ES2315810T3 - Barrera comestible multicapa contra la humedad para productos alimenticios. - Google Patents

Barrera comestible multicapa contra la humedad para productos alimenticios. Download PDF

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Abstract

Una barrera contra la humedad comestible multicapa adecuada para separar componentes alimenticios que tienen diferentes actividades de agua en un producto alimenticio, comprendiendo dicha barrera contra la humedad: al menos una capa lipídica que comprende el 65 por ciento en peso de una mezcla de triglicéridos de bajo punto de fusión comestible que tiene un punto de fusión de 35ºC o inferior, y del 1 al 35 por ciento en peso de partículas lipídicas de alto punto de fusión microparticuladas comestibles que tienen un punto de fusión de 70ºC o superior y un tamaño de partícula promedio en volumen inferior a 10 micrómetros, al menos el 5 por ciento en volumen de partículas lipídicas de alto punto de fusión microparticuladas que tienen un tamaño de partícula no superior a 0,1 micrómetro, teniendo la capa lipídica un contenido de grasa sólida del 50 al 70 por ciento en peso a una temperatura de almacenamiento refrigerado de 0º a 5ºC o a una temperatura de almacenamiento ambiente de 15ºC a 25ºC, teniendo la capa lipídica suficientes partículas lipídicas de alto punto de fusión microparticuladas con un tamaño de partícula no superior a 0,1 micrómetro eficaces para evitar que el aceite líquido en la capa lipídica drene de una red de cristales de grasa formada en la capa lipídica; y al menos una capa de barrera hidrófoba flexible.

Description

Barrera comestible multicapa contra la humedad para productos alimenticios.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una barrera multicapa comestible contra la humedad adecuada para uso en productos alimenticios. Más particularmente, la barrera multicapa comestible contra la humedad es útil para evitar y/o inhibir la migración de humedad dentro de un producto alimenticio multicomponente y es flexible. La barrera multicapa comestible contra la humedad de esta invención incluye una capa lipídica y una capa hidrófoba flexible.
Antecedentes
Para muchos productos alimenticios, deben mantenerse los niveles de humedad si el producto va a mostrar propiedades organolépticas, calidad y sabor óptimos. La migración de humedad en productos alimenticios acabados puede comprometer seriamente la calidad, estabilidad y las propiedades organolépticas. Además, muchas reacciones químicas y enzimáticas no deseadas avanzan a velocidades parcialmente determinadas por el contenido de humedad de los alimentos. Velocidades excesivas de estas reacciones pueden promover cambios perjudiciales en el aroma, color, textura y valor nutritivo de los productos alimenticios.
En productos alimenticios multicomponente, particularmente aquellos que tiene componentes con diferentes contenidos de humedad y actividades de agua (por ejemplo, queso y galletas saladas preenvasadas, bollo de pan con forma de rosquilla y productos de queso en crema preenvasados y similares), la humedad puede migrar entre componentes adyacentes, alterando las características de los componentes y las propiedades organolépticas. Además de comprometer la calidad de productos alimenticios acabados, la migración de humedad puede dificultar la producción y distribución de productos alimenticios. Por tanto, por ejemplo, el queso en un producto de queso/galleta salada podría secarse mientras que, al mismo tiempo, la galleta salada pierde su carácter crujiente.
Un procedimiento para evitar la migración de humedad en alimentos implica recubrir una o más superficies del producto alimenticio con una barrera contra la humedad comestible. Tales barreras deben tener una baja permeabilidad a la humedad con el fin de evitar la migración de agua entre área de diferentes actividades de agua. Además, la barrera debe cubrir completamente la superficie del alimento, incluyendo grietas, y adherirse bien a la superficie del producto alimenticio. La barrera contra la humedad debe ser suficientemente fuerte, suave y flexible para formar una superficie continua que no se agrietará con la manipulación, pero puede ser fácilmente penetrada durante el consumo. Además, las propiedades organolépticas de la película de barrera de sabor, regusto y sensación en la boca deben ser imperceptibles de manera que el consumidor no se dé cuenta de la barrera cuando consuma el producto alimenticio. Finalmente, la barrera contra la humedad debe ser fácil de fabricar y fácil de usar.
El documento WO 92/01394 desvela una película de barrera contra la humedad que es de utilidad particular en la fabricación de productos alimenticios. La barrera comprende una proteína comestible y un polisacárido comestible. La película se convierte en al menos parcialmente impermeable a la humedad mediante la provisión de un recubrimiento de un material hidrófobo comestible sobre al menos una porción de una superficie de la misma.
El documento US6039988 desvela un producto horneado que incluye un laminado. El laminado incluye una capa de grasa y una capa de proteínas que adsorbe una porción de la capa de grasa. El laminado evita que la humedad penetre en el producto horneado.
El documento EP1247460 desvela una barrera contra la humedad comestible estable en el horno para productos alimenticios. La barrera contra la humedad estable en el horno es útil para evitar la migración de humedad dentro de un producto alimenticio multicomponente entre componentes que tienen diferentes actividades de agua incluso cuando el producto alimenticio multicomponente se expone a temperaturas elevadas. La barrera contra la humedad comestible estable en el horno de esta invención se forma a partir de una composición que comprende un aceite de bajo punto de fusión comestible que tiene un punto de fusión de aproximadamente 35ºC o inferior y una grasa de alto punto de fusión comestible que tiene un punto de fusión de aproximadamente 70ºC o superior en la que el aceite de bajo punto de fusión comestible y la grasa de alto punto de fusión comestible se micromuelen conjuntamente a una temperatura superior al punto de fusión del aceite de bajo punto de fusión comestible, pero inferior al punto de fusión de la grasa de alto punto de fusión comestible para formar una mezcla tipo crema. Esta composición tiene propiedades térmicas y mecánicas únicas que la hacen ideal como barrera contra la humedad comestible para uso en productos alimenticios, especialmente para aplicaciones de horneado.
El documento EP0509566 desvela un producto de masa compuesta horneada que comprende una lámina de masa de hojaldre que tiene unida a la misma al menos en una cara una lámina de masa de repostería que actúa de capa de anclaje para un recubrimiento de barrera contra la humedad que se aplica sobre la capa de repostería después del horneado. El documento EP0509566 también desvela productos horneados con un material de relleno húmedo aplicado sobre el recubrimiento de barrera contra la humedad.
Debido a que los lípidos, tales como aceites, grasas y ceras, están compuestos por moléculas insolubles en agua lipófilas que pueden formar una estructura impermeable al agua, se han investigado para uso en películas de barrera contra la humedad. Con respecto a materiales oleaginosos derivados de lípidos (es decir, poliésteres de sacarosa, monoglicéridos acetilados y similares) y/u otros lípidos formadores de película, se ha mostrado que, a menos que se use un recubrimiento de espesor no deseable, la barrera no es suficientemente eficaz para productos alimenticios que requieran larga caducidad. Tales lípidos formadores de película tienden a volverse inestables bajo condiciones de uso prácticas normales y pierden la integridad de la película y la eficacia de la barrera. Además de la inestabilidad estructural, tal como la liberación de aceite o el agrietamiento con la manipulación o con cambios en las temperaturas, tales barreras contra la humedad basadas en lípidos tienen las desventajas de ser organolépticamente inaceptables debido a que normalmente tienen una sensación grasienta o cerosa en la boca.
Por consiguiente, muchas de las barreras en la técnica usan un lípido impermeable al agua en asociación con hidrocoloides o polisacáridos (por ejemplo, alginato, pectina, carragenina, derivados de celulosa, almidón, hidrolizados de almidón y/o gelatina) para formar estructuras de gel o matrices semirrígidas reticuladas para atrapar y/o inmovilizar el material no acuoso o lipídico. En muchos casos, estos componentes se forman como películas de dos capas. Estas películas de dos capas pueden colarse previamente y aplicarse a una superficie de alimento como una película autoportante con la capa lipídica orientada hacia el componente con la mayor actividad de agua. Véanse, por ejemplo, las patentes de EE.UU. 4.671.963 (9 de junio de 1987), 4.880.646 (14 de noviembre de 1987), 4.915.971 (10 de abril de 1990) y 5.130.151 (14 de julio de 1992).
Sin embargo, hay varios inconvenientes asociados con estas barreras contra la humedad de la técnica anterior. Los propios hidrocoloides son hidrófilos y/o solubles en agua y, por tanto, tienden a absorber agua con el tiempo. La absorción de agua por el material hidrófilo en tales barreras contra la humedad se acelera enormemente mientas que la película está directamente en contacto con alimentos que tienen una actividad de agua (A_{a}) superior a 0,75. Además, algunos hidrocoloides tienden a hacer las barreras bastante rígidas, requiriendo la adición de un plastificante hidrófilo (por ejemplo, poliol) para aumentar la flexibilidad. Estos plastificantes son frecuentemente por sí mismos fuertes aglutinantes de la humedad, promoviendo así la migración de humedad dentro de las barreras y disminuyendo la estabilidad estructural y la eficacia de las barreras. Además, la textura y el espesor requerido de alguna de estas barreras hacen frecuentemente perceptible su presencia y es desagradable cuando se consume el producto. Se requieren etapas de procesamiento adicionales (por ejemplo, colada y secado) para formar estas películas, haciéndolas así difíciles de usar en producción comercial a alta velocidad.
Las barreras contra la humedad comestibles proporcionadas por la presente invención representan una mejora significativa de las barreras contra la humedad de la técnica anterior y vencen los problemas asociados con las barreras contra la humedad de la técnica anterior.
Sumario
La presente invención proporciona una barrera multicapa comestible contra la humedad para productos alimenticios. Esta barrera multicapa comestible contra la humedad es sumamente eficaz para evitar la migración de humedad dentro de un producto alimenticio multicomponente entre componentes alimenticios que tienen diferentes actividades de agua y/o contenidos de humedad a una temperatura de almacenamiento dada. La barrera multicapa comestible contra la humedad es eficaz para proporcionar una barrera con suficiente flexibilidad mecánica que sea organolépticamente aceptable con diversos tipos de alimentos a un intervalo de temperaturas de almacenamiento y uso. La barrera multicapa comestible contra la humedad puede aplicarse fácilmente con equipos comerciales. La barrera multicapa comestible contra la humedad es flexible y, por tanto, no se agrieta fácilmente con la manipulación o uso.
Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una barrera contra la humedad comestible multicapa adecuada para separar componentes alimenticios que tienen diferentes actividades de agua en un producto alimenticio, comprendiendo dicha barrera contra la humedad al menos una capa lipídica que comprende el 65 por ciento en peso de una mezcla de triglicéridos de bajo punto de fusión comestible que tiene un punto de fusión de 35ºC o inferior, y del 1 al 35 por ciento en peso de partículas lipídicas microparticuladas comestibles de alto punto de fusión que tienen un punto de fusión de 70ºC o superior y un tamaño de partícula promedio en volumen inferior a 10 micrómetros, al menos el 5 por ciento en volumen de partículas lipídicas de alto punto de fusión microparticuladas que tienen un tamaño de partícula no superior a 0,1 micrómetro, teniendo la capa lipídica un contenido de grasa sólida del 50 al 70 por ciento en peso a una temperatura de almacenamiento refrigerado de 0º a 5ºC o a una temperatura de almacenamiento ambiente de 15ºC a 25ºC, teniendo la capa lipídica suficientes partículas lipídicas de alto punto de fusión microparticuladas con un tamaño de partícula no superior a 0,1 micrómetro eficaces para evitar que el aceite líquido en la capa lipídica drene de una red de cristales de grasa formada en la capa lipídica y al menos una capa de barrera hidrófoba flexible.
La barrera multicapa comestible contra la humedad de la presente invención incluye una capa lipídica y una capa hidrófoba flexible. La capa lipídica también es flexible. La capa lipídica se forma a partir de una composición que comprende del 1 al 35 por ciento de un lípido de alto punto de fusión microparticulado comestible que tiene un punto de fusión de 70ºC o superior y una mezcla de triglicéridos de bajo punto de fusión comestible que tiene un punto de fusión de 35ºC o inferior. Para los fines de esta invención, una "mezcla de triglicéridos de bajo punto de fusión comestible" incluye un único triglicérido de bajo punto de fusión comestible y, preferentemente, mezclas de tales triglicéridos. Tales mezclas de triglicéridos generalmente incluyen grasas y aceites comestibles naturales, completamente o parcialmente hidrogenados, grasas y aceites comestibles fraccionados y/o grasas y aceites comestibles no hidrogenados que tienen el perfil de contenido de grasa sólida (CGS) apropiado (como se detalla más adelante). Triglicéridos de bajo punto de fusión comestibles adecuados incluyen aceites vegetales o grasas animales naturales oxidativamente estables, hidrogenados y/o fraccionados, que incluyen, por ejemplo, aceite de coco, aceite de colza, aceite de soja, aceite de palma, aceite de semilla de palma, aceite de girasol, aceite de maíz, aceite de canola, aceite de algodón, aceite de cacahuete, manteca de cacao, grasa de leche deshidratada, manteca de cerdo, grasa de vacuno y similares, además de mezclas de los mismos. Los triglicéridos de bajo punto de fusión comestibles preferidos deben ser estables contra la oxidación y/o la hidrólisis e incluyen aceite de canola, aceite de palma, aceite de semilla de palma, aceite de coco, aceite de soja parcialmente hidrogenado y mezclas de los mismos. Además, la capa lipídica también puede contener hasta el 35 por ciento de un lípido de alto punto de fusión microparticulado comestible que tiene un punto de fusión de 70ºC o superior. El lípido de alto punto de fusión microparticulado comestible no debe contener cantidades suficientes de partículas grandes (generalmente de 50 micrómetros o mayores) para conferir una textura arenosa del producto alimenticio en el que se usa la barrera contra la humedad. El lípido de alto punto de fusión microparticulado comestible tiene un tamaño de partícula promedio en volumen (como se mide, por ejemplo, usando un medidor del tamaño de partícula láser Horiba LA-900 de Horiba Instrument, Inc., Irvine, CA) de 10 micrómetros o menos (preferentemente 1 a 5 micrómetros), en el que al menos el 5 por ciento de las partículas lipídicas microparticuladas tienen un tamaño de partícula de 0,1 micrómetro o menos. Esta composición tiene propiedades termomecánicas únicas que la hacen ideal como barrera contra la humedad comestible para uso en productos alimenticios.
En un aspecto importante, la capa lipídica proporciona una barrera en la que el contenido de grasa sólida (CGS) no cambia más del 5 por ciento si la temperatura de almacenamiento cambia \pm 5ºC. Cambios superiores al 5 por ciento podrían comprometer la eficacia de la barrera. En el aspecto más importante de la invención, la CGS de la capa lipídica a la temperatura de almacenamiento del producto es del 50 al 70 por ciento, preferentemente 55 al 70 por ciento, y lo más preferentemente 60 al 65 por ciento a la temperatura de almacenamiento del producto (es decir, 0 a 5ºC para condiciones de almacenamiento refrigerado y 15 a 25ºC para condiciones de almacenamiento ambiente). Con el fin de obtener las propiedades organolépticas deseadas, el CGS de la capa lipídica debe cambiar menos del 20 por ciento a temperaturas en el intervalo de 20 a 37ºC y menos del 35 por ciento a temperatura en el intervalo de 37 a 60ºC. Estas caracterís-
ticas proporcionan una barrera contra la humedad con una rápida y limpia fusión y una sensación no cerosa en la boca.
Normalmente, la capa lipídica incluye del 65 al 100 por ciento de la mezcla de triglicéridos de bajo punto de fusión comestible y del 1 al 35 por ciento del lípido de alto punto de fusión microparticulado comestible. Preferentemente, la capa lipídica contiene del 75 al 95 por ciento de la mezcla de triglicéridos de bajo punto de fusión comestible y del 5 al 25 por ciento del lípido de alto punto de fusión comestible; lo más preferentemente la composición contiene del 85 al 92 por ciento de la mezcla de triglicéridos de bajo punto de fusión comestible y del 8 al 15 por ciento del lípido de alto punto de fusión comestible. La capa lipídica tiene un espesor de 50 micrómetros a 1 mm, y más preferentemente de 125 a 300 micrómetros.
Como se observa anteriormente, la capa lipídica contiene una dispersión de partículas sólidas (es decir, lípido de alto punto de fusión microparticulado). En tales casos, la película lipídica contiene preferentemente del 0,1 al 30 por ciento de partículas sólidas basado en el peso de la película lipídica. Ejemplos de partículas sólidas que pueden dispersarse en la capa lipídica incluyen chocolate, mantequilla de cacahuete, crema de confitería y similares, además de mezclas de los mismos. Como también se observa anteriormente, la distribución del tamaño de partícula debe proporcionar una percepción no arenosa cuando se consume el producto alimenticio. Las partículas pueden ser de cualquier for-
ma y se dispersan dentro de la composición de capa lipídica usando técnicas y equipos de mezclado convencionales.
La barrera contra la humedad comestible multicapa incluye además una capa hidrófoba flexible. La capa hidrófoba puede incluir ceras, ésteres de ácido acético de monoglicéridos, ácidos succínicos de monoglicéridos, ésteres de ácido cítrico de monoglicéridos, monoésteres de propilenglicol, triglicéridos que contienen al menos un ácido graso C_{2} a C_{4} y al menos un ácido graso C_{12} a C_{24}, lípidos formadores de cristal alfa y mezclas de los mismos. La capa hidrófoba es generalmente de 50 micrómetros a 1 mm de espesor, y preferentemente de 125 a 300 micrómetros de espesor.
La barrera contra la humedad multicapa del primer aspecto anterior puede usarse en un procedimiento para evitar la migración de humedad entre componentes alimenticios que tienen diferentes niveles de humedad.
La barrera multicapa comestible contra la humedad es particularmente eficaz para uso en alimentos multicomponente con al menos un componente que tiene una A_{a} superior a 0,75. La barrera multicapa comestible contra la humedad de la invención tiene una baja permeabilidad a la humedad, buena flexibilidad y es fácil de fabricar y se usa con una variedad de productos alimenticios. La barrera multicapa comestible contra la humedad se formula especialmente para la temperatura de almacenamiento prevista del producto alimenticio y es eficaz para cubrir completamente una superficie del alimento y proporcionar una barrera que es suficientemente fuerte, estable y no quebradiza para formar una superficie que resistirá el agrietamiento durante la manipulación y el almacenamiento (a temperaturas de refrigeración o ambiente), pero que se penetra fácilmente durante el consumo. La barrera multicapa comestible tiene propiedades organolépticas de sabor, regusto y sensación en la boca que son esencialmente imperceptibles de forma que el consumidor no se da cuenta de la presencia de la barrera cuando consume el producto. La barrera multicapa comestible contra la humedad de la invención es eficaz para reducir la migración de humedad entre componentes alimenticios durante 21 días de almacenamiento al menos el 90 por ciento, más preferentemente al menos el 99 por ciento, y lo más preferentemente al menos el 99,9 por ciento, con respecto a componentes alimenticios en los que no está presente la barrera contra la humedad. La barrera multicapa comestible contra la humedad de la invención es además eficaz para aumentar la caducidad refrigerada de un producto alimenticio que contiene la barrera contra la humedad al menos 8 veces, y más preferentemente al menos 16 veces, con respecto al producto alimenticio en el que no está presente la barrera contra la humedad. Esto se traduce generalmente en una caducidad refrigerada para un producto alimenticio multicomponente de cuatro meses o más.
Según un segundo aspecto de la presente invención se proporciona un procedimiento para reducir la migración de humedad entre componentes alimenticios que tienen diferentes actividades de agua en un producto alimenticio, comprendiendo dicho procedimiento aplicar la barrera multicapa comestible contra la humedad del primer aspecto anterior de la presente invención entre los componentes alimenticios. En este aspecto, la barrera multicapa comestible contra la humedad se pone en contacto con un componente alimenticio en una cantidad eficaz para reducir la migración de humedad de un componente alimenticio a otro. Generalmente, la barrera multicapa comestible contra la humedad se aplica al componente alimenticio para formar una capa de barrera esencialmente continua de al menos 100 micrómetros de espesor, preferentemente 200 micrómetros a 1 mm de espesor, y más preferentemente 250 a 500 micrómetros de espesor.
Descripción detallada
La barrera multicapa comestible contra la humedad de la presente invención tiene propiedades organolépticas de sabor, regusto y sensación en la boca que son imperceptibles de forma que el consumidor no se da cuenta de la presencia de la barrera cuando consume el producto. La barrera contra la humedad multicapa es flexible y autoportante lo que elimina la necesidad de una red/película de polímero base, eliminándose así la necesidad de colada, recubrimiento o secado con una capa base polimérica y resultantes defectos de textura no deseables tales como dureza o chiclosidad. De hecho, la barrera contra la humedad comestible de la presente invención es rápida y fácil de fundir, está libre de residuos y tiene una sensación cremosa (es decir, suave) no cerosa en la boca.
Adicionalmente, la composición de barrera multicapa comestible contra la humedad de la presente invención incluye una capa lipídica que posee una estructura de red estable soportada por numerosas partículas de grasa cristalina fina que resisten la tendencia a recristalizar, florecer o agrietarse y proporciona buena estabilidad a la temperatura de almacenamiento elegida como diana del producto alimenticio. La relación grasa/aceite específica definida por el CGS se adapta y se mantiene durante las temperaturas de almacenamiento reales. Esta estable red de cristales de grasa fina también ayuda a inmovilizar la fracción de aceite líquido en la barrera. En conjunto, esto proporciona una capa lipídica no porosa resistente al agua estable que da como resultado una barrera más eficaz y una matriz de grasa más estable de forma que puede minimizarse el agrietamiento que se produce durante el enfriamiento y el almacenamiento. El CGS específico también se diseña para la rápida fusión a temperaturas corporales para conferir una sensación agradable o no detectable en la boca y para facilitar la aplicación mediante, por ejemplo, pulverización, aplicación con cepillo o revestimiento.
Definiciones
A menos que se defina lo contrario, todos los términos técnicos y científicos usados en este documento tienen el mismo significado que comúnmente es entendido por un experto en la materia a la que pertenece esta invención. Todos los porcentajes o relaciones son en peso a menos que se indique lo contrario. Para los fines de la presente invención, los siguientes términos se definen a continuación; otros términos también pueden definirse en cualquier otro sitio en esta memoria descriptiva.
Como se usa en este documento, "barrera" o "barrera contra la humedad" se entiende que describe una fina estructura o capa esencialmente continua que es esencialmente impermeable a la migración de humedad a su través y que recubre una superficie interna o externa de un producto alimenticio. La barrera puede describirse como un recubrimiento, película o membrana. La barrera puede colocarse entre componentes que tienen diferentes actividades de agua dentro del producto alimenticio para evitar o reducir significativamente la migración de humedad entre los componentes o sobre la superficie externa del producto alimenticio para evitar o reducir significativamente la migración de humedad entre el producto alimenticio y el entorno ambiente. La barrera contra la humedad de esta invención está diseñada para usarse en contacto directo con alimentos húmedos y para ser eficaz contra la migración de humedad a través del equilibrio de vapor y/o la difusión de líquido. Para los fines de esta invención, en el caso de evitar la migración de humedad entre el producto alimenticio y el entorno ambiente, el primer componente alimenticio se consideraría que es una o más superficies externas del producto alimenticio y el segundo componente alimenticio se consideraría que es el entorno ambiente.
Como se usa en este documento, la "actividad de agua" (A_{a}) es la relación de la presión de vapor del agua en el alimento de interés y la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura.
Como se usa en este documento, "lípido" se refiere a cualquiera de un grupo de sustancias que en general son solubles en o miscible con éter, cloroformo u otros disolventes orgánicos para grasas y aceites (técnicamente, triglicéridos de ácidos grasos, abreviatura de triglicéridos), pero son prácticamente insolubles en agua. Los lípidos pueden clasificarse en lípidos simples, lípidos compuestos o lípidos derivados. Los lípidos simples incluyen ésteres de ácidos grasos con alcoholes. Las grasas y los aceites son ésteres de ácidos grasos con glicerina y las ceras son ésteres de ácidos grasos con alcoholes distintos de glicerina. Los lípidos compuestos incluyen fosfolípidos, cerebrósidos o glicolípidos y otros tales como esfingolípidos y carotenoides. Los lípidos derivados incluyen sustancias derivadas de lípidos naturales (simples o compuestos) e incluyen ácidos grasos, alcoholes grasos y esteroles, hidrocarburos y emulsionantes (lípidos de superficie activa derivados artificialmente).
La "relación grasa/aceite" o "contenido de grasa sólida" (CGS) se usa comúnmente para describir la reología y la composición de fases de los lípidos. La grasa es sólida a una temperatura dada, mientras que el aceite es líquido. La relación grasa/aceite de un lípido dado no es una constante, sino una función de la temperatura. Por ejemplo, la mantequilla puede considerarse principalmente sólida (70 por ciento de CGS) a 0ºC, plástica (15 por ciento de CGS) a temperatura ambiente y completamente líquida (0 por ciento de CGS) por encima de 40ºC. Por tanto, es posible adaptar una mezcla de triglicéridos que tenga cualquier relación grasa/aceite a una temperatura(s) dada(s) (al menos en las temperaturas de interés para productos alimenticios). Si en la composición se usa un agente de control de cristales de grasa basada en lípidos, tal agente también es por sí mismo frecuentemente un lípido, de ahí que el mismo CGS de una barrera deba incluir las fracciones de grasa y aceite del agente de control de cristales de grasa. La relación grasa/aceite en una barrera varía con la temperatura y es importante para la eficacia de la barrera y la estabilidad a la temperatura de almacenamiento real (por ejemplo, 0 a 5ºC para almacenamiento refrigerado) del producto alimenticio. También es un aspecto importante de esta invención que la composición de barrera sola sin considerar su perfil de CGS exacto no pueda proporcionar más eficacia de la barrera. En otras palabras, una composición de barrera eficaz a temperatura ambiente probablemente fallará a la temperatura de refrigeración y viceversa si su CGS cambia significativamente entre 20 y 5ºC. La relación grasa/aceite también es importante para la sensación en la boca/aceptabilidad sensorial a de 25 a 37ºC, y es importante para facilitar la aplicación a la temperatura (normalmente superior a 40ºC) para el transporte o la aplicación (por ejemplo, pulverización).
La "eficacia de la barrera" se evaluó analíticamente mediante un procedimiento en tarrina de queso. Se preparó un control usando una tarrina de plástico impermeable al agua envasada con queso procesado de la marca Kraft Velveeta (A_{a} = 0,94) y se colocó en una cámara a humedad constante sobre disolución saturada de cloruro de magnesio con una humedad relativa en equilibrio del 33 por ciento a temperatura de refrigeración (5 \pm 1ºC para todos los ejemplos). La humedad o la pérdida de peso se controlan durante un periodo de 21 días como punto de referencia para la comparación de la eficacia de la barrera. Un tiempo de almacenamiento demasiado corto frecuentemente da resultados no fidedignos que no pueden extrapolarse a la realización del almacenamiento a largo plazo (por ejemplo 4 meses). Similarmente, tarrinas de queso preparado recubiertas con composición de barrera seleccionada con un espesor de 300 micrómetros se compararon con el control en condiciones idénticas en términos de "pérdida de humedad en porcentaje" frente al tiempo de almacenamiento. Se requiere el promedio de al menos 4 duplicados y se usan para fines de comparación. Este procedimiento simula más exactamente las condiciones de aplicación del producto real en las que la barrera está en contacto directo con un componente alimenticio húmedo. Generalmente, menos del 1 por ciento de pérdida de humedad durante un periodo de 3 semanas proporciona una barrera contra la humedad eficaz.
Composición de la capa lipídica
La capa lipídica de la barrera multicapa comestible contra la humedad de la invención incluye una mezcla de lípidos de bajo punto de fusión comestible que tiene un punto de fusión de 35ºC o inferior y que tiene un CGS a la temperatura de almacenamiento elegida como diana del producto alimenticio del 50 al 70 por ciento, preferentemente del 55 al 70 por ciento y lo más preferentemente del 60 al 65 por ciento. Para fines prácticos, el lípido de bajo punto de fusión comprende preferentemente una mezcla de triglicéridos de ácidos grasos que incluyen grasas y aceites comestibles (completa o parcialmente) hidrogenados y/o fraccionados naturales y en el presente documento se refiere a "mezcla de triglicéridos de bajo punto de fusión comestible". Para el fin de esta invención, la frase "triglicérido de bajo punto de fusión comestible" pretende incluir triglicéridos sencillos además de mezclas o combinaciones de triglicéridos. También pueden usarse lípidos modificados o sintéticos tales como monoglicérido acetilado y aceite de parafina, pero son menos preferidos. Triglicéridos de bajo punto de fusión comestibles adecuados generalmente incluyen una mezcla de uno o más aceites hidrogenados o no hidrogenados que tienen el perfil de CGS deseado. Triglicéridos de bajo punto de fusión comestibles adecuados incluyen aceites vegetales o grasas animales oxidativamente estables, naturales o hidrogenados y/o fraccionados que incluyen, por ejemplo, aceite de coco, aceite de colza, aceite de soja, aceite de palma, aceite de semilla de palma, aceite de girasol, aceite de maíz, aceite de canola, aceite de algodón, aceite de cacahuete, manteca de cacao, grasa de leche deshidratada, manteca de cerdo, grasa de vacuno y similares, además de mezclas de los mismos. Los triglicéridos de bajo punto de fusión comestibles adecuados deben ser estables frente a la oxidación o hidrólisis y pueden incluir aceite de canola, aceite de palma, aceite de semilla de palma, aceite de coco, aceite de soja parcialmente hidrogenado y mezclas de los mismos. La selección de la mezcla de triglicéridos de bajo punto de fusión que cumple las especificaciones del CGS de esta invención ayuda a garantizar mayor eficacia de la barrera, características de sensación en la boca deseables y propiedades de manipulación aceptables de la composición de barrera final. Por ejemplo, el CGS de la composición de barrera de esta invención también está diseñado para no ser superior al 35 por ciento a una temperatura superior a de 37 a 50ºC, preferentemente inferior al 20 por ciento. Además, la diferencia en el CGS entre 20ºC y 37ºC de la composición de barrera se ajusta al menos al 20 por ciento y preferentemente a más del 30 por ciento.
Composición de la capa hidrófoba flexible
La barrera multicapa comestible contra la humedad incluye además una capa hidrófoba flexible. La capa hidrófoba flexible puede incluir ceras, ésteres de ácido acético de monoglicéridos, ácidos succínicos de monoglicéridos, ésteres de ácido cítrico de monoglicéridos, monoésteres de propilenglicol, triglicéridos que contienen al menos un ácido graso C_{2} a C_{4} y al menos un ácido graso C_{12} a C_{24}, lípidos formadores de cristal alfa y mezclas de los mismos. La capa hidrófoba flexible tiene generalmente de 50 micrómetros a 1 mm de espesor, y preferentemente 125 a 300 micrómetros de espesor.
Aplicación de la barrera contra la humedad multicapa
La composición lipídica se calienta primero hasta de 40 a 50ºC a la que casi se funden todas las grasas del triglicérido de bajo punto de fusión o mezcla. El lípido de alto punto de fusión microparticulado, si está incluido en la composición lipídica, no se altera físicamente o se funde. Si se desea inhibir la migración de humedad entre porciones adyacentes de un producto alimenticio que tiene diferentes actividades de agua, la composición de barrera contra la humedad puede aplicarse en la superficie de contacto de una (o ambas) porciones y se deja enfriar hasta por debajo de 20ºC antes de juntarse las porciones. La composición de barrera contra la humedad tendrá una viscosidad de 20 a 2000 MPa\cdots a una temperatura de 40 a 50ºC. Si se desea inhibir la migración de humedad entre un producto alimenticio y el entorno ambiente, la composición de barrera contra la humedad puede aplicarse a una o más de las superficies externas del producto alimenticio y se deja enfriar. En un aspecto importante de la invención pueden obtenerse tamaños de partícula deseables sin velocidades de enfriamiento controladas debido al uso de lípido de alto punto de fusión microparticulado. Esto es una ventaja inesperada con respecto al uso de otros tipos de agentes de control de cristales de grasa tales como ceras y emulsionantes de alto punto de fusión fundiendo primero tales agentes de control de cristales de grasa en la mezcla de triglicéridos. También pueden usarse agentes de control o de siembra de cristales de grasa convencionales (por ejemplo, triestearato de sorbitano, ésteres de poliglicerina tales como mono/dioleato de di/triglicerina y similares) en combinación con velocidades del refrigerador más rápidas.
Técnicas adecuadas para aplicar la barrera incluyen, por ejemplo, pulverización, inmersión, recubrimiento en bombo, revestimiento, deposición, extrusión, uso de un lecho fluidizado y similares. En una realización de la invención, la barrera se aplica sumergiendo el producto alimenticio, o simplemente la superficie del mismo que va recubrirse, en una composición de barrera contra la humedad derretida o fundida, extrayendo el producto alimenticio y dejando enfriar el producto recubierto. En otra realización de la invención, la película fundida se aplica mediante cepillo o de otro modo aplicando la composición a la(s) superficie(s) deseada(s) del producto. En todavía otra realización, la película puede aplicarse usando un aerosol, que incluye aerosol atomizado, cepillo de aire y similares. Generalmente, la barrera contra la humedad comestible se aplica al componente alimenticio para formar una capa de barrera esencialmente continua de al menos 20 micrómetros de espesor, preferentemente 100 micrómetros a 1 mm de espesor, y más preferentemente 200 a 500 micrómetros de espesor.
La capa hidrófoba flexible se aplica preferentemente sobre la capa lipídica usando técnicas similares. Incluso más preferentemente, la capa hidrófoba flexible se aplica a una temperatura de 45 a 60ºC y se pulveriza sobre la capa lipídica. Preferentemente, la capa lipídica de bajo punto de fusión se aplica adyacente al alimento que tiene la mayor actividad de agua.
Modificadores del crecimiento cristalino
La capa lipídica también incluye un material que es eficaz para promover la formación de pequeños cristales de grasa (a partir de la mezcla de triglicéridos durante el enfriamiento). Ejemplos de tales modificadores del crecimiento cristalino incluyen lípidos de alto punto de fusión microparticulados, agentes inhibidores del crecimiento cristalino (por ejemplo, ésteres de poliglicerina, triestearato de sorbitano) y similares, además de mezclas de los mismos. Los lípidos de alto punto de fusión microparticulados que tienen un punto de fusión de 70ºC o superior se usan como modificadores del crecimiento cristalino en la presente invención. Tales modificadores del crecimiento cristalino inhiben el crecimiento cristalino y, por tanto, son eficaces para promover la formación de pequeños cristales de grasa (a partir de la mezcla de triglicéridos durante el enfriamiento). Tales pequeños cristales de grasa inmovilizan eficazmente la fracción de aceite líquido restante de la mezcla de triglicéridos, evitándose así que el aceite líquido drene de la red de cristales de grasa. Durante el posterior almacenamiento, tales agentes de control de cristales de grasa también son eficaces para estabilizar la red de cristales de grasa sólida tridimensional formada por numerosos pequeños cristales de grasa. La presencia de cristales de grasa más pequeños generalmente proporciona una mejor barrera contra la humedad.
Los lípidos de alto punto de fusión microparticulados están presentes en la composición de capa lipídica a un nivel del 1 al 35 por ciento, y preferentemente del 5 al 15 por ciento. Si se usan, los agentes inhibidores del crecimiento cristalino están presentes en la composición de capa lipídica a un nivel del 0,01 al 1 por ciento, y preferentemente del 0,1 al 0,3 por ciento.
Lípidos de alto punto de fusión comestibles preferidos tienen puntos de fusión de 70ºC o superiores, y más preferentemente 100ºC o superiores. Para los fines de esta invención, el término "lípidos de alto punto de fusión comestibles" incluye ácidos grasos de cadena larga comestibles, sus monoglicéridos, diglicéridos y triglicéridos, sus sales de metales alcalinos y otros derivados de los mismos. También pueden usarse otros lípidos de alto punto de fusión naturales o sintéticos aprobados como alimentos o sustancias similares a lípidos tales como alcohol graso (cera), parafina y poliésteres de sacarosa. Generalmente, los lípidos de alto punto de fusión comestibles se forman a partir de ácidos grasos de cadena larga que tienen al menos 12 átomos de carbono y preferentemente 18 a 24 átomos de carbono; preferentemente, los ácidos grasos de cadena larga están saturados. Ácidos grasos de cadena larga saturados adecuados usados para formar los lípidos de alto punto de fusión comestibles incluyen, por ejemplo, ácido palmítico, esteárico, ácido araquídico, ácido behénico, ácido lignocérico y similares; sus derivados, que incluyen, por ejemplo, monoestearato de glicerilo, diestearato de glicerina, triesterato de glicerina, estearato de calcio, estearato de magnesio, poliésteres de sacarosa de alto punto de fusión, alcoholes grasos de de alto punto de fusión, ceras de alto punto de fusión, fosfolípidos de alto punto de fusión y similares, además de mezclas de los mismos.
Tales lípidos de alto punto de fusión se microparticulan usando cualquier equipo de micromolienda convencional. Equipos de micromolienda adecuados incluyen, por ejemplo, molinos de bolas, molinos de coloides, molinos de energía fluida, molinos de púas/discos, molinos de martillos y similares. El lípido de alto punto de fusión comestible se micromuele a una temperatura de 40 a 70ºC, preferentemente 45 a 60ºC. La micromolienda es eficaz para proporcionar numerosos fragmentos con un tamaño de partícula de 0,1 micrómetro o menos que se cree que son el componente funcional responsable del control y la estabilización de cristales de grasa. En tal líquido de alto punto de fusión microparticulado, el tamaño de partícula promedio en volumen como se mide mediante un medidor del tamaño de partícula láser Horiba LA-900 (Horiba Instrument, Inc. Irvine, CA) es 10 micrómetros o menos, y preferentemente 1 a 5 micrómetros, siendo al menos el 5 por ciento de las partículas (basado en volumen) inferior a 0,1 micrómetro, y preferentemente siendo del 1 al 20 por ciento inferior a 1 micrómetro. Generalmente, el tamaño de partícula se mide preferentemente a 20ºC dispersando el lípido de alto punto de fusión microparticulado en aceite de soja usando un sonicador antes de la medición.
Una grasa de alto punto de fusión microparticulada preferida para uso en la presente invención es estearato de calcio micromolido. El estearato de calcio micromolido es estable ya que tiene un punto de fusión de 145ºC, es insoluble en agua, es un ingrediente alimentario GRAS autorizado y tiene un coste razonable.
La siguiente información ilustra procedimientos que quedan fuera del alcance de las reivindicaciones pero que ilustran aspectos de las mismas.
Ejemplos
Ejemplo 1
Se formó una composición de capa lipídica de bajo punto de fusión mezclando aceite de semilla de palma (ASP) y aceite de canola (CO) a una relación ASP:CO de 72:28 a una temperatura de 50ºC. El contenido de grasa sólida de la composición de capa lipídica de bajo punto de fusión fue como se indica en la siguiente tabla:
100
Se preparó una composición de capa hidrófoba flexible mezclando un monoglicérido acetilado (Myvacet 7-07K de Quest International; punto de fusión de 40ºC) y grasa de leche deshidratada en una relación de aproximadamente 54:46 a 80ºC.
Se recubrieron lonchas de queso (Tranchetes® de cheddar de Kraft® preparados usando 2% de leche) en ambos lados con o la composición de capa lipídica de bajo punto de fusión (control 1) o la capa hidrófoba flexible (control 2). La aplicación se llevó a cabo pulverizando cada lado de la loncha de queso dos veces a una tasa de 2 g/lado (proporcionando un total de 4 g/lado; la primera aplicación se dejó solidificar antes de aplicarse la última capa) usando un Dot Gun Sprayer® (CE00/C-1100; hhs Leimauftrags-Systeme GmbH, Krefeld, Alemania) que funcionaba a 50ºC. El espesor del material de barrera fue 250 micrómetros para cada lado.
Las muestras de referencia se prepararon recubriendo primero por pulverización cada lado de las lonchas de queso con 2 g/lado de la composición de capa lipídica de bajo punto de fusión usando la misma técnica y condiciones que se describen anteriormente, dejando que la capa lipídica de bajo punto de fusión solidificara y luego recubriendo por pulverización cada capa lipídica de bajo punto de fusión con 2 g/lado de la composición de capa hidrófoba flexible usando la misma técnica y condiciones que se describen anteriormente. El espesor de la capa lipídica de bajo punto de fusión era 125 micrómetros y el espesor de la capa hidrófoba flexible era 125 micrómetros, para un espesor total de 250 micrómetros en cada lado.
La mitad de las muestras para cada composición de recubrimiento (es decir, controles 1 y 2 y muestra de referencia) se agrietaron gravemente mediante deformación controlada (es decir, doblando hasta que las capas se agrietaron visualmente). Entonces, cada muestra individual se pesó y luego se colocó sobre una bandeja de metal perforada que se almacenó en un desecador refrigerado de A_{a} 0,33. Las muestras individuales se pesaron después de 1, 2 y 4 semanas de tiempo de almacenamiento.
Los resultados se presentan a continuación en la tabla 1. Como puede verse de estos datos, las muestras de referencia se preformaron significativamente mejor que cualquier control. De hecho, incluso la muestra de referencia "agrietada" se preformó significativamente mejor que las muestras de control continuas o "sin agrietar". La comparación de las muestras de referencia "agrietadas" con las muestras de control "agrietadas" muestra una enorme mejora para las muestras de referencia. Por tanto, aunque se haya alterado la integridad de la muestra de referencia, que es menos probable que ocurra debido a su naturaleza flexible, todavía se esperaría preformar a altos niveles para mantener niveles de humedad en productos alimenticios que tienen componentes con diferentes actividades de agua.
1
Ejemplo 2
Se aplicó una barrera contra la humedad multicapa de referencia (usando las composiciones del ejemplo 1) a un alimento de queso procesado cortado en lonchas de charcutería como se describe en el ejemplo 1. Las lonchas de queso con la barrera contra la humedad de referencia se colocaron entre dos rebanadas de pan tostado blanco. El sándwich de queso frío resultante se evaluó entonces usando un panel sensorial informal. La barrera contra la humedad de referencia no era cerosa o arenosa y no presentaba sabor defectuoso u otras propiedades organolépticas.
Se espera que a aquellos expertos en la materia se les ocurran numerosas modificaciones y variaciones en la práctica de la invención con la consideración de la anterior descripción detallada de la invención. Por consiguiente, tales modificaciones y variaciones pretenden incluirse dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (17)

1. Una barrera contra la humedad comestible multicapa adecuada para separar componentes alimenticios que tienen diferentes actividades de agua en un producto alimenticio, comprendiendo dicha barrera contra la humedad:
al menos una capa lipídica que comprende el 65 por ciento en peso de una mezcla de triglicéridos de bajo punto de fusión comestible que tiene un punto de fusión de 35ºC o inferior, y del 1 al 35 por ciento en peso de partículas lipídicas de alto punto de fusión microparticuladas comestibles que tienen un punto de fusión de 70ºC o superior y un tamaño de partícula promedio en volumen inferior a 10 micrómetros, al menos el 5 por ciento en volumen de partículas lipídicas de alto punto de fusión microparticuladas que tienen un tamaño de partícula no superior a 0,1 micrómetro, teniendo la capa lipídica un contenido de grasa sólida del 50 al 70 por ciento en peso a una temperatura de almacenamiento refrigerado de 0º a 5ºC o a una temperatura de almacenamiento ambiente de 15ºC a 25ºC, teniendo la capa lipídica suficientes partículas lipídicas de alto punto de fusión microparticuladas con un tamaño de partícula no superior a 0,1 micrómetro eficaces para evitar que el aceite líquido en la capa lipídica drene de una red de cristales de grasa formada en la capa lipídica; y
al menos una capa de barrera hidrófoba flexible.
2. La barrera contra la humedad comestible multicapa de la reivindicación 1, en la que del 1 al 20 por ciento en peso de partículas microparticuladas del lípido de alto punto de fusión tienen un tamaño de partícula promedio en volumen inferior a 5 micrómetros.
3. La barrera contra la humedad de la reivindicación 1 ó 2, en la que la capa lipídica tiene un contenido de grasa sólida de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 70 por ciento en peso a una temperatura de almacenamiento refrigerado de 0ºC a 5ºC o a una temperatura de almacenamiento ambiente de 15ºC a 25ºC.
4. La barrera contra la humedad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la capa lipídica tiene un contenido de grasa sólida de aproximadamente el 55 a aproximadamente el 70 por ciento en peso a una temperatura de almacenamiento refrigerado de 0ºC a 5ºC o a una temperatura de almacenamiento ambiente de 15ºC a 25ºC.
5. La barrera contra la humedad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la capa lipídica tiene un contenido de grasa sólida del 60 al 65 por ciento en peso a una temperatura de almacenamiento refrigerado de 0ºC a 5ºC y a una temperatura de almacenamiento ambiente de 15ºC a 25ºC.
6. La barrera contra la humedad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que la capa lipídica tiene un contenido de grasa sólida inferior al 35 por ciento en peso por encima de 37ºC.
7. La barrera contra la humedad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el lípido de alto punto de fusión microparticulado comestible se selecciona del grupo que está constituido por ácido esteárico, ácido araquídico, ácido behénico, ácido lignocérico, monoestearato de glicerilo, diestearato de glicerina, triestearato de glicerina, estearato de calcio, estearato de magnesio, poliésteres de sacarosa de alto punto de fusión, alcoholes grasos de alto punto de fusión, ceras de alto punto de fusión, fosfolípidos de alto punto de fusión y mezclas de los mismos.
8. La barrera contra la humedad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el lípido de alto punto de fusión microparticulado comestible es estearato de calcio.
9. La barrera contra la humedad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que la mezcla de triglicéridos de bajo punto de fusión comestible se selecciona del grupo que está constituido por aceite de coco, aceite de semilla de palma, aceite de colza, aceite de soja, aceite de palma, aceite de girasol, aceite de maíz, aceite de canola, aceite de algodón, aceite de cacahuete, manteca de cacao, grasa de leche deshidratada, manteca de cerdo, grasa de vacuno, monoglicérido acetilado y mezclas de los mismos.
10. La barrera contra la humedad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que la al menos una capa lipídica contiene aproximadamente del 5 a aproximadamente el 25 por ciento en peso del lípido de alto punto de fusión microparticulado comestible y en la que el lípido de alto punto de fusión microparticulado comestible tiene un punto de fusión de 100ºC o superior.
11. La barrera contra la humedad de la reivindicación 10, en la que el lípido de alto punto de fusión microparticulado comestible tiene un tamaño de partícula promedio en volumen inferior a 5 micrómetros.
12. La barrera contra la humedad de la reivindicación 11, en la que la al menos una capa lipídica comprende aproximadamente del 5 a aproximadamente el 15 por ciento en peso del lípido de alto punto de fusión microparticulado comestible.
13. La barrera contra la humedad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la que la capa lipídica es de 50 micrómetros a 1 mm de espesor.
14. La barrera contra la humedad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en la que la capa lipídica comprende además una dispersión de partículas sólidas, seleccionándose las partículas sólidas del grupo que está constituido por partículas sólidas de chocolate, mantequilla de cacahuete, crema de confitería y mezclas de los mismos.
15. La barrera contra la humedad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en la que la capa hidrófoba flexible se selecciona del grupo que está constituido por ceras, ésteres de ácido acético de monoglicéridos, ácidos succínicos de monoglicéridos, ésteres de ácido cítrico de monoglicéridos, monoésteres de propilenglicol, triglicéridos que contienen al menos un ácido graso C_{2} a C_{4} y al menos un ácido graso C_{12} a C_{24}, lípidos formadores de cristal alfa y mezclas de los mismos.
16. La barrera multicapa comestible contra la humedad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en la que la capa hidrófoba flexible es aproximadamente de 50 micrómetros a aproximadamente 1 mm de espesor.
17. Un procedimiento para reducir la migración de humedad entre componentes alimenticios que tienen diferentes actividades de agua en un producto alimenticio, comprendiendo dicho procedimiento aplicar la barrera multicapa comestible contra la humedad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16 entre los componentes alimenticios.
ES05252099T 2004-04-16 2005-04-04 Barrera comestible multicapa contra la humedad para productos alimenticios. Active ES2315810T3 (es)

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