MX2013015185A - Poliesteres de sacarosa. - Google Patents

Abstract

En la presente descripción se describen composiciones que incluyen una mezcla de poliésteres de sacarosa, en donde cada poliéster de sacarosa incluye una entidad de sacarosa y una pluralidad de entidades de éster de ácidos grasos, en donde de aproximadamente 50 % a aproximadamente 90 % en peso, de las entidades de éster de ácidos grasos combinadas de los poliésteres de sacarosa en la mezcla entidades de éster de ácido graso palmítico.

Description

POLIÉSTERES DE SACAROSA CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta descripción se refiere a composiciones de poliéster de sacarosa con alto contenido palmítico, así como métodos para elaborar y usar dichas composiciones.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Actualmente, uno de los problemas de salud más comunes entre las personas es la obesidad. La enfermedad se relaciona con la ingesta de una cantidad mayor de calorías que las consumidas. La grasa comprende una fuente concentrada de calorías en la dieta de una persona y, de ese modo, permanece una necesidad continua de reducir y/o remplazar la grasa en los productos alimenticios. Una forma de reducir y/o remplazar el contenido de grasa en los productos alimenticios es a través del empleo de grasas no digeribles (p. ej., poliésteres de sacarosa). Dado que el remplazar porcentajes mayores de grasa con poliéster de sacarosa ("SPE") disminuirá, correspondientemente, el número de calorías en un producto alimenticio, existe una necesidad continua de composiciones que contienen poliéster de sacarosa.

Los poliésteres de sacarosa, debido a su masa y forma, crean diferentes estructuras cristalinas con perfiles de fusión bastante diferentes a determinadas grasas y aceites naturales. Típicamente, los poliésteres de sacarosa que cumplen las restricciones en materia de composición de Olestra® aprobadas por la Administración de Alimentos y Fármacos de los Estados Unidos, presentan un perfil de fusión plano en un entorno de temperatura amplio. Mediante los poliésteres de sacarosa completamente hidrogenados, es posible incrementar el punto de fusión mediante la conversión de poliésteres de sacarosa que contienen cadenas de carbono insaturado en poliésteres de sacarosa que contienen cadenas de carbono saturado; sin embargo, el perfil de fusión de dichos poliésteres de sacarosa permanece plano, lo cual resulta en un contenido alto de sólidos a temperaturas corporales (aproximadamente 37 °C). Cuando estos poliésteres de sacarosa completamente hidrogenados se incorporan a los productos alimenticios, el elevado contenido sólido produce una sensación cerosa desagradable en la boca del consumidor que lo ingiere. Esto resulta, particularmente, desventajoso cuando los poliésteres de sacarosa se incorporan al queso, chocolate u otros productos de repostería porque, en parte, el consumidor elige este tipo de alimento por la sensación particular que siente en la boca que se asocia con este tipo de productos. En otras palabras, determinados productos alimenticios (p. ej., queso, chocolates, baños, glaseados, helados, etc.) pueden preferirse, particularmente, por su capacidad de fundirse en la boca del consumidor.

Una forma alternativa de combatir el perfil de fusión plano de poliésteres de sacarosa es a través de un proceso de hidrogenación que cubre, solamente, una porción de los enlaces dobles a ácidos grasos saturados, encubre otra porción de los enlaces dobles a ácidos grasos y deja los enlaces dobles remanentes no cargados (permanecen en la configuración cis). La composición de poliéster de sacarosa resultante tiene un intervalo general de punto de fusión y este material es un tipo del que se refiere, típicamente, como una fracción de fusión intermedio ("IMF"). Como los poliésteres de sacarosa completamente hidrogenados, la composición poliéster de sacarosa IMF tiene, además, una cantidad significativa de sólidos a temperatura corporal (es decir, mayor que 10 %). Cuando se usa a 100 % para producir productos alimenticios, los productos finales tienen una sensación cerosa en la boca y se descubren como pobremente aceptables.

Así pues, continúa la necesidad de contar con un sustituto de grasa que se pueda incorporar a los productos alimenticios que ofrezca, al ingerirlo, la sensación bucal que desea el consumidor.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN Se describe en la presente descripción las composiciones de poliéster de sacarosa con alto contenido palmítico y los métodos para elaborar y usar dichas composiciones.

En una modalidad, la presente descripción se refiere a una composición que comprende una mezcla de poliésteres de sacarosa, en donde cada poliéster de sacarosa comprende una entidad de sacarosa y una pluralidad de entidades de éster de ácidos grasos, en donde de aproximadamente 90 % a aproximadamente 100 % de los poliésteres de sacarosa de la mezcla se seleccionan de un grupo que consiste en octa, hepta y hexa poliésteres de sacarosa, de aproximadamente 50 % a aproximadamente 75 % de las entidades de éster de ácidos grasos combinadas de los poliésteres de sacarosa en la mezcla son entidades de éster de ácido graso palmítico y de aproximadamente 50 % a aproximadamente 90 % de las entidades de éster de ácidos grasos combinadas de los poliésteres de sacarosa en la mezcla comprenden una cadena de carbono de C16, con un balance de las entidades de éster de ácidos grasos de los poliésteres de sacarosa de la mezcla que comprende una cadena de carbono que se selecciona, independientemente, de las cadenas de carbono de C 2 - CM o C18 - C22.

En otra modalidad, la presente descripción se refiere a procesos para elaborar los poliésteres de sacarosa mencionados anteriormente en detalle; el proceso incluye la etapa de transesterificar una molécula de sacarosa con un éster, el éster se produce a través de la esterificación de un aceite fraccionado que contiene un contenido de ácido graso palmítico de aproximadamente 50 % a aproximadamente 90 %, con un alcohol de menor grado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Como se usan en la presente descripción, cuando se emplean los artículos "un" y "uno/a" en una reivindicación, se debe entender que significan uno o más de aquello que se reivindica o se describe.

Como se usan en la presente descripción, los términos "incluyen", "incluye" y "que incluye" no son limitantes.

Como se usa en la presente descripción, el término "que comprende" significa varios componentes empleados conjuntamente en la preparación de las composiciones de la presente descripción. Consecuentemente, los términos "que consiste prácticamente en" y "que consiste en" están abarcados por el término "que comprende".

Tal como se usa en la presente descripción, la expresión "punto de fusión completo" refiere a la temperatura en la que desaparece el último rastro visible de material sólido. El punto de fusión completo de una composición o componente dados se mide conforme al método Ce 1 -25 de la Sociedad Americana de Químicos del Petróleo (American Oil Chemists' Society, AOCS).

Tal como se usa en la presente descripción, la expresión "alcohol de menor grado" refiere a C,, C2, C3, o C4 alcohol, y combinaciones de estos.

Tal como se usa en la presente descripción, la expresión "punto de fusión" refiere a la temperatura en la cual un componente comienza a cambiar de estado sólido a líquido.

Como se usa en la presente descripción, el término "poliéster de octa-sacarosa" significa que ocho de las entidades de hidroxilo disponibles en una molécula de sacarosa se esterifican con un ácido graso; el término "poliéster de hepta-sacarosa" significa que siete de las entidades de hidroxilo disponibles en una molécula de sacarosa se esterifican con un ácido graso; el término "poliéster de hexa-sacarosa" significa que seis de las entidades de hidroxilo disponibles en una molécula de sacarosa se esterifican con un ácido graso; el término "poliéster de penta-sacarosa" significa que cinco de las entidades de hidroxilo disponibles en una molécula de sacarosa se esterifican con un ácido graso.

Tal como se usa en la presente descripción, "contenido de grasas sólidas" o "SFC" (por sus siglas en inglés) refiere al porcentaje de grasa o aceite presente en forma cristalina a una temperatura dada.

Tal como se usa en la presente descripción, el índice de grasa sólida, o "SFI" (por sus siglas en inglés) es una medida empírica del contenido de grasas sólidas (SFC) en puntos de verificación de temperatura estandarizada.

Como se usa en la presente descripción, el término "poliéster de sacarosa" significa que una partícula que contiene una entidad de sacarosa y una pluralidad de entidades de ácido graso, en donde al menos cinco de los grupos hidroxilo disponibles en la molécula de sacarosa se esterifican con un ácido graso.

Como se usa en la presente descripción, "éster de ácido graso palmítico" significa un éster de ácido graso completamente saturado que tiene una longitud de 16 carbonos (es decir, éster metílico de ácido graso palmítico es CH3(CH2)1 COOCH3).

Como se usa en la presente descripción, "contenido de ácido graso palmítico" significa que el porcentaje de esteres de ácido graso palmítico, cuando se compara con el número total de ésteres de ácido graso, en una composición dada.

Como se usa en la presente descripción, "poliésteres de sacarosa con alto contenido palmítico" significa poliésteres de sacarosa con al menos 50 % de contenido de ácido graso palmítico.

Tal como se usa en la presente descripción, todas las pruebas y mediciones, salvo que se indique de otro modo, se realizarán a 25 °C.

Los métodos de prueba descritos en la sección de Métodos de prueba de la presente solicitud deberían usarse para determinar los valores respectivos de los parámetros de las invenciones de los solicitantes.

A menos que se indique de cualquier otra forma, todos los niveles del componente o composición están como referencia a la porción activa del componente o composición, y excluyen las impurezas, por ejemplo, solventes residuales o subproductos, los cuales pueden estar presentes en fuentes comercialmente disponibles de los componentes o composiciones.

Todos los porcentajes y proporciones están calculados en peso, a menos que se indique de cualquier otra forma. Todos los porcentajes y proporciones se calculan con base en la composición total a menos que se indique lo contrario.

Se entenderá que cada limitación numérica máxima dada en esta especificación incluirá toda limitación numérica inferior, como si las limitaciones numéricas inferiores se hubieran anotado en forma explícita en la presente descripción. Todo límite numérico mínimo dado en esta especificación incluirá todo límite numérico mayor, como si los límites numéricos mayores se hubieran anotado explícitamente en la presente descripción. Cualquier intervalo numérico dado a lo largo de esta especificación incluirá cada intervalo numérico menor que se encuentra en dicho intervalo numérico más amplio, como si dichos intervalos numéricos menores se indicaran, expresamente, en la presente invención.

Todos los documentos citados se incorporan en la parte relevante como referencia en la presente descripción; la cita de cualquier documento no debe interpretarse como una admisión de que representa una materia anterior con respecto a la presente invención.

Para que resulte útil en queso, chocolates y otros productos de repostería (p. ej., capas de repostería, baños, rellenos, glaseados, productos horneados, golosinas, helados y otros productos alimenticios), lo ideal es que los sustitutos de grasa no calóricos sean sólidos a temperatura ambiente y que tengan un punto de fusión a temperatura corporal o un valor cercano a esta. El punto de fusión y el perfil de fusión de los sustitutos de grasa no calóricos usados en queso, chocolates y otros productos de repostería contribuyen a lograr la sensación bucal deseada que se asocia con este tipo de productos alimenticios. En forma ideal, los sustitutos de grasa no calóricos contendrán pocos o ningún sólido a temperatura corporal (aproximadamente 37 °C). Tal como se indicó anteriormente, un problema que se presenta en la materia en cuanto al empleo de poliésteres de sacarosa en estos tipos de productos alimenticios es la capacidad de brindar un producto alimenticio que ofrezca al consumidor la sensación bucal deseada.

El crear una sensación bucal deseada en productos que contienen poliéster de sacarosa puede lograrse mediante el incremento de la pendiente de la curva SFC (curva creada mediante la gráfica de porcentaje sólido en comparación con la temperatura) de la composición de poliéster de sacarosa. Un método para incrementar la pendiente de la curva SFC de la composición de poliéster de sacarosa es a través de la incorporación de una cierta cantidad de contenido trans en la composición. Por ejemplo, la solicitud de patente de los EE. UU. con núm. de serie 12/957,759 describe composiciones de poliéster de sacarosa con alto contenido trans que tienen un nivel alto de sólidos a temperatura ambiente a la vez que tienen un nivel relativamente bajos de sólidos a temperatura corporal cuando se compara con composiciones de poliéster de sacarosa previas. Actualmente, se ha descubierto, sorprendentemente, que las composiciones de poliéster de sacarosa que comprenden un alto contenido de ácido paimítico (como se describe, adicionalmente, en la presente invención) tienen, además, un nivel alto de sólidos a temperatura ambiente a la vez que tienen un nivel relativamente bajo de sólidos a temperatura bucal cuando se compara con composiciones de poliéster de sacarosa previas. En consecuencia, cuando dichos poliésteres de sacarosa con alto contenido paimítico se incorporan en productos alimenticios, los productos alimenticios resultantes imparten una menor sensación bucal cerosa a los consumidores.

En otro aspecto, cuando se compara con composiciones de poliéster de sacarosa con alto contenido trans de la solicitud de patente de los EE. UU. con núm. de serie 12/957,759, las composiciones de poliéster de sacarosa con alto contenido paimítico descritas en la presente descripción poseen intervalos más rápidos de cristalización. La velocidad en la cristalización de una composición es muy importante para la capacidad de comercializar una composición dada. Antes que una composición de poliéster de sacarosa pueda envasarse y transportarse, la composición debe estar lo suficientemente cristalizada. En consecuencia, dos composiciones de poliéster de sacarosa similares con intervalos diferentes de cristalización tendrán costos de producción significativamente diferentes. La composición con el intervalo de cristalización más rápido tendrá un costo de producción menor que la composición con el intervalo de cristalización más lento. Esto se debe a que la composición con el intervalo de cristalización más lento necesitará tiempo de transporte, tiempo de túnel de enfriamiento y/o espacio de producción adicionales para adaptar el tiempo de producción mayor. Además, una composición de manteca que incorpora una composición de poliéster de sacarosa con un intervalo de cristalización más lento es menos deseable porque la textura de la manteca incrementará su firmeza a lo largo del tiempo. La firmeza de la manteca podría estar a un nivel deseado cuando la manteca se transporta primero a un cliente, pero se endurece mucho a lo largo de un tiempo de almacenamiento extenso. Alternativamente, si la manteca se transporta a un cliente antes que la firmeza se haya incrementado a un nivel deseado, el cliente podría tener que esperar por semanas o meses antes que se obtenga dicho nivel de firmeza. En consecuencia, las composiciones de poliéster de sacarosa con alto contenido palmítico detalladas en la presente descripción poseen la ventaja sorprendente adicional de una velocidad mayor de cristalización cuando se comparan con composiciones de poliéster de sacarosa con alto contenido trans.

Una forma de calcular la velocidad de cristalización es mediante la determinación de la cantidad de sólidos formados (grado de cristalización) a temperaturas diferentes mediante el uso de un calorímetro de barrido diferencial (a un conjunto de parámetros predeterminados, ver el método más abajo). Cuando se observa y compara la cantidad de sólidos formados por composiciones de poliéster de sacarosa, las composiciones con cantidades mayores de sólidos a una temperatura dada tienen intervalos de cristalización mayores. Las temperaturas escogidas de este método fueron relevantes para las temperaturas críticas de los procesos de producción de manteca y chocolate. 25 °C está cercana a la temperatura de una manteca cuando sale de un votator y está, además, cercana a la temperatura de templado del chocolate. 5 °C es, aproximadamente, la temperatura del intercambiador de calor de raspador de pared para acortar el proceso. El grado de cristalización para la composición de poliéster de sacarosa con alto contenido palmítico que se describe, adicionalmente, más abajo en el Ejemplo 3 es 26.7 % @ 25 °C y 87.6 % @ 5 °C. El grado de cristalización para la composición de poliéster de sacarosa con alto contenido trans como se describe en el Ejemplo 3 de la solicitud de patente de los EE. UU. con núm. de serie 12/957,759 es 13.6 % @ 25 °C y 63.9 % @ 5 °C. Esto indica que el intervalo de cristalización del poliéster de sacarosa con alto contenido palmítico es mayor que el intervalo de cristalización del poliéster de sacarosa con alto contenido trans.

Además, el grado de cristalización para una composición de poliéster de sacarosa típica (como se describe más abajo en el Ejemplo 4 - Olestra® w/hidrogenación posterior) es 39.4 % @ 25 °C y 83.8 % @ 5 °C. Aunque los grados de cristalización de este material son mayores a 25 °C y menores a 5 °C que los grados de cristalización de la composición de poliéster de sacarosa con alto contenido palmítico descrita en el Ejemplo 3, esta composición de poliéster de sacarosa típica posee, además, un nivel mucho mayor de sólidos a 40 °C (reportada además más abajo en el Ejemplo 4). El nivel alto de sólidos a 40 °C produce una cantidad significativa de cerosidad en productos finales elaborados con esta composición de poliéster de sacarosa típica cuando dicha composición se usa a un nivel alto.

En consecuencia, se describe en la presente descripción poliésteres de sacarosa con alto contenido palmítico que tienen un perfil de fusión de tal manera que las composiciones que contienen dichos poliésteres de sacarosa proporcionan a los consumidores una sensación bucal deseada adecuada para queso, chocolate, golosinas u otros productos alimenticios similares. Dichos poliésteres de sacarosa con alto contenido palmítico tienen, además, velocidades aumentadas de cristalización cuando se comparan con composiciones de poliéster de sacarosa con alto contenido trans. Los procesos para elaborar dichos poliésteres de sacarosa y composiciones de manteca que comprenden dichos poliésteres de sacarosa se describen, además, en al presente descripción.

Poliéster de sacarosa: En la presente descripción se describen composiciones que comprenden una mezcla de poliésteres de sacarosa, en donde cada poliéster de sacarosa comprende una entidad de sacarosa y una pluralidad de entidades de éster de ácidos grasos, en donde: a. de aproximadamente un 90 % a aproximadamente un 100 %, o de aproximadamente un 95 % a aproximadamente un 100 %, en peso, de los poliésteres de sacarosa de la mezcla se seleccionan de un grupo que consiste en octa, hepta, y hexa poliésteres de sacarosa; b. de aproximadamente 50 % a aproximadamente 75 %, o de aproximadamente 55 % a aproximadamente 70 %, o de aproximadamente 60 % a aproximadamente 65 %, en peso, de las entidades de éster de ácido graso de los poliésteres de sacarosa en la mezcla son entidades de éster de ácido graso palmítico; y c. de aproximadamente un 50 % a aproximadamente un 90 %, o de aproximadamente un 55 % a aproximadamente un 75 %, o de aproximadamente un 55 % a aproximadamente un 65 %, en peso, de las entidades de éster de ácidos grasos combinadas de los poliésteres de sacarosa de la mezcla comprenden una cadena de carbono de Ci6, con el balance de las entidades de éster de ácidos grasos de los poliésteres de sacarosa de la mezcla que comprende una cadena de carbono que se selecciona en forma independiente de las cadenas de carbono de C12 - C14 O Cíe - C22- En un aspecto, aproximadamente 10 % a aproximadamente 50 %, o aproximadamente 25 % a aproximadamente 50 %, de las entidades de éster de ácidos grasos combinadas de los poliésteres de sacarosa de la mezcla pueden comprender una cadena de carbono no saturada.

En un aspecto, las composiciones pueden comprender un grado de cristalización a 25 °C de aproximadamente 15 % a aproximadamente 40 %, o de aproximadamente 20 % a aproximadamente 35 %, o de aproximadamente 22 % a aproximadamente 30 %, o de aproximadamente 24 % a aproximadamente 28 %. Además, las composiciones pueden comprender un grado de cristalización a 5 °C de aproximadamente 70 % a aproximadamente 95 %, o de aproximadamente 75 % a aproximadamente 92 %, o de aproximadamente 80 % a aproximadamente 90 %, o de aproximadamente 84 % a aproximadamente 89 %.

En un aspecto, las composiciones pueden comprender un éster de ácidos grasos derivado de un aceite comestible que comprende al menos un ácido graso palmítico. En un aspecto, el aceite comestible que comprende un ácido graso palmítico puede seleccionarse de aceite de semilla de colza, aceite de sebo, aceite de coco, aceite de babassu, aceite de maíz, aceite de manteca de cerdo, aceite de oliva, aceite de cacahuate, aceite de ajonjolí, aceite de frijol de soya, aceite de cañóla, aceite de palma, palma estearina, palmiste, aceite de girasol, aceite de cártamo, aceite de semilla de algodón, semilla de algodón estearina y combinaciones de estos, y en ciertos casos el aceite o combinaciones de aceite pueden fraccionarse para aumentar el contenido de ácido palmítico.

En un aspecto, las composiciones pueden presentar un área tixotrópica de aproximadamente 50,000 a aproximadamente 300,000, o de aproximadamente 100,000 a aproximadamente 200,000 pascales/segundo a 33.3 °C, que se mide a través de los métodos de prueba descritos en la presente descripción. En un aspecto, la composición puede presentar un área tixotrópica de aproximadamente 50.000 a aproximadamente 100.000 pascales/segundo a 33.3 °C, medida a través de los métodos de prueba descritos en la presente descripción.

En un aspecto, la composición puede comprender: a) de aproximadamente 60 % a aproximadamente 99 %, con base en el peso total de la mezcla de poliéster de sacarosa, de poliésteres de sacarosa con un contenido sólido de aproximadamente 1 % a aproximadamente 10 % a aproximadamente 40 °C; y b) de aproximadamente 1 % a aproximadamente 40 %, o de aproximadamente 2 % a aproximadamente 20 %, o de aproximadamente 5 % a aproximadamente 8 %, con base en el peso total de la mezcla de poliéster de sacarosa, de poliésteres de sacarosa con un punto de fusión completo de aproximadamente 40 °C a aproximadamente 100 °C, o de aproximadamente 60 °C a aproximadamente 75 °C; en donde la composición presenta un área tixotrópica de aproximadamente 50,000 a aproximadamente 300,000 pascales/segundo a 33.3 °C En un aspecto, las composiciones pueden comprender, según el peso total de la mezcla de poliésteres de sacarosa, de aproximadamente un 0 % a aproximadamente un 0.5 % de penta-poliésteres de sacarosa.

En un aspecto, las composiciones pueden tener un índice de grasa sólida de forma que la composición comprenda, según el peso total de la mezcla de poliésteres de sacarosa: a) de aproximadamente 45 % a aproximadamente 85 %, o de aproximadamente 65 % a aproximadamente 75 %, de sólidos a 10 °C; b) de aproximadamente 10 % a aproximadamente 50 %, o de aproximadamente 30 % a aproximadamente 40 %, de sólidos a 30 °C; y c) de aproximadamente 1 % a aproximadamente 10 %, o de aproximadamente 7 % a aproximadamente 10 %, de sólidos a 40 °C.

En un aspecto, se describen los procesos para elaborar composiciones como se describen en la presente descripción. En un aspecto, los procesos pueden comprender una etapa de transesterificar una molécula de sacarosa con un éster, el éster se produce mediante la esterificación de un aceite fraccionado que comprende un contenido de ácido graso palmítico de aproximadamente 50 % a aproximadamente 90 %, con un alcohol de menor grado.

En un aspecto, los procesos pueden comprender las etapas de: a. ) fraccionar un aceite o éster metílico derivado a partir de un aceite para producir un aceite o éster metílico que comprende un contenido de ácido graso palmítico de aproximadamente 50 % a aproximadamente 90 %, o de aproximadamente 55 % a aproximadamente 75 %, o de aproximadamente 55 % a aproximadamente 65 %, mediante el uso de una fuente de aceite con contenido palmítico de aproximadamente 20 % a aproximadamente 50 %; y b. ) transesterificar una molécula de sacarosa con dicho aceite o éster metílico que comprende un contenido de ácido graso palmítico de aproximadamente 50 % a aproximadamente 90 %, o de aproximadamente 55 % a aproximadamente 75 %, o de aproximadamente 55 % a aproximadamente 65 %, para producir una molécula de sacarosa esterificada que comprende un contenido de ácido graso palmítico de aproximadamente 50 % a aproximadamente 90 %, o de aproximadamente 55 % a aproximadamente 75 %, o de aproximadamente 55 % a aproximadamente 65 %.

En un aspecto de los procesos detallados anteriormente, el aceite puede comprender un aceite comestible. En un aspecto, el aceite puede comprender un aceite seleccionado de aceite de coco, aceite de babassu, aceite de semilla de algodón, estearina de semilla de algodón, aceite de palma, oleína de palma, estearina de palma, palmiste y combinaciones de estos.

Las mezclas de poliésteres de sacarosa que incluyen poliésteres de sacarosa que se producen a través de los procesos detallados anteriormente pueden ofrecer una sensación bucal preferida para los consumidores, en comparación con los poliésteres de sacarosa post hidrogenados.

En un aspecto, se describe las composiciones de manteca que contienen composiciones de poliéster de sacarosa como se describe en la presente descripción.

Métodos de prueba Para propósitos de la presente solicitud, el contenido de grasas sólidas, el contenido palmítico, el área tixotrópica y la composición de ácido graso se determinan de la siguiente manera: Contenido de grasas sólidas ("SFC") - Se calienta una muestra de la composición de prueba a una temperatura de 60 °C (140 °F) durante al menos 30 minutos o hasta que se funda, completamente, la muestra. La muestra fundida después se templa de la siguiente manera: a 26.7 °C (80 °F) por 15 minutos; a 0 °C (32 °F) por 15 minutos; a 26.7 °C (80 °F) por 30 minutos; y a 0 °C (32 °F) por 15 minutos. Después de templarla, se determina los valores SFC de la muestra a temperaturas de 10 °C (50 °F), 21 .1 °C (70 °F), 26.7 °C (80 °F), 33.3 °C (92 °F) y 37 °C (98.6 °F) a través de una resonancia magnética nuclear de pulso (PNMR, pos sus siglas en inglés) luego de equilibrado durante 30 minutos en cada temperatura. El método para determinar los valores SFC a través de una PNMR se describe en Madison and Hill, J. Amer. Oil Chem. Soc, Tomo 55 (1978), páginas 328-31 . Se describe, además, la medición de SFC mediante PNMR en A.O.C.S. Official Method Cd. 16-81 , Official Methods and Recommended Practices de la American Oil Chemists Society. 3rd. edición., 1987.

Determinación del área tixotrópica - Se preparan las muestras transfiriendo aproximadamente 8.0 gramos de muestra a un recipiente de aluminio de 57 mm. La muestra se calienta a una temperatura mayor que 1 13 °C hasta que esté, completamente, líquida, después se templa mediante enfriamiento a 29 °C con agitación. La muestra después se mantiene a 21 °C por 7 días. Mediante el uso de un reómetro de conos y placas (tal como un Contraves Rheomat 1 15A, cono CP- 6) que se mantiene a 37.8 °C y puede medir la histéresis de curva de fluido no newtoniano para aumentar y disminuir las velocidades de cizallamiento programadas de 0 a 800 s-1 , el reómetro se mantiene a 0 s-1 durante 120 segundos, después se aumenta a 800 s-1 en 7.5 minutos, se mantiene por 1 s, después se disminuye a 0 s-1 en 7.5 minutos para medir el área tixotrópica. La precisión del reómetro se verifica con normas de viscosidad tales como las Normas Certificadas de Viscosidad de Cannon ASTM, S-2000 y N-350 o sus equivalentes. Se coloca una cantidad suficiente de la muestra de la prueba en la placa del reómetro para cubrir la brecha entre la placa y el cono. Luego se mide el área tixotrópica.

Determinación de la composición de ácido graso y contenido palmítico - La composición de ácido graso de los poliésteres de sacarosa que se describe se puede medir a través de una cromatografía de gases. En primer lugar, se preparan los ésteres metílicos de ácidos grasos de los poliésteres de sacarosa a través de un método estándar conocido en la materia (p. ej., a través de transesterificación con metóxido de sodio), y después se separan en una columna capilar (Supelco SP2340, 60 x 0.32 mm x 0.2 micrones), mediante el uso de un cromatógrafo de gas Hewlett-Packard, modelo 6890, equipado con un detector de ionización de llama y un muestreador automático Hewlett-Packard, modelo 7683. Los ésteres metílicos de ácido graso se separan según la longitud de la cadena, el grado de insaturación y las variaciones isoméricas que incluyen cis, palmítico y conjugación. El método se programa para que funcione durante 50 minutos y aumente la temperatura de 140-195 °C y la temperatura de inyección de 250 °C y una temperatura de detección de 325 °C. A efectos de la calibración, se usa el éster metílico de ácidos grasos de estándar de referencia de Nuchek Prep (N° 446).

Determinación del grado de cristalización - El grado de cristalización se determina mediante el uso de un calorímetro de barrido diferencial (DSC). Mediante el uso de un instrumento TA DSCQ1000, la muestra (~5 mg) se coloca en una olla herméticamente sellada. El DSC se programa para calentar a una temperatura desde temperatura ambiente a 80 °C a una velocidad de 10 °C/minuto, mantener a 80 °C por 1 minuto para fundir completamente la muestra y después enfriar a -40 °C a una velocidad de 10 °C/minuto para cristalizar la muestra. Los análisis de datos integraron el área bajo la curva de -20 °C a 50 °C y después reportaron el porcentaje cristalizado como porcentaje de área a 25 °C y 5 °C.

Ejemplos Ejemplo 1. 20 kilogramos de estearina de palma (disponible de Felda IFFCO, Cincinnati, Ohio) se colocan en un vaso de reacción de 30 litros equipado con un agitador y condensador para reflujo y reaccionan con 5375 gramos de metanol mediante el uso de 226.6 gramos de metóxido de sodio como catalizador. La mezcla se agita a 65 °C por 6 horas; el metanol se deja que complete el reflujo. Luego, se deja reposar la mezcla de la reacción sin agitación hasta que el subproducto de glicerina se estacione en el fondo del recipiente. Después se retira la capa de glicerina y se lava la capa de éster metílico con un 10 % de agua en peso de ésteres metílicos a 30 °C para quitar el metanol residual, el catalizador, el jabón y cualquier resto de glicerina presente. El proceso de lavado se repite dos veces más. Los ésteres metílicos después se secan bajo vacío (25 mm Hg) a 95 °C. Posteriormente, los ésteres metílicos se destilan en un evaporador de película limpia a 195 °C y 1 mm Hg de presión absoluta para separar los ésteres metílicos de los glicéridos sin reacción. Los ésteres metílicos tienen la siguiente composición de ácido graso: C16 57.8 % C,8 6.9 % C,8:1 cis 27.5 % C,8:2 CiS 5.9 % Ejemplo 2. Se prepara una muestra líquida de poliésteres de sacarosa mediante el uso de éster metílico preparado en el Ejemplo 1 . Se agregan 1073 gramos del éster metílico del Ejemplo 1 , 212 gramos de una mezcla molida de sacarosa y palmitato de potasio y 4.5 gramos de carbonato potásico a un recipiente de reacción de 5 litros equipado con un agitador mecánico de hélice, dispositivo de calefacción y tubería de aspersión de nitrógeno. El contenido del matraz de reacción se calienta hasta 135 °C con una agitación vigorosa y aspersión de nitrógeno durante ~3 horas. Luego se agregan otros 1073 gramos del éster metílico del Ejemplo 1 junto con 4.5 gramos de K2C03. Se continúa con la reacción a 35 °C hasta que la conversión total de poliéster de sacarosa mida un >75 % de octa éster.

Después, la mezcla de reacción cruda antes mencionada se hidrata con -230 mi de agua y el contenido del matraz se deja asentar sin agitación. La capa superior (capa de aceite) se decanta de la capa de jabón hidratada. Después la capa de aceite se seca a 95 °C (25 mm Hg) hasta que no haya agua residual. Después la capa de aceite se blanquea con Trisyl (disponible de W.R. Grace) al 1 % y se filtra a presión para retirar la arcilla blanqueadora. La capa de aceite tratada se hace pasar luego a través de un evaporador de película limpia para eliminar los ésteres metílicos residuales. El poliéster de sacarosa resultante tiene las siguientes propiedades: Distribución de éster de sacarosa Octa éster de sacarosa 77.1 % Hepla éster de sacarosa 22.9 % Hexa éster de sacarosa 0 % Penta éster de sacarosa 0 % Composición de los ácidos grasos C16 59.5 % Cíe 6.0 % Ci8:i CÍS 28.1 % Ci8:2 C¡S 6.1 % Ejemplo 3. Se combina 93 gramos del poliéster de sacarosa del Ejemplo 2 con 7 gramos de un poliéster de sacarosa sólido que tiene un punto de fusión de 65 °C para obtener una mezcla de poliésteres de sacarosa. El componente de poliéster de sacarosa sólido tiene las siguientes propiedades: Distribución del éster de sacarosa del componente sólido Octa éster de sacarosa 77.8 % Hepta éster de sacarosa 22.0 % Hexa éster de sacarosa 0 % Penta éster de sacarosa 0.2 % Composición de ácido graso del componente sólido Ci6 2.7 % Cíe 3.6 % C,8 l cis 4.8 % CIB:2 CIS 6.2 % C20:0 9.7 % C22:o 71.9 % La mezcla de poliésteres de sacarosa resultante (que comprende el poliéster de sacarosa del Ejemplo 2 y el poliéster de sacarosa sólido descrito anteriormente) tiene las siguientes propiedades: Distribución de éster de sacarosa Octa éster de sacarosa 77.2 % Hepta éster de sacarosa 22.8 % Hexa éster de sacarosa 0 % Composición de los ácidos grasos Ci6 56.0 % Cía 5.3 % Ci8:i trans 0 % C,8;l C¡S 26.8 % Ci8;2 trans 0 % C18:2 trans 5.2 % C20:0 1.0 % C22.2 4.8 % Área tixotrópica: 55,000 Pa/segundo a 33.3 °C SFC 10 °C 64.4 % 20 °C 45.9 % 30 °C 17.6 % 40 °C 5.5 % Ejemplo 4. Las propiedades de la mezcla de poliésteres de sacarosa del Ejemplo 3 se compararon con las de una mezcla de poliésteres de sacarosa que comercializa The Procter & Gamble Company bajo el nombre comercial Olean® (referido como Olestra® w/poshidrogenación). El producto particular Olean® usado en este ejemplo se produce a partir de aceite de soya parcialmente hidrogenado, en donde se eligen las condiciones de hidrogenación con el fin de minimizar la formación de isómeros de ácidos grasos trans. A continuación se incluye la composición de los ácidos grasos y el contenido de grasas sólidas de ambas muestras: Composición de ácido graso Mezcla muestra del Ejemplo 3 Olestra® w/poshidrogenación C,6 56.0 % 1 1.7 % Cíe 5.3 % 42.0 % Cie:i trans 0 % 20.4 % Csn cis 26.8 % 21.8 % Cis:2 trans 0 % 0.7 % Cis:2 trans 5.2 % 0.7 % C20:o 1 .0 % 0 % C22;2 4.8 % 0 % SFC 10 °c 64.4 % 52.1 % 20 °C 45.9 % 29.0 % 30 °C 17.6 % 21.8 % 40 °C 5.5 % 13.3 % Distribución de éster de sacarosa Octa éster de sacarosa 77.2 % 78.5 % Hepta éster de sacarosa 22.8 % 21.2 % Hexa éster de sacarosa 0 % 0.3 % Penta éster de sacarosa 0 % 0 % Ejemplo 5 - Composición de manteca para todo propósito: 2.0 kg de la mezcla de poliéster de sacarosa detallada en el Ejemplo 3, 5.5 kg de Olean® soya en fracción líquida comercialmente disponible, 0.8 kg de Trancendim® 130 (disponible de Caravan Ingrediente, Lenexa, Kansas) y 1 .7 kg de aceite de frijol de soya se funden, completamente, y se mezclan en un Votator SM3\41 A para formar una composición de manteca.

La soya Olean® que se emplea en esta composición de manteca tiene las siguientes propiedades: Composición de ácido graso Olestra marca Olean® C16 12.7 % Cía 6.7 % Cie trans 13.5 % C,8:l CÍS 40.3 % Ci8:2 trans 3.0 % Ci8:2 CÍS 17.4 % Ci8:3 CÍS 0.5 % C20 0.7 % Czz 3.5 % SFC 10 °C 10.8 % 20 °C 7.6 % 30 °C 6.1 % 40 °C 5.6 % Distribución de éster de sacarosa Octa éster de sacarosa 80.5 % Hepta éster de sacarosa 19.2 % Hexa éster de sacarosa 0.3 % Penta éster de sacarosa 0 % Área tixotrópica 52,000 Pa/s @ 33.3 °C Configuración del votator: La composición de manteca resultante tiene las siguientes propiedades: Valores SFC Caloría por 100 g: 225 cal Firmeza: 1 19,000 Pa Valor de fluencia: 2750 Pa Tamaño de partícula cristal grasa: 1-3 um Porcentaje en peso de manteca que es poliéster de sacarosa: 75 % Las dimensiones y los valores descritos en la presente descripción no deben entenderse como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En cambio, a menos que se especifique de cualquier otra forma, cada dimensión pretende referirse tanto al valor expresado como a un intervalo funcionalmente equivalente aproximado a ese valor. Por ejemplo, una dimensión expresada como "40 mm" se entenderá como "aproximadamente 40 mm".

Todos los documentos citados en la presente descripción, incluso toda referencia cruzada o solicitud o patente relacionada, se incorporan en su totalidad en la presente descripción como referencia a menos que se excluyan o limiten expresamente de cualquier otra forma. La mención de cualquier documento no es una admisión de que constituye una materia anterior respecto a cualquier invención descrita o reivindicada en la presente descripción o que por sí sola, o en cualquier combinación con alguna otra referencia o referencias, enseña, sugiere o describe dicha invención. Además, en el grado en que cualquier significado o definición de un término en este documento contradiga cualquier significado o definición del mismo término en un documento incorporado como referencia, el significado o definición asignado a ese término en este documento deberá regir.

Aunque modalidades particulares de la presente invención han sido ilustradas y descritas, será evidente para los experimentados en la materia que se pueden hacer diversos cambios y modificaciones sin alejarse del espíritu y alcance de la invención. Por ello, en las reivindicaciones anexas se pretende cubrir todas aquellas modificaciones y cambios que queden dentro del alcance de esta invención.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1 . Una composición que comprende una mezcla de poliésteres de sacarosa, caracterizada porque cada poliéster de sacarosa comprende una entidad de sacarosa y una pluralidad de entidades de éster de ácidos grasos, en donde: a. de 90 % a 100 % de los poliésteres de sacarosa de la mezcla se seleccionan de un grupo que consiste en octa, hepta y hexa poliésteres de sacarosa; b. de 50 % a 75 %, en peso, de las entidades de éster de ácidos grasos combinadas de los poliésteres de sacarosa de la mezcla comprenden entidades de éster de ácido graso palmítico y c. de 50 % a 90 % en peso de las entidades de éster de ácidos grasos combinadas de los poliésteres de sacarosa de la mezcla comprenden una cadena de carbono Ci6, con el balance de las entidades de éster de ácidos grasos de los poliésteres de sacarosa de la mezcla que comprende una' cadena de carbono que se selecciona, independientemente, de las cadenas de carbono C12 - C14 o Cíe - C22.

2. Una composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque 10 % a 50 % de las entidades de éster de ácidos grasos combinadas de los poliésteres de sacarosa de la mezcla comprenden una cadena de carbono no saturada.

3. Una composición de conformidad con las reivindicaciones anteriores, caracterizada además porque 25 % a 50 % de las entidades de éster de ácidos grasos combinadas de los poliésteres de sacarosa de la mezcla comprenden una cadena de carbono no saturada.

4. Una composición de conformidad con las reivindicaciones anteriores, caracterizada además porque la composición comprende un grado de cristalización a 25 °C de 15 % a 40 %, y un grado de cristalización a 5 °C de 70 % a 95 %.

5. Una composición de conformidad con las reivindicaciones anteriores, caracterizada además porque la composición comprende un grado de cristalización a 25 °C de 22 % a 30 % y un grado de cristalización a 5 °C de 80 % a 90 %.

6. Una composición de conformidad con las reivindicaciones anteriores, caracterizada además porque las entidades de éster de ácido graso se derivan a partir de un aceite comestible que comprende al menos un ácido graso palmítico.

7. Una composición de conformidad con las reivindicaciones anteriores, caracterizada además porque las entidades de éster de ácido graso se derivan a partir de un aceite seleccionado de un grupo que consiste en aceite de coco, aceite de babassu, aceite de semilla de algodón, estearina de semilla de algodón, aceite de palma, oleína de palma, estearina de palma, aceite de palmiste y combinaciones de estos.

8. Una composición de conformidad con las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende: a. de 60 % a 99 %, con base en el peso total de la mezcla de poliésteres de sacarosa, de poliésteres de sacarosa con un contenido sólido de 1 % a 10 % a 40 °C; y b. de 1 % a 40 %, con base en el peso total de la mezcla de poliésteres de sacarosa, de los poliésteres de sacarosa que presentan un punto de fusión completo de 40 °C a 100 °C; en donde la composición presenta un área tixotrópica de 50,000 a 300,000 pascales/segundo a 33.3 °C.

9. Una composición de conformidad con las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende, en función del peso total de la mezcla de poliésteres de sacarosa, de 0 % a 0.5 % de penta poliésteres de sacarosa.

10. Una composición de conformidad con cualquier reivindicación precedente, caracterizada además porque la mezcla de poliésteres de sacarosa comprende, con base en el peso total de la mezcla de poliésteres de sacarosa, un índice de grasa sólida de: a. de 45 % a 85 % de sólidos a 10 °C; b. de 10 % a 50 % de sólidos a 30 °C; y c. de 1 % a 10%, de sólidos a 40 °C.

1 1. Un proceso para elaborar la composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes; el proceso comprende una etapa de transesterificar una molécula de sacarosa con un éster, el éster se produce mediante la esterificación de un aceite fraccionado que comprende un contenido de ácido graso palmítico de 50 % a 90 % con un alcohol de menor grado.

12. Un proceso para elaborar la composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes; el proceso comprende una etapa de transesterificación de una molécula de sacarosa con un aceite fraccionado que comprende un contenido de éster de ácido graso palmítico de 50 % a 90 %.

13. Un proceso para elaborar la composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes; el proceso comprende las etapas de: a. fraccionar un aceite o éster metílico derivado a partir de un aceite para producir un aceite o éster metílico que comprende un contenido de éster de ácido graso palmítico de 50 % a 90 %; y b. transesterificar una molécula de sacarosa con el aceite o éster metílico que comprende el contenido de éster de ácido graso palmítico de 50 % a 90 % molécula de sacarosa esterificada que comprende un contenido de ácido graso palmítico de 50 % a 90 %.