ES2625898T3

ES2625898T3 - Emulsionante

Info

Publication number: ES2625898T3
Application number: ES05076605.4T
Authority: ES
Inventors: Hendrik Jan De Vries; Cindy Semeijn; Pieter Lykle Buwalda
Original assignee: Cooperative Avebe UA
Current assignee: Cooperative Avebe UA
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2017-07-20
Anticipated expiration: 2025-07-12
Also published as: BRPI0613448B1; EP1743693A1; AU2006267170A1; CN101222973B; US20100029928A1; WO2007008066A1; EP1743693B1; MX2008000444A; BRPI0613448A2; US8178323B2; CA2615120C; JP5936802B2; CN101222973A; AU2006267170B2; JP2009501076A; AU2006267170B8; CA2615120A1

Abstract

Utilización de un almidón hidrófobo como emulsionante, obteniéndose dicho almidón hidrófobo mediante un procedimiento que comprende las etapas de a) eterificación, esterificación o amidación de un almidón con un reactivo hidrófobo que comprende una cadena de alquilo o alquenilo que tiene de 7 a 24 átomos de carbono y b) conversión enzimática de dicho almidón utilizando una amilomaltasa (EC 2.4.1.25) o una enzima de ramificación de 1,4-a-glucano (EC 2.4.1.18).

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Emulsionante

La presente invencion se refiere a la utilization de un emulsionante, a un procedimiento para preparar dicho emulsionante y a su utilizacion en diversas aplicaciones, principalmente aplicaciones alimentarias y cosmeticas.

Muchos productos que se encuentran en la vida cotidiana, en particular los productos alimenticios y cosmeticos, son ejemplos de sistemas coloidales. Los sistemas coloidales se caracterizan por la presencia de pequenas partlculas de solidos, llquidos o gases distribuidas de manera homogenea por todo el volumen de un portador. Las partlculas se denominan a menudo fase dispersada o discontinua del sistema coloidal, mientras que el soporte se denomina habitualmente fase continua. Entre los ejemplos tlpicos de sistemas coloidales se incluyen el helado y el pan, en los que la fase dispersada consiste en pequenas burbujas de aire, y los alinos de ensalada, en los que las fases dispersadas estan compuestas por pequenas gotitas de aceite llquido dispersadas en una fase continua acuosa llquida.

Un sistema coloidal en el que tanto la fase dispersada como la fase continua son llquidos se clasifica como una emulsion. Una emulsion es una mezcla Intima de dos llquidos inmiscibles, en la que una fase llquida esta dispersada en la otra en forma de pequenas gotitas. Las emulsiones tradicionales se clasifican segun la composition de las fases. Si la fase continua es agua y la fase discontinua es aceite, la emulsion se clasifica como una emulsion de aceite en agua (O/W). La situation inversa se denomina emulsion de agua en aceite (W/O). En general, las emulsiones O/W son blancas y cremosas, mientras que las emulsiones W/O son de color mas oscuro y tienen una textura aceitosa.

Todos los sistemas coloidales, incluidas las emulsiones, tienen en comun que habitualmente requieren una estabilizacion para evitar su separation en dos fases. Existen diferentes requisitos de estabilizacion para emulsiones solidas y llquidas. Por ejemplo, en una dispersion untable de grasa, tal como la margarina, la emulsion de W/O se estabiliza esencialmente mediante grasa cristalizada en una red tridimensional. Un sistema de emulsion llquida es un sistema mas dinamico. Cuando se agita vigorosamente aceite en agua, se obtiene una forma bruta de una emulsion. Esta emulsion es muy inestable; el sistema se separara en capas de aceite y agua en poco tiempo. Para estabilizar estas emulsiones se utilizan emulsionantes.

En las industrias alimentaria y cosmetica se utilizan varios productos y composiciones qulmicos como emulsionantes. En muchas funciones, los emulsionantes tambien actuan como estabilizantes de la viscosidad o fluidez de la fase continua de la emulsion. Habitualmente, se desea que la emulsion tenga una larga estabilidad de conservation, y el emulsionante puede ayudar a conseguir ese objetivo.

La goma arabiga es preferente en muchas aplicaciones por su estabilidad de conservacion, en particular en el almacenamiento refrigerado o congelado de emulsiones. Se ha utilizado como emulsionante y estabilizador en alimentos, tales como dulces, jarabes, emulsiones de aceite aromatizante, helados y bebidas. Es un heteropolisacarido ramificado sustituido, caracterizado por una extrema solubilidad en agua, una baja viscosidad y la ausencia de olor, color y sabor. Es una goma natural que se produce en Oriente Medio y Africa. Sin embargo, es un producto caro y su suministro y calidad son impredecibles.

En muchas aplicaciones, la goma arabiga se puede sustituir por almidones con alquilsuccinato o alquenilsuccinato. En particular, los almidones con octenilsuccinato se han utilizado ampliamente como emulsionantes. La utilizacion de estos almidones puede reducir los costes y mejorar la estabilidad en el suministro.

El almidon en si mismo no es adecuado para su utilizacion como emulsionante porque carece de los grupos lipofilos necesarios. Por lo tanto, no es compatible con sistemas que comprenden sustancias insolubles en agua. Se pueden introducir caracterlsticas anfifllicas en el almidon mediante su tratamiento con un anhldrido de acido dicarboxllico clclico, tal como anhldrido octenilsucclnico, para formar un almidon con alquil o alquenil dicarboxllico. Como resultado de esta modification, el almidon se estabiliza en soluciones acuosas, de manera que se obstaculiza la retrogradacion. Una ventaja significativa de estos almidones es que se mantiene su hidrofilia, a la vez que se introduce hidrofobia.

El documento EP 0332027 da a conocer un emulsionante de almidon modificado que comprende, entre otros componentes, grupos hidrofobos, en el que el almidon se degrada enzimaticamente mediante la separacion de unidades individuales de azucar (maltosa) utilizando, por ejemplo, beta-amilasa (EC 3.2.1.2).

Para muchas aplicaciones, persiste la necesidad de mejoras adicionales en la estabilidad de las emulsiones y, de este modo, de emulsionantes mejorados. En este contexto se desarrollo la presente invencion.

La presente invencion da a conocer la utilizacion de un emulsionante que presenta unas propiedades estabilizadoras de emulsiones. En particular, la presente invencion da a conocer la utilizacion de un almidon hidrofobo como emulsionante, obteniendose dicho almidon hidrofobo mediante un procedimiento que comprende las etapas de a)

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

eterificacion, esterificacion o amidacion de un almidon con un reactivo hidrofobo que comprende una cadena de alquilo o alquenilo que tiene de 7 a 24 atomos de carbono y b) conversion enzimatica de dicho almidon utilizando una amilomaltasa (EC 2.4.1.25) o una enzima de ramificacion de 1,4-a-glucano (EC 2.4.1.18). No solo se puede utilizar un emulsionante, segun la presente invencion, para estabilizar emulsiones compuestas de dos fases llquidas inmiscibles, sino que tambien se puede utilizar para estabilizar otros tipos de sistemas coloidales, de forma mas destacada espumas compuestas por una fase gaseosa dispersada en una fase continua llquida, oleosa o acuosa. Otras ventajas de la presente invencion resultaran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada y de los ejemplos adjuntos.

El almidon en el que se basa la utilizacion de un emulsionante, segun la presente invencion, puede derivarse, en principio, de cualquier fuente vegetal. Se pueden utilizar almidones de ralz o de tuberculo, tales como almidon de yuca o de patata, y almidones de cereales y frutas, tales como almidones de malz, arroz, trigo o cebada. Tambien se pueden utilizar almidones de leguminosas, tales como almidones de guisantes o de judlas.

Los almidones naturales tienen habitualmente una proporcion mas o menos fija de los dos componentes del almidon, la amilosa y la amilopectina. De algunos almidones, tales como el almidon de malz o de arroz, existe una variedad natural que contiene esencialmente solo amilopectina. Estos almidones, que normalmente se denominan almidones cerosos, tambien pueden utilizarse. De otros almidones, tales como almidon de patata o de yuca, existen variedades geneticamente modificadas o mutantes que tambien contienen esencialmente solo amilopectina. Cabe puntualizar que la utilizacion de estas variedades, que comprenden habitualmente mas del 80% en peso, de manera preferente, mas del 95% en peso, con respecto al peso en seco del almidon, de amilopectina, esta tambien dentro del alcance de la presente invencion. Finalmente, tambien se pueden utilizar variedades de almidon que son ricas en amilosa, tales como almidon de patata con un contenido elevado de amilosa, para la preparation de un emulsionante segun la presente invencion. Segun la presente invencion, se pueden utilizar almidones de todas las proporciones de amilosa con respecto a amilopectina.

A efectos de preparar un emulsionante para su utilizacion, segun la presente invencion, el almidon debe someterse a dos tratamientos. Tiene que someterse a una conversion enzimatica con una amilomaltasa (E.C.2.4.1.25) o una enzima de ramificacion de 1,4-a-glucano (EC 2.4.1.18) y tiene que hacerse reaccionar con un reactivo hidrofobo. Se ha descubierto que es posible realizar estos tratamientos en cualquier orden a efectos de lograr buenas cualidades del producto. Cuando el almidon se trata en primer lugar con la enzima y, a continuation, se hace reaccionar con el reactivo hidrofobo, se ha descubierto que es posible conseguir un grado mas elevado de sustitucion (DS) en la hidrofobizacion, lo cual conduce a una mayor capacidad estabilizadora en las emulsiones. Ademas, si el almidon se trata en este orden, se obtiene habitualmente un producto mas homogeneo. Por otra parte, cuando el almidon se hace reaccionar en primer lugar con el reactivo hidrofobo y, a continuacion, se somete a la action de la enzima, se obtiene un producto mas puro que requiere relativamente pocos tratamientos de purification y de lavado.

La enzima que se utiliza para convertir enzimaticamente el almidon, segun la presente invencion, es una amilomaltasa (E.C.2.4.1.25) o una enzima de ramificacion de 1,4-a-glucano (EC 2.4.1.18).

Segun una realization preferente de la presente invencion, el almidon se trata en un medio acuoso con una enzima de la clase de las 4-a-glucanotransferasas (E.C.2.4.1.25) o una enzima cuya actividad corresponde a dicha enzima. La actividad tlpica y pertinente de una enzima de esta clase es que transfiere un segmento de un 1,4-a-D-glucano a una nueva position 4 en un aceptor, que puede ser una glucosa o un 1,4-a-D-glucano, tal como se da a conocer, por ejemplo, en el documento EP-A-0 932 444.

Una 4-a-glucanotransferasa se puede obtener de diversos organismos. A partir de la bibliografla se sabe que estas enzimas aparecen en representantes de los organismos eucariotas y de las bacterias. Se sabe, ademas, que estas enzimas estan presentes en representantes de las bacterias arqueas. Es preferente utilizar una 4-a-glucanotransferasa que sea resistente a temperaturas bastante elevadas, por ejemplo, una temperatura de aproximadamente 70°C. Entre los ejemplos tlpicos se incluyen 4-a-glucanotransferasas de Thermus thermophilus, Thermotoga maritima, y representantes termofilos de las bacterias arqueas. Sin embargo, tambien se pueden utilizar 4-a-glucanotransferasas no termoestables, por ejemplo, de la patata o Escherichia coli, respectivamente, D-enzima y amilomaltasa. La 4-a-glucanotransferasa no debe presentar actividad de a-amilasa, lo cual se puede conseguir facilmente por un experto en la materia, por ejemplo, mediante purificacion.

Segun otra realizacion preferente de la presente invencion, el almidon se trata en un medio acuoso con una enzima de la clase de las enzimas de ramificacion de 1,4-a-glucano (EC 2.4.1.18), o una enzima cuya actividad corresponde a dicha enzima. Este tipo de enzima transfiere un segmento de una cadena de 1,4-a-D-glucano a un grupo hidroxilo primario en una cadena de glucano similar, tal como se da a conocer, por ejemplo, en el documento EP-A-0 690 170.

Una enzima de ramificacion de 1,4-a-glucano puede obtenerse a partir de muchas fuentes, por ejemplo, a partir de bacterias de la especie Bacillus stearothermophilus. En el documento EP-A-0 418 945 se da a conocer un ejemplo especlfico de dicha enzima de ramificacion de 1,4-a-glucano.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

La conversion enzimatica se puede llevar a cabo tanto con almidon gelatinizado como con almidon que esta todavla en forma granular, pero que se ha llevado a un estado hinchado, es decir, en un estado parcialmente gelatinizado. Sin embargo, es preferente que el almidon este en un estado gelatinizado. La gelatinizacion se puede llevar a cabo de forma discontinua o continua en un dispositivo de inyeccion de vapor (por ejemplo, una caldera de inyeccion de vapor o “jet-cooker”). La enzima se puede anadir antes o despues de la gelatinizacion, siendo esto ultimo preferente.

Las condiciones de reaccion para llevar a cabo la conversion enzimatica dependen del tipo de almidon y de la glicosiltransferasa utilizada, y los expertos en la materia pueden determinarlas facilmente, por ejemplo, basandose en las publicaciones mencionadas anteriormente referentes a las 4-a-glucanotransferasas y las enzimas de ramificacion de 1,4-a-glucano. En la practica, esto se realiza habitualmente a un pH y una temperatura en los que la enzima tiene actividad y estabilidad optimas, o a un pH y una temperatura proximos a los mismos. La cantidad de enzima utilizada no es particularmente crltica y depende principalmente del tiempo que se asigna deseablemente para la conversion.

El progreso de la conversion enzimatica puede seguirse, de nuevo dependiendo del tipo de enzima elegido, mediante la medicion de la viscosidad o la resistencia del gel. Habitualmente, la conversion enzimatica se detiene cuando se alcanza una situacion de equilibrio y no se produce ninguna conversion adicional.

Despues de que haya tenido lugar la conversion enzimatica deseada, la enzima se puede desactivar, si se desea, por ejemplo, mediante el calentamiento de la mezcla de reaccion. En el caso de que la conversion enzimatica se haya llevado a cabo utilizando un almidon parcialmente gelatinizado, la gelatinizacion puede llegar a completarse despues de la desactivacion de la enzima mediante calentamiento. Si se desea, la enzima puede extraerse del almidon mediante tecnicas de separacion conocidas, tal como dialisis.

Segun la presente invencion, se une un sustituyente hidrofobo a un almidon mediante un enlace eter, ester o amida.

Cuando el grupo hidrofobo se une al almidon a traves de un enlace eter, el reactivo hidrofobo comprende, de manera preferente, un grupo haluro, halohidrina, epoxido o glicidilo como sitio reactivo. La cadena de alquilo del agente puede variar de 4 a 24 atomos de carbono, de manera preferente, de 7 a 20 atomos de carbono. Son ejemplos adecuados de reactivos hidrofobos para proporcionar un enlace eter, el bromuro de cetilo, el bromuro de laurilo, el oxido de butileno, los alcoholes grasos de soja epoxidados, los alcoholes grasos de linaza epoxidados, el alil glicidil eter, el propil glicidil eter, el butil glicidil eter, el decano glicidil eter, el lauril glicidil eter, el lauril fenil glicidil eter, el miristoil glicidil eter, el cetil glicidil eter, el palmitil glicidil eter, el estearil glicidil eter, el linolil glicidil eter y mezclas de los mismos. Otros agentes de eterificacion que pueden utilizarse para reaccionar con el almidon, segun la presente invencion, son los haluros de alquilo que contienen, como mlnimo, cuatro atomos de carbono, tales como 1-bromodecano, 10-bromo-1-decanol y 1-bromododecano.

En una realizacion de la presente invencion, se introduce un grupo hidrofobo cargado. Se puede unir un grupo cationico hidrofobo a traves de un enlace eter mediante la reaccion del almidon con un reactivo que comprende un grupo amonio cuaternario, por ejemplo una sal de 1 -cloro-2-hidroxipropiltrialquilamonio o una sal de glicidiltrialquilamonio. Las cadenas de alquilo de este grupo amonio cuaternario pueden variar de 1 a 24 atomos de carbono, de manera preferente, de 7 a 20 atomos de carbono, en las que, como mlnimo, una de las cadenas de alquilo del grupo amonio cuaternario comprende de 4 a 24 atomos de carbono. De manera preferente, las otras cadenas de alquilo tienen menos de 7 atomos de carbono. Por ejemplo, se pueden aplicar como reactivo de cationizacion hidrofobo una sal de 1-cloro-2-hidroxipropildimetillaurilamonio, una sal de 1-cloro-2-hidroxipropildimetilmiristoilamonio, 1 -cloro-2-hidroxipropildimetilcetilo, 1 -cloro-2-hidroxipropildimetilestearilo, sal de glicidildimetillaurilamonio, sal de glicidildimetilmiristoilamonio, sal de glicidildimetilcetilamonio, sal de glicidildimetilestearilamonio, haluro de dialquilaminoetilo o mezclas de los anteriores. Se puede introducir un grupo cationico hidrofobo mediante la reaccion con grupos amonio terciarios, tales como sal de cloruro de hidrogeno de cloroetildialquilamina. La cadena de alquilo de este grupo amonio terciario puede variar de 1 a 24 atomos de carbono. La reaccion para introducir el grupo cationico hidrofobo puede realizarse de forma analoga al procedimiento dado a conocer en el documento EP-A-0 189 935. Se puede unir un grupo anionico hidrofobo mediante la aplicacion de un acido 2-cloro-aminodialquilcarboxllico como reactivo, por ejemplo, de forma analoga al procedimiento dado a conocer en el documento EP-A-0 689 829.

Cuando el grupo hidrofobo se une al almidon a traves de un enlace ester, pueden aplicarse varios tipos de reactivos, tales como anhldridos de alquilo. La cadena de alquilo puede variar de 4 a 24 carbonos, de manera preferente, de 7 a 20 atomos de carbono. Especialmente, los anhldridos mixtos, tales como anhldrido octanoico acetico, anhldrido decanoico acetico, anhldrido lauroilacetico, anhldrido miristoilacetico, son anhldridos de alquilo adecuados.

En una realizacion preferente de la presente invencion, se pueden unir grupos anionicos hidrofobos al almidon con amilopectina. Esto puede lograrse mediante la reaccion del almidon especlfico con un anhldrido alquilsucclnico o un anhldrido alquenilsucclnico. La cadena de alquilo puede variar de 4 a 24 carbonos, de manera preferente, de 7 a 20 atomos de carbono. El anhldrido octenilsucclnico, el anhldrido nonilsucclnico, el anhldrido decilsucclnico, el anhldrido dodecenilsucclnico son los que se aplican mas habitualmente. La reaccion de esterificacion para introducir

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

los grupos de alquilsuccinato o alquenilsuccinato deseados se puede realizar de cualquier manera conocida, por ejemplo, de forma analoga al procedimiento dado a conocer en el documento US-A-5.776.476. De manera preferente, el almidon se hace reaccionar con un anhldrido alquilsucclnico o alquenilsucclnico que comprende un grupo alquilo o alquenilo que tiene de 8 a 12 atomos de carbono. En particular, son preferentes el anhldrido octenilsucclnico, el anhldrido nonilsucclnico, el anhldrido decilsucclnico, el anhldrido dodecenilsucclnico, mientras que el mas preferente es el anhldrido octenilsucclnico. Por consiguiente, el almidon con alquilsuccinato o alquenilsuccinato es, de manera preferente, almidon con octenilsuccinato, nonilsuccinato, decilsuccinato o dodecenilsuccinato, de manera incluso mas preferente, almidon con octenilsuccinato.

Para la preparation de un grupo hidrofobo unido al almidon con carboximetil amilopectina mediante un grupo amida, se puede aplicar de forma analoga el procedimiento dado a conocer en el documento WO-A-94/24169. Entre los ejemplos de reactivos adecuados para la introduction de un grupo amida se incluyen aminas grasas que comprenden grupos hidrocarburos saturados o insaturados que tienen de 8 a 30 atomos de carbono. Los grupos hidrocarburos ramificados no se excluyen, pero son preferentes las cadenas lineales. De manera preferente, el radical graso se origina a partir de una amina grasa C12 a C24. Se obtienen resultados particularmente favorables si la amina grasa se selecciona del grupo que comprende n-dodecilamina, n-hexadecilamina, n-octadecilamina, cocoamina, seboamina, N-sebo-1,3-diaminopropano hidrogenado, sebo-1,3-diaminopropano N-hidrogenado y N- oleil-1,3-diaminopropano. Dichas aminas grasas son conocidas con los nombres comerciales de Armeen y Duomeen (AKZO Chemicals).

El grado de sustitucion hidrofoba, es decir, el DS, definido como el numero promedio de moles de sustituyentes hidrofobos por unidades de glucosa en moles, logrado en un procedimiento, segun la presente invention, puede variar particularmente dependiendo de la aplicacion prevista del producto. En general, el DS sera mayor que cero, de manera preferente, de 0,005 a aproximadamente 0,5, de manera mas preferente, de 0,01 a 0,1. Es sorprendente observar que incluso un DS muy pequeno conduce a un efecto relativamente grande.

La reaction con el reactivo hidrofobo se puede llevar a cabo en una suspension del almidon, es decir, utilizando almidon que no esta pregelatinizado, en una suspension del almidon, o en condiciones semisecas. Cuando la hidrofobizacion se lleva a cabo despues de la conversion enzimatica, el almidon habitualmente ya esta gelatinizado.

De manera preferente, se utiliza agua como disolvente cuando la reaccion se lleva a cabo en suspension o solution. Cuando el reactivo hidrofobo utilizado tiene una solubilidad baja en agua, se pueden utilizar combinaciones de agua y disolventes organicos mezclables con agua adecuados. Entre los disolventes organicos adecuados se incluyen, pero sin limitarse a estos, metanol, etanol, i-propanol, n-propanol, t-butanol, sec-butanol, metil etil cetona, tetrahidrofurano, dioxano y acetona. La reaccion en solucion se realiza, de manera preferente, utilizando una mezcla de reaccion que comprende mas del 20% en peso del almidon y menos del 80% en peso del disolvente. De manera mas preferente, el contenido de almidon en la mezcla de reaccion se encuentra entre el 20% y el 40% en peso, mientras que el contenido de disolvente se encuentra, de manera preferente, entre el 80% y el 60% en peso. Si se desea, la solucion puede concentrarse y/o purificarse, por ejemplo, utilizando dialisis, ultrafiltracion, ultracentrifugacion o similares. Se puede utilizar un autoclave en combination con un secador (secador de tambor, secador por pulverization) como recipiente de reaccion. La reaccion se lleva a cabo adicionalmente en condiciones que son bien conocidas para reacciones analogas. El pH se encuentra, de manera preferente, entre 7 y 13. De manera preferente, se lleva a cabo un procedimiento, segun la presente invencion, en presencia de un catalizador caustico, tal como un hidroxido de metal alcalino o similar. Segun realizaciones especlficas, el catalizador caustico se utiliza en cantidades tales que, de hecho, esta presente como un reactivo.

Segun la presente invencion, el almidon hidrofobo se puede utilizar como emulsionante en muchas aplicaciones, en particular, en las industrias alimentaria y cosmetica. Se entendera que la presente invencion abarca la utilization de un emulsionante, tal como se ha descrito anteriormente, para estabilizar emulsiones. Segun la presente invencion, se puede utilizar un almidon hidrofobo como emulsionante en productos cosmeticos, por ejemplo, acondicionadores para el cabello, champus, emolientes, lociones y cremas.

En una realization preferente de la presente invencion, se puede utilizar el almidon hidrofobo como emulsionante para reemplazar los emulsionantes a base de protelnas, tales como caselna o caseinatos, u otros emulsionantes, tales como monoestearato de glicerol o diestearato de glicerol, o para reemplazar los huevos en productos de panaderla o en salsas emulsionadas. Cabe destacar que la utilizacion de un emulsionante, segun la presente invencion, es habitualmente mas versatil a este respecto, ya que conserva sus propiedades emulsionantes incluso a temperaturas elevadas, mientras que la yema de huevo se desnaturaliza a temperaturas superiores a 65°C. Ademas, la utilizacion de un emulsionante, segun la presente invencion, reduce el riesgo de introducir bacterias que a menudo estan presentes en los huevos, tales como la salmonela.

Se ha descubierto, ademas, segun la presente invencion, que el almidon hidrofobo se puede utilizar como emulsionante para crear una espuma gelificada elastica, en particular, cuando se basa en un almidon que tiene un alto contenido de amilosa. Segun esta realizacion, es preferente utilizar un almidon que tenga un alto contenido de amilosa, tal como del 20% al 70% en peso, de manera mas preferente, del 30% al 50% en peso, tomando como base el peso en seco del almidon. Dicha espuma puede prepararse mezclando vigorosamente almidon en agua en

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

una cantidad, por ejemplo, del 20% en peso tomando como base el peso de la mezcla. Dichas espumas pueden aplicarse en las industrias alimentaria y cosmetica, por ejemplo, como potenciadores de la espuma, por ejemplo, en natas batidas, merengues, champus, cremas de afeitar, geles de bano o ducha y jabones llquidos.

En otra realizacion de la presente invencion, se puede utilizar el almidon hidrofobo como emulsionante en la fabricacion de papel. Una aplicacion preferente a este respecto es la utilizacion de un emulsionante, segun la presente invencion, para estabilizar emulsiones de anhldrido alquenilsucclnico (ASA) y/o dlmeros de alquenilceteno (AKD). Otra aplicacion preferente a este respecto es la utilizacion de un emulsionante, segun la presente invencion, en la polimerizacion en emulsion de monomeros de vinilo, dando lugar a emulsiones que se pueden utilizar en el apresto o recubrimiento superficial del papel.

La presente invencion se esclarecera a continuacion mediante los siguientes ejemplos no restrictivos.

Ejemplo 1: Preparation de un almidon con octenilsuccinato ramificado adicionalmente

Se cocio por inyeccion una suspension de 5 moles de almidon de patata convencional en agua (20% de materia seca) a una temperatura de 160°C. Se transfirio una cantidad de la solution correspondiente a 250 g de almidon (sustancia seca) a un reactor de vidrio de doble pared de 5 litros y se fijo la temperatura en 65°C. El pH se ajusto a 6,5 y se anadieron 200 U de enzima (enzima de ramification de Rhodothermus Marinus, proveedor TNO Food - Groningen) por gramo de almidon. La reaction avanzo a 65°C con un mezclado constante durante 48 horas.

A continuacion, la solucion se enfrio hasta 30°C y el pH de la solucion se ajusto a 8,5 mediante la adicion de una solucion acuosa de NaOH al 4,4% en peso. A la solucion se anadio lentamente el anhldrido octenilsucclnico en una cantidad adecuada para obtener un DS maximo de 0,028. Durante la adicion, el pH de la mezcla de reaccion se mantuvo constante a 8,5. Despues de 4 horas de reaccion, la mezcla se neutralizo a pH 6,2.

Los productos se flocularon utilizando etanol. Se lleno una mezcladora con 800 ml de etanol (95%). Se anadieron lentamente 200 ml de solucion de almidon mientras el mezclador mezclaba al 50% de su velocidad maxima. A continuacion, la velocidad de mezcla se aumento hasta la velocidad maxima durante 30 segundos y la mezcla se filtro utilizando un embudo de Buchner. El producto se resuspendio en 800 ml de etanol, se mezclo a la velocidad maxima, se filtro y se seco.

Ejemplo 2: Preparacion de un almidon con octenilsuccinato con amilomaltasa

Se cocio por inyeccion una suspension (20% de materia seca) que contenla 10 moles de almidon de patata convencional en agua a una temperatura de 160°C. A continuacion, se calculo la cantidad de sustancia seca en la solucion mediante la medicion de la masa y la concentration (% Brix) de la solucion. La solucion se transfirio a un reactor de vidrio de doble pared de 10 litros y la temperatura se fijo en 70°C. El pH se ajusto a 6,2 y se anadieron 2 U de enzima (amilomaltasa, proveedor TNO Food - Groningen) por gramo de almidon. La reaccion avanzo a 70°C con mezclado constante durante 24 horas. A continuacion, la enzima se desactivo mediante la coccion por inyeccion de la solucion a una temperatura de 160°C. De nuevo se calculo la cantidad de sustancia seca en la solucion mediante la medicion de la masa y la concentracion (% Brix) de la solucion.

A continuacion, la solucion se enfrio hasta 30°C y el pH de la solucion se ajusto a 8,5 mediante la adicion de una solucion acuosa de NaOH al 4,4% en peso. A la solucion se anadio lentamente el anhldrido octenilsucclnico en una cantidad adecuada para obtener un DS maximo de 0,028. Durante la adicion, el pH de la mezcla de reaccion se mantuvo constante a 8,5. Despues de 4 horas de reaccion, la mezcla se neutralizo a pH 6,2 y las soluciones se secaron por pulverization utilizando una temperatura de entrada de 220°C y una temperatura de salida de 103°C.

Ejemplo 3: Preparacion de un almidon con octenilsuccinato tratado con amilomaltasa

Se preparo una suspension de almidon al 39% (p/p) que contenla 15 moles de almidon de patata con un contenido de amilosa del 36% en peso en agua corriente y el pH de la suspension se ajusto a 8,5 mediante la adicion de una solucion acuosa de NaOH al 4,4% en peso. La temperatura se fijo en 20°C y a la solucion se anadio lentamente el anhldrido octenilsucclnico en una cantidad adecuada para obtener un DS maximo de 0,02. Durante la reaccion, el pH se mantuvo a 8,5 utilizando NaOH al 4,4% (p/v). Despues de 4 horas de reaccion, la mezcla se neutralizo a pH 6,2 y se lavo con 15 litros de agua corriente utilizando un embudo de Buchner. Los productos se secaron en tambor como una suspension al 36% (p/p) a 8 bar y 6 rpm (4 rodillos, anchura de ranura de 0,3 mm) y se trituraron (Peppink, tamiz de 250 pm).

A continuacion, se disolvieron 10 moles de almidones con octenilsuccinato secados en tambor en una concentracion del 10% (p/p) en agua corriente en un reactor Terlet agitado a una temperatura de 70°C. Para obtener una solucion homogenea, la pasta se agito, como mlnimo, durante 4 horas antes de anadir la enzima. El pH de la solucion se ajusto a 6,2 y se anadieron 2 unidades de enzima (amilomaltasa, proveedor TNO Food - Groningen) por gramo de almidon (sustancia seca). La reaccion se detuvo despues de 24 horas mediante la coccion por inyeccion de la

5

10

15

20

25

30

35

40

solucion a 160°C. Despues, la solucion se seco por pulverizacion utilizando una temperatura de entrada de 220°C y una temperatura de salida de 103°C.

Ejemplo 4: Propiedades emulsionantes

Los productos se prepararon tal como se ha descrito en los ejemplos 1-3. Se suspendieron 6 gramos de los almidones en 10 ml de aceite de girasol y se anadieron 190 ml de una solucion de azida sodica al 0,02%. Se prepararon preemulsiones utilizando el homogeneizador de Silverston a la velocidad maxima durante 1 minuto. A continuacion, se prepararon emulsiones utilizando el microfluidificador segun el esquema de la tabla 1. Los resultados se resumen en la tabla 2.

Tabla 1: Homegeneizacion utilizando el microfluidificador

Ciclo: Restricciones Presion (bar)

1: 0 <50

2
2: 400

3: 2 400

Tabla 2: Estabilidad de las emulsiones

Emulsionante: Estable durante DS DE

Derivado octenilsucclnico de almidon de patata tratado con alfa-amilasa: 3 dlas 0,022 4,4

Derivado octenilsucclnico no ramificado de almidon de patata: 13 dlas 0,021 6,5

Derivado octenilsucclnico de almidon de patata tratado con amilomaltasa: 20 dlas 0,018 <0,5

Derivado octenilsucclnico de almidon de patata ramificado adicionalmente: 34 dlas 0,018 <0,5

Derivado octenilsucclnico de almidon de patata con un contenido medio-alto de amilosa tratado con alfa-amilasa: 2 dlas 0,023 3,9

Derivado octenilsucclnico de almidon de patata con un contenido medio-alto de amilosa tratado con amilomaltasa: 20 dlas 0,023 <0,5

Derivado octenilsucclnico de almidon de patata con amilopectina tratado con alfa-amilasa: 6 dlas 0,021 4,7

Derivado octenilsucclnico de almidon de patata con amilopectina tratado con amilomaltasa: 41 dlas 0,19 <0,5

La tabla 2 muestra que los derivados octenilsucclnicos de los almidones ramificados adicionalmente y los tratados con amilomaltasa pueden desarrollar emulsiones mas estables.

Ejemplo 5: Prueba de la espuma

Se baten 40 g de los productos descritos en los ejemplos 1-3 y 160 g de agua desmineralizada durante 2-3 minutos a la velocidad maxima en el mezclador Hobart utilizando las batidoras. El tiempo de mezclado varla entre 2 y 3 minutos y depende del desarrollo de la espuma del producto.

El derivado octenilsucclnico de almidon de patata con un contenido medio-alto de amilosa tratado con amilomaltasa desarrollo una espuma gelificada elastica. El blanco de almidon de patata con un contenido medio-alto de amilosa desarrollo una espuma gelificada algo deshecha.

Ejemplo 5: Prueba de la espuma

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

REIVINDICACIONES

1. Utilizacion de un almidon hidrofobo como emulsionante, obteniendose dicho almidon hidrofobo mediante un procedimiento que comprende las etapas de a) eterificacion, esterificacion o amidacion de un almidon con un reactivo hidrofobo que comprende una cadena de alquilo o alquenilo que tiene de 7 a 24 atomos de carbono y b) conversion enzimatica de dicho almidon utilizando una amilomaltasa (EC 2.4.1.25) o una enzima de ramificacion de 1,4-a-glucano (EC 2.4.1.18).
2. Utilizacion de un almidon hidrofobo, segun la reivindicacion 1, en la que el almidon hidrofobo es un almidon con alquilsuccinato o alquenilsuccinato.
3. Utilizacion de un almidon hidrofobo, segun la reivindicacion 2, en la que el almidon con alquilsuccinato o alquenilsuccinato es almidon con octenilsuccinato, nonilsuccinato, decilsuccinato o dodecenilsuccinato.
4. Utilizacion de un almidon hidrofobo, segun la reivindicacion 3, en la que el almidon es un almidon con octenilsuccinato.
5. Utilizacion de un almidon hidrofobo, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el grado de sustitucion (DS) del almidon con alquilsuccinato o alquenilsuccinato es de 0,005 a 0,5, de manera preferente, de 0,01 a 0,1.
6. Utilizacion de un almidon hidrofobo, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el almidon es un almidon de patata, yuca, trigo, cebada, arroz, guisante o judla.
7. Utilizacion de un almidon hidrofobo, segun la reivindicacion 6, en la que el almidon tiene un contenido de amilosa del 20% al 70% en peso, de manera preferente, del 30% al 50% en peso, tomando como base el peso en seco del almidon.
8. Utilizacion de un almidon hidrofobo, segun la reivindicacion 6, en la que el almidon tiene un contenido de amilopectina superior al 80% en peso, de manera preferente, superior al 95% en peso, tomando como base el peso en seco del almidon.
9. Utilizacion de un almidon hidrofobo, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en un producto alimenticio o cosmetico.
10. Utilizacion de un almidon hidrofobo, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en una goma gelificada elastica.
11. Utilizacion de un almidon hidrofobo, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, para estabilizar emulsiones de anhldrido alquenilsucclnico (ASA) y/o dlmeros de alquenilceteno (AKD).
12. Utilizacion de un almidon hidrofobo, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la polimerizacion en emulsion de monomero de vinilo.
13. Procedimiento para la preparacion de un almidon hidrofobo para su utilizacion como emulsionante, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende las etapas de a) eterificacion, esterificacion o amidacion de un almidon con un reactivo hidrofobo que comprende una cadena de alquilo o alquenilo que tiene de 7 a 24 atomos de carbono y b) conversion enzimatica de dicho almidon utilizando una amilomaltasa (EC 2.4.1.25) o una enzima de ramificacion de 1,4-a-glucano (EC 2.4.1.18).
14. Procedimiento, segun la reivindicacion 13, en el que el almidon se esterifica con un anhldrido alquilsucclnico o alquenilsucclnico.
15. Procedimiento, segun las reivindicaciones 13 y 14, en el que el almidon se somete en primer lugar a la conversion enzimatica, que va seguida de la esterificacion con el anhldrido alquilsucclnico o alquenilsucclnico.
16. Procedimiento, segun las reivindicaciones 13 y 14, en el que el almidon se esterifica primero con anhldrido alquilsucclnico o alquenilsuccinico, seguido de conversion enzimatica.