ES2223730T3 - Un agente de enturbiamiento seco para mezclas bebibles secas y metodo para su fabricacion. - Google Patents
Un agente de enturbiamiento seco para mezclas bebibles secas y metodo para su fabricacion.Info
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Abstract
Un agente de enturbiamiento seco para mezclas bebibles secas preparadas secando una mezcla acuosa, que en una base en peso seco, comprende (a) de un 15 a un 35% en peso de TiO2 finamente dividido; (b) de un 35 a un 55% en peso de un agente de suspensión; y (c) de un 20 a un 40% en peso de un agente espaciador con la condición de que la proporción en peso entre TiO2 y agente de suspensión es de 1:1, 1 a 1:3.
Description
Un agente de enturbiamiento seco para mezclas
bebibles secas y método para su fabricación.
La presente invención se refiere a un agente de
enturbiamiento que contiene dióxido de titanio para mezclas
bebibles secas particuladas, a un método para producir el agente de
enturbiamiento así como a mezclas bebibles secas que contienen el
agente de enturbiamiento. El agente de enturbiamiento proporciona
una estabilidad e intensidad perfectas de la opacidad en bebidas
acuosas producidas a partir de las mezclas bebibles secas.
Las mezclas bebibles secas, particularmente las
mezclas bebibles que imitan zumo de fruta se formulan típicamente
con un agente de enturbiamiento particulado para imitar la opacidad
de un zumo natural. La mayoría de los agentes de enturbiamiento se
basan en un aceite o una fase sólida dispersa en una fase acuosa
(continua). El aceite/fase sólida dispersa necesita estabilizarse
para evitar respectivamente la concentración en la superficie
("creaming") o la concentración en el fondo
("sedimentación"). En las bebidas en polvo de la presente
invención, estos agentes de enturbiamiento se basan igualmente en
aceites o sólidos. Los sistemas basados en aceites necesitan
encapsularse para transferirse a una forma en polvo. Los requisitos
de estabilidad del agente de enturbiamiento cuando se dispersa en
la bebida lista para beber son menos extremos que para las bebidas
líquidas, aunque todavía necesitan una cierta estabilidad. La
mayoría de los agentes de enturbiamiento se preparan combinando
dióxido de titanio con un agente de suspensión tal como goma
arábiga y un agente espaciador tal como maltodextrina. El dióxido
de titanio es el ingrediente clave, que proporciona opacidad como
parte esencial del agente de enturbiamiento. La patente de Estados
Unidos Nº 4.187.326 describe un agente de enturbiamiento
particulado para mezclas bebibles secas que contienen TiO_{2}. La
patente de Estados Unidos Nº 4.259.613 describe un agente de
enturbiamiento particulado para una mezcla bebible seca que contiene
hasta un 20% en peso de TiO_{2}.
En los métodos típicos de preparación de un
agente de enturbiamiento, incluyendo los métodos descritos en la
patente de Estados Unidos Nº 4.187.326 y 4.529.613, el agente
espaciador y el agente de suspensión se añaden a agua y se someten a
mezcla de alta cizalla. El dióxido de titanio se añade después de
que el agente espaciador y los agentes de suspensión se dispersen
por la mezcla de alta cizalla inicial y la mezcla se somete de
nuevo a una mezcla de alta cizalla adicional. Después, la suspensión
resultante se seca, típicamente por secado por pulverización.
Después, el agente de enturbiamiento co-secado
resultante puede incluirse en una mezcla bebible seca,
particularmente una mezcla bebible seca con sabor a fruta.
Sin embargo, hay varios inconvenientes asociados
con estos agentes de enturbiamiento convencionales y con los métodos
de preparación de los mismos. Un problema es que aunque es deseable
tener un nivel relativamente alto de dióxido de titanio para
proporcionar la blancura u opacidad correcta, la cantidad de
dióxido de titanio que puede incluirse en el agente de
enturbiamiento está limitada debido a su tendencia a precipitar y
crear sedimentación en la bebida reconstituida. Otro problema es
que en estos métodos convencionales de preparación de agentes de
enturbiamiento, en las superficies internas de los recipientes de
procesamiento tienden a formarse costras de material, siendo
necesarios esfuerzos de limpieza significativos antes de que puedan
fabricarse lotes posteriores. De esta manera, la pérdida de
ingredientes reduce también el rendimiento. Se ha descubierto que
en estos procesos de la técnica anterior, un mayor contenido de
dióxido de titanio en la suspensión hace que sea más difícil de
secar por pulverización, reduciéndose adicionalmente el rendimiento
y disminuyendo la producción.
Además, la patente de Estados Unidos Nº 6.159.522
describe un método específico para preparar un agente de
enturbiamiento particulado para una mezcla bebible seca que
comprende:
- (a)
- someter dióxido de titanio particulado y el agua a mezcla de alta cizalla para formar una primera mezcla acuosa;
- (b)
- añadir un agente espaciador y un agente de suspensión a dicha primera mezcla acuosa y someter la mezcla a una mezcla de alta cizalla para formar una mezcla acuosa adicional; y
- (c)
- secar la mezcla acuosa adicional para formar un agente de enturbiamiento particulado.
Sin embargo, aparte del hecho de que son
necesarias dos etapas de mezcla diferentes, el agente de
enturbiamiento obtenido no proporciona propiedades de estabilidad
adecuadas con respecto a la opacidad de bebidas acuosas producidas a
partir del mismo.
Por consiguiente, existe la necesidad de un
agente de enturbiamiento que proporcione una mayor estabilidad de la
opacidad en bebidas acuosas producidas a partir del mismo y existe
la necesidad de un método adecuado y sencillo para producir dicho
agente de enturbiamiento.
Los objetos anteriores y otros objetos que serán
evidentes para los especialistas habituales en la técnica se
consiguen de acuerdo con la invención proporcionando un sistema de
enturbiamiento en seco para mezclas bebibles secas preparadas
secando una mezcla acuosa, que en una base sólida comprende:
- (a)
- de un 15 a un 35% en peso de TiO_{2} finamente dividido;
- (b)
- de un 35 a un 55% en peso de un agente de suspensión; y
- (c)
- de un 20 a un 40% en peso de un agente espaciador
con la condición de que la proporción en peso
entre TiO_{2} y agente de suspensión sea de 1:1,1 a 1:3.
El resultado de la invención se considera muy
sorprendente a la luz del ejemplo comparativo A descrito en la
patente de Estados Unidos Nº 6.159.522. En dicho ejemplo
comparativo A, un agente de suspensión (goma arábiga), TiO_{2} y
un agente espaciador (maltodextrina) se sometieron a una mezcla de
cizalla en agua dando como resultado depósitos pegajosos de
material en las paredes de los recipientes de proceso. Este
fenómeno perjudicial no tiene lugar con el agente de enturbiamiento
de acuerdo con la invención.
El dióxido de titanio particulado y otros
constituyentes del sistema de enturbiamiento son de calidad
alimentaria. El dióxido de titanio tiene un tamaño en el intervalo
de 0,01-20 micrómetros, preferiblemente de
0,1-5 micrómetros.
El agente de suspensión es convenientemente una
goma, tal como los diferentes tipos de gomas de acacia, tal como
goma arábiga, goma xantana, substancias pécticas tales como
pectina, derivados tales como octenil almidón succinilado. Se
describen otros agentes de suspensión adecuados en la patente de
Estados Unidos Nº 4.187.326 y en la patente de Estados Unidos Nº
4.529.613 analizadas anteriormente. Por supuesto, también es
posible usar una mezcla de agentes de suspensión.
El agente espaciador o la carga funcionan
dispersando y manteniendo el dióxido de titanio como partículas
separadas. El agente espaciador que típicamente tiene una
distribución de tamaños de partículas tal que el 90% como mínimo
pasa a través de una malla 140 y el 50% como máximo pasa a través
de una malla 325 (tamaño de malla US) es convenientemente un
carbohidrato oligomérico soluble en agua incluyendo maltodextrinas
y otros hidrolizados de almidón. Las maltodextrinas adecuadas
tienen un sabor soso y sin dulzura apreciable. Las maltodextrinas
preferidas tienen un valor de DE menor que 20, preferiblemente de 5
a 20. También es posible emplear una mezcla de agentes
espaciadores.
Es un aspecto clave de la invención que la
proporción de pesos entre el TiO_{2} y agente de suspensión sea
de 1:1,1 a 1:3, preferiblemente de 1:1,3 a 1:3 y más
preferiblemente de 1:1,5 a 1:2,5.
En el método de esta invención, los sólidos se
someten a una mezcla de alta cizalla con agua. Típicamente, este
agua necesita tener una dureza de <10D. Preferiblemente se usa
agua desmineralizada. Se pueden utilizar diversos tipos de
mezcladores de alta cizalla tales como los descritos en la patente
de Estados Unidos Nº 4.187.326 y en la patente de Estados Unidos Nº
4.529.613. Se necesita un homogeneizador y se prefiere
particularmente un mezclador de alta cizalla en línea. Una
velocidad periférica de mezcla adecuada está generalmente en el
intervalo de 10 a 50 m/s, preferiblemente de 18 a 25 m/s. En
general, es adecuado un tiempo de mezcla de 10 a 300 minutos para
la etapa de pre-mezclado.
La cantidad total de ingredientes clave (es
decir, TiO_{2}, agente de suspensión y agente espaciador) es
convenientemente del 20 al 45% y preferiblemente del 25 al 35% en
peso con respecto a la mezcla acuosa.
Preferiblemente, la cantidad total de TiO_{2}
es del 20 al 35% en peso en una base de peso seco, más
preferiblemente del 25 al 35% en peso en una base de peso seco.
Como se ha indicado anteriormente, el agente de
suspensión está presente convenientemente en una cantidad del 35 al
55%, preferiblemente del 40 al 50% en peso en una base de peso
seco, con la condición de que la proporción de pesos entre
TiO_{2} y agente de suspensión esté en el intervalo de 1:1,1 a
1:3.
El agente espaciador está presente
convenientemente en una cantidad del 20 al 40%, preferiblemente del
30 al 40% en peso en una base de peso seco.
El contenido de agua de la mezcla acuosa
convenientemente es del 55 al 80% y preferiblemente del 65 al 75% en
peso, con respecto al peso de la mezcla acuosa.
Después de preparar la mezcla acuosa mediante
mezcla de alta cizalla como se ha descrito anteriormente, la mezcla
acuosa se seca, preferiblemente por secado por pulverización, para
formar un agente de enturbiamiento particulado
co-secado para una mezcla bebible seca. Pueden
usarse otros métodos de secado, tales como liofilización, secado en
lecho fluidizado, secado al vacío, secado al aire o secado en
tambor. El producto secado por pulverización puede diluirse con
polvos neutros, tales como maltodextrinas, para simplificar la
dosificación y mezcla del agente de enturbiamiento en la mezcla
bebible.
La cantidad de ingredientes clave en el producto
seco será la misma que se ha proporcionado anteriormente. El
contenido de humedad del producto seco es convenientemente menor que
el 6% y preferiblemente menor que el 5% en peso, con respecto al
peso del producto.
Preferiblemente se incluye un agente de control
de la fluidez para mejorar el flujo del producto particulado. Se
prefiere un agente de control de la fluidez particulado, tal como
fosfato tricálcico ("TCP"). El TCP se incluye preferiblemente
en un producto secado por pulverización añadiéndolo como un polvo
particulado a la torre de secado por pulverización. La cantidad de
agente de control de la fluidez es convenientemente del 0,1% al 5%
y preferiblemente del 1% al 3% en peso con respecto al peso del
producto seco. El agente de enturbiamiento particulado pretende
utilizarse en mezclas bebibles en seco tales como las descritas en
las patentes de Estados Unidos Nº 4.187.326 y en la patente de
Estados Unidos Nº 4.529.613. Las mezclas bebibles secas preferidas
tienen sabor a fruta y pueden incluir un edulcorante natural y/o
artificial. Los ingredientes típicos de dichas mezclas bebibles
secas incluyen ácidos de calidad alimentaria, tales como ácido
tartárico y ácido cítrico, colorantes, aroma de fruta u otros
aromas, y otros ingredientes tales como vitaminas. La cantidad de
agente de enturbiamiento incluida en una mezcla bebible seca es
convenientemente del 0,01% al 10% y preferiblemente del 0,2% al
7,0% en peso con respecto al peso de la mezcla bebible seca sin
edulcorante. El tamaño de partículas del agente de enturbiamiento
particulado convenientemente es tal que el 90% como mínimo pasa a
través de una malla 140 y el 50% como máximo pasa a través de una
malla 325.
Se preparó una formulación disolviendo o
dispersando una matriz de carbohidrato que constaba de un 60% en
peso de goma arábiga (IPL11931) (450 gramos), un 20% en peso de
maltodextrina (DE 10) (IPL09473) (150 gramos) y un 20% en peso de
sacarosa (IPL01517) (150 gramos) con agitación (650 rpm) en agua
caliente (1125 gramos) a 60ºC durante 30 minutos. La mezcla
obtenida se enfrió a 20ºC. Posteriormente, se añadió TiO_{2}
(IPL33853) (250 gramos) a la mezcla en una cantidad del 25% en peso
con respecto a los sólidos secos totales con agitación (650 g) y el
producto preparado se homogeneizó usando un Ultra Turrax T50 a
10.000 rpm durante aproximadamente 3 minutos. Después se retiró del
recipiente Ultra Turrax el alimento homogeneizado que contenía un
45% en peso y se secó por pulverización en un NIRO LAB MINOR usando
un atomizador de placa rotatoria a 20.000 rpm. Se mantuvo una
temperatura de entrada del aire de 190ºC, dando como resultado una
temperatura de salida de aproximadamente 90ºC.
Después del uso, se descubrió que el recipiente
Turrax vacío estaba limpio con poco o ningún material pegado al
fondo o a las paredes del recipiente.
Después, el producto secado por pulverización se
usó como un agente de enturbiamiento en una mezcla bebible seca
compuesta por
Después de mezclar la mezcla bebible seca
obtenida con agua (dosificación 100,00 g/l) se obtiene una bebida
que tiene opacidad, cuya estabilidad se determina mediante
observación visual de la bebida lista para beber en un cilindro de
1000 ml y que se ha dejado en reposo durante al menos un día.
Más particularmente, el agente de enturbiamiento
secado por pulverización se usó en una cantidad de 0,1 g/l en la
bebida lista para beber preparada a partir de la mezcla bebible
seca. En la bebida lista para beber están presentes 95 g/l de
azúcar, 4 g/l de ácido cítrico, 0,3 g/l de citrato trisódico y 0,5
g/l de fosfato tricálcico. Generalmente, son suficientes 0,8 g/l de
aromatizante encapsulado para dar sabor y olor al producto
final.
Ejemplo Comparativo
A
Para esclarecer la esencia de la condición con
respecto a la proporción en peso entre TiO_{2} y el agente de
suspensión de 1:1,1 a 1:3, se realizó el siguiente experimento.
Se siguió el procedimiento del ejemplo 1, con la
excepción de que se añadieron 360 g de goma arábiga, 120 g de
sacarosa, 120 g de maltodextrina y 400 g de TiO_{2} a 900 g de
agua; la proporción en peso entre el TiO_{2} y el agente de
suspensión fue de 400 g : 360 g, es decir, 1:0,9.
La bebida lista para beber obtenida mostró una
rápida formación de depósitos de TiO_{2} que ilustra que la
proporción entre TiO_{2} y el agente de suspensión es
crítica.
Claims (9)
1. Un agente de enturbiamiento seco para mezclas
bebibles secas preparadas secando una mezcla acuosa, que en una base
en peso seco, comprende
- (a)
- de un 15 a un 35% en peso de TiO_{2} finamente dividido;
- (b)
- de un 35 a un 55% en peso de un agente de suspensión; y
- (c)
- de un 20 a un 40% en peso de un agente espaciador
con la condición de que la proporción en peso
entre TiO_{2} y agente de suspensión es de 1:1,1 a 1:3.
2. El agente de enturbiamiento seco de acuerdo
con la reivindicación 1, donde las partículas de TiO_{2} tienen un
tamaño en el intervalo de 0,01-20 micrómetros,
preferiblemente de 0,1-5 micrómetros.
3. El agente de enturbiamiento seco de acuerdo
con la reivindicación 1 ó 2, donde el agente de suspensión se
selecciona entre el grupo compuesto por gomas tales como los
diferentes tipos de goma de acacia, tales como goma arábiga,
substancias pécticas tales como pectina y derivados de almidón tales
como octenil almidón succinilado.
4. El agente de enturbiamiento seco de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde el
agente espaciador se selecciona entre el grupo compuesto por
carbohidratos oligoméricos solubles en agua incluyendo
maltodextrinas y otros almidones modificados.
5. El agente de enturbiamiento seco de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde la
proporción en peso entre el TiO_{2} y el agente de suspensión es
de 1:1,3 a 1:3, preferiblemente de 1:1,5 a 1:2,5.
6. Un método de preparación de un agente de
enturbiamiento seco para mezclas bebibles secas, que comprende
- (a)
- someter el TiO_{2} particulado, un agente de suspensión, un agente espaciador y agua, donde la proporción entre el TiO_{2} y el agente de suspensión es de 1:1,1 a 1:3, a una mezcla de alta cizalla; y
- (b)
- secar la mezcla acuosa obtenida para formar un sistema de enturbiamiento particulado.
7. El método de acuerdo con la reivindicación 6,
en el que la cantidad total de de TiO_{2}, agente de suspensión y
agente espaciador en una base de peso seco es
de un 20 a un 45% en peso de TiO_{2}
de un 35 a un 55% en peso de un agente de
suspensión y
de un 20 a un 40% en peso de un agente
espaciador.
8. El método de acuerdo con la reivindicación 6 ó
7, donde la cantidad total de TiO_{2}, agente de suspensión y
agente espaciador en dicha mezcla acuosa obtenida es del 20 al 45%
en peso, con respecto al peso seco de sólidos.
9. Una mezcla bebible seca que contiene el agente
de enturbiamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
1-5 o el agente de enturbiamiento seco obtenido por
el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
6-8, donde el agente de enturbiamiento está
presente en un nivel del 0,01% al 10%, preferiblemente del 0,2 al
7% con respecto al peso de la mezcla bebible seca total.
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