ES2296130T3 - Perlas grandes de vidrio. - Google Patents
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Abstract
Una composición particulada en la forma de una perla de vidrio, extruida, que comprende una composición portadora fibrosa que encapsula un ingrediente activo, caracterizada porque la perla tiene un diámetro de sección transversal comprendido entre 3 mm y 15 mm, y la composición portadora comprende desde 2 hasta 90% en peso de un primer polisacárido fibroso soluble en agua que tiene un peso molecular promedio más elevado que 10000 daltons y un grado promedio de polimerización más elevado que 60, y desde 1 hasta 80% de un segundo polisacárido fibroso soluble en agua que tiene un peso molecular promedio menor que 10000 daltons y un grado promedio de polimerización menor que 60, estando dichos porcentajes definidos en peso con relación al peso total de la composición portadora.
Description
Perlas grandes de vidrio.
La presente invención se refiere al campo de la
encapsulación. La misma se refiere más particularmente a un sistema
de suministro novedoso susceptible de liberar un ingrediente activo
tal como un sabor y caracterizado por una composición portadora
encapsulante novedosa que está hecha esencialmente de materiales
fibrosos, y más particularmente a una combinación de dos
polisacáridos fibrosos particulares que permiten preparar, por
medio de un proceso de extrusión, perlas grandes de vidrio. La
composición particulada sólida de la invención puede constituir un
producto final listo para el consumo propuesto para el área de la
repostería, o puede ser utilizado como un sistema de suministro de
un sabor u otro ingrediente activo, cuando se agrega a un producto
para el consumidor, por ejemplo cuando se agrega a una composición
comestible tal como una bebida o alimento.
La literatura describe muchas formas de
proporcionar ingredientes activos en una forma encapsulada. La
encapsulación de los ingredientes activos tiene varios objetivos,
el principal es, por una parte, proteger los ingredientes lábiles o
volátiles de una degradación o de cualquier interacción adversa con
un elemento externo, y por otra parte controlar la liberación del
ingrediente activo encapsulado y proporcionar una liberación
eficiente solamente cuando se desee, dependiendo de la
aplicación.
Los métodos de encapsulación y las composiciones
de la matriz de encapsulación son parámetros que se pueden hacer
variar y son elegidos como una función del propósito para el cual un
sistema de suministro está diseñado. Los mismos son el objeto de
muchas patentes o solicitudes de patente.
Con respecto a los métodos de encapsulación, la
extrusión ha sido descrita ampliamente en la técnica anterior,
particularmente en la literatura de patentes. Este método
típicamente está basado en el uso de materiales de matriz de
carbohidratos que son calentados hasta un estado fundido y
combinados con un ingrediente activo, antes de la extrusión y
apagado de la masa extruida para formar un vidrio que protege al
ingrediente. Los productos típicos surgidos de este método y
utilizados en la industria de los sabores, son sistemas de
suministro granulares, secos, en los cuales el ingrediente activo
es un sabor distribuido uniformemente como gotas a través de un
cristal de carbohidratos. Un ejemplo significativo de las
descripciones de la técnica anterior en este campo es US 3,704,137
que describe una composición de aceite esencial, formada por el
mezclado de un aceite con un antioxidante, mezclando separadamente
el agua, la sucrosa y los sólidos del cereal hidrolizado con un
equivalente de dextrosa (DE) por debajo de 20, emulsionar las dos
mezclas conjuntamente, extruir la mezcla resultante en la forma de
barras en un solvente, eliminar el exceso del solvente y finalmente
agregar un agente anti-formador de una torta. Otro
ejemplo pertinente es aquel descrito en US 4,610,890 y US 4,707,367
el cual describe un proceso para formar una composición saborizante
de aceite esencial, sólida, extruida y a base de un material
fundido y estable, así como a un producto de este proceso. El
material fundido que va a ser extruido consiste, en este caso en
particular, en una matriz formada por una mezcla acuosa de un azúcar
y un hidrolizado de almidón junto con un emulsionador seleccionado,
combinándose la mezcla acuosa además con una cantidad seleccionada
de un sabor del aceite esencial. Más recientemente, US 6,707,771 ha
descrito un proceso de extrusión novedoso en donde la masa extruida
es convertida en fragmentos cuando la misma sale de la matriz y
cuando está en un estado plástico. Este proceso evita cualquier
etapa de secado después de la extrusión. Las patentes mencionadas
anteriormente solamente son ilustrativas de un volumen considerable
de literatura de patentes relacionadas con las técnicas de
extrusión.
Los materiales portadores que se describen como
adecuados para procesos de extrusión también son numerosos. Los
ingredientes más útiles son los carbohidratos de cadena larga
incluyendo típicamente almidones, hidrolizados de almidón
hidrogenado, almidones modificados y gomas, en combinación con o
como una alternativa a los carbohidratos de peso molecular bajo
tales como mono- o disacáridos, maltodextrinas que tienen un
equivalente de dextrosa (DE) en el intervalo de aproximadamente 4
hasta 20, y sólidos de jarabe de maíz o polidextrosa que tienen un
equivalente de dextrosa en el intervalo de aproximadamente 21 hasta
97. Entre los ejemplos de dichos sistemas se incluyen el documento
US 2002/0187223, que describe un sistema de suministro granular
extruido basado en soportes poliméricos que comprende materia de
carbohidratos, tal como la maltodextrina, y entre un 1 y un 7% de
agar agar, y el documento
WO-A-00/25606, que describe un
sistema de suministro extruido basado en azúcar o en derivados del
azúcar. También se describen en el documento US 5,124,162 materias
de soporte que comprenden maltodextrina y goma arábiga en relación
con los sistemas de secado por pulverización.
Ahora, la presente invención está caracterizada
por una composición portadora de encapsulación, novedosa, hecha
esencialmente de polisacáridos fibrosos y más particularmente hecha
de fibras de la dieta solubles. Las fibras de la dieta están
definidas comúnmente como polisacáridos que son resistentes a las
enzimas endógenas del hombre, es decir que las mismas no son
digeridas por las secreciones endógenas del tracto digestivo humano.
Las mismas son divididas en fibras insolubles en agua y fibras
solubles en agua. Las fibras solubles en agua han sido descritas
ampliamente en el estado de la técnica anterior a causa de sus
beneficios conocidos para la salud, como ingredientes utilizados en
los productos alimenticios, parcialmente a causa de que los mismos
reducen la respuesta glucémica a los alimentos y hacen así que los
productos alimenticios que contengan fibras solubles sean
particularmente adecuados para las personas diabéticas. Este estado
de la técnica anterior describe el uso de fibras solubles en agua
como tales en productos listos para el consumo, pero no como
materiales potenciales de encapsulación.
Por otra parte, las fibras solubles e insolubles
también han sido descritas porque son potencialmente útiles para
ser agregadas en cantidades menores a las composiciones de
encapsulación para controlar la liberación del agente encapsulante
(WO 99/48372).
Finalmente, US 6,468,568 describe la
encapsulación de un mineral tal como el calcio o una vitamina, en un
sistema de encapsulación doble que contiene un material fibroso.
Más particularmente, en esta descripción, el ingrediente activo es
rodeado primero por un aceite comestible y luego encapsulado en una
composición de matriz de vidrio que incluye un oligosacárido, el
cual puede ser la inulina. Ahora, la inulina es un material
fibroso, seco, limpio, que es separado por extracción de, por
ejemplo, la achicoria, cebollas o alcachofas de Jerusalén y otras
fuentes de plantas comunes. La inulina es el único material
totalmente fibroso mencionado en este documento entre otros
oligosacáridos. La totalidad de otros materiales oligosacáridos
adecuados para el propósito descrito allí incluyen los azúcares. El
método de encapsulación descrito en el documento es la extrusión y
permite obtener un producto que no tiene la consistencia del caucho
y que se puede moler fácilmente en composiciones o polvos
particulados, finos, listos para la incorporación en o sobre
composiciones alimenticias. Las composiciones de la matriz vítrea
descritas pueden ser extruidas a través de matrices de extrusión que
tienen diámetros de abertura de desde aproximadamente 0,10 mm hasta
aproximadamente 5 mm. El diámetro de la cuerda extruida y el
producto pueden ser más grandes que el diámetro de las aberturas de
matriz debido a la deformación o hinchazón cuando la composición
sale de matriz. El incremento en el diámetro durante la salida de
la matriz puede ocurrir sin desarrollo substancial o expandido de
una estructura hinchada, espumosa o celular. De cualquier manera,
la cuerda extruida tiene un diámetro de sección transversal limitado
en el intervalo desde aproximadamente 0,15 mm hasta aproximadamente
5 mm.
Ahora, se ha sido capaz de liberar una
composición portadora de encapsulación novedosa, la cual, además del
hecho de que consiste esencialmente de materiales fibrosos y
presenta así propiedades ventajosas tal como estar libre de azúcar
y no ser cariogénica, permite preparar una composición particulada
con un tamaño más grande que aquella descrita en el estado de la
técnica anterior, especialmente con un diámetro de sección
transversal de al menos 3, preferentemente de al menos 5 mm y de
hasta 15 mm. Los productos de la invención son adecuados por lo
tanto ya sea para consumo directo en aplicaciones que pertenecen al
área de la repostería dulce y salada y al área de la pastelería, en
donde los mismos proporcionan productos alternativos para dulces
del tipo de la gelatina, conocidos, o tabletas comprimidas pequeñas,
o para el uso como un sistema de suministro eficiente cuando se
agrega a una composición comestible tal como un alimento o
bebida.
La presente invención se refiere a una
composición particulada novedosa en la forma de una perla de vidrio
grande hecha de una composición portadora esencialmente fibrosa. Más
particularmente, un primer objeto de la invención es una
composición particulada en la forma de una perla de vidrio,
extruida, que comprende una composición portadora, fibrosa, que
encapsula un ingrediente activo, caracterizado porque la perla tiene
un diámetro de sección transversal comprendido entre 3 mm y 15 mm,
preferentemente entre 5 mm y 15 mm, más preferentemente entre 6 mm
y 15 mm, y es preferentemente esférica. El tamaño de la perla de la
invención está relacionado con su composición portadora
característica, la cual está hecha esencialmente de materiales
fibrosos solubles en agua, y que comprende más particularmente un
polisacárido fibroso, soluble en agua, de cadena larga, y otro
material fibroso de peso molecular más bajo. La elección específica
de las fibras solubles en agua que constituyen la composición
portadora del producto de la invención y definidas posteriormente
por sus pesos moleculares promedio respectivos y grados de
polimerización, permite proporcionar, por medio de un proceso de
extrusión, un fenómeno de relajamiento significativo de los
portadores poliméricos en el extremo de la matriz del extrusor,
conduciendo a, por ejemplo, perlas esféricas con un diámetro mayor
que 3, preferentemente mayor que 4, más preferentemente mayor que 5
mm y aún más preferentemente mayor que 6 mm. Por otra parte, la
naturaleza de los materiales fibrosos imparte ventajosamente al
producto final cualidades tales como no cariogenecidad y una
naturaleza sin azúcar, lo cual los hace particularmente útiles para
la preparación de productos específicos del área de la repostería
dulce y salada y del área de la pastelería, o para su uso como un
sistema de suministro convencional para el sabor u otros
ingredientes activos, cuando se agregan a un producto final listo
para consumir.
El uso de la combinación específica de
materiales fibrosos como una composición portadora novedosa para la
preparación de un sistema de suministro es un segundo objeto de esta
invención, porque los portadores conocidos y usados hasta ahora, no
permiten producir por extrusión un producto de la presente calidad y
con las dimensiones y formas reivindicadas.
Los productos finales para el consumidor también
son objetos de la presente invención. En particular para la
industria del sabor, los productos tales como los dulces
masticables, dulces de consistencia de la goma, dulces duros,
galletas, pasteles y aplicaciones horneadas en general y barras de
cereal, barras de chocolate y productos rellenos con leche pueden
utilizar ventajosamente las composiciones particuladas de la
invención como ingredientes saborizantes. Los productos salados
también pueden ser saborizados con las perlas de la invención, por
ejemplo tallarines o sopas. El tamaño de los sistemas de suministro
proporciona un efecto visual apreciado en la aplicación final,
mientras provee una protección eficiente del ingrediente volátil y
lábil encapsulado y una liberación controlada de este último, es
decir, una liberación que ocurre solamente en el tiempo del consumo
del producto final. En otras palabras, los productos de la invención
son utilizados en aplicaciones tanto por sus cualidades como
sistemas de suministro eficientes y por su aspecto visual que
difiere de los sistemas encapsulados, utilizados usualmente.
Otros beneficios y ventajas del producto de la
invención llegarán a ser evidentes a través de la descripción
detallada y los ejemplos provistos posteriormente.
La composición particulada de la invención está
en la forma de una perla de vidrio, extruida, que comprende una
composición portadora fibrosa que encapsula un ingrediente activo,
caracterizada porque la perla tiene un diámetro de sección
transversal comprendido entre 3 mm y 15 mm, preferentemente entre 5
mm y 15 mm, más preferentemente entre 6 mm y 15 mm y la composición
portadora comprende desde 1 hasta 70% en peso de un primer
polisacárido fibroso, soluble en agua, que tiene un peso molecular
promedio mayor que 10000 daltons (Da) y un grado promedio de
polimerización más elevado que 60, y desde 30 hasta 99% de un
segundo polisacárido fibroso, soluble en agua, que tiene un peso
molecular promedio menor que 10000 Da y un grado promedio de
polimerización menor que 60, estando los porcentajes provistos en
peso con relación al peso total de la composición portadora.
El término polisacárido soluble en agua
significa que el polisacárido es al menos 50% soluble de acuerdo con
el método descrito por L. Prosky et al., J. Assoc. Off. Anal.
Chem. 71, 1017-1023 (1988). Como se mencionó
anteriormente, el término fibra o polisacárido fibroso se refiere al
hecho de que el polisacárido no puede ser digerido o hidrolizado
por las secreciones endógenas del tracto digestivo humano. De
acuerdo con esto, el término polisacárido no fibroso significa que
el polisacárido puede ser digerido por la secreción endógena del
tracto digestivo humano.
La composición particulada comprende un portador
de encapsulación específico que está hecho esencialmente de fibras.
El término "portador", también referido como una "matriz",
es utilizado comúnmente en la técnica de la encapsulación para
designar la composición de encapsulación en un sistema de
suministro, es decir, la composición en donde el ingrediente activo
que va a ser protegido está atrapado. Aunque algunas veces se ha
mencionado que los materiales fibrosos son agregados posiblemente a
una composición de encapsulación, en particular para controlar la
liberación del agente de encapsulación, una combinación específica
de los materiales fibrosos que permite la preparación por extrusión
de las perlas del tamaño definido en la presente invención hasta
ahora nunca ha sido descrita. Más particularmente, el único
documento del estado de la técnica anterior que, a conocimiento de
los inventores, abarca la posibilidad de tener un portador hecho
completamente de una fibra (tal modalidad sin embargo, no es
ejemplificada en US 6,468,568), solamente permite preparar una
composición particulada de un tamaño común para productos
extruidos, es decir, más pequeño que 5 mm. Ahora, en la presente
invención, se ha sido capaz de establecer que una combinación
específica de materiales fibrosos, solubles en agua, definidos por
medio de los pesos moleculares promedio y los grados de
polimerización, permite preparar un material fundido que puede ser
extruido y, gracias a un fenómeno de relajamiento de los polímeros
poliméricos a la salida del extrusor, preparar perlas grandes, en
particular perlas esféricas con un diámetro de sección transversal
mayor que 3 mm, preferentemente más grande que 4 mm, preferentemente
más grande que 5 mm. Los azúcares tales como los mono- y
disacáridos utilizados comúnmente en proporciones grandes en las
composiciones portadoras que van a ser extruidas, previenen un
relajamiento polimérico significativo. La composición portadora que
encapsula el ingrediente activo en la presente invención está
ventajosamente libre de este tipo de compuestos y por consiguiente,
puede ser descrita como una composición que no tiene azúcar.
El primer polisacárido soluble en agua presente
en la composición portadora o de encapsulación del producto de la
invención, es una fibra soluble que tiene un peso molecular promedio
mayor que 10000 Daltons (Da) y un grado promedio de polimerización
mayor que 60. Este polímero de cadena larga está presente en
proporciones que varían entre 1 y 70% en peso, con relación al peso
total de la composición portadora, preferentemente entre 2 y 50%,
más preferentemente entre 8 y 20% en peso, por ejemplo entre 2 y 20%
en peso. En una realización particular de la invención, es elegido
del grupo que consiste de konjac manano, xantano, goma arábiga, goma
de guar, pectina, goma de algarroba, polisacárido de soya soluble y
beta-glucano.
El segundo polisacárido soluble en agua presente
en la composición portadora de la perla es una fibra con un peso
molecular más pequeño. En particular, este último está caracterizado
por un peso molecular promedio menor que 10000 Da y un grado de
polimerización promedio menor que 60. Típicamente, el mismo es una
dextrina. El mismo está comprendido en proporciones que varían
entre 20 y 99%, por ejemplo, entre 30 y 99% en peso y
preferentemente entre 50 y 98%, por ejemplo entre 80 y 98% en peso
con relación al peso total de la composición portadora. Una
dextrina particularmente adecuada para la invención tiene un número
de registro de resumen químico de
9004-53-9. Este material es
comercializado por Roquette Frères como Nutriose FB®, comercializado
como una nueva fibra de dieta soluble que ofrece buena tolerancia
digestiva, resistencia al calor y a los ácidos, y un efecto que
proporciona volumen para los productos libres de azúcar. En el mejor
conocimiento de los inventores, ningún uso de este material como un
material de encapsulación ventajoso para la preparación de un
sistema de suministro extruido, ha sido descrito hasta ahora.
Preferentemente, la composición portadora
comprende menos de 20% en peso de polisacáridos no fibrosos, más
preferentemente menos de 10% en peso, aún más preferentemente menos
de 5% en peso de polisacáridos no fibrosos. Aún más
preferentemente, el mismo está libre de polisacáridos no
fibrosos.
Preferentemente, el primer y/o el segundo
polisacáridos no son cariogénicos. Más preferentemente, ambos
polisacáridos no son cariogénicos.
En una modalidad de la presente invención, la
composición portadora no tiene azúcar y/o no es cariogénica.
Preferentemente, la composición portadora tiene
un índice glucémico bajo, que es un índice glucémico menor que 55.
Más preferentemente, el índice glucémico de la composición portadora
es menor que 40, más preferentemente menor que 25.
Además de estos componentes principales
esenciales del material de encapsulación, el portador puede
comprender un plastificante, típicamente en proporciones que varían
entre 1 y 10% en peso con relación al peso total de la composición
particulada. Los plastificantes utilizados comúnmente en técnicas de
extrusión, se adaptan a la invención y son bien conocidos por una
persona experta en la materia. Los mismos incluyen, aunque no están
limitadas a ello, agua, propilenglicol, isomalta, glicerol,
etilenglicol, dipropilenglicol, triacetina, ácidos orgánicos y
mezclas de los
mismos.
mismos.
La composición portadora también puede
comprender ingredientes opcionales, tales como colorantes o
emulsionantes. Los ejemplos típicos de emulsionantes incluyen
lecitina, ésteres cítricos de ácidos grasos, pero otros
emulsionantes adecuados son citados en textos de referencia tales
como Food Emulsifiers and their applications, 1997, editado
por G. L. Hasenhuettl y R. W. Hartel. Una descripción más detallada
de estos ingredientes no es necesaria en el presente caso porque
estos ingredientes son utilizados comúnmente durante la extrusión de
cualquier composición portadora y son bien conocidos por una
persona experta en el arte.
La composición portadora de la invención
encapsula un ingrediente activo comprendido preferentemente en
proporciones que varían entre 0,01 y 15% en peso, más
preferentemente entre 0,05 y 3% en peso, con relación al peso total
de la composición particulada. El ingrediente activo protegido en el
sistema de suministro de la invención se puede hacer variar como
sabores, fragancias, vitaminas, fármacos o materiales colorantes,
por ejemplo. En una modalidad de la presente invención, el
ingrediente activo es seleccionado del grupo que consiste de un
sabor, una fragancia, una vitamina, un fármaco, un colorante, una
substancia nutritiva y farmacéutica, un agente de blanqueo, un
agente antibacteriano, y una mezcla que comprende al menos dos de
estos. El ingrediente activo puede ser un componente lábil o
volátil que puede estar en una forma líquida o sólida.
Preferentemente, el ingrediente activo es hidrofóbico. Por ejemplo,
es un ingrediente o composición de sabor o fragancia. Los términos
"composición o ingrediente de sabor o fragancia" como se
utiliza aquí, se considera que definen una variedad de materiales
del sabor y de la fragancia de origen tanto natural como sintético.
Los mismos incluyen compuestos únicos y una mezcla. Los ejemplos
específicos de tales componentes pueden ser encontrados en la
literatura común, por ejemplo, en Perfume and Flavor
Chemicals por S. Arctander, 1969, Montclair N. J. (USA);
Fernaroli's Handbook of Flavor Ingredients, 1975, CRC
Press o Synthetic Food Adjuncts, 1947, por M. B. Jacobs, van Nostrand Co., Inc y son bien conocidos por la persona experta en la técnica de los productos para el consumidor que son perfumantes, saborizantes y/o aromatizantes, es decir, de impartir un olor y/o un sabor o gusto a un producto de consumidor perfumado o saborizado tradicionalmente, o de modificar el olor o sabor de los productos del consumidor.
Press o Synthetic Food Adjuncts, 1947, por M. B. Jacobs, van Nostrand Co., Inc y son bien conocidos por la persona experta en la técnica de los productos para el consumidor que son perfumantes, saborizantes y/o aromatizantes, es decir, de impartir un olor y/o un sabor o gusto a un producto de consumidor perfumado o saborizado tradicionalmente, o de modificar el olor o sabor de los productos del consumidor.
Los extractos naturales también pueden ser
encapsulados en el sistema de la invención; estos incluyen por
ejemplo, extractos cítricos tales como aceites de limón, naranja,
lima, toronja o mandarina, o aceites de café, té, cacao, menta,
vainilla o aceites esenciales de hierbas y especias, entre
otros.
Una substancia nutritiva y farmacéutica también
puede ser un ingrediente activo de la composición particulada de la
invención. Las substancias nutritivas y farmacéuticas son
compuestos, ingredientes o un suplemento de la dieta o un alimento
que tiene beneficios médicos y para la salud, incluyendo la
prevención y tratamiento de la enfermedad. Las substancias
nutritivas y farmacéuticas incluyen antioxidantes, aminoácidos y
proteínas, substancias botánicas, probióticos, grasas nutritivas
(por ejemplo, ácidos grasos poliinsaturados, PUFAs), soya,
vitaminas, y minerales. Por ejemplo, la substancia nutritiva y
farmacéutica puede ser DHA, que tiene el efecto benéfico de reducir
la presentación de enfermedades cardiovasculares.
Los ejemplos para los agentes de blanqueo son
bicarbonato de sosa, peróxido de hidrógeno y papaína. Los ejemplos
de los antibacterianos son triclosan, pirofosfato, propóleo y
aceites esenciales naturales. El ingrediente activo también puede
ser un ingrediente para el tratamiento o prevención del mal aliento
o la fetidez del aliento, por ejemplo, té verde o aceite de
perejil, o un agente antiplaca, por ejemplo tetra y
bi-sodio, tetra y bi-potasio.
Además, el ingrediente activo puede ser una
mezcla que comprende diferentes ingredientes, por ejemplo, el mismo
puede ser una mezcla que comprende diferentes sabores. En una
realización de la presente invención, el ingrediente activo es una
mezcla que comprende un sabor y una substancia nutritiva y
farmacéutica.
Un proceso para la preparación de la composición
particulada de la invención también es un objeto de la presente
invención. El proceso comprende las etapas de combinar y mezclar el
ingrediente activo que va a ser encapsulado con una composición
portadora que comprende desde 1 hasta 70% en peso de un primer
polisacárido fibroso, soluble en agua, que tiene un peso molecular
promedio más elevado que 10000 Da y un grado promedio de
polimerización más elevado que 60, y desde 30 hasta 99% de un
segundo polisacárido fibroso, soluble en agua, que tiene un peso
molecular promedio menor que 10000 Da y un grado promedio de
polimerización menor que 60, cuyos porcentajes están dados en peso
con relación al peso total del portador; calentar la mezcla dentro
de un extrusor de un solo tornillo a una temperatura comprendida
entre 80ºC y 120ºC para formar una masa fundida; luego extruir la
masa fundida a través de una matriz que tiene un diámetro del
orificio de la matriz comprendido entre 4 y 12 mm; y cortar el
material obtenido cuando el mismo sale de la matriz. Las condiciones
típicas para este proceso son aquellas utilizadas comúnmente en la
técnica y son bien conocidas por una persona experta, por
consiguiente, las mismas no necesitan una descripción más detallada
aquí. Las condiciones específicas serán ejemplificadas
posteriormente.
El aparato adecuado para llevar a cabo el
proceso de la invención es un extrusor de un solo tornillo o de
tornillos gemelos. Se deja mezclar continuamente los ingredientes y
subsiguientemente extruir la composición a través de una placa de
la matriz de extrusión. Las matrices de extrusión adecuadas para la
invención tienen diámetros del orificio desde aproximadamente 2 mm
hasta aproximadamente 12 mm, preferentemente desde aproximadamente
3 mm hasta aproximadamente 10 mm, por ejemplo desde aproximadamente
4 mm hasta aproximadamente 12 mm, generalmente menor que 7 mm. La
composición particulada extruida, debido a su composición portadora
específica, es sometida a un fenómeno de relajamiento significativo
en el extremo de la matriz, lo cual deja producir una cuerda
extruida que tiene un diámetro de sección transversal mayor que 3
mm, 4 mm, 5 mm, ó 6 mm, por ejemplo, el cual puede alcanzar
aproximadamente los 15 mm. El proceso de la invención permite así
preparar perlas, preferentemente con una forma esférica, que
presentan un diámetro de sección transversal que no era posible
hasta ahora. En efecto, las partículas esféricas preparadas por
extrusión ya han sido descritas, pero las mismas tienen tamaños
mucho más pequeños. La forma esférica de las perlas no se debe
entender como limitativa de la invención. En efecto, haciendo
variar la forma de la matriz y el momento en el que la cuerda
extruida es cortada, otras formas de la perla pueden ser obtenidas
por el proceso de la invención, por ejemplo, las formas del tipo de
la haba.
El producto obtenido por el proceso de la
invención es una composición particulada sólida, en un estado
vítreo. Más particularmente, la perla de la invención tiene una
temperatura de transición vítrea, Tg, por encima de la temperatura
ambiente, especialmente por encima de una temperatura comprendida
usualmente entre 18 y 25ºC. El producto por consiguiente está en
una forma quebradiza, que le proporciona un carácter llamado
"crujiente" cuando es consumido o utilizado.
La composición particulada de la invención puede
ser utilizada en muchos campos de aplicación. En primer lugar, en
la industria de los sabores, las perlas grandes descritas aquí
pueden ser utilizadas en muchos productos listos para consumirse,
como un ingrediente saborizante, o incluso como un constituyente del
propio producto final. En efecto, la composición portadora tiene,
como consecuencia de su composición fibrosa específica, las
propiedades de no tener azúcar y de no ser cariogénica o incluso
estar libre de azúcar. Por no cariogénica, se designa un producto
que muestra una acidificación por las bacterias de la boca inferior
a la del azúcar clásico, tales como la sacarosa, glucosa y
fructuosa. Estas propiedades hacen a la composición portadora
particularmente útil en las aplicaciones del área de los alimentos
en donde se desea tener productos favorables para los dientes, no
cariogénicos y sin azúcar o incluso productos libres de azúcar, por
ejemplo para los productos propuestos para el campo de la
confitería. En esta área y gracias a su tamaño, la composición
particulada de la invención constituye una alternativa ventajosa a
los sistemas de suministro comestible existentes tales como los
dulces del tipo de la gelatina, tabletas comprimidas pequeñas o
tabletas comprimidas recubiertas. Por otra parte, si se desea
modificar la condición de liberación del ingrediente activo, la
composición particulada de la invención también puede ser sometida
a un recubrimiento, por ejemplo por medio de una cera. El
recubrimiento puede ser saborizado entonces por sí mismo con un
sabor diferente a uno encapsulado, proporcionando por consiguiente
una "liberación doble", es decir, la percepción de varias
tonalidades del sabor durante el consumo por la acción de la
succión.
Por otra parte, las perlas grandes de la
invención también pueden ser utilizadas como un sistema de
suministro del sabor, la ventaja principal del cual es su tamaño y
su efecto de explosión o estallido en la aplicación, además de la
apariencia visual. El sistema es agregado a una composición para
mejorar, perfeccionar o modificar las propiedades organolépticas de
una gran variedad de productos finales comestibles.
Los productos típicos posiblemente saborizados
por medio de las perlas de la invención incluyen, pero no están
limitados a un producto horneado, por ejemplo un pastel o una
galletita, un dulce duro, un dulce de consistencia gomosa, un dulce
masticable, una goma masticable, una barra de cereal, una sopa,
tallarines o bocadillos apetitosos.
Cuando el ingrediente activo encapsulado en la
composición particulada descrita aquí es un perfume, las perlas así
preparadas son adecuadas para aplicaciones por ejemplo, en
perfumería funcional, para productos tales como sales de baño,
geles para la ducha o para el baño, champús, acondicionadores u
otros productos para el cuidado del cabello, desodorantes y
antitranspirantes, así como refrescadores del aire, detergentes y
suavizantes de tejidos.
Las concentraciones en las cuales las perlas
extruidas pueden ser incorporadas en tales productos para el
consumidor varían en una amplia gama de valores, que son
dependientes de la naturaleza del producto que va a ser saborizado
o perfumado, o a los cuales se desea agregar una vitamina o un
tinte. Las concentraciones típicas, que van a ser tomadas
estrictamente a manera de ejemplo, están comprendidas en un amplio
intervalo de valores, desde unas pocas ppm hasta el 5 o incluso el
10% del peso de la composición o el producto para el consumidor
terminado dentro del cual las mismas están incluidas.
La invención será ilustrada ahora por medio de
los siguientes ejemplos pero no está limitada a estos ejemplos. Las
temperaturas están dadas en grados centígrados y las abreviaturas
tienen el significado común en el arte.
\newpage
Ejemplos
1-4
Una composición particulada fue preparada con
los siguientes ingredientes:
Los ingredientes mencionados anteriormente se
mezclaron conjuntamente para producir una mezcla seca. Esta mezcla
en polvo fue extruida entonces con 4% de agua agregada, a un
rendimiento de 6 kg/h a través de un orificio de la matriz de 4 mm
utilizando un extrusor de tornillos gemelos equipado con una
cuchilla que permite recortar la pieza fundida en la salida de la
matriz mientras está en el estado plástico. Al contenido bajo de
agua necesario para garantizar una transición vítrea por encima de
40º a una composición de la muestra constante, la temperatura del
material fundido en la placa frontal fue de 100º y la presión del
plástico en el extrusor fue mantenida preferentemente más elevada
que 3 x 10^{5} Pa y menor que 30 x 10^{5} Pa.
Se obtuvieron perlas esféricas con un diámetro
de sección transversal de 6 mm y una temperatura de transición
vítrea de 56º.
El producto constituye un dulce crujiente no
cariogénico, listo para consumirse y libre de azúcar que tiene un
sabor de mentol.
\vskip1.000000\baselineskip
Una composición particulada fue preparada con
los siguientes ingredientes:
Los ingredientes mencionados anteriormente se
mezclaron conjuntamente para producir una mezcla seca. Esta mezcla
en polvo fue extruida entonces con 4% de agua agregada, a un
rendimiento de 6 kg/h a través de un orificio de la matriz de 4 mm
utilizando un extrusor de tornillos gemelos equipado con una
cuchilla que permite recortar la pieza fundida en la salida de la
matriz mientras que todavía está en el estado plástico. En el
contenido bajo de agua necesario para garantizar una transición
vítrea por encima de 40º a una composición de la muestra constante,
la temperatura del material fundido en la placa frontal fue de 92º y
la presión del plástico en el extrusor fue mantenida
preferentemente más elevada que 3 x 10^{5} Pa y menor que 30 x
10^{5} Pa.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Se obtuvieron perlas esféricas con un diámetro
de sección transversal de 6 mm y una temperatura de transición
vítrea de 50º.
La composición particulada fue preparada con los
siguientes ingredientes:
Los ingredientes mencionados anteriormente
fueron mezclados conjuntamente para producir una mezcla seca. Esta
mezcla en polvo fue extruida entonces con 3% de agua agregada a un
rendimiento de 6 kg/h a través de un orificio de la matriz de 4 mm
utilizando un extrusor de tornillos gemelos equipado con una
cuchilla que permite recortar el material fundido en la salida de
la matriz mientras está en el estado plástico. En el contenido de
agua bajo necesario para garantizar una transición vítrea por
encima de 40º a una composición de muestra constante, la
temperatura del material fundido en la placa frontal fue de 90º y la
presión del plástico en el extrusor fue mantenida preferentemente
más elevada que 3 x 10^{5} Pa y menor que 30 x 10^{5} Pa.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Se obtuvieron perlas esféricas con un diámetro
de sección transversal de 6 mm, y una temperatura de transición
vítrea de 44º.
Una composición particulada fue preparada con
los siguientes ingredientes:
Siguiendo el mismo procedimiento que se dio en
el ejemplo 3, se obtuvieron perlas esféricas con un diámetro de
sección transversal de 6 mm, y una temperatura de transición vítrea
de 44º.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos
5-8
Ejemplo
5
Un pastel fue preparado con los siguientes
ingredientes:
Parte
A
Parte
B
\global\parskip0.900000\baselineskip
Los ingredientes de la parte A y parte B fueron
combinados en seco, un huevo y 600 ml de leche fueron agregados a
la mezcla seca y mezclados conjuntamente. La masa del pastel fue
vertida entonces en un molde vacío. La torta fue horneada en un
horno a 190º, hasta que se horneó bien (aproximadamente 50
minutos).
Los sistemas de suministro todavía permanecieron
intactos después del horneado. La intensidad del sabor fue más
fuerte que en las muestras de control preparadas directamente a
partir de los líquidos de chocolate y limón correspondientes como
iso-cargas. Contrariamente a las muestras de
control, los perfiles de sabor fueron preservados en las
aplicaciones horneadas. La integridad de los sistemas de suministro
novedosos permitieron una liberación de sabor doble mientras que el
sabor de las muestras de control fue una mezcla de
chocolate-limón.
Ejemplo
6
En una bandeja de cobre, se agregan 100 g de
isomalta y 30 g de agua. La estructura con gas es encendida y los
contenidos de la bandeja de cobre son calentados a 165ºC bajo
agitación. Se debe tener cuidado para evitar la cristalización en
los dulces duros. A 165ºC, la bandeja de cobre es extraída de la
estructura y colocada en un baño de agua a 40ºC, y extraída después
de algunos segundos. Cuando la temperatura ha alcanzado 135ºC, el
ácido cítrico (al 0,8% en peso de la solución del dulce) y los
sabores líquidos (0,05% en peso de la solución del dulce) son
agregados.
Mientras tanto, las partículas de la composición
particulada obtenida en el ejemplo 2 fueron agregadas a los pernos
expulsores de vaciado de un molde de Teflón®. El jarabe cocido
incluyendo el ácido cítrico y los sabores fue mezclado con una
espátula y, a temperatura ambiente y menos del 40% de humedad
relativa, se virtió en los pernos expulsores del molde de Teflón®
que comprende las partículas. Después de la solidificación, los
dulces duros son expulsados manualmente de los pernos.
De esta manera, se obtuvo un dulce duro libre de
azúcar que comprende las partículas extruidas basadas en la fibra y
que comprenden los sabores de limón.
Ejemplo
7
800 g de agua fueron colocados en un vaso de
laboratorio Pyrex® grande. Lentamente, se agregan 240 g de gelatina
al agua. La solución de gelatina-agua es mezclada
hasta la disolución de todos los grumos y se deja que se expanda
durante 20 minutos. Después de esto la misma se coloca en un baño de
agua (60ºC) hasta el uso adicional (parte A).
Separadamente, una bandeja de almidón con
impresiones seleccionadas (moldes) fue preparada.
En una bandeja de cobre, se agregan 1600 g de
jarabe de glucosa 42DE, seguido por 1200 g de sucrosa granulada y
600 g de agua. Los contenidos de la bandeja de cobre fueron
calentados a 112ºC por una estructura con gas bajo mezclado (parte
B). Después de esto, la bandeja de cobre fue colocada en un baño de
agua (40ºC) y se enfría descendentemente hasta 100ºC por el
mezclado lento con una espátula. A 100ºC, la solución de gelatina
(parte A) es agregada y mezclada bien con un mezclador de alambre.
Luego, el ácido cítrico (parte C) es agregado y mezclado en el
jarabe cocido.
En un vaso de laboratorio Pyrex® de 500 ml, se
mezclan 297 g del jarabe cocido-gelatina
(anterior) y 3 g de las partículas del ejemplo 3 (chocolate) con
una espátula y se vierten en un depósito de acero inoxidable
caliente y, desde allí, se deposita cuidadosamente en cada uno de
los moldes vacíos de la charola de almidón. El jarabe
cocido-gelatina, saborizado, se deja que se seque a
25ºC con menos de 40% de humedad relativa durante 24 horas. Luego,
los dulces de gelatina son extraídos desde la charola de almidón, se
colocan en un tamiz, se enjuagan con agua fría, se secan sobre una
charola de acero inoxidable, perforada, durante 4 horas y se
recubren con cera de abeja para prevenir que se peguen
conjuntamente.
Ejemplo
8
El sorbitol cristalino y el Aspartame son
combinados en seco para formar un polvo de los endulzantes
mezclados. La mitad de la mezcla de endulzantes es agregada a un
mezclador de paletas Sigma® equipado con una camisa de agua
caliente a una temperatura de aproximadamente
50-55ºC. Separadamente, la base de la goma de mascar
es calentada para reblandecimiento, agregada al mezclador de
paletas y mezclada con los endulzantes pulverizados durante 2
minutos. El polvo restante de los endulzantes combinados y un jarabe
humectante (Lycasin®, Glycerine, Aspartame) son agregados al
mezclador y mezclados durante al menos 7 minutos más. El tiempo de
mezclado total fue de 12 minutos.
La composición particulada que comprende un
sabor de tutti frutti como el ingrediente encapsulado activo (3 g)
fue agregada y mezclada con la base de goma de mascar sin
saborizante (300 g). La goma saborizada fue formada entonces
haciéndola pasar a través de una máquina formadora de hojas (Seewer
Rondo, Burgdorf, Suiza), y se corta en las formas de cubículos
grandes típicas de los productos de goma de mascar con la que se
pueden inflar burbujas.
De esta manera, una goma de mascar con la que se
puede inflar burbujas, no cariogénica, libre de azúcar, fue
obtenida, comprendiendo la composición particulada de la presente
invención.
Claims (14)
-
\global\parskip0.900000\baselineskip
1. Una composición particulada en la forma de una perla de vidrio, extruida, que comprende una composición portadora fibrosa que encapsula un ingrediente activo, caracterizada porque la perla tiene un diámetro de sección transversal comprendido entre 3 mm y 15 mm, y la composición portadora comprende desde 2 hasta 90% en peso de un primer polisacárido fibroso soluble en agua que tiene un peso molecular promedio más elevado que 10000 daltons y un grado promedio de polimerización más elevado que 60, y desde 1 hasta 80% de un segundo polisacárido fibroso soluble en agua que tiene un peso molecular promedio menor que 10000 daltons y un grado promedio de polimerización
menor que 60, estando dichos porcentajes definidos en peso con relación al peso total de la composición portadora. - 2. La composición particulada de conformidad con la reivindicación 1, en la que la perla tiene un diámetro de la sección transversal comprendido entre 5 mm y 15 mm.
- 3. La composición particulada de conformidad con la reivindicación 1, en la que la composición portadora no tiene azúcar y/o es no cariogénica.
- 4. Una composición particulada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el ingrediente activo es seleccionado del grupo que consta de un saborizante, una fragancia, una vitamina, un fármaco, un colorante, una substancia farmacéutica y nutritiva, un agente de blanqueo, un agente antibacteriano, y una mezcla que comprende al menos dos de estos.
- 5. Una composición particulada de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el ingrediente activo consta de un ingrediente o composición saborizante.
- 6. Una composición particulada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la misma comprende desde 0,01 hasta 15% en peso del ingrediente activo con relación al peso total de la composición.
- 7. Una composición particulada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer polisacárido fibroso soluble en agua es seleccionado del grupo que consta de konjac manano, xantano, goma arábiga, goma de guar, pectina, goma de algarroba, polisacárido de soya soluble y beta-glucano.
- 8. Una composición particulada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el segundo polisacárido fibroso soluble en agua es una dextrina.
- 9. El uso de una combinación de un polisacárido fibroso, soluble en agua, que tiene un peso molecular promedio más elevado que 10000 daltons y un grado promedio de polimerización más elevado que 60 y un polisacárido fibroso soluble en agua con un peso molecular promedio abajo de 10000 daltons y un grado promedio de polimerización abajo de 60, como un material portador para la encapsulación de un ingrediente activo.
- 10. El uso de una composición particulada de conformidad con la reivindicación 3, para la saborización de una composición comestible.
- 11. Una bebida o alimento, caracterizado porque comprende, como parte de una composición comestible, una composición particulada de conformidad con la reivindicación 3.
- 12. Un alimento de conformidad con la reivindicación 11, en la forma de un producto horneado, un dulce duro, un dulce con la consistencia de la goma, un dulce masticable, una goma de mascar, una barra de cereal, una sopa, tallarines o un bocadillo suculento.
- 13. Un dulce duro, esférico, no cariogénico, sin azúcar, caracterizado porque consta de una composición particulada de conformidad con la reivindicación 3.
- 14. Un método para la preparación de una composición particulada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende las etapas de:
- a)
- combinar y mezclar un ingrediente que va a ser encapsulado con una composición portadora que comprende desde 1 hasta 70% en peso de un primer polisacárido fibroso, soluble en agua, que tiene un peso molecular promedio más elevado que 10000 Da y un grado promedio de polimerización más elevado que 60, y desde 30 hasta 99% de un segundo polisacárido fibroso, soluble en agua, que tiene un peso molecular promedio menor que 10000 Da y un grado promedio de polimerización menor que 60, dándose los porcentajes en peso con relación al peso total de la composición portadora;
- b)
- calentar la mezcla dentro de un extrusor de un solo tornillo a una temperatura comprendida entre 80ºC y 120ºC para formar una masa fundida;
- c)
- extruir la masa fundida a través de una matriz que tiene un diámetro del orificio de la matriz, comprendido entre 4 y 12 mm; y
- d)
- cortar el material obtenido cuando el mismo sale de la matriz.
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