BRPI0618861A2 - emulsão de óleo em água para a criação de novas consistências de produto e pó - Google Patents

Abstract

EMULSãO DE óLEO EM áGUA PARA A CRIAçãO DE NOVAS CONSISTêNCIAS DE PRODUTO E Pó. A invenção refere-se a uma emulsão de óleo em água na qual gotículas de óleo de um diâmetro na faixa de 5 nm até centenas de micro-metros exibe uma estrutura de tamanho nano, automontada com domínios hidrófilos tendo um tamanho de diâmetro na faixa de 0,5 até 200 nm, devido á presença de um aditivo lipófilo, e a emulsão de óleo em água contem um espessante ou agente de gelificação com a finalidade de criar novas consistências e texturas de produtos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "EMULSÃO DE ÓLEO EM ÁGUA PARA A CRIAÇÃO DE NOVAS CONSISTÊNCIAS DE PRODUTO E PÓ".

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a uma emulsão viscosa ou geleifi- cada de óleo em água na qual as gotículas de água dispersas exibem uma estrutura interna automontada, que permite a criação de novas consistências e texturas de produto.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Emulsão na Indústria

As emulsões são sistemas coloidais comuns em muitos produtos industriais tais como Alimentos, Cosméticos, Produtos Farmacêuticos ou preparações Agroquímicas. Eles são quase sempre usados para o supri- mento de moléculas funcionais e benefícios nutritivos, ou para a criação de determinadas texturas ou agradáveis para o consumidor. As emulsões de óleo em água são feitas de gotículas de óleo que estão dispersas em uma fase aquosa continua e estabilizada através de moléculas ativas de superfí- cie; Com a finalidade de dispersar a fase de óleo dentro da fase aquosa con- tinua, são usados homogeneizadores que permitem a produção de gotículas de óleo em várias faixas de tamanho (tendo um raio a partir de cerca de 100 nm até muitas centenas de micrometros). O material ativo de superfície, também indicado como emulsificadores, usados geralmente em produtos de emulsão de óleo em água tanto podem ser tensoativos hidrófilos de baixo peso molecular, tais como os polissorbatos, lisolecitinas, etc., como políme- ros, tais como proteínas, como, por exemplo, gelatina ou a partir de leite, soja, ou polissacarídios, hidrocoloides, tais como goma arábica ou xântano ou materiais particulados, tais como partículas de sílica, ou as misturas dos mesmos.

Uma aplicação relativamente nova com relação às emulsões é para a preparação de nano- ou micropartículas sólidas e hidrófilas. A JP 2004 008837 descreve uma emulsão de óleo em água que contém partícu- las sólidas solúveis em água presentes em gotículas de óleo. As partículas estão na faixa de tamanho de 20 nm até ΙΟμίτι. As partículas são prepara- das em uma emulsão de água em óleo (a/o) por meio de desidratação, (isto é, um processo não espontâneo) antes que a suspensão total de partícu- la/óleo (S/O) seja dispersa em uma fase aquosa com a utilização de um pro- cesso de emulsificação por membrana porosa.

O WO 02/076441 descreve o uso de uma microemulsão de ál- cool em fluorcarbono como um precursor para a preparação de nanopartícu- Ias sólidas, As nanopartículas tem um diâmetro abaixo de 200 a 300 nanô- metros. A formação da nanopartícula não é espontânea e é acionada atra- vés do resfriamento ma microemulsão precursora abaixo de cerca de 35°C, ou através da evaporação do álcool na microemulsão precursora ou pela diluição da microemulsão com um solvente polar adequado.

A U.S. 2004/022861 descreve uma emulsão dupla de á- gua/óleo/água, na qual as gotículas de óleo contêm uma fase aquosa mi- croscópica que contém proteína ou outro agente hidrófilo. A emulsão dupla total é pulverizada dentro de, por exemplo, nitrogênio líquido através de um bocal capilar para a produção de micropartículas carregadas com proteína.

Todos esses exemplos descrevem a formação não espontânea de (nano) partículas sólidas hidrófilas com a utilização de microemulsões de água em óleo ou de água/óleo ou em emulsões duplas de água-óleo-água e necessitando de um acionador externo para a solidificação dos domínios hidrófilos no interior das gotículas de óleo. Depois da preparação das (nano) partículas elas não são afetadas amplamente por fatores ambientais tais como temperatura, pH, ou propriedades externas de fluidos. Deve ser men- cionado que as microemulsões a/o comuns nas quais as gotículas de água não estão solidificadas, isto é, fluidas são amplamente afetadas por esses fatores ambientais.

Os produtos com base em emulsão de óleo em água são ubí- quos em Alimentos, Cosméticos, Produtos Farmacêuticos ou Agroquímicos. Os produtos de alimento proeminentes com base em emulsão de óleo em água são, por exemplo, leite, maionese, temperos para saladas, ou molhos. Os produtos proeminentes com base em emulsão de óleo em água usados na indústria cosmética ou farmacêutica são as loções, cremes, leites, pílulas, comprimidos, etc. As gotículas de óleo em tais produtos são feitas de mofo usual de, por exemplo, triglicerídios, diglicerídios, ceras, ésteres de ácido graxo, ácidos graxos, óleos essenciais, álcoois, óleos minerais, hidrocarbo- netos, ou outras substâncias oleosas.

As emulsões são usadas tanto como um material de partida, produto intermediário ou final ou como um aditivo para um produto final.

Consistências de emulsão

Na prática, os hidrocoloides ou os polissacarídeos são usados como os espessantes, também indicados como agentes de viscosidade ou agentes de gelificação, com a finalidade de dar as emulsões de óleo em á- gua uma determinada consistência, textura, estabilidade ou paladar (Darling DF1 Birkett RJ; 'Food colloids in practice' in "Food Emulsions and Foams" Dickinson E (ed), The Royal Society of Chemistry, London (1987) pp. 1-29). Normalmente, as emulsões de óleo em água que tenham uma fração de vo- lume de óleo baixa ou moderada (isto é, a quantidade de gotículas de óleo está abaixo de 30 a 60% em volume) são totalmente fluidas (líquidas) e não usadas como material de revestimento ou unguento ou creme ou gel, nem como uma base de produto proporcionando uma boa duração em armaze- namento e/ou um paladar cremoso. Tais emulsões de óleo em água são quase sempre propensas a se tornar em creme, coalescência, floculação ou sedimentação. Com a finalidade de criar uma determinada consistência ou textura no produto com base em emulsão, é adicionado um agente de es- pessamento. O agente de espessamento é um ingrediente (componente úni- co ou uma mistura de componentes) que de preferência não se adsorve a uma interface água em óleo, isto é, à interface das gotículas de óleo, porém que essencialmente proporciona viscosidade à fase continua decrescendo o movimento Browniano das gotículas de óleo, e desse modo, tornando mais lenta a coalescência, sedimentação, floculação ou formação de creme da gotícula de óleo, e contribuindo para uma melhor estabilidade e/ou sensação cremosa.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO A presente invenção é baseada na descoberta de novas estrutu- ras de tamanho nano, automontadas no interior das gotículas de óleo. A es- trutura interna das gotículas é formada através da adição de um aditivo lipófi- Io (LFA) às gotículas de óleo. As estruturas podem solubilizar componentes lipófilos, anfifílicos e hidrófilos. As estruturas de tamanho nano, automonta- das no interior das gotículas de óleo consistem principalmente em domínios de tamanho nano e estáveis de forma termodinâmica, isto é, gotículas de água, bastonetes, ou canais. Os domínios de tamanho nano, que são forma- dos de forma espontânea (acionados de forma termodinâmica) no interior das gotículas de óleo da emulsão, são estabilizadas pelo LPA. Os domínios hidrófilos podem ser do tamanho de 0,5 até 200 nm de diâmetro, de prefe- rência na faixa de 0,5 até 250 nm de diâmetro, ainda de mais preferência na faixa de 0,5 até 100 nm de diâmetro, e de maior preferência na faixa de 0,5 até 50 nm.

Na forma usada aqui, neste pedido de patente, o "domínio hidró- filo" consiste nos domínios da água e da área do grupo de tipo hidrófilo das moléculas de LPA. Devido ao seu tamanho ultrapequeno, eles também exi- bem uma grande área de superfície que é uma localização adequada para a estabilização de uma variedade de elementos ativos diferentes.

A noção de "automontagem" ou "auto-organização" se refere à formação espontânea de agregados (associados) ou estruturas nano por moléculas separadas. As moléculas nas estruturas automontadas encontram a sua localização apropriada com base somente em suas propriedades es- truturais e químicas devido a forças intermoleculares dadas, tais como as forças hidrófobas, de hidratação ou eletrostáticas (Evans, D.F.; Wenners- trõm, H. (Eds.); The Colloidal Domain', Wiley- VCH, New York, (1999)). O resultado da automontagem não depende do próprio processo de prepara- ção e corresponde a um estado de energia mínima (equilíbrio estável) do sistema.

Numerosas pesquisas científicas mostraram que o tipo de emul- são (óleo em água ou água em óleo) formada através da homogeneização do respectivo sistema Winsor (Winsor I (microemulsão de óleo em água mais um excesso de óleo) ou Winsor Il (microemulsão de água em óleo mais um excesso de água), é a mesma como aquelas formadas na fase da micro- emulsão que está em equilíbrio de sua fase de excessos contínuos. Por e- xemplo, a emulsificação de uma microemulsão de água em óleo mais um excesso de água (sistema Winsor II) dá, em concentrações suficientemente altas de tensoativo, isto é, maiores do que a concentração critica do tensoa- tivo na fase de óleo cpc0ii, uma emulsão de água em óleo,a fase continua da qual é ela própria uma microemulsão de água em óleo (Β. P. Binks Langmuir (1993) 9, 25-28). Isso significa que quando uma microemulsão comum de água em óleo é diluída com uma fase aquosa, a formação de uma emulsão de água em óleo é de preferência sobre a formação de uma emulsão de óleo em água. Binks et al . (Β. P. Binks Langmuir (1993) 9, 25-28) explica este comportamento em termos da divisão do tensoativo entre a fase de água e de óleo com relação à regra de Bancoft (W. D. Bancroft, J. Phys . Chem. (1913) 17, 501): se o tensoativo fica acumulado na fase de óleo, isto é, me- lhor solúvel na fase de óleo do que na fase aquosa, o tipo de emulsão for- mada é sempre o de água em óleo e não o tipo de óleo em água. Com a finalidade de formar uma emulsão de óleo em água a partir de uma microe- mulsão de água em óleo ou um sistema Winsor Il (microemulsão de água em óleo mais um excesso de água), é necessário que o tensoativo seja submetido a uma inversão de fase, isto é, uma troca da sua solubilidade a partir de solúvel em óleo (formação da emulsão de água em óleo) para solú- vel em água (formação de uma emulsão de óleo em água) (P. Izquierdo et al., Langmuir (2002) 18, 26-30). Com a utilização de tensoativos não tônicos tais como os etoxilados de alquila, (como por exemplo, o Ci2EO4), isso pode ser conseguido através do resfriamento do sistema para baixo, a partir de 40 a 50°C (temperatura PIT) para 25°C. Isso é completamente diferente a partir da presente invenção que correlaciona o comportamento da fase do aditivo lipófilo (LPA; forma uma microemulsão em temperatura ambiente na fase de óleo) para a formação de uma emulsão de óleo em água, na qual as gotícu- Ias de óleo, que contêm os domínios hidrófilos ou LPA, são estabilizadas através de um emulsificante comum solúvel em água. No caso presente, os domínios hidrófilos são fluidos e não sólidos. A microemulsão de água em óleo, ou os domínios hidrófilos que contém o óleo podem ser diluídos (dis- persos) em uma fase aquosa sem serem submetidos a uma inversão de fase e perdendo os domínios hidrófilos no interior das gotículas de óleo disper- sas, e sem a necessidade de solidificar os domínios hidrófilos internos nas gotículas de óleo antes da etapa de dispersão.

De acordo com a invenção a formação espontânea da estrutura de tamanho nanoautomontada no interior das gotículas de óleo da emulsão desta invenção pode ser executada de maneiras diferentes. Uma maneira é a de adicionar um aditivo lipófilo (LPA) que permita a formação espontânea da estrutura de tamanho nano-automontada, para a fase de óleo antes da etapa de homogeneização. A outra maneira é a de adicionar o aditivo lipófilo (LPA) ao produto da emulsão depois da etapa de homogeneização. Nesse caso, o aditivo lipófilo irá se dissolver no interior das gotículas de óleo e Ieva- rão a formação espontânea da estrutura de tamanho nano-automontada no interior das gotículas de óleo. Como o homogeneizador, um homogeneizador comum de escala industrial ou de laboratório, tal como o homogeneizador de pistão de Rannie, um misturador de rotor estator Kinematica, um moinho de coloide, um misturador Stephan, uma célula de cisalhamento Couette, ou um dispositivo de emulsificação de membrana podem ser usados. Além disso, ultrassom, injeção de vapor ou um misturador de cozinha também são ade- quados para a produção da emulsão descrita nesta invenção. A formação espontânea da estrutura de tamanho nano-, automontada no interior das gotículas de óleo é independente da entrada de energia, usada para fazer a emulsão, e da seqüência de adição do LPA. Isso significa também que as técnicas Nano- e Microfluídicas são adequadas para fazer a emulsão desta invenção.

O aquecimento também pode facilitar o processo de dispersão uma vez que a estrutura interna em alta temperatura pode ser menos visco- sa e o processo de dispersão pode exigir cisalhamento em temperatura ele- vada.

Outro trajeto para a fabricação da emulsão desta invenção é o uso de hidrótropos ou rompedores da estrutura da água, ou emulsificação espontânea que pode ser acionada quimicamente ou de forma termo dinâ- mica (Evans, D. F.; Wennerstrõm, H. (Eds.); The Colloidal Domain', Wiley- VCH, New York, (1999).

Os sistemas de emulsão desta invenção são claramente distin- guidos a partir das emulsões comumente conhecidas como emulsões duplas de água-óleo-água. As emulsões duplas de água-óleo-água são emulsões de óleo em água nas quais as gotículas de óleo contêm gotículas de água do tamanho microGarti, N.; Bisperink, C; Curr. Opinion in Colloid & Interface Science (1998), 3, 657-667). As gotículas de água no interior das gotículas de óleo da emulsão dupla dispersa são preparadas (dispersas) através da entrada de energia mecânica, como por exemplo, homogeneização, e, como conseqüência, são termodinamicamente instáveis e não automontadas. O diâmetro das gotículas de água internas em uma emulsão dupla de água- óleo-água é maior do que 300 nm em diâmetro. As emulsões desta invenção podem ser distinguidas com facilidade a partir das emulsões de água-óleo- água comuns, uma vez que a formação da estrutura de tamanho nano- automontada no interior das gotículas de óleo da emulsão desta invenção é espontânea e acionada de forma termo dinâmica, e o diâmetro médio das gotículas de água ou canais é abaixo de 200 nm.

A presente invenção é baseada na descoberta de que as estru- turas de tamanho nano-automontadas no interior das gotículas de óleo não é destruída quando são adicionados espessantes ou agente de gelificação comuns a fase aquosa continua da emulsão desta invenção. A adição de espessantes não muda as estruturas automontadas no interior das gotículas de óleo. Ela dá somente às emulsões fluidas uma determinada consistência e textura, e como conseqüência uma melhor duração em armazenamento, melhores propriedades sensoriais, a possibilidade do uso da emulsão como um material de revestimento (ela pode ser pulverizada com facilidade sobre uma superfície sólida) ou na forma de um gel ou unguento.

A presente invenção está relacionada com a adição de espes- santes, especialmente açúcares, hidrocoloides, ou polissacarídeos, ou ou- tros polímeros de cadeia longa prolongada, porém também polímeros ou macro moléculas que formam uma partícula de gel, tais como a proteína do soro de leite ou micelas de caseína acidificada, à emulsão que contém gotí- culas de óleo automontadas de tamanho nano, permite criar novas consis- tências e texturas de produtos. Sem um agente de viscosidade as emulsões de óleo em água em frações de baixo a médio volume (de até 50% de volu- me de óleo) são como líquidas, isto é, elas fluem com facilidade sob campos de força externos. A utilização de hidrocoloides na presença da fase de óleo desta invenção (óleo mais LPA) permite a criação de materiais do tipo de gel ou pasta altamente viscosa ou viscoelásticos. Dependendo da estrutura in- terna automontada de tamanho nano da gotícula, elas estarão agindo mais como enchimentos passivos (reduzindo a resistência do gel) ou ativos (au- mentando a resistência do gel) e interagem especificamente com a rede do gel. Isso permite a formulação de novos produtos com a vantagem de tornar capaz a criação de uma alta variabilidade de consistências de produto e mantendo ao mesmo tempo a quantidade de água e de espessante na cons- tante do produto.

A consistência pode além disso, ser afinada pela temperatura em composição fixada. Dependendo do tipo do espessante adicionado ou do tipo da estrutura de tamanho nano-automontada no interior das gotículas da emulsão, o aumento da temperatura diminui da forma reversível a viscosida- de do sistema, isto é, uma pasta pode se tornar um líquido, ou aumenta a viscosidade do sistema, isto é, um líquido se torna em um gel, ou primeiro diminui a viscosidade até temperaturas intermediárias antes de aumentar de novo a viscosidade do sistema. As propriedades viscosas ou de gel da e- mulsão podem ser moduladas com facilidade através da adição de um es- pessante apropriado e/ou a formação de uma determinada estrutura de ta- manho nano-, automontada no interior das gotículas da emulsão. Formulação da emulsão

A presente invenção refere-se a uma emulsão viscosa ou geleifi- cada de óleo em água na qual as gotículas de óleo têm um diâmetro na faixa de 5 nm até centenas de micrometros exibindo uma estrutura de tamanho nano, automontada com domínios hidrófilos tendo um tamanho de diâmetro na faixa de 0,5 até 200 nm, devido à presença de um aditivo lipófilo, e em que a emulsão contém um espessante na faixa de 0,01 até 80% em peso sobre o total do produto final. A concentração do espessante é de preferên- cia mais alta do que 0,05 % em peso, ainda de mais preferência mais alta do que 0,1% em peso, ainda de mais preferência mais alta do que 0,5% em peso, e de maior preferência mais alta do que 1 % em peso. O limite mais baixo depende da concentração mínima necessária para o aumento da vis- cosidade da emulsão de óleo em água desta invenção. A concentração do espessante é de preferência mais baixa do que 70% em peso. De mais pre- ferência, a concentração do espessante é mais baixa do que 60% em peso. Ainda de mais preferência a concentração do espessante é mais baixa do que 50% em peso. O limite superior depende da concentração máxima do espessante que pode ser adicionado à emulsão de óleo em água desta in- venção que ainda permite a produção de um produto homogêneo. Qualquer combinação dos limites inferior e superior está compreendida no âmbito da presente invenção.

Em determinados casos o espessante é adicionado à formula- ção. Em outros casos, o espessante já pode estar presente no próprio pro- duto tal como em um produto de alimento, um creme, etc. Neste último caso, não é necessária a adição do mesmo em conjunto com os outros ingredien- tes da emulsão da invenção.

A adição do espessante ou do agente de gelificação é para criar uma determinada viscosidade no produto. Em temperatura ambiente, a vis- cosidade é mais alta do que 2 mPas. De preferência a viscosidade é mais alta do que 5 mPas. De mais preferência a viscosidade é mais alta do que 10 mPas. Ainda de mais preferência a viscosidade é mais alta do que 50 mPas e de maior preferência mais alta do que 100 mPas. A viscosidade po- de tanto ser a viscosidade de cisalhamento zero, a viscosidade de alto cisa- Ihamento aparente, ou a viscosidade complexa. Os valores de viscosidade mínima são medidos no sistema que contêm somente o agente ou agentes de espessamento, evitando a interferência dos outros ingredientes e compo- nentes (tais como as gotículas de óleo, emulsificantes, etc.) sobre os dados da viscosidade medida.

O LPA pode ser adicionado como está ou feito in-situ através de meios químicos, bioquímicos, enzimáticos ou biológicos. A quantidade de gotículas de óleo presente na emulsão desta invenção (fração do volume de gotículas de óleo) é a quantidade geralmente usada em produtos de emul- são de óleo em água comuns. A emulsão de óleo em água da invenção tan- to pode ser uma emulsão de óleo em água (gotículas de óleo maiores), uma emulsão óleo em água nano-, ou um microemulsão de óleo em água, de- pendendo do tamanho das gotículas de óleo.

Mais precisamente, a presente invenção está direcionada a e- mulsões de óleo em água compreendendo gotículas de óleo dispersas tendo uma estrutura interior de tamanho nano-automontada compreendendo

(i) um óleo selecionado a partir do grupo que consiste em óleos minerais, hidrocarbonetos, óleos vegetais, ceras, álcoois, ácidos graxos, mono-, di-, ou tri- acilgliceróis, óleos essenciais, óleos aromatizantes, vitami- nas lipófilas, ésteres, "neutracêuticos", terpinas, terpenos e as misturas dos mesmos,

(ii) um aditivo lipófilo (LPA) ou misturas de aditivos lipófilos e hi- drófilos, que tenham um valor HLB resultante (Equilíbrio Hidrófilo-Lipófilo) mais baixo do que cerca de 10, de preferência mais baixo do que 8,

(iii) domínios hidrófilos na forma de gotículas, bastões ou canais compostos por água ou um líquido polar não aquoso, tal como um poliol,

e

uma fase aquosa contínua que contenha um emulsificante e um espessante.

O emulsificante é adicionado para se adsorver a interface das gotículas de óleo desta invenção com a finalidade de estabilizar as mesmas contra a degradação física da emulsão, como por exemplo, a coalescência ou a floculação. Ele é selecionado a partir do grupo que consiste em tensoa- tivos de baixo peso molecular que tenham um HLB > 8, proteínas do leite, tais como as proteínas do soro do leite, isolados de proteína do soro do leite, concentrados de proteínas do soro do leite, agregados de proteína do soro do leite, caseinatos, micelas de caseínas, caseínas, albuminas lisozimas, ou a partir de soja, peptídios de aminoácidos, hidrolisados de proteínas, copo- límeros em bloco, copolímeros aleatórios, tensoativos Gemini, hidrocoloides ativos de superfície tais como goma arábica, goma de xantano, gelatina, po- lieletrólitos, carrageninas, carboximetilcelulose, derivados de celulose, goma de Acácia, galactomananas, quitossanas, ácido hialurônico, pectinas, algina- to de propileno glicol, amidos modificados, Portulaca Oleacera, Tragacanto, goma gelana, biopolímeros do tipo das apoproteínas, tais como os conjuga- dos ou conservatos de proteína - polissacarídios, ou híbridos de proteína - polissacarídio, proteína-proteína ou polissacarídio - polissacarídio, conjuga- dos ou misturas de polímeros e de biopolímeros, complexos de polieletrólito e tensoativo, DNA, ácido nucleico, partículas (de tamanho micro ou nano), amido e polímeros com base em amido, amilose, amilopectina e as misturas dos mesmos.

O espessante ou agente de gelificação, é selecionado a partir do grupo que consiste em hidrocoloides, polissacarídeos, gelana, furcelerana, goma de xantano, carragenina, carboximetil celulose (CMC), celulose micro cristalina (MCC), galactomananas, goma guar, goma de alfarroba, hidróxi propil metilcelulose (HPMC), amido, maltodextrinas, dextrina, dextrose, açú- car, xarope de açúcar invertido, sacarose, glicose, glicerol, amidos tratados de forma enzimática, derivados de amido, amido modificado fisicamente, amilopectina, amilase, agar, goma se semente de tamarindo, goma konjac, goma Arábica, derivados da pectina, alginato de propileno glicol (PGA), algi- nato, gelatina, géis de partículas de soro de leite, géis de caseína induzidos por ácido, e as misturas dos mesmos.

Na forma usada aqui, neste pedido de patente, um "aditivo lipófi- lo" (também abreviado como "LPA") se refere a um agente lipófilo anfifílico que forma espontaneamente estruturas automontadas estáveis de tamanho nano em uma fase de óleo dispersa. O aditivo lipófilo (mistura) é selecionado a partir do grupo que consiste em ácidos graxos, ésteres de sorbitano, mo- no- ou diésteres de propileno glicol, ácidos graxos pegilados, monoglicerí- deos, derivados de monoglicerídeos, diglicerídios, óleos vegetais pegilados, ésteres de polioxietileno sorbitano, fosfolipídios, cefalinas, lipídios, ésteres de açúcar, éteres de açúcar, ésteres de sacarose, ésteres de poliglicerol e as misturas dos mesmos.

De acordo com a primeira modalidade da invenção a emulsão de óleo em água exibe gotículas de óleo que têm uma estrutura interna tomada a partir do grupo que consiste na estrutura L2 ou uma combinação de uma L2 e uma estrutura de óleo (microemulsão ou gotículas líquidas isotrópicas) na faixa de temperatura de 0°C até 100°C.

De acordo com a segunda modalidade da invenção a emulsão de óleo em água exibe gotículas de óleo que têm uma estrutura L2 (microe- mulsão ou gotículas líquidas isotrópicas) na faixa de temperatura de 0°C até 100°C.

De acordo com uma terceira modalidade da invenção, a emulsão de óleo em água exibe gotículas de óleo que têm uma estrutura interna to- mada do grupo que consiste da estrutura L2 (microemulsão ou gotículas lí- quidas isotrópicas) ou estrutura cristalina líquida (LC) (por exemplo, cúbica miceliana revertida, cúbica bicontínua revertida ou hexagonal revertida) e uma combinação das mesmas em uma faixa de temperatura de 0°C até 100°C.

De acordo com a quarta modalidade da invenção, a emulsão de óleo em água exibe gotículas de óleo que têm uma estrutura interna LC na faixa de temperatura de 0°C até 100°C.

De acordo com uma quinta modalidade da invenção, a emulsão de óleo em água exibe gotículas de óleo que têm uma estrutura interna to- mada do grupo que consiste da estrutura L3, uma combinação das estrutu- ras L2 e L3, uma combinação da estrutura Iamelar líquida (La) e estrutura L2, e uma combinação da estrutura Iamelar líquida e da estrutura L2 na faixa de temperatura de 0°C até 100°C.

De acordo com uma sexta modalidade da invenção, a emulsão de óleo em água exibe gotículas de óleo que têm uma estrutura interna que é uma combinação das estruturas previamente descritas na faixa de tempe- ratura de 0°C até 100°C. Também é possível, de acordo com a invenção, que a emulsão de óleo em água contenha um outro elemento ativo tomado a partir do grupo que consiste em agentes de sabores, precursores de sabores, aromas, pre- cursores de aroma, melhoradores de sabor, sais, açúcares, aminoácidos, polissacarídeos, enzimas, peptídios, proteínas ou carboidratos, suplementos de alimento, aditivos de alimento, hormônios, bactérias, extratos vegetais, medicamentos, fármacos, nutrientes, produtos químicos para aplicações a- gro químicas ou cosméticas, carotenoides, vitaminas, antioxidantes ou neu- tracêuticos selecionados a partir do grupo que consiste em luteína, ésteres de luteína, beta caroteno, tocoferol, acetato de tocoferol, tocotrienol, Iicope- no, Co-Q-ιο, óleo de sementes de linho, ácido lipóico, vitaminas, polifenóis e os glicosídeos dos mesmos, conjugados de éster e/ou sulfato, isoflavonas, flavonoides, flavonas e os seus glicosídios tais como a hesperidina, flavan 3- óis compreendendo monômeros de catequina e os ésteres de gaiato dos mesmos tais como o gaiato de epigalocatequina (EGCG) e os oligômeros de procianidina dos mesmos, vitamina C, palmitato de vitamina C, vitamina A, vitamina Bi2, vitamina D, ácidos graxos a- e γ- poli não-saturados, fitoeste- róis, fitoesterol esterificado, fitoesterol não esterificado, zeaxantina, cafeína e uma combinação dos mesmos. Todas as estruturas internas acima mencionadas podem ser sem dúvida determinadas por análise SAXS e através de crio-TEM e fratura congelada EM (Qiu et al. Biomaterials (2000) 21, 223-234, Seddon. Biochi- mica et Biophysica Acta (1990) 1031, 1-69, Delacroix et al. J. Mol. Biol. (1996) 258,88-103, Gustafsson et al. Langmuir (1997) 13, 6964-6971, Por- tes. J. Phys: Condens Matter (1992) 4, 8649-8670) e Fourier Transform rápi- da (FFT) de imagens crio-TEM.

Para determinadas aplicações, o uso de temperaturas mais altas do que IOO0C (por exemplo, temperaturas de retorta ou a temperatura de fusão de moléculas cristalinas ou a temperatura de fusão de moléculas cris- talinas em um meio compreendendo óleo e/ou LPA) também é possível e está coberto pela presente invenção.

O aditivo lipófilo (LPA) também pode ser misturado com um adi- tivo hidrófilo (que tenha um HLB maior do que 10) até a quantidade na qual a mistura não fique excedendo o HLB total da mistura de 10 ou de preferência 8. O aditivo (mistura) também pode ser feito in situ através de meios quími- cos, bioquímicos, enzimáticos ou biológicos.

A quantidade de aditivos lipófilos adicionada é definida como δ. δ é definido como a proporção de LPA/ (LPA + óleo) χ 100. δ é de preferência mais alto do que 0,1, de mais preferência mais alto do que 0,5, ainda de mais preferência mais alto do que 1, mesmo de mais preferência mais alto do que 3, ainda de mais preferência mais alto do que 10 e de maior prefe- rência mais alto do que 15.

A proporção de δ = LPA/ (LPA + óleo)* 100 é de preferência mais baixa do que 99,9, de mais preferência mais baixa do que 99,5, ainda de mais preferência mais baixa do que 99,0, ainda de mais preferência mais baixa do que 95, ainda de mais preferência mais baixa do que 84, ainda de mais preferência mais baixa do que 80 e de maior preferência mais baixa do que 70. Qualquer combinação das faixas mais baixas e mais altas está com- preendida no âmbito da presente invenção, δ pode ser dado tanto em % em peso como % em mol. O limite mais baixo e mais alto de δ depende das pro- priedades do óleo e do LPA tomados, tal como polaridade, o peso molecular, constante dielétrica, etc., ou características físicas tais como a concentração crítica de agregação (cac) ou a concentração critica miceliana (cmc)do LPA na fase de gotícula de óleo.

O emulsificante também pode ser misturado com o LPA, ou com o óleo, ou com o LPA e o óleo. Isso significa que o emulsificante pode tam- bém estar presente parcialmente no interior da gotícula de óleo e afetando a estrutura interna de tamanho nano-automontada.

A proporção β = emulsificante/(LPA + óleo)x 100 descreve a quantidade de emulsificante usado para estabilizar as gotículas de óleo atra- vés da adsorção com relação ao conteúdo de óleo mais LPA. A β é de prefe- rência mais alta do que 0,0001 %, de preferência mais alta do que 0,001 %, de preferência mais alta do que 0,01%, de preferência mais alta do que 0,1%, de preferência mais alta do que 0,5%. A proporção de β = emulsifican- te/(LPA + óleo)x 100 é de preferência mais baixa do que 25 e ainda de mais preferência mais baixa do que 10%. Qualquer combinação da faixa mais baixa e mais alta está compreendida no âmbito da presente invenção. O β pode ser dado tanto como em % em peso como % em mol. Em determina- dos casos o emulsificante é adicionado à formulação. Em outros casos, o emulsificante pode estar presente no próprio produto tal como um produto de alimento, um creme, etc., e não é necessária a adição do mesmo.

Na emulsão de óleo em água de acordo com a presente inven- ção, o LPA é selecionado a partir do grupo que consiste no ácido mirístico, ácido oléico, ácido láurico, ácido esteárico, ácido palmítico, estearato de PEG 1-4, oleato de PEG 2-4, dilaurato de PEG 4, dioleato de PEG-4, dieste- arato de PEG-4, dioleato de PEG-6, diestearato de PEG-6, PEG-8-dioleato, PEG-3-16 de óleo de rícino, PEG 5-10 de óleo de rícino hidrogenado, PEG 6-20 de óleo de milho, PEG 6-20 de óleo de amêndoas, PEG-6 de óleo de oliva, PEG-6 óleo de amendoim, PEG-6 de óleo de semente de palma, PEG- 6 do óleo de semente de palma hidrogenado, PEG- de triglicerídio cápri- co/caprílico, mono-, di-, tri- e tetra-ésteres óleo vegetal e sorbitol, estearato de di-, tetra- e pentaeritritil, isoestearato, oleato, caprilato ou caprato, diolea- to de poliglicerila-3, estearato, ou isoestearato, 4-10 pentaoleato de poliglice- rila, 2-4 oleato poliglicerila, estearato, ou isoestearato, 4-10 pentaoleato de poliglicerila, dioleato de poliglicerila-3, dioleato de poliglicerila-6, trioleato de poliglicerila-10, poligliceril-3 diestearato de propileno glicol de mono- ou diés- teres de Οβ até C2o ácido graxo, mono glicerídios de Οβ até C2o ácido graxo, derivados de ácido láctico de mono-glicerídios, derivados de ácido láctico de diglicerídios, éster diacetil tartárico de mono-glicerídios, triglicerol mono es- tearato de colesterol, fitoesterol, PEG 5- 20 esterol de soja, PEG-6 sorbitano tetra, hexaesterarato, PEG- 6 sorbitano tetraoleato, monolaurato de sorbita- no, monopalmitato de sorbitano, monotrioleato de sorbitano, mono e triestea- rato de sorbitano, mono-isoestearato de sorbitano, sesquioleato de sorbita- no, PEG-2 cetil éter, PEG-2 estearil éter, diestearato de sacarose, dipalmita- to de sacarose, oleato de etila, miristato de isopropila, palmitato de isopropi- la, Iinoleato de etila, Iinoleato de isopropila, poloxâmeros, fosfolipídios, Ieciti- nas, cefalinas, lipídios de aveia e lipídios lipófilos anfifílicos de outros vege- tais; e as misturas dos mesmos.

A emulsão de óleo em água de acordo com a invenção está normalmente em forma líquida ou semilíquida. De acordo com outra modali- dade da invenção, a emulsão é secada e está disponível em forma de pe- quenas folhas, aparas ou em pó. A dispersão de raios X de pequeno ângulo e a Cryo-TEM ou fratura de congelamento EM mostram que a estrutura in- terna das gotículas de óleo presentes na emulsão de óleo e água é reconsti- tuída quando ela é secada e reconstituída pela adição de água.

A emulsão de óleo em água de acordo com a invenção é tanto um produto final como um aditivo. A quantidade do aditivo no produto final não é importante e pode ser variada.

As gotículas da emulsão descrita nesta invenção podem ser a - gregadas ou em flocos.

A emulsão descrita nesta invenção é um novo tipo de emulsão a qual denominou-se de "ISAMULSION" para descrever a natureza específica das gotículas de óleo que contém uma estrutura sendo automontada inter- namente, e para excluir a emulsão desta invenção das emulsões de óleo em água ou duplas de óleo-água-óleo comuns, incluindo as nano- ou microe- mulsões, nas quais as gotículas de óleo não têm uma estrutura de tamanho nano-automontada com domínios hidrófilos. As gotículas da ISAMULSION" consistem basicamente em gotículas de óleo que têm uma estrutura de ta- manho nano-automontada com domínios hidrófilos. Esta estrutura pode ser de uma natureza lamelar cristalina líquida, ou lamelar cristalina ou de uma natureza revertida que compreenda a fase L2, a microemulsão, a fase líqui- da isotrópica, a hexagonal, a cúbica miceliana ou a fase cúbica bi-contínua. As estruturas na fase de óleo podem aparecer como uma única estrutura nano ou como uma mistura de estruturas nano diferentes.

A presente invenção pode ser usada em Alimentos, Ração para Animais de Estimação, Neutracêuticos, Alimento funcional, Detergentes, Nu- tri-cosméticos, Cosméticos, Produtos Farmacêuticos, Suprimento de Fárma- co, Tintas, Indústria Medica ou Agroquímica, Explosivos, Testeis, Mineração, Perfuração de Poços de Petróleo, Indústria de papel, Indústria de Polímeros.

As ISAMULSIONS preparadas de acordo com os exemplos aci- ma mencionados podem ser usadas na forma em que estão ou como um aditivo.

Tendo descrito até agora totalmente a invenção, será compre- endido por aquelas pessoas de habilidade comum na técnica que a mesma pode ser executada dentro de uma faixa ampla e equivalente de condições, formulações e outros parâmetros sem afetar o âmbito da invenção ou qual- quer modalidade da mesma.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 mostra a estrutura encontrada no interior das gotícu- las de óleo da ISAMULSION como uma função de δ = 100* LPA/ (LPA + ó- leo),

A Figura 2 mostra uma imagem Cryo-TEM das gotículas de óleo da ISAMULSION sem estrutura periódica (na presença de uma LPA com estrutura nano) (a) em comparação com as gotículas de emulsão comum correspondente (na ausência de um LPA1 sem estrutura nano) (b). Observe que a estrutura interna que está visível no interior das gotículas da ISAMUL- SION (Figura 2a) não está visível nas gotículas de óleo normais (Figura 2b). A presença de uma estrutura interna também pode ser visualizada através de microscopia eletrônica de fratura por congelamento.

A Figura 3 mostra o padrão de dispersão por raios X de ângulo pequeno (SAXS) das emulsões internamente estruturadas.

A Figura 4 mostra a estrutura (medida através de SAXS) encon- trada no interior da gotícula de óleo da microemulsão emulsificada da ISA- MULSION (fase L2) na presença de um gel de κ-carragenina.

A Figura 5 mostra a estrutura (medida através de SAXS) encon- trada no interior das gotículas de óleo da ISAMULSION tendo uma fase he- xagonal revertida (H2) na presença de um gel de κ-carragenina.

A Figura 6 mostra a estrutura (medida através de SAXS) encon- trada nas gotículas de óleo da ISAMULSION (com a utilização de tetradeca- no/ Dimodan U) tendo uma fase interna U2, utilizando a κ-carragenina para a formação de gel.

A Figura 7 mostra a estrutura (medida através de SAXS) encon- trada nas goticulas de óleo da ISAMULSION tendo uma fase interna cúbica miceliana revertida, utilizando a κ-carragenina para a formação de gel.

A Figura 8 mostra uma fase hexagonal emulsificada revertida que está embebida em uma rede de gel MC sem estar destruída também quando da ciclagem da temperatura.

A Figura 9 mostra uma fase cúbica miceliana emulsificada rever- tida que está embebida em uma rede de gel MC sem estar destruída tam- bém quando da ciclagem da temperatura.

A Figura 10 mostra uma L2 emulsificada que está embebida em uma rede de gel MC sem estar destruída também quando da ciclagem da temperatura.

A Figura 11 mostra uma fase H2 emulsificada que está embebi- da em um gel misto (metilcelulose e κ-carragenina).

A Figura 1 representa a seqüência típica de estruturas encontra- da no interior das goticulas de óleo dispersas da ISAMULSION como uma função do conteúdo do aditivo lipófilo em % (%LPA = α = 100*LPA/ (LPA + ÓLEO)) e temperatura. L2 indica uma estrutura do tipo e microemulsão re- vertida; LC indica a existência de uma fase líquida cristalina ou uma mistura de fases líquidas cristalinas diferentes. Como a Figura 1 mostra, uma estru- tura nano-automontada é formada em uma determinada temperatura e uma quantidade especifica de aditivo lipófilo adicionada (valor a) no interior das goticulas de óleo (para uma descrição mais aproximada das estruturas men- cionadas, ver Evans, D.F.; Wennerstrõm, H. (Eds.); "The Colloidal Domain", Wiley- VCH, New York, (1999)). A quantidade de LPA adicionada permite o controle preciso do tipo de estrutura automontada, a quantidade de água presente nos domínios hidrófilos, a quantidade de interface interna e o ta- manho, dimensão da estrutura nano formada no interior das goticulas da ISAMULSION. Dependendo do tipo de óleo e do tipo do aditivo lipófilo (LPA), a quantidade mínima de LPA necessária para o inicio da formação espontâ- nea da estrutura interna automontada da gotícula é de entre 0,1 e 5 % em peso sobre a fase de óleo.

A imagem Cryo-TEM da figura 2 foi obtida com a utilização da técnica padronizada de Adrian et al., (Adrian et al., Nature, (1984) 308, 32- 36). Foi usada uma câmara ambiental feita no laboratório similar aquela des- crita por Egelhaaf et al (Egelhaaf et al, J. Microsc. (2000) 200, 128-139). A temperatura antes do afinamento e da vitrificação foi ajustada a 25°C e fo- ram usados 100% de umidade. Grades congeladas foram armazenadas em nitrogênio líquido e transferidas para dentro de um "cryo-holder" mantido a - 170°C. A análise das amostras foi executada em um Philips CM12 TEM em uma voltagem de 80 kV. Foram aplicados procedimentos de dose baixa para minimizar os danos do feixe luminoso. A ISAMULSION pode ser identificada através da presença de pequenos aspectos brilhantes no interior das gotícu- las de óleo. A figura 2a é uma micrografia Cryo-TEM de uma ISAMULSION sem estrutura periódica, exibindo distâncias características entre os aspec- tos brilhantes de cerca de 7 a 8 nm. Deve ser observado que esses aspectos brilhantes não são observados com relação a emulsões não estruturadas e não existe contraste no interior das gotículas de emulsão não estruturada.

As curvas dos SAXS da Figura 3 foram obtidas através de um equipamento padrão (Bergmann et al. J. Appl. Cryst. (2000) 33, 869- 875),com a utilização de um gerador de raios X (Phillips, PW 1730/10) ope- rando a 40 kV e 50 mA com um anodo de cobre de tubo vedado. Um espe- lho Gõbel foi usado para a conversão do feixe de reios X policromáticos di- vergentes em um feixe focalizado com formato de linha de radiação Cu Ka radiation (λ = 0,154 nm). O padrão de dispersão 2D é registrado em um de- tector de placa de formação de imagem e integrado à função de dispersão unidimensional / (q) com a utilização do software e SAXSQuant (Anton Paar, Graz, Áustria), em que q é o comprimento do vetor de dispersão definido por q = (4η/λ) sinO/2, λ sendo o comprimento de onda e θ o angulo de dispersão. Os picos mais largos dos perfis de dispersão foram "desmeared" através do ajuste desses dados com o método Generalized Indirect Fourier Transforma- tion (Bergmann et al.(2000), 33, 1212-1216). As distâncias características dão dadas por d = 2n/q. A figura 3 mostra os padrões de dispersão de raios X de ângulo pequeno das ISAMULSIONs.

EXEMPLOS

Exemplo 1:

Exemplo geral com a utilização de κ-carragenina para a forma- ção de um gel contendo as gotículas de óleo da ISAMULSION tendo uma fase interna L2.

4% de κ-carragenina foram dissolvidos em água pura sob agita- ção à 50°C. Ela é um gel forte em tempera. 10 g de ISAMULSION foram preparados separadamente através de ultrassonicação durante 20 minutos em uma fase dispersa de 10% em peso. A fase dispersa consiste e, 0,4625 g de R-(+)-limoleno e 0,4625 g de Dimodan U (da Danisco) e 0,075 g de emulsificante Pluronic F127 (da BASF). As duas amostras foram misturadas no estado líquido a 60°C para a formação de uma solução homogênea. A mistura foi em seguida colocada no refrigerador para gelificar rapidamente o sistema. Como mostrado através de medições SAXS na Figura 4, uma mi- croemulsão emulsificada pode ser embebida na rede do gel sem ser destruí- da. A estrutura interna da ISAMULSION, uma estrutura L2, é mantida como está em água. O sistema resultante em um gel macio que contém 5% de ISAMULSION. A Figura 4 mostra a estrutura encontrada no interior da gotí- cuia de óleo da ISAMULSION na presença ausência do gel de κ- carragenina. Exemplo 2:

Exemplo geral de um gel contendo gotículas de óleo de ISA- MULSION, tendo uma fase interna H2, com a utilização de κ-carragenina para a formação do gel.

4% de κ-carragenina foram dissolvidos em água pura sob agita- ção a 50°C. 10 g de ISAMULSION foram preparados separadamente através de ultrassonicação durante 20 minutos em uma fase dispersa de 10% em peso. A fase dispersa consiste em 0,154 g de R-(+)-limoleno e 0,771 g de emulsificante Pluronic F127. As duas amostras foram misturadas no estado líquido a 60°C para a formação de uma solução homogênea. A mistura foi em seguida colocada no refrigerador para gelificar rapidamente o polímero. Como mostrado na Figura 5 através de medições SAXS1 uma fase hexago- nal revertida emulsificada pode ser embebida na rede do gel sem ser destru- ída. A estrutura interna da ISAMULSION, uma estrutura L2, é mantida como está em água. O sistema resultante em um gel macio que contem 5% de ISAMULSION. A Figura 5 mostra a estrutura encontrada no interior da gotí- cula de óleo da ISAMULSION no gel de κ-carragenina isolado a 25°C e no sistema de gel misto da ISAMULSION.

Exemplo 3:

Exemplo geral de um gel que contém gotículas de óleo da ISA- MULSION (consistindo de tetradecano/ Dimodan U) tendo uma fase interna H2, com a utilização de κ-carragenina para a formação do gel.

4% de κ-carragenina foram dissolvidos em água pura sob agita- ção a 50°C. 10 g de ISAMULSION foram preparados separadamente através de ultrassonicação durante 20 minutos em uma fase dispersa de 10% em peso. A fase dispersa consiste em 0,139 g de tetradecano, isto é, outro óleo usado no Exemplo 2, e 0,786 g de Dimodan U e 0,075 g de emulsificante Pluronic F127. As duas amostras foram misturadas no estado líquido a 60°C para a formação de uma solução homogênea. A mistura foi em seguida co- locada no refrigerador para gelificar rapidamente o sistema. Como mostrado através de medições SAXS na Figura 6, uma fase hexagonal emulsificada pode ser embebida na rede do gel sem ser destruída. A estrutura interna da ISAMULSION, uma estrutura L2, é mantida como está em água. O sistema resultante em um gel macio que contém 5% de ISAMULSION. A Figura 6 mostra a estrutura encontrada no interior das gotículas de óleo da ISAMUL- SION, o sinal da κ-carragenina, isolada a 25°C, e o sinal do sistema de gel misto da ISAMULSION.

Exemplo 4:

Exemplo geral de um gel que contém gotículas de óleo da ISA- MULSION tendo uma fase interna cúbica miceliana, com a utilização de κ- carragenina para a formação do gel.

4% de κ-carragenina foram dissolvidos em água pura sob agita- ção a 50°C. 10 g de ISAMULSION foram preparados separadamente através de ultrassonicação durante 20 minutos em uma fase dispersa de 10% em peso. A fase dispersa consiste em 0,264 g de R-(+)-Limoleno, e 0,661 g de Dimodan U e 0,075 g de emulsificante Pluronic F127. As duas amostras fo- ram misturadas no estado líquido a 20°C para a formação de uma solução homogênea. A mistura foi em seguida colocada no refrigerador para gelificar rapidamente o sistema. Como mostrado através de medições SAXS na Figu- ra 7, uma fase cúbica miceliana emulsificada pode ser embebida na rede do gel sem ser destruída. A estrutura interna da ISAMULSION, uma estrutura L2, é mantida como está em água. O sistema resultante me um gel macio que contem 5% de ISAMULSION. A Figura 7 mostra a estrutura encontrada no interior das gotículas de óleo da ISAMULSION, na ausência e na presen- ça do gel a 25°C e a 60°C.

O tamanho das gotículas da ISAMULSION foi medido através de dispersão dinâmica de luz como sendo de 76,2 nm. Quando a temperatura no gel misto é aumentada, o sistema acresce mais líquido. Esse líquido foi diluído 4000 vezes. A dispersão dinâmica de luz dessa solução diluída deu exatamente o mesmo tamanho de gotícula como o medido na ISAMULSION na ausência do espessante ou do agente de gelificação, a saber, 74,8 nm. Dessa forma, o tamanho da gotícula da ISAMULSION, é mantido o mesmo também depois da gelificação do sistema.

Exemplo 5:

Exemplo geral com a utilização de metilcelulose (MC) como o polímero de gelificação.

4% de metilcelulose foram dissolvidos em água pura sob agita- ção vigorosa a 60°C e foi deixado esfriar para a temperatura ambiente, en- quanto a agitação era continuada. 10 g de uma amostra de ISAMULSION tendo 10% em peso de uma fase dispersa foram preparados separadamente através de ultrassonicação durante 20 minutos. A amostra de ISAMULSION continha 0,139 g de tetradecano, 0,786 g de Dimodan U e 0,075 g de emulsi- ficante Pluronic F127 dando uma fase hexagonal revertida no interior da go- tícula. As duas amostras foram misturadas no estado líquido a 20°C para a formação de uma solução homogênea. A mistura foi aquecida para 70°C para gelificar rapidamente o polímero. Como mostrado através de medições SAXS na Figura 8, uma fase hexagonal emulsificada pode ser embebida na rede do gel MC sem ser destruída. A estrutura interna da ISAMULSION é mantida como está em água. O sistema resultante é um gel macio que con- tém 5% de ISAMULSION. A figura 8 mostra a estrutura interna encontrada no interior das gotículas de óleo da ISAMULSION e no interior das gotículas de óleo da ISAMULSION misturadas dentro do gel.

O tamanho dessas gotículas de óleo da ISAMULSION foi encon- trado como sendo de 153 nm (medido através de dispersão dinâmica de luz). Quando essa última amostra foi misturada com a amostra de MC o ta- manho obtido foi de 148 nm. Depois de gelificar e de "desgelificar", isto com o aumento e em seguida a diminuição da temperatura, o tamanho da gotícu- Ia foi de 147 nm, isto é, o mesmo como antes dos ciclos de temperatura. To- das as amostras foram diluídas 4000 vezes antes da execução do experi- mento de dispersão dinâmica de luz. O tamanho da partícula dispersa na poli dispersão ficou em torno de 30% em todos os casos. Esses resultados confirmam que o gel de MC/MC não influencia a estrutura interna das gotícu- las de óleo da ISAMULSION, quando embebendo as mesmas no interior do gel.

Exemplo 6:

Exemplo gearl com a utilização de metilcelulose (MC) como o espessante.

4% de metilcelulose foram dissolvidos em água pura sob agita- ção vigorosa a 60°C. Em seguida o sistema foi deixado esfriar para a tempe- ratura ambiente, enquanto a agitação era continuada. 10 g de uma amostra de ISAMULSION tendo 10% em peso de uma fase dispersa foram prepara- dos separadamente através de ultrassonicação durante 20 minutos. A ISA- MULSION continha 0,277 g de tetradecano, 0,648 g de Dimodan U e 0,075 g de emulsificante Pluronic F127 dando uma fase hexagonal revertida no inte- rior da gotícula. As duas amostras foram misturadas no estado líquido a 20°C para a formação de uma solução homogênea. A mistura foi aquecida para 70°C para gelificar rapidamente o polímero. Como mostrado através de medições SAXS na Figura 9, uma fase cúbica miceliana emulsificada pode ser embebida na rede do gel MC sem ser destruída. A estrutura interna da ISAMULSION é mantida como está em água, e também a mesma transição a partir da fase cúbica miceliana emulsificada para a microemulsão é obser- vada em ambos os casos. O sistema resultante é um gel macio que contem 5% de ISAMULSIONS.

O tamanho dessas ISAMULSIONS foi encontrado através de dispersão dinâmica de luz como sendo de 156 nm. Quando essa amostra foi misturada com a amostra de MC o tamanho obtido foi de 159 nm. Ambas as amostras foram diluídas 4000 vezes antes da execução do experimento de dispersão dinâmica de luz. O tamanho obtido na polidispersão ficou em torno de 30% em ambos os casos. Esses resultados confirmam que o gel de MC/MC não influencia a estrutura interna da gotícula da ISAMULSION.

Exemplo 7:

Exemplo geral com a utilização de metilcelulose (MC) como o agente de gelificação.

4% de metilcelulose foram dissolvidos em água pura, enquanto o sistema era agitado de forma vigorosa a 60°C. Em seguida o sistema foi dei- xado esfriar para a temperatura ambiente, enquanto a agitação era continu- ada. 10 g de uma ISAMULSION tendo 10% em peso de uma fase dispersa foram preparados separadamente através de ultrassonicação durante 20 minutos. A ISAMULSION continha 0,416 g de tetradecano, 0,509 g de Dimo- dan U e 0,075 g de emulsificante Pluronic F127. As duas amostras foram misturadas no estado líquido a 20°C para a formação de uma solução ho- mogênea. A mistura foi aquecida para 70°C para gelificar rapidamente o po- límero. Como mostrado através de medições SAXS na Figura 10, uma mi- croemulsão emulsificada (L2) pode ser embebida na rede do gel sem ser destruída. A estrutura interna da ISAMULSION é mantida como está em á- gua. O sistema resultante é um gel macio que contem 5% de ISAMULSIONS.

O tamanho dessas ISAMULSIONS foi encontrado através de dispersão dinâmica de luz como sendo de 148 nm. Quando essa amostra foi misturada com a amostra de MC o tamanho obtido também foi de 148 nm. Ambas as amostras foram diluídas 4000 vezes antes da execução do expe- rimento de dispersão dinâmica de luz. O tamanho obtido na poli dispersão ficou em torno de 30% em ambos os casos. Esses resultados confirmam que o gel de MC/MC não influencia a estrutura interna da gotícula da ISAMUL- SION.

Exemplo 8:

Exemplo geral com a utilização de uma mistura de metilcelulose (MC) e κ-carragenina (KC) como os polímeros de gelificação.

2% de MC e 2% de KC foram dissolvidos em água pura, sob agi- tação a 60°C. Em seguida o sistema foi deixado esfriar para a temperatura ambiente enquanto a agitação era continuada. 10 g de uma ISAMULSION contendo 10% em peso de uma fase dispersa foram preparados separada- mente através de ultrassonicação durante 20 minutos. A ISAMULSION con- tinha 0,139 g de tetradecano e 0,786 g de Dimodan U e 0,075 g de emulsifi- cante Pluronic F127. As duas amostras foram misturadas a 50°C para a for- mação de uma solução homogênea. A mistura obtida que continha 1% de MC e 1% de KC, é líquida em um regime estreito de temperatura em torno de 50°C. A amostra foi medida a 20°C (gel acionado por KC), 50°C (líquida) e a 70°C (acionada por gel MC). Como mostrado através de medições SAXS na Figura 11, uma fase hexagonal revertida emulsificada pode ser embebida na rede mista do gel sem ser destruída. A estrutura interna das gotículas de óleo da ISAMULSION é mantida como está em água.

O tamanho das gotículas da ISAMULSION foi encontrado atra- vés de dispersão dinâmica de luz como sendo de 148 nm. Quando essa a - mostra foi misturada com a amostra de MC o tamanho obtido também foi de 148 nm. Ambas as amostras foram diluídas 4000 vezes antes da execução do experimento de dispersão dinâmica de luz. O tamanho obtido na poli- dispersão ficou em torno de 30%. Esses resultados confirmam que o gel misto de MC/KC não influencia a estrutura interna da gotícula de óleo da ISAMULSION.

Claims (16)

1. Emulsão de óleo em água, caracterizada pelo fato de que as gotículas de óleo têm um diâmetro na faixa de 5 nm até centenas de micro- metros exibindo uma estrutura de tamanho nano-automontada com domínios hidrófilos que têm um tamanho de diâmetro na faixa de 0,5 até 200 nm, de- vido à presença de um aditivo lipófilo, e em que a emulsão contem um es- pessante ou agente de gelificação na faixa de 0,01 e 80% em peso sobre o produto total final.

2. Emulsão de óleo em água de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o espessante é selecionado a partir do grupo consiste em hidrocoloides, polissacarídios, gelana, furcelerana, goma de xantano, carragenina, carboximetil celulose (CMC), celulose micro cristalina (MCC), galactomananas, goma guar, goma de alfarroba, hidróxi propil metil- celulose (HPMC), amido, maltodextrinas, dextrina, dextrose, açúcar, xarope de açúcar invertido, sacarose, glicose, glicerol, amidos tratados de forma enzimática, derivados de amido, amido modificado fisicamente, amilopectina, amilase, agar, goma se semente de tamarindo, goma konjac, goma Arábica, derivados da pectina, alginato de propileno glicol (PGA), alginato, gelatina, géis de partículas de soro de leite, géis de caseína induzidos por ácido, e as misturas dos mesmos.

3. Emulsão de óleo em água de acordo com a reivindicação 1 ou -2, caracterizada pelo fato de que compreende gotículas de óleo dispersas tendo um interior estruturado automontado, de tamanho nano que compre- ende: (i) um óleo selecionado a partir do grupo consistindo em óleos minerais, hidrocarbonetos, óleos vegetais, ceras, álcoois, ácidos graxos, mono-, di-, ou triacilgliceróis, óleos essenciais, óleos aromatizantes, vitami- nas lipófilas, ésteres, "neutracêuticos", terpinas, terpenos e as misturas dos mesmos, (ii) um aditivo lipófilo (LPA) ou misturas de aditivos lipófilos e hi- drófilos, que tenham um valor HLB resultante (Equilíbrio Hidrófilo-Lipófilo) mais baixo do que cerca de 10, de preferência mais baixo do que 8, (iii) domínios hidrófilos na forma de gotículas, bastões ou canais compostos por água ou um líquido polar não aquoso, tal como um poliol, e uma fase aquosa continua que contenha um emulsificante e um espessante.

4. Emulsão de óleo em água de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o emulsificante é sele- cionado a partir do grupo consistindo em tensoativos de baixo peso molecu- lar tendo um HLB>8, proteínas do leite, tais como as proteínas do soro do leite, isolados de proteína do soro do leite, concentrados de proteínas do soro do leite, agregados de proteína do soro do leite, caseinatos, micelas de caseínas, caseínas, albuminas lisozimas, ou a partir de soja, peptídios de aminoácidos, hidrolisados de proteínas, copolímeros em bloco, copolímeros aleatórios, tensoativos Gemini, hidrocoloides ativos de superfície tais como goma arábica, goma xantano, gelatina, polieletrólitos, carrageninas, carbó- ximetilcelulose, derivados de celulose, goma de Acácia, galactomananas, quitossanas, ácido hialurônico, pectinas, alginato de propileno glicol, amidos modificados, Portulaca Oleacera, Tragacanto, goma gelana, biopolímeros do tipo das apoproteínas, tais como os conjugados ou conservatos de proteína - polissacarídeos, ou híbridos de proteína - polissacarídio, proteína-proteína ou polissacarídeo - polissacarídeo, conjugados ou misturas de polímeros e de biopolímeros, complexos de polieletrólito e tensoativo, DNA, ácido nuclei- co, partículas (de tamanho micro ou nano), amido e polímeros com base em amido, amilose, amilopectina e as misturas dos mesmos.

5. Emulsão de óleo em água de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que as gotículas de óleo tem uma estrutura interna tomada a partir do grupo consistindo em estrutura L2, uma combinação de L2 e estrutura de óleo na faixa de temperatura de 0°C a 100°C.

6. Emulsão de óleo em água de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que as gotículas de óleo tem uma estrutura interna L2 na faixa de temperatura de 0°C a 100°C.

7. Emulsão de óleo em água de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que as gotículas de óleo tem uma estrutura interna tomada a partir do grupo consistindo em estrutura L2, estrutura LC e uma combinação das mesmas na faixa de temperatura de 0°C a 100°C.

8. Emulsão de óleo em água de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que as gotículas de óleo tem uma estrutura interna LC na faixa de temperatura de O0C a 100°C.

9. Emulsão de óleo em água de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que as gotículas de óleo tem uma estrutura interna tomada a partir do grupo consistindo em estrutura L3, uma combinação de estruturas L2 e L3, uma combinação de estruturas La e L2, e uma combinação de estrutura cristalina Iamelar e estrutura L2 na faixa de temperatura de O0C a 100°C.

10. Emulsão de óleo em água de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a referida emulsão con- tem também um elemento ativo tomado a partir do grupo consistindo em a- gentes de sabores, precursores de sabores, aromas, precursores de aroma, melhoradores de sabor, sais, açúcares, aminoácidos, polissacarídeos, enzi- mas, peptídios, proteínas ou carboidratos, suplementos de alimento, aditivos de alimento, hormônios, bactérias, extratos vegetais, medicamentos, fárma- cos, nutrientes, produtos químicos para aplicações agro químicas ou cosmé- ticas, carotenoides, vitaminas, antioxidantes ou neutracêuticos selecionados a partir do grupo que consiste em luteína, ésteres de luteína, beta caroteno, tocoferol, acetato de tocoferol, tocotrienol, licopeno, Co-Q-ιο, óleo de semen- tes de linho, ácido lipóico, vitaminas, polifenóis e os glicosídeos dos mes- mos, conjugados de éster e/ou sulfato, isoflavonas, flavonoides, flavonas e os seus glicosídios tais como a hesperidina, flavan 3-óis compreendendo monômeros de catequina e os ésteres de gaiato dos mesmos tais como o gaiato de epigalocatequina (EGCG) e os oligômeros de procianidina dos mesmos, vitamina C, palmitato de vitamina C1 vitamina A, vitamina Bi2, vita- mina D, ácidos graxos a- e γ- poli não saturados, fitoesteróis, fitoesterol este- rificado, fitoesterol não esterificado, zeaxantina, cafeína e uma combinação dos mesmos.

11. Emulsão de óleo em água de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o LPA é selecionado a partir do grupo de álcoois de cadeia longa, ácidos graxos, ácidos graxos pe- guilados, ésteres de glicerol de ácidos graxos, mono glicerídeos, diglicerí- deos, derivados de mono glicerídeos, óleos vegetais peguilados, ésteres de sorbitano, ésteres de polioxietileno sorbitano, mono- ou diésteres de propile- no glicol, fosfolipídios, fosfatidas, cerebrosidas, gangliosidas, cefalinas, Iipi- dios, glicolipídios, sulfatidas, ésteres de açúcar, éteres de açúcar, ésteres de sacarose, esteróis, ésteres de poliglicerol.

12. Emulsão de óleo em água de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o LPA é selecionado a partir do grupo consis- tindo em ácido mirístico, ácido oléico, ácido láurico, ácido esteárico, ácido palmítico, estearato de PEG 1-4, oleato de PEG 2-4, dilaurato de PEG 4, dioleato de PEG-4, diestearato de PEG-4, dioleato de PEG-6, diestearato de PEG-6, PEG-8-dioleato, PEG-3-16 de óleo de rícino, PEG 5-10 de óleo de rícino hidrogenado, PEG 6-20 de óleo de milho, PEG 6-20 de óleo de amên- doas, PEG-6 de óleo de oliva, PEG-6 óleo de amendoim, PEG-6 de óleo de semente de palma, PEG-6 do óleo de semente de palma hidrogenado, PEG- de triglicerídio cáprico/caprílico, mono-, di-, tri-, e tetraésteres óleo vegetal e sorbitol, estearato de di-, tetra- e pentaeritritila, isoestearato, oleato, caprilato ou caprato, dioleato de poligliceril-3, estearato, ou isoestearato, 4-10 pentao- leato de poliglicerila, 2-4 oleato de poliglicerila, estearato, ou isoestearato, 4- -10 pentaoleato de poliglicerila, dioleato de poliglicerila-3, dioleato de poligli- cerila-6, trioleato de poliglicerila-10, poliglicerila-3 diestearato de propileno glicol de mono- ou diésteres de Οβ até C20 ácido graxo, mono glicerídios de C6 até C2O ácido graxo, derivados de ácido láctico de monoglicerídios, deri- vados de ácido láctico de diglicerídios, éster diacetil tartárico de mono glice- rídios, triglicerol monoestearato de colesterol, fitoesterol, PEG 5- 20 esterol de soja, PEG-6 sorbitano tetra, hexaesterarato, PEG- 6 sorbitano tetraoleato, monolaurato de sorbitano, monopalmitato de sorbitano, monotrioleato de sorbitano, mono- e tri-estearato de sorbitano, mono-isoestearato de sorbita- no, sesquioleato de sorbitano, PEG-2 cetil éter, PEG-2 estearil éter, diestea- rato de sacarose, dipalmitato de sacarose, oleato de etila, miristato de iso- propila, palmitato de isopropila, Iinoleato de etila, Iinoleato de isopropila, po- loxâmeros, fosfolipídios, lecitinas, cefalinas, lipídios de aveia e lipídios lipófi- Ios anfifílicos de outros vegetais; e as misturas dos mesmos.

13. Emulsão de óleo em água de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que a referida emulsão con- tem ainda um emulsificante hidrófilo selecionado a partir do grupo que con- siste em tensoativos de baixo peso molecular que tenham um HLB>8, prote- ínas do leito ou da soja, peptídios, hidrolisados de proteínas, copolímeros em bloco, hidrocoloides ativos de superfície tais como a goma arábica, goma de xantano, nano- ou micropartículas e as misturas dos mesmos.

14. Emulsão de óleo em água de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que ela é um produto final.

15. Emulsão de óleo em água de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que ela é um material de partida, um produto intermediário ou um aditivo para um produto final.

16. Pó, caracterizado pelo fato de que a emulsão de óleo em água, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, é seca e está em uma forma de pó.