BR102020009853A2 - TURBADOR FOR POWDER FOR INSTANT DRINKS - Google Patents
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Abstract
turvador para pó para bebidas instantâneas. refere-se a presente patente de turvador para pó para bebidas instantâneas com objetivo de promover turbidez e opacidade no produto final, tais como refrescos em pó e que objetiva substituir o dióxido de titânio (tio2) mantendo as mesmas características sensoriais, físico-químicas e estabilidade na aplicação. a solução tecnologia da presente patente é obtida através da hidratação do material de parede, realiza-se a emulsificação do óleo vegetal com o propósito de formar micelas e evitar a separação de fases ou coalescência da emulsão e posteriormente adiciona-se agente de turvação para aumentar a opacidade da solução obtida e trazendo vantagens de obtenção de solubilidade e estabilidade que mantém a textura, sem residual de sabor, maior shelf life, sem residual de sabor, melhorar a saudabilidade da sociedade, clean label e reduzir a lista de aditivos.powder clouder for instant drinks. refers to the present patent for cloudy powder for instant drinks with the aim of promoting turbidity and opacity in the final product, such as powdered soft drinks and which aims to replace titanium dioxide (thio2) while maintaining the same sensorial, physicochemical and application stability. The technological solution of the present patent is obtained through the hydration of the wall material, emulsification of the vegetable oil is carried out with the purpose of forming micelles and avoiding phase separation or coalescence of the emulsion and subsequently a clouding agent is added to increase the opacity of the solution obtained and bringing advantages of obtaining solubility and stability that maintains the texture, without residual flavor, longer shelf life, without residual flavor, improving the healthiness of society, clean label and reducing the list of additives.
Description
[01] Refere-se a presente patente a turvador para pó para bebidas instantâneas com objetivo de promover turbidez e opacidade no produto final, tais como refrescos em pó e que objetiva substituir o dióxido de Titânio (TiO2) mantendo as mesmas características sensoriais, físicoquímicas e estabilidade na aplicação e trazendo vantagens de substituição do dióxido titânio e obtenção de solubilidade e estabilidade que mantém a textura, substituição do dióxido titânio e obtenção solubilidade e estabilidade que mantém a textura, sem residual de sabor, maior shelf life, sem residual de sabor, melhorar a saudabilidade da sociedade, clean label e reduzir a lista de aditivos.[01] This patent refers to turbidity for powder for instant beverages in order to promote turbidity and opacity in the final product, such as powdered refreshments, and which aims to replace Titanium Dioxide (TiO2) while maintaining the same sensory, physicochemical characteristics and stability in the application and bringing advantages of replacing titanium dioxide and obtaining solubility and stability that maintains texture, replacing titanium dioxide and obtaining solubility and stability that maintains texture, with no aftertaste, longer shelf life, without aftertaste , improve the health of society, clean label and reduce the list of additives.
[02] Como é de conhecimento dos meios técnicos ligados a fabricação pós para bebidas instantâneas em geral e refrescos em pó em particular atualmente enconttamos no mercado os produtos: o turvador Avalanche® da Sensient Technologies substituindo o dióxido de titânio e baseado em amido para aplicações com atividade de água média-alta — o Avalanche™ Ultra; o Nexira possui alternativa natural ao dióxido de titânio para drageados e disponibiliza a linha Instantgum® de turvador a base de goma acácia purificada e instantânea; a Silverson Manufacture apresenta turvadores para refrigerantes para dar uma aparência mais natural aos produtos com baixo teor de suco, o efeito de turvação é obtido a partir de frações de óleos com um sabor tão neutro quanto possível, a estabilização é obtida com goma, tipicamente goma arábica e os agentes de Ponderação ou Densificação: Normalmente são gomas de resina, como goma dammar.[02] As you are aware of the technical means related to the manufacture of powders for instant beverages in general and powdered drinks in particular, we currently find the products on the market: Sensient Technologies' Avalanche® turbidity replacing titanium dioxide and starch-based applications with medium-high water activity — the Avalanche™ Ultra; Nexira has a natural alternative to titanium dioxide for dragees and offers the Instantgum® line of turbidity based on purified and instant acacia gum; Silverson Manufacture introduces soft drink turbidities to give a more natural appearance to low juice products, the cloud effect is obtained from oil fractions with as neutral a taste as possible, stabilization is achieved with gum, typically gum Arabica and Weighting or Densifying agents: These are usually resin gums such as dammar gum.
[03] Fazendo-se buscas de patentes nos bancos de Patente brasileiro e internacionais encontramos as seguintes revelações:[03] Searching for patents in Brazilian and international patent banks, we found the following revelations:
[04] A Patente brasileira PI 0510146-8 - Pigmento de TiO2 Plano não suportado; formulação cosmética de formulação para droga; e alimento. Trata-se de um pigmento de dióxido de titânio plano não suportado que contém um corante orgânico laqueado no mesmo. O pigmento de TiO2 tingido é útil para formulações coloridas para cosméticos, alimentos e drogas[04] Brazilian Patent PI 0510146-8 - Flat TiO2 Pigment not supported; cosmetic formulation of drug formulation; and food. It is an unsupported flat titanium dioxide pigment that contains an organic dye lacquered in it. Dyed TiO2 pigment is useful for color formulations for cosmetics, food and drugs
[05] A Patente brasileira BR 11 2017 013106 4 extensão da PCT/US2015/0565753 - Agente opacificante a base de amido para bebidas em pó; São divulgados agentes opacificantes em pó a base de amido para misturas de bebida seca e misturas de bebida incluindo tais agentes opacificantes em pó. O agente opacificante em pó a base de amido pode consistir essencialmente de maltodextrina retrogradada e é substancialmente livre de dióxido de titânio. Métodos de preparar misturas de bebida incluindo agentes opacificantes em pó são divulgados. Os agentes opacificantes em pó podem ser adicionados a água para formar uma solução opaca ou a uma mistura de bebida seca pode formar uma bebida tendo uma opacidade substancialmente a mesma quando comparável à bebida natural quando reconstituída com água.[05] Brazilian Patent BR 11 2017 013106 4 extension of PCT/US2015/0565753 - Starch-based opacifying agent for powdered beverages; Starch-based powder opacifying agents for dry beverage mixes and beverage mixes including such powdered opacifying agents are disclosed. The starch-based powder opacifying agent may consist essentially of retrograded maltodextrin and is substantially free of titanium dioxide. Methods of preparing beverage mixes including powdered opacifying agents are disclosed. Powdered opacifying agents can be added to water to form an opaque solution or to a dry beverage mix can form a beverage having substantially the same opacity when comparable to the natural beverage when reconstituted with water.
[06] A patente estadunidense 4.705.691 – Opacificante para Bebidas - É divulgado um opacificante para bebidas que compreende (a) uma ou mais gorduras substancialmente saturadas como agente de turvação, e (b) um ou mais agentes de ponderação. O opacificante de bebida pode ser utilizado como uma emulsão contendo (a) de cerca de 0,1% a cerca de 25% de agente de turvação, (b) de cerca de 1% a cerca de 30% de emulsionante, (c) de cerca de 1% a cerca de 20% de agente de ponderação, e (d) de cerca de 25% a cerca de 97,9% de água. Esta invenção também inclui os referidos opacificantes de bebidas combinados com um óleo ou emulsão de aromas. Esta invenção compreende ainda concentrados de bebidas e bebidas carbonatadas ou não carbonatadas contendo estes opacificantes de bebidas.[06] US patent 4,705,691 - Beverage Opacifier - An opacifier for beverages is disclosed comprising (a) one or more substantially saturated fats as a clouding agent, and (b) one or more weighting agents. The beverage opacifier can be used as an emulsion containing (a) from about 0.1% to about 25% of clouding agent, (b) from about 1% to about 30% of emulsifier, (c) from about 1% to about 20% weighting agent, and (d) from about 25% to about 97.9% water. This invention also includes said beverage opacifiers combined with an oil or flavor emulsion. This invention further comprises carbonated or non-carbonated beverage and beverage concentrates containing these beverage opacifiers.
[07] A patente estadunidense 4.705.691, Opacificador de Bebida. Revela um opacificador de bebida que compreende (a) uma ou mais gorduras substancialmente saturadas como um agente de turvação e (b) um ou mais agentes de ponderação. O opacificador de bebida pode ser usado como emulsão que contém (a) de cerca de 0,1% a cerca de 25% de agente turvador, (b) de cerca de 1% a cerca de 30% de emulsificante, (c) de cerca de 1% a cerca de 20% de um agente de ponderação, e (d) de cerca de 25% a cerca de 97,9% de água. Esta invenção também inclui os ditos opacificadores de bebidas combinados com um óleo ou emulsão aromatizante. Esta invenção compreende ainda concentrados de bebidas e bebidas carbonatadas com ornon-carbonatadas contendo esses opacificadores de bebidas. A patente estadunidense 4.705.691prescreveu e tornou de domínio público uso de gordura saturada e goma xantana[07] US patent 4,705,691, Beverage Opacifier. It discloses a beverage opacifier comprising (a) one or more substantially saturated fats as a clouding agent and (b) one or more weighting agents. The beverage opacifier can be used as an emulsion which contains (a) from about 0.1% to about 25% of clouding agent, (b) from about 1% to about 30% of emulsifier, (c) of about 1% to about 20% of a weighting agent, and (d) from about 25% to about 97.9% water. This invention also includes said beverage opacifiers combined with a flavoring oil or emulsion. This invention further comprises ornon-carbonated carbonated beverage and beverage concentrates containing such beverage opacifiers. US patent 4,705,691 prescribed and made the use of saturated fat and xanthan gum public domain.
[08] A Patente estadunidense 5.571.334 - Agente Opacificador a Base de Amido para Alimentos e Bebidas. O presente invento refere-se a um novo agente opacificante à base de amido, métodos de fabricacão e a formulações alimentares e não alimentares contendo o agente opacificante. O agente opacificante à base de amido compreende um opacificante (por exemplo, dióxido de titânio) e amido na forma de um complexo no qual o opacificante foi estabilizado ou aprisionado. O agente opacificante pode ser usado em alimentos e bebidas com pouca gordura e sem gordura, incluindo creme de café, molho de queijo cottage, bebidas nutritivas, maionese, creme azedo, sorvete, iogurte, molho para salada e outros alimentos e bebidas que precisam ser opacificados. O agente opacificante também pode ser incorporado em formulações não alimentícias, como cosméticos, cremes e loções.[08] US Patent 5,571,334 - Starch-Based Opacifying Agent for Food and Beverage. The present invention relates to a novel starch-based opacifying agent, manufacturing methods, and food and non-food formulations containing the opacifying agent. The starch-based opacifying agent comprises an opacifier (eg, titanium dioxide) and starch in the form of a complex in which the opacifier has been stabilized or entrapped. The opacifying agent can be used in low-fat and non-fat foods and beverages, including coffee cream, cottage cheese sauce, nutritious beverages, mayonnaise, sour cream, ice cream, yogurt, salad dressing, and other foods and beverages that need to be opacified. The opacifying agent can also be incorporated into non-food formulations such as cosmetics, creams and lotions.
[09] A patente estadunidense US2007/0110874 - Sistema e método de turvação de bebidas. Revela uma composição do sistema de turvação de bebidas que compreende um éster de esterol, éster de estanol ou combinações dos mesmos, é fornecida um óleo e uma fase aquosa contínua. Além disso, são fornecidas composições de uma bebida turva acabada e um xarope de bebida turva, cada uma incorporando o sistema de turvação de bebidas de acordo com a presente invenção. Métodos para fazer o mesmo também são fornecidos. A patente estadunidense US2007/0110874 revelou o uso de hidrofóbico com 1 a 30 % de emulsificante que inclui todos de uso comum inclusive goma arábica e goma xantana; co-emulsificante selecionado monoglicerídeos, diglicerídeos, ...; 2 a 24 % de óleo com ou sem aroma; opção de um agente de carga selecionado entre goma ester, acetato de sacarose e isobutirato.[09] The US patent US2007/0110874 - Beverage turbidity system and method. It discloses a beverage cloud system composition comprising a sterol ester, stanol ester or combinations thereof, an oil is provided and a continuous aqueous phase is provided. Furthermore, compositions of a finished cloudy beverage and a cloudy beverage syrup are provided, each incorporating the beverage clouding system in accordance with the present invention. Methods for doing the same are also provided. US patent US2007/0110874 disclosed the use of hydrophobic with 1 to 30% emulsifier which includes all of common use including gum arabic and gum xanthan; co-emulsifier selected monoglycerides, diglycerides, ...; 2 to 24% oil with or without flavor; option of a filler selected from ester gum, sucrose acetate and isobutyrate.
[010] A patente estadunidense WO2013/180876 – Sistema de Turvação Natural par aplicação em Bebidas. Revela um sistema de turvação natural, que inclui um óleo natural, um emulsificante natural, um ácido natural, um componente aquoso natural e um conservante natural incluindo etanol, glicerina ou combinações dos mesmos. O sistema de turvação natural contém apenas componentes naturais. Também é fornecido um produto de bebida, como uma bebida ou concentrado de bebida ou outro produto, que inclui pelo menos um componente de bebida e um sistema de turvação natural. O produto de bebida contém opcionalmente apenas componentes naturais. Além disso, é fornecido um método para a preparação de um sistema de turvação natural. A patente estadunidense WO2013/180876 revelou sistema: agente de turvação com 5 a 15 % de óleo natural escolhido entre óleo de palma, óleo de coco, de canola, de girassol, de soja (todos de uso comum); 15 a 90 % de emulsificante que inclui goma arábica (uso comum), pectina, quillaia, whey protein ; ácido natural escolhido entre málico, ascórbico, cinâmico, glutarico, fumárico, glucônico, siccinico, maleico, cítrico; componentes aquoso escolhidos entre águia, suco de frutas, sucos vegetais (não cita quantidade); conservante natural 10 a 20 % de etanol ou glicerina ( acima de 30 %) ; e agente carga: goma dammar.[010] The US patent WO2013/180876 - Natural Turbidity System for application in Beverages. It reveals a natural cloud system, which includes a natural oil, a natural emulsifier, a natural acid, a natural aqueous component and a natural preservative including ethanol, glycerin or combinations thereof. The natural turbidity system contains only natural components. Also provided is a beverage product, such as a beverage or beverage concentrate or other product, which includes at least one beverage component and a natural haze system. The beverage product optionally contains only natural components. In addition, a method for preparing a natural turbidity system is provided. The US patent WO2013/180876 revealed a system: turbidity agent with 5 to 15% of natural oil chosen from palm oil, coconut oil, canola oil, sunflower oil, soybean oil (all in common use); 15 to 90% emulsifier which includes gum arabic (common use), pectin, quillaia, whey protein; natural acid chosen from malic, ascorbic, cinnamic, glutaric, fumaric, gluconic, siccinic, maleic, citric; aqueous components chosen among eagle, fruit juice, vegetable juices (does not mention quantity); natural preservative 10 to 20% ethanol or glycerin (above 30%); and loading agent: Dammar gum.
[011] A patente EP 3097790 – Turvador de Bebidas com Melhoria na Estabilidade de Estocagem. Revela uma emulsão turva de óleo em água com estabilidade de armazenamento aprimorada, em que (i) o tamanho médio de partícula x (50) das gotículas de óleo na referida emulsão varia de cerca de 0,1 a cerca de 0,6 µm e / ou (ii) a diferença entre o tamanho médio das partículas x (90) menos o tamanho médio das partículas x (10) é menor que cerca de 0,8 µm.[011] Patent EP 3097790 - Beverage Turbidity with Improved Storage Stability. It reveals a cloudy oil-in-water emulsion with improved storage stability, wherein (i) the mean particle size x (50) of the oil droplets in said emulsion ranges from about 0.1 to about 0.6 µm and / or (ii) the difference between the mean particle size x (90) minus the mean particle size x (10) is less than about 0.8 µm.
[012] A patente EP 3097790 reivindica uma formula ideal amarrada a índice de refração e tamanho de partícula para escolher os ingredientes. A formula reivindicada contem 5 a 20 % de óleo essencial escolhido entre de laranja, cítrico, limão e tamarindo; 5 a 20 % de lipídeos triglicerídeos de cadeia média; 1 a 15 % de emulsificantes escolhidos entre goma arábica e derivados de amido ( uso comum); 1 a 9 % modificador de índice de refração = glicerol éster de resina de madeira; e completar até 100 % com água. Uso de 0,05 a 5 % de emulsão.[012] The patent EP 3097790 claims an ideal formula tied to refractive index and particle size to choose the ingredients. The claimed formula contains 5 to 20% of essential oil chosen from orange, citrus, lemon and tamarind; 5 to 20% medium-chain triglyceride lipids; 1 to 15% of emulsifiers chosen from gum arabic and starch derivatives (common use); 1 to 9% refractive index modifier = wood resin glycerol ester; and make up to 100% with water. Use from 0.05 to 5% of emulsion.
[013] A tecnologias atuais apresentam as seguintes desvantagens, limitações e inconvenientes:
- 1. O dióxido de titânio está sendo banido gradativamente das aplicações das indústrias alimentícias, apresenta a baixa estabilidade quando aplicado na bebida pronta devido a precipitação do dióxido e riscos relacionados a saúde do consumidor;
- 2. Insolubilidade de alguns constituintes; e
- 3. Falta de homogeneidade e estabilidade da emulsão.
- 1. Titanium dioxide is being gradually banned from applications in the food industries, it has low stability when applied in ready-to-eat beverages due to precipitation of the dioxide and risks related to consumer health;
- 2. Insolubility of some constituents; and
- 3. Lack of homogeneity and stability of the emulsion.
[014] “TURVADOR PARA PÓ PARA BEBIDAS INSTANTÂNEAS”, objeto da presente patente foi desenvolvido para superar os desvantagens, limitações e inconvenientes das tecnologias atuais, pois o desenvolvimento de um turvador sem dióxido de titânio tornou-se altamente estratégico, pois pesquisas mostram que produtos com dióxido de titânio estão na mira de influenciadores de mercado, incluindo o TiO2 em listas de ingredientes negativos. A solução tecnologia da presente patente é obtida através da hidratação do material de parede, realiza-se a emulsificação do óleo vegetal com o propósito de formar micelas e evitar a separação de fases ou coalescência da emulsão, além de garantir a solubilidade e estabilidade na aplicação final. Posteriormente adiciona-se o carbonato de cálcio para aumentar a opacidade da solução obtida. E finalmente a emulsão é homogeneizada com o intuito de reduzir tamanho de gota e desidratada via spray drying e trazendo vantagens de substituição do dióxido titânio e obtenção solubilidade e estabilidade que mantém a textura, sem residual de sabor, maior shelf life, sem residual de sabor, melhorar a saudabilidade da sociedade, clean label e reduzir a lista de aditivos.[014] "TURBADOR FOR POWDER FOR INSTANTANEOUS DRINKS", object of this patent was developed to overcome the disadvantages, limitations and inconveniences of current technologies, since the development of a turbidizer without titanium dioxide has become highly strategic, as research shows that Titanium dioxide products are in the crosshairs of market influencers, including TiO2 in negative ingredient lists. The technology solution of the present patent is obtained by hydrating the wall material, emulsifying the vegetable oil with the purpose of forming micelles and preventing phase separation or coalescence of the emulsion, in addition to ensuring solubility and stability in the application Final. Subsequently, calcium carbonate is added to increase the opacity of the solution obtained. And finally, the emulsion is homogenized in order to reduce droplet size and dehydrated via spray drying, bringing advantages of replacing titanium dioxide and obtaining solubility and stability that maintains the texture, with no aftertaste, longer shelf life, without aftertaste , improve the health of society, clean label and reduce the list of additives.
[015] Os seguintes problemas técnicos das tecnologias que existem atualmente foram resolvidos e como o presente invento resolveu:[015] The following technical problems of the technologies that currently exist were solved and how the present invention solved it:
[016] 1. Desenvolvimentos de turvadores sem dióxido de titânio estão se tornando cada vez mais desafiadores para os pesquisadores, uma vez que justamente a substância TiO2 que é responsável pela turbidez do material, está tomando grande importância devido às questões polêmicas relacionadas a saúde do consumidor. Resolvido pela presente patente através de formulação de turvador sem dióxido de titânio.[016] 1. Developments of titanium dioxide-free turbidizers are becoming increasingly challenging for researchers, since precisely the TiO2 substance that is responsible for the turbidity of the material is taking on great importance due to controversial issues related to the health of the consumer. Solved by the present patent through the formulation of turbidity without titanium dioxide.
[017] 2. Os turvadores que utilizam o TiO2 possui algumas limitações quanto a estabilidade, principalmente relativo a sedimentação e perda de turbidez em refresco em pó. Baseado nestes problemas, desenvolveu-se um produto sem dióxido de titânio e com estabilidade superior ao padrão de mercado.[017] 2. The turbidities that use TiO2 have some limitations regarding stability, mainly related to sedimentation and loss of turbidity in powdered refreshment. Based on these problems, a product without titanium dioxide and with stability superior to the market standard was developed.
[018] Para obtenção da formulação da presente patente foram realizadas extensas e custosas pesquisas e desenvolvimentos com realização de diversas testes para escolha da formula qualitativa e as quantidades mínimas e máximas dos componentes da fórmula do invento, que em síntese podem ser descritas da seguinte forma.[018] In order to obtain the formulation of the present patent, extensive and costly research and development were carried out with several tests carried out to choose the qualitative formula and the minimum and maximum amounts of the components of the formula of the invention, which in summary can be described as follows .
[019] A função principal do turvador aplicado em refrescos em pó é a de promover a turbidez, ou seja, a diminuição da transparência para melhor atratividade do produto. Os turvadores são elaborados tradicionalmente com o material mineral dióxido de titânio. E justamente a substância TiO2 que é responsável pela turbidez do material, está relacionada a um aumento de alegações de potenciais efeitos negativos a saúde.[019] The main function of the turbidity applied in powdered refreshments is to promote turbidity, that is, the reduction of transparency for better product attractiveness. Turbidors are traditionally made with titanium dioxide mineral material. And precisely the TiO2 substance that is responsible for the turbidity of the material is related to an increase in claims of potential negative health effects.
[020] Baseado neste objetivo, foram testados os seguintes materiais: Goma arábica, amido modificado, carboximetilcelulose, goma xantana, carbonato de cálcio, fosfato tricálcio, óleo de palma, acetato isso butirato de sacarose, dextrina, maltodextrina, farinha de arroz, monoestearato sorbitana, monoglicerideos, óleo palmiste, fibra solúvel, gelatina, polissorbato.[020] Based on this objective, the following materials were tested: Arabic gum, modified starch, carboxymethylcellulose, xanthan gum, calcium carbonate, tricalcium phosphate, palm oil, sucrose acetate butyrate, dextrin, maltodextrin, rice flour, monostearate sorbitan, monoglycerides, palm kernel oil, soluble fiber, gelatin, polysorbate.
[021] Através de muitos experimentos exploratórios, o melhor teste é composto pelas seguintes matérias primas: Goma arábica, carbonato de cálcio e óleo vegetal de palma.[021] Through many exploratory experiments, the best test is composed of the following raw materials: Arabic gum, calcium carbonate and palm vegetable oil.
[022] - Goma arábica: É um material de parede com ação encapsulante e também estabilizante. Tem como função principal formar micelas para emulsificar os materiais de caráter lipofilico, gerando estabilidade na emulsão e na aplicação final. Suas características técnicas são: Aparência: Visual Pó Bege; Cinzas Gravimetria 4,00 g/100g Máx.; Viscosidade Brookfield Rotacional 60 a 110 cP; Umidade 105°C Estufa 15,00 g/100g Máx.; e pH Potenciométrico 4,10 a 4,80 A.[022] - Gum Arabic: It is a wall material with encapsulating and stabilizing action. Its main function is to form micelles to emulsify lipophilic materials, generating stability in the emulsion and in the final application. Its technical characteristics are: Appearance: Visual Powder Beige; Ashes Gravity 4.00 g/100g Max.; Brookfield Rotational Viscosity 60 to 110 cP; Humidity 105°C Greenhouse 15.00 g/100g Max.; and Potentiometric pH 4.10 to 4.80 A.
[023] - Óleo de palma: Utilizado como agente de turbidez, devido a ação mecânica e cisalhamento, reduz-se o tamanho de partícula do óleo com objetivo de aumentar a turbidez na aplicação. Suas características técnicas são: Aparência Visual Líquido Límpido Incolor; Índice de Acidez Titulação 0,100 mg KOH/g Máx.; Índice de Saponificação Titulação 325,00 a 340,00 mg KOH/g; Umidade Karl Fischer Karl Fischer 0,15 g/100g Máx.; Índice de Iôdo Wijs 1,00 g/100g Máx.; e Densidade Relativa a 20 °C Densímetro 0,9300 a 0,9600 B; e Índice de Refração a 20ºC Refratométrico 1,4400 a 1,4520;[023] - Palm oil: Used as a turbidity agent, due to mechanical action and shear, it reduces the particle size of the oil in order to increase turbidity in the application. Its technical characteristics are: Visual appearance Clear and colorless liquid; Titration Acidity Index 0.100 mg KOH/g Max.; Saponification Index Titration 325.00 to 340.00 mg KOH/g; Karl Fischer Moisture Karl Fischer 0.15 g/100g Max.; Wijs Iodine Index 1.00 g/100g Max.; and Relative Density at 20°C Density 0.9300 to 0.9600 B; and Refractive Index at 20ºC Refractometric 1.4400 to 1.4520;
[024] - Carbonato cálcio: Atua como agente de opacidade, aumentando a turbidez e reduzindo a transparência do meio, além de auxiliar na coloração branca no produto e na aplicação final, assemelhandose do padrão de mercado (ex:. Dióxido de titânio). Suas características técnicas são: Aparência Visual Pó Fino Branco; Umidade Karl Fischer Karl Fischer 2,00 g/100g Máx.; pH Potenciométrico 9,0 a 10,2; Teor Titulação 98,00 g/100g Min.; e Subst. Insolúveis em Ácido FCC 0,20 g/100g Máx.[024] - Calcium carbonate: Acts as an opacity agent, increasing the turbidity and reducing the transparency of the medium, in addition to assisting in the white color of the product and in the final application, similar to the market standard (e.g. titanium dioxide). Its technical characteristics are: White Fine Powder Visual Appearance; Karl Fischer Moisture Karl Fischer 2.00 g/100g Max.; Potentiometric pH 9.0 to 10.2; Titration Content 98.00 g/100g Min.; and Replacement Insoluble in FCC Acid 0.20 g/100g Max.
[025] Com isso, desenvolveu-se um turvador com solubilidade, sem residual de sabor, maior shelf life e estabilidade em pó para refresco similar ao turvador com dióxido de titânio.[025] With this, a turbidity with solubility was developed, with no aftertaste, longer shelf life and stability in powder for refreshment similar to turbidity with titanium dioxide.
[026] A proposta de valor do projeto foi o desenvolvimento de uma nova tecnologia de turvação sem a utilização de dióxido de titânio (TiO2) para aplicação em refresco em pó, além de melhorar a saudabilidade da sociedade, clean label e reduzir a lista de aditivos, pois o produto deve ser declarado como um ingrediente.[026] The project's value proposition was the development of a new turbidity technology without the use of titanium dioxide (TiO2) for application in powdered refreshment, in addition to improving society's healthiness, clean label and reducing the list of additives, as the product must be declared as an ingredient.
[027] Seguindo a tendência de diminuição de produtos a base de TiO2, o desenvolvimento do turvador sem dióxido de titânio gerou vários desafios como:[027] Following the trend of decreasing TiO2 based products, the development of the titanium dioxide-free turbidity generated several challenges such as:
[028] 100% solúvel e estável em água gelada e em temperatura ambiente.[028] 100% soluble and stable in ice water and at room temperature.
[029] Não deve impactar em aroma e pH da bebida final.[029] It should not impact the aroma and pH of the final drink.
[030] Produto em pó.[030] Powder product.
[031] Estabilidade superior ao padrão de mercado;[031] Stability superior to the market standard;
[032] Possibilidade de aplicar em refrescos em pó com açúcar, híbridos e sugar free.[032] Possibility of applying in powdered soft drinks with sugar, hybrids and sugar free.
[033] Declarar produto como ingrediente e não como aditivo (ex. dióxido de titânio).[033] Declare product as an ingredient and not as an additive (eg titanium dioxide).
[034] Status regulatório em acordo com todos os países de interesse.[034] Regulatory status in agreement with all countries of interest.
[035] Propostas de custos e dosagens poderão ser discutidas de acordo com o resultado e opções disponíveis;[035] Cost and dosage proposals may be discussed according to the result and available options;
[036] Custo da aplicação final.[036] Cost of final application.
[037] O diferencial/novidade do projeto foi desenvolver um turvador sem dióxido de titânio e encontrar sinergias entre os materiais que conseguissem gerar turbidez e que pudessem substituir o dióxido de titânio, mantendo a solubilidade, sabor, shelf life e principalmente estabilidade em pó para refresco.[037] The differential/novelty of the project was to develop a turbidizer without titanium dioxide and find synergies between materials that could generate turbidity and that could replace titanium dioxide, maintaining solubility, flavor, shelf life and especially powder stability for refreshment.
[038] Baixa concentração na aplicação.[038] Low concentration in application.
[039] Diferentes agentes de turvação, unindo ingredientes e tecnologia.[039] Different clouding agents, uniting ingredients and technology.
[040] Estabilidade observada no material sem dióxido de titânio é maior que o padrão atual. O principal problema no uso de turvadores em bebidas instantâneas é sua taxa sedimentação relativamente alta em meio aquoso. O desenvolvimento de um turvador eficaz e estável (baixa taxa de sedimentação) é de bastante interesse à indústria de bebidas instantâneas, além de se manter estável dentro do período de tempo considerado adequado à aplicação a que se destina;[040] Stability observed in material without titanium dioxide is greater than current standard. The main problem with the use of turbidizers in instant drinks is their relatively high sedimentation rate in an aqueous medium. The development of an effective and stable turbidizer (low sedimentation rate) is of great interest to the instant beverage industry, in addition to keeping it stable within the period of time considered adequate for the application for which it is intended;
[041] Na pesquisa e desenvolvimento para a obtenção do aditivo da presente patente foram realizados diversos testes práticos, de onde destacamos os que determinaram as faixas dos constituintes da formulação em percentagens em peso.[041] In the research and development to obtain the additive of this patent, several practical tests were carried out, from which we highlight those that determined the ranges of the constituents of the formulation in percentages by weight.
[042] TESTE N. 1: Determinação da quantidade mínima de goma arábica.[042] TEST #1: Determination of the minimum amount of gum arabic.
[043] Testou-se um turvador com 62,0 % goma arábica, 16,6 % carbonato de cálcio e 21,4 % de óleo de palma.[043] A turbidity was tested with 62.0% gum arabic, 16.6% calcium carbonate and 21.4% palm oil.
[044] Resultado: O teste foi reprovado porque houve coalescência do óleo na emulsão e precipitação do carbonato de cálcio, bem como migração de óleo na dosagem de 0,08 % em pó para refresco.[044] Result: The test failed because there was coalescence of oil in the emulsion and precipitation of calcium carbonate, as well as oil migration at the dosage of 0.08% powder for refreshment.
[045] TESTE N. 2: Determinação da quantidade mínima de goma arábica.[045] TEST N. 2: Determination of the minimum amount of gum arabic.
[046] Testou-se um turvador com 64 % de goma arábica, 15,6 % carbonato de cálcio e 20,4 % óleo de palma.[046] A turbidity was tested with 64% gum arabic, 15.6% calcium carbonate and 20.4% palm oil.
[047] Resultado: O teste foi aprovado por não possuir óleo livre na emulsão, bem como não houve precipitação do carbonato de cálcio, promovendo turbidez adequada ao produto final. Entretanto, é necessário melhorar a estabilidade da emulsão e ajustar o equilíbrio do óleo com a goma arábica para aprimorar a emulsificação.[047] Result: The test was approved for not having free oil in the emulsion, as well as there was no precipitation of calcium carbonate, promoting adequate turbidity to the final product. However, it is necessary to improve the stability of the emulsion and adjust the balance of the oil with the gum arabic to improve the emulsification.
[048] TESTE N. 3: Determinação da quantidade máxima de goma arábica.[048] TEST No. 3: Determination of the maximum amount of gum arabic.
[049] Testou-se um turvador com 76,65 % goma arábica, 9,75 % carbonato de cálcio e 13,6 % de óleo de palma.[049] A turbidity was tested with 76.65% gum arabic, 9.75% calcium carbonate and 13.6% palm oil.
[050] Resultado: O teste foi reprovado por conferir pouca turbidez na dosagem de 0,08 % devido baixa concentração dos agentes opacificantes (carbonato de cálcio e óleo de palma). Baseado na concentração da goma arábica, gerou alta viscosidade da emulsão e dificuldades no processo de secagem e maquinabilidade em escala piloto.[050] Result: The test failed because it gave little turbidity at the dosage of 0.08% due to low concentration of opacifying agents (calcium carbonate and palm oil). Based on the concentration of gum arabic, it generated high emulsion viscosity and difficulties in the drying process and machinability on a pilot scale.
[051] TESTE N. 4: Determinação da quantidade máxima de goma arábica.[051] TEST No. 4: Determination of the maximum amount of gum arabic.
[052] Testou-se um turvador com 76 % de goma arábica, 9,75 % carbonato de cálcio e 14,25 % óleo de palma;[052] A turbidity was tested with 76% gum arabic, 9.75% calcium carbonate and 14.25% palm oil;
[053] Resultado: Teste aprovado, houve o equilíbrio do emulsificante com o óleo, gerando micelas sem óleo livre e coalescência, bem como o carbonato de cálcio ficou em suspensão sem precipitação, gerando equilíbrio na formulação com estabilidade e maquinabilidade para o processo de secagem via spray drying.[053] Result: Test approved, there was the balance of the emulsifier with the oil, generating micelles without free oil and coalescence, as well as the calcium carbonate was in suspension without precipitation, generating balance in the formulation with stability and machinability for the drying process via spray drying.
[054] A dosagem utilizada foi de 0,08 % de pó para refresco, sem migração de óleo na bebida e estabilidade superior a referência utilizando dióxido de titânio.[054] The dosage used was 0.08% of powder for refreshment, without oil migration in the drink and stability higher than the reference using titanium dioxide.
[055] TESTE N. 5: Determinação da % mínima e máxima de goma arábica.[055] TEST N. 5: Determination of the minimum and maximum % of gum arabic.
[056] Resultado: Após diversos testes, constatou-se que para concentrações acima de 64 % e abaixo de 76 %, haviam condições reológicas de processo e no produto final que entregavam as características esperadas do produto.[056] Result: After several tests, it was found that for concentrations above 64% and below 76%, there were rheological conditions in the process and in the final product that delivered the expected characteristics of the product.
[057] TESTE N. 6: Determinação da quantidade mínima de carbonato de cálcio.[057] TEST N. 6: Determination of the minimum amount of calcium carbonate.
[058] Testou-se um turvador com 7,0 % de carbonato de cálcio, 76 % goma arábica e 17,0 % óleo de palma.[058] A turbidity was tested with 7.0% calcium carbonate, 76% gum arabic and 17.0% palm oil.
[059] Resultado: O teste foi reprovado pois o carbonato de cálcio ainda gerou pouca opacidade na aplicação, enquanto a concentração de goma arábica e óleo de palma estão em equilíbrio na formulação.[059] Result: The test failed because the calcium carbonate still generated little opacity in the application, while the concentration of gum arabic and palm oil are in equilibrium in the formulation.
[060] TESTE N. 7 Determinação da quantidade mínima de carbonato de cálcio.[060] TEST N. 7 Determination of the minimum amount of calcium carbonate.
[061] Testou-se um turvador com 9,75 % de carbonato de cálcio, 75 % goma arábica e 15,25 % óleo de palma.[061] A turbidity was tested with 9.75% calcium carbonate, 75% gum arabic and 15.25% palm oil.
[062] Resultado: O teste foi aprovado devido a emulsificação do óleo gerar alta turbidez e a concentração de carbonato de cálcio promover uma opacidade sem sedimentar.[062] Result: The test passed because the emulsification of the oil generates high turbidity and the calcium carbonate concentration promotes an opacity without sedimenting.
[063] TESTE N. 8 Determinação da quantidade máxima de carbonato de cálcio.[063] TEST N. 8 Determination of the maximum amount of calcium carbonate.
[064] Testou-se um turvador com 18 % de carbonato de cálcio, 67 % goma arábica e 15 % óleo de palma.[064] A turbidity with 18% calcium carbonate, 67% gum arabic and 15% palm oil was tested.
[065] Resultado: O teste foi reprovado porque ainda é necessário realizar este aprimoramento da emulsificação apesar da adequada estabilidade da emulsão, devido a possibilidade de catalisar a turbidez, uma vez que quanto melhor emulsificada, maior a turbidez gerada.[065] Result: The test failed because it is still necessary to carry out this improvement of the emulsification despite the adequate stability of the emulsion, due to the possibility of catalyzing the turbidity, since the better emulsified, the greater the turbidity generated.
[066] TESTE N. 9 Determinação da quantidade máxima de carbonato de cálcio.[066] TEST N. 9 Determination of the maximum amount of calcium carbonate.
[067] 16,6 % de carbonato de cálcio, 65 % goma arábica e 18,4 % óleo de palma.[067] 16.6% calcium carbonate, 65% gum arabic and 18.4% palm oil.
[068] Resultado: O teste foi aprovado porque a concentração de carbonato de cálcio gerou alta opacidade na emulsão e sem precipitar na aplicação final.[068] Result: The test passed because the calcium carbonate concentration generated high opacity in the emulsion and no precipitation in the final application.
[069] TESTE N. 10: Determinação da % mínima e máxima de carbonato de cálcio[069] TEST N. 10: Determination of the minimum and maximum % of calcium carbonate
[070] Resultado: Após diversos testes, constatou-se que para concentrações acima de 9,75 % e abaixo de 16,6 %, haviam condições ideais nas características físico-químicas da emulsão e na turbidez do produto final.[070] Result: After several tests, it was found that for concentrations above 9.75% and below 16.6%, there were ideal conditions in the physicochemical characteristics of the emulsion and in the turbidity of the final product.
[071] TESTE N. 11 Determinação da quantidade mínima de óleo de palma.[071] TEST No. 11 Determination of the minimum amount of palm oil.
[072] Testou-se um turvador com 12 % óleo de palma, 16,0 % de carbonato de cálcio, 72 % goma arábica.[072] A turbidity was tested with 12% palm oil, 16.0% calcium carbonate, 72% gum arabic.
[073] Resultado: O teste foi reprovado porque a concentração de óleo de palma não foi suficiente para gerar turbidez desejada na aplicação final.[073] Result: The test failed because the concentration of palm oil was not sufficient to generate the desired turbidity in the final application.
[074] TESTE N. 12 Determinação da quantidade mínima de óleo de palma.[074] TEST #12 Determination of the minimum amount of palm oil.
[075] Testou-se um turvador com 13,6 % óleo de palma, 16,4 % de carbonato de cálcio, 70 % goma arábica.[075] A turbidity was tested with 13.6% palm oil, 16.4% calcium carbonate, 70% gum arabic.
[076] Resultado: O teste foi aprovado porque o óleo de palma ficou em equilíbrio com a concentração de goma arábica, não havendo separação da fase oleosa bem como a concentração de carbonato de cálcio promoveu turbidez desejada na aplicação final.[076] Result: The test was approved because the palm oil was in balance with the concentration of gum arabic, with no separation of the oil phase as well as the concentration of calcium carbonate promoted the desired turbidity in the final application.
[077] TESTE N. 13 Determinação da quantidade máxima de óleo de palma.[077] TEST #13 Determination of the maximum amount of palm oil.
[078] Testou-se turvador com 23 % óleo de palma, 12,0 % de carbonato de cálcio, 65 % goma arábica.[078] Turbidity was tested with 23% palm oil, 12.0% calcium carbonate, 65% gum arabic.
[079] Resultado: O teste foi reprovado porque a relação entre óleo de palma e goma arábica não foi suficiente para promover a emulsificação do óleo, havendo coalescência na emulsão de secagem.[079] Result: The test failed because the relationship between palm oil and gum arabic was not sufficient to promote the emulsification of the oil, with coalescence in the drying emulsion.
[080] TESTE N. 14 Determinação da quantidade máxima de óleo de palma.[080] TEST N. 14 Determination of the maximum amount of palm oil.
[081] Testou-se turvador com 21,9 % óleo de palma, 13,0 % de carbonato de cálcio, 65,1 % goma arábica.[081] Turbidity was tested with 21.9% palm oil, 13.0% calcium carbonate, 65.1% gum arabic.
[082] Resultado: O teste foi aprovado devido ao óleo de palma intensificar a turbidez na emulsão e na aplicação final e o carbonato de cálcio potencializar este fator, apesar de haver uma baixa concentração de óleo livre na emulsão.[082] Result: The test passed due to palm oil intensifying turbidity in the emulsion and in the final application and calcium carbonate potentiating this factor, despite there being a low concentration of free oil in the emulsion.
[083] TESTE N. 15: Determinação da % mínima e máxima de óleo de palma.[083] TEST N. 15: Determination of the minimum and maximum % of palm oil.
[084] Resultado: Após diversos testes, constatou-se que para concentrações acima de 13,6 % e abaixo de 21,9 %, haviam condições ideais nas características fisico-químicas da emulsão e na turbidez do produto final.[084] Result: After several tests, it was found that for concentrations above 13.6% and below 21.9%, there were ideal conditions in the physical-chemical characteristics of the emulsion and in the turbidity of the final product.
[085] Baseando-se nos resultados dos testes citados, concluiu-se que a formulação do turvador para pó para bebidas instantâneas, objeto da presente patente apresenta a seguinte formulação:[085] Based on the results of the tests mentioned, it was concluded that the formulation of the turbidity powder for instant drinks, object of this patent, has the following formulation:
[086] Material de parede: Goma arábica (INS414): 64,0 – 76,0 % em peso.[086] Wall material: Gum Arabic (INS414): 64.0 – 76.0% by weight.
[087] Agentes de turvação: Carbonato de cálcio (INS170): 9,75 – 16,6 % em peso; e[087] Turbidity agents: Calcium carbonate (INS170): 9.75 - 16.6% by weight; and
[088] Óleo vegetal de palma: 13,6 – 21,9 % em peso[088] Palm vegetable oil: 13.6 - 21.9% by weight
[089] TESTE N. 16: Determinação das % preferenciais dos três constituintes da formulação.[089] TEST N. 16: Determination of the preferred % of the three constituents of the formulation.
[090] Testou-se turvador com 17 % óleo de palma, 13 % de carbonato de cálcio, 70 % goma arábica.[090] Turbidity was tested with 17% palm oil, 13% calcium carbonate, 70% gum arabic.
[091] Resultado: O teste foi aprovado, pois houve o equilíbrio do emulsificante com o óleo, gerando micelas sem óleo livre e coalescência, bem como o carbonato de cálcio ficou em suspensão sem precipitação, gerando equilíbrio na formulação com estabilidade e maquinabilidade para o processo de secagem via spray drying.[091] Result: The test was approved, as there was the balance of the emulsifier with the oil, generating micelles without free oil and coalescence, as well as the calcium carbonate was in suspension without precipitation, generating balance in the formulation with stability and machinability for the drying process via spray drying.
[092] A formulação preferida do turvador para pó para bebidas instantâneas, objeto da presente patente apresenta a seguinte formulação:[092] The preferred formulation of turbidity for powder for instant drinks, object of this patent has the following formulation:
[093] Material de parede: Goma arábica (INS414); 70 % em peso.[093] Wall material: Gum Arabic (INS414); 70% by weight.
[094] Agentes de turvação: Carbonato de cálcio (INS170); 13 % em peso.[094] Turbidity agents: Calcium carbonate (INS170); 13 % by weight.
[095] Óleo vegetal de palma: 17 % em peso.[095] Palm vegetable oil: 17% by weight.
[096] A utilização do turvador no refresco em pó foram as seguintes:[096] The use of turbidity in powdered refreshment were as follows:
[097] - dosagem preferencial: Refresco em pó 0,08 % em peso.[097] - preferred dosage: Refreshment powder 0.08% by weight.
[098] - faixa de dosagem: 0,02 a 0,10 % em peso.[098] - dosage range: 0.02 to 0.10% by weight.
Claims (2)
Material de parede: goma arábica (INS414): 64,0 – 76,0 % em peso; e
Agentes de turvação: carbonato de cálcio (INS170): 9,75 – 16,6 % em peso; e óleo vegetal de palma: 13,6 – 21,9 % em peso."TURBADOR FOR POWDER FOR INSTANTANEOUS DRINKS", characterized by the following formulation:
Wall material: gum arabic (INS414): 64.0 - 76.0% by weight; and
Turbidity agents: calcium carbonate (INS170): 9.75 - 16.6% by weight; and palm vegetable oil: 13.6 - 21.9% by weight.
Material de parede: goma arábica (INS414); 70 % em peso; e
Agentes de turvação: carbonato de cálcio (INS170); 13 % em peso; e óleo vegetal de palma: 17 % em peso."TURBADOR FOR POWDER FOR INSTANTANEOUS DRINKS", according to claim 1, characterized by the following preferred formulation:
Wall material: gum arabic (INS414); 70% by weight; and
Turbidity agents: calcium carbonate (INS170); 13 % by weight; and palm vegetable oil: 17% by weight.
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