ES2623290T3 - Cápsulas de liberación de aromas - Google Patents

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ES2623290T3 ES14725060.9T ES14725060T ES2623290T3 ES 2623290 T3 ES2623290 T3 ES 2623290T3 ES 14725060 T ES14725060 T ES 14725060T ES 2623290 T3 ES2623290 T3 ES 2623290T3
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Zeynel Deniz Gunes
Joeska HUSNY
Daniel André PRETRE
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Abstract

Proceso para producir cápsulas que contengan una composición encapsulada, el cual consiste en a) preparar - una primera composición acuosa que comprenda proteínas, y/o péptidos, y/o polisacáridos y/o polifenoles; - una segunda composición que comprenda esencia de café; b) emulsionar opcionalmente con una fase acuosa la composición que lleva esencia de café; c) mezclar la primera composición con la segunda composición a un pH inferior a 7, produciendo una emulsión; d) concentrar opcionalmente la emulsión; e) subir el pH hasta 7 o más; f) secar opcionalmente la emulsión; y g) elaborar la cápsula que contiene una composición encapsulada.

Description

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DESCRIPCION
Capsulas de liberacion de aromas Ambito tecnico de la presente invencion
La presente invencion se refiere a capsulas que contienen esencia de cafe como sistema de liberacion de aromas. En particular la presente invencion se refiere a procesos para producir dichas capsulas de esencia de cafe. Ademas la presente invencion se refiere a ingredientes y productos alimenticios que contienen dichas capsulas de esencia de cafe.
Antecedentes de la presente invencion
Los componentes volatiles aromaticos se liberan a menudo muy rapidamente tras la reconstitucion, p.ej. en agua caliente, y como resultado disminuye enseguida la percepcion aromatica del sabor por parte de los consumidores. Un modo de controlar la liberacion del aroma es la adicion de sistemas de liberacion de aromas durante el proceso, de forma que queden embebidos en el producto final. Un sistema de liberacion de aromas puede estar compuesto por gotitas de aceite envueltas individualmente por una membrana, tal como se propone, por ejemplo, en la patente EP 0008015.
Sin embargo los consumidores exigen cada vez mas que los productos esten elaborados totalmente a partir de materiales naturales, p.ej. de granos de cafe.
Por lo tanto sena ventajoso un sistema mejorado de liberacion de aromas y en particular un sistema de liberacion de aromas mas eficiente y/o fiable, constituido totalmente por materiales naturales u organicos.
Resumen de la presente invencion
La presente invencion se refiere a la formacion de capsulas que contengan una composicion encapsulada, usando esencia de cafe para elaborarlas. Asf, un objeto de la presente invencion se refiere a la preparacion de capsulas que contienen una composicion encapsulada, para usarlas como sistema de liberacion de aroma.
En particular es un objeto de la presente invencion proporcionar un sistema de liberacion de aroma que resuelva los problemas arriba mencionados del estado tecnico previo, definiendo los componentes esenciales para la formacion de sistemas de liberacion de aromas.
Por tanto un aspecto de la presente invencion se refiere a un proceso para producir capsulas que contengan una composicion encapsulada, el cual consiste en
a) preparar
- una primera composicion acuosa que comprenda protemas, y/o peptidos, y/o polisacaridos y/o polifenoles;
- una segunda composicion que comprenda esencia de cafe;
b) emulsionar opcionalmente con una fase acuosa la composicion que lleva esencia de cafe;
c) mezclar la primera composicion con la segunda composicion a un pH inferior a 7, produciendo una emulsion;
d) concentrar opcionalmente la emulsion;
e) subir el pH hasta 7 o mas;
f) secar opcionalmente la emulsion; y
g) elaborar la capsula que contiene una composicion encapsulada. No obstante, otro aspecto de la presente invencion consiste en preparar una capsula que contenga una composicion encapsulada, de manera que la capsula este formada por
- un nucleo constituido por una composicion que lleve esencia de cafe; y
- una membrana envolvente del nucleo que comprenda componentes de esencia de cafe y protemas, y/o peptidos, y/o polisacaridos y/o polifenoles.
Otro aspecto mas de la presente invencion consiste en ofrecer una composicion que comprenda la capsula con una composicion encapsulada de acuerdo con la presente invencion.
Otro aspecto mas de la presente invencion se refiere a un producto alimenticio o a una matriz no alimenticia que comprenda la capsula con una composicion encapsulada de acuerdo con la presente invencion.
Y otro aspecto se refiere a un producto alimenticio que comprende un ingrediente o composicion alimenticia segun la presente invencion.
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Descripcion breve de las figuras Figura 1
La figura 1 muestra una vista general esquematica del proceso de produccion.
Figura 2
La figura 2 muestra perfiles de temperatura de liberacion. A) extracto de cafe verde al 2,5% retenido por MF (pH 9) en extracto de cafe. B) extracto de cafe verde al 2,5% retenido por MF, lavado 6xUF (pH 6) en cafe.
Figura 3
La figura 3 muestra microfotograffas de MEB de extracto de cafe verde al 2,5% obtenido por UF. A) Fotograffa MEB de capsulas de esencia de cafe de pH 9. Diametro alrededor de 80 pm. B) Fotograffa cno-MEB de capsulas de pH 7. Diametro alrededor de 50 pm.
Figura 4
La figura 4 muestra fotograffas al microscopio de capsulas de esencia de cafe verde de pH 7 hechas con extractos de varias concentraciones (pH final 7). Fila superior: tras la produccion. Fila inferior: en extracto de cafe concentrado al 50%.
Figura 5
En la figura 5 se representa la estabilidad de capsulas de esencia de cafe verde, elaboradas con extractos de varias concentraciones, durante la incorporacion a extracto de cafe concentrado al 50%.
Figura 6
La figura 6 muestra capsulas intactas de esencia de cafe tras el proceso de liofilizacion en una matriz de cafe.
Figura 7
La figura 7 muestra fotograffas al microscopio de capsulas de esencia de cafe verde, tostado o torrefacto, de pH 7-9, elaboradas del modo descrito en el ejemplo 1 con extracto concentrado al 2,5%. Fotograffas tomadas despues de la produccion y en extracto de cafe concentrado al 50% (licor de cafe concentrado). MF: microfiltracion y UF: ultra- filtracion. Las capsulas de esencia de cafe mostradas tienen un diametro comprendido en el intervalo de 50-150 pm.
Figura 8
La figura 8 muestra la tension interfacial entre el extracto retenido de cafe verde del 2,5% a diferentes valores de pH y el triglicerido de cadena media (TCM) mezclado con surfactantes de esencia de cafe.
Figura 9
La figura 9 muestra capsulas producidas con una fase acuosa sin cafe y aromatizadas con esencia de cafe.
Figura 10
La figura 10 muestra capsulas de aceite de pescado antes y despues de anadirlas a leche descremada.
La presente invencion se describe a continuacion con mayor detalle mediante la siguiente exposicion.
Descripcion detallada de la presente invencion
Como se ha dicho anteriormente, la presente invencion se refiere a procesos para producir un sistema de liberacion de aromas capaz de desprenderlos de manera controlada/retardada. Aunque aqrn se describe como un sistema de liberacion de aromas, debe entenderse que el sistema tambien se puede emplear para encapsular y liberar otros componentes. Asf p.ej., en el sistema aqrn descrito se podnan encapsular compuestos nutricionales tales como las vitaminas.
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Proceso para producir capsulas que lleven una composicion encapsulada. Un aspecto de la presente invencion se refiere a un proceso para producir capsulas que contengan una composicion encapsulada, el cual consiste en
a) preparar
- una primera composicion acuosa que comprenda protemas, y/o peptidos, y/o polisacaridos y/o polifenoles;
- una segunda composicion que comprenda esencia de cafe;
b) emulsionar opcionalmente con una fase acuosa la composicion que lleva esencia de cafe;
c) mezclar la primera composicion con la segunda composicion a un pH inferior a 7, produciendo una emulsion, de forma preferente una emulsion del tipo aceite-en-agua.
d) concentrar opcionalmente la emulsion;
e) subir el pH hasta 7 o mas;
f) secar opcionalmente la emulsion; y
g) elaborar la capsula de manera que contenga una composicion encapsulada.
En el este contexto, la expresion “capsula que contiene una composicion encapsulada” se refiere a una composicion que esta protegida del ambiente circundante por una membrana. En una forma de ejecucion preferida la membrana comprende componentes procedentes de protemas, peptidos, polisacaridos y/o polifenoles y esencia de cafe. Por lo tanto se trata de una membrana organica degradable de calidad alimentaria.
Debe tenerse en cuenta que la composicion que contiene esencia de cafe tambien se puede emulsionar primero, mezclandola con una fase acuosa que no comprenda protemas, peptidos, polisacaridos y/o polifenoles, en la cual se formaran gotitas, y luego se anade una composicion adecuada (que contenga protemas, peptidos, polisacaridos y/o polifenoles) para crear la membrana no solidificada, que luego se consolida a pH 7,0 o superior, tal como plantea la etapa adicional b).
Mediante el proceso segun la presente invencion se pueden formar distintos tipos de emulsion. En una forma de ejecucion preferida la etapa b) da lugar a una emulsion aceite-en-agua. La mezcla de la etapa c) se efectua a un pH inferior a 7. En una forma de ejecucion, la etapa c) se efectua a un pH comprendido en el intervalo de 5,0-6,4, por ejemplo en el intervalo 5,5-6,2.
La etapa e) se introduce para reforzar/solidificar aun mas la membrana resultante, aumentando el pH hasta 7 o por encima. Asf, en una forma de ejecucion, el pH se incrementa hasta 7 o mas, mezclando la emulsion con una tercera composicion a pH 7 o superior. En otra forma de ejecucion la tercera composicion lleva KOH, NaOH y/o tampones de calidad alimentaria. En otra forma mas de ejecucion la tercera composicion comprende leche descremada y/o extracto de cafe concentrado. En el presente contexto “extracto de cafe concentrado” o “licor de cafe concentrado” se refiere a un extracto de cafe con un contenido de materia seca del 5% o superior, por ejemplo mayor del 25%, mayor del 40%, comprendido en el intervalo del 40-70% o del 50-70%. Asimismo, el pH de un extracto de cafe concentrado es normalmente superior al de los extractos de cafe con menor contenido de materia seca, ya que los componentes de caracter acido son eliminados durante el proceso de concentracion (p.ej., por evaporacion). Por lo tanto el extracto de cafe concentrado puede tener un pH comprendido en el intervalo de 6-12. Una ventaja de la concentracion es que el extracto de cafe concentrado tiene menor contenido de componentes acidos, lo cual, como demuestra p.ej. el ejemplo 12, puede mejorar la formacion de la capsula. Cuando en la etapa e) se utiliza extracto de cafe para subir el pH por encima de 7, debe entenderse que se usa un extracto de cafe de pH superior a 7, por ejemplo con un pH comprendido en el intervalo de 8-12. En la seccion de ejemplos hay algunos en los cuales se ha probado tanto leche descremada como extracto de cafe.
El contenido de materia seca del extracto de cafe concentrado puede variar. En una forma de ejecucion el extracto de cafe concentrado tiene un contenido de materia seca del 5% o superior, por ejemplo mayor del 25%, mayor del 40%, comprendido en el intervalo del 40-70% o del 50-70%.
Segun otra forma de ejecucion el extracto de cafe (p.ej. extracto de cafe concentrado) en la etapa d) se prepara por evaporacion o filtracion de una parte de un extracto acuoso de cafe. En otra forma mas de ejecucion, la etapa d) de concentracion se efectua por fuerzas gravitatorias, p.ej. por decantacion o centrifugacion.
En otra forma de ejecucion la emulsion es monodispersa.
Para mejorar la formacion de los aceites encapsulados puede ser conveniente eliminar ciertos componentes de las diferentes composiciones. Asf, segun una forma de ejecucion, la primera y/o la segunda y/o la tercera composicion estan basica o totalmente libres de compuestos de citrato y/o aceticos. Asf, en una forma de ejecucion, el contenido en materia seca de citrato en la primera y/o segunda y/o tercera composicion esta comprendido en el intervalo del 01% en peso, por ejemplo en el intervalo del 0-0,5%, por ejemplo del 0,01-0,5%, o en el intervalo del 0,01-0,05%. En otra forma mas de ejecucion, el contenido total en materia seca de compuestos aceticos en la primera y/o segunda y/o tercera composicion esta comprendido en el intervalo del 0-1% en peso, por ejemplo en el intervalo del 0-0,5%, por ejemplo del 0,01-0,5%, o en el intervalo del 0,01-0,05%. Tal como se indica en los ejemplos 2 y 11, la presencia de citrato dificulta la formacion de la membrana y por tanto puede ser conveniente eliminar, p.ej. el citrato, de las composiciones.
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En el presente contexto la expresion “contenido de materia seca” se refiere a la proporcion en peso de solidos en una composicion. Por tanto “materia seca” es el peso de todos los componentes, excepto el agua. El contenido de materia seca de un componente en una composicion se define como el porcentaje del componente respecto al peso total de materia seca de la composicion. Por ejemplo, en el presente contexto, el contenido de materia seca de un componente se puede expresar como 40% (p/p), si el 40% del peso de la materia seca esta constituido por dicho componente. En el presente contexto debe entenderse que el aceite forma parte del contenido de materia seca.
La primera composicion lleva protemas, peptidos, polisacaridos y/o polifenoles que pueden proceder de distintas fuentes. Asf, en otra forma de ejecucion, la primera composicion comprende aislado de protema de suero de leche (APSL), caseinato, gelatina, acido clorogenico, componentes de protemas hidrolizadas, polisacaridos y/o extracto de cafe. En otra forma de ejecucion el extracto de cafe se elige del grupo formado por cafe verde, cafe tostado y/o cafe torrefacto. En otra mas forma de ejecucion el extracto de cafe se obtiene por microfiltracion y/o por ultra-filtracion.
En el presente contexto, el termino “extracto de cafe” o “extracto acuoso de cafe” se refiere a un extracto obtenido de granos de cafe. Un extracto se puede obtener filtrando grano de cafe entero, primero por microfiltracion (p.ej. con un filtro de 0,2 pm) y seguidamente por ultra-filtracion (p.ej. con un filtro de 30 kDa). El producto retenido suele tener un contenido de materia seca (p/p) comprendido en el intervalo del 10-40%, y luego se puede diluir o concentrar hasta una concentracion apropiada.
La resistencia de la membrana se puede controlar a traves de los parametros de los materiales de entrada. Asf, en una forma de ejecucion, la primera composicion acuosa preparada en la etapa c), que contiene protemas, peptidos, polisacaridos y/o polifenoles, tiene un contenido de materia seca en peso (p/p) comprendido en el intervalo del 0.150%, por ejemplo en el intervalo del 0,1-30%, en el intervalo del 0,1-20%, en el intervalo del 0,3-10%, en el intervalo del 0,3-5%, en el intervalo del 1-5%, en el intervalo del 2-5%, en el intervalo del 2-3% o alrededor del 2,5%. Como se demuestra en el ejemplo 4, la resistencia de la membrana se puede controlar variando el contenido de materia seca de p.ej. el extracto de cafe en la etapa c).
En el presente contexto, el termino “esencia de cafe” se refiere a los aceites obtenidos del cafe. En el ejemplo 1 se describe como puede obtenerse esencia de cafe. Ademas en el ejemplo 1 se muestra los componentes tfpicos de la esencia de cafe.
La liberacion del aroma de la composicion encapsulada se puede mejorar. Asf, segun una forma de ejecucion, la composicion que lleva la esencia de cafe comprende ademas componentes aromaticos. Cargando/premezclando la esencia de cafe con componentes aromaticos, antes de formar la composicion encapsulada con el contenido de esencia de cafe, se puede conseguir una mejor y/o mayor liberacion de aromas. Como se ha dicho anteriormente, los aromas pueden proceder de granos de cafe. Asf, segun una forma de ejecucion, los componentes aromaticos comprenden aromas obtenidos de granos de cafe. En otra forma mas de ejecucion los componentes aromaticos se obtienen de cafe verde, cafe tostado y/o cafe torrefacto.
La proporcion de esencia de cafe en la composicion que la contiene tambien puede influir en la capacidad de controlar la etapa de encapsulacion. Asf, en una forma de ejecucion, la composicion preparada en la etapa c) que lleva esencia de cafe comprende al menos un 5% en peso (p/p) de esencia de cafe, por ejemplo al menos un 10%, al menos un 20%, al menos un 30%, al menos un 40%, al menos un 60%, al menos un 80%, al menos un 90% o 100%. Tal como se demuestra en el ejemplo 9, cuando se usa una fuente de esencia cruda de cafe se necesita al menos un 40% de esencia de cafe para iniciar la formacion de la capsula, aunque las capsulas pueden formarse incluso con una fraccion de esencia de cafe tan baja como del 5%, utilizando otros ajustes experimentales. Cabe senalar que la formacion de capsula no se inicio al usar otros tipos de aceites. Por consiguiente la esencia de cafe lleva componentes necesarios para la formacion de la capsula.
Tambien se pueden identificar fracciones de esencia de cafe capaces de iniciar la etapa de encapsulacion. Asf, en una forma de ejecucion, la esencia de cafe es una fraccion de toda la esencia de cafe, pero en otra forma de ejecucion la esencia de cafe es una fraccion sedimentada de la esencia. Tal como se demuestra en el ejemplo 10 una fraccion sedimentada de esencia de cafe tambien tiene capacidad de iniciar la encapsulacion, mientras que la fraccion sobrenadante es menos eficiente (datos no representados). Por tanto los componentes responsables de la formacion de la capsula parecen predominar en la fraccion sedimentada.
La fraccion de esencia sedimentada se puede obtener por varios metodos. En una forma de ejecucion el sedimento de la esencia se obtiene centrifugando la esencia cruda de cafe. Un ejemplo del proceso de centrifugacion podna ser a 50.000 g (siendo g la aceleracion gravitatoria de la tierra) durante dos horas, para separar el sedimento de la esencia cruda y el sobrenadante. En otra forma de ejecucion el proceso incluye la separacion de la esencia en un sobrenadante y una fase de sedimento. En otra forma mas de ejecucion la composicion preparada en la etapa c) que lleva esencia de cafe comprende al menos 0,01% de sedimento de esencia de cafe, por ejemplo al menos 0,1% de sedimento de esencia de cafe, por ejemplo al menos 1% en peso de sedimento de esencia de cafe, por ejemplo en el intervalo del 1-20%, por ejemplo en el intervalo del 1-15%, por ejemplo en el intervalo del 1-10%, por ejemplo en el intervalo del 3-20%, por ejemplo en el intervalo del 5-20%, por ejemplo en el intervalo del 10-20%.
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En general debe entenderse que la esencia de cafe y/o el sedimento de la esencia de cafe se pueden emplear preferiblemente en el proceso de la presente invencion. En otra forma de ejecucion la esencia de cafe se obtiene del grupo constituido por cafe verde, cafe tostado, cafe torrefacto, cafe verde extrafdo, cafe tostado extrafdo y/o cafe torrefacto extrafdo.
En una forma de ejecucion espedfica la etapa de mezclado c) da como resultado una mezcla que tiene un contenido total de materia seca en peso (p/p) de protemas y/o peptidos y/o polisacaridos y/o polifenoles comprendido en el intervalo del 1-10% y de esencia de cafe en el intervalo del 3-60% (p/p), por ejemplo de protemas y/o peptidos y/o polisacaridos y/o polifenoles en el intervalo del 1-5% en total y de esencia de cafe en el intervalo del 10-60%, por ejemplo de protemas y/o peptidos y/o polisacaridos y/o polifenoles en el intervalo del 1-5% en total y de esencia de cafe en el intervalo del 10-50% o por ejemplo de protemas y/o peptidos y/o polisacaridos y/o polifenoles en el intervalo del 1-5% en total y de esencia de cafe en el intervalo del 30-50%.
En otra forma de ejecucion espedfica la etapa de mezclado c) produce una mezcla que tiene un contenido total de materia seca en peso (p/p) de protemas y/o peptidos y/o polisacaridos y/o polifenoles comprendido en el intervalo del 1-10% y de sedimento de esencia de cafe en el intervalo del 0,1-20% (p/p), por ejemplo de protemas y/o peptidos y/o polisacaridos y/o polifenoles en el intervalo del 1-5% en total y de sedimento de esencia de cafe en el intervalo del 1-20%, por ejemplo de protemas y/o peptidos y/o polisacaridos y/o polifenoles en el intervalo del 1-5% en total y de sedimento de esencia de cafe en el intervalo del 1-10% o de protemas y/o peptidos y/o polisacaridos y/o polifenoles en el intervalo del 1-5% en total y de sedimento de esencia de cafe en el intervalo del 1-5%.
Los surfactantes, definidos aqu como moleculas o partmulas que tienen afinidad por las interfases aceite-agua, pueden mejorar la formacion de las capsulas. Asf, en una forma de ejecucion, la esencia de cafe esta enriquecida con surfactantes. En otra forma de ejecucion los surfactantes se obtienen del cafe. En otra forma mas de ejecucion los surfactantes se eligen del grupo constituido por protemas, polifenoles y/o polisacaridos.
Como se ha mencionado anteriormente, la composicion encapsulada puede proceder de cafe. Asf, en una forma de ejecucion, el 0,1-100% del contenido de materia seca (p/p) de las capsulas que llevan una composicion encapsulada procede de granos de cafe, por ejemplo el 1-100%, el 5-100%, el 10-100%, el 25-100%, el 50-100% del contenido de materia seca (p/p) de la capsula de esencia de cafe procede de granos de cafe, por ejemplo el 70-100%, el 80100%, el 90-100% el 95-100%, el 100%. En otra forma de ejecucion el 40-100% de los aceites proceden del cafe, por ejemplo el 70-100%, el 80-100%, el 90-100% el 95-100%, el 100%. Como se ha mencionado previamente toda la capsula puede proceder de granos de cafe.
La mezcla de la etapa c) se puede realizar de distintas maneras. Asf, en una forma de ejecucion, la mezcla de la etapa c) se efectua en un dispositivo microfluido paralelado (es decir, que contiene muchas piezas de geometna generadora de emulsion), mediante un dispositivo de emulsion con membrana estatica, mediante un dispositivo de emulsion con rotativa o en un clasico sistema de mezclado por cizallamiento o dispositivo del tipo rotor-estator. Se entiende que la denominacion “chip microfluido” incluye todos los dispositivos generadores de gotas que tienen una dimension caractenstica de control del tamano de gota (tamano de poro, diametro de canal) comprendida p.ej. entre 1 micra y 3 milfmetros.
Una vez preparada, la composicion encapsulada que contiene esencia de cafe se puede secar. Asf, en una forma de ejecucion, el secado de la etapa f) se efectua por liofilizacion, por pulverizacion y/o por un proceso convencional de evaporacion de agua.
Como tambien se ha mencionado, en el proceso de la presente invencion tambien se pueden cargar moleculas aromaticas adicionales en la composicion que contiene esencia de cafe o directamente en la esencia de cafe. Asf, en una forma de ejecucion, la composicion que contiene esencia de cafe lleva ademas componentes aromaticos. En otra forma de ejecucion los componentes aromaticos proceden del cafe. En otra forma de ejecucion la composicion que contiene esencia de cafe va enriquecida con compuestos nutricionales. En otra forma mas de ejecucion los compuestos nutricionales se eligen del grupo formado por acidos grasos poliinsaturados, aceites esenciales, aceite de pescado, acidos grasos omega-3, acidos grasos omega-6 y/o vitaminas solubles. Tambien se ha descrito que en el proceso segun la presente invencion todos los componentes de la capsula pueden proceder de granos de cafe, incluyendo tanto los solidos como los aceites.
La capsula que contiene una composicion encapsulada conforme a la presente invencion tiene algunas propiedades peculiares.
En la seccion de ejemplos se describen caractensticas unicas de las capsulas segun la presente invencion.
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La capsula que contiene una composicion encapsulada de acuerdo con la presente invencion lleva una unica encapsulacion/membrana que protege contra la liberacion temprana de componentes aromaticos. La encapsulacion/ membrana incluye componentes procedentes tanto de la primera como de la segunda composicion. Por lo tanto un aspecto de la presente invencion se refiere a una capsula que comprende
- un nucleo constituido por una composicion que lleva esencia de cafe; y
- una membrana envolvente del nucleo que comprende componentes de esencia de cafe y protemas, peptidos y/o polifenoles.
En una forma de ejecucion preferida la membrana comprende al menos 1% de componentes de esencia de cafe y al menos 1% de protemas, peptidos y/o polifenoles.
La estabilidad de las capsulas de la presente invencion tambien se puede controlar ajustando las concentraciones de los materiales de partida. Asf, segun una forma de ejecucion, la capsula tiene mejor estabilidad cuando se agita mecanicamente (p.ej. removiendo) una dispersion de dichas capsulas. En otra forma de ejecucion la capsula tiene mejor capacidad de deformacion bajo tension mecanica. En otra forma mas de ejecucion las capsulas tienen mejor estabilidad a la temperatura. Asf, en una forma de ejecucion, las capsulas son estables a temperaturas inferiores a 40°C, por ejemplo inferiores a 50°C, inferiores a 60°C, inferiores a 70°C, inferiores a 80°C. En el presente contexto la expresion “estable a temperaturas inferiores a una temperatura determinada” significa que al menos el 50% de las capsulas de esencia de cafe son estables durante al menos 1 minuto a la temperatura especificada. En los ejemplos 2, 4 y 5 se demuestra mediante inspeccion visual como la estabilidad afectada por la agitacion y la temperatura se puede controlar/optimizar regulando la concentracion de los materiales de partida.
Otra caractenstica importante de las capsulas segun la presente invencion es que esta membrana no se disuelve en fases acuosas dentro del clasico intervalo de pH de las bebidas de cafe (pH = 4,0-8,0). Por lo tanto, segun una forma de ejecucion, las capsulas de cafe tienen una mejor estabilidad al pH.
Los tamanos de la capsula de esencia de cafe tambien se pueden regular. Asf, segun una forma de ejecucion, las capsulas conforme a la presente invencion tienen un diametro comprendido en el intervalo de 1 pm hasta 1 mm, por ejemplo en el intervalo de 1-500 pm, en el intervalo de 1-100 pm, en el intervalo de 1-80 pm, en el intervalo de 1-50 pm, en el intervalo de 10-50 pm o en el intervalo de 10-20 pm.
Las capsulas de esencia de cafe conforme a la presente invencion se pueden incluir en otras composiciones. Asf, un aspecto de la presente invencion se refiere a una composicion que contiene capsulas segun la presente invencion.
Otro aspecto de la presente invencion se refiere a un ingrediente alimenticio que comprende una capsula conforme a la presente invencion. Segun una forma de ejecucion el ingrediente alimentario se elige del grupo formado por cafe en polvo, cafe en polvo liofilizado, bebidas, bebidas de cafe, agua saborizada, bebidas aromatizadas, helados, sopas y sopas congeladas. En este contexto “ingrediente alimenticio” debe entenderse referido a ingredientes alimenticios/ alimentarios tanto para humanos como para animales. Por lo tanto los ingredientes alimenticios segun la presente invencion se pueden usar tanto en alimentos para humanos como en piensos para animales.
Otro aspecto se refiere a un producto alimenticio que comprende un ingrediente alimenticio conforme a la presente invencion. En una forma de ejecucion el producto alimenticio se elige del grupo formado por cafe reconstituido, bebidas listas para tomar, sopas, caldos, comida para mascotas, sopas congeladas y helados.
Las composiciones segun la presente invencion tambien se pueden utilizar fuera de la industria alimentaria. Asf, en una forma de ejecucion, la composicion es un producto cosmetico tal como una locion para la piel.
Tal como se demuestra en los ejemplos, la esencia de cafe es fundamental para la formacion de las capsulas segun la presente invencion.
Debe tenerse en cuenta que las formas de ejecucion y las caractensticas descritas en el contexto de uno de los aspectos de la presente invencion tambien son aplicables a los demas aspectos de la misma.
Seguidamente la presente invencion se describe con mas detalles en los siguientes ejemplos no limitativos.
Ejemplos
Ejemplo 1
Produccion de capsulas que contienen esencia de cafe
Las capsulas de esencia de cafe para la liberacion controlada del aroma se pueden elaborar usando un dispositivo microfluido. En la figura 1 se describe un proceso esquematico. Se bombea esencia de cafe aromatizada y distintos extractos de cafe (procedentes de granos de cafe verde, torrefacto o tostado) a un chip microfluido, con lo cual se obtiene una emulsion del tipo aceite-en-agua. Esta etapa de emulsion se efectua a pH 6 y despues se forma una
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membrana interfacial anadiendo en lmea extracto de cafe a pH > 7, con lo cual se obtiene una capsula de esencia de cafe. Una vez formadas, las capsulas de esencia de cafe se concentran y se anaden directamente a extracto de cafe concentrado (4-25°C). Luego el extracto de cafe concentrado que contiene la esencia de cafe se congela hasta -40°C y despues se seca (p.ej. mediante un proceso de liofilizacion).
En un ejemplo mas detallado, las capsulas de esencia de cafe se elaboraron del modo siguiente.
Materiales y metodos
En un proceso tipico de elaboracion de cafe instantaneo los granos tostados y molidos se tratan con agua a altas presiones y temperaturas para extraer materiales solubles, recuperando simultaneamente aromas condensados. El material residual queda en forma de una suspension fina que contiene los posos de cafe gastados insolubles, con un contenido de humedad del 75-80%. Luego la suspension se deshidrata en una prensa de tornillo hasta formar una torta. El efluente resultante se puede separar por centrifugacion en esencia cruda (un 3% del efluente) y en fases acuosas y solidas. En la tabla 1 se resume la composicion tfpica de la esencia cruda de cafe. Aqu la mayor parte de las observaciones al microscopio referidas a los ejemplos se hicieron con dispersiones de capsulas examinadas sobre un portaobjetos de vidrio.
Tabla 1
Componentes tfpicos de la esencia de cafe
Porcentaje en peso
Triacilgliceroles (TAG)
65 -80
Diacilgliceroles (DAG)
2 -5
Monoacilgliceroles (MAG)
< 1
Acidos grasos libres (AGL)
4 -7
Esteroles
< 1
Esteres de cafestol y Kahweol
12 -18
Esteres de cafestoleno y Kahweoleno
1 -3
Lfpidos complejos
3 -6
No lfpidos
2 -5
Humedad
0,2 -2,1
Las esencias de cafe obtenidas mediante el anterior proceso se pueden utilizar en la presente invencion.
Las capsulas de esencia de cafe procedentes de cafe verde, tostado o torrefacto y sus productos intermedios fueron elaboradas a partir de soluciones de extracto de cafe de distintas concentraciones. Las soluciones se prepararon con cafe en polvo liofilizado.
Sobre una base solida, como p.ej. un vidrio de microscopfa, se puede observar que las capsulas tienen una forma aproximadamente esferica: la esencia de cafe contenida en la capsula no entra en contacto directo con la base, porque la membrana de la capsula lo impide, siempre que la temperatura no se incremente significativamente.
La concentracion de materia solida en la solucion final para conseguir una capsula estable de esencia de cafe tras el proceso vario en funcion del material empleado.
• Extracto de cafe verde retenido por UF: 0,3-5%
• Extracto de cafe tostado retenido por MF: 0,5-2.5%
• Extracto de cafe torrefacto retenido por UF: 2,5%
No obstante se pueden obtener capsulas usando concentraciones del 0,1-50% bajo otros ajustes experimentales.
El siguiente procedimiento describe la formacion de capsulas de esencia de cafe elaboradas con extracto de cafe verde y esencia de cafe a un pH final de 7.
1. Se fracciono extracto de cafe verde en una membrana de 0,2 pm. La fraccion retenida resultante se filtro con una membrana de 30 kDa y se liofilizo.
2. Se disolvieron 2,5 g de este polvo de cafe verde en 97,5 g de agua a la temperatura ambiente durante 15 minutos. Se prepararon dos disoluciones: 1) con agua a pH 5,0 aproximadamente; 2) con agua a pH 7,0-8,0 aproximadamente.
3. Se preparo una emulsion acuosa de esencia de cafe aromatizada, empleando un dispositivo microfluido. Se preparo por ejemplo una emulsion o/w al 5%.
4. Se mezclo solucion de cafe verde a pH 7,0 con la emulsion. Esta mezcla se hizo en lmea mediante un flujo de entrada cruzado en el tubo de salida del canal microfluido.
5. La dispersion que contema las capsulas de esencia de cafe se anadio a extracto de cafe concentrado a 4°C.
6. La mezcla extracto de cafe concentrado / capsulas de esencia de cafe se congelo por debajo de - 50°C.
7. Luego la mezcla congelada de extracto de cafe concentrado / capsulas de esencia de cafe se liofilizo.
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Dependiendo del ensayo, la dispersion de capsulas de esencia de cafe se concentro en lmea mediante fuerzas gravitatorias, justo antes de la etapa 4.
Ejemplo 2
Optimizacion del proceso de produccion - Ensayo de rotura inducida por temperatura Metodos
Se llevaron a cabo ensayos de rotura de las capsulas de esencia de cafe aumentando la temperatura de una celda calefactora montada en un microscopio Leica DMR. El proceso de rotura se grabo con la camara DC 300F acoplada al microscopio, utilizando la fotograffa secuencial con camara rapida. Las imagenes se tomaron usando los objetivos 5 x o 10 x.
Se aplico el siguiente perfil de calentamiento:
- Calentar a 30°C
- Mantener a 30°C durante 1 minuto
- Calentar a 80°C
- Mantener a 80°C durante 10 minutos
- Enfriar hasta la temperatura ambiente
Se elaboraron capsulas de esencia de cafe segun el proceso del ejemplo 1 y el cafe terminado que contema las capsulas de esencia se vertio sobre un portaobjetos de vidrio del microscopio. La muestra se introdujo en una celda calefactora unitaria y se aplico el perfil de temperatura arriba descrito, a la vez que se grababa un video. Al subir la temperatura disminuyen mucho las propiedades mecanicas y de barrera de la membrana de las capsulas. Cuando se observan las capsulas en contacto con una pared solida, tal como una placa de vidrio (p.ej. un portaobjetos de microscopio), y se incrementa la temperatura, puede apreciarse una rotura aparente de las capsulas que pone el nucleo de esencia en contacto directo con la fase acuosa por rotura de la membrana, mientras que los fragmentos rotos de la membrana quedan adheridos a la interfase aceite-agua. Antes de la rotura la capsula esta claramente separada de la pared solida por su membrana. Tras la rotura hay contacto directo entre la capsula de esencia y la pared y entre la esencia y la fase acuosa. La disminucion de las propiedades mecanicas de la membrana con el aumento de la temperatura hace que la capsula se vuelva mucho mas deformable y fragil en comparacion con las capsulas a temperatura ambiente. La combinacion exacta temperatura-tiempo para la primera rotura de la capsula y la rotura total de la muestra dependio del material de partida de las capsulas de esencia de cafe. La figura 2 muestra ejemplos de estabilidad de las capsulas:
a) extracto de cafe verde al 2,5% retenido por MF, a pH 9, y esencia de cafe: las capsulas empezaron a reventar a 40°C aproximadamente, como puede verse por una ruptura de la membrana de la capsula con liberacion de la esencia (diferencia de contraste en la imagen). Por encima de 50°C la mayona de capsulas ya han reventado. Estas capsulas revelaron una naturaleza fragil y no eran muy estables al calor. En sf el material de la membrana interfacial no era muy sensible a la temperatura, ya que a 70°C aun se podfan ver algunos fragmentos solidos, lo cual demostro que no se disolvfa en las fases lfquidas.
b) extracto de cafe verde al 2,5% retenido por MF (filtrado 6 veces para eliminar p.ej. el citrato), a pH 6, y esencia de cafe: se produjeron capsulas de dos tamanos, con un diametro medio de 80 pm y 10 pm aproximadamente. Las capsulas mas grandes empezaron a reventar a 80°C/1 minuto y despues de 3 minutos habfan reventado todas. Por otra parte las capsulas mas pequenas empezaron a reventar despues de 3 minutos a 80°C y 1 minuto mas tarde habfan reventado todas. Por consiguiente las capsulas menos deformables y mas pequenas son mas estables.
Conclusion
Dependiendo del proceso exacto de produccion el perfil de temperatura de liberacion se puede controlar o afirmar para liberar el cafe encapsulado + los aromas dentro de un intervalo deseado de temperaturas. La eliminacion de los compuestos aceticos aumenta la estabilidad termica. Por tanto una caractenstica de las capsulas segun la presente invencion es su elevada resistencia a la tension mecanica junto con su fragilidad.
Ejemplo 3
Optimizacion del proceso de produccion - Eliminacion de citrato
Se cree que el tampon de citrato puede tener efectos negativos en la formacion y en la estabilidad de las capsulas de esencia de cafe, como tambien se ha descrito en el ejemplo 2. Por consiguiente el material de cafe acuoso se sometio a una etapa de filtracion para eliminar el citrato presente en el polvo. Vease tambien el ejemplo 12.
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El citrato se elimino del extracto de cafe retenido mediante el siguiente procedimiento:
1) La unidad de filtracion se monto con un filtro de membrana cuyo tamano de poro era de 0,2 pm (para la microfiltracion) o de 30 kDa (para la ultra-filtracion) (figura 4).
2) Se anadieron 250 g de solucion al 2,5% y pH 7 del extracto de cafe retenido.
3) El extracto retenido se filtro hasta 6 veces. El volumen de muestra se redujo cada vez de 250 ml hasta 80 ml (midiendo el volumen permeado) y luego se completo de nuevo hasta 250 ml con H2O. La presion aplicada fue de 6 bar aproximadamente.
- Filtro de membrana Tuffryn HT-200 0.2 pm Pall Life Science Ref. N° T81660
- Filtro de membrana Omega 30 kDa 76 mm Pall Life Science Ref. N° 87900A
Resultados
Empleando una composicion acuosa que contema cafe sin citrato fue posible producir esencias encapsuladas a valores de pH tan bajos como 6. Estas capsulas de esencia de cafe tambien eran de modulo mecanico elevado y no bloquearon la union microfluida, donde la esencia y la fase acuosa estan en contacto. Por consiguiente es posible producir las esencias encapsuladas sin tener que cambiar el pH como se ha descrito en el ejemplo 1. Ademas, tal como se ha mencionado en el ejemplo 2, se pueden obtener productos mas estables si se elimina el citrato.
Ejemplo 4
Optimizacion del proceso de produccion - Inspeccion visual
La figura 3 muestra capsulas de esencia de cafe producidas mediante el proceso anterior, utilizando cafe verde al 2,5%. La figura 4 muestra un ejemplo de las capsulas de esencia de cafe obtenidas despues de las etapas 4 y 5 del proceso. A pH 7 las esencias encapsuladas se formaron incluso con extracto de cafe verde retenido del 0,1%, pero reventaron muy facilmente. Tras la produccion se observo algo de esencia superficial procedente de las esencias encapsuladas producidas con < 0,5% o > 5% de extracto de cafe retenido. Ademas estas esencias encapsuladas parecen tener una superficie menos irregular. Por tanto se prefiere una concentracion comprendida en el intervalo del 0,5-5%.
Ejemplo 5
Optimizacion del proceso de produccion - Prueba de agitacion
Se comprobo el efecto de la agitacion durante la etapa de incorporacion (etapa 5 en el ej. 4) anadiendo la dispersion que contema esencias encapsuladas (flujo de 0,2 g / min) a 5 ml de extracto de cafe concentrado (en un vaso de precipitados de 2,4 cm de diametro). La agitacion se realizo a diferentes velocidades de rotacion (300-900 RPM) con un agitador magnetico de 1,4 cm de longitud. La figura 5 demuestra que las esencias encapsuladas preparadas con extracto de cafe verde al 2,5% UF fueron las mas resistentes, seguidas por las capsulas de esencia de cafe hechas con extracto del 1,5%. El aumento de la concentracion por encima del 2,5% dio lugar a capsulas menos resistentes a la tension mecanica durante la formacion. La figura 4 muestra la microestructura de las capsulas intactas tras la adicion al extracto de cafe concentrado.
Ejemplo 6
Optimizacion del proceso de produccion - Proceso de secado
La figura 6 muestra un ejemplo de las esencias encapsuladas obtenidas tras la etapa 7 del ejemplo 1 (liofilizacion). El cafe en polvo liofilizado que contema las capsulas de esencia de cafe se disolvio con agua sobre un portaobjetos de microscopfa a temperatura ambiente y luego se observo utilizando un microscopio optico. La figura 6 muestra que varias capsulas de esencia de cafe permanedan intactas despues del proceso de liofilizacion.
Ejemplo 7
Produccion de capsulas de esencia de cafe verde, tostado y torrefacto - Efecto del pH
La figura 7 muestra las fotograffas al microscopio de capsulas de esencia de cafe producidas con extracto de cafe verde, tostado o torrefacto a pH 7-9 tras las etapas de proceso 4 y 5 descritas en el ejemplo 1. La concentracion de los extractos se fijo al 2,5% (p/p) en todas las muestras. La estabilidad de las capsulas justo despues del proceso tambien dependio del pH final de la dispersion.
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Resultados y conclusion
- Cafe verde (pH 7-9): a mayor pH mayor estabilidad de las capsulas. Para las muestras UF la microestructura a pH 9 revela que estas capsulas son mas robustas/fragiles y menos deformables, es decir mas resistentes a la tension mecanica sin romperse.
- Cafe tostado y torrefacto (pH 7-9): las capsulas de esencia de cafe a pH 7 fueron mas estables y mas resistentes mecanicamente.
Las capsulas debiles se rompen justo despues de la produccion (rotura aparente observada en una pared solida o una vez en contacto con el aire). La estabilidad mecanica de las capsulas recien producidas se pudo incrementar prolongando el tiempo de contacto entre la membrana en formacion, la esencia de cafe y el extracto de cafe, antes de cualquier otra etapa (p.ej. de contacto con cualquier otro material distinto del extracto de cafe, de secado, de concentracion, etc.).
Ejemplo 8
Produccion de capsulas de esencia de cafe tostado y torrefacto - Efecto de la concentracion. El mejor intervalo de concentracion para formar capsulas de esencia de cafe a partir de cafe torrefacto y tostado se valoro a pH 7, porque este fue el valor de pH que dio el mayor numero de capsulas para un extracto de cafe del 2,5%. Para generar las capsulas se uso un chip microfluido.
Resultados y conclusion
Extracto intermedio de cafe tostado (MF): se pudieron formar capsulas de esencia de cafe con extracto de cafe del 2,5%. Sin embargo se observo perdida de esencia en la superficie de las capsulas tras la produccion.
Extracto final de cafe tostado (UF): al 0,3% no se formo ninguna capsula. Al 0,5% las capsulas eran tan fragiles, que al cabo de 15 minutos en un vaso de precipitados hubo alguna perdida de esencia en la superficie de las capsulas. Al 5% la perdida de esencia se observo inmediatamente despues de la produccion. Las capsulas formadas con extracto del 2,5% fueron las mas estables e incluso se pudieron incorporar a extracto de cafe concentrado al 50% (figura 7).
Extracto intermedio de cafe torrefacto (MF): al 0,3% no se formaron capsulas. Al 0,5% las esencias encapsuladas eran monodispersas, pero se observo una gran cantidad de esencia en superficie y tras 10 minutos de permanencia en el vaso de precipitados reventaron casi todas las capsulas. Sin embargo al 2,5% las capsulas fueron bastante estables y se pudieron incorporar al extracto de cafe concentrado del 50% tras algun tiempo de envejecimiento.
Extracto final de cafe torrefacto (UF): al 0,5% no se formaron capsulas. Al 2,5%, a pesar de recoger directamente las capsulas de un tubo de retencion: se formaron capsulas bastante debiles, que no aguantaron una agitacion suave sin romperse.
Conclusion
En general la composicion que contiene extracto de cafe debena tener preferiblemente, durante el proceso, un contenido de materia seca (p/p) del extracto de cafe comprendido en el intervalo del 0,5-5%, por ejemplo del 1-4%, por ejemplo del 1-3%, del 2-4% o sobre todo alrededor del 2,5%.
Ejemplo 9
Demanda de esencia de cafe para la formacion de la membrana
La observacion visual de formacion o no formacion de membrana se empleo como metodo para identificar el tipo de esencias que podfan usarse para elaborar las capsulas de esencia de cafe. Para ello se formo una gota de distintos tipos de aceites, usando una jeringa en la fase acuosa de extracto retenido de cafe verde.
La primera observacion fue que ni los trigliceridos de cadena media (TCM) ni el aceite de girasol formo la membrana interfacial, pero en cambio las esencias de cafe la formaban claramente. Una observacion importante fue que la membrana interfacial se formo con mezclas de esencia de cafe y TCM o aceite de girasol. La tabla 2 demuestra que al menos es necesario incorporar un 40% de esencia de cafe a los TCM para formar la membrana interfacial con el uso de parametros experimentales espedficos.
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Tabla 2. Formacion de membrana interfacial con diferentes mezclas de aceites
% de esencia de cafe
% de aceite TCM Membrana*
100
/
40
60 /
38
62 X
100 X
Ejemplo 10
Fraccionamiento de la esencia de cafe
Las observaciones visuales demostraron que al anadir esencia de cafe a TCM u otros aceites tambien se formo la membrana, mientras que los TCM solos no formanan esta membrana (vease el ejemplo 9). La esencia de cafe se centrifugo para generar dos fracciones distintas de esencia de cafe. Por tanto se pudo evaluar que fraccion de aceite era rica en los compuestos responsables de la formacion de membrana.
Los sedimentos de esencia de cafe o el sobrenadante obtenidos tras la centrifugacion se anadieron en distintas proporciones a los TCM. Luego se midio la tension interfacial agua/aceite de estas mezclas en funcion del tiempo, tal como esta descrito en la figura 8.
La figura 8A demuestra que el valor de pH de la fase acuosa no rebaja la tension interfacial si los TCM se evaluan contrariamente a lo observado con esencia de cafe pura. Sin embargo la adicion de una pequena proporcion de sedimento de esencia a los TCM hace que esta tension interfacial agua/aceite sea susceptible a la variacion de pH (figuras 8B y 8C). Hasta un 5% de sedimentos de esencia, los valores de tension interfacial a pH 6 no cambiaron en comparacion con los TCM puros (figura 8B). Sin embargo a pH 9 el valor de la tension interfacial disminuyo con el aumento del contenido de sedimento de esencia en los TCM. La adicion de 10% de sedimentos de esencia de cafe a los TCM produjo la misma respuesta interfacial que la esencia de cafe pura a los valores de pH 6 y 9 (figura 8C).
La fraccion de esencia de cafe de menor densidad tambien contiene cierta cantidad de moleculas tensioactivas, pero en menor concentracion que el sedimento de esencia. La adicion de una determinada cantidad de la fraccion de esencia de cafe de menor densidad (p.ej. 1% o 5%) a los TCM produce menos impacto en el valor de la tension interfacial que la misma cantidad de sedimento anadida a los TCM (figura 8D). En suma, los surfactantes reactivos de la esencia de cafe estan concentrados en los sedimentos de esencia de cafe.
Ejemplo 11
Efecto del citrato en la formacion de la capsula
Tal como se ha expuesto en los ejemplos 2 y 3, el citrato influye en la formacion de las capsulas.
Analizando el efecto del citrato en la formacion de la membrana (tabla 4), la hipotesis de que el citrato compite por los surfactantes parece pertinente.
Tabla 4. Efecto del citrato-Na en la formacion de membrana a diferentes valores de pH
Concentracion de citrato-Na
pH Comentarios
Citr. 0,1 M en extracto verde retenido del 2,5%
7 No se forma membrana
Citr. 0,1 M en extracto verde retenido del 2,5%
9 Se forma una membrana muy fina y debil
~0% de citr. en extracto verde retenido del 2,5 (muestra tras filtracion 6x)
6 Se forma una membrana muy fuerte y elastica
Si se inyecta una gotita de esencia en una solucion de extracto de cafe retenido que lleva citrato-Na 0,1 M a pH 7, la membrana no se forma. Haciendo lo mismo a pH 9 solo se formo una membrana muy fina y debil. Anteriormente, sin el citrato, la membrana se formo a ambos valores de pH, siendo mas fuerte en el pH alcalino. A pH 9 sin citrato las reacciones de formacion de la membrana son muy rapidas (instantaneas), mientras que a pH 7 la formacion es mas lenta.
El propio extracto de cafe retenido ya contiene al menos 0,8% de acido cftrico. Por consiguiente la fase acuosa se filtro seis veces en el laboratorio, con adicion intermedia de agua, para rebajar hasta casi el 0,0001% el contenido de citrato en el extracto retenido final. Este nuevo extracto retenido se sometio al ensayo de formacion de capsula. Los resultados indicaron no solo que las capsulas eran mas elasticas (valoracion al microscopio), sino que tambien se podfan formar a valores de pH aun mas bajos (como mmimo a pH 6), lo cual no fue posible con el uso de extracto de cafe retenido que contema citrato (vease tambien el ejemplo 3).
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Ejemplo 12
Proceso para producir aceites encapsulados - requisitos para la fase acuosa
Con el fin de verificar los requerimientos para producir aceites encapsulados en una emulsion del tipo aceite-en- agua se probaron diferentes composiciones acuosas.
Materiales y metodos
La concentracion de los ingredientes y el pH de las emulsiones se enumeran a continuacion:
- Caseinato-Na: 1% de protema a pH 7-9
- Aislado de protema de suero de leche (APSL) desnaturalizada: 2,5% a pH 7-9
- Acido clorogenico: 1% de polifenol a pH 9
- Goma acacia: 2% de polisacarido a pH 7
- Protema de arabinogalactano: 0,5-2% de polisacarido a pH 7-9
- Extracto acuoso de cafe
Se uso el proceso descrito en el ejemplo 1.
Resultados
Los resultados para el caseinato-Na, el aislado de protema de suero de leche (APSL) y el acido clorogenico estan representados en la figura 9. En la figura 7 se muestran ejemplos de extracto acuoso de cafe. Por tanto en la figura 9 puede verse que los aceites encapsulados se pueden producir con protemas o polifenoles en la fase continua (acuosa). Se ha obtenido resultados analogos usando mezclas de polisacaridos y protemas.
Ejemplo 13
Produccion de aceite de pescado encapsulado
El siguiente procedimiento describe la formacion de capsulas de aceite de pescado.
1. Mezclar 2,5 g de aislado de protema de suero de leche (APSL) en polvo con 97,5 g de agua a temperatura ambiente durante 15 min.
2. Desnaturalizar la protema calentando la solucion a pH 5,8-7,2 a 80°C/30 min.
3. Centrifugar la esencia cruda de cafe a 50.000 x g durante 2 h y separar la fase gelificada (fase inferior).
4. Mezclar el aceite de pescado con la fase gelificada para incorporar un 10% de gel al aceite y agitar durante 20 minutos hasta que el gel este totalmente dispersado.
5. Preparar una emulsion de mezcla de aceite de pescado en agua mediante un dispositivo microfluido. Para la fase continua se puede usar una solucion de APSL desnaturalizada a pH 6,2. Se puede preparar, por ejemplo, una emulsion o/w al 5%.
6. Anadir la dispersion que contiene las capsulas a leche descremada a temperatura ambiente.
Justo antes de la etapa 6, la dispersion de capsulas se puede concentrar en lmea por fuerzas gravitatorias.
La figura 10 muestra las capsulas formadas antes y despues de anadir la leche descremada.
Como parte de la fase dispersa se puede utilizar distintos aceites. No obstante, bajo los parametros experimentales espedficos, es necesario mezclarlos con al menos 1% de sedimento gelificado de esencia cruda de cafe, tal como se describe en el ejemplo 10.

Claims (13)

  1. 5
    10
    15
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    30
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    40
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    50
    REIVINDICACIONES
    1. Proceso para producir capsulas que contengan una composicion encapsulada, el cual consiste en
    a) preparar
    - una primera composicion acuosa que comprenda protemas, y/o peptidos, y/o polisacaridos y/o polifenoles;
    - una segunda composicion que comprenda esencia de cafe;
    b) emulsionar opcionalmente con una fase acuosa la composicion que lleva esencia de cafe;
    c) mezclar la primera composicion con la segunda composicion a un pH inferior a 7, produciendo una emulsion;
    d) concentrar opcionalmente la emulsion;
    e) subir el pH hasta 7 o mas;
    f) secar opcionalmente la emulsion; y
    g) elaborar la capsula que contiene una composicion encapsulada.
  2. 2. Proceso segun la reivindicacion 1, cuya etapa c) proporciona una emulsion del tipo aceite-en-agua.
  3. 3. Proceso segun la reivindicacion 1 o 2, cuya etapa c) produce una mezcla que tiene un contenido total de materia seca en peso (p/p) de protemas y/o peptidos y/o polisacaridos y/o polifenoles comprendido en el intervalo del 1-5% y de esencia de cafe en el intervalo del10-60% (p/p).
  4. 4. Proceso segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, cuya etapa c) se efectua a un pH comprendido en el intervalo de 4,0-6,5, por ejemplo en el intervalo de 5,0-6,4, por ejemplo en el intervalo de 5,5-6,2.
  5. 5. Proceso segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual la primera y/o la segunda composicion esta sustancialmente libre de citrato y/o de compuestos aceticos.
  6. 6. Proceso segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual la primera composicion comprende aislado de protema de suero de leche (APSL), caseinato, gelatina, acido clorogenico, componentes proteicos hidrolizados, polisacaridos y/o extracto de cafe.
  7. 7. Proceso segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual la segunda composicion existente en la etapa c) comprende al menos 5% en peso (p/p) de esencia de cafe, por ejemplo al menos 10%, por ejemplo al menos 20%, por ejemplo al menos 30%, por ejemplo al menos 40%, por ejemplo al menos 60%, por ejemplo al menos 80%, por ejemplo al menos 90% o por ejemplo 100%.
  8. 8. Proceso segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el pH durante la etapa e) se eleva hasta 7 o mas, mezclando la emulsion con una tercera composicion que comprende leche descremada y/o extracto concentrado de cafe.
  9. 9. Capsula que comprende una composicion encapsulada formada por
    - un nucleo constituido por una composicion que lleva esencia de cafe; y
    - una membrana envolvente del nucleo que comprende componentes de esencia de cafe y protemas, peptidos, polisacaridos y/o polifenoles.
  10. 10. Capsula que comprende una composicion encapsulada segun la reivindicacion 9, la cual tiene un diametro comprendido en el intervalo de 1 pm a 1 mm, por ejemplo de 1-500 pm, en el intervalo de 1-100 pm, en el intervalo de 1-80 pm, en el intervalo de 1-50 pm, en el intervalo de 10-50 pm o en el intervalo de 10-20 pm.
  11. 11. Composicion que contiene la capsula con una composicion encapsulada segun la reivindicacion 9 o 10.
  12. 12. Ingrediente alimenticio que lleva la capsula con una composicion encapsulada segun la reivindicacion 9 o 10.
  13. 13. Producto alimenticio que lleva un ingrediente alimenticio segun la reivindicacion 12.
    imagen1
    (reciclaje?)
    imagen2
    B
    imagen3
    Todas las caps. de 80 pm rotas Todas las caps. rotas Caps. de 10 pm aun intactas
    Capsulas intactas
    Inicio de rotura
    Fig. 2
    5
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