MX2015002421A - Formulaciones de beta-caroteno de tono controlado. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una formulación colorante dispersable en agua que comprende una mezcla de (a) una dispersión de sólido en líquido de uno o más carotenoides con (b) una dispersión de líquido en líquido de uno o más carotenoides, en donde el tamaño promedio de partícula en una dispersión de sólido en líquido es menos de 600 nm, en donde el tamaño promedio de gota de la dispersión de líquido en líquido es menos de aproximadamente 200 nm, y en donde los carotenoides se seleccionan del grupo que consiste de beta-caroteno y luteína.

Description

FORMULACIONES DE BETA-CAROTENO DE TONO CONTROLADO Campo de la Invención La presente invención se refiere a formulaciones dispersables en agua que comprenden carotenoides, en particular beta-caroteno, y al uso de estas formulaciones para colorear productos alimenticios y bebidas.

Antecedentes de la Invención Los carotenoides son bien conocidos como agentes colorantes de alimentos, y tienen tonos que varían desde amarillo y rojo. El tono del beta-caroteno, un carotenoide que se usa ampliamente como un colorante, está típicamente entre amarillo y naranja.

Un factor que determina el tono de un medio que contiene beta-caroteno es el estado físico del beta-caroteno en su fase portadora acuosa o aceitosa. De esta manera, el tono de este medio puede variar bastante, dependiendo de la compartimentación física del beta-caroteno en la fase continua del medio en el cual está presente.

Los carotenoides, como una clase, tienen una relativamente baja estabilidad química, y esto provoca un doble problema cuando se usan en el procesamiento de alimentos: la dificultad en lograr un cierto tono deseado y la dificultad en reproducir estos resultados.

Un problema principal adicional encontrado cuando se usan carotenoides como agentes colorantes en la industria alimenticia es que, una vez que se logra un tono deseado, el tono puede cambiar frecuentemente cuando se procesa el carotenoide o alimento coloreado con carotenoide, por ejemplo, por medio de pasteurización.

En la teenica anterior se han sugerido varias estrategias para tratar con estos problemas.

La US 5,364,563 describe un nuevo procesos para producir preparaciones en polvo de carotenoides, en el cual una suspensión de un carotenoide en un aceite de alto punto de ebullición se pone en contacto con vapor sobrecalentado durante un período máximo de 30 segundos, y se emulsiona subsiguientemente la solución licuificada del carotenoide en el aceite, producida por el contacto con vapor sobrecalentado en una solución acuosa de un coloide y luego al rociar y secar la emulsión hasta un polvo.

La US 4,844,934 describe que se preparan formulaciones dispersables en agua de carotenoides, al disolver el carotenoide en un aceite portador a temperaturas elevadas hasta que se logre la saturación, emulsionando rápidamente la solución con un coloide protector acuoso y luego al remover el agua, por un proceso en el cual el coloide protector usado es una mezcla de un éster de un ácido graso de cadena larga con ácido ascórbico y un producto de almidón que es soluble en agua fría. El producto se puede usar para colorear alimentos y es estable al batido.

La US 5,968,251 describe que se producen preparaciones de carotenoides en la forma de polvos dispersables en agua fría al a) preparar una solución molecular-dispersa de un carotenoide, con o sin un emulsionador y/o un aceite comestible, en un solvente orgánico, miscible en agua, volátil a temperatura elevada y al adicionar en esto una solución acuosa de un coloide protector, después de lo cual el componente del solvente de hidrófilo se transfiere a la fase acuosa, y la fase hidrófoba del carotenoide resulta como la fase nanodispersa, b) calentar el hidrosol resultante de 40°C a 90°C, con o sin enfriamiento del hidrosol de 0°C a 30°C de antemano, y c) remover el solvente y el agua del hidrosol calentado, y convertirlo en un polvo seco dispersable en agua.

La US 5,976,575 describe un polvo seco que contiene carotenoides producidos al moler una mezcla de carotenoides y aceite para reducir el tamaño de partícula del carotenoide, al emulsionar la mezcla con una mezcla encapsulante, y al secar la emulsión. La mezcla encapsulante incluye un agente encapsulador de almidón, un azúcar y un anti-oxidante. El polvo dispersable en agua resultante contiene una alta concentración de carotenoides, aún está protegido de la oxidación.

Se va a señalar que todos los sistemas descritos en las anteriores patentes US usan aceite como un portador o como un solvente para el carotenoide durante el proceso de elaboración. Como se señala en US 5,976,575, frecuentemente se suministran los carotenoides en dispersiones aceitosas en lugar de en forma cristalina a fin de estabilizarlos.

Sin embargo, ninguna de estas publicaciones de la téenica anterior, que describen y enseñan dispersiones aceitosas, han proporcionado soluciones a los tres problemas analizados anteriormente en la presente, específicamente el lograr fácilmente un tono deseado, el reproducir el tono deseado del lote a lote, y el del conservar el tono cuando el producto alimenticio o bebida se somete a regímenes de tratamiento rudo tal como pasteurización.

En vista de lo anterior, permanece la necesidad de un nuevo proceso para preparar una formulación de beta-caroteno que supere los problemas mencionados anteriormente.

Es la finalidad de la presente invención proporciona este proceso y formulación.

Una finalidad adicional de la presente invención es proporcionar una formulación que, además de poseer las ventajas mencionadas anteriormente, también permite el uso de menores concentraciones de beta-caroteno para cualquier tono dado de lo que ha sido posible con las formulaciones y procesos de la técnica anterior.

Breve Descripción de la Invención Los presentes inventores ahora han encontrado de manera inesperada que una mezcla de una dispersión líquido en liquido que contiene beta-caroteno con una dispersión de sólido en líquido de beta-caroteno produjo una formulación colorante altamente estable. También se encontró que esta formulación se puede adicionar en forma líquida a materia alimenticia o producto de bebida, produciendo de este modo un producto cuyas propiedades se pueden predeterminar por medio del control de la relación de la dispersión de líquido en líquido a la dispersión de sólido en líquido en la formulación colorante. Adicionalmente, en comparación con las formulaciones de la téenica anterior, se necesitó significativamente menos beta-caroteno para lograr un producto que tiene las mismas propiedades de color. Finalmente, esta formulación (tanto en forma líquida como en forma de polvo seco) se encontró inesperadamente que es estable en la pasteurización sin alteración en el tono u otras propiedades de color.

De esta manera, la presente invención se refiere principalmente a una formulación colorante dispersable en agua que comprende una mezcla de (a) una dispersión de sólido en líquido de beta-caroteno con (b) una dispersión de líquido en líquido de beta-caroteno, en donde el tamaño promedio de partícula en la dispersión de sólido en líquido es menos de aproximadamente 600 nm y en donde el tamaño promedio de gota de la dispersión de líquido en líquido es menos de aproximadamente 200 nm. Se va a señalar que en la mayoría de las modalidades de la formulación colorante de la presente invención, el beta- caroteno (u otro carotenoide, tal como luteína) está en una forma no encapsulada. Esta carencia de encapsulación en materiales hidrocoloides (u otros) tiene significado funcional para la formulación actualmente descrita, como se explicará en lo posterior.

En una modalidad preferida de la formulación descrita anteriormente, el tamaño promedio de partícula de la dispersión de sólido en líquido es menos de 400 nm. En una modalidad aún adicional preferida, el tamaño promedio de gota de la suspensión de líquido en líquido es menos de aproximadamente 120 nm.

En otra modalidad preferida de este aspecto de la invención, una o ambas de la dispersión de sólido en líquido y la dispersión de líquido en líquido puede contener luteína o un éster de luteína además de beta-caroteno, o en lugar de (es decir, en la ausencia de) beta-caroteno.

El beta-caroteno, luteína y ásteres de luteína, usados en las formulaciones, métodos y procesos de la presente invención, pueden ser cualquier forma cristalina adecuada de estos y se pueden obtener ya sea de una fuente natural o se pueden producir por síntesis.

En una modalidad preferida, la formulación colorante está en una forma líquida. En otra modalidad preferida, la formulación colorante está en una forma de polvo seco.

En una modalidad preferida de la formulación colorante, la dispersión de sólido en líquido comprende cristales de carotenoide en un medio acuoso, y en donde el medio acuoso puede comprender además opcionalmente uno o más agentes tensoactivos.

En una modalidad preferida de la formulación colorante, la dispersión de líquido en líquido comprende un carotenoide mezclado en un aceite, dispersado en una solución acuosa que comprende uno o más de un áster de azúcar, una saponina, un áster de poliglicerol graso y un poliol.

En otro aspecto, la presente invención proporciona un proceso para preparar una formulación colorante, en donde se puede controlar el tono de esta formulación, que comprende los pasos de: a) preparar una dispersión de sólido en líquido de carotenoide, en un medio fluido, en donde esta dispersión tiene un tamaño promedio de partícula de menos de 600 nm, y en donde las partículas de carotenoide no están encapsuladas en un material hidrocoloidal (u otro); b) preparar una dispersión de líquido en líquido en un medio líquido inmiscible, en donde esta dispersión tiene un tamaño promedio de gota de menos de 200 nm; c) mezclar la dispersión de sólido en líquido con la dispersión de líquido en líquido; en donde el tono de la dispersión de sólido en líquido es diferente del tono de la dispersión de líquido en líquido; en donde el tono de la formulación se controla por medio de la alteración de la relación de la dispersión de sólido en líquido a la dispersión de líquido en líquido en la mezcla obtenida en el paso (c), a fin de obtener el tono deseado; y en donde el carotenoide es beta-caroteno, luteína o una mezcla de esto.

De acuerdo a un aspecto adicional, la presente invención proporciona una formulación de beta-caroteno, dispersable en agua, preparada de acuerdo a este proceso.

En otro aspecto, la presente invención se refiere al uso de la formulación de beta-caroteno dispersable en agua de acuerdo a la presente invención, como un colorante. En una modalidad preferida de este aspecto, la formulación de beta-caroteno obtenida del proceso descrita anteriormente se puede usar en una forma líquida. En otra modalidad preferida, se puede remover el agua de la formulación líquida, produciendo de este modo una forma de polvo seco de esta formulación. De manera preferente, la formulación de la presente invención se usa para colorar productos alimenticios y/o bebidas. En otras modalidades, sin embargo, la formulación también se puede usar para colorear otros productos, incluyendo formulaciones farmacéuticas tal como cápsulas y tabletas.

En otro aspecto, la presente invención también proporciona un equipo para el uso en la preparación de una formulación de beta-caroteno dispersable en agua de un tono deseado, que comprende: a) un recipiente de una dispersión de líquido en líquido de beta-caroteno, la dispersión que tiene un tamaño promedio de gota por abajo de 200 nm; b) un recipiente de una dispersión de sólido en líquido de beta-caroteno de sólido en líquido, la dispersión que tiene un tamaño promedio de partícula por abajo de 600 nm, en donde el beta-caroteno no está encapsulado en un material hidrocoloide, c) instrucciones para combinar los contenidos de los dos recipientes a fin d obtener una formulación del tono deseado.

En aún un aspecto adicional, la presente invención también se refiere a un producto alimenticio o bebida que comprende una formulación de beta-caroteno dispersable en agua de la presente invención.

Se va a señalar que el mismo efecto colorante, que tiene las mismas ventajas como se expone anteriormente y se describe en más detalle más adelante en la presente (con respecto a la mezcla de dos dispersiones), también se puede obtener si las dos dispersiones diferentes (es decir, la dispersión de líquido en líquido y la dispersión de sólido en líquido) se adicionan de manera separada al alimento o bebida que se va a colorear. En consecuencia, la presente invención tambien proporciona un método para colorear un producto alimenticio o bebida, en donde se puede controlar el tono de este producto, en donde el método comprende los pasos de: a) proporcionar una dispersión de sólido en líquido de beta-caroteno en un medio líquido, en donde esta dispersión tiene un tamaño promedio de partícula de menos de 600 nm, y en donde el beta-caroteno está en una forma no encapsulada; b) proporcionar una dispersión de líquido en líquido de beta-caroteno en un medio líquido, en donde la dispersión tiene un tamaño promedio de gota de menos de 200 nm; c) adicionar las dos dispersiones definidas en los pasos (a) y (b) al producto alimenticio o bebida que se va a colorear; en donde la adición de las dispersiones en el paso (c) se puede lograr ya sea al mezclar cada dispersión conjuntamente antes de la adición, o de manera alternativa, al adicionar cada dispersión de manera separada al producto alimenticio o bebida; y en donde el tono de esta formulación se controla por medio de la alteración de la relación de la dispersión de sólido en líquido a la dispersión de líquido en líquido que se adiciona al producto alimenticio o bebida en el paso (c), a fin de obtener el tono deseado.

Descripción Detallada de la Invención La presente invención proporciona nuevas formulaciones de beta-caroteno, dispersables en agua, que, como se explica anteriormente en la presente, tienen varias ventajas con relación a las formulaciones de la téenica anterior. En particular, el uso de dos dispersiones separadas en la preparación de la formulación permite el contorno exacto de las propiedades de color y tono tanto de la formulación como del producto alimenticio o bebida final al cual se adiciona. Además, el uso de una formulación líquida de la presente invención a fin de preparar un producto alimenticio colorado o producto de bebida coloreada, permite el uso de niveles significativamente menores de beta-caroteno para lograr el tono deseado, que lo que se requiere para lograr ese tono cuando se usan formulaciones y metodologías de la técnica anterior. En este sentido, se ha encontrado de manera sorprendente que el tono y la concentración de las formulaciones líquidas de la presente invención en general son mayores por 30-300% en comparación con la misma cantidad de una formulación anterior convencional, tal como la formulación de beta-caroteno, soluble en agua fría (CWS) producida por DSM. Finalmente, las propiedades de color (por ejemplo, tono y concentración de color) de la formulación de la presente invención, cuando se usa como un líquido o como una preparación seca, son estables cuando los productos a los cuales se ha adicionado la formulación se someten a pasteurización y/o homogenización. Tomadas ya sea de manera separada o conjuntamente, las propiedades de la presente invención, mencionadas anteriormente, son de gran beneficio a la industria de alimentos y bebidas, puesto que permiten la preparación de productos con propiedades de color exactamente definidas y estables, a un costo financiero potencialmente menor, en vista de la cantidad reducida de carotenoide necesario para lograr el tono deseado.

De acuerdo a una modalidad, el uso de la formulación de carotenoide dispersadle en agua de la presente invención es como un colorante comestible para el uso en productos alimenticios y en bebidas.

De acuerdo a otra modalidad, el beta-caroteno dispersable en agua de la presente invención se puede usar como un colorante farmacéuticamente aceptable en la elaboración de productos medicinales.

Como se explica anteriormente, en la presente, la formulación colorante que contiene beta-caroteno de la presente invención se prepara al combinar dos diferentes componentes: (1) un beta-caroteno que contiene dispersión de líquido en líquido, y (2) una dispersión de sólido en líquido que contiene beta-caroteno.

La dispersión de líquido en líquido de la presente invención se puede prepara como sigue: se mezcla beta-caroteno en un aceite tal como un aceite de triglicérido de cadena media (MCT), un aceite de girasol o cualquier otro aceite vegetal y/o con lecitina modificada con enzimas, lisolecitina de Soya, aceites de girasol o colza con tocoferoles mezclados o acetato de tocoferilo (TA) o D-L-tocoferol. La mezcla obtenida entonces se calienta a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 140°C a 155°C, de manera preferente a aproximadamente 150°C para obtener una solución de beta-caroteno en aceite. Esta solución de aceite se adiciona a una solución acuosa que contiene un éster de azúcar, y/o saponinas, y/o ásteres de poliglicerol de ácidos grasos y goma arábiga, goma Senegal e hidrocoloides estructuralmente similares y sacarosa o glucosa o maltitosa y glicerol y/o otros polioles, que están en una temperatura en el intervalo de 80°C a 100°C, de manera preferente cerca de 90°C. La mezcla homogénea combinada y la solución acuosa se homogenizan para obtener una dispersión de líquido en líquido, que contiene carotenoide, estable. El tamaño promedio de gota de esta expresión fue menor de 200 nm.

La dispersión de sólido en líquido de la presente invención se puede preparar como sigue: se micronizan cristales de beta-caroteno por abajo de un micrón, preferido 200-400 nm en un medio de glicerol-agua conjuntamente con uno o más agentes tensoactivos. Los agentes tensoactivos usados pueden ser de cualquier tipo adecuado, incluyendo, pero no limitado a, diferentes tipos de ásteres de sacarosa, ásteres de poliglicerol de ácidos grasos y lecitinas des-aceitadas de, por ejemplo, soya, girasol, cañóla o colza.

Se encontró por los presentes inventores que la encapsulación de las partículas de carotenoides (en la dispersión de sólido en líquido) por hidrocoloides tal como almidones, proteína de leche, proteínas vegetales y de legumbres, polipéptidos y similares, conduce a una intensidad reducida de color en la formulación colorante final. Por ejemplo, la encapsulación de beta-caroteno por almidón modificado y el secado subsiguiente, se encontró que reduce sustancialmente la intensidad de color: Formulación preparada con beta-caroteno no encapsulado: L=66.5; a=25.1; b=37.5; Formulación preparada con fase de sólido en líquido que contiene beta-caroteno encapsulado en almidón modificado: L=60.2; a=20.4; b=30.6.

Como se verá de los resultados anteriores, la encapsulación conduce a una disminución en los parámetros de color "a" y "b". Sin que se desee que se une por teoría, se cree que este cambio desventajoso es debido a una reducción en la transparencia de las partículas sólidas, es decir, enmascaramiento por la cápsula hidrocoloide.

En vista de lo anterior, se puede ver que la carencia de encapsulación con hidrocoloide de las partículas sólidas en la formulación de sólido en líquido es una característica muy importante de la presente invención.

Otra característica clave de la presente invención es el muy pequeño tamaño de partícula y gota de las dispersiones de sólido en líquido y de líquido en sólido, respectivamente. Esta reducción en el tamaño de partícula y gota (con respecto a las formulaciones de la téenica anterior) conduce a una intensidad de color bastante incrementada, permitiendo de este modo un gran ahorro en la cantidad de beta-caroteno usado (en el orden de 30-300%). En parte, el tamaño muy pequeño de gota logrado en la presente invención es una consecuencia de los agentes tensoactivos usados en la preparación de la formulación.

En muchas modalidades preferidas de la invención, la fase de aceite de la formulación de líquido en líquido está presente a una concentración de más de 30% (p/p) de la formulación.

En tanto que el medio para modificar el tono de formulaciones de carotenoides, dispersables en agua, de acuerdo a la técnica anterior, son por procesos químicos tal como modificando la relación de isómeros, la presente invención proporciona un medio para modificar el tono al cambiar simplemente la relación de la dispersión de líquido en líquido a la dispersión de sólido en líquido en la mezcla. Además, la presente invención proporciona un proceso para obtener formulaciones de beta-caroteno dispersables en agua de un cierto tamaño de partícula mezcladas con la dispersión de líquido en líquido de luteína o áster de luteína al tamaño recomendado de partícula usando varias relaciones para proporcionar los tonos requeridos.

De esta manera, los métodos, procesos, composiciones y usos descritos en la presente con referencia a beta-caroteno también aplican a mezclas de este beta-caroteno con luteína y/o un éste de luteína, y también a luteína y/o éster de luteína solo (es decir en lugar del beta-caroteno), que por lo tanto están dentro del alcance de la presente invención. De esta manera, una dispersión de líquido en líquido de un carotenoide (por ejemplo, beta-carotenos) se pueden mezclar con una dispersión de sólido en líquido de un segundo carotenoide (por ejemplo, luteína), seguido por remoción de agua, para obtener una formulación de carotenoide, dispersable en agua. El tono de esta formulación líquida como un polvo se puede controlar por la relación entre la dispersión de líquido en líquido a la dispersión de sólido en líquido.

Se debe entender que durante el procesamiento tal como pasteurización, la concentración de color de las formulaciones convencionales en polvo (tal como DSM 10% de beta-caroteno tal como CWS y CWD) disminuye, esto no ocurre en el caso de las formulaciones con combinación de dispersión líquida de líquido en líquido y dispersión de sólido en líquido, preparadas de acuerdo a esta invención. De esta manera, se puede lograr un gran ahorro en la cantidad de beta-caroteno usado (30-300%) con el uso de la formulación de la presente invención.

Ejemplos Equipo para prueba de color: - ColorQuest XE, HunterLab, EUA$X - probeta de 1 cm para transmisión y 5 cm para orificios de reflectancia - Iluminante D65 Parámetros probados: escala de color L*a*b* y escala de color L*c*h*. La L* es claridad. El máximo para L* es 100, que representa un difusor reflectante perfecto. El valor mínimo para L* es cero, que representa negro. Los ejes a* y b* no tienen límites numéricos específicos, a* positivo es rojo, negativo-verde, b* positivo es amarillo, negativo-azul. El valor de C*, intensidad de color, y el valor h, ángulo de tono, se calculan del a* y b* de la escala de color L*a*b*. La diferencia total de color, DE* es un valor individual que toma en cuenta las diferencias entre los L*a*b* de la muestra y norma.

- C*=Va*2+b*2 ; h*=arco tangente b*/a*; - para análisis de color y estabilidad de color se usa AL*, ÁC* , DE* y DH*. Son las diferencias entre la muestra y la norma en L*, C*,E* y h*.

Espectrofotómetro visible-UV (thermosscintific, Evolution 2001) - 1 mi de las bebidas coloreadas diluidas se midió en una probeta de 1 cm contra una referencia de la misma dilución de no coloreada de la misma bebida para obtener 0.6-0.8 unidades de absorbancia - Medir la absorbancia máxima - Calcular El = (Absorbancia Máxima * proporciones de dilución) / % de concentración de color en bebida.

Ejemplo 1 Dispersión de Sólido en Líquido: Se mezclaron completamente 1 kg de beta-caroteno cristalina, 1 kg de monooleato de decaglicerol, 2 kg de áster de azúcar tipo PS750, 100 g de vitamina C y 20 kg de agua para dar una mezcla homogénea después de la molienda en un molino de bolas. El tamaño de partícula del beta-caroteno molido fue de 0.3-0.6 mm.

Se probaron los parámetros de color para la solución en agua, de 10 mg de beta-caroteno en 1 litro L*= 56.9 a*= 38.2 b*= 28.5 Dispersión de Líquido en Líquido: Se calentaron 1 kg de beta-caroteno líquido, 1 kg de aceite de triglicérido de cadena media (MCT), 1 kg de monooleato de decaglicerol y 0.7 kg de D-alfa-tocoferol con agitación constante a 150°C, hasta que se obtuvo una solución transparente.

Se disolvieron 2 kg de áster de azúcar y 3 kg de goma arábiga en 15 kg de agua caliente (70-80°C).

La solución transparente de beta-caroteno se adicionó sin enfriamiento a la solución de áster de azúcar-goma arábiga con mezclado vigoroso y la mezcla resultante se homogenizó de forma inmediata en un homogeneizador de alta presión. El tamaño promedio de gota estuvo por abajo de 500 nm.

Se probaron los parámetros de color para la solución en agua de 10 mg de beta-caroteno en 1 litro L*= 72.3 a*= 10.7 b*= 38.5 Ejemplo 2 Dispersión de Sólido en Líquido; Se mezclaron completamente 1 kg de beta-caroteno cristalino, 1.5 kg de lecitina de soya des-aceitada, 2 kg de áster de azúcar, 100 g de vitamina C y 20 kg de agua para dar una mezcla homogénea después de la molienda en un molino de bolas. El tamaño de partícula de beta-caroteno molido fue de 0.2-0.6 m?h.

Se probaron los parámetros de color para solución en agua de 10 mg de b-caroteno en un 1 litro L*= 43.2 a*= 40.4 b*= 33.5.

Dispersión de Líquido en Líquido: Una mezcla de 1 kg de beta-caroteno cristalino, 2.4 kg de aceite MCT, 1.4 kg de lecitina modificada con enzimas y 0.3 kg de tocoferol se calentó en tanto que se agita de forma constante a 150°C hasta que se obtuvo una solución transparente.

Se disolvieron 0.66 kg de áster de azúcar en 6 kg de agua caliente (70-80°C), y 10 kg de sacarosa y 7 kg de glicerol.

La solución transparente de beta-caroteno se adicionó sin enfriamiento a la fase acuosa en tanto que se usa mezclador de alto corte de la solución resultante se homogenizó de manera inmediata en un homogeneizador de alta presión. El tamaño promedio de gota estuvo por abajo de 200 nm.

Se probaron los parámetros de color para la solución acuosa de 10 mg de beta-caroteno en 1 litro L*= 83.5 a*= 4.5 b*=45.8 Ejemplo 3 Dispersión de Sólido en Líquido: Se mezclaron completamente 1 kg de beta-caroteno cristalino, 1.5 kg de lecitina de girasol des-aceitada, 2 kg de áster de azúcar, 100 g de vitamina C y 20 kg de agua para dar una mezcla homogenea después de la molienda en un molino de bolas. El tamaño de partícula del beta-caroteno molido fue de 0.2-0.6 m?h.

Se probaron los parámetros de color para la solución acuosa de 10 mg de beta-caroteno en 1 litro L*= 45.5 a*= 41.2 b*= 37.5 Dispersión de Líquido en Líquido: Se calentaron 1 kg de beta-caroteno cristalino, 2.1 kg de aceite MCT, 1 kg de lecitina modificada con enzima y 0.3 kg de mezcla de tocoferol en tanto que se agita constantemente a 150°C hasta que se obtuvo una solución transparente.

Se mezcló 1 kg de Q-Naturele 200 (extracto de saponina) en 4 kg de agua caliente (70-80°C), y se adicionaron 4 kg de sacarosa y 5 kg de glicerol.

La solución transparente de beta-caroteno se adicionó sin enfriamiento a la fase acuosa en tanto que se usa un mezclador de alto corte y la solución resultante se homogenizó inmediatamente en un homogeneizador de alta presión. El tamaño promedio de gota estuvo por abajo de 200 nm.

Se probaron los parámetros de color para la solución acuosa de 10 mg de beta-caroteno en 1 litro L*= 82.5 a*= 11.5 b*=51.2 Ejemplo 4 Dispersión de Sólido en Líquido: Se mezclaron completamente 1 kg de beta-caroteno cristalino, 1.5 kg de lecitina de girasol des-aceitada, 2 kg de éster de azúcar, 100 g de vitamina C y 20 kg de agua para dar una mezcla homogénea después de la molienda en un molino de bolas. El tamaño de partícula del beta-caroteno molido fue de 0 .2-0.6 mhi.

Los parámetros de color se probaron en una solución de 10 mg de beta-caroteno en 1 litro de agua.

L*= 45.5 a*= 41.2 b*= 37.5 Dispersión de Líquido en Líquido: Se calentaron 1 kg de oleoresina de clavel moro, 1 kg de aceite MCT y 0.3 kg de mezcla de tocoferol con agitación constante a 150°C hasta que se obtuvo una solución transparente.

Se mezclaron 1.1 kg de Q-Naturele 200 (extracto de saponina) en 4.5 kg de agua caliente (70-80°C); se adicionaron 4.5 kg de sacarosa y 5 kg de glicerol.

La solución transparente de beta-caroteno se adicionó sin enfriamiento a la fase acuosa usando un mezclador de alto corte y la solución resultante se homogenizó inmediatamente en un homogenizador de alta presión. El tamaño promedio de gota estuvo por abajo de 200 nm.

Se probaron los parámetros de color para una solución de 10 mg de beta-caroteno en 1 litro de agua.

L*= 58.8 a*= 8.6 b*=50.8 Ejemplos de Aplicación Se eligió bebida de jugo de naranja al 5% como un modelo: a) se preparó un compuesto que consiste de concentrado de jugo de naranja, jarabe de azúcar, aceite sabor naranja y la siguiente formulación de beta-caroteno a.l) formulaciones de beta-caroteno: a.1.1) beta-caroteno convencional en forma de polvo, soluble en agua fría (CWS) preparado con almidón como un estabilizador (tal como la formulación de beta-caroteno al 10% soluble en agua fría (CWS) producida por DSM) se usó para colorear la bebida terminada con 3, 5 y 10 ppm de beta-caroteno. a.1.2) se usó la forma líquida de una mezcla de dispersión de beta-caroteno de líquido en líquido y dispersión de beta-caroteno de sólido en líquido en la combinación elegida (1-99%) para colorear la bebida terminada con 2, 3, 5 y 10 ppm de beta-caroteno. b) El compuesto coloreado se homogenizó en un homogenizador a presión de dos etapas: primera etapa 200 bars y segunda etapa a 50 bars. c) se preparó jarabe embotellado, usando el compuesto coloreado, homogenizado, jarabe de azúcar, ácido orgánico, ácido ascórbico (200 ppm en producto terminado) y pectina adicionada como un estabilizador. d) El jarabe embotellado se diluyó con agua para proporcionar la bebida terminada, deseada. e) La bebida se pasteurizó a 85°C en un baño caliente. f) Botellas de 500 mi de PET se rellenaron y se sellaron de forma rápida. g) Las botellas selladas se enfriaron inmediatamente en un baño de hielo a menos de 25°C. h) Las botellas se almacenaron en un gabinete con luz de día. i) Se llevo a cabo una serie de los siguientes análisis. 11) escala L.a.b por colorímetro (Hunter Lab) 12) valor de tono de color por colorímetro (Hunter Lab) 13) valor ce concentración de color por colorímetro (Hunter Lab) beta-caroteno 14) valor de concentración de color por espectrofotómetro (método E 1:1) Ejemplo 1 de Aplicación: El mezclado de una dispersión de líquido en líquido con una dispersión de sólido en líquido (ambas del Ejemplo 1) a una relación de 60:40 produjo una formulación que da el mismo tono a 10 ppm en comparación a bet -caroteno 10 ppm de 10% CWS (obtenida de DSM). Después de la pasteurización de la bebida, el tono del polvo DSM cambió de manea significativa, en tanto que la mezcla de la dispersión de líquido en líquido y la dispersión de sólido en líquido mantuvo un tono estable.

Ejemplo 2 de Aplicación: Una forma líquida de una mezcla de dispersión de líquido en líquido de beta-caroteno con una dispersión de sólido en líquido de beta-caroteno (del Ejemplo 2) a una relación de 60:40 se usó para colorear la bebida terminada con 3, 5 y 10 ppm de beta-caroteno.

Jugo de naranja pasteurizado vs. no pasteurizado, coloreado con beta-caroteno: 1. Los resultados indican que la intensidad del color (valor L) de la formulación CWS disminuyó significativamente a todos los niveles (valor L se incrementó) después de la pasteurización en tanto que la intensidad de color de la mezcla de dispersión líquida no cambia de manera significativa. 2. Los resultados indican que el tono rojo (valor "a") del formulación CWS disminuyó significativamente a todos los niveles (valores "a" disminuidos) después de la pasteurización en tanto que el tono rojo de la mezcla de dispersión líquida no cambia de manera significativa. 3. El resultado indica que el tono amarillo (valor "b") de la formulación CWS se incrementó de manera significativa en todos los niveles (valores "b" incrementados) después de la pasteurización en tanto que el tono amarillo de la mezcla líquida no cambia de manera significativa.

Las mediciones de L.a.b, y valor de tono El:l de la bebida de jugo de naranja pasteurizada coloreada con 5 y 10 ppm de beta-caroteno a partir de polvo DSM 10% CWS/S Vs. forma líquida de una mezcla 50:50 de una dispersión de líquido en líquido y una dispersión de sólido en sólido: 1. Los resultados indican que el valor de tono del jugo de naranja al 5% coloreado con 5 ppm de beta-caroteno usando la mezcla de dispersión de líquido en líquido y dispersión de sólido en líquido (natural y sintética) está cercano al tono del jugo coloreado conlO ppm de beta-caroteno de DSM 10% CWS/S (sintético). 2. Los resultados indican que el valor El:l del jugo de naranja coloreado con 5 ppm de beta-caroteno preparado de una mezcla de dispersión de líquido en líquido y sólido en líquido (natural y sintético) es 38-72% mayor que el valor El:l de jugo de naranja al 5% coloreado con la misma cantidad de beta-caroteno de DSM 10% CWS/S (sintético) 3. Los resultados indican que el valor El:l de jugo de naranja coloreado con 10 ppm de beta-caroteno preparado de una mezcla de dispersión de líquido en líquido y dispersión de sólido en sólido (natural y sintético) es 66-107% mayor que el valor El:1 de jugo de naranja al 5% coloreado con la misma cantidad de beta-caroteno de DSM 10% CWS/S (sintético) 4. Este resultado indica que el tono y concentración de jugo al 5% coloreado con beta-caroteno de una forma líquida de una mezcla de una dispersión de líquido en líquido y una dispersión de sólido en líquido es significativamente mayor que el tono y concentración de jugo al 5% coloreado con beta-caroteno de DSM 10% CWS/S. 5. Estos resultados confirman la observación organoléptica del tono y concentración de jugo de naranja al 5% coloreado con una mezcla de dispersión de líquido en líquido y dispersión de sólido en líquido en comparación al mismo jugo coloreado con DSM 10% CWS/S. 6. Los resultados indican que al menos se puede lograr un ahorro en el costo de 30% de beta-caroteno mediante el uso de una mezcla líquida de formulación de dispersión de líquido en líquido y dispersión de sólido en líquido de beta-caroteno, en comparación al uso de DSM 10% CWS/S. 7. Los resultados indican que la formulación natural y sintética de la mezcla líquida de formulación de dispersión de líquido en líquido y dispersión de sólido en líquido de beta-caroteno se comportan igual.

Ejemplo - preparación en polvo Polvo dispersable en agua fría Se mezclaron 300 g de una dispersión de sólido en líquido y 700 g de una dispersión de líquido en líquido y 100 g de almidón modificado se adicionaron en tanto que se agita de forma vigorosa. La mezcla entonces se secó inmediatamente por rociado para obtener un polvo estable soluble en agua fría. La operación de secado por aspersión se llevó a cabo en un secador por aspersión convencional.

En tanto que se han descrito modalidades de la invención a manera de descripción, será evidente que la descripción se puede llevar a cabo con muchas modificaciones, variantes y adaptaciones, sin apartarse de su espíritu sin exceder el alcance de las reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Una formulación colorante dispersable en agua que comprende una mezcla de (a) una dispersión de sólido en líquido de uno o más carotenoides con (b) una dispersión de líquido en líquido de uno o más carotenoides, en donde el tamaño promedio de partícula en la dispersión de sólido en líquido es menos de aproximadamente 600 nm, en donde el tamaño promedio de gota de la dispersión de líquido en líquido es menos de aproximadamente 200 nm, y en donde los carotenoides se seleccionan del grupo que consiste de beta-caroteno y luteína.

2. La formulación colorante dispersable en agua según la reivindicación 1, en donde los carotenoides en la dispersión de sólido en líquido no están encapsulados.

3. La formulación colorante dispersable en agua según la reivindicación 1, en donde la dispersión de sólido en líquido comprende cristales de carotenoides en un medio acuoso, y en donde el medio acuoso puede comprender además opcionalmente uno o más agentes tensoactivos.

4. La formulación colorante dispersable en agua según la reivindicación 1, en donde la dispersión de líquido en líquido comprende un carotenoide mezclado en un aceite dispersado en una solución acuosa que comprende uno o más de un éster de azúcar, una saponina, un áster de poliglicerol graso, un hidrocoloide y un poliol.

5. La formulación colorante dispersable en agua según la reivindicación 1, en donde el carotenoide es beta-caroteno.

6. La formulación colorante dispersable en agua según la reivindicación 1, en donde el carotenoide es luteína.

7. La formulación colorante dispersable en agua según la reivindicación 1, en donde los carotenoides comprenden beta-caroteno y luteína.

8. La formulación según la reivindicación 1, en donde la formulación está en forma líquida.

9. La formulación según la reivindicación 2, en donde la formulación está en una forma de polvo seco.

10. Un proceso para preparar una formulación colorante, en donde se puede controlar el tono de esta formulación, que comprende los pasos de: a) preparar una dispersión de sólido en líquido de carotenoide, en un medio líquido, en donde esta dispersión tiene un tamaño promedio de partícula de menos de 600 nm, y en donde las partículas sólidas de carotenoide no están encapsuladas en hidrocoloides; b) preparar una dispersión de líquido en líquido de carotenoide en medio líquido, en donde esta dispersión tiene un tamaño promedio de gota de menos de 200 nm; c) mezclar la dispersión de sólido en líquido con la dispersión de líquido en líquido; en donde el tono de la formulación se controla por medio de la alteración de la relación de la dispersión de sólido en líquido a la dispersión de líquido en líquido en la mezcla obtenida en el paso (c), a fin de obtener el tono deseado; y en donde el carotenoide es beta-caroteno, luteína o una mezcla de esto.

11. El proceso según la reivindicación 10, en donde el carotenoide es beta-caroteno.

12. Una formulación de beta-caroteno, dispersable según la reivindicación 1 para el uso en la coloración de productos alimenticios y de bebida.

13. Un equipo para el uso en una preparación de una formulación de beta-caroteno dispersable en agua tiene un tono deseado, que comprende: a) un recipiente para una dispersión de líquido en líquido de beta-caroteno, esta dispersión que tiene un tamaño promedio de gota por abajo de 200 nm; b) un recipiente de una dispersión de sólido en líquido de beta-caroteno de sólido en líquido, esta dispersión que tiene un tamaño promedio de partícula por abajo de 600 nm, en donde el beta-caroteno no está encapsulado en ningún hidrocoloide; y c) instrucciones para combinar los contenidos de los dos recipientes a fin de obtener una formulación del tono deseado.

14. Un producto alimenticio o de bebida que comprende una formulación de beta-caroteno dispersable en agua según la reivindicación 1.

15. Un método para coloreara un producto alimenticio o de bebida, en donde se puede controlar el tono de este producto, en donde el método comprende los pasos de: a) proporcionar una dispersión de sólido en líquido de beta-caroteno en un medio líquido, en donde esta dispersión tiene un tamaño promedio de partícula de menos de 600 nm, y en donde el beta-caroteno no está encapsulado en ningún hidrocoloide; b) proporcionar una dispersión de líquido en líquido de beta-caroteno en un medio líquido en donde esta dispersión tiene un tamaño promedio de gota de menos de 200 nm; c) adicionar las dos dispersiones definidas en los pasos (a) y (b) al producto alimenticio de bebida que se va a colorear; en donde la adición de las dos dispersiones en el paso (c) se puede lograr ya sea al mezclar cada dispersión conjuntamente antes de la adición, de manera alternativa, al adicionar cada dispersión de manera separada al producto alimenticio de bebida; y en donde se controla el tono de esta formulación por medio de la alteración de la relación de la dispersión de sólido en líquido a la dispersión de líquido en líquido que se adiciona al producto alimenticio de bebida en el paso (c), a fin de obtener el tono deseado.