-caroteno existen en forma de suspensiones cristalinas. Por consiguiente, para procesar dichos colorantes en emulsiones (colorantes emulsionados), resulta preferido mezclar y disolver los cristales de colorante en un aceite
o grasa adecuado a una temperatura elevada de antemano, y a continuación añadir la solución resultante en un disolvente hidrófilo.
Comparada con una emulsión preparada utilizando goma arábiga natural (inalterada), una emulsión preparada utilizando la goma arábiga modificada de la invención tiene un diámetro de partícula uniforme y es muy estable, de modo que las partículas emulsionadas, impiden de forma significativa la coagulación o unificación de las partículas emulsionadas producidas por tratamiento duro o en condiciones severas tales como calentamiento y almacenamiento a largo plazo.
(5) La goma arábiga modificada de la presente invención puede utilizarse de manera adecuada como espesante, aglutinante, agentes de recubrimiento, agentes de suspensión, agentes de apresto y acabado, materiales para cápsulas (encapsulantes) en los alimentos, productos farmacéuticos, parafarmacéuticos, esencias, cosméticos, tintas, tinturas, adhesivos, litografía, industrias textiles, debido a su emulsionabilidad mejorada y aumentada, estabilidad de la emulsión, capacidad de encapsulación, adherencia, propiedad protectora de coloides y capacidad de formación de películas. Por consiguiente, la presente invención proporciona un espesante, aglutinante, agente de revestimiento y material para cápsulas (encapsulante) en la que la goma arábiga modificada mencionada anteriormente actúa como componente activo. El espesante, aglutinante, agente de revestimiento y material para cápsulas (encapsulante) se prepara según la manera habitual en el campo, excepto para la utilización de la goma arábiga modificada de la presente invención como componente activo.
En esta forma de realización, pueden utilizarse como referencias el Documento 1 (Roy L. Whistlerand James N. BeMiller, “INDUSTRIAL GUMS-Polysaccharides and Their Derivatives”, SEGUNDA EDICIÓN, ACADEMIC PRESS, Nueva York y Londres, 1973, págs. 197-263) y el Documento 2 (Martin Glicksman, “Gum Technology in the Food Industry”, Academic Press, Nueva York y Londres, 1969, págs. 94-124).
EJEMPLOS
La presente invención se describirá a continuación con detalle haciendo referencia a los Ejemplos experimentales y a los Ejemplos siguientes, proporcionados a título no limitativo. En cada Ejemplo, a menos que se especifique de otra manera, “parte” significa “parte en peso” y “%” significa “% en peso”. En cada formulación, una sustancia marcada con “*” significa el producto de San-Ei Gen F.F.I. Inc.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 1
Modificación de la goma arábiga y evaluación de la goma arábiga modificada obtenida
Se cargaron 70 kg de goma arábiga quebrada (A. senegal: muestra 1) (5 mm de tamaño de partículas) en un bidón de acero inoxidable de 100 l de volumen y a continuación se calentaron a 110ºC durante 36 horas para dar la “muestra 1/36”. Estas muestras de goma arábiga (muestra 1 y muestra 1/36) se sometieron a GPC-MALLS en las condiciones siguientes para obtener cromatografías.
< Condiciones de GPC-MALLS >
•
Columna: Superose (6HR) 10/30 (Pharmacia Biotech)
•
Caudal: 0,5 ml/min
•
Disolvente de elución: NaCl 0,2 M
•
Preparación de la muestra: las muestra para análisis se disolvieron con el disolvente de elución (NaCl 0,2 M)
•
Concentración de la muestra: 0,4% (p/v)
•
Volumen de carga de la muestra: 100 µl
•
dn/dc: 0,141
•
Temperatura: temperatura ambiente
•
Detector: (1) Detector de MALLS (dispersión de luz de láser de multiángulo): DAWN DSP (Wyatt Technology),
(2)
detector de IR (índice de refracción),
(3)
Detector de UV (absorción a 214 nm).
Los cromatogramas obtenidos a partir de la muestra 1 y de la muestra 1/36 se muestran en las figuras 1(A) y (B), respectivamente. “Volumen (ml)” correspondiente a la abscisa muestra el volumen acumulado del disolvente de elución que pasa a través de la columna y “AUX, detector de 90º” correspondiente a la ordenada muestra la intensidad relativa de cada detector (detector de MALLS, detector de IR y detector de UV). El cromatograma (diagrama de MALLS) obtenido con el detector de MALLS indica la intensidad de dispersión de la luz a 90º que se correlaciona con la distribución del peso molecular. El cromatograma IR (diagrama de IR) obtenido con el detector de IR indica la intensidad del índice de refracción, que se correlaciona con el peso del componente contenido en cada eluido. El cromatograma de UV (diagrama de UV) muestra la absorción de UV a 214 nm, que se correlaciona con la distribución de proteínas.
Basándose en el diagrama de IR obtenido con el detector de IR, los componentes eluidos pueden clasificarse en dos fracciones; y la fracción eluida de los componentes con peso molecular elevado que eluyeron en primer lugar (área del pico 1 mostrada en la figura 1) y una fracción eluida de componentes con peso molecular bajo que eluyeron en un último momento (área del pico 2 representada en la figura 1). Más específicamente, el punto en el cual el diagrama de IR (curva de IR) comienza a subir desde la línea de referencia del cromatograma se define como “punto de partida”, y el punto en el que el diagrama de IR (curva de IR) disminuye e intersecciona con la línea de referencia se define como “punto final”. El punto en el que la intensidad de IR muestra un mínimo entre el punto de partida y el punto final se define como “límite”. El área del pico entre el punto de partida y el límite es la fracción eluida citada anteriormente de los componentes de alto peso molecular (área del pico 1) y el área del pico entre el límite y el punto final es la fracción eluida citada anteriormente de los componentes con peso molecular bajo (área del pico 2).
La fracción eluida de los componentes con peso molecular elevado (área del pico 1) es la fracción que contiene el contenido mayor en proteína y la relación de recuperación (% de masa) de la misma corresponde con el contenido en proteína arabinogalactano (AGP) de la goma arábiga. La comparación entre la figura 1 (A) que presenta los perfiles de elución de la goma arábiga (A. senegal) (muestra 1) y la figura 1 (B) que muestra los perfiles de elución de la goma arábiga calentada (A. senegal) (muestra 1/36) demuestra lo siguiente.
La fracción eluida del componente de la proteína de peso molecular mayor (AGP) (área del pico 1) en la muestra 1 (goma arábiga inalterada) presentaban un valor bajo medido con el detector de dispersión de la luz (detector de MALLS) controlado a 90º (altura del pico: aproximadamente 1,3), el valor bajo medido por IR (pequeña cantidad) y una absorción de UV ampliada. En cambio, la fracción eluida del componente de la proteína de peso molecular mayor (AGP) (área del pico 1) en la muestra 1/36 (goma arábiga calentada) presenta un valor alto medido con el detector de MALLS (altura del pico: aproximadamente 8), una intensidad de IR alta (cantidad mayor) y un pico agudo de absorbancia de UV.
Un peso molecular medio ponderado, la relación de recuperación (% de masa), el
5 índice de polidispersidad (P) y la media cuadrática (RMS) del radio de giro (Rg) se obtuvieron procesando los datos obtenidos en las condiciones obtenidas anteriormente utilizando un software ASTRA versión 4.5 (Wyatt Technology).
“Peso molecular medio ponderado (Mp)” (con mayor detalle, Mp procesado como un
10 pico) utilizada en la presente invención se define como el peso molecular obtenido cuando todos los picos en el cromatograma obtenidos con el detector de IR eran datos procesados como un pico. Todos estos picos significan uno presentado en el área desde un punto de partida hasta un punto final, cuando el punto en el que el diagrama IR (curva IR) comienza a aumentar a partir de la línea de referencia del cromatograma IR se define
15 como el “punto de partida”, y el punto en el que el diagrama IR (curva IR) disminuye e intersecciona con la línea de referencia se define como el “punto final”. La relación de recuperación (% de masa) del área del pico 1 muestra el contenido en AGP de goma arábiga (goma arábiga natural (A. senegal), goma arábiga modificada (A. senegal)). La RMS del radio de giro (Rg) se utiliza como indicador de tamaño molecular. El valor del Rg
20 corresponde al peso molecular, y de este modo un aumento del peso molecular corresponde a un aumento del valor de Rg. El valor de polidispersidad (P) se define como la relación del peso molecular medio ponderado (Mp) al peso molecular medio en número (Mn) [es decir (Mp/Mn)]. Cuando el valor P es alto, los picos en el cromatograma de IR se ensanchan, lo que indica que el peso molecular tiene (polidispersidad) muy variable
25 (existen picos de varios pesos moleculares entremezclados). Cuando el valor P es bajo, los picos en el cromatograma de IR resultan agudos, lo que indica que la polidispersidad es baja.
Estos parámetros se determinaron por dos tipos de tratamiento de datos: tratando
30 los datos de todos los picos como un pico en el cromatograma obtenido con el detector de IR, y tratamiento los datos como dos picos con el gráfico dividido en una fracción eluida de componentes de alto peso molecular que eluyeron en primer lugar (área del pico 1) y la fracción eluida de los componentes de bajo peso molecular que eluyeron un tiempo después (área del pico 2) como se representa en las figuras 1 (A) y (B). Los resultados se
35 representan en la Tabla 1.
[Tabla 1]
Parámetros procesados como un pico
Parámetros procesados como dos picos
Muestra
Mp 1) % de masa P Rg Mp % de masa P Rg
1
5,36 ± 0,02 x 105 101 2,01 20,4 2,30 ± 0,01 x 106 3,74 ± 0,01 x 105 8,1 2) 92,9 1,19 1,56 34,0 18,9
1/36
1,97 ± 0,04 x 105 101 4,62 33,6 9,44 ± 0,25 x 106 5,16 ± 0,03 x 105 16,1 2) 84,9 1,79 1,44 54,5 27,7
1) Peso molecular medio ponderado de la muestra de goma arábiga 2) Contenido en proteína arabinogalactano de la muestra de goma arábiga (% en peso)
Estos resultados demuestran que, por tratamiento técnico de la goma arábiga, el peso molecular medio ponderado de la misma aumentó desde 5,36 x 105 (muestra 1) hasta 1,97 x 106 (muestra 1/36) y la AGP de la misma aumentó desde aproximadamente 8,1% (muestra 1) hasta 16,1% (muestra 1/36).
(2) Evaluación de la capacidad emulsionante 5
Se prepararon emulsiones utilizando las muestras de goma arábiga anteriores (muestra 1 y muestra 1/36) según el método proporcionado a continuación, y se evaluó la emulsionabilidad de cada muestra determinando el diámetro de partícula medio y la estabilidad al almacenaje de las emulsiones.
10 Más específicamente, las muestras obtenidas (muestra 1 y muestra 1/36) se disolvieron cada una en agua, se centrifugaron para eliminar los insolubles y se prepararon en soluciones acuosas al 7,5%, 10%, 15% y 20% de goma arábiga. A 800 g de cada una de estas soluciones acuosas se les añadieron 200 g de triglicérido de cadena
15 media (triglicérido O.D.O. del ácido octanoico/decanoico (denominación comercial, producto de Nisshin Oil Mills, Ltd.)) mientras se agita, y las mezclas se emulsionaron utilizando un homogeneizador (fabricado por APV Gaulin) (homogeneizadas 4 veces a una presión de 44 MPa (450 kg/cm2)), proporcionando las emulsiones. El diámetro de partícula medio de las emulsiones resultantes se midió inmediatamente después de la
20 emulsificación y después de 2 días de almacenamiento a 60ºC utilizando un analizador de distribución de tamaño de partícula (analizador de tamaño de partícula por difracción de láser SALD-1100, fabricado por Shimadzu).
Generalmente, la emulsionabilidad de un emulsionante es superior al diámetro
25 medio de la partícula de la emulsión preparada que utiliza el emulsionante es inferior y el diámetro de partícula se mantiene más estable a lo largo del tiempo (“the Study by the turbidimetric assay method of O/W emulsion emulsified whit gum arabic”, Yakugaku Zasshi (Pharmacology Journal), 112(12) 906-913, (1992)).
30 El diámetro de partícula medio y la estabilidad al almacenaje de las emulsiones preparadas utilizando cada muestra de goma arábiga (muestra 1 y muestra 1/36) se representan en la Tabla 2. La estabilidad al almacenaje puede determinarse basándose en la diferencia [(b)-(a)] entre el diámetro de partícula medio de las emulsiones inmediatamente después de la emulsificación (a) y el diámetro de partícula medio de las
35 emulsiones después de un ensayo acelerado (2 días de almacenaje a 60ºC) (b).
[Tabla 2]
Solución acuosa de goma arábiga
Diámetro de partícula medio de las emulsiones (µm)
Muestra 1
Muestra 1/36
Inmediatamente después de la emulsificación
Después de la prueba acelerada (2 días de almacenaje a 60ºC) Cambio Inmediatamente después de la emulsificación Después de la prueba acelerada (2 días de almacenaje a 60ºC Cambio
7,5
0,98 3,73 2,75 0,82 0,83 0,01
10
0,88 2,95 2,07 0,72 0,73 0,01
15
0,74 2,10 1,36 0,65 0,66 0,01
20
0,68 1,54 0,86 0,63 0,64 0,01
Cuanto más pequeño es el cambio del diámetro medio de partícula de emulsión, mejor es la estabilidad al almacenaje de la emulsión. Pueden extraerse conclusiones considerando el diámetro medio de partícula de emulsión de la forma siguiente:
5 “Excelente emulsionabilidad”: cuando el cambio en el diámetro de partícula medio de emulsión es inferior a 0,1 µm;
“Emulsionabilidad moderadamente buena”: cuando el cambio en el diámetro de partícula medio de emulsión oscila entre 0,1 µm y 1 µm; y 10 “Emulsionabilidad mala”: cuando el cambio en el diámetro de partícula medio de emulsión es 1 µm o más.
Como puede apreciarse en la Tabla 2, en cuanto a la emulsionabilidad, la goma 15 arábiga inalterada (muestra 1) era mala, mientras que la goma arábiga calentada (muestra 1/36) era superior ya que el cambio de diámetro medio de partícula era inferior a 0,1 µm.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 2
20 Modificación de la goma arábiga y evaluación de la goma arábiga modificada obtenida
Se dispuso 1 kg de goma arábiga quebrada que pertenece a la especie A. senegal
25 (goma arábiga natural procedente de A. senegal: “muestra 2”) (5 mm de tamaño de partículas) en un recipiente de acero inoxidable sin sellar, expuesto al aire y calentado a 110ºC durante 24 horas y 48 horas utilizando una estufa (muestras de goma arábiga calentadas durante 24 horas y 48 horas se denominan “muestra 2/24” y “muestra 2/48” respectivamente). Las muestras de goma arábiga (muestra 2, muestra 2/24 y muestra
30 2/48) se sometieron a GPC-MALLS y se obtuvo el cromatograma de la misma manera que en el Ejemplo experimental 1. Un peso molecular medio ponderado, la relación de recuperación (% de masa), el índice de polidispersidad (P) y la RMS del radio de giro (Rg) se obtuvieron procesando los datos obtenidos utilizando un software ASTRA versión 4.5 (Wyatt Technology). Estos parámetros se determinaron por dos tipos de tratamiento de
35 datos: tratando los datos de todos los picos como un pico en el cromatograma obtenido con el detector de IR, y tratando de datos como dos picos con el gráfico dividido en una fracción eluida de componentes de alto peso molecular que eluyeron en primer lugar (área del pico 1) y una fracción eluida de los componentes de bajo peso molecular que eluyeron un tiempo después (área del pico 2). Los resultados se muestran en la Tabla 3.
40 [Tabla 3]
Parámetros procesados como un pico
Parámetros procesados como dos picos
Muestra
Mp 1) % de masa P Rg Mp % de masa P Rg
2
4,13 ± 0,15 x 105 106 2,14 28,1 1,87 ± 0,19 x 106 3,04 ± 0,11 x 105 7,38 2) 98 1,23 1,67 34,4 24,7
2/24
8,62 ± 0,36 x 105 116 2,99 36,4 3,52 ± 0,14 x 106 3,97 ± 0,16 x 105 17,3 2) 97 1,56 1,58 42,3 24,7
[Tabla 3] (continuación)
Parámetros procesados como un pico
Parámetros procesados como dos picos
Muestra
Mp 1) % de masa P Rg Mp % de masa P Rg
2/48
1,43 ± 0,06 x 105 102 3,68 42,5 5,29 ± 0,23 x 106 4,79 ± 0,18 x 105 20,2 2) 82 1,76 1,49 46,3 29,6
1) Peso molecular medio ponderado de la muestra de goma arábiga 2) Contenido en proteína arabinogalactano de la muestra de goma arábiga (% en peso)
Un perfil de absorción de UV (longitud de onda: 214 nm) que indica la distribución
5 de proteínas de cada muestra se presenta en la figura 3 y un perfil que indica la distribución de peso molecular de cada muestra se presenta en la figura 4. En la figura 3, el eje X representa gráficamente la cantidad acumulada de eluido de la columna (ml) (volumen (ml)) y el eje Y representa gráficamente la intensidad relativa de la respuesta de UV a una longitud de onda a 240 nm (LS, AUX (voltios)).
10 El peso molecular de cada una de las muestras de goma arábiga (muestra 2, muestra 2/24 y muestra 2/48) en el punto máximo de la curva IR (Mp/IRmax) y el punto máximo de la curva UV (Mp/UVmax) se muestra en la Tabla 4.
15 [Tabla 4]
Muestra
Mp/RImax Vol. (ml) Rg Mp/UVmax Vol. (ml) Rg
2
1,74 ± 0,06 x 106 6,008 33,4 1,06 ± 0,03 x 106 6,667 29,9
2/24
3,01 ± 0,06 x 106 5,842 37,9 4,38 ± 0,01 x 106 5,608 40,4
2/48
3,97 ± 0,12 x 106 5,817 40,9 9,86 ± 0,33 x 106 5,517 44,5
Los resultados demostraron que, por tratamiento térmico la goma arábiga, el peso molecular medio ponderado de la misma aumentó desde aproximadamente 4,13 x 105
20 (muestra 2) a aproximadamente 8,62 x 105 (muestra 2/24) o aproximadamente 1,43 x 106 (muestra 2/48) y el contenido en AGP de la misma aumentó desde aproximadamente 7,38% (muestra 2) hasta 17,3% (muestra 2/24) o 20,2% (muestra 2/48).
(2) Evaluación de la emulsionabilidad 25
Se prepararon emulsiones utilizando las muestras de goma arábiga anteriores (muestra 2, muestra 2/24 y muestra 2/48) según el método proporcionado a continuación, y se determinaron el diámetro de partícula medio y la estabilidad al almacenaje de las emulsiones para evaluar la emulsionabilidad de cada muestra.
30 Más específicamente, 1 kg de cada una de las muestras obtenidas (muestra 2, muestra 2/24 y muestra 2/48) se disolvieron en 4 kg de agua, se centrifugaron para eliminar los insolubles y se prepararon en solución acuosa al 20% de cada muestra de goma arábiga. A 850 g de solución acuosa al 20% de cada muestra se les añadieron 150
35 g de triglicérido de cadena media (triglicérido O.D.O. del ácido octanoico/decanoico) (denominación comercial, producto de Nisshin Oil Mills, Ltd.)) mientras se agita, y cada mezcla se emulsionó utilizando un homogeneizador (fabricado por APV Gaulin) (homogeneizadas 4 veces a una presión de 44 MPa (450 kg/cm2)), proporcionando las emulsiones. El diámetro de partícula medio de las emulsiones obtenidas se midió
40 inmediatamente después de la emulsificación y después de 7 días de almacenamiento a 60ºC utilizando un analizador de distribución de tamaño de partícula (analizador de tamaño de partícula por difracción de láser SALD-1100, fabricado por Shimadzu).
El diámetro de partícula medio y la estabilidad al almacenaje de las emulsiones
5 preparadas utilizando cada muestra de goma arábiga (muestra 2, muestra 2/24 y muestra 2/48) se muestran en la Tabla 5. La estabilidad al almacenaje se determinó basándose en la diferencia [(b)-(a)] entre el diámetro de partícula medio de las emulsiones inmediatamente después de la emulsificación (a) y el diámetro de partícula medio de la emulsión después de un ensayo acelerado (7 días de almacenaje a 60ºC) (b).
10 [Tabla 5]
Muestra
Grupo de emulsionabilidad Diámetro de partícula medio de la emulsión inmediatamente después de la emulsificación (µm) [a] Diámetro de partícula medio de la emulsión después de la prueba acelerada (7 días a 60ºC) (µm) [b] Cambio de diámetro de partícula (µm) ([b][a])
2
C 0,63 2,12 1,49
2/24
A 0,51 0,51 0
2/48
A 0,51 0,51 0
La tabla anterior demuestra que cuanto más pequeño es el cambio del tamaño de
15 la gotita de emulsión (diámetro de partícula medio), mejor es la estabilidad al almacenaje. La capacidad de emulsificación de cada muestra se clasificó en 3 grupos basándose en el cambio del diámetro de partícula medio (tamaño de la gotita de emulsión) de la manera siguiente:
20 “Excelente emulsionabilidad (Grupo A)”: cuando el cambio en el diámetro medio de partícula de emulsión es inferior a 0,1 µm,
“Emulsionabilidad moderadamente buena (Grupo B)”: cuando el cambio en el diámetro de partícula medio de emulsión está comprendido entre 0,1 µm y 1 µm; y 25 “Emulsionabilidad mala (Grupo C)”: cuando el cambio en el diámetro de partícula medio de emulsión es 1 µm o más.
En consecuencia, como se muestra en la Tabla 5, la goma arábiga inalterada
30 (muestra 2) se clasifica como grupo C, presentando mala emulsionabilidad, mientras que las muestras de goma arábiga tratadas térmicamente tanto de la muestra 2/24 como de la muestra 2/48 se clasifican como grupo A, presentando capacidades emulsionantes superiores. Existen relaciones entre las propiedades y la emulsionabilidad de la goma arábiga tal como se enumeran en los apartados (1) a (4) siguientes, basados en la Figura
35 3 presentan el perfil de absorción de UV, la Figura 4 muestra el perfil el peso molecular y las Tablas 3 y 4 presentan varios parámetros, que están indicados contrastando las muestras 2/24 y 2/48 tratadas térmicamente en el grupo A (emulsionabilidad superior) con la muestra 2 en el grupo C (mala emulsionabilidad).
40 (1) A medida que el peso molecular medio ponderado aumenta, mejora la emulsionabilidad. Específicamente, el peso molecular medio ponderado de la goma arábiga modificada sería preferentemente 0,9 millones o superior, más preferentemente 1,2 millones o superior, aún más preferentemente 1,5 millones o más y todavía más preferentemente 2 millones o más, por lo que se refiere a la emulsionabilidad.
(2) A medida que el contenido en AGP aumenta, mejora la emulsionabilidad. Específicamente, el contenido en APG debería ser preferentemente 12% o
5 superior, más preferentemente 17% o superior y aún más preferentemente 20% o superior, por lo que se refiere a la emulsionabilidad.
(3) A medida que el peso molecular en el punto máximo de la curva IR (Mp/RImax) y el
peso molecular en el punto máximo de la curva UV (Mp/UVmax) aumentan, mejora 10 la emulsionabilidad. En particular, el peso molecular es preferentemente 4.000.000
o más en el punto máximo del trazado UV (Mp/UVmax), por lo que se refiere a emulsionabilidad.
(4) A medida que el aspecto del primer pico en el diagrama UV resulta más agudo, la 15 emulsionabilidad mejora.
Este procedimiento (tratamiento térmico) permite la redistribución de proteínas de
la goma arábiga natural (en otras palabras, este procedimiento (tratamiento térmico)
permite que cambie la distribución de proteínas de la goma arábiga) al aumentar el
20 contenido en AGP que mejora la emulsionabilidad.
EJEMPLO EXPERIMENTAL 3
25 Se calentó 1 kg de goma arábiga cuarteada (A. senegal: “muestra 3”) (5 mm de tamaño de partículas) a 110ºC durante 24 y 48 horas utilizando una estufa de la misma manera que en el Ejemplo experimental 2. Las muestras de goma arábiga calentadas durante 24 y 48 horas se denominan “muestra 3/24” y “muestra 3/48”, respectivamente. Estas muestras de goma arábiga (muestra 3, muestra 3/24 y muestra 3/48) se sometieron
30 a GPC-MALLS y los cromatogramas se obtuvieron de la misma manera que en el Ejemplo experimental 1. Se obtuvieron varios parámetros (peso molecular medio ponderado, relación de recuperación (% de masa), índice de polidispersidad (P) y la RMS del radio de giro (Rg)) tratando los datos obtenidos de la misma manera que en el Ejemplo experimental 1. El peso molecular medio ponderado (Mp procesado como un pico) de las
35 muestras de goma arábiga (muestra 3, muestra 3/24 y muestra 3/48) se presenta en la Tabla 6.
[Tabla 6]
Muestra
Mp procesado como un pico 1) % en masa
3
5,15 ± 0,18 x 105 101 Referencia
3/24
1,15 ± 0,21 x 106 105 Calentada a 110ºC durante 24 horas
3/48
1,91 ± 0,17 x 106 103 Calentada a 110ºC durante 48 horas
1) Peso molecular medio ponderado de la goma arábiga
EJEMPLO EXPERIMENTAL 4
Se calentó 1 kg de goma arábiga secada por pulverización (A. senegal: “muestra
4”) (forma en polvo) a 110ºC durante 24 horas (la goma arábiga calentada durante 24
5 horas se menciona como “muestra 4/24”) de la misma manera que en el Ejemplo
experimental 2. Estas muestras de goma arábiga (muestra 4 y muestra 4/24) se
sometieron a GPC-MALLS y se obtuvieron los cromatogramas de la misma manera que
en el Ejemplo experimental 1. Se obtuvieron varios parámetros (peso molecular medio
ponderado, relación de recuperación (% de masa), índice de polidispersidad (P) y la RMS 10 del radio de giro (Rg)) tratando los datos obtenidos de la misma manera que en el Ejemplo
experimental 1. Los resultados se presentan en la Tabla 7.
[Tabla 7]
Parámetros procesados como un pico
Parámetros procesados como dos picos
Muestra
Mp 1) % en masa P Rg Mp % en masa P Rg
4
5,99 ± 0,2 x 105 107 2,24 25 2,34 ± 0,09 x 106 3,19 ± 0,08 x 105 14,55 2) 93,1 1,49 1,34 35,2 -
4/24
1,43 ± 0,26 x 106 102 4,66 97,6 6,38 ± 0,91 x 106 3,82 ± 0,08 x 105 18 2) 83,3 2,78 1,45 109 19
1) Peso molecular medio ponderado de la muestra de goma arábiga 2) Contenido en proteína arabinogalactano de la muestra de goma arábiga (% en peso)
EJEMPLO EXPERIMENTAL 5
Se calentó 1 kg de masa esférica de goma arábiga (A. senegal: “muestra 5”)
20 (tamaño de la masa de 20 mm x 30 mm o menos) a 110ºC durante 24 horas (la goma arábiga calentada durante 24 horas se menciona como “muestra 5/24”) de la misma manera que en el Ejemplo experimental 2. Estas muestras de goma arábiga (muestra 5 y muestra 5/24) se sometieron a GPC-MALLS y se obtuvieron los cromatogramas de la misma manera que en el Ejemplo experimental 1. Se obtuvieron varios parámetros (peso
25 molecular medio ponderado, relación de recuperación (% de masa), índice de polidispersidad (P) y la RMS del radio de giro (Rg)) tratando los datos obtenidos de la misma manera que en el Ejemplo experimental 1. Los resultados se presentan en la Tabla
8.
30 [Tabla 8]
Parámetros procesados como un pico
Parámetros procesados como dos picos
Muestra
Mp 1) % en masa P Rg Mp % en masa P Rg
5
8,05 ± 0,44 x 105 99 2,48 34,1 3,20 ± 0,18 x 106 3,95 ± 0,04 x 105 13,6 2) 85,5 1,55 1,39 49,7 -
5/24
1,63 ± 0,28 x 106 107 4,73 124 5,88 ± 1,1 x 106 4,06 ± 0,32 x 105 23,4 2) 84,5 2,43 1,48 1,38 21
1) Peso molecular medio ponderado de la muestra de goma arábiga 2) Contenido en proteína arabinogalactano de la muestra de goma arábiga (% en peso)
EJEMPLO DE REFERENCIA 1
Se calentó goma arábiga cuarteada (A. seyal: “muestra 6”) (5 mm de tamaño de
partículas) a 110ºC durante 15 horas utilizando una estufa (la goma arábiga calentada
5 durante 15 horas se menciona como “muestra 6/15”) de la misma manera que en el
Ejemplo experimental 2. Estas muestras de goma arábiga (muestra 6 y muestra 6/15) se
sometieron a GPC-MALLS y se obtuvieron los cromatogramas de la misma manera que
en el Ejemplo experimental 1. Se obtuvieron varios parámetros (peso molecular medio
ponderado, relación de recuperación (% de masa), índice de polidispersidad (P) y la RMS 10 del radio de giro (Rg)) tratando los datos obtenidos de la misma manera que en el Ejemplo
experimental 1. Los resultados se presentan en la Tabla 9.
[Tabla 9]
Parámetros procesados como un pico
Parámetros procesados como dos picos
Muestra
Mp 1) % en masa P Rg Mp % en masa P Rg
6
1,65 ± 0,66 x 105 105 1,77 27,1 4,82 ± 0,19 x 106 1,10 ± 0,10 x 106 15,77 2) 89,7 1,20 1,33 30,5 24,1
6/15
3,65 ± 0,17 x 106 110 2,75 40,2 8,38 ± 0,44 x 106 1,21 ± 0,04 x 105 37,2 2) 73,2 1,53 1,26 42,5 30,7
1) Peso molecular medio ponderado de la muestra de goma arábiga 2) Contenido en proteína arabinogalactano de la muestra de goma arábiga (% en peso)
EJEMPLO DE REFERENCIA 2
Se calentó goma arábiga secada por pulverización (A. seyal: “muestra 7”) (forma
20 en polvo: 2 mm o menos) a 110ºC durante 24 horas (la goma arábiga calentada durante 24 horas se menciona como “muestra 724”) de la misma manera que en el Ejemplo experimental 2. Estas muestras de goma arábiga (muestra 7 y muestra 7/24) se sometieron a GPC-MALLS y se obtuvieron los cromatogramas de la misma manera que en el Ejemplo experimental 1. Se obtuvieron varios parámetros (peso molecular medio
25 ponderado, relación de recuperación (% de masa), índice de polidispersidad (P) y la RMS del radio de giro (Rg)) tratando los datos obtenidos de la misma manera que en el Ejemplo experimental 1. Los resultados se presentan en la Tabla 10.
[Tabla 10] 30
Parámetros procesados como un pico
Parámetros procesados como dos picos
Muestra
Mp 1) % en masa P Rg Mp % en masa P Rg
7
1,15 ± 0,04 x 106 107 2,80 36,4 4,72 ± 0,33 x 106 5,85 ± 0,14 x 105 10,9 2) 96,7 1,73 1,56 47,8 13,2
7/24
1,46± 0,26 x 106 104 3,13 51,5 6,15 ± 0,57 x 106 3,82 ± 0,08 x 106 22,9 2) 82 1,81 1,47 60,3 18,5
1) Peso molecular medio ponderado de la muestra de goma arábiga 2) Contenido en proteína arabinogalactano de la muestra de goma arábiga (% en peso)
EJEMPLO EXPERIMENTAL 8
Reacción inmunitaria de goma arábiga modificada
Se evaluó la reactividad inmunitaria de cada una de las muestras de goma arábiga procedente de A. senegal (muestra 3, muestra 3/24 y muestra 3/48) obtenidas en el Ejemplo experimental 3. Más específicamente, se midió la reactividad inmunitaria de cada una de las muestras de goma arábiga utilizando placas inmovilizadas con cada goma arábiga (concentraciones: 0,005, 0,01, 0,05, 0,1, 0,5, 1,5 mg/ml) por ELISA de competencia indirecta según Thurston, M. I., et al., [Thurston, M. I., et al., Detection of gum from Acacia seyal and species of combretum in mixtures with A. senegal using monoclonal antibodies. Food & Agric. Immunol., 10: 237-241 (1998); Thurston, M. I., et al., Effect of heat and pH on carbohydrate epitopes from Acacia senegal by specific monoclonal antobodies, Food & Agric. Immunol., 11: 145-153 (1999)]. El método ELISA se describe a continuación.
Se prepararon anticuerpos monoclonales sin especificidad para ninguna especie de goma arábiga y que presentan reactividad cruzada cuantitativa. Más específicamente se añadió adyuvante a la solución salina que contenía 1 mg/ml de goma arábiga de Acacia seyal para preparar el inmunógeno. Se administraron inyecciones intraperitoneales del inmunógeno a ratones Balb/c tres veces a intervalos de 2 semanas. Se extrajeron esplenocitos de los ratones con valores de anticuerpos muy aumentados y se fusionaron con las células de mieloma en polietilenglicol. Después de incubar las células obtenidas en una placa de incubación durante 10 días, se seleccionaron las células de hibridoma basándose en la especificidad de los anticuerpos producidos en el sobrenadante de las células de hibridoma proliferadas. Se incubaron las células de hibridoma seleccionadas durante otros 10 días en la placa de incubación y se seleccionaron células de hibridoma específicas por el mismo procedimiento. Las células de hibridoma que producen solamente anticuerpos SYCC7 sin especificidad para ninguna especie de goma arábiga y que presentan reactividad cruzada cuantitativa se seleccionaron por último.
Cada una de las soluciones de 1 mg/ml y 5 mg/ml de las tres muestras (muestra 3, muestra 3/24 y muestra 3/48) se diluyeron 10 veces, 100 veces y 1.000 veces. Se añadieron 200 µl de cada solución a los pocillos de una placa de plástico y se inmovilizaron a 4ºC durante 1 hora. Se lavaron los pocillos con solución salina, se bloquearon con solución salina que contenía 0,3% de caseína y se lavaron con solución salina que contenía 0,05% de Tween 20. Se añadió el sobrenadante del cultivo de las células de hibridoma preparadas y se inmovilizó durante 1 hora. Después del lavado como en el procedimiento mencionado anteriormente las células se inmovilizaron posteriormente con anticuerpos antirratón de cabra marcados con peroxidasa (SIGMA, diluida 1.000 veces con solución salina) durante 1 hora. Después del lavado, se añadió tetrametilbencidina como sustrato a los pocillos y se midió la intensidad de color como absorción de UV a 450 nm (UV450nm). La relación de inhibición (%) de cada muestra a varias concentraciones se indicó por comparación con la absorción de UV a 450 nm (UV450nm) de goma arábiga natural procedente de A. seyal, que es el 100% de inhibición.
Los resultados se presentan en la figura 5. La abscisa representa la concentración (mg/ml) de cada muestra de goma arábiga utilizada para revestir las placas, y la ordenada representa la relación de inhibición (%). Los resultados de la prueba demuestran que la goma arábiga modificada de la presente invención y la goma arábiga natural presentan la misma o similar reactividad inmunológica ya que las diferencias en la relación de inhibición inmunológica entre ellas están dentro del intervalo de ±10% en las concentraciones ensayadas, y es por consiguiente insignificante.
5
EJEMPLO 1
Emulsión de β-caroteno (preparación de colorante emulsionada)
10 Utilizando las muestras de goma arábiga tratadas térmicamente (Acacia senegal) obtenidas en los Ejemplos experimentales 1 al 6 como muestras de goma arábiga modificadas, se prepararon emulsiones de β-caroteno según la formulación proporcionada a continuación.
15 < formulación >
Suspensión de β-caroteno al 30% 5 Triglicérido de cadena media 10 Goma arábiga modificada (Acacia senegal) 17 Agua 68
Total 100 (% en peso)
Más específicamente, se disolvieron 170 g de goma arábiga modificada (Acacia
20 senegal) en 680 g de agua, y la solución se centrifugó para eliminar las sustancias insolubles, proporcionando de este modo una solución acuosa al 20% de goma arábiga modificada. La solución de goma arábiga se utilizó como emulsionante y a la solución se le añadió una solución mezclada preparada disolviendo 100 g de triglicérido de cadena media (triglicérido O.D.O. del ácido octanoico/decanoico) (denominación comercial,
25 producto de Nisshin Oil Mills, Ltd.)) en 50 g de una suspensión al 30% de β-caroteno, calentando a 150ºC, seguido de mezclado en agitación. La mezcla se emulsionó con un homogeneizador (fabricado por APV Gaulin) se homogeneizó 4 veces a la presión de 44 MPa) (450 kg/cm2)) para proporcionar una emulsión de β-caroteno que actúa como preparación decolorante emulsionada.
30
EJEMPLO 2
Emulsión aromática de naranja (emulsión aromática)
35 Utilizando las muestras de goma arábiga tratadas térmicamente (Acacia senegal) obtenidas en los Ejemplos experimentales 1 al 6 como muestras de goma arábiga modificadas, se prepararon emulsiones de naranja según la formulación proporcionada a continuación.
40 < formulación >
Aromatizante de naranja 2 (% en peso)
Triglicérido de cadena media 13
5
10
15
20
25
30
35
-24
Goma arábiga modificada (Acacia senegal)
17
Agua
68
Total 100 (% en peso)
Más específicamente, se disolvieron 170 g de goma arábiga modificada (Acacia senegal) en 680 g de agua, y la solución se centrifugó para eliminar las sustancias insolubles, proporcionando de este modo una solución acuosa al 20% de goma arábiga modificada. La solución de goma arábiga se utilizó como emulsionante y a la solución se le añadió una solución mezclada preparada mezclando suficientemente 20 g de aromatizante de naranja y 130 g de triglicérido de cadena media (triglicérido O.D.O. del ácido octanoico/decanoico (denominación comercial, producto de Nisshin Oil Mills, Ltd.)) a temperatura ambiente, seguido de mezclado en agitación. La mezcla se emulsionó con un homogeneizador (fabricado por APV Gaulin) (se homogeneizó 4 veces a la presión de 44 MPa) (450 kg/cm2)) para proporcionar una emulsión aromática de naranja que sirve como aromatizante emulsionada.
EJEMPLO 3
Emulsión de ácido docosahexanoico (DHA) (propagación de DHA emulsionado)
Utilizando las muestras de goma arábiga tratadas térmicamente (Acacia senegal) obtenidas en los ejemplos experimentales 1 al 6 como muestras de goma arábiga modificadas, se prepararon emulsiones de DHA según la formulación proporcionada a continuación.
< formulación >
DHA al 20% que contiene aceite de pescado
5 (% en peso)
Triglicérido de cadena media
10
Goma arábiga modificada (Acacia senegal)
17
Agua
68
Total 100 (% en peso)
Más específicamente, se disolvieron 170 g de goma arábiga modificada (Acacia senegal) en 680 g de agua, y la solución se centrifugó para eliminar las sustancias insolubles, proporcionando de este modo una solución acuosa al 20% de goma arábiga modificada. La solución de goma arábiga se utilizó como emulsionante y a la solución se le añadió una solución mezclada preparada mezclando 50 g de aromatizante de DHA al 20% que contenía aceite de pescado y 100 g de triglicérido de cadena media (triglicérido
O.D.O. del ácido octanoico/decanoico (denominación comercial, producto de Nisshin Oil Mills, Ltd.)) y calentando la mezcla a 80ºC, seguido de mezclado en agitación. La mezcla se emulsionó con un homogeneizador (fabricado por APV Gaulin) (se homogeneizó 4 veces a la presión de 44 MPa) (450 kg/cm2)) para proporcionar una emulsión de DHA.
5
10
15
20
25
30
35
40
-25
EJEMPLO COMPARATIVO 1 Aromatizante de limón en polvo
Utilizando las muestras de goma arábiga tratadas térmicamente (Acacia seyal) obtenidas en el Ejemplo de referencia 2 como muestra de goma arábiga modificada, se preparó un aromatizante de limón en polvo según la formulación proporcionada a continuación.
< formulación >
Aceite de limón
20 (% en peso)
Goma arábiga modificada (Acacia seyal)
20
Dextrina
60
Agua
150
Total 250 (% en peso)
Más específicamente, se disolvieron 200 g de goma arábiga modificada (Acacia seyal) y 600 g de dextrina en 1.500 g de agua para preparar una solución acuosa de goma arábiga modificada. La solución de goma arábiga se utilizó como emulsionante. Se añadió aceite de limón (200 g) a la solución de goma arábiga, seguido de mezclado por agitación. La mezcla obtenida se emulsionó con un homogeneizador (fabricado por APV Gaulin) (se homogeneizó una vez a la presión de 19,6 MPa (200 kg/cm2)). Posteriormente, la solución se secó por pulverización con un secador por pulverización (fabricado por Anhydro) (temperatura de entrada 140ºC, temperatura de salida 80ºC), para preparar un aromatizante de limón en polvo (950 g).
La presente invención puede proporcionar una goma arábiga modificada, especialmente una goma arábiga modificada procedente de la especie A. senegal, con emulsionabilidad mejorada. Además, la presente invención puede proporcionar una goma arábiga modificada, especialmente una goma arábiga modificada procedente de la especie A. senegal, que presenta una emulsionabilidad estable y mejorada ajustando y estandarizando de manera uniforme, especialmente en cuanto a la emulsionabilidad, las variaciones en calidad y las propiedades de la goma arábiga natural atribuibles a diferentes áreas de recogida, épocas y climas. Dicha goma arábiga modificada de la invención, especialmente una goma arábiga modificada de la especie A. senegal, puede utilizarse de manera adecuada para emulsionar varias sustancias hidrófobas tales como aceites esenciales, colorantes a base de aceite, aromatizantes a base de aceite y vitaminas liposolubles. Las emulsiones preparadas utilizando la goma arábiga modificada de la invención son más estables en calidad en comparación con las preparadas utilizando goma arábiga (inalterada) ya que la distribución de partículas es uniforme y el deterioro cualitativo producido por la aglomeración o integración de las partículas de emulsión en las condiciones tales como calentamiento o almacenamiento de larga duración pueden suprimirse de manera significativa.
La presente invención puede proporcionar una goma arábiga modificada de A. senegal con emulsionabilidad mejorada y aumentada, estabilidad de emulsión, capacidad de encapsulación, adherencia, capacidad protectora de coloides y capacidad para la formación de película en comparación con la goma arábiga natural (inalterada). Además, la invención puede proporcionar una goma arábiga modificada de Acacia senegal que presenta emulsionabilidad estable ajustando y estandarizando uniformemente las variaciones en la calidad y las propiedades de la goma arábiga atribuibles a las diferentes áreas de recogida, épocas y climas, especialmente en términos de emulsionabilidad, capacidad de encapsulación, adherencia, propiedad protectora de coloides, capacidad para la formación de película. Dicha goma arábiga modificada de la invención, puede utilizarse de manera adecuada como espesante, aglutinante, material para cápsulas (encapsulador), agente de revestimiento y emulsionante.

Claims (16)

  1. Reivindicaciones
    1.
    Goma arábiga modificada soluble en agua de Acacia senegal, que presenta un peso molecular medio ponderado no inferior a 0,9 millones de Da o un contenido en proteína arabinogalactano no inferior al 17% en peso, y una RMS del radio de giro de 42,3 a 138 nm, que puede obtenerse calentando la goma arábiga no modificada a 110ºC durante no menos de 15 horas, en la que el peso molecular medio ponderado, el contenido en proteína arabinogalactano y la RMS del radio de giro se obtienen procesando los datos obtenidos al someter la goma arábiga a una GPC-MALLS utilizando el software ASTRA versión 4.5 y en la que dichos datos para la totalidad de los picos en el cromatograma obtenidos utilizando un detector de IR se procesan como dos picos, dividiéndose los dos picos en la fracción eluida de los componentes de alto peso molecular que contienen la proteína arabinogalactano de la goma arábiga que eluyeron en primer lugar y la fracción eluida de los componentes de bajo peso molecular que eluyeron un tiempo después, en el que el contenido en proteína arabinogalactano corresponde a la relación de recuperación obtenida del pico de la fracción eluida de los componentes de alto peso molecular que eluyeron en primer lugar.
  2. 2.
    Goma arábiga modificada soluble en agua según la reivindicación 1, en la que el peso molecular medio ponderado no es inferior a 1,5 millones de Da.
  3. 3.
    Goma arábiga modificada soluble en agua según la reivindicación 1, en la que el peso molecular medio ponderado no es inferior a 2 millones de Da.
  4. 4.
    Goma arábiga modificada soluble en agua según la reivindicación 1, que presenta un contenido en proteína arabinogalactano no inferior a 10% en peso.
  5. 5.
    Goma arábiga modificada soluble en agua según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que una diferencia en el grado de inhibición inmunológica está dentro ±10% entre la goma arábiga modificada soluble en agua y la goma arábiga no modificada de Acacia senegal medida por ELISA de competencia indirecta utilizando un anticuerpo cuantificable para la goma arábiga.
  6. 6.
    Goma arábiga modificada soluble en agua según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la diferencia entre el diámetro de partícula medio de la gotita en la emulsión inmediatamente después de la emulsificación y después de 2 a 7 días de almacenamiento a 60ºC es inferior a 0,1 µm.
  7. 7.
    Emulsionante que comprende la goma arábiga modificada según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 como componente activo.
  8. 8.
    Emulsión, que puede obtenerse dispersando y estabilizando una sustancia hidrófoba en un disolvente hidrófilo que utiliza el emulsionante de la reivindicación 7.
  9. 9.
    Emulsión según la reivindicación 8, que es una emulsión O/W o una emulsión W/O/W.
  10. 10.
    Emulsión según la reivindicación 8, en la que la sustancia hidrófoba es una sustancia hidrófoba comestible.
  11. 11.
    Emulsión según la reivindicación 8, en la que la sustancia hidrófoba es por lo menos una seleccionada de entre el grupo constituido por aceites esenciales, oleorresinas, extractos absolutos, aromatizantes a base de aceite, colorantes a base de aceite, vitaminas liposolubles, ácidos grasos insaturados polibásicos C18-C22, grasas y aceites animales y vegetales, SAIB y triglicéridos de ácido graso C6-C12.
  12. 12.
    Procedimiento para preparar una emulsión que comprende una etapa que consiste en dispersar una sustancia hidrófoba en un disolvente hidrófilo utilizando cualquier emulsionante de la reivindicación 7.
  13. 13.
    Espesante, agente de revestimiento, aglutinante y material para cápsulas que comprende la goma arábiga modificada según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 como componente activo.
  14. 14.
    Utilización de la goma arábiga modificada según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 para la preparación de emulsionante.
  15. 15.
    Utilización de la goma arábiga modificada según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 para la preparación de una emulsión.
  16. 16.
    Utilización de la goma arábiga modificada según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 para la preparación de un espesante, agente de revestimiento, aglutinante y material para cápsulas.
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