BRPI0621063A2 - microcápsula, produto alimentìcio e método de redução da oxidação de material oxidável - Google Patents

Abstract

MICROCáPSULA, PRODUTO ALIMENTìCIO E MéTODO DE REDUçãO DA OXIDAçãO DE UM MATERIAL OXIDáVEL. Composições e métodos de redução da oxidação de material oxidável são descritos no presente. E descrita composição que compreende material oxidável estabilizado com fosfolipídeo. A composição compreende material oxidável, fosfolipídeo e proteína opcional. O fosfolipídeo reduz a oxidação do material oxidável na ausência de água.

Description

"MICROCÁPSULA, PRODUTO ALIMENTÍCIO E MÉTODO DE REDUÇÃO DA OXIDAÇÃO DE UM MATERIAL OXIDÁVEL" Referência Cruzada a Pedido Relacionado

O presente pedido reivindica prioridade do Pedido Provisório com número de série 60/751.020, depositado em 16 de dezembro de 2005, que é integralmente incorporado ao presente como referência.

Campo da Invenção

A presente invenção fornece composições encapsuladas e métodos de redução da oxidação de um material oxidável, em ambiente substancialmente livre de água.

Antecedentes da Invenção

O consumo de alimentos ricos em ácidos graxos poliinsaturados (PUFAs) ômega 3 vem sendo associado à redução da morte cardiovascular por meio da redução de triglicérides no plasma, pressão sangüínea, agregação de plaquetas e inflamação. Embora frutos do mar sejam a melhor fonte de ácidos ômega 3, muitos indivíduos não apreciam o sabor de frutos do mar, não detêm pronto acesso a frutos do mar ou não podem pagar por frutos do mar. Uma solução é suplementar a alimentação com cápsulas de óleo de peixe ou óleo de fígado de bacalhau, mas esta solução possui baixa aceitação. Outra solução é a adição de óleos de peixe ricos em ômega 3 diretamente aos alimentos, tais como produtos lácteos, produtos de cereais, alimentos cozidos e barras nutritivas.

Um desafio com a última abordagem é o fornecimento dos benefícios de ácidos graxos ômega 3 sem proporcionar nenhum sabor ofensivo de peixe ou odores de peixe, que são subprodutos da oxidação de lipídeos. Existe a necessidade, portanto, de preparação estabilizada de PUFAs que possam ser adicionados a alimentos com baixo ou alto teor de umidade, de forma que os PUFAs sejam protegidos contra oxidação. Descrição Resumida da Invenção

Um aspecto da presente invenção fornece microcápsulas que compreendem um material de núcleo e uma parede de cobertura que encapsula o material de núcleo. O material de núcleo compreende um material oxidável e um fosfolipídeo, em que a concentração do fosfolipídeo no material de núcleo é de cerca de 2% a cerca de 50% em peso do material oxidável.

Outro aspecto da presente invenção engloba um produto alimentício que compreende um material comestível e uma microcápsula. A microcápsula compreende um material de núcleo e uma parede de cobertura que encapsula o material de núcleo. O material de núcleo compreende um material oxidável e um fosfolipídeo, em que a concentração do fosfolipídeo no material de núcleo é de cerca de 2% a cerca de 50% em peso do material oxidável.

Ainda outro aspecto da presente invenção fornece um método de redução da oxidação de material oxidável. O método compreende colocar o material oxidável em contato com um fosfolipídeo, em ambiente substancialmente livre de água, em que o percentual de fosfolipídeo é de cerca de 2% a cerca de 50% em peso do material oxidável.

Outros aspectos e características da presente invenção são descritos em mais detalhes abaixo.

Breve Descrição das Figuras

A Figura 1 ilustra que as microcápsulas possuem maior estabilidade oxidativa que óleos estabilizados com Iecitina que contêm o mesmo percentual de lecitina. A estabilidade das duas preparações foi medida utilizando o método de índice de estabilidade oxidativa (OSI). Os valores OSI (em horas) são plotados em função do percentual de lecitina nas diferentes preparações.

A Figura 2 ilustra que óleo estabilizado com lecitina que compreende 20% de Iecitina contém os níveis mais baixos de peróxidos. O nível de peróxidos foi medido em óleos estabilizados com Iecitina que compreendem de 3,1% a 40% de Iecitina em vários momentos ao longo de 24 dias. Os valores de peróxido (PV) são plotados para cada óleo estabilizado com Iecitina em função do tempo.

A Figura 3 ilustra que óleos estabilizados com Iecitina que compreendem cerca de 25 a 30% de Iecitina possuem os valores de peróxido mais baixos. É exibida plotagem de termo quadrático em que valores de PV são plotados em função do percentual de Iecitina e tempo.

A Figura 4 ilustra o desenvolvimento de propanal ao longo do tempo em microcápsulas que compreendem 12% de lecitina. As áreas sob os picos das plotagens de GC são plotadas contra o tempo.

A Figura 5 ilustra o desenvolvimento de hexanal ao longo do tempo em microcápsulas que contêm 12% de lecitina. As áreas sob os picos das plotagens de GC são plotadas contra o tempo.

A Figura 6 apresenta imagem TEM de microcápsula que compreende 6,4% de lecitina (e proteína de soja).

A Figura 7 ilustra que antioxidantes adicionais fornecem maior estabilidade oxidativa para microcápsulas que compreendem 6,4% ou 30% de lecitina. Os valores OSI são plotados para cada tipo de microcápsula.

A Figura 8 apresenta os níveis de voláteis específicos em diferentes preparações de óleos estabilizados com lecitina preparados com ou sem antioxidantes adicionais.

A Figura 9 ilustra que microcápsulas que compreendem cerca de 20% de lecitina possuem o nível mais baixo de aroma de peixe conforme determinado por sistema de qualidade sensorial, o método de Seleção Qualitativa Solae (SQS). A média das avaliações de peixe é plotada em função do percentual de lecitina. A Figura 10 ilustra que barras com sabor de chocolate com microcápsulas que compreendem 30% de Iecitina possuem melhor perfil sensorial que barras com sabor de chocolate com microcápsulas que compreendem 6,4% de lecitina. Diferenças direcionais do controle são plotadas para cada atributo de cada barra.

Descrição Detalhada da Invenção

A presente invenção fornece composições e métodos para reduzir a oxidação de um material oxidável. Particularmente, a presente invenção fornece uma microcápsula que compreende um núcleo de material oxidável estabilizado com fosfolipídeo que é rodeado por uma parede de cobertura. Descobriu-se, conforme demonstrado nos exemplos, que o contato de um material oxidável, tal como ácido graxo ômega 3, com fosfolipídeo, tal como lecitina (cerca de 2% a cerca de 50% em peso do material oxidável) reduz dramaticamente a oxidação do material oxidável que é substancialmente livre de água. Esta descoberta fundamental fornece meios de inclusão de ácidos graxos ômega 3 ou outros materiais oxidáveis em alimentos, sem proporcionar aromas ou odores ofensivos aos alimentos, por meio da oxidação dos ácidos graxos ou outros materiais oxidáveis.

I. Composição

Um aspecto da presente invenção é uma composição que compreende um material oxidável e um fosfolipídeo, em que a concentração do fosfolipídeo na composição é de cerca de 2% a cerca de 50% em peso do material oxidável. Em um exemplo de realização, a concentração do fosfolipídeo na composição é de cerca de 25% a cerca de 30% em peso do material oxidável. O fosfolipídeo reduz a oxidação do material oxidável. Para elaborar a composição, o fosfolipídeo é colocado em contato com um solvente e um material oxidável, para formar uma mistura e, em seguida, o solvente é removido da mistura para formar o material oxidável estabilizado com fosfolipídeo. Materiais oxidáveis e fosfolipídeos apropriados são descritos abaixo.

A. Material oxidável:

Um material oxidável que possui utilidade na presente invenção inclui um material que compreende uma molécula com cadeia principal de carbono que contém pelo menos uma ligação dupla carbono-carbono que é propensa a oxidação. A remoção de um átomo de hidrogênio lábil de um carbono adjacente à ligação dupla cria um radical livre que é suscetível a ataques por oxigênio para formar um peróxido de radicais livres, que pode servir de catalisador para oxidação adicional. A oxidação do material oxidável pode ser determinada utilizando o método de estabilização de oxigênio (OSI) ou o método de valor de peróxido (PV)1 conforme detalhado nos exemplos.

Uma série de materiais oxidáveis é apropriada para uso na presente invenção. Geralmente, o material oxidável compreende pelo menos um lipídeo oxidável. Os lipídeos oxidáveis incluem ácidos graxos, ésteres de ácidos graxos, metil ésteres de ácidos graxos (FAMEs)1 glicérides, glicolipídeos, fosfolipídeos, esfingolipídeos, colesterol, hormônios de esteróide, esteróis e poliisoprenóides.

Em uma realização, o material oxidável pode ser derivado de uma fonte biológica, de forma que pode ser uma mistura bruta de proteínas, lipídeos e carboidratos. Em outra realização, o material oxidável pode ser uma mistura de lipídeos que é essencialmente isenta de proteínas e/ou carboidratos. Em ainda outra realização, o material oxidável pode ser um líquido purificado.

Em ainda outra realização, o material oxidável pode ser uma preparação de gorduras substancialmente insaturadas ou óleos substancialmente insaturados. Geralmente, gorduras e óleos compreendem monoglicérides, diglicérides, triglicérides e ácidos graxos livres. Os glicérides de gorduras e óleos geralmente compreendem ácidos graxos que possuem pelo menos quatro carbonos de comprimento e, de maior preferência, ácidos graxos insaturados que variam de comprimento de 16 a 24 carbonos. O ácido graxo insaturado pode ser monoinsaturado ou poliinsaturado.

Em outra realização, o material oxidável pode ser ácido graxo poliinsaturado (PUFA), que contém pelo menos duas ligações duplas carbono- carbono geralmente na configuração eis. O PUFA pode ser ácido graxo de cadeia longa que contém pelo menos dezoito átomos de carbono. O PUFA pode ser ácido graxo ômega 3 no qual a primeira ligação dupla ocorre na terceira ligação carbono-carbono a partir da extremidade metila da cadeia de carbono (ou seja, oposta ao grupo ácido carboxila). Exemplos de ácidos graxos ômega 3 incluem ácido alfa-linolênico (18:3, ALA), ácido estearidônico (18:4), ácido eicosatetraenóico (20:4), ácido eicosapentaenóico (20:5; EPA), ácido 1 docosatetraenóico (22:4), ácido n-3 docosapentaenóico (22:5; n-3DPA) e ácido docosahexaenóico (22:6; HDA). O PUFA pode também ser ácido graxo ômega 6, no qual a primeira ligação dupla ocorre na sexta ligação carbono-carbono a partir da extremidade metila. Exemplos de ácidos graxos ômega 6 incluem ácido linoléico (18:2), ácido gama-linolênico (18:3), ácido eicosadienóico (20:2), ácido dihomo-gama-linolênico (20:3), ácido araquidônico (20:4), ácido docosadienóico (22:2), ácido adrênico (22:4) e ácido n-6 docosapentaenóico (22:5). O ácido graxo pode também ser um ácido graxo ômega 9, tal como ácido oléico (18:1), ácido eicosenóico (20:1), ácido de hidromel (20:3), ácido erúcico (22:1) e ácido nervônico (24:1).

Em outra realização, o material oxidável pode ser um óleo derivado de frutos do mar. O fruto do mar pode ser peixe vertebrado ou organismo marinho, de forma que o óleo pode ser óleo de peixe ou óleo marinho. Os ácidos ômega 3 e ômega 6 de cadeia longa (20C, 22C) são encontrados em frutos do mar. A razão entre ácidos graxos ômega 3 e ômega 6 em frutos do mar varia de cerca de 8:1 a 20:1. Frutos do mar dos quais óleo rico em ácidos graxos ômega 3 podem ser derivados incluem, mas sem limitar- se a, moluscos haliotes, atum albacora, anchovas, peixe-gato, mariscos, bacalhau, escolar real, arenque, truta dos lagos, cavala, savelha, olho-de-vidro laranja, salmão, sardinha, mugem do mar, perca do mar, tubarão, camarão, lula, truta e atum.

Em ainda outra realização, o material oxidável pode ser um óleo derivado de planta. Óleos vegetais e de plantas são ricos em ácidos graxos ômega 6. Alguns óleos derivados de plantas, tais como óleo de linhaça, são especialmente ricos em ácidos graxos ômega 3. Óleos vegetais ou de plantas geralmente são extraídos das sementes da planta, mas podem também ser extraídos de outras partes da planta. Óleos vegetais ou de plantas que são comumente utilizados para cozimento ou aromatização incluem, mas sem limitar-se a, óleo de açaí, óleo de amêndoas, óleo de amaranto, óleo de semente de damasco, óleo de argânia, óleo de caroço de abacate, óleo de babaçu, óleo de moringa, óleo de semente de groselha preta, óleo de noz de sebo de Bornéu, óleo de semente de borragem, óleo de cabaça búfalo, óleo de canola, óleo de vagem de alfarroba, óleo de castanha de caju, óleo de mamona, óleo de coco, óleo de semente de coentro, óleo de milho, óleo de semente de algodão, óleo de primavera noturna, óleo de linhaça falsa, óleo de semente de linhaça, óleo de semente de uva, óleo de avelã, óleo de semente de linho, óleo de semente de paina, óleo de Lallemantia, óleo de semente de linhaça, óleo de noz macadâmia, óleo de semente de espuma do campo, óleo de semente de mostarda, óleo de semente de quiabo, óleo de oliva, óleo de palma, óleo de semente de palma, óleo de amendoim, óleo de noz pecã, óleo de pequi, óleo de semente de perila, óleo de pinhão, óleo de pistache, óleo de semente de papoula, óleo de caroço de ameixa, óleo de semente de abóbora, óleo de quinoa, óleo de guizócia, óleo de farelo de arroz, óleo de açafrão, óleo de gergelim, óleo de soja, óleo de girassol, óleo de chá, óleo de cardo, óleo de avelã ou óleo de gérmen de trigo. O óleo derivado de plantas pode também ser hidrogenado ou parcialmente hidrogenado.

Em ainda outra realização, o material oxidável pode ser um óleo derivado de algas. Óleos derivados de algas disponíveis comercialmente incluem os de Crypthecodinium cohnii e Schizochytrium sp. Outras espécies de algas apropriadas, das quais se extrai óleo, incluem Aphanizomenon flos- aquae, Bacilliarophy sp, Botryococcus braunii, Chlorophyeeae sp, Dunaliella tertioleeta, Euglena graeilis, Isoehrysis galbana, Nannochloropsis salina, Nannoehloris sp, Neoehloris oleoabundans, Phaeodaetylum trieornutum, Pleurochrysis earterae, Prymnesium parvum, Seenedesmus dimorphus, Spirulina sp e Tetraselmis ehui.

Em uma realização alternativa, o material oxidável pode ser um condimento ou um óleo de fragrância. Exemplos apropriados de condimentos ou óleos de fragrância incluem óleo de angélica, óleo de anis, óleo de manjericão, óleo de bergamota, óleo de laranja, óleo de pimenta preta, óleo de cálamo, óleo de citronella, óleo de calêndula, óleo de cânfora, óleo de cardamomo, óleo de aipo, óleo de camomila, óleo de canela, óleo de trevo, óleo de coentro, óleo de capim limão, óleo de cipreste, óleo de semente de cominho, óleo de davana, óleo de semente de aneto, óleo de eucalipto, óleo de semente de erva doce, óleo de alho, óleo de gerânio, óleo de gengibre, óleo de semente de uva, óleo de hissopo, óleo de jasmim, óleo de baga de junípero, óleo de lavanda, óleo de limão, óleo de lima, óleo de mirra, óleo de laranja azeda, óleo de margosa, óleo de noz moscada, óleo de palma rosa, óleo de salsa, óleo de menta, óleo de rosa, óleo de alecrim, óleo de pau rosa, óleo de salva, óleo de gergelim, óleo de hortelã, óleo de estragão, óleo de árvore de chá, óleo de timo, óleo de tangerina, óleo de raiz turmérica, óleo de vetiver, óleo de absinto e óleo de nerolina.

Em ainda outra realização, o material oxidável pode ser uma formulação farmacêutica que compreende um produto farmacêutico oxidativamente instável, tal como ácido araquidônico ou prostaglandina. A formulação pode também compreender óleo instável como veículo. Exemplos apropriados de óleos veículos de grau farmacêutico incluem óleo de fígado de bacalhau, óleo de milho, óleo de semente de algodão, óleo de eucalipto, óleo de lavanda, óleo de oliva, óleo de amendoim, óleo de hortelã, óleo de açafrão, óleo de gergelim e óleo de soja. O material oxidável pode também ser uma formulação que compreende vitamina lipossolúvel, tal como vitamina A, D, K ou E.

Em uma realização alternativa, o material oxidável pode ser uma preparação de materiais de peixe ou massa de peixe, que é o material sólido que permanece após a remoção da maior parte da água e óleo do material de peixe inicial. Exemplos não limitadores de peixes ou organismos marinhos que podem ser utilizados para a preparação de massa de peixe incluem anchovas, verdinho, capelim, siri, arenque, cavala, savelha, pescada polaca, salmão, camarão, lula, atum e peixe branco.

Em ainda outra realização, o material oxidável pode ser qualquer gordura derivada de animais. Exemplos não limitadores de gorduras derivadas de animais apropriadas incluem gordura de aves, sebo bovino, sebo de carneiro, manteiga, banha de porco, gordura de baleia e graxa amarela (que pode ser uma mistura de gorduras animais e vegetais).

Em uma realização preferida, o material oxidável é óleo de frutos do mar que compreende ácidos graxos ômega 3 e ômega 6. Em outra realização preferida, o material oxidável é óleo de peixe de ômega 3. Em ainda outra realização preferida, o material oxidável é ácido graxo de ômega 3.

B. Fosfolipídeo:

A composição compreende ainda um fosfolipídeo para estabilizar o material oxidável e, desta forma, reduzir a sua oxidação. O fosfolipídeo compreende uma cadeia principal, um grupo fosfato com carga negativa ligado a álcool e pelo menos um ácido graxo. Os fosfolipídeos que possuem cadeia principal de glicerol compreendem dois ácidos graxos e são denominados glicerofosfolipídeos. Exemplos de glicerofosfolipídeo incluem fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilinositol, fosfatidilserina e difosfatidilglicerol (ou seja, cardiolipin). Os fosfolipídeos que possuem cadeia principal de esfingosina são denominados esfingomielinas. Os ácidos graxos ligados por meio de ligações éster à cadeia principal de fosfolipídeo tendem a ter de 12 a 22 carbonos de comprimento e alguns podem ser insaturados. Fosfolipídeos podem conter, por exemplo, ácido oléico (18:1), ácido linoléico (18:2, ômega 6) e ácido alfa-linolênico (18:3, ômega 3). Os dois ácidos graxos de fosfolipídeo podem ser idênticos ou diferentes; por exemplo, dipalmitoilfosfatidilcolina, 1- estearioil-2-miristoilfosfatidilcolina ou 1 -palmitoil-2-linoleoiletanolamina.

Em uma realização, o fosfolipídeo pode ser um fosfolipídeo purificado isolado, tal como diestearoilfosfatidilcolina. Em outra realização, o fosfolipídeo pode ser uma mistura de fosfolipídeos purificados, tal como uma mistura de fosfatidilcolinas. Em ainda outra realização, o fosfolipídeo pode ser uma mistura de diferentes tipos de fosfolipídeos purificados, tais como uma mistura de fosfatidilcolinas e fosfatidilinositóis ou uma mistura de fosfatidilcolinas e fosfatidiletanolaminas.

Em uma realização alternativa, o fosfolipídeo pode ser uma mistura complexa de fosfolipídeos, tal como lecitina. A lecitina é encontrada em quase todos os organismos vivos. Fontes comerciais de lecitina incluem soja, arroz, semente de girassol, gema de ovos de galinha, gordura do leite, cérebro bovino, coração bovino e algas. Em sua forma bruta, a lecitina é uma mistura complexa de fosfolipídeos, glicolipídeos, triglicérides, esteróis e pequenas quantidades de ácidos graxos, carboidratos e esfingolipídeos. A lecitina de soja é rica em fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilinositol e ácido fosfatídico. A Iecitina pode ter seus óleos retirados e ser tratada de forma que seja uma mistura essencialmente pura de fosfolipídeos. Lecitina pode ser modificada para tornar os fosfolipídeos mais hidrossolúveis. Modificações incluem hidroxilação, acetilação e tratamento com enzimas, em que um dos ácidos graxos é removido por uma enzima fosfolipase e substituído com um grupo hidroxila.

Em outra realização alternativa, o fosfolipídeo pode ser Iecitina de soja produzida com o nome comercial Solec pela Solae Company (St. Louis MO). A Iecitina de soja pode ser Solec® F, uma preparação modificada por enzimas seca, com óleos retirados, que contém cerca de 97% de fosfolipídeos. A lecitina de soja pode ser Solec® 8160, uma preparação hidroxilada seca, com óleos retirados, que contém cerca de 97% de fosfolipídeos. A Iecitina de soja pode ser Solec® 8120, uma preparação hidroxilada seca, com óleos retiradas, que contém cerca de 97% de fosfolipídeos. A Iecitina de soja pode ser Solec® 8140, uma preparação resistente ao calor seca, com óleos retirados, que contém cerca de 97% de fosfolipídeos. A Iecitina de soja pode ser Solec® R, uma preparação seca com óleos retirados em forma granular que contém cerca de 97% de fosfolipídeos.

Em uma realização preferida, o fosfolipídeo é fosfatidilcolina. Em outra realização preferida, o fosfolipídeo é fosfatidiletanolamina. Em uma realização especialmente preferida, o fosfolipídeo é lecitina. Em um exemplo de realização, o fosfolipídeo é lecitina de soja.

A razão entre o fosfolipídeo e o material oxidável pode variar e variará, dependendo da natureza do material oxidável e da preparação de fosfolipídeo. Particularmente, a concentração de fosfolipídeo será de uma quantidade suficiente para evitar a oxidação do material oxidável. A concentração do fosfolipídeo variará geralmente de cerca de 1% a cerca de 65% em peso do material oxidável. Em uma realização, a concentração do fosfolipídeo pode variar de cerca de 2% a cerca de 50% em peso do material oxidável. Em outra realização, a concentração do fosfolipídeo pode variar de cerca de 2% a cerca de 10% em peso do material oxidável. Em uma realização alternativa, a concentração do fosfolipídeo pode variar de cerca de 10% a cerca de 20% em peso do material oxidável. Em ainda outra realização, a concentração do fosfolipídeo pode variar de cerca de 20% a cerca de 30% em peso do material oxidável. Em ainda outra realização, a concentração do fosfolipídeo pode variar de cerca de 30% a cerca de 40% em peso do material oxidável. Em outra realização alternativa, a concentração do fosfolipídeo pode variar de cerca de 40% a cerca de 50% em peso do material oxidável. Em uma realização preferida, a concentração do fosfolipídeo pode variar de cerca de 15% a cerca de 35% em peso do material oxidável. Em um exemplo especial de realização, a concentração do fosfolipídeo pode variar de cerca de 25% a cerca de 30% em peso do material oxidável.

O tipo de material oxidável e o tipo de fosfolipídeo que compreende a composição pode variar e variará dependendo da aplicação ou uso pretendido da composição. A Tabela A apresenta exemplos não limitadores de materiais oxidáveis e fosfolipídeos que podem ser combinados na composição de acordo com a presente invenção.

Tabela a

Composições de Acordo com a Presente Invenção

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Em exemplo de realização, o fosfolipídeo é Iecitina e o material oxidável é óleo de frutos do mar que compreende ácidos graxos ômega 3 e ômega 6. Em exemplo alternativo de realização, o fosfolipídeo é Iecitina e o material oxidável é ácido graxo ômega 3. Em cada uma destas realizações, a concentração da Iecitina na composição é de cerca de 2% a cerca de 50% em peso do material oxidável e, mais tipicamente, cerca de 15% a cerca de 35% em peso do material oxidável. Em um exemplo de realização, a concentração da lecitina na composição é de cerca de 25% a cerca de 30% em peso do material oxidável.

C. Componentes Adicionais:

A composição pode compreender ainda pelo menos uma proteína. A proteína pode ser uma proteína vegetal, proteína animal, proteína fúngica, proteína microbiana ou sua mistura. Exemplos não limitadores de proteína animal apropriada para uso na presente invenção incluem caseína, proteína de soro do leite, gelatina ou sua mistura. Exemplos não limitadores de proteína vegetal incluem proteína de soja, proteína de milho, proteína de trigo, proteína de arroz, proteína de canola, proteína de ervilha ou sua mistura. A proteína de milho pode ser uma massa de glúten de milho ou, de maior preferência, zeina. A proteína de trigo pode ser glúten de trigo. Proteína vegetal preferida é proteína de soja.

A proteína de soja pode ser fornecida por meio de uma preparação de farinha de soja, um concentrado de proteína de soja ou um isolado de proteína de soja. Estas preparações de proteína de soja são tipicamente formadas a partir de um material de partida de soja, que podem ser grãos de soja ou derivado de soja. Preferencialmente, o material de partida de soja pode ser uma torta de soja, farelo de soja, massa de soja, flocos de soja ou mistura desses materiais. A torta, farelo, massa ou flocos de soja podem ser formados a partir de grãos de soja, de acordo com procedimentos convencionais na técnica. Isso significa que a massa de soja e o farelo de soja são geralmente formados por meio de extração de parte do óleo de grãos de soja por meio de pressão ou solventes; flocos de soja geralmente são formados por meio de rachadura, aquecimento e transformação em flocos de grãos de soja e redução do teor de óleo dos grãos de soja por meio de extração com solvente; e a massa de soja geralmente é formada por meio de moagem de torta, farelo ou flocos de soja.

A proteína pode ser modificada utilizando procedimentos conhecidos na técnica para aumentar a utilidade ou melhorar as características da proteína. As modificações incluem, mas sem limitar-se a, desnaturação ou hidrólise da proteína. A desnaturação ou hidrólise pode ser mediada quimicamente ou pode ser enzimática.

A composição pode compreender ainda pelo menos um antioxidante adicional que não é fosfolipídeo nem lecitina. O antioxidante adicional pode estabilizar adicionalmente o material oxidável. O antioxidante pode ser natural ou sintético. Antioxidantes apropriados incluem, mas sem limitar-se a, ácido ascórbico e seus sais, palmitato de ascorbila, estearato de ascorbila, anoxômero, N-acetilcisteína, isotiocianato de benzila, ácido o, m ou p-aminobenzóico (o é ácido antranílico, ρ é PABA), hidroxianisol butilado (BHA)1 hidroxitolueno butilado (BHT), ácido cafeico, cantaxantina, alfa- caroteno, beta-caroteno, beta-caraoteno, ácido beta-apo-carotenóico, carnosol, carvacrol, gaiato de cetila, ácido clorogênico, ácido cítrico e seus sais, extrato de trevo, extrato de grãos de café, ácido p-coumárico, ácido 3,4-di- hidroxibenzóico, N, N'-difenil-p-fenilenodiamina (DPPD), tiodipropionato de dilaurila, tiodipropionato de diestearila, 2,6-di-terc-butilfenol, gaiato de dodecila, ácido edético, ácido elágico, ácido eritórbico, eritorbato de sódio, esculetin, esculin, 6-etóxi-1,2-di-hidro-2,2,4-trimetilquinolina, gaiato de etila, etil maltol, ácido etilenodiaminotetraacético (EDTA), extrato de eucalipto, eugenol, ácido ferúlico, flavonóides (tais como catechin, epicatechin, gaiato de epicatechin, epigalocatechin (EGC), gaiato de epigalocatechin (EGCG), epigalocatechin-3- gaiato de polifenol), flavonas (tais como apigenin, crisin, luteolin), flavonóis (tais como datiscetin, miricetin, daemfero), flavanonas, fraxetin, ácido fumárico, ácido gálico, extrato de genciana, ácido glucônico, glicina, goma guaiacum, hesperetin, ácido alfa-hidroxibenzil fosfínico, ácido hidroxicinâmico, ácido hidroxiglutárico, hidroquinona, ácido N-hidroxissuccínico, hidroxitrirosol, hidroxiuréia, ácido láctico e seus sais, lecitina, citrato de lecitina; ácido R-alfa- lipóico, luteína, licopene, ácido málico, maltol, 5-metóxi triptamina, gaiato de metila, citrato de monoglicéride; citrato de monoisopropila; morin, beta- naftoflavona, ácido nordi-hidroguaiarético (NDGA), gaiato de octila, ácido oxálico, citrato de palmitila, fenotiazina, fosfatidilcolina, ácido fosfórico, fosfatos, ácido fítico, fitilubicromel, extrato de pimentão, gaiato de propila, polifosfatos, quercetin, trans-resveratrol, extrato de farelo de arroz, extrato de alecrim, ácido rosmarínico, extrato de salva, sesamol, silimarin, ácido sinápico, ácido succínico, citrato de estearila, ácido siríngico, ácido tartárico, timol, tocoferóis (ou seja, alfa, beta, gama e delta-tocoferol), tocotrienóis (ou seja, alfa, beta, gama e delta-tocotrienóis), tirosol, ácido vanílico, 2,6-di-terc-butil-4- hidroximetilfenol (ou seja, Ionox 100), 2,4-(tris-3',5'-bi-terc-butil-4'-hidroxibenzil)- mesitileno (ou seja, Ioniox 330), 2,4,5-tri-hidroxibutirofenona, ubiquinona, butil hidroquinona terciária (TBHQ), ácido tiodipropiônico, tri-hidróxi butirofenona, triptamina, tiramina, ácido úrico, vitamina K e derivados, vitamina Q10, óleo de gérmen de trigo, zeaxantina ou suas combinações. Antioxidantes preferidos incluem tocoferóis, palmitato de ascorbila e extrato de alecrim. A concentração do antioxidante adicional ou na combinação de antioxidantes pode variar de cerca de 0,001% a cerca de 5% em peso e, preferencialmente, cerca de 0,01% a cerca de 1% em peso.

D. Formação da Composição:

A composição de acordo com a presente invenção, ou seja, o um material oxidável estabilizado com fosfolipídeo, geralmente é formada por meio de contato, em primeiro lugar, do fosfolipídeo com solvente. O solvente pode ser polar ou apoiar. Exemplos não limitadores de solventes polares incluem água, etanol, glicerol, propileno glicol ou suas combinações. Exemplos não limitadores de solvente apoiar incluem pentano, hexano, heptano ou éter de petróleo (que é mistura de pentano, hexano e heptano). A mistura de fosfolipídeo e solvente pode ser aquecida, agitada e/ou misturada por meio de homogeneização. O material oxidável é colocado em contato em seguida com a mistura de fosfolipídeo e solvente e, novamente, a mistura pode ser aquecida, agitada e/ou misturada por meio de homogeneização. Em algumas realizações, pelo menos uma proteína ou pelo menos um antioxidante adicional pode ser agregado à mistura.

Em realizações que compreendem solvente polar, pode-se formar emulsão que compreende gotículas de fosfolipídeo e material oxidável no solvente aquoso. As gotículas da emulsão podem ser encapsuladas utilizando métodos descritos no capítulo (II) (d). Alternativamente, a fase aquosa pode ser removida da emulsão por meio de métodos bem conhecidos na técnica, tais como secagem por pulverização, secagem por congelamento ou evaporação a vácuo. O material oxidável estabilizado com fosfolipídeo resultante é estável, desde que permaneça substancialmente livre de água. O material oxidável estabilizado com fosfolipídeo pode também ser encapsulado por meio de métodos descritos no capítulo (II) (d).

Em realizações que compreendem solvente apoiar, geralmente é formada mistura homogênea. O solvente apoiar pode ser removido da mistura para formar o material oxidável estabilizado com fosfolipídeo. Alternativamente, microcápsulas que compreendem o material oxidável estabilizado com fosfolipídeo podem ser formados a partir da mistura utilizando método descrito no capítulo (II) (d). O solvente pode ser removido antes ou durante o processo de encapsulação.

II. Microcápsulas:

Para fornecer um ambiente substancialmente livre de água para a composição de acordo com a presente invenção, outro aspecto da presente invenção fornece microcápsulas que compreendem um material de núcleo e uma parede de cobertura que encapsula o material de núcleo. O material de núcleo compreende um material oxidável estabilizado com fosfolipídeo, em que a concentração do fosfolipídeo varia de cerca de 2% a cerca de 50% em peso do material oxidável. A parede de cobertura protege o material de núcleo, de forma que se encontre em ambiente substancialmente livre de água.

A. Material de Núcleo:

O material de núcleo da microcápsula compreende um material oxidável conforme descrito no capítulo (I) (a) e um fosfolipídeo conforme descrito no capítulo (I) (b), que foram combinados para formar o material oxidável estabilizado com fosfolipídeo conforme descrito no capítulo (I) (d). O material de núcleo pode compreender adicionalmente pelo menos uma proteína ou pelo menos um antioxidante adicional que não seja fosfolipídeo ou lecitina, conforme descrito no capítulo (I) (c).

B. Parede de Cobertura:

Como apreciarão os técnicos no assunto, os materiais que compreendem a parede de cobertura podem variar e variarão dependendo de uma série de fatores, que incluem o material de núcleo e o uso pretendido da microcápsula. De forma geral, caso a microcápsula deva ser utilizada em uma aplicação alimentícia, a parede de cobertura será preferencialmente um material de grau alimentício. O material da parede de cobertura pode ser biopolímero, polímero semi-sintético ou sua mistura. A microcápsula pode compreender uma camada de parede de cobertura ou várias camadas de parede de cobertura, camadas estas que podem ser do mesmo material ou de materiais diferentes.

Em uma realização, o material da parede de cobertura pode compreender polissacarídeo ou uma mistura de sacarídeos e glicoproteínas extraídas de planta, fungo ou micróbio. Exemplos não limitadores incluem amido de milho, amido de trigo, amido de batata, amido de tapioca, celulose, hemicelulose, dextrans, maltodextrina, ciclodextrinas, inulinas, pectina, mananas, goma arábica, goma de grãos de alfarroba, goma de mesquita, goma guar, goma caraia, goma ghatti, goma tragacanto, funori, carragenos, agar, alginatos, quitosanas ou goma gellan.

Em outra realização, o material de parede de cobertura pode compreender uma proteína. Proteínas apropriadas incluem, mas sem limitar-se a gelatina, caseína, colágeno, proteínas de trigo, proteínas de soja, proteína de arroz e proteínas de milho.

Em uma realização alternativa, o material de parede de cobertura pode compreender gordura ou óleo e, particularmente, óleo ou gordura com alta temperatura de fusão. A gordura ou o óleo pode ser hidrogenado ou parcialmente hidrogenado e, preferencialmente, é derivado de planta. A gordura ou o óleo pode compreender glicérides, ácidos graxos livres, ésteres de ácidos graxos ou sua mistura.

Em ainda outra realização, o material de parede de casca pode compreender cera comestível. Ceras comestíveis podem ser derivadas de animais, insetos ou plantas. Exemplos não limitadores incluem cera de abelhas, lanolina, cera de loureiro, cera de carnaúba e cera de farelo de arroz. O material de parede de cobertura pode também compreender uma mistura de biopolímeros. Como exemplo, o material de parede de cobertura pode compreender uma mistura de polissacarídeo e gordura.

Em ainda outra realização, o material de parede de cobertura pode compreender um polímero semi-sintético. Polímeros semi-sintéticos incluem, mas sem limitar-se a, celuloses semi-sintéticas e amidos semi- sintéticos. As celuloses semi-sintéticas incluem metilcelulose, etilcelulose, hidroxietilcelulose, carboximetilcelulose, hidroxipropilcelulose, hidroxipropilmetilcelulose, celulose sulfonatada, acetato de celulose, ftalato acetato de celulose, trimelitato acetato de celulose, etil ftalato de celulose e viscose. Amidos semi-sintéticos apropriados incluem amido hidrossolúvel, amido carboximetilado, amido de dialdeído, amido hidrofobicamente modificado, amido oxidado, amido eterificado e amido esterificado.

Sem restrições a nenhuma teoria específica, a parede de cobertura pode encapsular o material de cobertura, de forma a preservar e proteger o núcleo de material oxidável estabilizado com fosfolipídeo. Ao utilizar- se a microcápsula em produtos alimentícios que contêm umidade, a parede de cobertura serve de barreira substancial à umidade, de forma a proteger e estabilizar o núcleo de material oxidável estabilizado com fosfolipídeo. Em outras palavras, a parede de cobertura geralmente é substancialmente impermeável à água. Desta forma, a parede de cobertura preferencialmente é estruturalmente intacta; isso significa que a cobertura preferencialmente não é mecanicamente danificada nem sofre erosão química, de forma a permitir a entrada fácil de água no núcleo. Preferencialmente, a cobertura é substancialmente impermeável a água até que a ingestão da micropartícula em um produto alimentício seja ingerida.

Como apreciarão os técnicos no assunto, a parede de cobertura geralmente é construída de forma a proteger o material de núcleo durante a armazenagem mas, mediante ingestão, a parede de cobertura será comprometida para permitir a liberação do material de núcleo. Desta forma, o(s) material(is) que compreende(m) a parede de cobertura e a espessura da parede de cobertura pode(m) variar e variará(ao) dependendo das condições sob as quais a microcápsula deve ser utilizada. Ou seja, se a microcápsula for adicionada a alimento com baixo teor de umidade ou adicionada a alimento com alto teor de umidade.

C. Propriedades Físicas da Microcápsula:

O tamanho e o formato das microcápsulas pode variar e variará sem abandonar o escopo da presente invenção. Geralmente, o seu tamanho pode ser medido em termos do diâmetro de esfera que ocupa o mesmo volume da microcápsula sendo medida. O diâmetro característico de microcápsula pode ser determinado diretamente, por exemplo, por meio de inspeção de fotomicrografia. O tamanho das microcápsulas pode variar e variará, dependendo da condição utilizada para formar as partículas e do tipo de encapsulação. Tipicamente, microcápsula de acordo com a presente invenção pode possuir um diâmetro de dez nanômetros a cerca de quinhentos micrômetros.

A distribuição de tamanho de uma amostra de microcápsulas pode ser medida utilizando um analisador de partículas por meio de um método de difusão de radiação laser. Geralmente, analisadores de tamanho de partículas são programados para analisar partículas como se fossem esferas perfeitas e relatar distribuição de diâmetros volumétricos para amostra em base volumétrica. Um exemplo de analisador de partículas apropriado é o Dimensionador Malvern Zeta (Malvern Instruments, Worcestershire, Reino Unido).

A espessura de cobertura de microcápsulas pode ser um fator importante em alguns casos. Paredes de cobertura que são finas demais podem possuir uma integridade insuficiente para suportar forças mecânicas e permanecer intactas. Paredes de cobertura que não possuem uma integridade mecânica podem ser propensas a defeitos e destruição, de forma a permitir acesso de água ao material de núcleo. Paredes de cobertura que são espessas demais podem não ser econômicas e podem atrasar a liberação dos materiais de núcleo no trato digestivo.

A espessura da parede de cobertura de microcápsulas de acordo com a presente invenção pode ser expressa na forma de percentual que representa a razão entre o peso da cobertura e o peso do material de núcleo. Conseqüentemente, a razão em peso entre a cobertura e o núcleo pode ser de menos de cerca de 65% (tal como cerca de 1% ou 5% a cerca de 65%). Alternativamente, a razão em peso pode ser de menos de cerca de 35% (tal como cerca de 1% a 35%). Em ainda outra realização, a razão em peso é de menos de cerca de 15% (tal como cerca de 1% a 15%). Geralmente, para microcápsulas que possuem uma razão em peso entre parede e núcleo de cerca de 5% a cerca de 15%, a espessura equivalente de coberturas é de cerca de 1,5% a cerca de 5% do diâmetro de microcápsula.

Como forma de exemplo, a espessura da parede de cobertura equivalente de microcápsula que possui diâmetro de cerca de 0,1 micrômetros a cerca de 60 micrômetros pode ser tipicamente de cerca de 0,001 micrômetros a 4 micrômetros. De forma similar, para diâmetros de microcápsula de cerca de 1 micrômetro a 30 micrômetros, a espessura da parede de cobertura equivalente pode ser de cerca de 0,01 micrômetros a 2 micrômetros. Para diâmetros de microcápsulas de cerca de 1 micrômetro a 6 micrômetros, a espessura de parede de cobertura equivalente pode ser tipicamente de cerca de 0,01 micrômetros a 0,4 micrômetros.

D. Métodos de Microencapsulação:

A presente invenção refere-se, em parte, a microcápsulas que contêm material de núcleo nele contido. De forma geral, o material de núcleo pode ser encapsulado pela parede de cobertura para formar uma microcápsula de acordo com a presente invenção por meio de métodos conhecidos no assunto. Como apreciarão os técnicos no assunto, o método de encapsulação pode variar e variará dependendo dos compostos utilizados para formar o material de núcleo e a parede de cobertura e as características físicas desejadas das próprias microcápsulas. Além disso, mais de um método de encapsulação pode ser empregado de forma a criar microcápsula com múltiplas camadas ou o mesmo método de encapsulação pode ser empregado seqüencialmente para criar microcápsula com múltiplas camadas. Métodos de microencapsulação podem incluir secagem por pulverização, encapsulação por disco de centrifugação (também conhecida como encapsulação por separação de suspensão giratória), encapsulação de fluidos supercríticos, microencapsulação por suspensão de ar, encapsulação por leito fluidificado, resfriamento por pulverização (incluindo encapsulação de matrizes), encapsulação por extrusão, extrusão centrífuga, coacervação, esferas de alginato, encapsulação de lipossomos, encapsulação por inclusão, encapsulação de coloidossomos, microencapsulação sol-gel e outros métodos de microencapsulação conhecidos na técnica.

Métodos de encapsulação por secagem por pulverização são bem conhecidos na técnica. Vide, por exemplo, S. Gouin (2004), Trends in Food Science and Technology 15: 330-347 e Langrish e Fletcher (2001), Chemical Engineering Process 40: 345-354. Encapsulação por secagem por pulverização pode incluir sistemas bifásicos aquosos (Millqvist et al (2000), J. Colloid and Interface Science 225: 54-61) e microcápsulas em diversas camadas (Edris e Benrgnstahl (2001), Nahrung/Food 45: 133-37).

Métodos de encapsulação que utilizam o método de disco de centrifugação são conhecidos na técnica (vide o Pedido de Patente Norte- Americano n° 2006/0078598). O método de disco de centrifugação utiliza tipicamente emulsão ou suspensão que inclui o ingrediente e a composição de revestimento. A emulsão ou suspensão é alimentada para a superfície de disco, onde pode formar camada umedecida fina que, à medida que o disco gira, rompe-se em gotículas suspensas no ar a partir de forças de tensão superficial que induzem instabilidades termodinâmicas. Os ingredientes encapsulados resultantes podem ser revestidos individualmente em forma geralmente esférica ou embutidos em matriz da composição de revestimento. Como a emulsão ou suspensão não é extrudada através de orifícios, este método permite o uso de revestimento com viscosidade mais alta e permite carga mais alta do ingrediente no revestimento.

Métodos de microencapsulação utilizando fluidos supercríticos são bem conhecidos na técnica. Vide, por exemplo, a Patente Norte-Americana n° 6.087.003; Ribeiro et al (2003), J. of Microencapsulation 20: 97-109; Ribeiro et al (2003), J. of Microencapsulation 20: 110-128; Thies et al (2003), J. of Microencapsulation 20: 87-96; e PCT WO 1998/15348. Estes métodos podem incluir métodos com base em Expansão Rápida de Soluções Supercríticas (RESS).

Métodos de encapsulação utilizando processo de suspensão em ar são bem conhecidos na técnica (vide WO 1997/14408). De forma geral, o material de núcleo é revestido com a parede de cobertura enquanto suspenso em fluxo de ar que se move para cima. Os materiais de núcleo são tipicamente sustentados por placa perfurada que possui diferentes padrões de orifícios dentro e fora de inserto cilíndrico. Os orifícios geralmente possuem um tamanho que permite a elevação de ar suficiente através do espaço anular externo para fluidificar os materiais de núcleo em deposição. A maior parte do ar em elevação, que é geralmente aquecido, flui para o interior do cilindro, fazendo com que os materiais de núcleo elevem-se rapidamente. No topo, à medida que o fluxo de ar diverge e reduz a velocidade, os materiais de núcleo depositam-se sobre o leito externo e movem-se para baixo para repetir o ciclo. Geralmente, os materiais de núcleo passam através do cilindro interno muitas vezes em alguns minutos, até o término do processo de encapsulação. Métodos de encapsulação de leito fluidificado também são bem conhecidos na técnica (vide S. Gouin (2004), Trends in Food Science and Technology 15: 330- 347 para análise).

Encapsulação de leito fluidificado pode ser encapsulação de leito fluidificado giratório, Wurster ou de pulverização superior. Quando o material de núcleo compreende líquido, pode-se utilizar uma extrusão centrífuga para encapsulação. Neste processo, materiais de núcleo que compreendem líquidos são encapsulados utilizando cabeça de extrusão giratória que contém bocais concêntricos. Jato de líquido central é rodeado por uma solução de parede de cobertura. À medida que o jato move-se através do ar, ele se rompe, devido à instabilidade Rayleigh, em gotículas de material de núcleo, cada qual revestida com a solução de parede de cobertura. Enquanto as gotículas estiverem voando, a parede de cobertura fundida pode ser endurecida ou o solvente pode ser evaporado da solução de parede de cobertura para formar microcápsulas.

Métodos de microencapsulação por extrusão são bem conhecidos na técnica. Vide Schultz (1956), Food Technology 10: 57-60; Patente Norte- Americana n° 2.809.895; S. Gouin (2004), Trends in Food Science and Technology 15: 330-347. Microencapsulação por extrusão pode ser realizada sob baixas temperaturas ou altas temperaturas. Além disso, microencapsulação por extrusão pode ser realizada com baixo teor de umidade ou alto teor de umidade.

Métodos de coacervação são bem conhecidos na técnica (vide S. Gouin (2004), Trends in Food Science and Technology 15: 330-347 para análise). Da forma utilizada no presente, "coacervação" também se refere a coacervação de complexos. A cobertura resultante após a microencapsulação por coacervação pode ou não ser reticulada. Além disso, pode-se utilizar coacervação para criar microcápsulas com múltiplas camadas. Essas cápsulas com múltiplas camadas podem ser criadas unicamente por meio do processo de coacervação ou podem ser criadas utilizando um processo de encapsulação separado além do processo de coacervação.

Métodos de encapsulação por inclusão são bem conhecidos na técnica (vide S. Gouin (2004), Trends in Food Science and Technology 15: 330- 347 para análise). De forma geral, encapsulação por inclusão designa a associação do ingrediente encapsulado em um material de cobertura que contém cavidade. O ingrediente encapsulado é mantido no interior da cavidade por meio de ligação de hidrogênio, forças Van der Waals ou pelo efeito hidrofóbico dirigido por entropia (S. Gouin (2004), Trends in Food Science and Technology 15, pág. 340).

Métodos de encapsulação de coloidossomos são bem conhecidos na técnica (vide S. Gouin (2004), Trends in Food Science and Technology 15: 330-347; Dinsmore et al (2002), Science 298: 1006-1009). Tipicamente, coloidossomos relembram lipossomos, mas coberturas de coloidossomos são compostas de partículas de colóides. As coberturas podem ser reticuladads ou sinterizadas.

Métodos de encapsulação utilizando esferas de alginato, lipossomos, resfriamento por pulverização e encapsulação sol-gel também são conhecidos na técnica (vide S. Gouin (2004), Trends in Food Science and Technology 15: 330-347 para análise).

III. Produtos Alimentícios:

Um aspecto adicional da presente invenção é o fornecimento de um produto alimentício que compreende um material comestível e uma microcápsula. A microcápsula compreende um material de núcleo e uma parede de cobertura que encapsula o material de núcleo. O material de núcleo compreende um material oxidável estabilizado com fosfolipídeo, em que a concentração do fosfolipídeo no material de núcleo varia de cerca de 2% a cerca de 50% em peso do material oxidável. Conforme descrito acima no capítulo (II) (b), a natureza da parede de cobertura da microcápsula variará, dependendo do tipo de alimento ao qual a microcápsula deve ser incorporada.

Em uma realização, o produto alimentício pode ser bebida líquida. Exemplos não limitadores de bebida líquida incluem leite, bebidas lácteas aromatizadas, leite de cabra, iogurte líquido, leite de soja, leite de arroz, bebidas de frutas, bebidas aromatizadas de frutas, bebidas vegetais, bebidas nutricionais, bebidas energéticas, bebidas esportivas, fórmulas infantis, chás e bebidas de café.

Em outra realização, o produto alimentício pode também ser produto lácteo ou de ovos. Exemplos de produtos lácteos incluem, mas sem limitar-se a queijo, sorvete, produtos de sorvete, iogurte, creme de leite, creme azedo, queijo cottage, leite integral, claras de ovos e substitutos de ovos.

Em uma realização alternativa, o produto alimentício pode ser produto com base em cereal. Exemplos não limitadores de produtos alimentícios derivados de cereais incluem cereais matinais, macarrão, pães, produtos assados (ou seja, bolos, tortas, rocamboles, biscoitos, bolachas), tortillas, barras de cereais, barras nutritivas e barras energéticas. O produto alimentício pode ser suplemento nutricional.

Em ainda outra realização, o produto alimentício pode ser um produto derivado de vegetais. Exemplos de produtos alimentícios derivados de vegetais incluem proteínas vegetais texturizadas, tofu, flocos de milho, flocos de batata, flocos de legumes, pipoca e produtos de chocolate.

Em ainda outra realização, o produto alimentício pode ser um produto de carne ou análogo de carne. Exemplos de produtos de carne incluem, mas sem limitar-se a carnes processadas, carnes fragmentadas e produto de carne de músculo inteiro. A carne pode ser carne animal ou carne de frutos do mar. O análogo de carne pode ser um vegetal texturizado ou uma proteína láctea que imite a textura de carne animal ou de frutos do mar. O análogo de carne pode ser a carne de produto alimentício, no todo ou em parte. O produto alimentício pode também ser um produto alimentício enlatado ao qual adiciona-se a microcápsula para evitar oxidação durante o processo de aquecimento.

Em ainda outra realização, o produto alimentício pode ser um produto para animais. O animal pode ser animal de companhia, animal agrícola ou organismo aquático. Exemplos não limitadores de produtos alimentícios animais incluem ração enlatada, ração seca, ração animal agrícola e suplementos alimentares animais agrícolas. Os alimentos podem ser peletizados, extrudados ou formados por meio de outros métodos. Os alimentos ou suplementos alimentares podem ser líquidos. Exemplos incluem alimentos para filhotes de animais monogástricos, substituintes de leite de bezerro ou óleos de peixe e outros utilizados para suplementar rações animais.

Outro aspecto da presente invenção fornece produtos alimentícios tratados com a composição de acordo com a presente invenção. A composição pode ser pulverizada ou aplicada a um produto alimentício. Exemplos não limitadores de produtos alimentícios apropriados incluem barras alimentícias, barras nutritivas, lanches, nozes, aveia, biscoitos, bolachas, peixe seco ou produtos de frutos do mar e rações animais ou lanches para animais. A composição pode ser adicionada diretamente a alimentos sensíveis à oxidação. Exemplos incluem, mas sem limitar-se a óleos de cozimento, óleos de fritura, óleos de pulverização, coberturas de salada, margarinas, óleos de nozes, óleos de ervas ou especiarias, líquidos cremosos, produtos cremosos estáveis em armazenagem, óleos de peixe, molho de peixe, suplementos nutricionais que contêm óleos e vitaminas lipossolúveis e preparações farmacêuticas que contêm óleos ou lipídeos oxidáveis.

IV. Produtos Não Alimentícios:

Um aspecto adicional da presente invenção fornece produtos não alimentícios que compreendem materiais oxidativos estabilizados com fosfolipídeos ou microcápsulas que compreendem materiais oxidativos estabilizados com fosfolipídeos. O produto não alimentício pode ser um cosmético, um umectante do corpo ou um creme antienvelhecimento para seres humanos, ou pode ser um produto para evitar a oxidação de óleo de revestimento de animais ou evitar odor de animais. O produto não alimentício pode ser um produto de fragrância ou um produto refrescante do ar. O produto não alimentício pode ser uma tinta ou verniz. O produto não alimentício pode ser óleo mineral, óleo sintético ou biodiesel.

Definições

Da forma utilizada no presente, o termo "microcápsula" designa uma composição que compreende um material de núcleo e uma parede de cobertura que rodeia ou encapsula o material de núcleo.

A expressão "material oxidável", da forma utilizada no presente, designa um material que compreende lipídeo oxidável. O material pode ser uma mistura bruta ou uma preparação altamente purificada.

O termo "fosfolipídeo", da forma utilizada no presente, designa, de forma geral, um fosfolipídeo que contém glicerol, tal como fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilinositol, fosfatidilserina e difosfatidilglicerol. Lecitina compreende uma mistura de glicerofosfolipídeos.

A expressão "substancialmente livre de água", da forma utilizada no presente, designa que o material oxidável estabilizado com fosfolipídeo é mais de cerca de 90% livre de água, de maior preferência mais de cerca de 95% livre de água, de preferência ainda maior mais de cerca de 97% livre de água e, de preferência ainda maior, mais de 99% livre de água.

Como várias alterações poderão ser feitas na composição, produtos e métodos acima sem abandonar o escopo da presente invenção, pretende-se que todo o conteúdo do relatório descritivo acima e dos exemplos fornecidos abaixo seja interpretado como ilustrativo e não em sentido limitador.

Exemplos

Os exemplos a seguir ilustram várias realizações da presente invenção. Exemplo 1

Estabilidade de Microcápsulas de Óleo de Peixe Ômega 3 Estabilizadas com Lecitina

A capacidade de evitar a oxidação de óleos de peixe ômega 3 de lecitina foi examinada por meio da preparação de microcápsulas que compreendem óleos de peixe ômega 3 e lecitina. Para tanto, emulsões de óleo de peixe preparadas com concentrações crescentes de lecitina foram preparadas, encapsuladas e secas por pulverização. O percentual de lecitina no óleo de peixe variou de 0,1% a 50% (vide Tabela 1).

Preparação de microcápsulas: a solução A foi preparada por meio de aquecimento de 4781 partes de água da torneira até o ponto de ebulição e resfriamento em seguida a 70-80 0C. A esta, foram adicionadas quatorze partes de citrato de sódio e as quantidades de lecitina relacionadas na Tabela 1. Duas preparações diferentes de lecitina foram utilizadas: Solec 8160, preparação de lecitina modificada por enzimas, e Solec F, lecitina não modificada. A mistura foi mantida a 70 0C e agitada até a dissolução dos pós. Em seguida, 105 partes de isolado de proteína de soja Supro® EX 45 foram adicionadas e a mistura foi aquecida a 70-75 0C e agitada até a dissolução da proteína de soja. Solução aquosa de ácido cítrico a 33% foi adicionada para ajustar o pH em 3,7 a 3,8. A mistura foi homogeneizada a 27,6 MPa para obter boa dispersão, à qual adicionou-se óleo de peixe ômega 3 (ROPUFA, DSM Nutriceuticals, Parsippany NJ) nas quantidades relacionadas na Tabela 1 e a calda foi misturada por um a dois minutos. A calda foi submetida a homogeneização de dois estágios a 44,8 MPa para o primeiro estágio e 3,4 MPa para o segundo estágio, para obter emulsão que compreende partículas de óleo de peixe e lecitina.

A Solução B foi preparada por meio de mistura de 2800 partes de água da torneira e 800 partes de gelatina a 40 0C. O pH foi ajustado em 6,5 com hidróxido de sódio aquoso e 400 partes de goma arábica foram adicionadas para obter a composição de revestimento externo. A solução foi mantida a 40°C e adicionou-se 4000 partes de Solução A ao recipiente contendo Solução B (4000 partes). O pH da mistura foi imediatamente reduzido para valor de 4 por meio da adição de solução aquosa de ácido cítrico a 33%. A mistura foi resfriada em seguida a 5°C com agitação e seca por pulverização utilizando temperatura de entrada de 200°C e temperatura de saída de 100°C. As preparações de microcápsulas foram armazenadas a 4-5°C.

Tabela 1

QUANTIDADES DE LECITINA E OLEO DE SOJA UTILIZADAS NA FABRICACAO DE MICROCAPSULAS

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Estabilidade oxidativa: a estabilidade de oxidação das microcápsulas preparadas acima foi avaliada utilizando o método de índice de Estabilidade de Oxidação (OSI), método aprovado pela Sociedade Norte- Americana de Químicos de Óleo (Método Oficial AOCS Cd 12b-92). Este método mede o período de tempo durante o qual os óleos são resistentes à oxidação. Após este período de tempo, ou o período de indução, a velocidade de oxidação aumenta rapidamente. Durante o procedimento de OSI, fluxo de ar passa através de amostra de óleo, que é aquecida a 110 ºC, e o ar efluente da amostra de óleo é borbulhado através de recipiente de teste contendo água deionizada, cuja condutividade é continuamente monitorada ao longo do tempo. À medida que o óleo se oxida, ácidos orgânicos voláteis são gerados e ficam capturados na água, de forma a aumentar a sua condutividade. O valor OSI é definido como o período de indução em horas e representa matematicamente o ponto de inflexão (segundo derivado) da curva de condutividade que reflete a alteração máxima da velocidade de oxidação.

Quanto mais alto o valor OSI1 mais estável o óleo.

Amostra de cada uma das microcápsulas foi misturada com peso igual de óleo mineral inerte. Amostras de linha base que compreendem óleo de peixe ômega 3 (linha base A) e mistura 1:1 de Iecitinas Solec 8160 e Solec F (linha base B) também foram conduzidas. Os valores OSI são apresentados na Tabela 2. Lecitina estabilizou o óleo de peixe no núcleo das microcápsulas de forma dependente da concentração.

Tabela 2

ESTABILIDADE DE MICROCAPSULAS DE OLEO ESTABILIZADAS COM LECITINA

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EXEMPLO 2

ESTABILIDADE DE OLEOS ESTABILIZADOS COM LECITINA ENCAPSULADOS CONTRA NAO ENCAPSULADOS

Foi comparada a estabilidade de preparações encapsuladas e não encapsuladas de óleos estabilizados com lecitina. Microcápsulas que compreendem óleo de peixe ômega 3 e diferentes percentuais de lecitina que variam de 0,1% a 50% (em peso do óleo) foram preparadas e encapsuladas conforme essencialmente descrito no Exemplo 1. Óleos de peixe estabilizados com lecitina foram preparados por meio de dissolução da quantidade apropriada de lecitina (3% a 30%) em água (com ou sem adição de proteína), adição do volume apropriado de óleo de peixe ômega 3 e homogeneização da mistura para criar emulsão. A água foi removida da emulsão por meio de secagem por pulverização para formar os óleos estabilizados com lecitina.

A estabilidade oxidativa dos óleos estabilizados com lecitina e das microcápsulas foi medida utilizando o método OSI essencialmente conforme descrito no Exemplo 1. Conforme exibido na Figura 1, as microcápsulas apresentaram valores OSI mais altos, ou seja, eram mais estáveis que os óleos estabilizados com lecitina em cada nível de lecitina. Exemplo 3

Valores de Peróxido de Óleos Estabilizados com Lecitina

A estabilidade oxidativa de óleos de peixe estabilizados com lecitina também foi analisada por meio de medição direta dos níveis de peróxidos nas preparações. Os valores de peróxido (PV) são expressos na forma de mmol/kg de óleo. Óleos de peixe ômega 3 estabilizados com Iecitina que compreendem 3,1%, 6,4%, 12%, 20% ou 40% de Iecitina (em peso do óleo) foram preparados conforme descrito no Exemplo 2 e foram armazenados a 4-5 0C. Os valores de peróxido foram determinados nos óleos estabilizados com Iecitina nos dias 0, 3, 6, 9, 16 e 24.

Conforme exibido na Figura 2, a melhor proteção foi fornecida a 20% de lecitina, em todos os momentos. Percentuais mais baixos e mais altos de lecitina forneceram menor estabilidade oxidativa. A plotagem quadrática apresentada na Figura 3 confirma a ocorrência de estabilização ideal em concentração de lecitina de cerca de 25 a 30% com concentrações mais baixas e mais altas de lecitina fornecendo menor estabilização. Além disso, este efeito bifásico foi mais notável ao longo do tempo.

Exemplo 4

Estabilidade de Microcápsulas Conforme Monitorado por Meio da

Produção de Propanal

Propanal é o aldeído do grupo propila de três carbonos e serve como excelente marcador para a oxidação de ácidos graxos ômega 3. Desta forma, a produção de propanal pode ser utilizada para deduzir aquela quantidade de degradação oxidativa de óleos ômega 3 e determinar a estabilização subseqüente fornecida por lecitinas. Lecitina, por si própria, contém ácidos graxos insaturados, especialmente o ácido graxo ômega 6 ácido linoléico (18:2), cuja concentração é de mais de 50%. Marcador para a decomposição oxidativa de ácido linoléico é hexanal, o aldeído do grupo hexanila com seis carbonos. Métodos de detecção por ionização de chama - cromatografia de gás (GC-FID) foram otimizados para detectar propanal e hexanal.

Microcápsulas que compreendem óleo de peixe ômega 3 estabilizado com Iecitina foram preparados essencialmente conforme descrito no Exemplo 1. A concentração da Iecitina no material de núcleo da microcápsula foi de 0,1%, 6,4%, 12%, 30% ou 40% em peso do óleo de peixe. Os níveis de propanal foram medidos nos dias 0, 1, 2 e 3. Dentre os percentuais de Iecitina testados, os níveis mais baixos de propano foram observados em microcápsulas que compreendem 12% de Iecitina (dados não exibidos). O desenvolvimento de propanal foi monitorado em microcápsulas que compreendem 12% de Iecitina ao longo de período de cerca de sessenta horas. As áreas de pico sob as curvas são apresentadas na Figura 4. Este experimento revelou que a produção de propanal foi linear ao longo do tempo. O desenvolvimento de hexanal, que é o produto de decomposição de ácidos ômega 6 em lecitina, também foi monitorado em microcápsulas que compreendem 12% de lecitina ao longo do tempo (Figura 5). A produção de hexanal também foi linear ao longo do tempo, mas os níveis de hexanal foram uma ordem de magnitude mais baixos que os de propanal.

Exemplo 5

Estrutura de Microcápsula Microcápsulas que compreendem óleo de peixe ômega 3, 6,4% de lecitina e proteína de soja foram preparadas essencialmente conforme descrito no Exemplo 1. Microcápsulas foram preparadas para TEM por meio de desidratação em etanol e óxido de propileno, após o quê foram embutidas em resina Epon. Seções ultrafinas (cerca de 50 nm) foram cortadas utilizando ultramicrotomo, posicionado sobre grade TEM, e observadas por meio de TEM. A Figura 6 apresenta imagem de microcápsula típica. O diâmetro do material de núcleo foi de cerca de 1,7 μm e a parede de cobertura possuía espessura de cerca de 130 nm. Observe-se que a parede de cobertura compreende muitas camadas mais finas de cerca de 16 nm.

Exemplo 6

Anhoxidantes Adicionais Estabilizam Adicionalmente as Microcápsulas Microcápsulas que compreendem óleo de peixe ômega 3 e 6,4% ou 30% de Iecitina (em peso do óleo) foram preparadas isoladamente ou com 0,5% de extrato de alecrim, 0,04% de palmitato de ascorbila, 0,5% de tocoferóis misturados, ou sua combinação, essencialmente conforme descrito no Exemplo 1. A estabilidade oxidativa destas preparações foi avaliada utilizando o método OSI e plotada na Figura 7. Microcápsulas que compreendem 30% de Iecitina foram estabilizadas por mais tempo que as que compreendem 6,4% de lecitina. Embora a adição da maior parte dos antioxidantes aumentasse um pouco a estabilidade das microcápsulas, a adição dos tocoferóis misturados produziu o maior efeito protetor nas microcápsulas que compreendem 30% de lecitina.

Exemplo 7

Análise de Voláteis nos Óleos Estabilizados com Lecitina

Embora a adição de ácidos graxos ômega 3 forneça benefícios à saúde, a adição de óleos de peixe a produtos alimentícios eleva a possibilidade de que o alimento terá sabor e/ou aroma de peixe. Para abordar esta possibilidade, os níveis de cinco voláteis que se presume sejam responsáveis pelo odor/sabor de peixe foram medidos em óleo estabilizado com lecitina a 6% e óleo estabilizado com lecitina a 23%. Método de espectrometria de massa e cromatografia de gás (GC MS) foi otimizado para medir 1-penten-3-ona, Ε-2-hexenal, Ζ-4-heptenal, E,E-2,4- heptadienal e E,Z-2,6-nonadienal.

Conforme exibido na Figura 8, os níveis dos cinco voláteis foram mais baixos no óleo estabilizado com lecitina a 23% sem antioxidantes adicionais que no óleo estabilizado com Iecitina a 6% sem antioxidantes adicionais. A adição de tocoferóis reduziu drasticamente os níveis desses voláteis nas duas preparações. A adição suplementar de extrato de alecrim e palmitato de ascorbila junto com os tocoferóis misturados não forneceu nenhuma redução adicional dos níveis destes compostos.

Exemplo 8

Análise Sensorial das Microcápsulas

Método de seleção sensorial particular, o método de Seleção

Quantitativa Solae (SQS), foi utilizado para determinar o grau de sabor de "peixe" nas microcápsulas em comparação com amostra controle. Microcápsulas que compreendem óleo de peixe ômega 3 e diferentes percentuais de Iecitina (1% a 30%) foram preparadas e fornecidas para um quadro de provadores. A amostra controle foi óleo de peixe comercial (óleo de peixe encapsulado Ocean Nature Meg-3). Para avaliar cada amostra de teste, cada assessor girou cada xícara três vezes, mantendo o fundo da xícara sobre a mesa. Após assentamento da amostra por dois segundos, cada assessor sorveu cerca de 10 ml (duas colheres de chá), sibilou-os em volta da sua boca por dez segundos e expectorou em seguida. O assessor avaliou então as diferenças entre a amostra de teste e a amostra de controle de acordo com a escala apresentada na Tabela 3. Quanto menos "sabor de peixe" tivesse a amostra, mais baixa a avaliação.

A avaliação média de sabor de peixe para cada concentração de lecitina é apresentada na Figura 9. As avaliações SQS mais baixas foram obtidas com microcápsulas que compreendem 20% de lecitina. Estes dados sustentam os dados químicos apresentados acima. Tabela 3

Sistema de Avaliação SQS

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Exemplo 9

Avaliações SQS de Barras Alimentícias com Sabor de Chocolate

As características sensoriais das microesferas foram adicionalmente caracterizadas por meio de preparação de barras alimentícias com sabor de chocolate com 100 mg de microcápsulas que compreendem 6,4% ou 30% de lecitina. A análise de SQS utilizada acima foi expandida para incluir atributos sensoriais adicionais (vide Tabela 4). O sabor geral, sabor de chocolate, e sensação granulada na boca das amostras também foram avaliados. A análise de SQS foi adicionalmente modificada para determinar diferenças quantitativas direcionais entre a amostra de teste e a amostra de controle. Caso amostra de teste recebesse avaliação 2, 3 ou 4, a avaliação era expandida para permitir que o provador avaliasse a amostra de teste como possuindo "mais" ou "menos" atributo com relação à amostra de controle (que recebeu 0). Desta forma, caso a amostra de teste possuísse levemente mais, moderadamente mais ou extremamente mais do atributo que a amostra de controle, eram atribuídas avaliações de +1, +2 e +3, respectivamente. De forma similar, caso a amostra de teste possuísse levemente menos, moderadamente menos ou extremamente menos do atributo que a amostra de controle, eram atribuídas avaliações de -1, -2 e -3, respectivamente.

As avaliações de diagnóstico, que refletem as diferenças entre as amostras de teste e a amostra de controle, são plotadas na Figura 10. Geralmente, as barras que compreendem microcápsulas de 30% de Iecitina possuem menos sabor de peixe e mais sabor de chocolate que as que compreendem microcápsulas de 6,4% de lecitina.

Tabela 4

Atributos Sensoriais

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Claims (13)

1. MICROCÁPSULA, caracterizada pelo fato de que compreende: (a) um material de núcleo que compreende um material oxidável e um fosfolipídeo, em que a concentração do fosfolipídeo no material de núcleo é de cerca de 2% a cerca de 50% em peso do material oxidável, em que a oxidação do material oxidável é determinada por meio do método de valor de peróxido (PV); e (b) uma parede de cobertura que encapsula o material de núcleo, em que a parede de cobertura é selecionada a partir do grupo que consiste de gelatina, goma arábica e óleo ou gordura com alta temperatura de fusão.

2. MICROCÁPSULA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o material oxidável é uma gordura substancialmente insaturada ou óleo substancialmente insaturado.

3. MICROCÁPSULA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o fosfolipídeo é selecionado a partir do grupo que consiste de fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilinositol e fosfatidilserina.

4. MICROCÁPSULA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a concentração do fosfolipídeo no material de núcleo é de cerca de 15% a cerca de 35% em peso do material oxidável.

5. MICROCÁPSULA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o material de núcleo compreende ainda uma proteína selecionada a partir do grupo que consiste de uma proteína vegetal, em que a proteína vegetal é selecionada a partir do grupo que consiste de proteína de soja, proteína de milho, proteína de ervilha, proteína de trigo, caseína, proteína de soro e gelatina; proteína animal; proteína fúngica; e proteína microbiana.

6. MICROCÁPSULA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o material de núcleo compreende ainda um antioxidante diferente de um fosfolipídeo selecionado a partir do grupo que consiste de tocoferóis, palmitato de ascorbila e extrato de alecrim.

7. MICROCÁPSULA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a parede de cobertura é substancialmente impermeável à água.

8. PRODUTO ALIMENTÍCIO, caracterizado pelo fato de que compreende: a. um material alimentício; e b. uma microcápsula, em que a microcápsula compreende um material de núcleo e uma parede de cobertura que encapsula o material de núcleo, e o material de núcleo compreende um material oxidável e um fosfolipídeo, em que a concentração do fosfolipídeo no material de núcleo é de cerca de 2% a cerca de 50% em peso do material oxidável.

9. PRODUTO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o material oxidável é um ácido graxo ômega 3 e o fosfolipídeo é lecitina.

10. PRODUTO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a concentração de lecitina no material de núcleo é de cerca de -25% a cerca de 30% em peso do material oxidável.

11. MÉTODO DE REDUÇÃO DA OXIDAÇÃO DE UM MATERIAL OXIDÁVEL, caracterizado pelo fato de que compreende o contato do material oxidável com um fosfolipídeo em um ambiente substancialmente livre de água, em que o percentual de fosfolipídeo é de cerca de 2% a cerca de -50% em peso do material oxidável, e em que a oxidação do material oxidável é determinada por meio do método de valor de peróxido (PV).

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o material oxidável é uma gordura substancialmente insaturada ou óleo substancialmente insaturado.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o fosfolipídeo é selecionado a partir do grupo que consiste de fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilinositol e fosfatidilserina.