ES2345579T3 - Concentrado de sucralosa estabilizado. - Google Patents

Abstract

SOLUCIONES ACUOSAS ESTABILIZADAS QUE CONTIENEN ACIDO SORBICO O UNA SAL DE ESTE EN UNA PROPORCION ANTIMICROBIANA, Y QUE CONTIENE ADEMAS DE 0.1, Y PREFERENTEMENTE DE 0.2 A APROXIMADAMENTE 5 PPM DE ION MANGANOSO, ESTANDO DICHO ION MANGANOSO PRESENTE EN UNA CANTIDAD SUFICIENTE PARA INHIBIR LA OXIDACION DE DICHO ACIDO SORBICO O SAL DE ESTE PARA OXIDAR PRODUCTOS TALES COMO ACETALDEHIDO.

Description

Concentrado de sucralosa estabilizado.

La invención se refiere a ácido sórbico o una sal del mismo que contiene bajas concentraciones de ión manganoso (Mn^{++}) como estabilizante para un concentrado líquido acuoso de sucralosa.

Antecedentes de la invención

El ácido sórbico (ácido 2,4-hexadienoico) y las sales del mismo, especialmente sorbato de potasio, se usan ampliamente como antimicrobianos en alimentos envasados y productos farmacéuticos y otros productos para el cuidado de la salud previstos para uso humano o animal. El ácido sórbico y las sales del mismo son particularmente valiosos como agentes fungistáticos para inhibir o retardar el crecimiento de mohos y levaduras. Aunque el ácido sórbico y sus sales son bastante estables cuando están secos, son susceptibles de oxidación en disolución acuosa. Esta oxidación produce productos tales como cetonas y aldehídos que pueden causar la aparición de aromas u olores indeseados, y los polímeros de los aldehídos pueden causar la aparición de un color indeseado. La oxidación de ácido sórbico o una sal del mismo puede dar como resultado la pérdida del ión sorbato suficiente como para perjudicar el efecto antimicrobiano deseado.

El mecanismo de oxidación de ácido sórbico y los medios para estabilizarlo frente a dicha oxidación han sido objeto de una considerable investigación. Véanse, por ejemplo, S. S. Arya y col., "Degradation Products of Sorbic Acid in Aqueous Solutions", Food Chemistry 29, (1988), páginas 41-49; S. S. Arya, "Stability of Sorbic Acid in Aqueous Solutions", Journal of Agricultural and Food Chemistry, 28, (1980), 1246-1249; L. Pekkarinen y col.,"THE EFFECTS OF SALTS OF HEAVY METALS ON THE STABILITY OF SORBIC ACID IN OXYGENATED SULPHURIC ACID SOLUTIONS", Suomen Kemistilehti, 40, Nº 2, (1967), 54-58; L. Pekkarinen, "THE MECHANISM OF OXIDATION OF SORBIC ACID BY MOLECULAR OXYGEN IN WATER", Suomen Kemistilehti, 42, Nº3, (1969), 147-152; J. N. Sofos, "Sorbate Food Preservatives", CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida (1989); Pekkarinen, "The Influence of Metal Acetates on the oxidation of Sorbic Acid by Molecular Oxygen in Acetic Acid and Comparison of the Results with Those for Eleostearic Acids", Acta Chemica Scandinavica, 26, (1972) 2367-2371 y Pekkarinen y col, "THE EFFECTS OF SALTS OF HEAVY KETALS ON THE STABILITY OF SORBIC ACID IN OXYGENATE DILUTE SULPHURIC ACID SOLUTIONS", Suomen Kemistilehti B, 40, Nº2, (1967) 54-58.

Los autores anteriormente citados han dado a conocer que se han usado iones de metales pesados, incluyendo el ión manganoso (Mn^{++}), para estabilizar el ácido sórbico y las sales sorbato frente a la oxidación. Las proporciones dadas a conocer como eficaces han sido 50 ppm (partes por millón en peso) [S. S. Arya] y 10^{-2} a 10^{-3} mol/l [aproximadamente 55 a 550 miligramos de ión manganoso por litro- Pekkarinen y col.]

La presente invención está basada en el descubrimiento de que la presencia de una proporción muy pequeña de ión manganoso en disoluciones acuosas de ácido sórbico o una sal del mismo es eficaz para estabilizar concentrados líquidos acuosos de sucralosa frente a la oxidación.

Breve descripción de la invención

La invención proporciona un concentrado líquido acuoso de sucralosa que comprende: de 3 a 35% en peso de sucralosa, un sistema conservante que incluye ácido sórbico o una sal del mismo, estando presente dicho ácido sórbico o sal del mismo en una cantidad dentro del intervalo de 0,005% a 5% en peso, un sistema de tamponado para mantener el pH de 4 a 5,5, agua y de 0,1 a 5 partes por millón en peso de disolución de ión Mn^{2+}. El ión manganoso está en una cantidad suficiente para inhibir o retardar la oxidación de dicho ácido sórbico o sal del mismo a productos oxidados tales como acetaldehído. La producción de acetaldehído es indeseable porque polimeriza (mediante una secuencia de reacción de aldol) formando cromógenos y hay una correlación conocida entre la producción de acetaldehído y la reducción de sorbato [Arya y col. (1988); confirmada por los inventores de la presente invención].

Breve descripción de los dibujos

la Fig. 1 es una gráfica de las concentraciones de acetaldehído de disoluciones de concentrado de sucralosa acuosas recién preparadas que contienen sorbato de potasio frente a la concentración de ión manganoso;

las Fig. 2 y 3 son gráficas de las concentraciones de acetaldehído de las mismas disoluciones acuosas frente a la concentración de ión manganoso, después de almacenamiento a 50ºC durante 5 y 10 días, respectivamente.

las Fig. 4-7 son gráficas de la concentración de acetaldehído de disoluciones acuosas similares (que no contienen sucralosa) frente a la concentración de ión manganoso, a diversos pH, después de almacenamiento a 50ºC durante 0, 5, 10 y 40 días;

la Fig. 8 es una gráfica de la concentración de acetaldehído de un colutorio que contiene fluoruro frente a la concentración de ión manganoso, después de concentración a 50ºC durante 0, 28 y 56 días;

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la Fig. 9 es una gráfica del porcentaje de contenido de sorbato original restante del mismo colutorio que contiene fluoruro frente a la concentración de ión manganoso, después de almacenamiento a 50ºC durante 0, 28 y 56
días;

las Fig. 10 y 11 son gráficas, respectivamente, del desarrollo de color y del % de sorbato original restante frente a la concentración de ión manganoso de una disolución de concentrado de sucralosa acuosa que contiene sorbato de potasio y diversas concentraciones de ión manganoso, después de almacenamiento durante 53 ó 59 días a 50ºC;
y

las Fig. 12 y 13 son gráficas, respectivamente, del % de sorbato restante y de la concentración de acetaldehído de una disolución que contiene sorbato tamponada que contiene diversas concentraciones de ión Mn^{++} y a diversos valores de pH, después de almacenamiento a 50ºC.

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Descripción detallada de la invención

Las disoluciones acuosas de ácido sórbico o una sal del mismo (típicamente sorbato de potasio u otra sal de metal alcalino) de la invención contienen el ácido sórbico o sal del mismo en una proporción antimicrobiana suficiente para inhibir o retardar el crecimiento de bacterias y, preferiblemente de mohos y levaduras, en la disolución. Dichas cantidades están dentro del intervalo de 0,005% (a menos que se indique otra cosa, todos los porcentajes dados en la presente memoria son en peso, basados en el peso total de la disolución) a 5%. Se prefiere emplear sorbato de potasio debido a su buena solubilidad en composiciones acuosas y debido a que se reconoce generalmente como seguro para uso en alimentos y otros productos, tales como colutorios, enjuagues dentales, jarabes para la tos, tónicos, condimentos, jarabes, mermeladas y jaleas, bebidas carbonatadas y sin gas, ungüentos y lociones basados en agua y similares, que se pretenden para uso humano y animal.

El ión manganoso puede añadirse a la disolución de cualquier manera conveniente, por ejemplo añadiendo una sal manganosa soluble tal como sulfato de manganeso (MnSO_{4}) a la disolución. La cantidad añadida de sal manganosa debe ser suficiente para proporcionar de 0,1, y preferiblemente de 0,2, a aproximadamente 5 ppm de ión Mn^{++} a la disolución. Es un procedimiento alternativo para añadir el ión Mn^{++} pasar la disolución a estabilizar con sorbato a través de un lecho de carbón activado que contiene ión manganoso de modo que el ión lixivie en la disolución en la cantidad deseada (y preferiblemente añadir el sorbato después del tratamiento con carbón activado, puesto que el carbón puede absorber cantidades significativas de sorbato).

Las composiciones de la invención comprenden concentrados líquidos acuosos de sucralosa, un edulcorante de alta intensidad cuyo nombre químico es 4-cloro-4-desoxi-\alpha-D-galactopiranosil-1,6-dicloro-1,6-didesoxi-\beta-D-fructofuranósido. Dichos concentrados líquidos acuosos contienen de 3 a 35% en peso (y preferiblemente de 20 a 28% en peso) de sucralosa, un sistema conservante que incluye ácido sórbico o una sal del mismo, un sistema de tamponado para mantener el pH de aproximadamente 4 a 5,5, agua y de 0,1, y preferiblemente de 0,2, a aproximadamente 5 partes por millón en peso de disolución de ión Mn^{++}. Dichos concentrados líquidos acuosos (sin el ión manganoso) se dan a conocer por Antenucci y col., documento EP-A-0.493.919, publicado el 8 de julio de 1992.

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Ejemplo 1

Para demostrar la invención, se añadieron diversas concentraciones de ión Mn^{++} (añadido como sulfato de manganeso monohidratado) a disoluciones acuosas de la siguiente formulación:

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1

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En las diversas disoluciones se analizó el contenido de acetaldehído por cromatografía de gases del espacio de cabeza el día 0 (concretamente, recién preparada) y después de almacenamiento a 50ºC durante 5 y 10 días. Se muestran los resultados en las Fig. 1-3. Como puede observarse a partir de los resultados, las muestras que contenían 0,2 ppm o más de ión Mn^{++} no contenían acetaldehído detectable después de 10 días.

Otros análisis mostraron que las muestras que contenían aproximadamente 500 (por análisis, 498) y aproximadamente 10000 (por análisis, 992) ppm de ión Mn^{++} empezaban a perder contenido de sorbato después de 5 días (los contenidos de sorbato eran de 0,09% después de 5 días y de 0,08% después de 10 días). Estas muestras empezaban también a desarrollar color después de 5 días. El color APHA [American Public Health Association] inicial de la muestra de 1000 ppm de Mn^{++} había sido de 10-20; después de 5 días, el color de esta muestra era de 20-30 y después de 10 días era de 30-40. El color APHA inicial de la muestra de 500 ppm de Mn^{++} era de 5-10; después de 5 días, era de 10-20 y después de 10 días era de 20-30.

Las muestras que contenían aproximadamente 5 y 63 ppm de Mn^{++} tenían colores APHA iniciales de 5-10, ninguno cambió después de 5 días, pero tenían colores APHA de 10-20 después de 10 días. Estas muestras no perdieron contenido de sorbato después de 10 días. Todas las demás muestras, incluyendo el control, no cambiaron de color ni de contenido de sorbato después de 10 días.

Se muestran los análisis de porcentaje de sorbato original restante y de desarrollo de color de muestras que contenían un amplio intervalo de concentraciones de Mn^{++} después de 59 días a 50ºC en las Figuras 10 y 11, respectivamente.

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Ejemplo 2

(Ejemplo de referencia no según la invención)

Se llevaron a cabo los siguientes experimentos para ilustrar adicionalmente la invención:

Se disolvieron muestras de sorbato de potasio en porciones de igual peso de agua desionizada para producir disoluciones acuosas al 50% (p/p). Se añadió sulfato manganoso monohidratado (MnSO_{4} \cdot H_{2}O) en proporciones (en peso) como se muestran en la siguiente tabla (las cantidades reales usadas, en gramos, se muestran entre paréntesis):

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2

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Se transfirieron las disoluciones a bandejas de liofilización, se congelaron y después se liofilizaron mediante el siguiente procedimiento:

Deben tomarse precauciones en la liofilización de sorbato de potasio ya que puede sublimar a temperaturas superiores a 60ºC (Sofos, 1989). Verter la disolución de sorbato de potasio y sulfato de manganeso en las bandejas de liofilización e incluir sondas de temperatura. Disponer las bandejas en la cámara de liofilización, cuya temperatura se ha fijado en -40ºC o menos. Cuando se congelen las muestras, conectar el condensador y fijar a -45ºC o menos. Conectar el vacío y permitir que el vacío alcance 20 kPa o menos. Conectar el calentamiento de la cámara y fijar su temperatura a -8ºC. Cuando la temperatura de la mezcla alcance 10-12ºC, elevar la temperatura de la cámara a 25ºC. Una vez la temperatura de las muestras ha alcanzado 25ºC, las muestras están secas. Este procedimiento lleva aproximadamente 24-36 horas para completarse, dependiendo de la profundidad de la disolución de muestra en las bandejas.

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Se disolvieron muestras de sorbato de potasio liofilizadas que contenían diversas concentraciones de Mn^{++} en disoluciones acidificadas tamponadas de la siguiente formulación:

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3

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La siguiente tabla presenta los valores de pH para varias disoluciones y el desarrollo de color APHA a 50ºC el día 0 y después de 5, 10 y 40 días:

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5

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Se ensayó también en las muestras la concentración de acetaldehído los días 0, 5, 10 y 40; los resultados se exhiben en las Figuras 4-7.

Este ejemplo 2 ilustra un aspecto importante de la invención en el que el sorbato de potasio se mezcla íntimamente con ión manganoso, estando presente dicho ión manganoso en una cantidad suficiente para inhibir la oxidación de dicho sorbato de potasio a acetaldehído cuando se disuelve dicho sorbato de potasio en disolución acuosa. Las ilustraciones de las proporciones de sorbato: Mn^{++} útiles están dentro del intervalo de aproximadamente 11.000:1 a aproximadamente 200:1 en peso.

Los datos presentados en este ejemplo 2 ilustran adicionalmente el hecho de que el pH de la disolución acuosa es un parámetro importante que considerar cuando se practica la invención. Como indican los datos, a valores de pH superiores tales como 5,7, la velocidad de oxidación para formar color y acetaldehído es menor que a un pH de aproximadamente 3. Esto se ilustra en las gráficas presentadas en las Figuras 12 y 13, que son gráficas, respectivamente, del % de sorbato restante y de la concentración de acetaldehído de una disolución que contiene sorbato tamponada que contiene diversas concentraciones de ión Mn^{++} y a diversos valores de pH, después de almacenamiento de 50ºC.

Ejemplo 3

(Ejemplo de referencia no según la invención)

Se preparó un colutorio dental de fluoruro sin alcohol a partir de los siguientes ingredientes:

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6

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Se almacenaron dos variantes a 50ºC durante 28 días, el control era una disolución de la formulación anterior, el ejemplo de la invención contenía 4 ppm de ión Mn^{++}. Se ensayó en las dos muestras el desarrollo de color con los siguientes resultados:

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7

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Se ensayó también en las dos muestras almacenadas la concentración de acetaldehído y el porcentaje de sorbato original restante los días 0, 28 y 56. Se exhiben los resultados en las Figuras 8 y 9, respectivamente.

Claims (1)

1. Un concentrado líquido acuoso de sucralosa que comprende:

de 3 a 35% en peso de sucralosa,

un sistema conservante que incluye ácido sórbico o una sal del mismo, estando presente dicho ácido sórbico o sal del mismo en una cantidad dentro del intervalo de 0,005% a 5% en peso;

un sistema de tamponado para mantener el pH de 4 a 5.5;

agua; y

de 0,1 a 5 partes por millón en peso de disolución de ión Mn^{2+}.