ES2319535T3 - Estabilizacion de concentrados de esteres de acidos grasos poliinsaturados (pufa). - Google Patents

Abstract

Un método de estabilizar concentrados de ésteres de ácidos grasos poliinsaturados (PUFA), mediante la adición al concentrado de (a) una mezcla de extracto de romero o de salvia, palmitato de ascorbilo y tocoferoles antes de someterlo a un proceso de desodorización estándar, y (b) un inhibidor de la cristalización antes o después del proceso de desodorización.

Description

Estabilización de concentrados de ésteres de ácidos grasos poliinsaturados (PUFA).

Existe hoy razonable evidencia de que incrementar los niveles de ácidos grasos insaturados en la dieta puede reducir la incidencia de muerte por enfermedades coronarias del corazón a través de los efectos sobre la presión arterial, la aterosclerosis, y la trombogénesis.

Los ácidos grasos insaturados comprenden ácidos grasos monoinsaturados (MUFA), por ejemplo, el ácido oleico y el ácido palmitoleico, y ácidos grasos poliinsaturados (PUFA). Ejemplos de PUFA de n-6 son el ácido linoleico (C_{18} : 2) y el ácido araquidónico (C_{20} : 4), ejemplos de PUFA de n-3 son el ácido \alpha-linolénico (C_{l8} : 3), el ácido eicosapentaenoico (EPA, C_{20} : 5), y el ácido docosahexaenoico (DHA, C_{22} : 6). Especialmente el EPA y el DHA han atraído el interés de la industria alimenticia en los últimos años. La mayoría de las fuentes disponibles de estos dos ácidos grasos son el pescado y los aceites marinos extraídos a partir de ellos.

Con el incremento del número de dobles enlaces, los PUFA están sujetos a la creciente degradación oxidativa y el desarrollo de "sabores desagradables" indeseables, principalmente el sabor y olor a pescado. El creciente interés en los PUFA, especialmente los PUFA de cadena larga (LCPUFA), como el EPA y el DHA, ha impulsado la investigación en métodos de refinación y estabilización de los aceites de pescado y concentrados de PUFA.

Se ha conocido desde hace mucho tiempo que los aceites marinos recién refinados están inicialmente libres de sabores desagradables y de un sabor y olor a pescado, pero que la reversión a través de la oxidación ocurre rápidamente. Muchos intentos se han hecho para estabilizar los aceites mediante la adición de diferentes mezclas de anti-oxidantes de los mismos. Sin embargo, todos estos intentos han fracasado hasta el momento o aún dejaron abierta la posibilidad de mejoras adicionales (véase, por ejemplo, Hamilton, RJ y otros., Journal of American Oil and Chemists' Society (JAOCS), 75, 813-822 [1998]).

El aceite marino refinado el cual ha sido tratado con sílice y se ha estabilizado mediante la adición de una mezcla de lecitina, palmitato de ascorbilo y alfa-tocoferol y posterior desodorización suave al vacío a una temperatura entre aproximadamente 140ºC y 210ºC, de conformidad con el procedimiento descrito en la publicación de la patente Europea No. 612 346, muestra excelente estabilidad Rancimat y buen desempeño de aplicación principalmente para los suplementos alimenticios para la salud. En aplicaciones en productos lácteos, tales como yogures y bebidas de leche, sin embargo, este aceite desarrolla un fuerte olor y sabor a pescado.

Los aceites marinos refinados que han sido tratados de acuerdo con el procedimiento descrito en la publicación de la patente europea No. 340 635, es decir mediante destilación de vapor con vacío y tratamiento con un adsorbente, como gel de sílice o ácido silícico, y que se han estabilizado con 0.1% de extracto de romero desodorizado (HERBALOX "O", Kalsec, Inc de Kalamazoo, Michigan) o extracto de salvia, tienen un sabor y olor a hierba el cual puede ser detectado en los alimentos. Este sabor y olor a hierba suprime el sabor y olor a pescado. En aplicaciones en productos lácteos, sin embargo, el uso de tan sólo 0.03% de HERBALOX "O" y, respectivamente, extracto de salvia en el aceite marino resulta en un muy fuerte sabor y olor a hierba que impide el uso de este aceite en estas aplicaciones.

De acuerdo con la publicación de la solicitud de patente Europea No. 999 259, los aceites marinos completamente refinados los cuales han sido neutralizados, blanqueados y desodorizados en una manera convencional, son estabilizados durante un largo período de tiempo sin la aparición del sabor y olor a pescado, mediante el tratamiento con sílice, opcionalmente en presencia de carbono, desodorización de vapor con vacío a una temperatura entre aproximadamente 140ºC y aproximadamente 210ºC en presencia de 0.1-0.4% de romero o extracto de salvia y, opcionalmente, después de la desodorización, la adición de 0.01-0.03% de palmitato de ascorbilo y 0.05-0.2% de tocoferoles mezclados.

Sin embargo, al aplicar ese método en un ensayo piloto a un concentrado de ésteres de etilo de PUFA, el resultado fue decepcionante y demostró que este procedimiento no es suficientemente bueno para la estabilización de los concentrados de ésteres de PUFA. A 20 kg de una mezcla que contiene de 40-50% de EPA de etilo y 20-30% de DHA de etilo, 0.2% de extracto de romero (HERBALOX "O") fue añadido antes de la desodorización a 140ºC, seguido por la adición de 0.1% de tocoferoles mezclados y 0.02% de palmitato de ascorbilo después de la desodorización. Inmediatamente después del completamiento de la desodorización y enfriado a temperatura ambiente, los ésteres tuvieron un sabor suave pero no a pescado. Los ésteres fueron empacados en contenedores de aluminio en una caja de guantes bajo nitrógeno para las futuras pruebas de estabilidad. El primer muestreo tuvo lugar dos semanas después de la producción y los ésteres fueron rechazados por tener un sabor y olor a pescado muy fuerte.

De acuerdo con la presente invención, se ha encontrado, sin embargo, que la adición de una combinación de extracto de romero o de salvia, tocoferoles mezclados y palmitato de ascorbilo antes del proceso de desodorización, resultó en un producto de sabor suave, libre de sabor a pescado y libre de sabor a químicos. Si este producto, sin embargo, es almacenado a bajas temperaturas, especialmente a la temperatura preferida de aproximadamente -18ºC, resulta que este producto ya no fluye fácilmente y se vuelve turbio, lo que hace que sea estéticamente menos atractivo y más difícil de manejar debido a su pérdida de homogeneidad. Esta desventaja, sin embargo, puede ser evitada mediante la adición al concentrado, de una cantidad efectiva de un inhibidor de la cristalización, por ejemplo, una lecitina o un compuesto similar a la lecitina, antes o después del proceso de desodorización.

Por lo tanto, la presente invención se refiere a un método de estabilización de concentrados de ésteres de ácidos grasos poliinsaturados (PUFA), mediante la adición al concentrado de (a) una mezcla extracto de romero o de salvia, palmitato de ascorbilo y tocoferoles antes de someter éste a un proceso de desodorización estándar y (b) un inhibidor de la cristalización antes o después del proceso de desodorización.

Todos los porcentajes en la especificación y las reivindicaciones, salvo que se especifique otra cosa, son sobre la base de p/p.

Los concentrados de ésteres a ser estabilizados por el proceso de la presente invención, son productos comercialmente disponibles o pueden ser preparados de acuerdo a los métodos bien conocidos en el arte, por ejemplo a partir de los aceites marinos. Por ejemplo, el fabricante Ocean Nutrition, de Canadá, ofrece tales concentrados los cuales son producidos a partir de aceites marinos mediante interesterificación con etanol y posterior destilación. Ellos contienen aproximadamente de 40-50% de EPA de etilo y aproximadamente de 20-30% de DHA de etilo. Sin embargo, el presente proceso puede ser aplicado a cualquier concentrado de ésteres de PUFA, preferiblemente ésteres de etilo de PUFA de n-3 y n-6, especialmente aquellos que son de interés e importancia nutritiva, pero sujetos a la degradación y el desarrollo de sabores desagradables indeseables los cuales los hacen inapropiados para su aplicación en alimentos. De particular interés a este respecto son los ésteres, sobre todo los ésteres de etilo, de EPA y DHA.

El término "concentrado" se refiere a un amplio rango de concentraciones e indica que el contenido de un solo éster o de mezclas de ésteres de PUFA es más alto que en un producto de origen natural. Concentrados preferidos son los que consisten ya sea de ésteres de PUFA producidos sintéticamente de alta pureza o de productos ya refinados obtenidos a partir de la naturaleza y libres de la mayoría de las sustancias que los acompañan naturalmente. En realizaciones específicamente interesantes de la presente invención, la concentración de los ésteres de PUFA en los concentrados a ser estabilizados es superior al 50%, por ejemplo, en el rango de 60-80%, y preferiblemente al menos del 70%.

El término "inhibidor de la cristalización" en el presente contexto está destinado a abarcar todos los compuestos los cuales son conocidos y son usados para inhibir la cristalización de los aceites comestibles o sus componentes a bajas temperaturas, a saber, temperaturas por debajo de la temperatura ambiente, especialmente cuando estos aceites son almacenados en frigoríficos o congeladores, es decir a temperaturas al menos tan bajas como -18ºC. Los inhibidores de la cristalización cuando son añadidos a los concentrados mantendrán los concentrados oleosos en una fase que fluya fácilmente. Ejemplos de inhibidores de la cristalización preferidos útiles en el contexto de la presente invención son las lecitinas. El término "lecitina" es bien conocido en el arte. Sin embargo, este cubre no solamente los compuestos en el sentido estrictamente científico, a saber, fosfatidil colinas puras, sino también otros productos los cuales son mezclas de diferentes componentes que se definen de acuerdo a la fuente original y el proceso de purificación mediante el cual ellos son obtenidos y los cuales varían en sus constituyentes tanto cualitativa como cuantitativamente (véase, por ejemplo, Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4^{th} edition, vol. 15, p. 192-194). Por lo tanto, si bien las fosfatidil colinas puras pueden ser usadas, así como todas las mezclas sintéticas o naturales altamente puras de componentes cubiertas por el término "lecitina", es concebible que, desde el punto de vista económico, aquellos productos son preferidos los cuales son propiamente refinados, es decir, a tal grado que prácticamente no tienen olor, un sabor suave y un color ligero o son incoloros. Por lo tanto, cualquier lecitina de grado alimenticio o cosmético, puede ser usada en la presente invención. Es, sin embargo, preferido usar una lecitina sólida y/o líquida de grado alimenticio la cual esté comercialmente disponible. Ejemplos de tales lecitinas preferidas son Epikuron® 100G (Lucas Meyer, D-2000 Hamburgo, Alemania) y Topcithin®; (Lucas Meyer, D-2000 Hamburgo, Alemania).

La cantidad efectiva de lecitina a ser añadida antes o después del proceso de desodorización puede ser fácilmente determinada por el experto en el arte y está normalmente en el rango de 0.01% a 1.0%, preferiblemente desde 0.02% hasta 0.05%.

Cualquier recipiente de desodorización el cual esté comercialmente disponible o cualquier recipiente que sea lo suficientemente grande y esté equipado con los componentes necesarios para llevar a cabo el proceso de la presente invención, pueden ser utilizados.

Los otros componentes que son añadidos a los concentrados de ésteres de PUFA antes de la desodorización de acuerdo con el presente proceso son también bien conocidos para una persona capacitada en el arte y están comercialmente disponibles. Las cantidades de los componentes a ser añadidas son:

- De 0.05-4.0%, preferiblemente aproximadamente de 0.1% a 0.2%, para el extracto de romero o de salvia;

- De 0.1-0.04%, preferiblemente aproximadamente al 0.025%, para el palmitato de ascorbilo y

- De 0.05-0.5%, preferiblemente aproximadamente al 0.2%, para un tocoferol (\alpha-, \beta-, \gamma- o \delta-tocoferol o mezclas de los mismos), y preferiblemente \gamma-tocoferol.

Ingredientes adicionales los cuales son capaces de prevenir o retardar el deterioro de los PUFA pueden ser añadidos a los concentrados, antes o después del proceso de desodorización. Tales ingredientes son conocidos por el experto en el arte y comprenden, por ejemplo, agentes metálicos acomplejantes, tales como el ácido cítrico y el ácido ascórbico. Ellos pueden ser añadidos en una cantidad suficiente para estar presentes en el producto final en el rango de 0.001-0.01%, preferiblemente aproximadamente al 0.005%.

Cualquier proceso de desodorización estándar conocido puede ser usado, por ejemplo, para la desodorización de los aceites marinos, siendo el proceso preferido la desodorización de vapor con vacío suave. Después de la desaeración de la mezcla mediante la aplicación de un vacío de aproximadamente 5-10 mbar, el vapor es inyectado y el proceso es conducido por 1 a 5 horas, preferiblemente por 2 horas, a una temperatura entre aproximadamente 120ºC y 150ºC, dependiendo del vacío y la volatilidad de los ésteres de los PUFA, normalmente entre el 0.1 y 10 mbar. Una temperatura de aproximadamente 140ºC a aproximadamente 1-5 mbar es usualmente preferida, especialmente para la desodorización de los concentrados de ésteres de etilo de EPA y DHA.

Después de la desodorización el producto es enfriado, preferiblemente bajo la protección de un gas inerte como el nitrógeno o el argón y, si es apropiado después de la filtración, empacado en contenedores apropiados de nuevo, preferiblemente bajo la protección de gas inerte.

Usando el Rancimat (descrito, por ejemplo, en la publicación de la solicitud de patente europea No. 999 259) la estabilidad del producto obtenido de conformidad con el presente proceso puede ser determinada y sus propiedades ventajosas comparadas con los productos obtenidos por los procesos del arte anterior.

Los concentrados de ésteres de PUFA estabilizados de acuerdo con el proceso de la presente invención pueden ser usados para la preparación de aplicaciones alimenticias, incluyendo los suplementos dietéticos, y los productos de pienso animal. Ejemplos de tales aplicaciones alimenticias se dan, por ejemplo, en la publicación de la solicitud de patente europea No. 999 259. Mediante la adición de los concentrados de ésteres de PUFA estabilizados de la presente invención, usando los métodos conocidos en el arte a los alimentos, el alimento es enriquecido con estos ésteres y, por lo tanto, mejorado.

Ejemplos

El concentrado de éster de etilo usado en los siguientes ejemplos fue comprado a Ocean Nutrition, de Canadá. Los ésteres fueron almacenados bajo nitrógeno sin adición de antioxidantes antes de su uso. La composición de ácidos grasos del concentrado de éster de etilo es registrada a continuación.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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Los ésteres fueron sometidos a oxidación de Rancimat y exhibieron un tiempo de inducción de 0.25 horas a 80ºC con 20 lts/hora de flujo de aire y 70 mls de agua en la cámara de conductividad. Una muestra de los ésteres fue puesta en un vial de 20 mls y enfriada a -18ºC. La muestra pareció sólida y no pudo ser vertida desde el vial a -18ºC.

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El sabor a pescado de la muestra fue de 7, donde el número se relaciona como:

2

Ejemplo 1

500 gms del concentrado de éster fueron tomados, 2000 ppm de tocoferoles mezclados, 1000 ppm de herbalox, 250 ppm de palmitato de ascorbilo y 50 ppm de ácido cítrico fueron añadidos. Los ésteres y la mezcla anti-oxidante se pusieron en un desodorizador de vidrio de laboratorio y el vacío fue aplicado entre 1-5 mbar. La mezcla fue calentada. A aproximadamente 60ºC, el vapor fue introducido en el aceite y el calentamiento continuó hasta que una temperatura de aproximadamente 140ºC fue alcanzada. La mezcla fue desodorizada en estas condiciones durante 2 horas antes del enfriamiento a 60ºC cuando el flujo de vapor fue detenido y reemplazado con una corriente de nitrógeno. A aproximadamente 40ºC, el flujo de nitrógeno fue detenido y el recipiente desodorizador sellado y almacenado en la oscuridad antes de que experimentos posteriores fueran realizados. Los ésteres fueron sometidos a oxidación de Rancimat y exhibieron un tiempo de inducción de 12.4 horas a 80ºC con 20 lts/hora de flujo de aire y 70 mls de agua en la cámara de conductividad. Una muestra de ésteres fue puesta en un vial de 20 mls y enfriada a -18ºC. La muestra pareció sólida y no pudo ser vertida desde el vial a -18ºC. La muestra no tuvo sabor a pescado y un índice FAST (véase el Informe 12. 244-249, Marzo de 2001) de 1 (sin sabor a pescado).

Ejemplo 2

Un experimento fue realizado de acuerdo con el Ejemplo 1, pero con la adición de 250 ppm de lecitina líquida (Topcithin®, Lucas Meyer) antes de la desodorización. La muestra desodorizada tuvo un tiempo de inducción Rancimat de 11.1 horas. Esta permaneció líquida a -18ºC y fue fácilmente vertible desde el contenedor a -18ºC. La muestra tuvo un índice FAST de 1 (sin sabor a pescado).

Ejemplo 3

Un experimento fue realizado de acuerdo con el Ejemplo 1, pero con la adición de 250 ppm de Topcithin® líquida después de la desodorización. La muestra tuvo un tiempo de inducción Rancimat de 11.15 horas. Esta permaneció líquida a -18ºC y fue fácilmente vertible desde el contenedor a -18ºC. La muestra tuvo un índice FAST de 1, pero un distintivo sabor a frijol que se originó a partir de la lecitina.

Ejemplo 4

Un experimento fue realizado de acuerdo con el Ejemplo 1, pero con la adición de 250 ppm de lecitina sólida (Epikuron®, Lucas Meyer) antes de la desodorización. La muestra tuvo un tiempo de inducción Rancimat de 10.15 horas. Esta permaneció líquida a -18ºC. La muestra tuvo un sabor a pescado de 1 de acuerdo al índice FAST.

Claims (13)

1. Un método de estabilizar concentrados de ésteres de ácidos grasos poliinsaturados (PUFA), mediante la adición al concentrado de (a) una mezcla de extracto de romero o de salvia, palmitato de ascorbilo y tocoferoles antes de someterlo a un proceso de desodorización estándar, y (b) un inhibidor de la cristalización antes o después del proceso de desodorización.

2. El método de la reivindicación 1 donde aditivos adicionales, capaces de evitar el deterioro de los PUFA, son añadidos a los concentrados, antes o después del proceso de desodorización.

3. El método de la reivindicación 1 donde los concentrados de ésteres son de ésteres de etilo.

4. El método de la reivindicación 1 o la reivindicación 3, donde un concentrado de ésteres de etilo de EPA y de DHA es desodorizado.

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde el concentrado contiene más del 50% de ésteres de etilo de PUFA.

6. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde es añadido de 0.05-4.0%, preferiblemente de 0.1-0.2%, de extracto de romero o de salvia.

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-6, donde es añadido de 0.01-0.04%, preferiblemente 0.025%, de palmitato de ascorbilo.

8. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-7, donde es añadido de 0.05-0.5%, preferiblemente 0.2%, de tocoferoles.

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-8 donde el inhibidor de la cristalización es una lecitina.

10. El método de reivindicación 9 donde es añadido de 0.01%-1.0%, preferiblemente de 0.02%-0.05% de una lecitina.

11. El método de cualquiera de las reivindicaciones 2-10 donde además es añadido de 0.001-0.01%, preferiblemente 0.005%, de ácido cítrico.

12. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-11, donde es usada la desodorización de vapor con vacío.

13. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-12, donde la desodorización de vapor con vacío es efectuada a una temperatura entre aproximadamente 120ºC y aproximadamente 150ºC a 0.1-10 mbar, más preferiblemente a 140ºC y 1-5 mbar.