MX2008012334A

MX2008012334A - Vehiculo de proteina de suero para suministro de agente activo.

Info

Publication number: MX2008012334A
Application number: MX2008012334A
Authority: MX
Inventors: Christophe Joseph Etienne Schmitt; Lionel Jean Rene Bovetto
Original assignee: Nestec Sa
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2008-11-28
Also published as: EP1839498A1; PT1839498E; BRPI0708930A2; DE602006021533D1; US20090162485A1; DK1839498T3; US9198445B2; EP1839498B1; CN101472484A; AU2007231347A1; CN101472484B; ATE506861T1; CL2007000813A1; AU2007231347B2; ES2365246T3; AR060165A1; WO2007110422A2; PL1839498T3; WO2007110422A3; GT200700026A

Abstract

La presente invención se relaciona con micelas de proteína de suero, particularmente con su uso como vehículo de suministro para agentes activos en el campo de nutrición y/o cosméticos.

Description

VEHICULO DE PROTEINA DE SUERO PARA SUMINISTRO DE AGENTE ACTIVO CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se relaciona con micelas de proteina de suero, particularmente con su uso como vehículo de suministro para agentes activos en el campo de nutrición y/o cosméticos.

ANTECEDENTES Se conocen en la técnica sistemas de suministro y se han utilizado ampliamente para el suministro dirigido de medicamentos en el cuerpo por ejemplo en la industria farmacéutica. Los sistemas de suministro con frecuencia se encuentran en forma de microcápsulas para procesamiento de alimentos . En aplicaciones de alimentos, con el uso de los sistemas de suministro, la interacción indeseable posible entre los componentes nutracéuticos agregados y otros componentes en el alimento o su ambiente se puede evitar y se puede manipular la ubicación de liberación del componente agregado. La aplicación apropiada de tecnología de sistema de suministro permite maximizar el alimento sin afectar el sabor, aroma o textura del mismo. Se puede impartir protección a ingredientes alimenticios dedicados e incrementar la vida de anaquel y la estabilidad de alimentos fortificados. Los sistemas de suministro también pueden ser una tecnología clave con potencial para el suministro de compuestos bioactivos en la dieta y/o agentes cosméticos. Además, el sistema de suministro óptimo también debe satisfacer la necesidad por el suministro específico del sitio dentro del tracto gastrointestinal, la piel, el pelo, etc. dependiendo de la aplicación deseada. Para este propósito se ha utilizado con frecuencia la microencapsulación . En realidad, la encapsulación de sabores y otros agentes activos en una matriz de un polímero alimenticio es bien conocida. Por ejemplo, el documento EP 0 180 441 Bl describe el uso de proteínas de suero para encapsular componentes de sabor volátil. La leche hidrolizada se concentra por calentamiento y evaporación a 40-50% de sólidos lo que también resulta en encapsulación con las proteínas de suero. El documento O 96/38055 describe la encapsulación de un sabor o agente activo en una matriz de proteínas de suero lo que proporciona una composición de encapsulación que resulta en la liberación controlada del sabor o agente activo y la cual se puede incorporar en una masa que se ha dejado con levadura, sin provocar un efecto perjudicial sobre el aumento de la masa. El documento WO 2005/048998 se relaciona con sistemas de suministro de tracto gastrointestinal por lo que se utiliza microcápsulas elaboradas de proteina y carbohidratos. Uno de los problemas con los que se encuentra la producción de productos que contienen proteínas globulares en general y en particular proteína de suero, no obstante es su capacidad de procesamiento limitada. En realidad, cuando se calientan moléculas de proteína o cuando se someten a ambiente ácido o alcalino o en presencia de sales tienden a perder su estructura nativa y reensamblarse en diversas estructuras aleatorias tales como por ejemplo geles . En the Proceedings of the Second International Whey Conference, Chicago, Octubre 1997, que se ha reportado en la International Dairy Federation, 1998, 189-196, Britten M. describe tratamientos con calor para mejorar las propiedades funcionales de proteínas de suero. Se describe un procedimiento para la elaboración de una dispersión de micropartículas de proteínas de suero a 95°C. Sato el tal. En el documento de E.U.A. 5, 882, 705 obtiene proteína de suero micelar por tratamiento con calor de una solución hidrolizada de proteína de suero. La proteína de suero micelar se caracteriza por una forma irregular . Por lo tanto, los sistemas de encapsulacion de la técnica anterior han demostrado ser poco eficaces en la liberación controlada de agentes de sabor o similares, en la medida en que consisten parcialmente de proteina globular y por lo tanto son susceptibles a modificación estructural por calentamiento, exposición a sales y/o al someterlos a ambiente ácido o alcalino. De esta manera, aún persiste la necesidad de una composición de sistema de suministro que permita la liberación controlada de un agente dado. Además, la tecnología avanzada de alimentos y de cosméticos requiere productos diseñados particularmente de manera que los ingredientes activos contenidos en el sistema de suministro estén protegidos de la tensión ambiental tal como radiación UV, luz, oxígeno, humedad y temperatura. En consecuencia, el objetivo de la presente invención es mejorar la capacidad de uso de proteínas de suero como sistema de suministro en una gama amplia de aplicaciones.

DESCRIPCION BREVE DE LA INVENCION En consecuencia, este objetivo se obtiene por medio de las características de las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes desarrollan además la idea central de la presente invención . Para obtener este objetivo, se propone un método para la preparación de agregados de micelas de proteina y agente activo, en un primer aspecto, que comprende la primera etapa de dispersar las micelas de proteina de suero y el agente activo en un solvente, y la segunda etapa de evaporar el solvente. De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un método que comprende las etapas de dispersar las proteínas de suero nativas y un agente activo en una solución acuosa y desnaturalizar la proteína de suero a micelas de proteína de suero y formar un agregado de micelas de proteína de suero y el agente activo. Bajo otro aspecto de la invención se encuentra un método alternativo para preparar agregados de proteína y un agente activo que comprende la etapa de mezclar un polvo de micelas de proteína de suero con un agente activo. Los agregados que se pueden obtener por cualquiera de estos métodos forman parte de la invención, de acuerdo con otro aspecto de la misma. De acuerdo con un aspecto adicional, la invención proporciona agregados que comprenden micelas de proteína de suero y agente activo asociado con las micelas de proteína de suero. Los productos alimenticios o cosméticos que contienen estos agregados también se encuentran bajo el aspecto de la presente invención. Además, el uso de las micelas de proteina de suero como un vehículo para el suministro de un agente activo y el uso de las mismas en aplicaciones alimenticias y cosméticas constituyen aspectos adicionales de la presente invención. Finalmente, se proporciona por la presente invención un complejo para el suministro del agente activo que comprende micelas de proteína de suero y el agente activo .

FIGURAS La presente invención se describe adicionalmente en lo siguiente con referencia a algunas modalidades preferidas que se muestran en las figuras anexas, en las cuales : La figura 1 muestra el resultado de un experimento que demuestra el efecto del tratamiento de pH y calor sobre la micelización de ß-lactoglobulina . La figura 2 muestra una media para determinar el pH de micelización de una preparación comercial (BiproMR, Batch JE032-1-420) utilizando mediciones de turbidez a 500 nm. La figura 3 es una micrográfica de microscopía electrónica de transmisión de micelas de proteína de suero (2 wt.%, WPI 95, Lactalis) a pH 7.4 una barra de escala está a 200 nm. La figura 4 muestra el resultado de un experimento que evalúa el impacto de la fuerza iónica (clorhidrato de arginina) en la formación de micelas de proteína a pH constante de 7.0. La figura 5 muestra la estabilidad en volumen (FVS) en la espuma estabilizada por micelas de ß-lactoglobulina 1% en peso (Davisco) a pH 7.0 en presencia de clorhidrato de arginina 60 mM, en comparación con ß-lactoglobulina no micelada. La figura 6 muestra el diámetro hidrodinámico equivalente basado en intensidad de la proteína de suero que se obtiene por tratamiento con calor de una dispersión de ß-lactoglobulina 1% en peso durante 15 min a 85°C a un pH que varía de 2 a 8. Las micelas de proteína de suero se obtienen a pH 4.25 (cargadas positivamente con un potencial zeta de aproximadamente +25 mV) y un pH de 6.0 (cargadas negativamente con un potencial zeta de aproximadamente -30 mV) . El diámetro hidrodinámico promediado en Z de las micelas es 229.3 nm a pH de 4.25 y 227.2 nm a pH 6.0.

Se muestran las micrografias correspondientes en las micelas obtenidas por TEM después de tinción negativa. Las barras de escala son de 1 µ??. La figura 7 muestra una estructura altamente esquemática de una micela de proteina de suero. La figura 8 muestra una micrografia SEM (microscopía electrónica de exploración) de un polvo de micelas de proteínas de suero que se obtienen después de secado por aspersión de una dispersión de contenido de proteína 20% después de microfiltración . La figura 9 es una micrografia TEM de tinción negativa de una dispersión de micelas de proteína de suero que se obtiene con un contenido de proteína 4%. La figura 10 es una micrografia TEM de tinción negativa de una dispersión de micelas de proteína de suero que se obtiene a un contenido de proteína 20% después de mierofiltración. La figura 11 muestra la estabilidad de una dispersión de micelas de proteína de suero que se obtiene con un contenido de proteína 10% después de microfiltración a pH 7.0 en presencia de NaCl después de calentamiento a 85°C durante 15 min. La figura 12 muestra la estabilidad al calor de la dispersión de proteína de suero que se obtiene con un contenido de proteína 4% a pH 7.0 en presencia de NaCl después de calentamiento a 85°C durante 15 min. La figura 13 es una micrografia TE de tinción negativa de una dispersión de micelas de proteina de suero 4% en base en un polvo seco por aspersión de micelas de proteina de suero puras después de dispersión a 50°C en agua desionizada. La figura 14 es una gráfica que muestra la distribución de tamaño de micelas obtenidas por el procedimiento de la invención utilizando un aislado de proteina de suero Prolact 90 4% tratado a pH 5.9. La figura 15 es una micrografia SEM que muestra la estructura interna después del corte de un gránulo de polvo secado por aspersión que se presenta en la figura 8. La figura 16 es una micrografia TEM de tinción negativa de una dispersión de micelas de proteina de suero 4% en base en un polvo de micelas de proteina de suero liofilizado puro, después de temperatura ambiente en agua desionizada. La barra de escala es de 0.5 micrómetros. La figura 17 es una vista esquemática del recubrimiento WPM por SBO (oleato de butilo sulfatado) al incrementar la proporción de mezclado a pH 3.0. Circulo gris: WPM con cargas de superficie positivas. Cabeza + cola negra: cabeza cargada negativamente y cola hidrofóbica a partir de SBO. La figura 18 es una fotografía de un concentrado de micelas de proteina de suero a 20% que se obtiene después de evaporación en la cual se ha agregado NaCl 4%. La figura 19 es una micrografia de microscopía óptica de campo brillante de una sección semi-delgada de polvo de micela de proteína de suero después de tinción con azul de toluidina. La barra de escala es de 50 micrómetros. La figura 20 es una micrografia SEM de la partícula de polvo de micela de proteína de suero hueca después de corte. Izquierda: estructura interna. Derecha: detalle del material compuesto de micela de proteína de suero de la matriz de partícula en polvo. Las barras en escala son de 10 y 1 micrómetros, respectivamente.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION De acuerdo con la presente invención se proporciona un método para preparar agregados de proteína y agente activo, agregado al cual puede después constituir un sistema de suministro en el campo de nutrición y/o cosméticos. Los agregados de la presente invención son el resultado de una asociación de micelas de proteína de suero con un agente activo. Las micelas de proteína de suero utilizadas en el método de la presente invención se presentan esquemáticamente en la figura 7, en donde las proteínas de suero están distribuidas de manera tal que las partes hidrofilicas de las proteínas están orientadas hacia la parte externa del aglomerado y las partes hidrofóbicas de las proteínas se orientan hacia el "núcleo" interno de la micela. Esta configuración energéticamente favorable proporciona buena estabilidad de estas estructuras en un ambiente hidrofílico. La estructura de micela específica se puede observar a partir de las figuras, en particular las figuras 3, 9, 10, 13 y 15, en donde las núcelas utilizadas en la presente invención consisten esencialmente de aglomerados esféricos de proteína de suero desnaturalizada. Las micelas de la presente invención están caracterizadas particularmente por su forma esférica regular. Debido a su carácter doble (hidrofílico e hidrofóbico) , este estado desnaturalizado de la proteína parece permitir la interacción con una fase hidrofóbica, por ejemplo una gotita de grasa o aire y una fase hidrofílica. Las micelas de proteína de suero por lo tanto tienen propiedades perfectas emulsificantes y espumantes. Además, las micelas se pueden producir de manera tal que tengan una distribución de tamaño extremadamente definido (véase a figura 14), de manera tal que más de 80% de las micelas producidas tendrán un tamaño menor de 1 micrómetro, preferiblemente entre 100 nm y 900 nm, de manera más preferible entre 100-770 nm y de manera mucho más preferible entre 200 y 400 nm. La media de diámetro de las micelas se puede determinar utilizando microscopía electrónica de transmisión (TE ) . Para poder hacer esto, las muestras de micelas líquidas se encapsulan en tubos de gel de agar. La fijación se obtiene por inmersión en una solución de glutaraldehído 2.5% en amortiguador cacodilato 0.1 M, pH 7.4 y post-fij ación con tretóxido de osmio 2% en el mismo amortiguador, ambas soluciones contienen un rojo de rutenio 0.04%. Después de deshidratación en una serie de etanol graduada (etanol 70, 80, 90, 96, 100%), las muestras se incrustan en resina Spurr ( Spurr/etanol 1:1, 2:1, 100%). Después de polimerización de la resina (70°C, 48 horas), las secciones semidelgada y ultra delgada se cortan con un ultramicrótomo Leica ultracut UCT . Las secciones ultradelgadas, teñidas con acetato de uranilo acuoso y citrato de plomo, después se examinan por microscopía electrónica de transmisión (Philips CM12, 80 kV) . Sin desear unirse a teoría alguna, se considera que durante la formación de las micelas, las micelas alcanzan un tamaño "máximo" debido a la carga electrostática total de las micelas que repele cualquier molécula proteínica adicional de manera tal que las micelas no pueden crecer en tamaño más. Esto justifica la estrecha distribución de tamaño que se observa (véase la figura 14).

Las micelas descritas en lo anterior se pueden producir por un procedimiento al cual se describe detalladamente en lo siguiente. Como la proteina de suero la cual se puede utilizar para la elaboración de las micelas de proteina de suero se puede utilizar cualquier aislado o concentrado de proteina de suero disponible comercialmente, es decir, proteina de suero obtenida por cualquier procedimiento para la preparación de proteina de suero conocido en la técnica asi como fracciones de proteina de suero preparadas a partir de las mismas o proteínas tales como ß-lactoglobulina (BLG) , cc-lactalbúmina y albúmina sérica. En particular, se puede utilizar como la proteína de suero el suero dulce que se obtiene como producto secundario en la elaboración de queso, suero ácido que se obtiene como producto secundario en la fabricación de caseína ácida, suero nativo que se obtiene por microfiltración de leche o suero de cuajo que se obtiene como producto secundario en la elaboración de caseína de cuajo. La proteína de suero puede estar en forma de una fuente única o a partir de mezclas de cualquier fuente. Es preferible que la proteína de suero no experimente una etapa de hidrólisis alguna antes de la formación de micelas. Por lo tanto, la proteína de suero no se somete a tratamiento enzimático alguno antes de la micelización (formación de micelas) . De acuerdo con la invención es importante que la proteina de suero se utilice en el procedimiento de formación de micelas y no hidrolizado del mismo. La fuente de proteina de suero para la elaboración de micelas no se limita a aislados de suero de origen bovino, sino que también se relaciona con aislados de suero de toda especie animal mamifera tal como borregos, chivos, caballos y camellos. Además, el procedimiento de fabricación se aplica a preparaciones de suero mineralizadas, desmineralizadas o ligeramente mineralizadas. Mediante el término "ligeramente mineralizadas" se quiere indicar cualquier preparación de suero después de la eliminación de los minerales libres los cuales son dializables o diafiltrables , pero el cual mantiene minerales asociados con su mineralización natural después de preparación del concentrado o aislado de proteina de suero, por ejemplo. Estas preparaciones de suero "ligeramente mineralizadas" no tienen enriquecimiento mineral especifico. Las proteínas de suero son una fuente excelente de aminoácidos (AA) esenciales (45%). En comparación con la caseína (que contiene 0.3 g de cisteína/100 g de proteína), las proteínas de suero dulce contienen 7 veces más cisteína y el suero ácido 10 veces más cisteína. La cisteína es el aminoácido limitante de velocidad para la síntesis de glutatión (GSH) , un tripéptido elaborado de glutamato de cisteína y glicina el cual tiene funciones importantes principalmente en defensa del cuerpo en caso de estrés. Los requerimientos anexos aminoácidos pueden aumentar en caso de estrés y en personas viejas. Además, la suplementación oral de glutatión con proteina de suero ha demostrado que incrementan las concentraciones plasmáticas de GSH de pacientes infectados con VIH (Eur. J. Clin. Invest. 2001; 31, 171-178) . Otros beneficios para la salud proporcionados por las proteínas de suero incluyen mejoramiento del desarrollo y formación muscular así como mantenimiento muscular en niños, adultos o viejos, mejoramiento de la función inmunitaria, mejoramiento de la función cognitiva, control de la glucosa en sangre de manera tal que sea adecuada para diabéticos, administración del peso y saciedad, efectos anti-inflamatorios , sanado de vidas y reparación de la piel, distribución de la presión sanguínea, etc. Las proteínas de suero tienen una mejor proporción de eficacia de proteínas (PER = 118) en comparación, por ejemplo con caseína (PER = 100). PER es una medida de la calidad de proteína determinado al establecer que también dicha proteína puede apoyar en la ganancia de peso. Se puede calcular por la siguiente fórmula: PER = crecimiento peso corporal (g) /ingestión en peso de proteínas (g) .

Ej emplos PER % de caseína caseína 3.2 100 huevo 3.8 118 suero 3.8 118 soya completa 2.5 78 gluten de trigo 0.3 9 Para el proceso de micelización, las proteínas de suero pueden estar presentes en una solución acuosa en una cantidad de 0.1% en peso a 12% en peso, de manera preferible en una cantidad de 0.1% en peso a 8% en peso, de manera más preferible en una cantidad de 0.2% en peso a 7% en peso, incluso de manera más preferible en una cantidad de 0.5% en peso a 6% en peso y de manera mucho más preferible en una cantidad de 1% en peso a 4% en peso en base en el peso total de la solución. La solución acuosa de la preparación de proteína de suero, como se presenta antes de la etapa de micelización, también puede comprender compuestos adicionales tales como productos secundarios de los procedimientos de producción de suero respectivos, otras proteínas, gomas o carbohidratos. La solución también puede contener otros ingredientes alimenticios (grasas, carbohidratos, extractos vegetales, etc) . La cantidad de dichos compuestos adicionales preferiblemente no excede de 50% en peso, de manera preferible 20% en peso y de manera más preferible no excede de 10% en peso del peso total de la solución. La proteina de suero, asi como las fracciones y/o proteínas principales de la misma se pueden utilizar en forma purificada o de igual manera en forma de un producto crudo. Preferiblemente, el contenido de cationes divalentes en la proteína de suero para la preparación del concentrado de micelas de proteína de suero es menor de 2.5%, de manera más preferible menor de 2% e incluso de manera más preferible menor de 0.2%. De manera mucho más preferible, las proteínas de suero se desmineralizan completamente. El pH y la fuerza iónica son factores importantes en la micelización de proteínas de suero. De esta manera, para muestras extensamente dializadas las cuales carecen virtualmente o se han suprimido los cationes libres tales como Ca, K, Na, Mg, se ha encontrado que cuando se realice el tratamiento con calor durante un período de tiempo de 10 s a 2 horas a un pH inferior a 5.4, se obtiene cuajo mientras que a un pH que excede de 6.8 se tiene como resultado proteína de suero soluble (véase la figura 1) . De esta manera, solo en este intervalo de pH más bien estrecho se obtendrá micelas de proteína de suero que tengan un diámetro menor de 1 µ??. Estas micelas tendrán una carga negativa general. La misma forma de micela también se puede obtener de manera simétrica por debajo del pH isoeléctrico, es decir, de 3.5 a 5.0, de manera más preferible de 3.8 a 4.5, lo que resulta que las micelas estén cargadas positivamente (véase la figura 6) . Por lo tanto, con el fin de obtener micelas cargadas positivamente, la micelización de proteínas de suero se puede realizar en una solución libre de sal con un valor de pH ajustado entre 3.8 y 4.5, en base en el contenido de mineral de la fuente de proteína. Preferiblemente, las micelas obtenidas tendrán una carga negativa general. Por lo tanto, el pH se ajusta a un intervalo de 6.3 a 9.0, para un contenido de cationes divalentes comprendida entre 0.2% y 2.5% en polvo de proteína de suero. De manera más específica, para obtener micelas cargadas negativamente, se ajusta el pH en un intervalo de 5.6 a 6.4, de manera más preferible de 5.8 a 6.0 para un contenido bajo de cationes divalentes (por ejemplo menor de 0.2% del polvo de proteína de suero inicial). Se puede incrementar el pH hasta 8.4, en base en el contenido de mineral de la fuente de proteína de suero (concentrado o aislado) . En particular, el pH puede estar entre 7.5 a 8.4, de manera preferible 7.6 a 8.0 para obtener micelas cargadas negativamente en presencia de cantidades grandes de minerales libres y el pH puede estar entre 6.4 a 7.4, de manera preferible 6.6 a 7.2 para obtener micelas cargadas negativamente en presencia de cantidades moderadas de minerales libres. Como una regla general, cuanto mayor es el contenido de calcio y/o magnesio del polvo de proteina de suero inicial, mayor es el pH de la micelización . Con el fin de estandarizar las condiciones de formación de las micelas de proteina de suero, puede ser más preferible desmineralizar por cualquiera de las técnicas de desmineralización conocidas (diálisis, ultrafiltración, osmosis inversa, cromatografía de intercambio iónicos) , cualquier fuente de proteínas de suero nativas líquidas con una concentración de proteína que varía desde la del suero dulce, permeado de microfiltración de leche o suero ácido (contenido de proteína de 0.9%) con el de un concentrado con un contenido de proteína de 30%. La diálisis se puede realizar contra agua (destilada, desionizada o suave) pero dado que esto únicamente permite la separación de los iones unidos débilmente a la proteína de suero, es más preferible dializar contra un ácido a un pH inferior a 4.0 (orgánico o inorgánico) para un mejor control de la composición iónica de las proteínas de suero. Al hacerlo de esta manera, el pH de la formación de micelas de proteína de suero se encontrará por debajo de pH 7.0, de manera más preferible comprendido entre 5.8 a 6.6. Antes del calentamiento de la solución acuosa de proteína de suero, generalmente se ajusta el pH por adición de ácido, el cual preferiblemente es grado alimenticio tal como, por ejemplo, ácido clorhídrico, ácido fosfórico, ácido acético, ácido cítrico, ácido glucónico o ácido láctico. Cuando el contenido de mineral es alto, el pH generalmente se ajusta por la adición de una solución alcalina, la cual preferiblemente es de grado alimenticio tal como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio o hidróxido de amonio. De manera alternativa, sino se desea una etapa de ajuste de pH, es posible ajusfar la fuerza iónica de la preparación de proteína de suero mientras se mantiene constante el pH. Después, se puede ajusfar la fuerza iónica por iones orgánicos o inorgánicos de manera tal que permitan la micelización a un valor de pH constante de 7. La figura 4 muestra micelas que se forman a un valor de pH constante de 7.0 mientras se hace variar la fuerza iónica por adición de clorhidrato de arginina 70-80 mM. Se puede agregar adicionalmente un amortiguador a la solución acuosa de proteína de suero de manera que se evite un cambio sustancial en el valor de pH durante el o tratamiento con calor de la proteína de suero. En principio, el amortiguador se puede seleccionar de cualquier sistema amortiguador de grado alimenticio, es decir, ácido acético y sus sales, tales como, por ejemplo, acetato de sodio o acetato de potasio, ácido fosfórico y sales de los mismos, por ejemplo NaH2P04, Na2HP04, KH2P04, K2HP04 o ácido cítrico y sales de los mismos, etc. El ajuste del pH y/o la fuerza iónica de la solución acuosa resulta en un procedimiento controlado que produce micelas que tienen un tamaño entre 100 nm-900 nm, de manera preferible entre 100-700 nm, de manera mucho más preferible entre 200-400 nm. Preferiblemente, la distribución de las micelas que tienen dimensiones entre 100-700 nm es mayor de 80% cuando se lleva a cabo el procedimiento de micelización descrito en la presente (véase la figura 14). Es preferible que la proteína de suero no experimente una etapa de hidrólisis alguna antes de la formación de las micelas. Así, la proteína de suero no se somete a tratamiento enzimático alguno antes de la micelización. De acuerdo con la invención, es importante que la proteína de suero se utilice en el procedimiento de formación de micelas y no hidrolizados de la misma. En una segunda etapa, la solución acuosa de proteína de suero inicial después se somete a tratamiento de calor. A este respecto, se ha encontrado que para obtener micelas de proteína de suero, es importante tener la temperatura en el intervalo de aproximadamente 70 a debajo de 95°C, preferiblemente de aproximadamente 82 a aproximadamente 89°C, de manera más preferible desde aproximadamente 84 hasta aproximadamente 87 °C y de manera mucho más preferida en aproximadamente 85 °C. También se ha encontrado que, a escala industrial, es importante que la temperatura preferiblemente sea menor de 95°C, de manera más preferible entre 80°C y 90°C y de manera más preferible de aproximadamente 85°C. Una vez que se ha alcanzado la temperatura deseada, la solución acuosa de proteína de suero inicial se mantiene en esta temperatura durante un mínimo de 10 segundos y un máximo de 2 horas. Preferiblemente, el período de tiempo durante el cual la solución acuosa de proteína de suero se mantiene a la temperatura deseada varía de 12 a 25 minutos, de manera más preferible de 12 a 20 minutos y de manera mucho más preferible a aproximadamente 15 minutos. El tratamiento por calor también se puede obtener en un horno de microondas o cualquier equipo similar que permita el calentamiento por microondas en una proporción de tiempo/cantidad de 10 s/10 mi para una solución de proteína 4% en peso calentada en un aparato de 1500 hasta la temperatura de ebullición (98°C a una altitud de 833 m) . También se puede utilizar un procedimiento continuo por adición de 8 o más magnetrones alrededor de un tubo de vidrio potencialmente prolongado por un tubo de retención para incrementar el tiempo de incubación. Como se muestra en la figura 2, las mediciones de turbidez son una indicación de la formación de micelas. La turbidez medida por absorbancia a 500 nm puede ser de por lo menos 3 unidades de absorbancia para una solución de proteina 1% pero pueden alcanzar 16 unidades de absorbancia cuando la proporción de micelización es superior a 80% (véase la figura 2). Para ilustrar adicionalmente el efecto de formación de micelas a partir del punto de vista físico químico, se calienta durante 15 minutos a 85°C a un pH de 6.0 y 6.8 en agua MilliQ una dispersión 1% en peso de BiproMR. El diámetro hidrodinámico de los agregados obtenidos después del tratamiento con calor se mide por dispersión de luz dinámica. El peso molecular aparente de los agregados se determina por dispersión de luz estética utilizando la denominada gráfica de Debye . La hidrofobicidad de la superficie se sondea utilizando la sonda ANS hidrofóbica y los grupos tiol accesibles libres por el método de DTNB usando cisteína como el aminoácido estándar. Finalmente la morfología de los agregados se estudia por TEM en tinción negativa. Los resultados se presentan en la tabla 1.

Tabla 1 : propiedades fisicoquímicas de los agregados de proteina de suero solubles obtenidos por tratamiento con calor (85°C, 15 min) de una dispersión de proteina 1% en peso , en presencia o ausencia de NaCl .

A partir de la tabla 1, es evidente que las micelas de proteina de suero que se forman a pH 6.0 permiten que la proteina disminuya su hidrofobicidad de superficie ANS especifica en un factor de 2 en comparación con proteina de suero no micelizada calentada bajo las mismas condiciones pero a un pH de 6.8. La formación de micela también se puede observar en el peso molecular muy alto de 27 x 106 g/mol, en comparación con 0.64 X 106 g/mol para proteina no micelizada, lo que indica un estado de la materia muy condensado dentro de la micela (baja cantidad de agua) . De manera suficientemente interesante, el potencial ? de las micelas incluso es más negativo que el de las proteínas no micelizadas incluso sí está última se conforman a un pH más básico que las micelas. Este es el resultado de una superficie más hidrofílica de las micelas que se expone al solvente. Finalmente, uno debe hacer notar que la reactividad tiol de las micelas es mucho menor que las de la proteína no micelizada debido al pH diferente del tratamiento por calor. Se ha encontrado que el rendimiento de conversión de la proteína de suero nativa a micela disminuye cuando se incrementa la concentración de proteína inicial antes del ajuste de pH y del tratamiento con calor. Por ejemplo, cuando se inicia con un aislado de proteína de suero Prolacta 90 (lote 673 de Lactalis) , el rendimiento de formación de micelas de proteína de suero disminuye de 85% (cuando se comienza con proteína 4%) a 50% (cuando se inicia con 12% de proteínas) . Con el fin de maximizar la formación de micelas de proteína de suero (>85% del contenido inicial de proteína), es mejor comenzar con una solución acuosa de proteína de suero que tenga una concentración de proteína inferior a 12%, preferiblemente inferior a 4%. En base en las aplicaciones finales que se deseen, se ajusta la concentración de proteina antes del tratamiento con calor para administrar el rendimiento óptimo de micelas de proteina de suero. Las micelas de proteina de suero que se pueden obtener de acuerdo con el procedimiento descrito en lo anterior tendrán un tamaño con un diámetro menor de 1 µ??, preferiblemente de 100 a 990 nm, de manera más preferible de 100 a 700 nm y de manera mucho más preferible de 200-400 nm. En base en la aplicación deseada, el rendimiento de las micelas es de por lo menos 50%, de manera preferible por lo menos 80% y los agregados solubles residuales o el contenido de proteina soluble preferiblemente es inferior a 20%. El tamaño promedio de micelas se caracteriza por un índice de polidispersividad inferior a 0.200. Se ha observado que las micelas de proteína de suero pueden formar agregados aproximadamente a pH 4.5, no obstante, sin signos de separación macroscópicas de fases después de por lo menos 12 horas a 4°C. La pureza de las micelas de proteína de suero las cuales se pueden producir de acuerdo con los procedimientos descritos en la presente se pueden obtener al determinar la cantidad de proteínas solubles residuales. Las micelas se eliminan por centrifugación a 20°C y 26900 g durante 15 min. El sobrenadante se utiliza para determinar la cantidad de proteina en cubetas de cuarzo a 280 nm (trayectoria de longitud de luz de 1 cm) . Los valores se expresan como un porcentaje del valor inicial antes del tratamiento con calor. Proporción de micelas = (Cantidad de proteínas iniciales - cantidad de proteínas solubles) / Cantidad de proteínas iniciales Las micelas de proteína de suero que se pueden obtener de acuerdo con el procedimiento descrito en la presente no se han sometido a tensión mecánica alguna que genere reducción del tamaño de partícula durante la formación. El procedimiento induce micelización espontánea de las proteínas de suero durante el tratamiento con calor en ausencia de cizallamiento . Las micelas de proteínas de suero utilizadas en la presente invención se pueden producir de acuerdo con los procedimientos de micelización descritos en lo anterior pero no se limitan a estos. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, el procedimiento de micelización completo descrito en lo anterior se puede llevar a cabo en una dispersión de proteína de suero nativa y agente activo, tal como formación de micelas, un agregado de micelas de proteína de suero y un agente activo se produce.

Por lo tanto, el método comprende las etapas de dispersar proteina de suero nativa y un agente activo en una solución acuosa y desnaturalizar la proteina de suero a micelas de proteínas de suero y formar un agregado de micelas de proteína de suero y el agente activo. La micelización se puede llevar a cabo de acuerdo con un procedimiento descrito en lo anterior. Preferiblemente, la micelización se lleva a cabo al ajusfar el pH de la solución acuosa de proteína nativa a un intervalo entre 5 y 8 y al calentar dicha solución a una temperatura entre 80°C y 95°C, de manera preferible por debajo de 95°C y de manera más preferible entre 80°C y 90°C, de manera más preferible a aproximadamente 85°C durante por lo menos 10s. En consecuencia, la cantidad de agente activo presente en la dispersión antes de la micelización está entre 0.1% y 50%. De acuerdo con otro método de la presente invención, el agente activo se dispersa en un solvente con micelas de proteína de suero. Las micelas de proteína de suero se pueden utilizar como cambios o se pueden usar en forma de concentrados y/o polvos de los mismos. Adicionalmente , las micelas de proteína de suero se pueden recubrir con un emulsificante tal como fosfolípidos , por ejemplo, otros agentes de recubrimiento tales como una proteína, un péptido, un hidrolizado de proteína o una goma tal como goma acacia con el fin de modular la funcionalidad de las micelas de proteina de suero. Cuando se utiliza una proteina como un agente de recubrimiento, se puede seleccionar de cualquiera de las proteínas que tengan un punto isoeléctrico significativamente mayor o menor que el de la proteína de suero. Estas son, por ejemplo, protamina, lactoferrina y algunas proteínas de arroz. Cuando el hidrolizado de proteína se utiliza como un agente de recubrimiento, preferiblemente es un hidrolizado de proteínas tales como protamina, lactoferrina, arroz, caseína, suero, trigo, proteína de soya o mezclas de las mismas. Preferiblemente, el recubrimiento es un emulsificante que se selecciona de oleato de butilo sulfatado, ésteres de ácido diacetiltartárico de monoglicéridos y diglicéridos , ésteres de ácido cítrico de monoglicéridos , lactilato de estearoilo y mezclas de los mismos. La figura 17 es una representación esquemática de dicho recubrimiento con oleato de butilo sulfatado. Además, el secado por coaspersión, como se describe adicionalmente en la presente, también puede resultar en un recubrimiento de micelas de proteína de suero. Los concentrados de micelas se pueden elaborar por evaporación, centrifugación, sedimentación, ultrafiltración y/o microfiltración, por ejemplo. La evaporación se puede llevar a cabo en las micelas al alimentar la suspensión de micelas obtenidas después del tratamiento con calor a un evaporador bajo vacio, que tiene una temperatura entre 50°C y 85°C. El concentrado de micelas de proteina de suero que se obtiene por evaporación tiende a presentar una textura semisólida cremosa (como se muestra en la figura 18) la cual se puede utilizar en los métodos de la presente invención. La centrifugación se puede llevar a cabo con una alta velocidad de aceleración (más de 2000 g) o una velocidad de aceleración baja (menor de 500 g) después de la acidificación de la dispersión de micelas de proteina de suero a un pH menor de 5, preferiblemente 4.5. La sedimentación espontánea también se puede llevar a cabo en la dispersión de micelas de proteina de suero por acidificación. Preferiblemente, el pH será de 4.5 y el tiempo de sedimentación será mayor de 12 horas. De manera alternativa, la concentración de las micelas de proteina de suero se puede obtener por microfiltración de la suspensión de micelas que se obtiene después del tratamiento con calor. Esta técnica de enriquecimiento no sólo permite concentrar las micelas de proteina de suero al eliminar el solvente sino que también permite la eliminación de proteina no micelizada (tales como proteínas nativas o agregados solubles). De esta manera, el producto final consiste únicamente de micelas (como se puede verificar por microscopía electrónica de transmisión - véanse las figuras 9 y 10) . En este caso, el factor de concentración que es posible obtener se obtiene después de un caudal inicial de permeado a través de la membrana el cual ha disminuido a 20% de su valor inicial. El concentrado de proteína de suero que se obtiene por microfiltración puede tener una concentración de proteína de por lo menos 12%. Además, el concentrado puede contener por lo menos 50%, de manera preferible por lo menos 80% de la proteína en forma de micelas. Es interesante hacer notar que el concentrado, si se ajusta a un contenido de proteína de 10% tiene la capacidad de resistir un tratamiento con calor subsecuente a 85°C durante 15 min a un pH de 7.0 en presencia, por ejemplo de hasta 0.15 M de cloruro de sodio, como se muestra en la figura 11. Como un tema de comparación, la dispersión de proteína de suero nativa (Prolacta90, lote 500658 de Lactalis) forma un gel en presencia de cloruro de sodio 0.1 M a una concentración de proteína de sólo 4% (véase la figura 12). Esto confirma la alta estabilidad de factores externos de las micelas de proteína de suero utilizadas en la presente invención. En la presente invención, las micelas se pueden proporcionar como micelas de proteína de suero o como concentrado de micelas de proteína de suero en forma liquida como una dispersión, en forma semisólida o en forma seca. El concentrado de micelas de proteina de suero se puede utilizar como tal o se puede diluir dependiendo de la aplicación . Se puede obtener una forma seca de micelas por cualquier técnica conocida tal como secado por aspersión, liofilizado, secado por laminado, etc., los cuales se pueden llevar a cabo sobre las micelas de proteina de suero o los concentrados de las mismas. En consecuencia, el secado se puede llevar a cabo con o sin la adición de ingredientes adicionales. La figura 8 muestra un polvo que se obtiene por secado por aspersión sin adición de ingredientes adicionales algunos que tiene un tamaño de diámetro de partícula promedio mayor de 1 micrómetro debido a la agregación de micelas que se produce durante el secado por aspersión. Una mediana de diámetro de volumen promedio típico (D43) de dichos polvos está entre 45 y 55 micrometros, preferiblemente 51 micrometros. La mediana de diámetro de superficie (D32) de dichos polvos preferiblemente está entre 3 y 4 micrometros, de manera más preferible es de 3.8 micrometros. El contenido de humedad de los polvos que se obtienen después de secado por aspersión preferiblemente es menor de 10%, de manera más preferible menor de 4%.

Los polvos de micelas de proteína de suero se pueden utilizar en la presente invención. Preferiblemente, estos polvos serán "puros". Por "polvo puro" se quiere significar un polvo que comprende por lo menos 90% de proteína de suero. Dicho polvo de micelas de proteína de suero se caracteriza por una fluidez muy alta. Estos polvos se comportan casi como líquidos y presentan las ventajas de capacidad de uso y capacidad de transferencia fáciles. El ángulo de reposo de estos polvos preferiblemente es inferior a 35°, de manera más preferible inferior a 30°. Dicho ángulo bajo de reposo permite que los polvos se utilicen como agentes de fluido en aplicaciones cosméticas o en aplicaciones de alimentos, por ejemplo. Además, el polvo de micelas de proteína de suero tiene una capacidad de unión elevada para solventes tales como agua, glicerol, etanol, aceite, solventes orgánicos, etc. La capacidad de unión de estos polvos al aceite es de por lo menos 30% al agua es de por lo menos 50%, de manera preferible por lo menos 90%, de manera mucho más preferible por lo menos 100%. Para solventes tales como glicerol y etanol, la capacidad de unión es de por lo menos 50%. Esta propiedad de los polvos de micelas de proteína de suero permiten que esta se rocíen o se suministren como relleno con agentes activos adicionales que se seleccionan del grupo de péptidos, extractos vegetales, hidrolizados de proteína, sustancias bioactivas, vitaminas, minerales, sustancias farmacéuticas, componentes cosméticos, etc. y mezclas de los mismos. El complejo que se forma después puede actuar como un agente de suministro de acuerdo con la presente invención. Una característica importante de las micelas de proteína de suero es que se conserva la estructura básica de las micelas de proteína de suero en el procesamiento o reconstitución en solventes. La figura 15 muestra un grano de polvo de micelas de proteína de suero el cual ha sido cortado y en el cual se puede observar las micelas de proteína de suero individuales. Además, la estructura de las micelas se puede reconstituir fácilmente en solventes. Se ha demostrado que los polvos que se obtienen a partir de concentrado de micelas de proteína de suero se pueden redispersar fácilmente en agua a temperatura ambiente o a 50°C. El tamaño en la estructura de las micelas de proteína de suero se conserva completamente en comparación con el concentrado inicial. Por ejemplo, en la figura 13, el concentrado de proteína de suero que ha sido secado por aspersión a una concentración de proteína 20% se ha redispersado en agua desionizada a 50°C a una concentración de proteína de 50%. La estructura de las micelas ha sido probada por TEM y se puede comparar con lo que se observa en la figura 10. Se obtiene una forma similar de micelas.

Se encontró que el diámetro de las micelas es de 315 nm mediante dispersión de luz dinámica con un índice de polidispersibidad de 0.2. La figura 16 también muestra la dispersión de un polvo de micelas de proteína de suero liofilizado en donde se han reconstituido las micelas. Para llevar a cabo el método de la presente invención, se pueden utilizar las micelas de proteína de suero, concentrado de las mismas o polvos de las mismas en cualquier forma. Estas pueden estar en una suspensión, en forma semisólida o en una forma seca. Así, en una primera etapa que forma una dispersión que comprende micelas de proteína de suero y un agente activo en un solvente. El solvente puede ser cualquier solvente. Por ejemplo, puede ser agua, solventes orgánicos, etanol, glicero, aceites, etc. Los agentes activos puede ser cualquier agente que se seleccione de vitaminas, minerales, antioxidantes, ácidos grasos poliinsaturados , péptidos, extractos vegetales, hidrolizados de proteína, sustancias bioactivas, aroma, edulcorantes, azúcares, polisacáridos , sacarosa, suplementos, sustancias farmacéuticas, medicamentos, componentes cosméticos, componentes sensibles al calor, componentes sensibles a radiación UV, a la luz, al oxígeno, metales, a la humedad, a la temperatura, etc. Pueden ser compuestos inestables tales como polifenoles (de café, té verde, etc.), licopeno u otros carotenoides . Pueden incluir compuestos tales como cafeína, hesperidinas, sales solubles o no solubles, bacterias probióticas, tintes, maltodextrinas , grasas, emulsificantes o ligandos. Los agentes activos también pueden ser minerales tales como Mg2+, Fe2+, Mn2+, etc., los cuales presentan liberación controlada cuando se consume el producto alimenticio y/o aplicación de la composición farmacéutica cosmética . El agente activo se puede proporcionar como un agente activo único o como mezclas de agentes activos. Se puede proporcionar en una cantidad de 0.1% a 50% del peso total del agregado. Los agentes activos pueden estar en una forma seca la cual se agrega a la dispersión de las micelas de proteína de suero en un solvente. De manera alternativa, el agente activo puede estar en una forma líquida la cual se puede rociar directamente sobre las micelas de proteína de suero. La forma líquida puede ser la forma real del agente activo, o puede ser el resultado de la disolución o suspensión del agente activo en un líquido. El líquido puede ser el mismo que el solvente en el cual se dispersan las micelas de proteína de suero y el agente activo, de acuerdo con el método de la presente invención. También puede ser diferente . De manera alternativa, el agente activo en forma liquida puede mezclarse con un polvo de micelas de proteina de suero. La evaporación del solvente de dispersión para proporcionar los agregados después se lleva a cabo. Esto se puede realizar por cualquier tratamiento de evaporación conocido en la técnica. De acuerdo con una modalidad, la evaporación se puede llevar a cabo por secado por aspersión de manera tal que los agregados, después de secado por aspersión, están en forma de un polvo mixto que comprende las micelas de proteina de suero agregadas con el agente activo. Los agregados de micelas de proteina de suero mezcladas resultantes comprenden micelas de proteina de suero y agentes activos en una proporción en peso que varia de 1:1 a 1:1000. Este secado por co-aspersión resulta en polvos que consisten de micelas de proteina de suero aglomeradas o recubiertas con un ingrediente adicional. Los polvos de micelas de proteina de suero obtenidas por la presente invención se caracterizan por una estructura interna constituida principalmente de esferas huecas pero también de esferas colapsadas (véase la figura 19) . La estructura de las esferas huecas se puede explicar fácilmente por la formación de gotitas de vapor dentro de las gotitas de concentrado de PM durante el secado por aspersión. Conforme la gotita de vapor abandona a la gotita de WPM debido a una temperatura por encima de 100 °C permanece una esfera hueca. La "forma de hueso" se debe a una combinación de la evaporación de agua de la gotita y la presión externa dentro de la gotita. La estructura interna de las esferas huecas esféricas se investigó por SEM después de cortar la partícula cerca de su diámetro (figura 20, izquierda) . El espesor de pared de la partícula es de aproximadamente 5 im y parece ser muy lisa, mientras que la estructura interna tiene una apariencia más granulosa. Una ampliación aumentada muestra que esta granulocidad de hecho se debe a la presencia de WPM inicial que se fusionó para formar la matriz interna de la partícula de polvo. De manera interesante, la forma esférica de las micelas se mantiene durante el secado por aspersión así como la distribución homogénea de tamaño de partícula (figura 20, derecha) . De esta manera, en una base microscópica, los polvos de micelas de proteína de suero se caracterizan por una morfología única de gránulos de esferas huecas o colapsadas que contienen micelas de proteína de suero intactas e individualizadas. Se puede evitar la evaporación cuando se utiliza polvo de micelas de proteína de suero, debido a la capacidad de estos polvos para absorber el solvente en cierto grado mientras permanece en forma de polvo. En consecuencia, se proporciona un método para preparar micelas de proteina de suero y agregados de agente activo, por lo que el agente activo se mezcla con polvo de micelas de proteina de suero. Preferiblemente, el polvo comprenderá por lo menos 50% de micelas de proteina de suero. El polvo de micelas de proteina de suero tiene una alta capacidad de unión para solventes tales como agua, solventes orgánicos, glicerol, etanol, aceites, etc. La capacidad de unión de los polvos de micelas de proteina de suero al aceite es de por lo menos 30%, al agua es de por lo menos 50%, preferiblemente por lo menos 90%, de manera más preferible por lo menos 100%. Para solventes tales como glicerol y etanol, la capacidad de unión es de por lo menos 50%. Esto presenta la ventaja de que el agente activo se puede agregar al polvo de micelas de proteina de suero en una forma liquida por mezclado, aspersión, etc., y que los agregados resultantes están en forma de un polvo, sin que requieran procesamiento adicional. El agente activo se puede incluir en el polvo de micelas de proteina de suero en una cantidad de 0.1-50%, de manera preferible 2-20%. De esta manera, el polvo puede actuar como un vehículo de suministro para estos agentes activos . Debido a su carácter doble hidrofóbico e hidrofílico, las micelas de proteina de suero son capaces de absorber compuestos hidrofóbicos asi como hidrofilicos y solventes . Los agregados de la presente invención son tales que comprenden por lo menos un agente activo asociado con las micelas de proteina de suero. Estas pueden estar en forma de una matriz de proteina de suero con por lo menos un agente activo incorporado. La matriz de proteina de suero puede estar en forma de un polímero amorfo. La presente invención por lo tanto proporciona un complejo para el suministro de agente activo que comprende micelas de proteína de suero y los agentes activos. Los agregados se pueden utilizar en aplicaciones en donde se desea liberación lenta de los ingredientes activos. Las micelas de proteína de suero en realidad presentan la ventaja de que es posible una liberación controlada del agente activo. Además, las micelas de proteína de suero pueden actuar como un vehículo de suministro versátil el cual puede mejorar la biodisponibilidad de los agentes activos. Las micelas en realidad pueden actuar como un vehículo de suministro de líquidos para vitaminas liposolubles , antioxidantes, ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga. Además, por una parte, permiten la estabilización de compuestos hidrosolubles tales como catecinas, polifenoles, etc., al liberar antioxidantes liposolubles. Por otra parte, también pueden estabilizar compuestos liposolubles tales como ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga, vitamina E, etc., al liberar antioxidantes hidrosolubles. Esta versatilidad presenta una gran ventaja con respecto a los sistemas de suministro ya conocidos. Las ventajas adicionales suministradas por los agregados de la presente invención incluyen su capacidad para modular la percepción del sabor. Por ejemplo, se reduce la percepción de amargura de cafeína cuando la cafeína, como un agente activo, se asocia a las micelas de proteína de suero de acuerdo con la presente invención y se utiliza en barras de nutrición cafeinadas, por ejemplo. Por otra parte, estos agregados pueden proporcionar un incremento en la percepción de salado/dulce. Además, debido a la presencia de micelas de proteína de suero, los agregados de la presente invención también son adecuados idealmente para uso como un emulsificante, sustituto de grasa, sustituto para caseína micelar o agente esfumante, dado que son capaces de estabilizar grasa y/o aire en un sistema acuoso por períodos prolongados. La estabilidad de espuma se muestra en la figura 5, que compara el uso de proteína de suero no micelizada versus proteína de suero micelizada de la presente invención . Por lo tanto, los agregados de la presente invención se pueden utilizar como un agente emulsificante para el cual el material es adecuado idealmente, dado que tiene un sabor neutro y no se genera regusto desagradable por el uso de dicho material. También se puede utilizar como sustituto de caseína micelar. Además, los presentes agregados aún están en una condición de servir como agente blanqueador, de manera que se puede satisfacer una de varias tareas del compuesto. Dado que el suero es un material disponible de manera abundante, el uso del mismo reduce el costo de un producto que requiere un agente emulsificante, de relleno, blanqueador o espumante. Cuando se utilicen aplicaciones nutricionales, los agregados por lo tanto también contribuyen al valor nutricional del alimento al cual se agregan . Además, los agregados de micelas de proteína de suero tienen una proporción de eficacia de proteína equivalente a la proteína de suero inicial de por lo menos 100, preferiblemente por lo menos 110, lo que los vuelve ingredientes nutricionales importantes. En consecuencia, los agregados que se obtienen de acuerdo con cualquiera de los métodos de la presente invención se pueden utilizar para la preparación de cualquier clase de producto que requiere estabilización de una emulsión o espuma tal como, por ejemplo, presentes en espumas o helados, en sustancias acremantes de café o también en productos lácteos bajos en grasa o esencialmente libres de grasa, o también encuentra aplicación como un sustituto de caseína micelar. En aplicaciones cosméticas, este se puede utilizar en espumas, geles para el pelo, crema para el cuerpo, ungüentos, champús, etcétera. Además, los agregados ya sea solos o junto con otros materiales tales como polisacáridos (por ejemplo acacia o carrageninas ) pueden ayudar a estabilizar las matrices y, por ejemplo las matrices de espuma de leche. Debido a su sabor neutro, su capacidad de blanqueado y su estabilidad, estos agregados se pueden utilizar para incrementar la blancura y la sensación en la boca de leche desnatada . Al igual que el incremento de la capacidad de blanqueo de los sistemas lácteos para el mismo contenido de proteína total, el contenido de grasa en una matriz de alimento se puede reducir al utilizar los agregados de la presente invención. Debido a que los agregados de micelas de proteína de suero se pueden utilizar como sustituto de grasa y al mismo tiempo se mantiene propiedades deseables estructurales, de textura y organolépticas, se pueden obtener una amplia variedad de productos bajos en grasa. La presente invención por lo tanto proporciona un sistema, por medio del cual se proporcionan todas las ventajas descritas en lo anterior y al mismo tiempo se ofrece de manera adicional la provisión y suministro de agentes activos. Esta combinación de efectos presenta una ventaja muy grande con respecto a los sistemas de suministro conocidos en la técnica. Además, el sistema de suministro de la presente invención se puede utilizar en el campo de nutrición, sustancias farmacéuticas y cosméticas. Como un resultado, los agregados de la presente invención se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones. Por ejemplo, los consumibles enriquecidos con proteina que contienen agentes activos tales como chocolate, barras de nutrición de desempeño, productos culinarios deshidratados, gomas de mascar, etcétera se pueden producir fácilmente mediante el uso de agregados de micelas de proteina de suero. Además, los agregados de la presente invención pueden estar constituidos de cualquier clase de producto alimenticio y/o composiciones cosméticas y/o farmacéuticas tales como, por ejemplo, productos lácteos, mayonesa, aderezo de ensaladas, leche UHT pasteurizada, leche condensada dulce, yogurt, leches fermentadas, salsas, salsas reducidas en grasas tales como salsa béchamel, por ejemplo, productos fermentados basados en leche, en chocolate de leche, mousses, espumas, emulsiones, helados, productos basados en cereal fermentado, polvos basados en leche, polvos instantáneos y alimento/bebida, fórmulas para lactantes, sustancias fortificadas para la dieta, alimento para mascotas, comprimidos o tabletas, jarabes, cremas, ungüentos, aspersiones, sustancias para el cuidado corporal, suspensiones bacterianas liquidas, suplemento oral seco, suplemento oral húmedo, etcétera. Las aplicaciones adicionales incluyen el cuidado de la piel y el cuidado de la boca tal como una pasta dentrifica, goma para mascar, un agente limpiador de encías, por ejemplo. En la presente invención, cualquier descripción de lista de ingredientes se entiende que describe cualquier combinación posible de dichos ingredientes en cualquier proporción posible. Los siguientes ejemplos ilustran la presente invención sin limitación de la misma.

EJEMPLOS La invención se define adicionalmente con referencia a los siguientes ejemplos que describen detalladamente la preparación de micelas de la presente invención. La invención descrita y reclamada en la presente no debe limitarse en alcance por las modalidades especificas descritas en la presente, dado que estas modalidades se pretenden como ilustraciones de varios aspectos de la invención. Cualquiera de las modalidades equivalentes se pretende que esté dentro del alcance de esta invención. En realidad, diversas modificaciones de la invención, además de las mostradas y descritas en la presente se volverán evidentes para las personas expertas en la técnica a partir de la descripción precedente. Dichas modificaciones también se pretende que se encuentren dentro del alcance las reivindicaciones anexas.

Ejemplo 1: Micelizacion de ß-lactoglobulina Se obtiene ß-lactoglobulina (lote JE002-8-922, 13-12-2000) de Davisco (Le Sueur, MN, E.U.A.). La proteina se purifica de suero dulce por ultrafiltración y cromatografía de intercambio iónico. La composición del polvo es proteína 89.7%, humedad 8.85%, cenizas 1.36% (Ca2+, 0.079%, g2+ 0.013%, K+ 0.097%, Na+ 0.576% y Cl" 0.050%). Todos los demás reactivos se utilizan de grado analítico (Merck Darmstadt, Alemania) . La solución de proteína se prepara a una concentración 0.2% por solvatación de ß-lactoglobulina en agua MilliQMR (Millipore) y agitación a 20°C durante 2 h.

Después se ajustan el pH de las alícuotas a 5.0, 5.2, 5.4, 5.6, 5.8, 6.0, 6.2, 6.4, 6.6, 6.8, 7.0 por adición de HC1. Las soluciones se suministran como relleno en frascos de vidrio de 20 mi (Agilent Technologies) y se sellan con cápsulas de aluminio que contienen un sellante de silicio/PTFE . Las soluciones se calientan a 85°C durante 15 min (tiempo para alcanzar la temperatura 2.30 3.00 min). Después del tratamiento con calor las muestras se enfrían en agua con hielo a 20°C. El aspecto visual de los productos (figura 1) indica que el pH óptimo de la micelización es 5.8.

Ejemplo 2 : Micelización de aislado de proteina de suero Se obtiene aislado de proteína de suero (WPI) (BiproMR, Batch JE032-1-420) de Davisco (Le Sueur, MN, E.U.A.) . La composición del polvo se muestra en la tabla 2. La solución de proteína se prepara a proteína 3.4% por solvatación de polvo de proteína de suero en agua MilliQMR (Millipore) y se agita a 20°C durante 2 h. El pH inicial es 7.2. Después se ajusta el pH de las alícuotas a 5.6, 5.8, 6.0, 6.2, 6.4 y 6.6 por adición de HC1 0.1N. Las soluciones se suministran como relleno en frascos de vidrio de 20 mi (Agilent Technologies) y se sellan con cápsulas de aluminio que contienen sellante de silicio/PTFE. Las soluciones se calientan a 85°C durante 15 min (tiempo para alcanzar la temperatura, 2.30 2.50 min). Después del tratamiento con calor las muestran se enfrian en agua con hielo a 20°C. La turbidez de la proteina de suero calentada se ha determinado a 500 nm y 25°C, las muestras se diluyen para permitir la medición en el intervalo de 0.1-3 unidades Abs (espectrofotómetro Uvikon 810, Kontron Instrument). Se calculan los valores para la concentración de proteina inicial de 3.4%. Se considera que se alcanza el pH de la micelización por estabilidad (variación de menos de 5% del valor inicial) de la absorbancia medida a 500 nm dentro de un intervalo de 10 minutos para la misma muestra, como se ilustra por la figura 2. Para este producto, el pH óptimo para micelización es de 6.0 a 6.2. Para esto se ajusta el pH antes del tratamiento con calor la turbidez estable es 21 y la proteina soluble residual se evalúa por absorbancia a 280 nm después de centrifugación y es de 1.9%. Se puede concluir que 455 de las proteínas iniciales se transforman en micelas a pH 6.0.

Tabla 2: Composición de WPI y características de la muestra después de micelización Proveedor Davisco Nombre del producto Bipro Número de lote JE 032-1-420 Composición (mg/100 g) Sodio 650 Potasio 44 Cloruro *10 si < 40 10 Calcio 82 Fósforo 49 Magnesio 6 pH inicial 7.2 pH de micelizacion 6.0 Turbidez (500 nm) para proteina 3.4% 21 en solución Proteina soluble residual (%) por 1.9 absorbancia, a 280 nm Ejemplo 3: Observación microscópica de micelas Producción de micelas: La solución de proteina se prepara como proteina 2% por solvatación de polvo de proteina de suero (WPI 90 lote 989/2, Lactalis, Retier, Francia) en agua MilliQMR (Millipore) y se agita a 20°C durante 2 horas. Después el pH de las alícuotas se ajusta utilizando HC1 0.1N o NaOH 0.1N. Las soluciones se suministran como relleno en frascos de vidrio de 20 mi (Agilent Technologies) y se sellan con cápsulas de aluminio que contienen un sellante de silicona/PTFE . Las soluciones se calientan a 85°C durante 15 min (tiempo para alcanzar la temperatura, 2.30-2.50 min). Después del tratamiento con calor las muestras se enfrían en agua con hielo a 20°C. Para este producto el pH óptimo para micelización es de 7.4.

Observaciones microscópicas: Las muestras de micelas líquidas se encapsulan en tubos de gel de agar. La fijación se obtiene por inmersión en una solución de glutaraldehído 2.5% en amortiguador de cacodilato pH 7.4, 0.1M y post-fij ación con tetróxido de osmio 2% en el mismo amortiguador, ambas soluciones contienen rojo de rutenio 0.04%. Después de deshidratación en una serie de etanol graduado (etanol 70, 80, 90, 96, 100%) las muestras se incrustan en resina Spurr (Spurr/etanol 1:1, 2:1, 100%). Después de polimerización de la resina (70°C, 48 horas), se cortan secciones semildelgadas y ultradelgadas con un ultramicrotomo Leica ultracut UCT . Las secciones ultradelgadas, teñidas con acetato de uranilo acuoso y citrato de plomo se examinan en microscopías electrónicas de transmisión (Philips CM12, 80 kV) . La micrografía TEM se presenta en la figura 3. Las micelas que se obtienen se presentan con una forma esférica con un diámetro de 200 nm.

Distribución de tamaño de partícula Las distribuciones de tamaños basado en intensidad de las micelas se miden para aquellas micelas que se obtienen por tratamiento con calor de una dispersión de ß-lactoglobulina 1% en peso durante 15 min a 85°C a pH 4.25 (cargado positivamente con un potencial zeta de aproximadamente +25mV) y un pH de 6.0 (cargado negativamente con un potencial zeta de aproximadamente -30mV) . El diámetro hidrodinámico promediado Z de las micelas es de 229.3 mm a pH 4.25 y 227.2 a pH 6.0. ß-LG y las agregaciones de proteína de suero son seguidas utilizando dispersión de luz dinámica. Se utiliza un aparato Nanosizer ZS (Malvern Instruments, Reino Unido) equipado con un láser emisor a 633 nm y con una potencia de 4.0 mW. Se utiliza el instrumento en la configuración de retrodispersión en donde la detección se realiza en un ángulo de dispersión de 173°. Esto permite reducción considerable de las señales de dispersión múltiples que se encuentran en muestras turbias. Las muestras se colocan en una celda de cuarzo cuadrada (Hellma, longitud de trayectoria, 1 cm) . La longitud de la trayectoria del haz de luz se establece automáticamente por el aparato, en base en la turbidez de la muestra (atenuación) . La función de autocorrelación se calcula a partir del accionamiento de la intensidad dispersada. Los resultados se presentan en la figura 6. Se muestra que la partícula promedio está caracterizada por un índice de polidispersibidad muy estrecho (<0.200) .

Ejemplo 4: Micelización de una ß-lactoglobulina a un pH constante El método descrito en el ejemplo 1 se repite, con la condición de utilizar una solución acuosa de ß-lactoglobulina 2%. El pH de esta solución está ajustado a 7.0 después de agregar soluciones de clorhidrato de arginina para obtener una concentración salina final que varía de 5 a 200 mM y una concentración de ß-lactoglobulina final de 1%. El tratamiento subsecuente con calor (80°c, 10 min, aproximadamente 2 minutos de calentamiento) se lleva a cabo para producir micelas. Los resultados se muestran en la figura 4 e indican claramente que únicamente en el intervalo de fuerza iónica de aproximadamente 50 a 70 mM se puede observar una turbidez sustancial, lo que indica la presencia de las micelas de proteina de suero.

E emplo 5 : Preparación de un agente blanqueador Proteínas de suero nativas (WPI 96 lote 848, Lactalis; solución acuosa 8% en peso) se tratan de acuerdo con el ejemplo 2. Se mide la brillantez (L) del producto resultante en modo trans-reflectancia utilizando un aparato McBeth CE-XTH D65 10° SCE equipado con una celda de medición de 2 mm. La brillantez resultante es L = 74.8, que se puede comparar con el valor de L = 74.5 para leche con grasa completa.

E emplo 6 : Preparación de crema para café Se mezclan proteínas de suero nativas (BiproMR, lote JE 032-1-420, solución acuosa 0.5% en peso) a 50°C con aceite de palma hidrogenado parcialmente 10% en peso, maltodextrina 14% en peso (DE 21) y en presencia de amortiguador de fosfato-citrato 50 m ajustado al pH de micelización de 6.0 para este material BiproMR. La mezcla se homogeneiza bajo 400%50 bars utilizando un homogeneizador Rannie y se trata con calor subsecuentemente durante 15 minutos a 85°C. La emulsión que se obtiene muestra una alta estabilidad durante un período de tiempo de por lo menos un mes en las condiciones de almacenamiento a 4°C y proporciona una blancura de L = 78, en comparación con una crema liquida de referencia (Créeme á Café, Emmi, Suiza) que tiene un contenido de grasa de 15% y una brillantez de L = 75.9.

Ejemplo 7 : Preparación de una espuma acuosa Se mezcla ß-lactoglobulina nativa (Biopure, Davisco, lote JE 002-8-922, solución acuosa 2% en peso) con una solución de clorhidrato de arginina 120 mM de manera que la concentración final de ß-lactoglobulina es 1% en peso y clorhidrato de arginina 60 mM. El pH se ajusta después a 7.0 por adición de HC1 1N. La mezcla después se trata a 80°C durante 10 minutos de manera que 90% de la ß-lactoglobulina inicial se convierte en micelas que tienen un diámetro promediado z de 130 nM. En este caso, el diámetro de las micelas se determina utilizando un aparato Nanosizer ZS (Malvern Instruments, Reino Unido) . La mezcla se vierte en una cubeta de cuarzo y se registran automáticamente las variaciones de luz dispersada. La función de autocorrelación obtenida se ajusta utilizando el método de acumulantes de manera que se puede calcular el coeficiente de difusión de las partículas y posteriormente el diámetro dinámico promediado en z utilizando la ley de Stokes-Einstein . Para esta medición, el índice de refracción del solvente se toma como 1.33 y el de las micelas como 1.45. Un volumen de 50 mi de la dispersión resultante de micelas de ß-lactoglobulina después se espuma por purgado con nitrógeno a través de una frita de vidrio generando burbujas de 12-16 pm para producir un volumen de espuma de 180 cm3 utilizando el aparato estandarizado FoamscanMR (ITConcept) . La estabilidad del volumen de la espuma después se vigila con el transcurrir del tiempo a 26°C utilizando análisis de imagen y comparando con la estabilidad de espuma que se obtiene con ß-lactoglobulina tratada bajo las mismas condiciones pero sin clorhidrato de arginina, en donde no se forman micelas. La figura 5 muestra que la estabilidad de volumen de espuma mejora en gran medida con la presencia de micelas de ß-lactoglobulina .

Ejemplo 8 : Producto lácteo fermentado basado en suero -ensayos de fermentación Material Se obtiene aislado de proteina de suero (WPI) (BiproMR) de Davisco (Le Sueur, MN E.U.A.) (concentración de proteina 92.7%) . Permeado de suero seco en aspersión (Variolac 836): concentración de lactosa: 83% -minerales: 8% Acido láctico 50% Lactosa comestible (Lactalis) Agua desionizada Método El polvo BiproMR se disuelve en agua desionizada con el fin de tener una concentración de proteina de 4.6%, es decir, para 3 litros de solución 154.5 g de polvo WPI y 2845.5 g de agua. El tiempo de hidratación es de 3 horas. Después de la hidratación, esta solución se ha dividido en muestras de 200 mi para preparar los diferentes ensayos: Tabla 3 Para cada solución se ha agregado ácido láctico a 50% para ajustar el pH antes del calentamiento. Las muestras se calientan con el ebullidor doble hasta 85°C y se mantienen a esta temperatura durante 15 minutos. Después del calentamiento las soluciones se enfrian a 40°C y se inoculan con Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus thermophilus . Las muestras permanecen 5h30 en un cuarto con vapor a 41°C antes de que se coloquen en un cuarto frío a 6°C. Los resultados se presentan en la tabla . Tabla 4 Ejemplo 9: Helado reforzado con proteina de suero con contenido reducido de grasa Material Aislado de proteína de suero (WPI, Prolacta90MR de Lactalis, Retiers, Francia) con un contenido de proteína de polvo de leche desnatada 90% con 35% de contenido proteina Sacarosa Maltodextrinas DE39 Grasa de leche anhidra Emulsificante Agua desionizada Acido clorhídrido comestible 1M Método Utilizando un tanque de 80 1 de chaqueta doble, se dispersa el polvo de Prolacta90MR a 50°C en agua desionizada a una concentración de proteina de 9.67% en peso bajo agitación ligera con el fin de evitar la formación de espuma, es decir, se dispersan 3.3 kg de Prolacta90MR en 31.05 kg de agua desionizada. Después de 1 hora de dispersión se ajusta el pH de la dispersión a pH de micelización por adición de HC1. La temperatura de la dispersión se incrementa a 85°C y se mantiene durante 15 minutos con el fin de generar las micelas de proteina de suero. Después de 15 minutos la temperatura disminuye a 50°C y los ingredientes adicionales se agregan secuencialmente a la dispersión de micelas (es decir, polvo de leche desnatada, maltodextrina DE39, sacarosa, emulsificante y grasa de leche anhidra) . La cantidad final de mezcla es de 50 kg con un contenido total de sólidos de 39.5% y un contenido de grasa de 5% en peso. Después de 30 minutos de hidratación, la mezcla se homogeneiza en dos etapas (80/20 bars) y se pasteuriza (86°C/30s) antes de dejar reposar durante la noche. El día después, la mezcla de helado se congela a un excedente de 100% utilizando un aparato Hoyer MF50 y se endurece a -40°C antes de su almacenamiento a -20°C. El helado final contiene proteínas 8% en peso (caseínas 20%, proteínas de suero 80%) y grasa 5% en peso en una base de mezcla de helado.

Ejemplo 10: Micelas de proteina de suero pulverizadas obtenidas por secado y aspersión Material Aislado de proteína de suero (WPI, Prolacta90MR de Lactalis, Retiers, Francia) con un contenido de proteína de 90% Lactosa comestible Maltodextrinas DE39 Agua desionizada Acido clorhídrico comestible 1M Método Utilizando un tanque de chaqueta doble 100 polvo Prolacta90MR se dispersa a 50°C en agua desionizada a una concentración de proteina de 10% en peso bajo agitación ligera con el fin de evitar la formación de espuma, es decir, se dispersan 11 kg de Prolacta90MR en 89 kg de agua desionizada. Después de 1 hora de dispersión, se ajusta el pH de la dispersión al pH de micelización (aproximadamente 6.3 en cada caso) por adición de HC1. La temperatura de la dispersión se incrementa a 85 °C y se mantiene durante 15 minutos con el fin de generar las micelas de proteina de suero. Después de 15 minutos, la temperatura disminuye a 50°C y la dispersión en micelas de proteina de suero 10% en peso se divide en 2 lotes de 50 kg. En un primer ensayo, se dispersan 20 kg de lactosa en 50 kg de dispersión de micelas a 50°C y se agitan durante 30 min. De manera similar, se agregan 20 kg de maltodextrinas DE39 a los 50 kg remantes de dispersión de micelas de proteina de suero . Las dos mezclas después se secan por aspersión en una torre NIRO SD6.3N a un caudal de 15 1/h. La temperatura de entrada de aire es de 140°C y la temperatura de salida de aire es de 80°C. El contenido de agua de los polvos que se obtienen es menor de 5%. Se determina el tamaño de las micelas de proteina de suero en presencia de lactosa y maltodextrina (DE39) en agua utilizando dispersión de luz dinámica antes y después del secado por aspersión. La concentración de proteina total se establece en 0.4% en peso por dilución de la dispersión antes de secado por aspersión o reconstitución del polvo con el fin de encontrarse en el régimen diluido de viscosidad para micelas de proteina de suero. Se utiliza un aparato Nanosizer ZS (Malvern Instruments) y se promedia el diámetro de las micelas de 20 mediciones. El diámetro de partícula determinado para micelas de proteína de suero en presencia de lactosa y maltodextrina (DE39) es de 310.4 nm y 306.6, respectivamente. Después de reconstitución de los polvos, se encontró que los diámetros respectivos son de 265.3 nm y 268.5, respectivamente. Estas mediciones confirman que las micelas de proteína de suero físicamente son estables respecto al secado por aspersión. Los resultados se corroboran por observaciones en microscopía TEM de dispersiones de micelas de proteína de suero 0.1% en peso en agua utilizando tinción negativa en presencia de ácido fosfotungstíco 1% a pH 7. Se utiliza un microscopio electrónico de transmisión Philips CM12 que opera a 80 kV. Las micelas de proteína de suero se observan en solución antes de secado por aspersión y después de reconstitución del polvo secado por aspersión. No se pudo detectar diferencia de morfología y estructura.

Ejemplo 11: Concentración por evaporación Un aislado de proteina de suero Prolacta 90 de Lactalis (lote 500648) se ha reconstituido a 15°C en agua suave a una concentración de proteina de 4% hasta alcanzar el tamaño de lote final de 2500 kg. Se ajusta el pH por adición de ácido clorhídrico 1M de manera que el valor de pH final es de 5.90. La dispersión de proteína de suero se bombea a través de un intercambiador de calor placa-placa APV-mix a un caudal de 500 1/h. El precalentamiento a 60°C es seguido por tratamiento con calor de 85°C durante 15 minutos. La formación de las micelas de proteína de suero se verifica por medición de tamaño de partícula utilizando dispersión de luz dinámica así como mediciones de turbidez a 500 mm. La dispersión de micelas de proteína de suero 4% que se obtienen se caracteriza por un radio hidrodinámico de partículas de 250 nm, un índice de polidispersividad de 0.13 y una turbidez de 80. La dispersión de micelas de proteína de suero después se utiliza para alimentar a un evaporador Scheffers a un caudal de 500 1/h. La temperatura y el vacío en el evaporador se adaptan de manera que aproximadamente 500 kg de concentrado de micelas de proteína de suero que tienen una concentración de proteína de 20% que produce y se enfrían a 4°C.

Ejemplo 12: Enriquecimiento por microfiltración Un aislado de proteina de suero Prolacta 90 de Lactalis (lote 500648) se ha reconstituido a 15°C en agua suave a una concentración de proteina de 4% hasta alcanzar el tamaño de lote final de 2500 kg. Se ajusta el pH por adición de ácido clorhídrico 1M de manera que el valor de pH final es de 5.90. La dispersión de proteína de suero se bombea a través de un intercambiador de calor placa-placa APV-mix a un caudal de 500 1/h. El precalentamiento a 60°C es seguido por tratamiento con calor a 85°C durante 15 minutos. La formación de las micelas de proteína de suero se verifica por medición de tamaño de partícula utilizando dispersión de luz dinámica así como mediciones de turbidez a 500 nm. La dispersión de micelas de proteína de suero 4% que se obtienen se caracteriza por un radio hidrodinámico de partículas de 260 nm, un índice de polidispersividad de 0.07 y una turbidez de 80. Las formas de micela de la proteína también se verifican por TEM y las estructuras de micelas con un diámetro promedio de 150-200 nm son claramente visibles (figura 9) . La dispersión de micelas de proteína de suero se puede enfriar a 4°C para almacenamiento o se puede utilizar directamente para alimentar una unidad de filtración equipada con una membrana Carbosep M14 de 6.8 m2 a un caudal de 180 1/h. En este caso, la concentración de las micelas de proteína de suero se realiza entre 10 y 70°C hasta que el caudal del permeado alcanza 70 1/h. En este caso, el concentrado de proteina de suero final contiene 20% de proteínas. La estructura de las micelas en el concentrado se verifica por TEM y claramente no hay cambio significativo visible, en comparación con la dispersión de proteína de suero 4% antes de microfiltración (figura 10).

Ejemplo 13: Polvo de micelas de proteina de suero que comprende por lo menos 90% de proteina de suero Una cantidad de 200 kg de concentrado de micelas de proteína de suero obtenido por microfiltración a 20% de proteína (véase ejemplo anterior) se inyecta en una torre Niro SD6.3N utilizando una boquilla de automatización (diámetro = 0.5 mm, ángulo de aspersión = 65°, presión = 40 bar) a un caudal de producto de 25 kg/h. La temperatura de entrada de productos de 150 °C y la temperatura de salida es de 75°C. El flujo de aire en la torre es de 150 m3/h. El contenido de humedad en el polvo es menor de 4% y el polvo se caracteriza por una capacidad de fluidez muy alta. La microscopía electrónica de exploración del polvo muestra partículas muy esféricas que tienen un diámetro aparente que varía de 10 a 100 µp? (figura 8) .

Ejemplo 14: Polvo de micelas de proteina de suero mixtas Se mezclan 20 kg de concentrado de micelas de proteína de suero con 1.7 kg de maltodextrinas con un DE de 39 de manera que la proporción final de micelas de proteína de suero respecto a maltodextrina en el polvo es 70/30. Esta mezcla se inyecta en una torre Niro SD6.3N utilizando una boquilla de atomización (diámetro = 0.5 mm, ángulo de aspersión = 65°, presión = 40 bar) a un caudal de producto de 25 kg/h. La temperatura de entrada del producto es de 150°C y la temperatura de salida del producto es 75°C. El flujo de aire de la torre es de 150 m3/h. El contenido de humedad en el polvo es menor de 4% y el polvo se caracteriza por una capacidad de flujo muy alta. Los polvos de los ejemplos 13 y 14, cuando se reconstituyen, tienen la misma estructura y morfología que el concentrado de micelas de proteína de suero.

Ejemplo 15: Polvo de micelas de proteina de suero que se obtiene por liofilizado Material Concentrado de micela de proteína de suero a proteína 20% producido por microfiltración en el ejemplo 12 con un contenido de proteína de 90%.

Método Se introducen 100 g de concentrado de micelas de proteína de suero en un vaso de precipitado de plástico y se congela a -25°C durante una semana. Este vaso de precipitados después se coloca en un liofilizador a escala de laboratorio Virtis equipado con una bomba de vacio. La muestra se deja durante 7 días hasta que la presión en el liofilizador permanece constante a aproximadamente 30 mbar. Aproximadamente 20 g de las micelas de proteina de suero liofilizadas se han recuperado.

Ejemplo 16: Un chocolate oscuro enriquecido con proteina de suero, sin sacarosa Material Ingredientes Porcentaj e Polvo de micelas de 40-50 proteina de suero del ejemplo 13 con un contenido de proteina de 90% Sucralosa 0.05-0.1% Grasa de leche anhidra 3-5% Licor de cacao 30-40% Manteca de cacao 5-15% Vainillina 0.005-0-015% Lecitina 0.1-1% Método Se mezcla el licor de cacao con manteca de cacao, grasa de mantequilla, polvo de micelas de proteina de suero, sucralosa, vainillina y lecitina. Esta mezcla se homogeneiza durante la noche a 65°C hasta que se obtiene una pasta homogénea. Esta masa de chocolate después se moldea en placas de chocolate y se enfria. El chocolate oscuro se caracteriza por un contenido de proteina final de 45-50% .

Ejemplo 17 : Chocolate blanco enriquecido con proteina de suero Material Ingredientes Método 1 Método 2 Método 3 Polvo de micelas de 15-25% 25-35% 35-40% proteina de suero del ejemplo 13 con un contenido de proteina de 90% Sacarosa 40-45% 30-35% 30-35% Grasa de leche 1-10% 1-10% 1-10% anhidra Polvo de suero 2-10% 2-10% 2-10% Manteca de cacao 20-30% 20-30% 20-30% Vainillina 0.01-0.1% 0.01-0.1% 0.01-0.01% Lecitina 0.1-1% 0.1-1% 0.1-1% Método 1 Las micelas de proteina de suero, el polvo de suero, la sacarosa y la vainillina se mezclan y muelen hasta que se obtiene la distribución deseada del tamaño de partícula. Esta mezcla después se homogeneiza durante la noche a 65°C con manteca de cacao, grasa de leche anhidra y lecitina hasta que se obtiene una pasta homogénea. Esta masa de chocolate después de moldea en placas de chocolate y se enfría. Este chocolate blanco se caracteriza por un contenido de proteína de suero final de 20%.

Método 2 Las micelas de proteína de suero, el polvo de suero, la sacarosa y la vainillina se mezclan y muelen hasta que se obtiene la distribución deseada del tamaño de partícula. Esta mezcla después se homogeiniza durante la noche a 65°C con manteca de cacao, grasa de leche anhidra y lecitina hasta que se obtiene una pasta homogénea. Esta masa de chocolate después de moldea en placas de chocolate y se enfría. Este chocolate blanco se caracteriza por un contenido de proteína de suero final de 30%.

Método 3 Las micelas de proteína de suero, la sacarosa y la vainillina se mezclan y muelen hasta que se obtiene la distribución deseada del tamaño de partícula. Esta mezcla después se homogeiniza durante la noche a 65°C con manteca de cacao, grasa de leche anhidra y lecitina hasta que se obtiene una pasta homogénea. Esta masa de chocolate después de moldea en placas de chocolate y se enfría. Este chocolate blanco se caracteriza por un contenido de proteína de suero final de 30-35%.

Ejemplo 18: Dispersión acuosa de micelas de proteina de suero recubiertas con oleato de butilo sulfatado (SBO) o cualquier otro emulsificante cargado negativamente Material El polvo de micelas de proteína de suero (WPM) del ejemplo 13 con un contenido de proteína de 90% SBO Ácido clorhídrico (1M) Método El polvo WPM descrito en el ejemplo 13 se dispersa en agua MilliQ para obtener una concentración de proteína final de 0.1% en peso. Esta dispersión se filtra en filtros de 0.45 µp? con el fin de eliminar los posibles agregados de WPM. El pH de esta dispersión WPM se disminuye a 3.0 por adición de ácido clorhídrico 1M. Se prepara una dispersión 1% en peso de SBO a pH 3.0. El radio hidrodinámico y el potencial zeta de este WPM se determina utilizando un aparato Nanosizer ZS (Malvern Instruments Ltd. ) . El diámetro es de 250 nm y la movilidad electroforética es de + 2.5 ym.cm/V.s. El radio hidrodinámico y la movilidad electroforética de la dispersión de SBO a pH 3.0 son 4 nm y -1.5/-2.0 m.cm/V.s., respectivamente . Después de haber realizado esta caracterización preliminar se utiliza la dispersión de SBO para titular WPM una vez, mientras es seguida por la producción del radio hidrodinámico y la movilidad electroforética de la mezcla. Se encuentra que el radio hidrodinámico es constante aproximadamente a 250-300 nm hasta que se alcanza la proporción de peso-mezclado WPM SBO de 5:1. En este punto, el radio hidrodinámico diverge perceptiblemente a 20000 nm y se produce la precipitación de los complejos PM SBO. Al agregar adicionalmente SBO, mayor de la proporción de mezclado de 5:1, la hidrodinámica disminuye progresivamente a 250 nm, como se encontraba inicialmente para WPM, y del lado a partir de una relación de 4:1. Siguiendo la movilidad electroforética de la mezcla se muestra que disminuye por la adición de SBO, alcanzando un valor cero para una proporción de mezclado de 5:1. Después continúa descendiendo por la adición de SBO, comenzando a nivelarse a -3.0 µp?.at?/?.e de la proporción 4:1 en adelante. La explicación de estos resultados es que WPM cargado positivamente, en una primera etapa, está recubierto electrostáticamente con la cabeza negativa de SBO hasta que se obtiene neutralización de carga completa (proporción de mezclado 5:1) . En este punto, las colas hidrofóbicas de SBO son capaces de autoasociarse, lo que genera una sobreagregación con un diámetro hidrodinámico muy grande y precipitación de complejos. Ante el agregado adicional de SBO, las colas hidrofóbicas se asocian más para formar un recubrimiento doble, exponiendo su cabeza negativa al solvente. Esto genera una WPM cargada negativamente con un recubrimiento doble de SBO (véase la figura 17) comparable con un liposoma de núcleo de proteina completo . Se han obtenido resultados similares con otros emulsificantes de grado alimenticio ácido tales como DATEM, CITRE , SSL (de Danisco) en una solución acuosa a pH 4.2 en donde se encuentran ionizados principalmente en su forma aniónica (funciones quimicas-COO") .

Ejemplo 19: Salsa béchamel enriquecida con proteina Material Polvo de micelas de proteina de suero mixtas del ejemplo 14 con un contenido de proteina de 40%. Mantequilla Harina Leche desnatada Sal Método Se dispersan 30 g de polvo de proteina de suero mixta en 1 litro de leche desnatada bajo calentamiento. 30 g de mantequilla y 80 g de harina después se agregan juntas con 2.85 g de sal. La mezcla después se somete a ebullición con el fin de producir una salsa béchamel que tiene un contenido de proteina de suero de aproximadamente 3 g/100 g- Ejemplo 20: Una base enriquecida con proteina de suero para barra de desempeño Material Ingredientes Porcentaj e Polvo de micelas de proteína de 40-50% suero mixtas del ejemplo 13 con un contenido de proteína de 90% (humedad, 3.5) Jarabe de arroz café 35-45% Maltitol 5-10% Glicerol 10-15% Método El jarabe de arroz café se mezcla con maltitol y glicerol a 25°C. Después se agrega polvo de micelas de proteína de suero y se realiza el mezclado durante 10 minutos. Se obtiene después una base enriquecida con proteína de suero para una barra de desempeño que se puede mezclar con otros ingredientes (minerales, vitaminas, sabores). Esta preparación contiene más proteínas que la leche (38%) .

Ejemplo 21: Determinación del ángulo de reposo para polvo de micelas de proteina de suero secadas por aspersión, polvo de micelas de proteina de suero mixtas, polvo aislado de proteina de suero y polvo de leche descremada de calentamiento lento Material El polvo de micelas de proteina de suero del ejemplo 12 con un contenido de proteina de 90% (humedad, 3.5%) Polvo de micelas de proteína de suero mixtas del ejemplo 13 con un contenido de proteína de 90% (humedad 3.5%) Polvo aislado de micelas de proteína de suero Prolacta 90 (lote 500658 de Lactalis, Francia; humedad 4%) . Polvo de leche desnatada de calentamiento lento (lote 334314 de Emmi, Switzerland; humedad 3.5%). Dispositivo de medición descrito para medir el ángulo de reposo para polvos de acuerdo con ISO norma 4324. Método El polvo se coloca en un ángulo con un diámetro de vástago de 99 mm y el polvo es obligado a fluir utilizando el agitador. El polvo cae sobre un recipiente de plástico transparente con un diámetro de 100 mm y una altura de 25 mm. El ángulo de reposo F, se mide a partir de la siguiente ecuación: Ángulo de reposo F = ARCO TANGENTE (2h/100) En donde h es la altura máxima del cono del polvo que se puede obtener, toda la superficie del recipiente de plástico está cubierta con polvo. Los resultados de la prueba de ángulo de reposo (los valores en la media de 3 mediciones y la desviación estándar está indicada) .

Los resultados del ángulo de reposo muestran claramente que el polvo de micela de proteina de suero puro o mezclado con maltodextrinas , muestra un ángulo significativamente menor en comparación con el polvo de proteina de suero inicial o incluso con el polvo de leche desnatada. Un ángulo de reposo inferior de 35° es característico de polvos que fluyen muy bien.

Ejemplo 22 : Receta para la obtención de un vehículo de suministro de extracto de té verde Método 1 Se vierten 5 mi de solución de extracto de té verde 20% en 10 g de polvo de micela de proteina de suero puras, y después se agitan vigorosamente en un vaso de precipitados. El polvo absorbe la totalidad de la fase liquida. El agua residual se elimina por secado a 60 °C en un horno durante 18 horas. El producto final contiene extracto de té verde 9%. Método 2 Se vierte 30 mi de extracto alcohólico de té verde en 70 g de polvo de micela de proteina de suero puro y después se agita. El producto final tiene un color verde muy agradable. Se evapora el etanol a temperatura ambiente.

Ejemplo 23 : Receta para obtener un vehículo de suministro de cafeína Se vierten 10 mi de cafeína 2% en 10 g de polvo de micelas de proteína de suero puras después se agita vigorosamente en un vaso de precipitados. El polvo absorbe la totalidad de la fase líquida. El secado a 60°C en un horno durante 18 horas elimina el agua residual. El producto final contiene cafeína 1.7%. El producto final compacto se tritura manualmente y se prueba. El producto es quebradizo y no se perciben sabor amargo, incluso con un contenido de cafeína tan alto.

Ejemplo 24: Receta para obtener un vehículo de suministro de extracto de café Se vierten 5 mi de solución que contiene extracto de café soluble 20% en 10 g de polvo de micelas de proteina de suero puras y después se agitan vigorosamente en un vaso de precipitados. El polvo absorbe la totalidad de la fase liquida. El secado a 60°C en un horno durante 18 horas elimina el agua residual. El producto final contiene extracto de café soluble a 9%, el cual es muy quebradizo y tiene un sabor a café fuerte.

Ejemplo 25: Receta para obtener un vehículo de suministro de licopeno Se vierten 30 mi de extracto alcohólico de licopeno saturado en 70 g de polvo de micelas puras y después se agita. El producto final tiene un color naranja muy agradable. El etanol se evapora a temperatura ambiente.

Claims

REIVI DICACIONES

1. Método para preparar agregados de micelas de proteína y un agente activo, que comprende las etapas de: dispersar las micelas de proteína de suero y el agente activo en un solvente, y evaporar el solvente.

2. Método como se describe en la reivindicación 1, en donde el solvente se selecciona de agua, solventes orgánicos, etanol, glicerol y aceites.

3. Método como se describe en las reivindicaciones 1 a 2, en donde el agente activo está en una forma seca antes de la dispersión en un solvente.

4. Método como se describe en las reivindicaciones 1 a 3, en donde el agente activo está en una forma líquida antes de la dispersión en un solvente.

5. Método como se describe en la reivindicación 4, en donde el agente activo se rocía sobre las micelas de proteína de suero.

6. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la evaporación se lleva a cabo por secado por aspersión.

7. Método para preparar agregados de proteína y un agente activo, que comprende las etapas de: dispersar la proteína de suero nativa y un agente activo en una solución acuosa, y desnaturalizar la proteína de suero a micelas de proteína de suero y formar un agregado de micelas de proteína de suero y el agente activo.

8. Método como se describe en la reivindicación 7, en donde la desnaturalización se lleva a cabo al ajustar el pH de la solución acuosa a un intervalo entre 5 y 8 y calentar la solución a una temperatura entre 80°C y 90°C durante por lo menos 10 s.

9. Método para preparar agregados de proteína y un agente activo, que comprende la etapa de: mezclar un polvo de micelas de proteína de suero con un agente activo.

10. Método como se describe en la reivindicación 9, en donde el agente activo está en un solvente antes del mezclado .

11. Método como se describe en la reivindicación 10, en donde el solvente puede ser agua, solventes orgánicos, etanol, glicerol o aceites.

12. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en donde el polvo de micelas de proteína de suero tienen una capacidad de unión de por lo menos 30% para el solvente.

13. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en donde el polvo de micelas de proteína de suero comprende por lo menos micelas 50%.

14. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el agente activo se selecciona de vitaminas, minerales, antioxidantes, ácidos grasos poliinsaturados, péptidos, extractos vegetales, hidrolizados de proteina, sustancias bioactivas, aroma, edulcorantes, azúcares, polisacáridos , sacarosa, suplementos, sustancias farmacéuticas, medicamentos, componentes cosméticos, polifenoles, por ejemplo de café o de té verde, etc., licopeno, carotenoides, cafeína, hesperidinas , sales solubles o no solubles, bacterias probióticas, cepas, maltodextrinas , grasas, emulsificantes , ligandos y cualquier mezcla de los mismos.

15. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el agente activo se selecciona de componentes sensibles al calor, radiación UV, luz, oxígeno, metales, humedad y temperatura.

16. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la proporción de micelas respecto al agente activo está entre 1:1 a 1:1000.

17. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los agregados comprenden por lo menos un agente activo asociado con las micelas de proteína de suero.

18. Método como se describe en la reivindicación 17, en donde los agregados son una matriz de micelas de proteína de suero con por lo menos un agente activo incorporado.

19. Método como se describe en la reivindicación 18, en donde la matriz es un polímero amorfo.

20. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el agente activo está comprendido en el agregado en una cantidad de 0.1 a 50% .

21. Agregado que se puede obtener por un método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes .

22. Agregados que comprenden micelas de proteína de suero y por lo menos un agente activo que se asocia con las micelas de proteína de suero.

23. Agregados como se describen en la reivindicación 22, en donde los agregados son una matriz de micelas de proteína de suero con por lo menos un agente activo incorporado.

24. Agregados como se describen en la reivindicación 23, en donde la matriz es un polímero amorfo .

25. Agregados como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 21 a 24, en donde el agente activo se selecciona de vitaminas, minerales, antioxidantes, ácidos grasos poliinsaturados , péptidos, extractos vegetales, hidrolizados de proteína, sustancias bioactivas, aroma, edulcorantes, azúcares, polisacáridos , sacarosa, suplementos, sustancias farmacéuticas, medicamentos, componentes cosméticos, polifenoles, por ejemplo de café o de té verde, etc., licopeno, carotenoides , cafeína, hesperidinas , sales solubles o no solubles, bacterias probióticas, cepas, maltodextrinas, grasas, polisacáridos tales como gomas, etc., emulsificantes , ligandos y cualquier mezcla de los mismos.

26. Producto alimenticio o cosmético que comprende agregados como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 21 a 25.

27. Uso de micelas de proteína de suero como un vehículo para suministrar un agente activo.

28. Uso de micelas de proteína de suero como un vehículo de suministro de lípidos.

29. Uso como se describe en la reivindicación 28, en donde el lípido se selecciona de vitaminas liposolubles , antioxidantes o ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga.

30. Uso de micelas de proteína de suero como un estabilizante de compuestos hidrosolubles .

31. Uso de micelas de proteína de suero como un estabilizante de compuestos liposolubles.

32. Uso como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 27 a 31 para propósitos alimenticios o cosméticos.

33. Complejo para suministro de agente activo que comprenden micelas de proteina de suero y un agente activo .