ES2350203T3 - Proceso para preparar dispersiones de fitosterol para aplicaciones en bebidas. - Google Patents

Proceso para preparar dispersiones de fitosterol para aplicaciones en bebidas. Download PDF

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Abstract

Un procedimiento para producir una dispersión sustancialmente estable que comprende de 1 a 100 gramos por litro de al menos un esterol vegetal hidrófobo y un material acuoso que comprende al menos un jugo de fruta o concentrado de jugo de fruta, en donde el contenido sólido de dicho material acuoso es de 200 a 1.000 gramos por litro y en donde dicho esterol vegetal no se separa de dicha dispersión durante un periodo de tiempo desde la formación de dicha dispersión a 12 meses después de su formación, después de someter a la dispersión a ciclos de calentamiento y enfriamiento y/o almacenaje en almacén durante este tiempo, que comprende: mezclar el al menos un esterol vegetal hidrófobo con dicho material acuoso para formar una primera dispersión de partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo y dicho material acuoso; y homogenizar la primera dispersión para obtener una segunda dispersión de partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo y dicho material acuoso, en donde el tamaño de partícula de las partículas de dicho esterol vegetal hidrófobo en dicha primera dispersión es de 0,1 micrones a 100 micrones, o el tamaño de partícula de las partículas de dicho esterol vegetal hidrófobo en dicha segunda dispersión es de 0,1 micrones a 100 micrones, o en donde el tamaño de partícula de dichas partículas de esterol vegetal hidrófobo tanto en dicha primera dispersión como en dicha segunda dispersión es de 0,1 micrones a 100 micrones, en donde dicha primera dispersión no se calienta antes de la homogenización, y con la condición que dicha dispersión sustancialmente estable no contenga ningún agente emulsificante o espesante añadido.

Description

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la invención
La invención se refiere a composiciones acuosas, tales como bebidas, que contienen esteroles vegetales para uso en seres humanos y uso veterinario y procedimientos para su fabricación. Las bebidas típicas incluyen jugos de frutas y jugos vegetales. Otras bebidas típicas incluyen bebidas para deportistas, y bebidas o líquidos empleados para restaurar los electrolitos perdidos debidos a enfermedad. Además las bebidas típicas incluyen bebidas carbonatadas que incluyen bebidas no alcohólicas y las llamadas bebidas de “sabor botánico” tales como colas y otras bebidas de sabor natural y artificial.
TÉCNICA RELACIONADA
Los investigadores han investigado métodos para prevenir la aterosclerosis, una de las causas subyacentes de la enfermedad cardiovascular y tienen evidencia de que el colesterol juega un papel en esta enfermedad por contribuir a la formación de las placas ateroscleróticas en los vasos sanguíneos, que causan interferencias en la circulación de la sangre al músculo del corazón, riñones, cerebro, y miembros.
Algunos datos muestran que una reducción del 1% en el colesterol total del suero en una persona produce una reducción del 2% en el riesgo de la enfermedad arterial coronaria y una disminución del 10% podría prevenir alrededor de 100.000 muertes en los Estados Unidos anualmente. Tan pronto como en 1953, la bibliografía científica describía que los esteroles vegetales tienen algunos efectos en la reducción de los acontecimientos ateroscleróticos en mamíferos, la reducción en el suero sanguíneo del colesterol en el hombre, y la reducción del colesterol del suero en hombres jóvenes con enfermedad aterosclerótica del corazón. (Pollak, Circulation 7, 696-701; 702-706 (1953); Farquhar et al., Circulation, 14, 77-82 (1956)). Otra bibliografía científica establece que los esteroles vegetales y estanoles, de hecho, bajan el nivel de colesterol del suero en seres humanos; sin embargo, debido a su pobre solubilidad en agua, era difícil preparar productos adecuados para la consumición humana y veterinaria que contuvieran estos esteroles o estanoles vegetales.
Para la mayor parte, los esteroles o estanoles vegetales se emplearon en margarinas y otras llamados pastas o productos alimentarios semejantes debido a sus propiedades hidrófobas. Los documentos de patentes de los Estados Unidos Nos.
3.881.005 y 4.195.084, ambas asignadas a Eli Lilly, describen esteroles vegetales machacados o molidos para mejorar su solubilidad. Una vez Eli Lilly comercializó una forma de preparación de esteroles a partir de aceite de resina y posteriormente a partir de aceite de soja con el nombre registrado de Cytelin que bajaba el colesterol del suero alrededor del 9%. Kuccodkar et al., Atherosclerosis, 23: 239-248 (1976). El producto, sin embargo, nunca tuvo una amplia aceptación del consumidor.
Los productos que contienen jugos de fruta, o sea bebidas acuosas y preparaciones que contienen jugos de fruta (así como concentrados para preparar tales bebidas y productos), se usan en la técnica, y han alcanzado un relativamente alto grado de aceptación comercial. La incorporación de ingredientes hidrófobos en estos productos presenta dificultades bien conocidas en la técnica ya que los ingredientes hidrófobos tienen una densidad diferente al agua y como resultado, en el momento de la compra y consumición del producto, un componente hidrófobo puede separarse y flotar en la superficie o hundirse al fondo. Por ejemplo, el componente hidrófobo que flota en la superficie produce “anillamientos” indeseables, que se encuentran en bebidas, tales como jugos que contienen un ingrediente hidrofóbo con una densidad menor que el agua, y produce un producto que no es uniforme a lo largo del recipiente.
Los productos que contienen jugos de fruta empaquetados en recipientes transparentes o translúcidos (por ejemplo, recipientes de vidrio o plástico) deben evitar esta separación ya que la separación visible estéticamente indeseable de los productos impacta en la aceptación del consumidor. La agitación del producto que contiene el jugo de frutas en su recipiente antes del uso proporciona una dispersión temporal del ingrediente hidrófobo, sin embargo, esto solamente sirve como una solución a corto plazo, ya que el ingrediente hidrófobo puede separarse otra vez después de la agitación. Los ingredientes hidrófobos, ingredientes solubles en grasa o ingredientes oleófilos, que incluyen vitaminas, aceites, extractos, saborizantes, y esteroles, cuando se añaden a productos que contienen jugos de frutas requieren un tratamiento especial para asegurar su incorporación o por suspensión o por dispersión en el producto que contiene el jugo de frutas de forma que no se separen.
La técnica anterior intentó solucionar estas dificultades típicamente haciendo uso de varios métodos que incluyen homogenización, encapsulación, y/o la adición de estabilizantes, gomas emulsionantes, y semejantes; sin embargo, estos métodos aumentan el coste de los productos, y en algunos casos son ilegales en ciertos productos estandarizados tales como un jugo cítrico, por ejemplo jugo de naranja. El consumidor puede encontrar también algunos de estos productos indeseables desde el punto de vista de etiquetado, textura y viscosidad. Los estabilizantes y gomas a menudo añaden viscosidad, o sea espesor a un producto que contiene jugo de frutas, de forma que detraen de su impresión organoléptica. Adicionalmente, el dispersar los esteroles vegetales en los jugos o bebidas causa que la bebida tenga una textura de polvo, que también impacta negativamente en la aceptación del consumidor.
Debido al reconocimiento y aceptación del consumidor, algunas bebidas de jugo deben mantener una apariencia de turbidez y no deben producir un anillo en la superficie del jugo cuando está en el recipiente o en el vaso, lo que hace necesario proporcionar un jugo de frutas y/o concentrado de jugo de frutas que contengan materiales hidrófobos en una dispersión estable. El reconocimiento del consumidor y la aceptación de la turbidez en algunos productos de jugos de frutas tales como jugos cítricos, por ejemplo zumo de naranja y otros productos de bebidas, requieren estabilidad de los productos por esta razón, tanto durante la refrigeración o el tiempo de almacenaje del producto, así como en el momento de la consumición.
Tiainen et al., documento de patente de los Estados Unidos Nº 6.129.944, describe un método para producir un producto que contiene un esterol vegetal formando una suspensión homogénea de un esterol vegetal microcristalino y un agente edulcorante en una solución acuosa.
Vulfson et al., documento de patente internacional WO 00/41491, describe compuestos hidrófobos tales como esteroles y licopenos vegetales como suplementos para productos y bebidas alimentarias tales como productos de oleomargarina, bebidas, sopas, salsas, pastas, aderezos de ensaladas, mayonesa, productos de confitería, panes, bollos, galletas, cereales de desayuno, y productos tipo yogurt. Vulson et al., al combinar esteroles o licopenos vegetales con el producto alimentario, teoriza que el producto alimentario, que tiene tanto grupos hidroxilo como grupos carboxilo, interacciona con la superficie del esterol o el licopeno.
La bibliografía continúa describiendo la producción de una suspensión fina de esteroles vegetales en agua en ausencia de tensioactivos y sin trituración del esterol vegetal con azúcares, como se describe en los documentos de patente de los Estados Unidos Nºs 3.085.939; 4.195.084; 3.881.005; y el documento de patente de Gran Bretaña 938.686. Por el contrario Vulfson et al, forman una suspensión o papilla de esteroles vegetales en agua de alrededor del 10% a alrededor del 30% (en peso) de esterol por homogenización extensiva usando métodos convencionales y un pequeño volumen de una solución acuosa concentrada del producto alimentario, que los inventores describen como un “material de recubrimiento”.
Haarasilta et al., documento de patente internacional WO 98/58554, describe una premezcla usada en la industria de alimentación que contiene un esterol vegetal pulverizado y un ingrediente alimentario convencional tal como fruta, verduras, o material tipo baya, particularmente en forma de polvo y métodos para preparar la premezcla. Triturando el esterol vegetal y el alimento tal como bayas, frutas, o verduras según los métodos y consejos descritos en las solicitudes de las patentes finlandesas FI 963904 y Fi 932853 y con una operación de triturado sobre el así llamado principio del molido por impacto, tal como un molino Atrex comercializado por Megatrex Oy, produce este resultado. Los inventores aprecian que cuando se aplica el procedimiento de la invención a cereales en combinación con un esterol vegetal, la temperatura de los granos de cereal se eleva debido al efecto de la energía mecánica sobre los granos, de forma que proporcionan tratamiento de calor a los granos junto con el triturado.
Zawistowski, documento de patente internacional WO 00/45648, describe un método para preparar micropartículas de esteroles vegetales y estanoles vegetales o mezclas de ambos por dispersión y suspensión de los esteroles y estanoles vegetales en un vehículo semifluido, vehículo fluido o vehículo viscoso y exposición del vehículo así formado a las fuerzas de impacto.
El método envuelve dispersar o de otra forma suspender el esterol vegetal y /o estanol vegetal en un vehículo semifluido, vehículo fluido o vehículo viscoso adecuados seguido de la aplicación de fuerzas de impacto al vehículo para producir micropartículas. Zawistowski desarrolla estas fuerzas de impacto creando alta cizalla o con una boquilla de atomización de aire, una boquilla neumática, un mezclador de cizalla alta, o molino coloidal, pero preferiblemente un microfluidificador comercialmente disponible de Microfluidics Incorporation, Newton, Massachusetts.
Zawistowski observó que los esteroles vegetales y/o los estanoles vegetales preparados de esta forma tienen mayor “solubilidad” no solamente en sistemas de transporte basados en aceite sino también en otros medios y pueden ser incorporados en bebidas tales como colas, jugos o suplementos dietéticos y/o bebidas reemplazantes de la leche.
Gottemoler, documento de patente internacional WO 01/37681 A1, también describe un procedimiento para combinar un esterol vegetal y/o estanol vegetal con una proteína soluble en agua y opcionalmente un emulsificante mediante el triturado de los esteroles vegetales y los estanoles vegetales o moliendo para producir un producto en polvo antes de añadirlo a un material acuoso.
Tarr et al., documento de patente internacional WO 94/27451, describe un procedimiento para hacer un espesante para bebidas a partir de frutas cítricas preparando una papilla de agua y pulpa de cítrico que tiene un contenido de sólidos de 0,15% a 10% en peso (anhidro) seguido de calefacción de la papilla a una temperatura de 70ºC a 180ºC (158ºF a 356ºF) durante 2 a 240 minutos, y sometiendo la papilla a tratamiento de alta cizalla a un ritmo de cizalla de 20.000 segundos-1 a 100.000.000 segundos-1 por homogenización a una presión de 1.000 psig a 15.000 psig (6,9 a 103,4 MPa sobre la atmosférica) y molienda coloidal.
Sería una ventaja superar al menos una de las dificultades en la técnica descrita. Al menos una de estas otras ventajas se realizan según la presente invención, que proporciona un procedimiento para producir una dispersión sustancialmente estable, que consiste esencialmente en un esterol vegetal hidrófobo y un material acuoso tal como un concentrado de bebida acuoso, y productos hechos por este procedimiento, todos los cuales obvian sustancialmente una o más de las limitaciones o desventajas de los procedimientos y composiciones de la técnica relacionada, sin por ejemplo, aumentar la viscosidad, proporcionar sabores desagradables, o un sabor a polvo, introducir ingredientes indeseados, o producir una apariencia visual indeseable.
La solicitud establece características adicionales y ventajas que pueden realizarse mediante la invención, que en parte, un técnico preparado encontrará evidente de la descripción y que puede aprender por la práctica de la invención, y quien realizará los objetivos y otras ventajas de la invención obtenidas por el procedimiento y composición particularmente apuntadas en las descripciones escritas y reivindicaciones de este documento.
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN
Para alcanzar al menos una de estas u otras ventajas y de acuerdo con el propósito de la invención, como se incorpora y ampliamente describe, los inventores han encontrado un procedimiento para producir una dispersión sustancialmente estable que comprende de 1 a 100 gramos por litro de al menos un esterol vegetal hidrófobo y un material acuoso que comprende al menos un jugo de fruta o un concentrado de jugo de fruta, en donde el contenido de sólidos de dicho material acuoso es de 200 a 1.000 gramos por litro y en donde dicho esterol vegetal no se separa de dicha dispersión en un periodo de tiempo desde la formación de dicha dispersión a 12 meses después de la formación, después de someter la dispersión a ciclos de calefacción y enfriamiento y/o almacenaje durante este tiempo, que comprende: mezclar el al menos un esterol vegetal hidrófobo con dicho material acuoso para formar una primera dispersión de partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo y dicho material acuoso; y homogenizar la primera dispersión para obtener una segunda dispersión de partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo y dicho material acuoso, en donde el tamaño de partícula de dicho esterol vegetal hidrófobo en dicha primera dispersión es de 0,1 micrones a 100 micrones, o el tamaño de partícula de dicho esterol vegetal hidrófobo en dicha segunda dispersión es de 0,1 micrones a 100 micrones, o en donde el tamaño de la partícula de dicho esterol vegetal hidrófobo en dicha primera y dicha segunda dispersión es de 0,1 micrones a 100 micrones, en donde dicha primera dispersión no se calienta antes de homogenizar, y con la condición de que dicha dispersión sustancialmente estable no contenga ningún emulsificante o agentes espesantes añadidos.
A no ser que se indique de otro modo, el término “esterol vegetal”, como se usa en esta solicitud y reivindicaciones, se intenta que incluya tanto el esterol vegetal como el estanol vegetal.
El procedimiento de la invención y la composición resultante no requieren el uso de gomas y/o emulsificantes para obtener una dispersión estable de los esteroles vegetales en el material acuoso sin separación, impacto en el sabor e impacto en la textura, especialmente en la fabricación de jugos concentrados, tales como jugos cítricos concentrados, por ejemplo, concentrados de jugo de naranja.
Una dispersión sustancialmente estable según la invención comprende una dispersión de un esterol vegetal hidrófobo en un material acuoso producido según el procedimiento de la invención que origina una dispersión en donde el esterol vegetal no se separa de la dispersión en un periodo de tiempo de hasta 12 meses, después de someter la dispersión a varios ciclos de calefacción y enfriamiento y/o almacenaje durante este tiempo. Cuando se usa en concentrados de jugos cítricos, si el esterol vegetal se sedimenta, se sedimenta con la pulpa hundida que es un suceso natural en los jugos cítricos.
Las bebidas cítricas tales como el jugo de naranja tiene dos tipos de pulpa, una flota y la otra se hunde. La pulpa que da al jugo de naranja su turbidez, comprende la pulpa que se hunde mientras que la pulpa que flota se eleva hasta la superficie del jugo y del recipiente. Los esteroles vegetales tienen una densidad menor que el agua y como resultado flotarán hasta la superficie de una bebida acuosa tal como bebida cítrica concentrada o jugo. Si no está dispersado propiamente, el esterol vegetal formará un anillo blanco en la superficie de la bebida cítrica. Una de las ventajas de la presente invención comprende proporcionar una dispersión sustancialmente estable del esterol vegetal y el material acuoso tal como un concentrado de bebida cítrica o bebida cítrica, con ninguna separación del esterol vegetal de forma que forme anillos blancos en la superficie de la bebida. Los inventores han encontrado que los esteroles vegetales de la presente invención, que comprenden el esterol vegetal, en combinación con un concentrado de jugo de fruta, concentrado de jugo cítrico, o la bebida tal como concentrado de jugo de naranja, pueden no elevarse hasta la superficie de la bebida, sino que pueden permanecer dispersos en la bebida y causar un aumento en el volumen de la pulpa que se hunde en el fondo de la bebida. El volumen mayor de la pulpa hundida sugiere la presencia del esterol vegetal en la pulpa hundida. De cualquier forma, según la invención, el jugo de fruta, el concentrado de la bebida cítrica, o la bebida cítrica formulada según la presente invención pueden estar sustancialmente libres si no totalmente libres de los esteroles vegetales que flotan en la superficie.
Un nuevo descubrimiento hecho es que el procedimiento de la presente invención no requiere calefacción de la primera dispersión antes de homogenizar o de la segunda dispersión después de homogenizar. Sin embargo, la calefacción puede ser deseable como pasterización y para prevenir la descomposición microbiológica de un producto fabricado por el procedimiento de la presente invención. Así, el procedimiento de la presente invención puede opcionalmente además comprender una
o más etapas de calefacción. En una realización opcional, el procedimiento puede además comprender una etapa de calefacción en donde la primera dispersión de las partículas de los esteroles vegetales hidrófobos y el material acuoso se calientan a una temperatura de alrededor de 43º C a alrededor de 100º C (alrededor de 110º F a alrededor de 212ºF) por un periodo de tiempo de alrededor de 1 segundo a alrededor de 20 segundos para formar una primera dispersión calentada. En otra realización opcional, la etapa de calefacción opcional puede llevarse a cabo después de la
homogenización.
En una realización adicional, el formar la dispersión de la invención incluye opcionalmente enfriar la opcionalmente calentada primera dispersión a una temperatura de alrededor de 22º C (alrededor de 72º F) hasta alrededor de 71º C (alrededor de 160º F) por un periodo de tiempo de alrededor de 1 segundo hasta alrededor de 12 segundos antes de la homogenización.
En todavía otra realización, el procedimiento puede suponer conducir la homogenización a diferentes presiones y múltiples etapas, y opcionalmente a diferentes temperaturas de alrededor de 22ºC (alrededor de 72ºF) hasta alrededor de 71ºC (alrededor de 160ºF).
En una realización adicional de la invención, el material acuoso puede comprender un concentrado de bebida acuoso tal como un concentrado de jugo de fruta, por ejemplo un concentrado de jugo cítrico tal como un concentrado de jugo de naranja.
La invención también se refiere al descubrimiento de que una dispersión de un esterol vegetal hidrófobo en un material acuoso puede evitar la dificultad de la técnica anterior de impartir un gusto a polvo a la dispersión, cuando el tamaño de la partícula del esterol vegetal hidrófobo es de alrededor de 0,1 micrones a alrededor de 50 micrones, o la mayoría de las partículas del esterol vegetal hidrófobo están dentro de un intervalo de alrededor de 0,2 micrones a alrededor de 10 micrones, o en cualquier acontecimiento seguirá sustancialmente una curva de distribución de campana, para cualquiera de estas distribuciones del tamaño de partícula. El término “mayoría” como se usa en esta especificación y reivindicaciones significa mayor del 50%.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La Fig.1 es un ejemplo de la distribución del tamaño de partícula de una muestra de esterol vegetal micronizado que tiene un contenido total de esterol vegetal mayor de alrededor del 93%, y está compuesto de �-sitosterol, �-sitostanol, campesterol, campestanol, estigmasterol, espinosterol, avenasterol, y brasicasterol, la mezcla tiene un punto de fusión de alrededor de 138º C a alrededor de 141º C., derivada de aceites vegetales y aceites de resina, y suministrada por MB Multi Bene Oy Ltd. de Finlandia.
La Fig.2 muestra el volumen de distribución del esterol vegetal micronizado de la Fig. 1. DESCRIPCIÓN DETALLADA
Por consiguiente, la invención se refiere a un procedimiento para producir una dispersión sustancialmente estable que comprende al menos un esterol vegetal hidrófobo y un material acuoso tal como un concentrado de bebida acuosa en donde el al menos un esterol vegetal se selecciona de los esteroles vegetales y estanoles vegetales, y en donde la dispersión no contiene ningún agente emulsificante ni espesante añadido ni las llamadas “ayudas de producción” usadas en la técnica alimentaria, por ejemplo materiales de encapsulación.
Al mezclar el esterol vegetal hidrófobo con el material acuoso tal como un concentrado de bebida acuoso para formar una primera dispersión y/o una segunda dispersión de partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo y el material acuoso, el tamaño de la partícula de las partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo en la primera dispersión y/o segunda dispersión es de alrededor de 0,1 micrones a alrededor de 100 micrones, o alrededor de 0,1 micrones a alrededor de 50 micrones, o de alrededor de 0,1 micrones a alrededor de 30 micrones, o de alrededor de 0,1 micrones a alrededor de 10 micrones, y en una realización seguirá sustancialmente una curva de distribución de campana. En otra realización, para evitar sustancialmente un sabor a polvo en el material acuoso, o concentrado, o la bebida, el tamaño de partícula de las partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo en la primera dispersión y/o la segunda dispersión es de alrededor de 0,1 micrones a alrededor de 30 micrones, o donde la mayoría de las partículas estarán en el intervalo de tamaño de uno cualquiera de los siguientes intervalos de alrededor de 0,2 micrones a alrededor de 10 micrones, o alrededor de 0,2 micrones a alrededor de 2,5 micrones, o alrededor de 0,4 micrones a alrededor de 1,5 micrones, o alrededor de 0,3 micrones a alrededor de 0,4 micrones, y en una realización posterior seguirá sustancialmente una curva de distribución de campana. Todos los tamaños de partículas que se refieren a continuación y los intervalos de tamaño de partículas pueden variar también desde más o menos alrededor del 30%, o más o menos alrededor del 20%, o más o menos alrededor del 10%. Las partículas del esterol vegetal hidrófobo de todos los tamaños mencionados anteriormente y el intervalo de tamaños es bien conocido en la técnica y pueden obtenerse de suministradores comerciales tales como Cargill Co.
Un aspecto de la invención comprende un procedimiento para producir una dispersión sustancialmente estable que comprende al menos un esterol vegetal hidrófobo y un material acuoso, en donde dicho esterol vegetal se selecciona de los esteroles vegetales y estanoles vegetales que comprende:
(a)
mezclar dicho esterol vegetal hidrófobo con dicho material acuoso para formar una primera dispersión de partículas de dicho esterol vegetal hidrófobo y dicho material acuoso; y
(b)
homogenizar dicha mezcla calentada para obtener una segunda dispersión de partículas de dicho esterol vegetal hidrófobo y dicho material acuoso, en donde el tamaño de partícula de las partículas de dicho esterol vegetal hidrófobo en dicha primera dispersión es de alrededor de 0,1 micrones a alrededor de 100 micrones, o el tamaño de partícula de las partículas de dicho esterol vegetal hidrófobo en dicha segunda dispersión es de alrededor de 0,1 micrones a alrededor de 100 micrones, o en donde el tamaño de partícula de dichas partículas de esterol vegetal hidrófobo en ambas dicha primera dispersión y dicha segunda dispersión es de alrededor de 0,1 micrones a alrededor de 100 micrones.
En una realización, el procedimiento puede además comprender calentar dicha primera dispersión antes de la etapa de homogenización para formar una primera dispersión calentada antes de la homogenización. En otra realización, el procedimiento puede también opcionalmente comprender la calefacción de dicha segunda dispersión para formar una segunda dispersión calentada. En todavía otra realización, el procedimiento puede opcionalmente comprender la calefacción de ambas la primera y la segunda dispersión.
Otro aspecto del procedimiento de la presente invención es que puede producir una composición de una materia que es una dispersión sustancialmente estable de al menos un esterol o estanol vegetal hidrófobo y un material acuoso que, para sustancialmente evitar un sabor a polvo en el material acuoso, o concentrado, o bebida comprende las partículas de estanol vegetal o esterol vegetal hidrófobo como se describió anteriormente. La composición del material que tiene este tamaño de partícula, o tamaño de partícula y distribución de tamaño de partícula para sustancialmente evitar un gusto a polvo en el material acuoso, o concentrado, o producto de bebida, puede hacerse según el procedimiento de la invención, o por cualquier otro procedimiento usado en la técnica alimentaria, siempre que contenga el esterol vegetal o el estanol vegetal que tiene el tamaño de partícula, o tamaño de partícula y distribución del tamaño de partícula que evita el sabor a polvo en el producto terminado, y, cuando no está producido según el procedimiento de la invención, puede opcionalmente contener ayudas para la fabricación usadas en la técnica alimentaria. Estas ayudas de fabricación pueden usarse en cantidades de alrededor de 0,001% en peso a alrededor de 50% en peso del esterol vegetal, o desde alrededor de 0,01% en peso a alrededor del 30% en peso del esterol vegetal, o de alrededor del 0,01% en peso a alrededor del 25% en peso del esterol o estanol vegetal, o de alrededor del 0,1% en peso a alrededor del 20% en peso del esterol vegetal o el estanol vegetal, todos basados en el material acuoso, o concentrado, o producto de bebida.
La llamada “ayuda de fabricación” incluye ayudas de encapsulación, almidones y gomas usadas como agentes espesantes empleados en las técnicas alimentarias, y peptina, peptina desmetilada y otros derivados de peptina usados en las técnicas alimentarias. Los emulsificantes comprenden almidones alimentarios modificados y otros emulsificantes de tipo alimentario similares en donde las gomas incluyen goma arábiga, extractos de alga marina, alginatos, gomas vegetales o gomas de semillas tales como goma de guar, o productos derivados de animales tales como gelatinas así como goma de xantán, goma de locust, carragenina, y semejantes. En adición a la goma arábiga, otras gomas solubles en agua empleadas comprenden la goma angico, goma cebil, goma de mesquita, goma de cedro y goma índigo, mientras que las gomas ligeramente solubles en agua incluyen tragacanto, esterculia, goma hog, goma amrad, y goma de madera satinada o gomas que se hinchan en agua tales como goma de cerezo, goma Sonora, o goma sassa. Otras gomas incluidas en este aspecto de la invención se definen es Hack´s Chemical Dictionary, tercera edición, pg. 392.
La bibliografía científica describe al menos 44 esteroles vegetales, y el especialista técnico puede seleccionar cualquier esterol vegetal de aquellos que están disponibles cuando realice la presente invención. La presente invención, también envuelve usar alguno de los esteroles vegetales empleados en la técnica. Algunos esteroles vegetales a este respecto incluyen sitosterol, campesterol, estigmasterol, espinosterol, taraxasterol, brasicasterol, desmosterol, calinosterol, poriferasterol, clionasterol, y ergosterol. La invención también emplea mezclas de esteroles vegetales, tales como mezclas de dos componentes, tres componentes y cuatro componentes.
La fuente de estos y otros esteroles vegetales son salvado de arroz, salvado de maíz, germen de maíz, aceite de germen de trigo, aceite de maíz, aceite de girasol, aceite de avena, aceite de oliva, aceite de semilla de algodón, aceite de soja, aceite de cacahuete, té negro, té verde, colocsia, berza, brécol, semillas de sésamo, aceites de sea, aceite de semilla de uva, aceite de colza, aceite de linaza, aceite de canola, aceite de resinas y otros aceites de la pulpa de madera.
Los esteroles vegetales pueden también ser hidrogenados para producir estanoles vegetales. Consecuentemente, los estanoles vegetales de la presente invención se describen como los productos de hidrogenación de varios esteroles vegetales tales como sitosteroles pero pueden también obtenerse naturalmente a partir de varias plantas usadas en la técnica, sin hidrogenación del esterol vegetal. Así, el término “producto de hidrogenación de los esteroles vegetales” como se aplica a los estanoles vegetales, y como se usa aquí, incluye no solamente los estanoles vegetales sintéticos sino también aquellos obtenidos de procedencia natural. Algunos estanoles vegetales a este respecto incluyen sitostanol, campestanol, estigmastanol, espinostanol, taraxastanol, brasicastanol, campestanol, desmostanol, calinostanol, poriferastanol, clionastanol, y ergostanol. El técnico formado puede también seleccionar cualquier estanol vegetal de aquellos que están disponibles. La invención también emplea mezclas de estanoles vegetales, tales como mezclas de dos, tres, cuatro componentes, así como mezclas de esteroles vegetales y estanoles vegetales tales como mezclas de dos, tres, y cuatro componentes.
Ambos, esteroles vegetales y estanoles vegetales incluyen varios isómeros de posición y esteroisómeros usados en la técnica, tales como los isómeros � y � así como los esteroles vegetales y estanoles vegetales que contienen cadenas laterales pequeñas (de uno a aproximadamente cuatro átomos de carbono). El �-sitosterol y el
�-sitoestanol comprenden respectivamente uno de los esteroles vegetales y uno de los estanoles vegetales más eficaces para disminuir el colesterol sérico en mamíferos.
En una realización de la invención, la mezcla de al menos un esterol vegetal hidrófobo con el concentrado de bebida acuosa para formar una primera dispersión de partículas puede ser llevada a cabo a temperaturas de alrededor de 10ºC a alrededor de 100º C (alrededor de 14º F a alrededor de 212º F), o de alrededor de 0º C a alrededor de 82ºC (alrededor de 32ºF a alrededor de 180ºF), o de alrededor de 18ºC a alrededor de 64ºC (alrededor de 64ºF a alrededor de 148ºF), o de alrededor de 24º C a alrededor de 57ºC (alrededor de 75ºF a alrededor de 135ºF), durante un periodo de tiempo de alrededor de 0,1 minutos a alrededor de 120 minutos, o de alrededor de 5 minutos a alrededor de 60 minutos, o de alrededor de 15 minutos a alrededor de 30 minutos, para formar una primera dispersión.
El aparato empleado para hacer la primera dispersión de partículas de al menos un esterol vegetal hidrófobo y un material acuoso, tal como un concentrado de bebida, comprende un mezclador de cizalla alta (tal como un Arde-Barinco modelo #CJ-4) o cualquier mezclador de cizalla alta de gran capacidad (o sea de alrededor de de 50 a alrededor de 300 galones. Un aparato comercial para hacer la primera dispersión comprende un “Liquiverter” (Nombre Registrado) fabricado con el nombre comercializado de Liquiverter APV modelo 500 CLV, fabricado por APV, una Compañía Invensis.
En otra realización, el al menos un esterol vegetal proporcionado puede ser micronizado hasta un tamaño de alrededor de 0,5 a alrededor de 10 micrones. La figura 1 muestra una distribución de tamaño de partícula ejemplarizante del esterol vegetal micronizado según una realización de la presente invención. En la figura 1, “DF” Distribución Diferencial de la Población” se refiere al factor de dilución multiplicado por la Distribución Diferencial de la Población, o sea, el número de cuentas en cada canal ha sido multiplicado por el factor al que se diluyó la muestra, para dar el número de cuentas en la muestra neta. La figura 2 muestra una distribución de volumen ejemplarizante del esterol vegetal micronizado según una realización de la presente invención. En la figura 2, “Distribución Diferencial de Volumen Normalizado” se refiere a la Distribución Diferencial del Volumen Normalizado, o sea, tomar todas las partículas y mirar sus volúmenes y hacer una determinación de la contribución de cada canal de tamaño al volumen total de la muestra. El documento de patente de Estados Unidos número 6.129.944 describe el método y aparato usados para fabricar la composición de esterol vegetal de las figuras 1 y 2; sin embargo, la industria alimentaria emplea también técnicas de pulverizado-secado para formar estas composiciones.
En la figura 1, los valores numéricos para cada una de las “cuentas” presentadas (los valores de la ordenada) y los valores numéricos para cada uno de los diámetros de partícula en micrones presentados (los valores en la abcisa) pueden variar dentro de más o menos alrededor de 30% o más o menos alrededor de 20% o más o menos alrededor de 10%, mientras que en la figura 2, los valores numéricos para cada uno de los porcentajes relativos presentados (los valores de la ordenada) y los valores numéricos para cada uno de los diámetros de partícula en micrones presentados (los valores en la abcisa) pueden variar dentro de más o menos alrededor de 30% o más o menos alrededor de 20% o más o menos alrededor de 10%. Aunque los datos de la figura 1 y la figura 2 se refieren a un producto específico de esterol vegetal, estos datos pueden también definir el tamaño de partícula y la distribución de tamaño de partícula de cualquiera de los esteroles vegetales empleados según la invención, tal como aquellos que se describen en esta solicitud, y aquellos que se usan en la técnica.
Se cree que al formar la primera dispersión del al menos un esterol vegetal hidrófobo y el material acuoso, la fuerza de cizalla y/o velocidad de cizalla aplicadas al esterol vegetal hidrófobo con el material acuoso son suficientes para formar una dispersión algo estable de partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo y el material acuoso; sin embargo, la primera dispersión no tiene la suficiente estabilidad a largo plazo para permitir su uso en productos para el consumidor tales como jugos, bebidas, bebidas de jugos y similares.
El tamaño de partícula del al menos un esterol vegetal hidrófobo tanto de la primera como de la segunda dispersión puede seguir sustancialmente una curva de campana de distribución de tamaño bien conocida por aquellos con conocimientos ordinarios de la técnica.
El material acuoso comprende agua con compuestos adicionales y composiciones disueltas o dispersas en ella, o como una dispersión de sólidos en agua o una emulsión de un líquido en agua o de agua en un líquido. Esto define el material acuoso de la invención, antes de mezclarlo con el al menos un esterol vegetal hidrófobo. Cuando se emplea el material acuoso con un compuesto o composición disuelto o disperso, el contenido sólido del material acuoso, tal como un concentrado de bebida acuosa es de alrededor de 200 gramos por litro del material acuoso a alrededor de 1.000 gramos por litro del material acuoso, o alrededor de 400 gramos por litro a alrededor de 900 gramos por litro, o alrededor de 600 gramos por litro a alrededor de 800 gramos por litro. “Contenido de sólidos”, como se aplica este término al “material acuoso” de la presente invención, incluye también cualquier líquido añadido al agua usado para formar una emulsión tipo “material acuoso” como se ha definido en esta solicitud.
El al menos un esterol vegetal hidrófobo puede estar presente en la primera dispersión y/o la segunda dispersión en una cantidad de alrededor de 1 gramo a alrededor de 100 gramos por litro o de alrededor de 10 gramos a alrededor de 60 gramos por litro, o de alrededor de 20 gramos a alrededor de 30 gramos por litro del material acuoso, concentrado o producto de bebida. En una realización, el al menos un esterol vegetal hidrófobo está presente en la primera dispersión y/o la segunda dispersión en una cantidad de alrededor de 15 gramos a alrededor de 30 gramos del material acuoso, concentrado o producto de bebida.
En otra realización, el procedimiento puede también opcionalmente comprender calentar dicha segunda dispersión para formar una segunda dispersión calentada.
En otro aspecto, la primera dispersión se enfría a una temperatura de alrededor de 0ºC a alrededor de 100ºC (alrededor de 32ºF a alrededor de 212ºF), o alrededor de 13ºC a alrededor de 87ºC (alrededor de 55ºF a alrededor de 189ºF), o alrededor de 26º C a alrededor de 75º C (alrededor de 78º F a alrededor de 167º F) por un periodo de tiempo de alrededor de 1 segundo a alrededor de 30 segundos, o de alrededor de 2 segundos a alrededor de 10 segundos, o de alrededor de 5 segundos a alrededor de 7 segundos antes de homogenizar para formar la segunda dispersión de partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo y el material acuoso.
En una realización adicional, la primera dispersión se enfría a una temperatura de alrededor de 22ºC (alrededor de 72ºF) a alrededor de 71ºC (alrededor de 160ºF) por un periodo de tiempo de alrededor de 1 segundo a alrededor de 12 segundos antes de la homogenización.
En otra realización de la presente invención, la segunda dispersión se calienta opcionalmente a una temperatura de alrededor de 0º C (alrededor de 32º F) a alrededor de 100ºC (alrededor de 212ºF) por un periodo de tiempo de alrededor de 1 segundo a alrededor de 20 segundos para formar una segunda dispersión calentada.
En todavía otra realización, la segunda dispersión se calienta opcionalmente a una temperatura de alrededor de 49º C (alrededor de 120º F) a alrededor de 88º C (alrededor de 190ºF) por un periodo de tiempo de alrededor de 1 segundo a alrededor de 20 segundos para formar una segunda dispersión calentada.
En una realización adicional, la segunda dispersión opcionalmente calentada se enfría a una temperatura de alrededor de -8º C a alrededor de 32º C (alrededor de 17ºF a alrededor de 90ºF) o alrededor de 2ºC a alrededor de 4ºC (alrededor de 35º F a alrededor de 40º F) por un periodo de tiempo de alrededor de 1 segundo a alrededor de 12 segundos, o de alrededor de 3 segundos a alrededor de 7 segundos.
La homogenización de la primera dispersión para obtener una segunda
5 dispersión de partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo y el concentrado de bebida acuosa se conduce en un homogenizador (tal como el modelo de APV #APV 1000), que puede funcionar forzando la dispersión a través de un pequeño orificio a alta presión. La homogenización puede llevarse a cabo a una presión de alrededor de 100 psi a alrededor de 14.500 psi, o 500 psi a alrededor de 10.000 psi, o 1.000 psi a
10 alrededor de 5.000 psi (690 kPa a 100 MPa, o 3,5 MPa a 69 MPa, o 6,9 MPa a 35 MPa). En una realización, la homogenización se lleva a cabo a una presión de alrededor de 2.000 psi a alrededor de 5.000 psi (13,8 MPa a 35 MPa).
La invención también se refiere a conducir la homogenización a distintas presiones en etapas únicas o múltiples tales como una etapa, dos etapas, tres etapas,
15 cuatro etapas o más. La homogenización a presiones altas proceder, por ejemplo, según cualquiera combinaciones de los mismos: Presiones altas
20 alrededor de 2.000 psi (13,8 MPa) alrededor de 3.000 psi (20,6 MPa) alrededor de 3.000 psi (20,6 MPa) alrededor de 5.000 psi (35 MPa) alrededor de 3.400 psi (23,4 MPa)
y presiones bajas puede también de los siguientes parámetros y
Presiones bajas
alrededor de 300 psi (2,1 MPa)
alrededor de 400 psi (2,7 MPa)
alrededor de 500 psi (3,5 MPa)
alrededor de 1.000 psi (6,9 MPa)
alrededor de 600 psi (4,1 MPa)
25 La secuencia generalmente es conducir la homogenización primero a una presión alta más que a una presión baja, pero el método de la invención incluye también el conducir la homogenización con secuencias diferentes de presiones, y en una realización, con más de un homogenizador.
Pueden emplearse varios concentrados de bebidas como el material acuoso según el método de la invención, sin embargo, en una realización, el procedimiento envuelve producir una suspensión sustancialmente estable que comprende al menos un esterol vegetal hidrófobo y un concentrado de jugo cítrico acuoso tal como un concentrado de jugo de naranja.
En su aspecto más amplio, el material acuoso de la invención comprende agua en combinación con nutrientes, saborizantes, edulcorantes, dióxido de carbono y otros gases, y combinaciones de los mismos. En otro aspecto el material acuoso es un concentrado de jugo de frutas, o con sabor de fruta, tal como jugos de cítricos incluyendo de naranja, limón, lima, naranja mandarina, mandarina y jugo de pomelo, y otros concentrados de jugos y sabores de frutas tales como acerola, uva, pera, fruta de la pasión, piña, plátano, manzana, cranberry, cereza, frambuesa, melocotón, ciruela, grosella, cranberry, mora, arándano, fresa, mirabelles, sandía, melón honeydew, melón cantaloupe, mango, papaya, sabores botánicos tales como sabores derivados de la cola, té, café, chocolate, vainilla, almendra, jugos vegetales y sabores tales como tomate, repollo, apio, pepino, espinaca, zanahoria, lechuga, berro, diente de león, ruibarbo, remolacha, cocona, guava, han guo, y mezclas de los mismos, tales como mezclas de dos componentes, tres componentes y cuatro componentes.
El material acuoso de la invención puede también comprender concentrados de bebidas para deportistas típicas, y bebidas usadas para tratar la pérdida de fluidos debido a enfermedades, y que contienen jarabe de sacarosa, jarabe de glucosafructosa, ácido cítrico, citrato sódico, fosfato monopotásico y sales de potasio, y otros materiales para reemplazar los electrolitos perdidos, tanto como un producto que requiere la adición de agua como en una mezcla con agua.
Los concentrados de la presente invención pueden ser diluidos con agua para formar jugos o bebidas. Por ejemplo, donde el concentrado incluye un azúcar o mezcla de azúcares, puede ser diluido con agua hasta alrededor de 2ºBrix a alrededor de 20º Brix, o alrededor de 6ºBrix a alrededor de 16ºBrix, o alrededor de 11ºBrix a alrededor de 13º Brix. Los azúcares empleados según la presente invención pueden generalmente comprender materiales de carbohidratos tales como fructosa, sacarosa, glucosa y similares así como de otros azúcares usados en la técnica como se describe en McMurry, Organic Chemistry, tercera edición, páginas 916-950, Hawley´s Condensed Chemical Dictionary, doceava edición, página 1.100, y Hackh´s Chemical Dictionary, tercera edición, páginas 815-817. Pueden también usarse mezclas de azúcares, tales como mezclas de dos componentes, tres componentes y cuatro componentes.
El procedimiento para producir una dispersión sustancialmente estable que comprende el al menos un esterol vegetal hidrófobo y un material acuoso puede también comprender añadir al menos una vitamina soluble en agua, tal como la vitamina C, B6 y/o B12, ácido fólico, y/o al menos una de las vitaminas liposolubles tales como la vitamina A, beta caroteno, vitamina B, por ejemplo las vitaminas D, E, y K a la suspensión sustancialmente estable, y cualquier mezcla de las mismas, tales como mezclas de dos componentes, tres componentes y cuatro componentes, tanto antes como durante o después de la producción de la dispersión sustancialmente estable de la invención, por ejemplo añadiendo la vitamina o vitaminas a la etapa de fabricación de la primera dispersión o a la etapa de fabricación de la segunda dispersión, o a ambas etapas. La adición de una vitamina, tal como las vitaminas B y E varía para obtener una RDA (dosis diaria recomendada) de alrededor de 1% a alrededor de 100%, o alrededor de 5% a alrededor de 30%, o alrededor de 15% a alrededor de 20% de la RDA para cada vitamina por cada bebida.
Los siguientes ejemplos ilustran la invención.
Ejemplo 1
La combinación de los componentes siguientes produjo una mezcla base de esterol vegetal hidrófobo con un material acuoso antes del procesamiento subsiguiente para formar una primera dispersión.
La composición se formuló para obtener lo siguiente:
Ingredientes de base
Volumen deseado 2,2 galones (8,3 dm3)
Agua 2.079,4 gramos
Concentrado de naranja 7.837,0 gramos
Saborizante de naranja 119,6 gramos Aceite de naranja 6,3 gramos Esterol vegetal 198,1 gramos Total 10.240,8 gramos Ingredientes del producto final Volumen deseado 4,4 galones (16,6 dm3) Agua 13.262,9 gramos Base 4.178,3 gramos
Especificaciones de base
Óptimo Mínimo Máximo
Porcentaje de sólidos solubles
49,7 49,4 50,5
ºBrix por refractómetro
49,8 49,5 50,6
% ácido p/p como cítrico
2,8 2,5 3,1
Relación ºBrix/ácido
17,5 15,7 19,8
La dispersión sustancialmente estable del esterol vegetal oleófilo y el 10 concentrado de jugo de naranja como material acuoso tuvo una concentración de 48,9ºBrix (refractómetro ºBrix, corregido para el ácido).
La mezcla se mezcló usando un mezclador de alta cizalla de Arde-Barinco
número de modelo CJ-4 a 7.000 rpm durante alrededor de 15 minutos para producir
una primera dispersión que tenía un tamaño medio de partícula de alrededor de 10
15 micrones y una distribución del tamaño de partícula de alrededor de 0,5 micrones a alrededor de 30 micrones con el tamaño máximo de partícula de alrededor de 30 micrones.
La homogenización de la primera dispersión en un homogenizador de APV, número de modelo APV 1.000 del APV Homogenizer Group (una compañía de 20 Invensys) a 2.500 psi (17 MPa) y después a 500 psi (3,4 MPa) produjo la segunda
dispersión.
La segunda dispersión comprendía una dispersión sustancialmente estable que consistía esencialmente del esterol vegetal hidrófobo y el concentrado de jugo de naranja como material acuoso. La adición de agua a la dispersión sustancialmente estable produjo un producto de jugo de naranja de 12,0º Brix. El producto de fabricó según las especificaciones siguientes:
Especificaciones de base
Óptimo Mínimo Máximo
Porcentaje de sólidos solubles
12,0 11,9 12,2
ºBrix refractómetro
11,9 11,8 12,1
% ácido p/p como cítrico
0,67 0,65 0,69
Relación ºBrix/ácido
18,0 17,3 18,8
Ejemplo 2
La combinación de los componentes siguientes produjo una mezcla base de esterol vegetal hidrófobo con un material acuoso antes del procesamiento subsiguiente 10 para formar una primera dispersión. La composición se formuló para obtener lo siguiente: Ingredientes de base Volumen deseado 0,8 galones (3,0 dm3) Agua 180,2 gramos 15 Concentrado de naranja 3.363,0 gramos1 Saborizante de naranja 53,1 gramos Aceite de naranja 2,7 gramos Esterol vegetal 76,7 gramos2 Total 3.675,5 gramos
1 ºBrix refractómetro, 65 (corregido para el ácido); ácido 3,71% (p/p)
2 ADM 09/2001 que consiste esencialmente de betasitosterol, betasitostanol, campesterol, campestanol, estigmasterol, espinosterol, avenasterol, o brasicasterol que tiene un tamaño de partícula de
5 alrededor de 0,5 micrones a alrededor de 30 micrones. Ingredientes del producto final
Volumen deseado 4,8 galones (18,2 dm3)
Agua 4,1 galones (15,5 dm3)
Base 0,8 galones (3,0 dm3)
Especificaciones de base
Óptimo Mínimo Máximo
Porcentaje de sólidos solubles
61,6 61,1 62,4
ºBrix refractómetro
61,6 60,7 62,0
% ácido p/p como cítrico
3,4 3,1 3,7
Relación ºBrix/ácido
18,0 16,4 20,0
10
La dispersión sustancialmente estable del esterol vegetal oleófilo y el concentrado de jugo de naranja como material acuoso tuvo una concentración de 61,2ºBrix (Brix refractómetro, corregido para el ácido).
La mezcla se mezcló usando un mezclador de alta cizalla de Arde-Barinco
15 número de modelo CJ-4 a 7.000 rpm durante alrededor de 15 minutos y se calentó a 82,2º C (180º F) en 8 segundos y se enfrió a alrededor de 43,3º C a alrededor de 60º C (alrededor de 110º F a alrededor de 140º F) en alrededor de 5 segundos para producir una primera dispersión que tenía un tamaño medio de partícula de alrededor de 10 micrones y una distribución del tamaño de partícula de alrededor de 0,5
20 micrones a alrededor de 30 micrones con el tamaño máximo de partícula de alrededor de 30 micrones.
La homogenización de la primera dispersión en un homogenizador APV, número de modelo APV 1.000 del APV Homogenizer Group (una compañía de Invensys) a 60º C (140º F) a 3.400 psi (23,4 MPa) y después a 600 psi (4,1 MPa) produjo la segunda dispersión.
La segunda dispersión comprendía una dispersión sustancialmente estable que consistía esencialmente del esterol vegetal hidrófobo y el concentrado de jugo de naranja como material acuoso. La adición de agua a la dispersión sustancialmente estable produjo un producto de jugo de naranja de 12,0ºBrix.
El producto se fabricó según las especificaciones siguientes:
Especificaciones del producto
Óptimo Mínimo Máximo
Porcentaje de sólidos solubles
12,0 11,9 12,2
ºBrix refractómetro
11,9 11,8 12,1
% ácido p/p como cítrico
0,67 0,65 0,69
Relación ºBrix/ácido
18,0 17,3 18,8
Ejemplo 3
La combinación de los componentes siguientes produjo una mezcla base de esterol vegetal hidrófobo con un material acuoso antes del procesamiento subsiguiente para formar una primera dispersión.
La composición se formuló para obtener lo siguiente:
Ingredientes de base
15
Volumen deseado 2.000 galones (7,6 m3)
Agua
4.158,8 libras (1.886 kg)
Concentrado de naranja
15.674,0 libras (7.110 kg)
Saborizante de naranja
239,2 libras (108,5 kg)
Aceite de naranja
12,7 libras (5,8 kg)
Esterol vegetal 396,2 libras (179,7 kg) Total 20.480,9 libras (9.290 kg) Ingredientes del producto final Volumen deseado 1,000 galones (3,8 m3) Agua 6.631,5 libras (2.885 kg) Base 2.089,1 libras (947,6 kg)
Especificaciones de base
Óptimo Mínimo Máximo
Porcentaje de sólidos solubles
49,7 49,4 50,5
ºBrix refractómetro
49,8 49,5 50,6
% ácido p/p como cítrico
2,8 2,5 3,1
Relación ºBrix/ácido
17,5 15,7 19,8
La dispersión sustancialmente estable del esterol vegetal oleófilo y el concentrado de jugo de naranja como material acuoso tuvo una concentración de 10 50,1ºBrix (Brix refractómetro, corregido para ácido).
La mezcla se mezcló en un tanque de lote de 2.200 galones (8,3 m3) antes de añadir los esteroles o estanoles vegetales. La dispersión se bombeó entonces a través de un mezclador de alta cizalla de 200 galones (0,75 m3) de Norman Machinery Co. número de modelo DS 200 y se añadieron los esteroles vegetales gradualmente al
15 mezclador de alta cizalla a través de una criba de red de ½ pulgada (1,3 cm) para producir una primera dispersión que tenía un tamaño medio de partícula de alrededor de 10 micrones y una distribución del tamaño de partícula de alrededor de 0,5 micrones a alrededor de 30 micrones con el tamaño máximo de partícula de alrededor de 30 micrones.
20 La homogenización de la primera dispersión en un homogenizador de APV de 30 galones (113 dm3) por minuto, a 2.500 psi (17 MPa) y después a 500 psi (3,4 MPa) produjo la segunda dispersión. Esta segunda dispersión se calentó entonces a 72,7ºC (163ºF) en 8 segundos y se enfrió a alrededor de 2ºC a alrededor de 4ºC (alrededor de 35ºF a alrededor de 40ºF) en alrededor de 5 segundos.
La segunda dispersión comprendía una dispersión sustancialmente estable que consistía esencialmente del esterol vegetal hidrófobo y el concentrado de jugo de naranja como material acuoso. La adición de agua a la dispersión sustancialmente estable produjo un producto de jugo de naranja de 12,0º Brix. El producto se fabricó según las especificaciones siguientes:
Especificaciones del producto
Óptimo Mínimo Máximo
Porcentaje de sólidos solubles
12,0 11,9 12,2
ºBrix refractómetro
11,9 11,8 12,1
% ácido p/p como cítrico
0,67 0,65 0,69
Relación ºBrix/ácido
18,0 17,3 18,8
Los principios, varias realizaciones, y formas de operar de la presente 10 invención se han descrito en la descripción escrita anterior.
Todas las cantidades expresadas como porcentajes son porcentajes en peso, a menos que se indique de otra manera.

Claims (19)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento para producir una dispersión sustancialmente estable que comprende de 1 a 100 gramos por litro de al menos un esterol vegetal hidrófobo y un material acuoso que comprende al menos un jugo de fruta o concentrado de jugo de fruta, en donde el contenido sólido de dicho material acuoso es de 200 a 1.000 gramos por litro y en donde dicho esterol vegetal no se separa de dicha dispersión durante un periodo de tiempo desde la formación de dicha dispersión a 12 meses después de su formación, después de someter a la dispersión a ciclos de calentamiento y enfriamiento y/o almacenaje en almacén durante este tiempo, que comprende:
    mezclar el al menos un esterol vegetal hidrófobo con dicho material acuoso para formar una primera dispersión de partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo y dicho material acuoso; y
    homogenizar la primera dispersión para obtener una segunda dispersión de partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo y dicho material acuoso, en donde el tamaño de partícula de las partículas de dicho esterol vegetal hidrófobo en dicha primera dispersión es de 0,1 micrones a 100 micrones, o el tamaño de partícula de las partículas de dicho esterol vegetal hidrófobo en dicha segunda dispersión es de 0,1 micrones a 100 micrones, o en donde el tamaño de partícula de dichas partículas de esterol vegetal hidrófobo tanto en dicha primera dispersión como en dicha segunda dispersión es de 0,1 micrones a 100 micrones,
    en donde dicha primera dispersión no se calienta antes de la homogenización, y
    con la condición que dicha dispersión sustancialmente estable no contenga ningún agente emulsificante o espesante añadido.
  2. 2. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde dicho tamaño de partícula del esterol vegetal hidrófobo en dicha primera dispersión es de 0,1 micrones a 50 micrones, preferiblemente de 0,1 micrones a 30 micrones, lo más preferible de 0,1 micrones a 10 micrones, o
    el tamaño de partícula del esterol vegetal hidrófobo en dicha segunda dispersión es de 0,1 micrones a 50 micrones, preferiblemente de 0,1 micrones a 30 micrones, lo más preferible de 0,1 micrones a 10 micrones, o
    el tamaño de partícula del esterol vegetal hidrófobo en al menos una de la primera y segunda dispersión es de 0,1 micrones a 50 micrones, preferiblemente de 0,1 micrones a 30 micrones, lo más preferible de 0,1 micrones a 10 micrones.
  3. 3.
    El procedimiento de la reivindicación 1, en donde más del 50% del esterol vegetal hidrófobo tiene un tamaño de partícula en el intervalo de 0,2 micrones a 10 micrones, preferiblemente de 0,2 micrones a 2,5 micrones, más preferiblemente de 0,4 micrones a 1,5 micrones, incluso más preferiblemente de 0,3 micrones a 0,4 micrones.
  4. 4.
    El procedimiento de la reivindicación 1, en donde el al menos un esterol vegetal hidrófobo se selecciona de:
    sitosterol, campesterol, estigmasterol, espinosterol, taraxasterol, brasicasterol, desmosterol, calinosterol, poriferasterol, clionasterol, y ergosterol.
  5. 5.
    El procedimiento de la reivindicación 1, en donde el al menos un esterol vegetal hidrófobo se selecciona de los productos de hidrogenación de los esteroles vegetales.
  6. 6.
    El procedimiento de la reivindicación 1, en donde el al menos un esterol vegetal hidrófobo se selecciona de
    sitostanol, campestanol, estigmastanol, espinostanol, taraxastanol, brasicastanol, desmostanol, calinostanol, poriferastanol, clionastanol, y ergostanol.
  7. 7.
    El procedimiento de la reivindicación 1, en donde el contenido sólido de dicho material acuoso es de 400 a 900 gramos por litro, más preferiblemente de 600 a 800 gramos por litro de dicho material acuoso.
  8. 8.
    El procedimiento de la reivindicación 1, en donde en dicha primera dispersión, el al menos un esterol vegetal hidrófobo está presente en una cantidad de 10 a 60 gramos por litro, preferiblemente de 15 a 30 gramos por litro del material acuoso.
  9. 9.
    El procedimiento de la reivindicación 1, en donde dicha homogenización se lleva a cabo a una presión de 0,7 MPa (100 psi) a 100 MPa (14.500 psi), preferiblemente, de 3,4 MPa (500 psi) a 69 MPa (10.000 psi), más preferiblemente de 7 MPa (1.000 psi) a 34,4 MPa (5.000 psi), o incluso más preferiblemente de 13,8 MPa
    (2.000 psi) a 34,4 MPa (5.000 psi).
  10. 10. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde dicha homogenización se lleva a cabo en etapas múltiples, a diferentes presiones, tal como una primera homogenización a una presión de 13,8 MPa (2.000 psi) a 34,4 MPa (5.000 psi) seguido de una segunda homogenización a una presión de 2 MPa (300 psi) a 7 MPa
    (1.000 psi).
  11. 11.
    El procedimiento de la reivindicación 1, en donde dicho material acuoso comprende al menos un concentrado de jugo cítrico.
  12. 12.
    El procedimiento de la reivindicación 1 o 11, en donde se añade agua a dicha segunda dispersión de partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo y dicho jugo de frutas o dicho concentrado de jugo cítrico para obtener una mezcla de bebida acuosa.
  13. 13.
    El procedimiento de la reivindicación 12, en donde la mezcla de bebida acuosa tiene una concentración de 11ºBrix a 13ºBrix.
  14. 14.
    El procedimiento de la reivindicación 11, en donde el al menos un concentrado de jugo cítrico es concentrado de jugo de naranja.
  15. 15.
    El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además añadir al menos una vitamina tanto antes, como durante o después de la producción de la dispersión sustancialmente estable.
  16. 16.
    El procedimiento de la reivindicación 15, en donde la al menos una vitamina se escoge de vitaminas solubles en agua y vitaminas liposolubles.
  17. 17. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además:
    calentar la segunda dispersión de partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo y dicho material acuoso para producir una segunda dispersión calentada.
  18. 18. El procedimiento de la reivindicación 17, en donde dicha segunda dispersión de partículas del al menos un esterol vegetal hidrófobo se calienta a una temperatura de 0º C (32º F) a 100º C (212º F) durante un periodo de tiempo de 1 segundo a 20 segundos, preferiblemente de 49º C (120º F) a 88º C (190º F) durante
    5 un periodo de tiempo de 1 segundo a 20 segundos.
  19. 19. El procedimiento de la reivindicación 17, en donde dicha segunda dispersión calentada se enfría a una temperatura en el intervalo de -8ºC (17ºF) a 32º C (90ºF) durante un periodo de tiempo de 1 segundo a 12 segundos, preferiblemente de 2º C (35º F) a 4º C (40º F) durante un periodo de tiempo de 3 segundos a 7
    10 segundos.
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