ES2582563T3 - Emulsión secada por pulverización - Google Patents

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Abstract

Método para obtener una emulsión aceite-en-agua secada por pulverización, que después de redispersarla en un medio acuoso tiene como mínimo un 75% en volumen de las gotitas de aceite redispersadas cuyo tamaño de partícula es inferior o igual al tamaño de partícula máximo de la emulsión aceite-en-agua original y al menos un 95% de las partículas de la emulsión de aceite-en-agua antes del secado por pulverización tienen un tamaño de partícula < 1 μm. Dicho método comprende las etapas de preparar una emulsión aceite-en-agua, añadir un soporte no lípido a dicha emulsión aceite-en-agua y obtener una mezcla aceite-en-agua/soporte, homogeneizar la mezcla aceite-enagua/ soporte obtenida y secar por pulverización la mezcla homogeneizada de aceite-en-agua/soporte resultante, en la cual el soporte no lípido comprende un hidrolizado de almidón constituido por monosacáridos, disacáridos y sacáridos superiores

Description

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Así pues, al menos un 75% de las gotitas de aceite puede tener un tamaño inferior a 1 µm, al menos el 85% aproximadamente de las gotitas de aceite puede tener un tamaño inferior a 10 µm aproximadamente, al menos el 85% aproximadamente de las gotitas de aceite puede tener un tamaño inferior a 5 µm aproximadamente, al menos el 85% aproximadamente de las gotitas de aceite puede tener un tamaño inferior a 1 µm aproximadamente, al menos el 90% aproximadamente de las gotitas de aceite puede tener un tamaño inferior a 10 µm aproximadamente, al menos el 90% aproximadamente de las gotitas de aceite puede tener un tamaño inferior a 5 µm aproximadamente
o al menos el 90% aproximadamente de las gotitas de aceite puede tener un tamaño inferior a 1 µm aproximadamente.
Según la presente invención, el d90 en volumen de las gotitas de aceite en la emulsión formada cuando la composición de la presente invención entra en contacto con un medio acuoso es superior en menos de un 30%, preferiblemente en menos de un 15% y con mayor preferencia en menos de un 10%, aproximadamente, al de la emulsión utilizada para preparar la composición de la presente invención.
El D4,3], el tamaño y el d90 son unos parámetros bien conocidos de los especialistas en la materia y se pueden determinar por métodos conocidos. Dichos parámetros se pueden determinar usando por ejemplo la dispersión de la luz hacia delante.
La composición de la presente invención se puede usar tal cual como producto o suplemento alimenticio o para elaborar un producto alimenticio (o comestible) o un suplemento alimenticio. Por consiguiente la presente invención se refiere a un uso no terapéutico de un producto o suplemento alimenticio que comprende o consta esencialmente de una composición de la presente invención (o que incluye una emulsión originada al redispersar una composición de la presente invención) para inducir saciedad. En el contexto de la presente invención un suplemento alimenticio es una preparación para consumo humano o animal, pero que en sí no representa una comida de consumo usual o el único elemento de una comida o dieta.
Un método de preparación de un producto alimenticio o de un suplemento alimenticio comprende la incorporación de una composición según la presente invención a un producto alimenticio o a un suplemento alimenticio durante su preparación. La composición de la presente invención puede mezclarse con uno o más ingredientes y/o suplementos alimenticios para preparar un producto alimenticio o un suplemento alimenticio. El producto alimenticio o suplemento alimenticio resultante puede comprender una composición según la presente invención o una emulsión originada al redispersar una composición de la presente invención.
Un producto alimenticio o un suplemento alimenticio pueden estar en cualquier forma adecuada. Así, el producto alimenticio o suplemento alimenticio pueden estar en forma sólida, como por ejemplo una píldora, una cápsula, una tableta, en polvo o como un producto final pensado para consumir tal cual. Un producto alimenticio o un suplemento alimenticio también pueden estar en forma semilíquida o líquida.
El producto alimenticio o el suplemento alimenticio pueden estar diseñados para consumir tal cual o para mezclar con un medio acuoso antes del uso. El medio acuoso puede ser agua, leche (entera, semidesnatada o desnatada), un yogur, una bebida (tal como un refresco, por ejemplo un zumo de fruta), una bebida de soja, una bebida de arroz, una bebida vegetal, un batido, café o té.
Un producto alimenticio o un suplemento alimenticio puede ser cualquiera que lleve una composición según la presente invención o en cuya preparación se haya usado la composición.
Por tanto un producto alimenticio o suplemento alimenticio puede ser, por ejemplo, un producto lácteo, un producto cárnico procesado, un producto de repostería, una sopa (o polvo de sopa instantánea), una bebida, un aliño, una salsa, un condimento, una confitura, una mermelada, una jalea, una barra (por ejemplo una barra de cereales o una barra proteica), un producto cereal como los cereales de desayuno, un producto horneado. Un producto alimenticio o un suplemento alimenticio puede ser un polvo para usar en la preparación de tal producto o suplemento alimenticio.
Un producto lácteo puede ser un yogur u otro producto lácteo líquido o semilíquido producido por la fermentación de leche de vaca con bacterias productoras de ácido láctico o un producto que contenga una porción sustancial de tal producto lácteo fermentado, por ejemplo al menos un 30% o un 50% en peso aproximadamente. Un producto lácteo también puede ser una pasta para untar, una crema, una bebida a base de yogur, una bebida a base de leche, una bebida láctea fermentada, un queso fresco, un requesón o un helado.
Un producto de repostería puede ser, por ejemplo, un chocolate, un caramelo, por ejemplo una barra de caramelo, o un relleno para otro producto alimenticio. Un aliño, según la presente invención, puede ser, por ejemplo, un aderezo para ensaladas a base de aceite y/o vinagre o un aderezo a base de yogur.
Una bebida puede ser, por ejemplo, un refresco tal como una bebida frutal o vegetal, una bebida de soja, una bebida de arroz, café, té o una bebida para mezclar. Una composición de la presente invención puede encontrarse en un ingrediente tal como un polvo destinado a ser usado en la preparación de una bebida como, por ejemplo, las citadas aquí.
Una composición de la presente invención puede encontrarse en un aglutinante, crema o relleno, por ejemplo en uno empleado con un producto horneado tal como repostería, galletas o pasteles y bizcochos.
Un producto alimenticio o un suplemento alimenticio puede ser un sucedáneo de una comida. Este producto puede
5 estar en forma de un polvo (que luego se puede mezclar con un medio acuoso), por ejemplo para una sopa o un batido, en forma de un líquido o en forma de una barra sólida. En general estos productos están ideados para ser consumidos por una persona en lugar de una, dos o más comidas diarias regulares. Estos sucedáneos de comida pueden contener normalmente entre 100 y 400 kilocalorías aproximadamente, por ejemplo entre 150 y 250 kilocal aproximadamente. Además pueden contener al menos un 25% de proteína y al menos unas 3 vitaminas y minerales.
10 Estos productos pueden contener al menos 2 g o más, preferiblemente al menos 5 g de fibra por ración.
La presente invención se refiere a una emulsión de aceite-en-agua obtenida al poner en contacto una composición de la presente invención con un medio acuoso. Esta emulsión de aceite-en-agua se puede preparar poniendo en contacto una composición según la presente invención con un medio acuoso. Opcionalmente el método puede ir
15 acompañado de una homogenización.
La presente invención ofrece además un método no terapéutico para inducir saciedad, que consiste en incorporar una composición de la presente invención a un producto alimenticio o a un suplemento alimenticio durante su preparación y en proporcionar dicho producto alimenticio o suplemento alimenticio a una persona necesitada de
20 dicha saciedad inducida. Los siguientes ejemplos no limitativos ilustran la presente invención:
EJEMPLOS
25 Ejemplo 1
Emulsión Fabuless®
Preparación de una emulsión al 42,5% en peso con aceite de palma fraccionado (tamaño de lote 300 g) 30 Ingredientes
% en peso Agua 57,5 Aceite de palma fraccionado 40,0 Aceite de avena fraccionado 2,5
El aceite de palma se derrite a 50ºC y se mezcla con el aceite de avena fraccionado. La fase oleosa y el agua se precalientan a 65-70ºC y luego la fase oleosa se añade al agua mezclando con una tasa de cizallamiento elevada a
15.000 rpm durante 4 min. Después la emulsión previa se divide en dos partes; una parte se homogeniza a 400 bar,
35 la otra parte a 800 bar, ambas durante 6 ciclos a 60ºC (homogeneizador Rannie, Model Mini-Lab 8.30 H, de APV Rannie, Dinamarca).
Ambas partes de la preparación dan como resultado emulsiones con una consistencia cremosa similar. El tamaño medio de partícula (D[4,3]) es aproximadamente de 480 nm (Zetasizer 4, Malvern Instruments, UK, o un aparato 40 comparable de Beckman Coulter; véase el ejemplo 5).
En otro ensayo dicha emulsión previa arriba citada se homogeniza 6 veces a 600 bar.
Una emulsión preparada como arriba (designada en lo sucesivo como Fabuless® y comercializada por DSM Food 45 Specialties, Delft, Holanda) se puede almacenar entre 2ºC y 8ºC hasta su uso. Con mayor preferencia se almacena a temperatura ambiente, hasta 25ºC.
De manera similar se puede hacer una emulsión al 28% en peso con 26,5% de aceite de palma fraccionado y 2,0% de aceite de avena fraccionado. 50 Ejemplo 2
Preparación de una emulsión adecuada para el secado
55 Para preparar 1000 gramos de una emulsión adecuada para el secado con una materia seca del 40% y un contenido del 33% de aceite y del 67% de soporte tras el secado, se estableció el siguiente protocolo:
Calentar 314 gramos de Fabuless® a 55 ± 2ºC agitando suavemente. Calentar 404 gramos de agua desmineralizada a 55 ± 2ºC agitando suavemente. 60 Diluir la emulsión Fabuless® añadiéndole el agua desmineralizada calentada.
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La torre SME también se usó como secador de efecto simple (SEF) (sin reciclar los finos al aerosol y recogiendo el producto secado directamente de los ciclones). En este proceso la DTP del producto secado permaneció inalterada (véase tabla 2, ensayo nº 2), lo cual podría explicarse por el mayor tiempo necesario para el secado de las gotitas más grandes y por las turbulencias en la torre debidas a la situación de las descargas de aire (en la parte superior de la torre). La probabilidad de contacto entre partículas (húmedas y secas) dentro de la torre es elevada y también se produjeron aglomeraciones. La DTP en el SEF es más amplia que en el SME porque los finos permanecen en el producto final. Otra mejora observada con el SEF fue una redispersabilidad más rápida de la Fabuless seca.
Por los motivos arriba mencionados se mantuvo el proceso SEF para comprobar el efecto de la homogenización de la emulsión antes de secarla.
En la tabla 2, ensayo nº 3, puede apreciarse que la homogenización permite rebajar el tamaño de las gotitas de aceite en la emulsión redispersada y además mejora la redispersabilidad de la Fabuless seca.
En la tabla 2, ensayos nº 4 y 5, la atomización se efectuó mediante una tobera bifluido, con y sin homogenización de la emulsión Fabuless® reformulada. Se observó un efecto positivo (es decir un d50 menor) de la homogenización en el tamaño de las gotitas de aceite del producto seco redispersado. Sin embargo la tobera bifluido dio un porcentaje más alto de gotitas por encima de 1 µm (15 hasta 20%) que la tobera de alta presión (10%).
Conclusión
Se puede ver que la maltodextrina con un ED de 29 puede usarse como soporte para el secado de la emulsión de aceite-en-agua Fabuless®. La emulsión Fabuless® reformulada para el secado fue estable (en cuanto al tamaño de las gotitas de aceite) durante al menos dos semanas a temperatura ambiente. La homogenización (500 bar) tuvo un efecto positivo en el tamaño de las gotitas de aceite de la emulsión Fabuless® seca redispersada y también mejoró la velocidad de redispersión. Los mejores resultados se obtuvieron con la homogenización de la emulsión reformulada antes de secarla, con el SEF y una presión de atomización baja (tobera de alta presión a 85 bar).
Ejemplo 4
Otros ensayos de secado por pulverización realizados con la emulsión Fabuless®
Se llevó a cabo otro ensayo de secado por pulverización con la emulsión Fabuless®, tal como se describe en el ejemplo 4, con la excepción de que el soporte era jarabe de glucosa (ED33) y el secador empleado un Filtermat a escala piloto.
Resultados
Se hizo una preparación de Fabuless® siguiendo el protocolo descrito arriba en el ejemplo 2. Se tomaron muestras de la preparación para determinar la materia seca y el tamaño de las gotitas de aceite (Malvern Mastersizer 2000).
La preparación dio los siguientes resultados:
-materia seca = 50% -tamaño de las gotitas de aceite: de 250 hasta 750 nm con un D[4,3] = 450 nm
Las emulsiones reformuladas no mostraron ninguna diferencia en el tamaño de las gotitas de aceite respecto a la emulsión Fabuless®. Estas emulsiones permanecieron estables durante al menos 2 semanas.
Los ensayos de secado se efectuaron a una temperatura de entrada de aire de 180ºC, a una temperatura de salida de aire de 73 a 79ºC, con una presión de atomización de 85 ± 5 bar y una temperatura de la emulsión de 55 a 56ºC. La emulsión reformulada se homogenizó a 150 bar antes del secado por pulverización. La fracción volumétrica de tamaño > 1 µm fue del 8%.
Conclusión
Se puede ver que el jarabe de glucosa con un ED = 33 puede usarse como soporte para el secado de la emulsión de aceite-en-agua Fabuless®.
Ejemplo 5
Formulación seca de Fabuless®: evaluación de la distribución del tamaño de partícula de las muestras de planta piloto
La eficacia de la emulsión Fabuless® como inductora de saciedad es corroborada por varios estudios clínicos. Para poder usar los estudios disponibles de eficacia con el fin de respaldar reivindicaciones nutricionales similares en
relación con el producto seco, la distribución del tamaño de partícula tras la redispersión del polvo en un medio acuoso debe parecerse lo más posible al tamaño de partícula de la emulsión original.
Por tanto el tamaño de partícula del polvo Fabuless seco del ensayo nº 3, tal como se ha descrito anteriormente en 5 el ejemplo 3, se examinó con más detalle.
El resultado del ensayo en las condiciones óptimas fue un polvo suelto de color blanco cuyas partículas tenían un tamaño de 100 a 300 µm y cuyo contenido de grasa era aproximadamente del 33%. El polvo se podía redispersar fácilmente en agua fría. La emulsión obtenida al redispersar un 10% en peso de polvo en agua fría se centrifugó a
10 5000 rpm durante 20 minutos. No se observó ninguna separación de la emulsión.
El tamaño de partícula de la emulsión original y del polvo redispersado se compararon utilizando un dispositivo Beckman Coulter LS13320 de dispersión de la luz hacia delante. Los resultados de la distribución del tamaño de partícula están representados en la figura 1.
15 Se puede apreciar que el secado del material por pulverización produce un incremento del tamaño de partícula, causado muy probablemente por la aglomeración de las gotitas de aceite. El tamaño medio de partícula (D[4,3]) ha aumentado de 0,398 hasta 0,555 mm. No obstante la fracción volumétrica de partículas por debajo de 1,047 µm es del 91,7%.
20 Para poder usar los datos disponibles de eficacia obtenidos a partir de la emulsión de aceite-en-agua Fabuless® es preferible mostrar homología entre la redispersión del polvo seco y la emulsión original.
Asumiendo que todas las partículas por debajo de 1 µm son eficaces, se puede demostrar que el polvo seco, una 25 vez dispersado en un medio acuoso, tiene más del 90% de homología con la emulsión original.

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