ES2625096T3

ES2625096T3 - Cápsulas de aceite de café

Info

Publication number: ES2625096T3
Application number: ES14723427.2T
Authority: ES
Inventors: Ana Luiza BRAGA; Zeynel Deniz GUNES; Joeska HUSNY; Daniel André PRETRE; Elodie SOUSSAN
Original assignee: Nestec SA
Current assignee: Nestec SA
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2017-07-18
Anticipated expiration: 2034-05-12
Also published as: US10178877B2; RU2661821C2; AU2014267422A1; PL3001790T3; CA2907513C; RU2015153421A3; EP3001790B1; MX2015015522A; CN105208874A; CA2907513A1; WO2014184129A1; US20160113314A1; JP6557882B2; CN105208874B; MX363686B; EP3001790A1; AU2014267422B2; JP2016522685A; RU2015153421A

Abstract

Procedimiento para la producción de cápsulas que comprenden aceite de café, comprendiendo el procedimiento: a) proporcionar - una o más composiciones acuosas que comprenden extracto de café y - una composición que comprende aceite de café, b) opcionalmente, emulsionar la composición que comprende aceite de café con una fase acuosa, proporcionando una emulsión de aceite en agua, c) mezclar una primera composición acuosa que comprende extracto de café con la composición que comprende aceite de café a un pH inferior a 7, proporcionando una emulsión de aceite en agua, d) elevar el pH a 7 o superior, e) opcionalmente, concentrar la emulsión de aceite en agua, f) opcionalmente, mezclar la emulsión de aceite en agua con extracto de café, g) opcionalmente, secar la emulsión de aceite en agua, y h) proporcionar la cápsula que comprende una composición que comprende aceite de café.

Description

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DESCRIPCION

Capsulas de aceite de cafe Campo tecnico de la invencion

La presente invencion se refiere a capsulas que comprenden aceite de cafe como sistema de liberacion de aroma. En particular, la presente invencion se refiere a procedimientos para la produccion de dichas capsulas de aceite de cafe. La invencion se refiere ademas a ingredientes alimentarios y productos alimentarios que comprenden dichas capsulas de aceite de cafe.

Antecedentes de la invencion

Los volatiles de aroma del cafe se liberan muy rapidamente al reconstituir el cafe soluble puro (CSP) en agua caliente, resultando en una rapida reduccion de la percepcion de aroma sobre la taza del sabor del cafe por parte de los consumidores. Un enfoque para el control de la liberacion del aroma del cafe es la adicion de sistemas de liberacion de aroma durante el procedimiento de produccion del cafe, de manera que se integren en el cafe en polvo. Un sistema de liberacion de aroma puede estar compuesto de gotas de aceite cada una de las cuales se encuentra circundada por una membrana, tal como se da a conocer en el ejemplo de la patente n° EP0008015. Sin embargo, existe una creciente demanda por parte del consumidor de productos de cafe que esten constituidos por completo de granos de cafe.

Por lo tanto, un sistema mejorado para la liberacion de aromas resultana ventajoso y en particular un sistema de liberacion de aroma mas eficiente y/o fiable constituido por completo de materias derivadas del cafe resultana ventajoso.

Descripcion resumida de la invencion

La presente invencion se refiere a la formacion de capsulas de aceite de cafe realizadas en materiales completa o principalmente constituidos de granos de cafe. De esta manera, un objetivo de la presente invencion se refiere a la provision de composiciones encapsuladas que comprenden aceite de cafe para la utilizacion como sistema de liberacion de aroma.

En particular, es un objetivo de la presente invencion proporcionar un sistema de liberacion de aroma que resuelve los problemas anteriormente indicados de la tecnica anterior con sistemas de liberacion de aroma compuestos por completo de constituyentes del cafe.

De esta manera, un aspecto de la invencion se refiere a un procedimiento para producir una capsula que comprende aceite de cafe, comprendiendo el procedimiento:

a) proporcionar

- una o mas composiciones acuosas que comprenden extracto de cafe y

- una composicion que comprende aceite de cafe,

b) opcionalmente, emulsionar la composicion que comprende aceite de cafe con una fase acuosa, proporcionando una emulsion de aceite en agua,

c) mezclar una primera composicion acuosa que comprende extracto de cafe con la composicion que comprende aceite de cafe a un pH inferior a 7, proporcionando de esta manera una emulsion de aceite en agua,

d) elevar el pH a 7 o superior,

e) opcionalmente, concentrar la emulsion de aceite en agua,

f) opcionalmente, mezclar la emulsion de aceite en agua con extracto de cafe concentrado,

g) opcionalmente, secar la emulsion de aceite en agua, y

h) proporcionar la capsula que comprende una composicion que comprende aceite de cafe.

Todavfa otro aspecto de la presente invencion es proporcionar una capsula que comprende aceite de cafe, comprendiendo la capsula:

- un nucleo de una composicion que comprende aceite de cafe y

- una membrana circundante al nucleo, en la que la membrana comprende constituyentes de aceite de cafe unidos a constituyentes acuosos del extracto del cafe.

Todavfa otro aspecto de la presente invencion es proporcionar una composicion que comprende capsulas de aceite de cafe segun la invencion.

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Un aspecto adicional segun la presente invencion se refiere a una matriz alimentaria o no alimentaria que comprende una capsula que comprende aceite de cafe segun la presente invencion.

Un aspecto todavfa adicional se refiere a un producto alimentario que comprende un ingrediente o composicion alimentario segun la invencion.

Breve descripcion de las figuras

Figura 1. La figura 1 muestra una vista general esquematica del procedimiento de produccion.

Figura 2. La figura 2 muestra perfiles de liberacion a diferentes temperaturas. A) retenido de MF de extracto de cafe verde al 2,5% (pH 9) en extracto de cafe. B) retenido de MF de extracto de cafe verde al 2,5% lavado 6xUF (pH 6) en cafe.

Figura 3. La figura 3 muestra micrograffas de microscopfa electronica de barrido (MEB) de cafe verde al 2,5% UF. A) Una fotograffa de MEB de capsulas de aceite de cafe a pH 9. Diametro de aproximadamente 80 pm. B) Fotograffa de crio-MEB de capsulas a pH 7. Diametro de aproximadamente 50 pm.

Figura 4. La figura 4 muestra fotograffas de microscopfa de capsulas de aceite de cafe verde a pH 7, producidas con diferentes concentraciones del extracto (pH final de 7). Lmea superior: despues de la produccion. Lmea inferior: en extracto de cafe concentrado al 50%.

Figura 5. La figura 5 muestra la estabilidad de las capsulas de aceite de cafe verde producidas con diferentes concentraciones del extracto, durante la incorporacion en extracto de cafe concentrado al 50%.

Figura 6. La figura 6 muestra capsulas de aceite de cafe intactas despues de un procedimiento de liofilizacion en la matriz de cafe.

Figura 7. La figura 7 muestra fotograffas de microscopfa de capsulas de aceites de cafe verde, tostado o torrefacto, de pH 7 a 9, producidas con una concentracion del extracto de 2,5% tal como se indica en el Ejemplo 1. Las fotograffas obtenidas despues de la produccion y en extracto de cafe concentrado al 50% (licor concentrado de cafe). MF: microfiltracion y UF: ultrafiltracion. Las capsulas de aceite de cafe mostradas presentan un diametro comprendido en el diametro de 50 a 150 pm.

Figura 8. La figura 8 muestra la tension interfacial entre el retenido de cafe verde al 2,5% a diferentes valores del pH y trigliceridos de cadena intermedia (TCI) mezclados con surfactantes del aceite de cafe.

Figura 9. La figura 9 muestra capsulas formadas con una fase acuosa no de cafe y aceite de cafe aromatizado.

Figura 10. La figura 10 muestra capsulas de aceite de pescado antes y despues de la adicion a leche desnatada.

A continuacion se describe la presente invencion en mayor detalle.

Descripcion detallada de la invencion

Tal como se ha indicado anteriormente, la invencion se refiere a procedimientos para producir aceites de cafe encapsulados, que pueden conferir una liberacion controlada/prolongada de aromas. Preferentemente la capsula entera y su contenido se derivan del cafe. Aunque en la presente memoria se describe como un sistema para el encapsulado y liberacion de aromas, debe entenderse que el sistema tambien puede utilizarse para el encapsulado y liberacion de otros compuestos, por ejemplo compuestos nutricionales, tales como vitaminas.

Procedimiento para la produccion de una capsula que comprende aceite de cafe. Un aspecto de la presente invencion se refiere a un procedimiento para la produccion de una capsula que comprende aceite de cafe, comprendiendo el procedimiento:

a) proporcionar

- una o mas composiciones acuosas que comprenden extracto de cafe y

- una composicion que comprende aceite de cafe,

d) elevar el pH a 7 o superior,

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e) opcionalmente, concentrar la emulsion de aceite en agua,

g) opcionalmente, secar la emulsion de aceite en agua, y

En el presente contexto, la expresion "capsula que comprende aceite de cafe" o "capsula de aceite de cafe" se refiere a una composicion que comprende aceite de cafe que esta protegida del medio circundante por una membrana. En una realizacion preferente, la membrana comprende constituyentes derivados del extracto (acuoso) del cafe y aceite de cafe. De esta manera, la membrana es una membrana de grado alimentario organica degradable.

Debe entenderse que el aceite de cafe tambien puede emulsionarse en primer lugar mediante la mezcla con una fase acuosa que no comprende extracto de cafe, en el que se formaran gotas, a continuacion se anade extracto de cafe adecuado para crear una membrana no solidificada, que seguidamente puede solidificarse a un pH de 7,0 o superior. Lo anterior se ilustra mediante la etapa b) opcional.

La mezcla en la etapa c) se lleva a cabo a un pH inferior a 7. En una realizacion, la etapa c) se lleva a cabo a un pH en el intervalo 4,0-6,5, tal como en el intervalo 5,0-6,4, tal como en el intervalo 5,5-6,2.

La etapa d) se anade para fortalecer/solidificar adicionalmente la membrana formada mediante la elevacion del pH a 7 o superior. De esta manera, en una realizacion, el pH durante la etapa d) se eleva a 7 o superior mediante la adicion de una segunda composicion acuosa que comprende extracto de cafe. Mediante la utilizacion de extracto de cafe para elevar el pH se garantiza que todos los componentes utilizados para elevar el pH se derivan enteramente de constituyentes del cafe.

En el presente contexto, la expresion "extracto del cafe" o "extracto acuoso del cafe" se refiere a un extracto obtenido de granos de cafe. Un extracto puede obtenerse mediante filtracion de un extracto de granos de cafe enteros mediante, en primer lugar, una microfiltracion (por ejemplo un filtro de 0,2 pm) y posteriormente la filtracion del retenido mediante ultrafiltracion (por ejemplo un filtro de 30 kDa). El retenido obtenido normalmente presenta un contenido de materia seca (p/p) en el intervalo 10-40%, que seguidamente puede diluirse o concentrarse a una concentracion apropiada.

En general, el extracto de cafe puede ser una mezcla de extractos para optimizar la composicion de sabor. Sin embargo, tambien puede resultar deseable llevar a cabo el procedimiento completo con extractos obtenidos de la misma fuente. De esta manera, en una realizacion, la primera y la segunda composiciones acuosas que comprende el extracto de cafe se obtienen de la misma fuente.

Con el fin de mejorar la formacion de los aceites encapsulados, puede resultar ventajoso eliminar determinados componentes del extracto de cafe. De esta manera, en una realizacion, las composiciones acuosas que comprenden extracto de cafe se encuentran sustancialmente libres o libres de compuestos de citrato y/o aceticos. De esta manera, en una realizacion, el contenido de materia seca de citrato se encuentra comprendido en el intervalo 0,0011% en peso, tal como en el intervalo 0,001-0,5%, tal como en el intervalo 0,01-0,5%, o tal como en el intervalo 0,010,05%. En todavfa otra realizacion, el contenido de materia seca agrupado de compuestos aceticos se encuentra comprendido en el intervalo 0-1% en peso, tal como en el intervalo 0-0,5%, tal como en el intervalo 0,01-0,5%, o tal como en el intervalo 0,01-0,05%. Tal como se muestra en los ejemplos 2 y 11, la presencia de citrato perjudica la formacion de membranas y puede, por lo tanto, resultar ventajoso eliminar, por ejemplo, el citrato del extracto de cafe.

En el presente contexto, la expresion "contenido de materia seca" se refiere a la cantidad en peso de solidos en una composicion. De esta manera, "materia seca" es peso de los constituyentes excluyendo el agua. El contenido de materia seca de un componente en una composicion se describe como el porcentaje del componente respecto al peso total de materia seca en la composicion. De esta manera, en el presente contexto, el contenido de materia seca de un componente puede describirse como 40% (p/p) en el caso de que el 40% del peso de la materia seca este constituido del componente espedfico. En el presente contexto debe entenderse que el aceite es parte del contenido de materia seca.

El extracto de cafe puede obtenerse de diferentes tipos de cafe para optimizar la composicion de sabor. De esta manera, en una realizacion, el extracto acuoso de cafe se proporciona del grupo que consiste de cafe verde, cafe tostado y/o cafe torrefacto. El extracto de cafe puede obtenerse mediante diferentes etapas de filtracion. De esta manera, en una realizacion, el extracto acuoso de cafe se obtiene mediante microfiltracion y/o ultrafiltracion.

Podna resultar posible controlar la resistencia de la membrana mediante el control de los parametros del material inicial. De esta manera, en una realizacion, la composicion acuosa que comprende extracto de cafe proporcionada en la etapa c) presenta un contenido de materia seca en peso (p) de extracto de cafe comprendido en el intervalo 0,1-50%, tal como en el intervalo 0,1-30%, tal como en el intervalo 0,1-20%, tal como en el intervalo 0,3-10%, tal como en el intervalo 0,3-5%, tal como en el intervalo 1-5%, tal como en el intervalo 2-5%, tal como en el intervalo 24

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3% o tal como de aproximadamente 2,5%. Tal como se muestra en el Ejemplo 4, la resistencia de la membrana puede controlarse modificando el contenido de materia seca del extracto de cafe en la etapa c).

En el presente contexto, la expresion "aceite de cafe" se refiere a aceites obtenidos del cafe. El Ejemplo 1 describe como puede obtenerse aceite de cafe. El Ejemplo 1 muestra ademas los componentes tipicos del aceite de cafe entero.

Puede resultar posible mejorar la liberacion de aroma a partir del cafe encapsulado. De esta manera, en una realizacion, la composicion que comprende el aceite de cafe comprende ademas constituyentes de aroma. Mediante la carga/premezcla del aceite de cafe con constituyentes de aroma antes de formar la composicion encapsulada que comprende aceite de cafe, puede producirse una liberacion de aroma mejorada y/o incrementada. Tal como se ha indicado anteriormente, los aromas preferentemente debenan obtenerse de granos de cafe. De esta manera, en una realizacion, los constituyentes de aroma comprenden aromas de cafe obtenidos de granos de cafe. En todavfa otra realizacion, los constituyentes de aroma de cafe se obtienen de cafe verde, cafe tostado y/o cafe torrefacto.

La cantidad de aceite de cafe en la composicion que comprende aceite de cafe tambien puede influir sobre la capacidad de controlar la etapa de encapsulado. De esta manera, en una realizacion, la composicion que comprende aceite de cafe proporcionada en la etapa c) comprende por lo menos 5% en peso (p/p) de aceite de cafe, tal como por lo menos 10%, tal como por lo menos 20%, tal como por lo menos 30%, tal como por lo menos 40%, tal como por lo menos 60%, tal como por lo menos 80%, tal como por lo menos 90% o tal como 100%. Tal como se muestra en el Ejemplo 9, al utilizar una fuente de aceite de cafe en bruto, se requiere por lo menos 40% de aceite de cafe para iniciar la formacion de capsulas; sin embargo, las capsulas pueden formarse incluso con una fraccion de aceite de cafe de tan solo 5%. Se observo que la formacion de capsulas no se iniciaba al utilizar otros tipos de aceite. De esta manera, el aceite de cafe comprende constituyentes necesarios para la formacion de capsulas.

Puede resultar posible identificar fracciones de aceite de cafe capaces de iniciar la etapa de encapsulado. De esta manera, en una realizacion, el aceite de cafe es una fraccion de aceite de cafe entero. En todavfa otra realizacion, la fraccion de aceite de cafe es una fraccion de sedimento de aceite. Tal como se muestra en el Ejemplo 10, una fraccion de sedimento de aceite de cafe tambien es capaz de iniciar el encapsulado, mientras que la fraccion sobrenadante resulto menos eficiente (datos no mostrados). De esta manera, los constituyentes responsables de la formacion de capsula aparentemente se encuentran presentes dominantemente en la fraccion de sedimento.

La fraccion de sedimento de aceite puede obtenerse mediante metodos diferentes. En una realizacion, el sedimento de aceite se obtiene mediante centrifugacion del aceite de cafe en bruto. A tftulo de ejemplo, un procedimiento de centrifugacion podnan ser 50.000 g (siendo 'g' la aceleracion de la gravedad terrestre) durante dos horas para separar el sedimento de aceite en bruto y el sobrenadante. En todavfa otra realizacion, el procedimiento incluye separar el aceite en un sobrenadante y una fase de sedimento. En todavfa otra realizacion, la composicion que comprende aceite de cafe proporcionada en la etapa c) comprende por lo menos 0,01% de sedimento de aceite de cafe, tal como por lo menos 0,1% de sedimento de aceite de cafe, tal como por lo menos 1% en peso de sedimento de aceite de cafe, tal como en el intervalo 1-20%, tal como en el intervalo 1-15%, tal como en el intervalo 1-10%, tal como en el intervalo 3-20%, tal como en el intervalo 5-20%, tal como en el intervalo 10-20%.

Globalmente debe entenderse que el aceite de cafe y/o el sedimento de aceite de cafe pueden utilizarse preferentemente en el procedimiento segun la invencion.

En todavfa otra realizacion, el aceite de cafe se obtiene del grupo que consiste de cafe verde, cafe tostado, cafe torrefacto, cafe verde extrafdo, cafe tostado extractado y/o cafe torrefacto extractado.

En una realizacion espedfica, la etapa de mezcla c) resulta en una mezcla que presenta un contenido de materia seca en peso (p/p) de extracto de cafe comprendido en el intervalo 1-10% y de aceite de cafe comprendido en el intervalo 3-60% (p/p), tal como de extracto de cafe en el intervalo 1-5% y de aceite de cafe del orden de 5% (p/p), tal como de extracto de cafe en el intervalo 1-5% y de aceite de cafe en el intervalo 10-60%, o tal como de extracto de cafe en el intervalo 1-5% y de aceite de cafe en el intervalo 10-50%.

En otra realizacion espedfica, la etapa de mezcla c) resulta en una mezcla que presenta un contenido de materia seca en peso (p/p) de extracto de cafe comprendido en el intervalo 1-10% y de sedimento de aceite de cafe comprendido en el intervalo 0,1-20% (p/p), tal como de extracto de cafe en el intervalo 1-5% y de aceite de cafe en el intervalo 1-20% (p/p), tal como de extracto de cafe en el intervalo 1-5% y de aceite de cafe en el intervalo 1-10%, o tal como de extracto de cafe en el intervalo 1-5% y de aceite de sedimento de cafe en el intervalo 1-5% (p/p).

Los surfactantes, definidos en la presente memoria como moleculas o partfculas que presentan una afinidad para interfaces aceite-agua, pueden mejorar la formacion de las capsulas. De esta manera, en una realizacion, el aceite de cafe se enrique en surfactantes. En todavfa otra realizacion, los surfactantes se obtienen del cafe. En todavfa otra realizacion, los surfactantes se seleccionan de entre el grupo que consiste de protemas y/o polifenoles y/o polisacaridos.

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En el presente contexto, "extracto de cafe concentrado" o "licor concentrado de cafe" se refiere a un extracto de cafe con un contenido de materia seca de 5% o superior, tal como superior a 25%, tal como superior a 40%, tal como comprendido en el intervalo 40-70% o tal como de 50-70%. Ademas, el pH del extracto de cafe concentrado normalmente es superior que en extractos de cafe con un contenido de materia seca inferior debido a que los componentes acidos son eliminados durante el procedimiento de concentracion (por ejemplo evaporacion). De esta manera, el extracto de cafe concentrado puede presentar un pH comprendido en el intervalo 6-12. Una ventaja de la concentracion es que el extracto de cafe concentrado presenta un contenido mas bajo de compuestos acidos que, tal como se muestra en, por ejemplo, el Ejemplo 11, puede mejorar la formacion de capsulas. En el caso de que se utilice extracto de cafe en la etapa d) para elevar el pH a un valor superior a 7, debe entenderse que se utiliza un extracto de cafe con un pH superior a 7, tal como un pH comprendido en el intervalo 8-12. El pH puede reducirse tras la formacion de las capsulas para la utilizacion de las capsulas de acuerdo con aplicaciones espedficas. El intervalo objetivo preferente del pH final es de 5,0 a 8,0.

El contenido de materia seca del extracto de cafe concentrado puede variar. En una realizacion, el extracto de cafe concentrado presenta un contenido de materia seca de 5% o superior, tal como superior a 25%, tal como superior a 40%, tal como comprendido en el intervalo 40-70% o tal como de 50-70%.

En todavfa otra realizacion, el extracto de cafe (por ejemplo extracto de cafe concentrado) en la etapa f) se proporciona mediante evaporacion o filtracion de parte de un extracto acuoso de cafe. En una realizacion adicional, la etapa de concentracion e) se lleva a cabo mediante fuerzas gravitacionales, tal como mediante centrifugacion, por ejemplo decantacion o centrifugacion.

En una realizacion adicional, la emulsion es monodispersa.

Tal como se ha indicado anteriormente, la composicion encapsulada preferentemente se deriva de cafe. De esta manera, en una realizacion, 0,1% a 100% del contenido de materia seca (p/p) de las capsulas de aceite de cafe se deriva de granos de cafe, tal como 1% a 100%, tal como 5% a 100%, tal como 10% a 100%, tal como 25% a 100%, tal como 50% a 100% del contenido de materia seca (p/p) de las capsulas de aceite de cafe se deriva de granos de cafe, tal como 70% a 100%, tal como 80% a 100%, tal como 90% a 100%, tal como 95% a 100%, tal como 100%. En una realizacion adicional, 40% a 100% de los aceites se derivan de cafe, tal como 70% a 100%, tal como 80% a 100%, tal como 90% a 100%, tal como 95% a 100%, tal como 100%. Tal como se ha indicado anteriormente, preferentemente las capsulas completas se derivan de granos de cafe.

La mezcla en la etapa c) puede llevarse a cabo mediante diferentes medios. De esta manera, en una realizacion, la mezcla en la etapa c) se lleva a cabo en un dispositivo de microfluidos, mediante un dispositivo de microfluidos paralelizado (es decir, que contiene muchas piezas de geometna generadora de emulsion), mediante una dispositivo de emulsificacion de membrana estatica, mediante un dispositivo de emulsificacion de membrana giratoria o en un sistema mezclador de cizalla clasico o un dispositivo de tipo rotor-estator. Mediante la denominacion "chip de microfluidos" se pretende incluir todos los dispositivos generadores de gota, con una dimension caractenstica que controla el tamano de gota (tamano de poro, diametro del canal) comprendida entre, por ejemplo, 1 micrometro y 2 milfmetros.

La composicion encapsulada proporcionada que comprende aceite de cafe posteriormente puede secarse. De esta manera, en una realizacion, el secado en la etapa g) se lleva a cabo mediante liofilizacion, pulverizacion y/o un procedimiento convencional de evaporacion del agua.

Las capsulas de aceite de cafe (capsulas que comprenden aceite de cafe) segun la presente invencion presenta algunas propiedades diferentes. En la seccion de ejemplo, se describen caractensticas unicas de las capsulas segun la invencion.

Capsulas que comprenden aceite de cafe. Las capsulas que comprenden aceite de cafe (capsulas de aceite de cafe) comprenden una membrana de encapsulado unica que las protege frente a la liberacion temprana de los constituyentes de aroma. La membrana de encapsulado comprende componentes derivados tanto de la composicion acuosa como de la composicion de aceite. De esta manera, un aspecto de la presente invencion se refiere a una capsula que comprende aceite de cafe, comprendiendo la capsula:

- un nucleo de una composicion que comprende aceite de cafe y

- una membrana circundante al nucleo, en la que la membrana comprende constituyentes de aceite de cafe y constituyentes acuosos del extracto de cafe.

En una realizacion preferente, la membrana comprende por lo menos 1% de constituyentes de aceite de cafe y por lo menos 1% de constituyentes acuosos del extracto de cafe.

Los constituyentes derivados del extracto acuoso del cafe pueden comprender diferentes constituyentes. De esta

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manera, en una realizacion, el extracto acuoso del cafe se selecciona de entre el grupo que consiste de protemas, peptidos y/o polifenoles de un extracto acuoso del cafe. El Ejemplo 12 muestra la formacion de capsulas utilizando diferentes componentes del extracto del cafe.

Tal como tambien se ha indicado para el procedimiento de la invencion, pueden cargarse moleculas de aroma adicionales en la composicion que comprende aceite de cafe o directamente en el aceite de cafe. De esta manera, en una realizacion, la composicion que comprende aceite de cafe comprende ademas constituyentes de aroma. En todavfa otra realizacion, los constituyentes de aroma se derivan de cafe. En otra realizacion, la composicion que comprende aceite de cafe se enriquece en compuestos nutricionales. En todavfa otra realizacion, los compuestos nutricionales se seleccionan de entre el grupo que consiste de acido graso poliinsaturado, aceites esenciales, aceite de pescado, acidos grasos omega-3, acidos grasos omega-6 y/o vitaminas liposolubles. Tal como tambien se describe para el procedimiento segun la presente invencion, todos los constituyentes de la capsula pueden derivarse de granos de cafe. Ello incluye tanto los solidos como los aceites.

La estabilidad de las capsulas de aceite segun la presente invencion tambien puede controlarse mediante el ajuste de las concentraciones de los materiales iniciales. De esta manera, en una realizacion, la capsula presenta una estabilidad mejorada bajo agitacion mecanica (por ejemplo mediante mezcla) de una dispersion de las mismas capsulas. En otra realizacion, la capsula presenta una deformabilidad mejorada bajo estres inducido mecanicamente. En todavfa otra realizacion, las capsulas presentan una estabilidad mejorada frente a la temperatura. De esta manera, en una realizacion, las capsulas son estables a temperaturas inferiores a 40°c, tal como inferiores a 50°C, tal como inferiores a 60°C, tal como inferiores a 70°C, tal como inferiores a 80°C. En el presente contexto, la expresion "que son estables a temperaturas inferiores a determinada temperatura" debe entenderse como que por lo menos 50% de las capsulas de aceite son estables durante por lo menos 1 minuto a la temperatura especificada. En los Ejemplos 2, 4 y 5 se muestra como la estabilidad afectada por la agitacion, la temperatura y la inspeccion visual puede controlarse/optimizarse mediante el control de la concentracion de los materiales de entrada.

Una caractenstica importante de las capsulas segun la presente invencion es que dicha membrana no se disuelve en fases acuosas en el intervalo de pH clasico de las bebidas de cafe (pH de 4,0 a 8,0). De esta manera, en una realizacion, las capsulas de cafe presentan una estabilidad mejorada frente al pH.

Los tamanos de las capsulas que comprenden aceite de cafe tambien pueden controlarse. De esta manera, en una realizacion, las capsulas segun la invencion presentan un diametro comprendido en el intervalo de 1 pm a 1 mm, tal como en el intervalo de 1 a 500 pm, tal como en el intervalo de 1 a 100 pm, tal como en el intervalo de 1 a 80 pm, tal como en el intervalo de 1 a 50 pm, tal como en el intervalo de 10 a 50 pm o tal como en el intervalo de 10 a 20 pm.

Las capsulas de aceite de cafe segun la presente invencion pueden incluirse en otras composiciones. De esta manera, un aspecto de la presente invencion se refiere a una composicion que comprende capsulas de aceite de cafe segun la invencion.

Un aspecto adicional segun la presente invencion se refiere a un ingrediente alimentario que comprende una capsula que comprende aceite de cafe segun la presente invencion. En una realizacion, el ingrediente alimentario se selecciona de entre el grupo que consiste de cafe en polvo, cafe en polvo liofilizado, bebidas, bebidas de cafe, agua aromatizada, bebidas aromatizadas, helado, sopa y sopa congelada. En el presente contexto, "ingrediente alimentario" debe entenderse como relacionado con ingredientes alimentarios/piensos tanto humanos como animales. De esta manera, los ingredientes alimentarios segun la invencion pueden encontrar utilidad en alimentos/piensos tanto humanos como animales.

Todavfa otro aspecto se refiere a un producto alimentario que comprende un ingrediente alimentario segun la invencion. En una realizacion, el producto alimentario se selecciona de entre el grupo que consiste de cafe reconstituido, bebidas listas para beber, sopas, caldos, alimentos para animales de compares, sopas congeladas y helados.

Las composiciones segun la invencion tambien pueden encontrar utilidad fuera de la industria alimentaria. De esta manera, en una realizacion, la composicion es un cosmetico, tal como una locion para la piel.

En un aspecto adicional, la invencion se refiere a la utilizacion de una composicion que comprende aceite de cafe o derivados del mismo para la produccion de capsulas que comprenden aceite de cafe. Tal como se muestra en los ejemplos, el aceite de cafe resulta esencial para la formacion de las capsulas segun la invencion.

Debe indicarse que las realizaciones y caractensticas indicadas en el contexto de uno de los aspectos de la presente invencion tambien se aplican a los demas aspectos de la invencion.

A continuacion se describe la presente invencion en mayor detalle en los ejemplos no limitativos siguientes.

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Ejemplos

Ejemplo 1

Produccion de capsulas que comprenden aceite de cafe.

Las capsulas de aceite de cafe para la liberacion controlada de aroma pueden producirse mediante la utilizacion de un dispositivo de microfluidos. El procedimiento esquematico se describe en la figura 1. Se bombeo aceite de cafe aromatizado y diferentes extractos de cafe (granos verdes, torrefactos o tostados) en un chip de microfluidos, resultando en una emulsion de aceite en agua. Dicha etapa de emulsificacion se llevo a cabo a pH 6 y se formo posteriormente una membrana interfacial mediante la adicion dentro de la lmea de extracto de cafe a pH>7, resultando en una capsula de aceite de cafe. La capsula de aceite de cafe formada se concentro y se anadio directamente a extracto concentrado de cafe (4°C a 25°C). A continuacion, las capsulas de aceite de cafe que conteman extracto concentrado de cafe se congelaron a -40°C y despues se secaron (por ejemplo mediante un procedimiento de liofilizacion).

En un ejemplo mas detallado, las capsulas de aceite de cafe se produjeron de la manera siguiente.

Materiales y metodos

En un procedimiento de preparacion tfpico de cafe instantaneo, se trataron granos molidos torrefactos con agua a presion y temperatura elevadas con el fin de extraer las materias solubles, con recuperacion simultanea de los condensados de sabor. El material de desecho queda en forma de suspension que contiene los posos de cafe insolubles con un contenido de humedad de entre 75% y 80%. A continuacion, la suspension se deshidrata formando una torta utilizando prensas de tornillo. El efluente resultante puede separarse en un aceite en bruto (3% por cada efluente), y fases acuosa y solida mediante centrifugacion. La composicion tfpica del aceite de cafe en bruto se resume en la Tabla 1. La mayona de las observaciones de microscopfa en la presente memoria a las que se hace referencia posteriormente en los ejemplos se realizaron con dispersiones de capsulas observadas sobre un portaobjetos de vidrio de microscopfa.

Tabla 1. Compuestos tfpicos del aceite de cafe

Constituyentes tfpicos del aceite de cafe: Porcentaje en peso

Triacilgliceroles (TAG): 65 -80

Diacilgliceroles (DAG): 2 -5

Monoacilgliceroles (MAG): < 1

Acidos grasos libres (AGL): 4 -7

Esteroles: < 1

Esteres de cafestol y de kahweol: 12 -18

Esteres de cafestoleno y de kahweoleno: 1 -3

Lfpidos complejos: 3 -6

No lfpidos: 2 -5

Humedad: 0,2 -2,1

Los aceites de cafe obtenidos mediante el procedimiento anteriormente indicado pueden utilizarse en la presente invencion.

Las capsulas de aceite de cafe derivadas de cafe verde, tostado o torrefacto e intermediarios del mismo se produjeron a partir de concentraciones diferentes de solucion de extracto del cafe. Las soluciones se prepararon a partir de cafe en polvo liofilizado.

Pueden observarse las capsulas con una forma aproximadamente esferica sobre un sustrato solido, por ejemplo un sustrato de vidrio para microscopfa: el aceite contenido en la capsula no entra en contacto directo con el sustrato, debido a que la membrana de las capsulas lo imposibilita si la temperatura no se eleva significativamente.

La concentracion del material solido en la solucion final para conseguir capsulas estables de aceite de cafe tras el procedimiento variaba segun el material utilizado.

• Retenido de UF del cafe verde: de 0,3% a 5%

• Retenido de MF del cafe tostado: 0,5-2,5%

• Retenido de UF del cafe torrefacto: 2,5%

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Sin embargo, puede resultar posible obtener capsulas utilizando 0,1% a 50% bajo otras condiciones experimental. El procedimiento siguiente describe la formacion de capsulas de aceite de cafe realizadas en extracto de cafe verde y aceite de cafe con un pH final de 7.

1. Se fracciono el extracto de cafe verde con una membrana de 0,2 pm. El retenido obtenido se filtro con una membrana de 30 kDa y se liofilizo.

2. Se disolvieron 2,5 g de dicho cafe verde en polvo en 97,5 g de agua a temperatura ambiente durante 15 min. Se prepararon dos soluciones: 1) utilizando agua a un pH de aproximadamente 5,0; 2) utilizando agua a un pH de aproximadamente 7,0 a 8,0.

3. Se preparo una emulsion de aceite de cafe aromatizado en agua mediante la utilizacion de un dispositivo de microfluidos. Por ejemplo, se preparo una emulsion o/w al 5%.

4. Se mezclo solucion de cafe verde a pH 7,0 en la emulsion. Dicha mezcla se preparo en lmea mediante un flujo de entrada de flujo cruzado en el tubo de salida del canal de microfluidos.

5. La dispersion que contema las capsulas de aceite se anadio al extracto concentrado de cafe a 4°C.

6. La mezcla de extracto concentrado de cafe/capsulas de aceite se congelo a menos de -50°C.

7. A continuacion, la mezcla congelada de extracto concentrado de cafe/capsulas de aceite se liofilizo.

Segun el ensayo, la dispersion de capsulas de aceite se concentro dentro de la lmea mediante fuerzas gravitacionales inmediatamente despues de la etapa 4.

Ejemplo 2

Optimizacion del procedimiento de produccion. Ensayo de estallido inducido por la temperatura.

Metodos

Se llevaron a cabo ensayos de estallido de las capsulas de aceite de cafe mediante el incremento de la temperatura con una celda calefactora montada sobre un microscopio Leica DM R. Se registro el proceso de estallido con la camara DC 300F acoplada al microscopio, mediante la utilizacion de fotograffa secuencial a intervalos. Las imagenes se obtuvieron utilizando los objetivos 5x o 10x.

El perfil de calentamiento aplicado fue el siguiente:

- calentamiento a 30°C

- mantenimiento a 30°C durante 1 minuto

- calentamiento a 80°C

- mantenimiento a 80°C durante 10 minutos

- enfriamiento hasta la temperatura ambiente.

Se produjeron capsulas de aceite de cafe segun el procedimiento en el Ejemplo 1 y el cafe final que contema las capsulas de aceite se vertio sobre un portaobjetos de microscopfa de vidrio. La muestra se introdujo en una unidad de celda calefactora y se aplico el perfil de temperatura indicado anteriormente, registrando simultaneamente un video. Al incrementar la temperatura, las propiedades mecanicas y de barrera de las membranas de las capsulas se redujeron fuertemente. En el caso de que las capsulas se observasen en contacto con una pared solida, tal como una placa de vidrio (por ejemplo un portaobjetos de microscopfa) y se incrementase la temperatura, se observaba un estallido aparente de las capsulas, llevando de esta manera el nucleo aceitoso a encontrarse en contacto directo con la fase acuosa por rotura de la membrana, mientras que algunos trozos rotos de membrana quedaron enganchadas en la interfaz aceite-agua. Antes de la rotura, la capsula todavfa se encontraba claramente separada del pared solida por su membrana. Tras el estallido, existe un contacto directo entre el aceite de la capsula y la pared, y entre el aceite y la fase acuosa. La reduccion de las propiedades mecanicas de las membranas al incrementar la temperatura provoca que la capsula sea mucho mas deformable y fragil que las capsulas a temperatura ambiente. La combinacion exacta de temperatura-tiempo para el estallido de una primera capsula y para el estallido completo en toda la muestra dependfa del material a partir del que se habfan preparado las capsulas de aceite de cafe. La figura 2 muestra ejemplos de estabilidad de las capsula:

a) retenido de MF de cafe verde al 2,5%, pH 9, y aceite de cafe: las capsulas empezaron a estallar a aproximadamente 40°C, tal como puede observarse como una rotura de las membranas de las capsulas que libera el aceite (contraste diferente en la imagen). A mas de 50°C la mayor parte de las capsula ya han estallado. Estas capsulas manifestaron una naturaleza fragil y no eran muy estables frente al calor. El material de membrana interfacial mismo no era muy sensible a la temperatura, ya que todavfa pudieron observarse algunos trozos solidos a 70°C, mostrando que no se habfa disuelto en las fases lfquidas.

b) retenido de MF de cafe verde al 2,5% (filtrado 6 veces para eliminar, por ejemplo, citrato), pH 6, y aceite de cafe: Se produjeron dos tamanos de capsula, con diametros medios de aproximadamente 80 pm y 10 pm. Las capsulas de mayor tamano empezaron a estallar a 80°C/1 min. y tras 3 min. habfan estallado todas las

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capsulas. Por otra parte, las capsulas de menor tamano empezaron a estallar tras 3 min. a 80°C y 1 min. despues ha^an estallado todas. Por lo tanto, las capsulas menos deformables y de menor tamano eran mas estables.

Conclusion

Segun el procedimiento exacto de produccion, puede controlarse o fortalecerse el perfil de liberacion con la temperatura a fin de liberar el cafe encapsulado + aromas en un intervalo deseado de temperaturas. La eliminacion de los compuestos aceticos incrementa la estabilidad frente al calor. De esta manrea, una caractenstica de las capsulas segun la invencion es su elevada resistencia al estres mecanico, en combinacion con su fragilidad.

Ejemplo 3

Optimizacion del procedimiento de produccion: eliminacion del citrato

Se cree que el tampon citrato podna presentar efectos negativos sobre la formacion y estabilidad de las capsulas de aceite de cafe, tal como tambien se indica en el Ejemplo 2. De esta manera, el material acuoso de cafe se sometio a una etapa de filtracion para eliminar el citrato presente en el polvo. Ver tambien el Ejemplo 11.

Materiales y metodos

Se elimino el citrato del retenido del cafe siguiendo el procedimiento siguiente:

1) se ensamblo la unidad de filtracion con un filtro de membrana de 0,2 pm (para la microfiltracion) o tamanos de poro de 30 kDa (para la ultrafiltracion) (figura 4).

2) se anadieron 250 g de solucion de retenido del cafe al 2,5% a pH 7.

3) El retenido se filtro hasta 6 veces. En cada tiempo se redujo el volumen de muestra de 250 ml a 80 ml (mediante la medicion del volumen de permeado) y despues se lleno nuevamente a 250 ml con H2O. La presion aplicada era de aproximadamente 6 bar.

- Filtro de membrana Tuffryn HT-200 de 0,2 pm, Pall Life Science, n° de ref. T81660.

- Filtro de membrana Omega 30kDa 76 mm, Pall Life Science, n° de ref. 87900A.

Resultados

Al utilizar una composicion acuosa que comprendfa cafe sin citrato, resulto posible producir aceites encapsulados a valor de pH de tan solo 6. Estas capsulas de aceite de cafe tambien presentaban un modulo mecanico mas alto y no bloqueaban la union de microfluidos, en la que entran en contacto el aceite y la fase acuosa. Por lo tanto, puede resultar posible producir los aceites encapsulados sin necesidad de modificar el pH, tal como se indica en el Ejemeplo 1. Ademas, tal como se indica en el Ejemplo 2, pueden obtenerse productos mas estables frente al calor al eliminar el citrato.

Ejemplo 4

Optimizacion del procedimiento de produccion: inspeccion visual

La figura 3 muestra capsulas de aceite de cafe producidas mediante el procedimiento anteriormente indicado, utilizando cafe verde al 2,5%. La figura 4 muestra un ejemplo de las capsulas de aceite de cafe obtenidas tras las etapas 4 y 5 del procedimiento. A pH 7, se formaron aceites encapsulados incluso con retenido de cafe verde al 0,1%, aunque estallaban muy facilmente. Tras la produccion, se observo algo de aceite superficial de los aceites encapsulados que se habfan preparado con retenido de cafe a <0,5% o a > 5%. Ademas, dichos aceites encapsulados aparentemente presentaban una superficie menos rugosa. De esta manera, resulta preferente una concentracion comprendida en el intervalo 0,5-5%.

Ejemplo 5

Optimizacion del procedimiento de produccion: ensayo de agitacion.

Se sometio a ensayo el efecto de agitacion durante la etapa de incorporacion (etapa 5 en el Ejemplo 4) mediante la adicion de la dispersion que contema aceites encapsulados (flujo de 0,2 g/min.) en 5 ml de extracto concentrado de cafe (vaso de vidrio de 2,4 cm de diametro). La agitacion se llevo a cabo bajo velocidades de rotacion diferentes (300-900 rpm) con un agitador magnetico de 1,4 cm de longitud. La figura 5 muestra que los aceites encapsulados que se habfan preparado con extracto de cafe verde UF al 2,5% eran los mas resistentes, seguidos de las capsulas de aceite de cafe preparadas con extracto al 1,5%. El incremento de la concentracion de extracto de cafe mas alla de 2,5% condujo que las capsulas fuesen menos resistentes al estres mecanico durante la formacion. La figura 4 muestra la microestructura de las capsulas intactas tras la adicion a extracto concentrado de cafe.

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Ejemplo 6

Optimizacion del procedimiento de produccion: procedimiento de secado

La figura 6 muestra un ejemplo de los aceites encapsulados obtenidos tras la etapa 7 en el Ejemplo 1 (liofilizacion). El cafe en polvo liofilizado que comprende capsulas de aceite de cafe se disolvio sobre un portaobjetos de microscopfa con agua a temperatura ambiente y se observo adicionalmente utilizando un microscopio optico. La figura 6 muestra que varias capsulas de aceite de cafe todavfa se encontraban intactas despues del procedimiento de liofilizacion.

Ejemplo 7

Produccion de capsulas de aceite de cafe verde tostado y torrefacto: efecto del pH

La figura 7 muestra las fotograffas de microscopfa de las capsulas de aceite de cafe producidas con cafe verde, tostado o torrefacto a un pH de entre 7 y 9 tras las etapas de procedimiento 4 y 5, tal como se indica en el Ejemplo

1. La concentracion de los extractos en todas las muestras se fijo en 2,5% (p/p). La estabilidad de las capsulas inmediatamente despues del procesamiento tambien era dependiente del ph final de la dispersion.

Resultados y conclusion

- Cafe verde (pH 7-9): Cuanto mas elevado era el pH, mas elevada era la estabilidad de las capsulas. Para las muestras UF, la microestructura a pH 9 mostraba que dichas capsulas eran mas robustas/fragiles y menos deformables, es decir, mas resistentes al estres mecanico sin rotura.

- Cafe tostado y torrefacto (pH 7-9): las capsulas de aceite de cafe a pH 7 eran mas estables, con una resistencia mecanica mas elevada.

Las capsulas debiles estallaban inmediatamente despues de la produccion (estallido aparente observado en la pared solida o al entrar en contacto con el aire). Resulto posible incrementar la estabilidad mecanica de las capsulas nuevamente producidas mediante la prolongacion del tiempo de contacto entre la membrana en formacion, el aceite de cafe y el extracto de cafe, antes de cualquier otra etapa (por ejemplo el contacto con cualquier otro material aparte del extracto de cafe, el secado, la concentracion, etc.).

Ejemplo 8

Produccion de capsulas de aceite de cafe tostado y torrefacto: efecto de la concentracion

Se evaluo el mejor intervalo de concentraciones para formar capsulas de aceite de cafe a partir de cafe tostado y torrefacto a pH 7, ya que este fue el valor de pH que proporcionaba mas capsulas con el extracto de cafe al 2,5%. Se utilizo un chip de microfluidos para generar las capsulas.

Resultados y conclusion

Extracto intermedio tostado (MF): pudieron formarse capsulas de aceite de cafe con extracto de cafe al 2,5%. Sin embargo, tras la produccion se observo fuga del aceite en la superficie de las capsulas.

Extracto final tostado (UF): a 0,3% no se formaron capsulas. A 0,5%, las capsulas eran tan fragil que tras 15 min. en un vaso se observaban cierta cantidad de fuga de aceite en la superficie de las capsulas. A 5%, se observo fuga de aceite inmediatamente despues de la produccion. Las capsulas formadas con extracto al 2,5% eran las mas estables e incluso pudieron incorporarse en extracto de cafe concentrado al 50% (figura 7).

Extracto intermedio torrefacto (MF): a 0,3% no se formaron capsulas. A 0,5%, los aceites encapsulados estaban monodispersados, aunque se observo una cantidad considerable de aceite en la superficie y tras 10 min. de envejecimiento en el vaso, practicamente la totalidad de las capsulas habfa estallado. Sin embargo, a 2,5%, las capsulas eran suficientemente estables para incorporarse en extracto de cafe concentrado al 50% tras cierto tiempo de envejecimiento.

Extracto final torrefacto (UF): A 0,5% no se formaron capsulas. A 2,5%, al recoger las capsulas directamente de un tubo de retencion: se formaron capsulas bastante debiles, que no resistieron condiciones de mezcla suave sin romperse.

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Conclusion

Globalmente, la composicion que comprendfa extracto de cafe preferentemente debena presentar un contenido de materia seca en peso (p/p) de extracto de cafe comprendido en el intervalo 0,5-5% durante el procedimiento, tal como de 1-4%, tal como de 1-3%, tal como de 2-4% o preferentemente de aproximadamente 2,5%.

Ejemplo 9

Requisitos del aceite de cafe para la formacion de membrana

La observacion visual de la formacion o no de la membrana interfacial se utilizo como metodo para identificar el tipo de aceites que podnan utilizarse para la formacion de las capsulas de aceite de cafe. Para ello, se preparo una gota de diferentes tipos de aceite utilizando una jeringa en fase acuosa de retenido de cafe verde.

La primera observacion realizada fue que los trigliceridos de cadena intermedia (TCI) o el aceite de girasol no formaban membrana interfacial, mientras que los aceites de cafe la formaban claramente. Una observacion importante fue que la membrana interfacial se formo con mezclas de aceite de cafe y TCI o aceite de girasol. La Tabla 2 muestra que se requiere por lo menos 40% de aceite de cafe mezclado con TCI para formar la membrana interfacial utilizando los parametros experimentales espedficos.

Tabla 2. Formacion de membrana interfacial con diferentes mezclas de aceites

Aceite de cafe (%): Aceite de TCI (%) Membrana*

100: y

40: 60 y

38: 62 X

: 100 X

Ejemplo 10

Fraccionamiento del aceite de cafe

Las observaciones visuales demostraron que la mezcla de aceite de cafe con TCI u otros aceites tambien resultaba en la formacion de la membrana, mientras que los TCI por sf solos no formaban dicha membrana (ver el Ejemplo 9). Se llevo a cabo la centrifugacion del aceite de cafe para generar dos fracciones diferentes de aceite de cafe. Por lo tanto, podna evaluarse que fracciones de aceite era rica en los compuestos responsables de la formacion de membrana.

Los sedimentos del aceite de cafe o el sobrenadante obtenido tras la centrifugacion se anadieron en diferentes cantidades a los TCI. A continuacion, se midio la tension interfacial agua/aceite de dichas mezclas como funcion del tiempo, tal como se indica en la figura 8.

La figura 8A muestra que el valor del ph de la fase acuosa no reduce la tension interfacial al evaluar el TCI, al contrario de lo observado con aceite de cafe puro. Sin embargo, la adicion de una pequena cantidad de sedimento de aceite a los TCI provoca que dicha tension interfacial agua/aceite resulte sensible a las variaciones del pH (figuras 8B y 8C). Hasta el 5% de sedimentos de aceite, los valores de tension interfacial a pH 6 no cambiaron respecto a los de los TCI puros (figura 8B). Sin embargo, a pH 9, el valor de la tension interfacial se redujo al incrementar el contenido de sedimento de aceite en los TCI. La adicion de 10% de sedimentos de aceite de cafe a los TCI provoco la misma respuesta interfacial que el aceite de afe puro a ambos valores del pH: 6 y 9 (figura 8C).

La fraccion de aceite de cafe de densidad mas ligera tambien contema cierta cantidad de moleculas activas en superficie, aunque a menos concentracion que el sedimento de aceite. La adicion de una determinada cantidad de fraccion de aceite de densidad mas ligera (por ejemplo 1% o 5%) a los TCI provoco un menor impacto sobre el valor de la tension interfacial que la misma cantidad de sedimento anadida a los TCI (figura 8D). En resumen, los surfactantes reactivos del aceite de cafe se encuentran concentrados en los sedimentos de aceite de cafe.

Ejemplo 11

Efecto del citrato sobre la formacion de capsulas

Tal como tambien se ha descrito en los Ejemplos 2 y 3, el citrato influye sobre la formacion de las capsulas.

Mediante el analisis del efecto del citrato sobre la formacion de las membranas (Tabla 4), aparentemente resulta pertinente la hipotesis de que el citrato compite para los surfactantes.

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Tabla 4. Efectos del citrato Na sobre la formacion de las membranas a diferentes valores del pH.

Concentracion de citrato Na: pH Observaciones

Citr. 0,1 M en retenido de cafe verde al 2,5%: 7 Nula formacion de membranas

Citr. 0,1 M en retenido de cafe verde al 2,5%: 9 Formacion de membranas muy finas y debiles

~0% citr. en retenido de cafe verde al 2,5% (muestras tras 6x filtraciones): 6 Formacion de membranas muy fuertes y elasticas

Al inyectar una gota de aceite en una solucion de retenido de cafe que contema citrato Na 0,1 M a pH 7, no se formaron membranas. Realizando la misma operacion a pH 9, solo se formaron membranas muy finas y debiles. Previamente sin citrato, las membranas se formaron a ambos valores de pH, siendo mas fuertes al pH alcalino. A pH 9, sin citrato, las reacciones de formacion de membrana son muy rapidas (instantaneas), mientras que a pH 7, la formacion es mas lenta.

El retenido de cafe mismo contiene por lo menos 0,8% de acido cftrico. Por lo tanto, se filtro la fase acuosa seis veces en el laboratorio, anadiendo agua entre cada una, a fin de reducir a aproximadamente 0,0001% el contenido de citrato en el retenido final. Se sometio a ensayo dicho nuevo retenido para la formacion de capsulas. Los resultados demostraron que las capsulas no solo eran mas elasticas (evaluacion mediante microscopfa) sino que las capsulas tambien pudieron formarse a valores de pH incluso inferiores (pH mmimo de 6), lo que no resulto posible al utilizar un retenido de cafe que contema citrato (ver tambien el Ejemplo 3).

Ejemplo 12

Procedimiento para la produccion de aceites encapsulados: requisitos de la fase acuosa

Con el fin de verificar los requisitos para la produccion de aceites encapsulados en una emulsion de aceite en agua, se sometieron a ensayo diferentes composiciones acuosas.

Materiales y metodos

La concentracion de los ingredientes y el pH de las emulsiones se listan a continuacion:

- caseinato Na: protema al 1% a pH 7-9

- aislado de protema del suero (APS) desnaturalizada: al 2,5% a pH 7-9

- Acido clorogenico: polifenol al 1% a pH 9

- goma acacia: polisacarido al 2% a pH 7

- arabinogalactano-protema: polisacarido al 0,5-2%-molecula de protema a pH 7-9

- Extracto acuoso de cafe

Se utilizo el procedimiento descrito en el Ejemplo 1.

Resultados

Los resultados para caseinato Na, aislado de protema del suero (APS) y acido clorogenico se muestran en la figura 9. El ejemplo del extracto acuoso de cafe se muestra en la figura 7. De esta manera, en la figura 9 puede observarse que los aceites encapsulados pueden producirse con protemas o polifenoles en la fase continua (acuosa). Se obtuvieron resultados similares utilizando mezclas de polisacaridos y protemas.

Ejemplo 13

Produccion de aceite de pescado encapsulado

El procedimiento siguiente describe la formacion de capsulas de aceite de pescado.

1. Mezclar 2,5 g de aislado de protema de suero (APS) en polvo en 97,5 g de agua a temperatura ambiente durante 15 min.

2. Desnaturalizar la protema mediante calentamiento de la solucion a pH 5,8-7,2 a 80°C/30 min.

3. Centrifugar el aceite de pescado en bruto a 50.000xg durante 2 h y separar la fase de gel (fase inferior).

4. Mezclar el aceite de pescado con la fase de gel para obtener 10% de gel en el aceite y mezclar durante 20 minutos hasta dispersar el gel por completo.

5. Preparar una emulsion de mezcla de aceite de pescado en agua mediante la utilizacion de un dispositivo de microfluidos. Para la fase continua puede utilizarse una solucion de APS desnaturalizado a pH 6,2. Por ejemplo, puede prepararse una emulsion o/w al 5%.

6. Anadir la dispersion que contiene las capsulas a leche desnatada a temperatura ambiente.

Inmediatamente antes de la etapa 6, la dispersion de capsulas puede concentrarse dentro de la lmea utilizando la fuerza de la gravedad.

La figura 10 muestra las capsulas formadas antes y despues de la adicion de leche desnatada.

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Como parte de la fase dispersada pueden utilizarse diferentes aceites. Sin embargo, bajo los parametros experimentales espedficos, resulta necesario mezclarlas con por lo menos 1% de sedimento de gel de aceite de cafe en bruto tal como se indica en el Ejemplo 10.

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REIVINDICACIONES

Procedimiento para la produccion de capsulas que comprenden aceite de cafe, comprendiendo el procedimiento:

a) proporcionar

- una o mas composiciones acuosas que comprenden extracto de cafe y

- una composicion que comprende aceite de cafe,

c) mezclar una primera composicion acuosa que comprende extracto de cafe con la composicion que comprende aceite de cafe a un pH inferior a 7, proporcionando una emulsion de aceite en agua,

d) elevar el pH a 7 o superior,

e) opcionalmente, concentrar la emulsion de aceite en agua,

f) opcionalmente, mezclar la emulsion de aceite en agua con extracto de cafe,

g) opcionalmente, secar la emulsion de aceite en agua, y

Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la etapa c) se lleva a cabo a un pH comprendido en el intervalo 4,0-6,5, tal como en el intervalo 5,0-6,4, tal como en el intervalo 5,5-6,2.

Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, en el que el pH durante la etapa d) se eleva a 7 o superior mediante la adicion de una segunda composicion acuosa que comprende extracto de cafe.

Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la composicion acuosa que comprende extracto de cafe proporcionada en la etapa c) presenta un contenido de materia seca en peso (p/p) de extracto de cafe comprendido en el intervalo 0,1-50%, tal como en el intervalo 0,1-30%, tal como en el intervalo 0,1-20%, tal como en el intervalo 0,3-10%, tal como en el intervalo 0,3-5%, tal como en el intervalo 1-5%, tal como en el intervalo 2-5%, tal como en el intervalo 2-3% o tal como de aproximadamente 2,5%.

Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la composicion que comprende aceite de cafe comprende por lo menos 5% en peso (p/p) de aceite de cafe, tal como por lo menos 10%, tal como por lo menos 20%, tal como por lo menos 30%, tal como por lo menos 40%, tal como por lo menos 60%, tal como por lo menos 80%, tal como por lo menos 90% o tal como 100%.

Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aceite de cafe es una fraccion de aceite de cafe entero.

Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que 50% a 100% (p/p) del contenido de materia seca de las capsulas se deriva de granos de cafe, tal como 70% a 100%, tal como 80% a 100%, tal como 90% a 100%, tal como 95% a 100%, tal como 100%.

Capsula que comprende aceite de cafe, comprendiendo:

- un nucleo de una composicion que comprende aceite de cafe y

- una membrana circundante al nucleo, en la que la membrana comprende constituyentes de aceite de cafe y constituyentes acuosos de extracto de cafe.

Capsula que comprende aceite de cafe segun la reivindicacion 8, que presenta un diametro comprendido en el intervalo de 1 pm a 1 mm, tal como en el intervalo de 1 a 500 pm, tal como en el intervalo de 1 a 100 pm, tal como en el intervalo de 1 a 80 pm, tal como en el intervalo de 1 a 50 pm, tal como en el intervalo de 10 a 50 pm o tal como en el intervalo de 10 a 20 pm.

Composicion que comprende las capsulas que comprenden aceite de cafe segun la reivindicacion 8 o 9.

Ingrediente alimentario que comprende las capsulas que comprenden aceite de cafe segun la reivindicacion 8 o 9.

12. Producto alimentario que comprende un ingrediente alimentario segun la reivindicacion 11.

13. Composicion segun la reivindicacion 10, en la que la composicion es un cosmetico, tal como una locion para la piel, una composicion farmaceutica, una composicion alimentaria nutricional, un nutraceutico y/o un medicamento.