ES2338484T3 - Conservantes basados en anhidridos carboxilicos. - Google Patents

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Abstract

Uso de al menos un anhídrido carboxílico seleccionado del grupo compuesto por anhídrido benzoico y anhídrido sórbico como aditivo de bebidas para su protección frente a la infestación y/o degradación por microorganismos.

Description

Conservantes basados en anhídridos carboxílicos.
La invención se refiere al uso de anhídrido benzoico y/o anhídrido sórbico para la conservación de bebidas.
Son conocidos hace tiempo en la bibliografía múltiples anhídridos carboxílicos así como procedimientos para la preparación de los mismos. No es conocida hasta ahora una aplicación de los anhídridos carboxílicos anteriormente citados para la conservación directa de bebidas. El documento US-A-3097996 da a conocer el uso de anhídridos carboxílicos de fórmula
1
en la que los restos R_{1} y R_{2} son distintos entre sí, como aditivos de bebidas para su protección frente a la infestación por microorganismos. En el documento WO 2004/056214, se describe un procedimiento para la preparación de materiales de envasado que contienen sustancias antimicrobianas inmovilizadas, entre otras, anhídridos de ácido, que deben desplegar un efecto biológico pasando indirectamente el principio activo, a saber, desde el material de envasado al material envasado y conservándolo así.
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Se describen además películas de envasado de polietileno en que se ha introducido anhídrido sórbico. Estos productos deben desplegar un cierto efecto antifúngico (Weng, Yih- Ming; Chen, Min-Jane; Food Science and Technology, 1997, 30(5), 485-487.
Además, es ya conocida en el estado de la técnica toda una serie de procedimientos para la conservación de materiales técnicos, cosméticos o alimentos en que el principio activo biocida se añade directamente al producto para conservar. No obstante, existe a este respecto además necesidad de mejora.
Los residuos de biocida incorporados al producto a proteger por un tratamiento con biocida se consideran, por ejemplo, especialmente en los últimos tiempos, cada vez más problemáticos y deberían evitarse lo más posible.
De hecho, se han desarrollado por tanto también ya en el pasado algunos biocidas que hasta cierto punto desaparecen en el lugar de acción, en el que se descomponen por ejemplo en los casos favorables en productos conocidos hace mucho tiempo y bien investigados y especialmente mucho menos activos. Como ejemplos de ello, se citan por ejemplo sustancias como peróxido de hidrógeno, peroxiácidos, cloro, dicarbonato de dietilo o dicarbonato de dimetilo. Existe sin embargo además una gran necesidad de nuevas sustancias microbicidas que puedan degradarse en el medio a sustancias relativamente inocuas y al mismo tiempo presentar un espectro de acción aún mejor que las sustancias usadas hasta ahora. Particularmente para empleo en cosméticos, fármacos o alimentos, se tienen en consideración sólo unas pocas de las sustancias puestas a disposición según el estado de la técnica.
Era por tanto objetivo de la presente invención procurar principios activos biocidas eficaces que pudieran incorporarse directamente al producto a conservar y descomponerse allí en principios activos menos activos que se consideren inocuos para empleo en bebidas.
Se ha encontrado sorprendentemente ahora que los anhídridos carboxílicos seleccionados de anhídrido benzoico y/o anhídrido del sórbico son excelentemente adecuados para el tratamiento antimicrobiano de bebidas.
Es por tanto objeto de la presente invención el uso de al menos un anhídrido carboxílico seleccionado de anhídrido benzoico y/o anhídrido sórbico como aditivo de bebidas para su protección frente a la infestación y/o la degradación por microorganismos.
Preferiblemente, se incorporan los anhídridos de ácidos carboxílicos directamente al producto a proteger.
Los anhídridos carboxílicos se incorporan directamente en la bebida de modo adecuado. Generalmente, es ventajosa y necesaria una incorporación uniforme. Esto puede ocurrir, por ejemplo, mediante bombas de dosificación adecuadas. Puede realizarse otra incorporación, por ejemplo, mediante agitadores o mezcladores.
Los anhídridos carboxílicos a utilizar según la invención pueden añadirse a este respecto como sustancias puras o en forma de formulaciones al producto a proteger. Dichas formulaciones contienen, además de los anhídridos carboxílicos, otro u otros disolventes y/o coadyuvantes de formulación. Según la solubilidad del anhídrido carboxílico, se tienen en cuenta como disolventes agua, etanol así como disolventes orgánicos adecuados.
Se tienen en consideración como coadyuvantes de formulación, por ejemplo, tensioactivos, antiespumantes, antioxidantes, estabilizadores o coadyuvantes orgánicos o inorgánicos inertes como, por ejemplo, fibras de celulosa. Los anhídridos carboxílicos pueden aplicarse también sobre medios adsorbentes y utilizarse en esta forma. Son ejemplos de medios adsorbentes fibras de celulosa o carbón activado.
Los anhídridos carboxílicos están contenidos a este respecto habitualmente de 1 a 90% en peso en estas formulaciones.
Dichas formulaciones pueden almacenarse durante un periodo de varios meses.
Los anhídridos carboxílicos a utilizar según la invención se utilizan en general en una cantidad de 1 a 100.000 ppm, preferiblemente en una cantidad de 10 a 10.000 ppm, con especial preferencia en una cantidad de 100 a 2.000 ppm referida al medio para conservar.
Mediante el empleo según la invención de anhídridos carboxílicos, se logran estabilizar bebidas frente a reacciones de degradación biológica. Dichas reacciones de degradación aparecen, por ejemplo, por la infestación de microorganismos.
Se citan como microorganismos que pueden efectuar una degradación o una modificación de los materiales técnicos, por ejemplo, bacterias, hongos, levaduras, algas y organismos mucilaginosos. Preferiblemente, los anhídridos carboxílicos utilizados según la invención actúan contra levaduras, bacterias y hongos.
Se citan microorganismos de los siguientes géneros, por ejemplo:
Acetobacter pasteurianus,
Aspergillus, como Aspergillus niger,
Candida crusei,
Chaetomium, como Chaetomium globosum,
Escherichia, como Escherichia coli,
Penicilium como Penicilium glaucum,
Pseudomonas, como Pseudomonas aeruginosa,
Rhodoturia, como Rhodoturia rubra,
Saccharomyces, como Saccharomyces cerevisiae,
Staphylococcus, como Staphylococcus aureus.
Las bebidas estabilizadas según la invención se caracterizan por una vida útil más larga.
Es especialmente ventajoso a este respecto que los anhídridos carboxílicos utilizados según la invención puedan hidrolizarse a los correspondientes ácidos carboxílicos. Los ácidos carboxílicos que se forman mediante hidrólisis a lo largo del tiempo por degradación de los anhídridos carboxílicos son conocidos en parte desde hace mucho tiempo como conservantes toxicológicamente bien investigados y contribuyen adicionalmente a un alargamiento del efecto conservante. A una mortalidad temporal más rápida de gérmenes, hay que añadir por tanto un componente de conservación de larga duración.
Particularmente, se conservan y estabilizan eficazmente por los anhídridos carboxílicos bebidas que son susceptibles de degradación microbiológica. Así, pueden almacenarse las bebidas así conservadas después del correspondiente sellado durante varios meses a temperatura ambiente sin que se observe una infestación microbiológica.
Dicho procedimiento de esterilización en frío tiene por ejemplo una serie de ventajas frente a una pasteurización en túnel como ahorro de energía o ventajas en dispositivos técnicos. La eficacia de la conservación según la invención es por tanto mejor que en los procedimientos existentes de esterilización en frío.
Los anhídridos carboxílicos a utilizar según la invención son adecuados por ejemplo de modo notable como agentes desinfectantes en frío para bebidas sin gas y carbonatadas como refrescos, bebidas vitamínicas, zumos de frutas, bebidas de té, bebidas basadas en vino alcohólicas o no alcohólicas, zumos de fruta carbonatados o cervezas. Se añaden preferiblemente por ello los anhídridos carboxílicos en cantidades entre 10 y 200 ppm rápidamente en el llenado de bebidas. El mezclado con las bebidas se realiza a este respecto con bombas de dosificación especiales.
Con el empleo en bebidas, los anhídridos carboxílicos seleccionados de anhídrido benzoico y/o anhídrido sórbico actúan controladamente sobre una serie de microorganismos como levaduras fermentativas, mohos o bacterias fermentativas. Por ejemplo, se citan aquí Saccharomyces globosum, Saccharomyces diastaticus, Saccharomyces cerevisiae, Zygosaccharomycse bailii, Candida crusei, Endomyces lactis, Penicilium glaucum, Acetobacter pasteurianus, Brettanomyces spp, Lactobacillus brevis, Lactobacillus buchneri y muchos otros.
Los anhídridos carboxílicos para utilizar según la invención pueden combinarse de forma ventajosa con otros principios activos antimicrobianos preferiblemente del grupo de bicarbonato de dimetilo, dicarbonato de dietilo, ácido sórbico y sus sales, ácido benzoico y sus sales, dióxido de azufre y compuestos que pueden escindir dióxido de azufre, así como ortofenilfenol y ácido propiónico.
Se prefieren especialmente mezclas con dicarbonato de dimetilo, ácido sórbico y sus sales o ácido benzoico y sus sales.
Las mezclas según la invención contienen en general al menos un anhídrido carboxílico de fórmula (I) y al menos otro principio activo antimicrobiano en relación de 1:100 a 100:1, preferiblemente de 1:10 a 10:1, y con especial preferencia de 1:1.
Las mezclas según la invención se utilizan en general a una cantidad de 1 a 100.000 ppm, preferiblemente a una cantidad de 10 a 10.000 ppm, con especial preferencia a una cantidad de 50 a 5.000 ppm, con muy especial preferencia a una cantidad de 100 a 2.000 ppm referida al medio a conservar.
Las mezclas según la invención se introducen por ejemplo directamente en el medio para conservar o se añaden mediante bombas de dosificación. Las mezclas según la invención pueden añadirse a este respecto directamente o en forma de formulaciones al producto a proteger. Dichas formulaciones contienen, además de los componentes de la mezcla, otro disolvente y/o coadyuvante de formulación. Como disolventes y coadyuvantes de formulación, se tienen en cuenta los compuestos anteriormente citados. Los disolventes y coadyuvantes de formulación se utilizan en las cantidades habituales para estas sustancias.
Los siguientes ejemplos deben ilustrar el objeto de la invención, pero sin limitarla.
Ejemplo 1
Se contaminaron bebidas refrescantes con los microorganismos respectivamente indicados. Se estableció la concentración de principio activo necesaria para la desinfección de las bebidas mediante ensayos de mortalidad.
Medios nutritivos: Suero de naranja de levadura-agar (compañía Oxoid CM 657)
Sustancias: Se utilizaron las sustancias utilizadas sin diluir o en forma de soluciones etanólicas o butanólicas (por ejemplo, al 2,0% v/v) o suspensiones. Se sintetizaron según procedimientos conocidos dicarbonato de dimetilo, denzoato de sodio, sorbato de potasio, anhídrido sórbico y anhídrido benzoico o estaban disponibles comercialmente. Se prepararon respectivamente recientes las respectivas soluciones (alcohólisis).
Aparatos: Matraces de cultivo de tejido de 50 ml de la compañía Greiner, compresas de gasa de la compañía Holthans, cámara de recuento según Thoma de la compañía Brand.
Se usaron básicamente reactivos y aparatos estériles. Además de artículos desechables estériles, se esterilizaron los aparatos y reactivos necesarios antes del uso mediante medidas adecuadas. Las medidas de esterilización fueron tratamiento térmico en cámara seca (mínimo 8 horas a aprox. 120ºC) o en autoclave (mínimo 15 minutos a aprox. 120ºC).
Práctica Llenado de bebidas
Se llenaron matraces de cultivo de tejido con los sustratos de bebida antes de la práctica del ensayo. La cantidad de bebida ascendía generalmente a 40 ml. Se llevó a cabo el llenado en condiciones estériles. En ese momento, pudo incorporarse también ya el agente conservante persistente.
Preparación de la suspensión de gérmenes
Se humedecieron los cultivos crecidos óptimamente (en matraces de cultivo de tejido Greiner, 50 ml, 25 cm^{2} o en tubos de agar inclinados) con hasta 30 ml (según el germen de ensayo) de solución de NaCl (eventualmente con adición de aprox. 3 gotas de Tween 80), se aclararon o se extendieron intensamente mediante perlas de vidrio (según el germen) y se filtraron en caso necesario. Como alternativa, podían usarse también cultivos líquidos. Era posible una determinación del recuento de gérmenes orientativa con la ayuda de un microscopio y una cámara de Thoma. Se llevó a cabo una determinación exacta del recuento de gérmenes de la solución de gérmenes utilizada según el procedimiento de vertido en placa de Koch.
Adición de la suspensión de gérmenes
Según la siembra de gérmenes especificada (por ejemplo 50-500 gérmenes/ml de sustrato), se añadieron los correspondientes volúmenes de una disolución de gérmenes (original o dilución) y se agitó intensamente la muestra.
Adición del principio activo
A continuación, se realizó la adición de dosificaciones del principio activo, añadido en forma de sustancia pura o de la correspondiente solución o suspensión alcohólica en caso de dicarbonato de dimetilo y anhídrido carboxílico. Se agitaron inmediatamente las muestras intensamente durante un periodo de aprox. 20 s.
Almacenamiento
Se almacenaron las muestras de bebidas a 26\pm2ºC de temperatura de crecimiento.
Valoración
La turbidez en bebidas anteriormente transparentes apunta a una contaminación. En bebidas turbias que contienen pulpa, era posible sólo limitadamente una valoración visual. Por tanto, se llevó a cabo aquí para la valoración una determinación del recuento de gérmenes en agar.
TABLA 1
2
3 
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Ejemplo 2
Para la práctica de los ensayos, se procedió como se indica en el ejemplo 1.
TABLA 2
4 
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Ejemplo 3
Para la práctica de los ensayos, se procedió como se indica en el ejemplo 1.
TABLA 3
5

Claims (2)

1. Uso de al menos un anhídrido carboxílico seleccionado del grupo compuesto por anhídrido benzoico y anhídrido sórbico como aditivo de bebidas para su protección frente a la infestación y/o degradación por microorganismos.
2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado porque los anhídridos carboxílicos se utilizan en una cantidad de 1 a 100.000 ppm referida a la bebida a proteger.
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