MXPA97003517A - Proceso para preparar una mezcla de grasa y unacubierta de plastico que comprende una mezcla degrasa obtenida - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un proceso para preparar una mezcla de grasa que comprende interesterificar parcialmente una mezcla que comprende 20-90%de una grasa (a) y 10-80%de una grasa (b) utilizando un catalizador de enzima a un grado de conversión de 5-95%, donde la grasa (a) se selecciona del grupo que consiste de grasa láurica aceite líquido y sus mezclas y la grasa (b) es una grasa C16+ que tiene principalmente 16 y másátomos de carbono en las cadenas deácidos grasos constituyentes de la misma y que tiene por lo menos 40%SAFA. La grasa de la margarina que contiene tal mezcla de grasa y asimismo se proporcionan las cubiertas que se hacen con la misma. Se logran ahorros en costos y se pueden obtener propiedades mejoradas del producto.

Description

PROCESO PARA PREPARAR UNA MEZCLA DE GRASA Y UNA CUBIERTA DE PLÁSTICO QUE COMPRENDE UNA MEZCLA DE GRASA OBTENIDA La presente invención se refiere a un proceso para preparar una mezcla de grasa y de cubiertas de plástico que contienen tales mezclas de grasa. Para fabricar cubiertas de plástico con/sin emulsión, por ejemplo, margarina, puede utilizarse una grasa de margarina que tenga una relación bien balanceada de grasas líquidas y sólidas a través de toda el área de temperaturas de uso que normalmente es de 5°C a aproximadamente 20 °C. Se han realizado intentos históricos para satisfacer este objetivo utilizando mezclas de grasas naturales que tienen un contenido de sólidos suficientes, lo que resulta sin embargo en productos de una untabilidad, consistencia y sensación en la boca no satisfactorios. El uso de mezclas de grasas endurecidas a diferentes grados de saturación es otra aproximación, pero por razones nutricionales, en años recientes se expresa el deseo que el nivel de ácidos grasos saturados (SAFA) del componente triacil glicérido de las grasas debe mantenerse tan bajo como sea posible. Además, existen consumidores que en algunas ocasiones expresan cierta preocupación acerca de modificar químicamente las grasas, por ejemplo, por hidrogenación o endurecimiento, lo que puede resultar en una "transinsaturación si se involucra un endurecimiento parcial. Las grasas estructuradoras para las cubiertas de plástico, es decir, cubiertas con/sin emulsión se obtienen también por interesterificación, resultando en productos que tienen propiedades considerablemente mejoradas, sin embargo a expensas de costos considerables, particularmente si se involucra la interesterificación enzimática. La interesterificación enzimática se prefiere hoy en día sobre la interesterificación química ya que se efectúa bajo condiciones más suaves, y asemeja en forma estrecha a los procesos que ocurren ampliamente en la naturaleza. Por lo tanto, se considera un proceso más "natural". Sin embargo, hasta el momento los costos han sido prohibitivamente altos. Hemos encontrado una forma de reducir sustancialmente los costos. Mientras que en algunos casos los productos hechos con mezclas de grasa producidos de acuerdo a nuestro proceso de reducción de costos son indistinguibles desde el punto de vista sensorial de los productos hechos con mezclas de grasa de los procesos convencionales, hemos encontrado que se pueden obtener frecuentemente ventajas sensorialmente percibibles en el producto. La invención proporciona un proceso para preparar una mezcla de grasa que comprende interesterificar parcialmente una mezcla que comprende 20-90% de una grasa (a) y 10-80% de una grasa (b) utilizando un catalizador de enzima a un grado de conversión de 5-95%, donde la grasa (a) se selecciona del grupo que consiste de grasa láurica, aceite líquido y sus mezclas y la grasa (b) es una grasa de C^g+ que tiene principalmente 16 y más átomos de carbono en las cadenas de ácidos grasos constituyentes de la misma y que tiene por lo menos 40% de SAFA. Las modalidades preferidas del proceso se describen en las reivindicaciones 2-10. La invención comprende mezclas de grasa que se obtienen por este proceso. Una modalidad preferida de la mezcla de grasa se proporciona en la reivindicación 12. La invención también proporciona grasa de margarina que comprende 8-100% de la presente mezcla de grasa y 0-92% de aceite líquido y/o otra grasa, teniendo tal grasa de margarina un contenido de ácidos grasos transinsaturados menor a 10%; la invención también proporciona una cubiertas de plástico que comprende tal grasa de margarina. Las modalidades preferidas de la cubierta se dan en las reivindicaciones 15-16. Hemos estudiado extensivamente los mecanismos de la reacción de interesterificación enzimática entre las grasas. Hemos encontrado que a altos grados de conversión, todo tipo de factores contribuye crecientemente al costo. Notablemente el consumo de enzima, uno de los factores de costo principal, se incrementa dramáticamente. Para obtener mezclas de grasa valiosas que puedan proporcionar cubiertas con buenas propiedades o aun mejoradas, es importante la selección de grasas que son parcialmente interesterificadas y su relación de mezcla. Hemos encontrado que cuando se aplican otras grasas u otras relaciones de mezcla, se obtienen mezclas de grasa que son menos útiles que las alternativas convencionales. Hemos encontrado, que otro aspecto importante que afecta los costos es que la capacidad de producción se puede incrementar con nuestro proceso a una extensión mucho mayor que la proporcional al grado con el cual no se convertían las grasas. Por ejemplo, hemos determinado los costos relativos de la interesterificación enzimática como una función del giado de conversión para una mezcla de 35% de estearina de semilla de palma y 65% de estearina de aceite de palma, utilizando una 1,3 lipasa específica. Hemos obtenido los siguientes resultados.

Grado de conversión Costos de conversión (%) relativa (%) 0 0 20 5 40 11 60 20 70 26 100 100 La interesterificación enzimática se puede llevar a cabo de la manera convencional, excepto que la velocidad de flujo o el tiempo de reacción se adapta para obtener el grado deseado de conversión. La selección de enzima no es crítica, cualquier enzima que catalice la interesterificación de residuos de ácidos grados de triglicéridos se puede utilizar. Se prefiere la 1,3 lipasa específica. El proceso se realiza de preferencia utilizando un diseño continuo empleando por ejemplo un reactor de lecho empacado que contiene la enzima inmovilizada. En un proceso continuo, la esterificación puede controlarse regulando la velocidad de flujo o rendimiento de la mezcla de reacción con respecto a la cantidad de enzima. Mientras mayor sea el rendimiento, menor será el grado de conversión y menor será el precio. Alternativamente se puede utilizar una reacción de lote, por ejemplo, en un recipiente agitado. En los procesos de lote, el grado de conversión se puede controlar regulando el tiempo de reacción. Para un diseño de proceso dado, la velocidad de flujo o tiempo de reacción requerida para obtener una velocidad preseleccionada de conversión, varía dependiendo del uso previo del catalizador. Por lo tanto, la reacción debe monitorearse frecuentemente. Aunque la reacción se puede realizar en la presencia de un solvente, por ejemplo, hexano, no se utiliza de preferencia tal solvente. Al grado de conversión se le denomina en algunas ocasiones como velocidad de conversión o simplemente conversión, pero estas expresiones son menos correctas. El grado de conversión indica la extensión hasta la cual la reacción se ha desarrollado. Para los propósitos presentes se expresa como Grado de conversión = (Xt-Xo) / (Xeq-Xo) x 100% en donde X es una propiedad que se puede medir dependiendo de la composición molecular de la mezcla de triglicéridos que alcanza sus valores extremos en la composición antes del inicio de la interesterificación y en la composición obtenida después de llevar a cabo la interesterificación hasta completarla. Xo es el valor de X previo a la interesterificación Xeq es el valor de X después de realizar la interesterificación hasta completarla. Xt es el valor de X para la composición para la cual se determina el grado de conversión. Como X por ejemplo, se pueden utilizar adecuadamente los resultados del análisis de número de carbón (NC) o el análisis de CLAP de fase de plata. Si la grasa (a) es grasa láurica y la grasa (b) es una grasa rica en ácido C16 y C18, encontramos que CN44+CN46 es particularmente adecuado como X. CN44 indica el porcentaje de los triglicéridos de los cuales tres cadenas de ácido graso en conjunto tienen 44 átomos de carbono. Para CN46, las tres cadenas de ácido graso tienen en total 46 átomos de carbono. Si la grasa (a) es un aceite líquido, entonces se puede utilizar aceptablemente la CLAP de fase de plata. Principalmente, el utilizar el contenido de S3 es apropiado donde S3 indica los triglicéridos completamente saturados. Si el contenido de S3 en la grasa (b) es bajo, entonces será apropiado normalmente el contenido de S20, que indica los triglicéridos con 2 residuos saturados y 1 residuo de ácido oleico. El número de carbón y el análisis CLAP de fase de plata son técnicas bien conocidas. Los métodos se describen por ejemplo en EP 78.568 y JAOCS, (1991), 68 (5) . 289-293, respectivamente . El grado de conversión en el presente proceso es de preferencia de 20-93%, de mayor preferencia de 30-90% y especialmente de 50-90%. Se puede pensar probablemente que el mismo resultado se puede obtener utilizando una grasa de margarina en lugar de una mezcla parcialmente convertida, una mezcla de un componente totalmente convertido y componentes no convertidos en la relación correspondiente. Hemos encontrado sin embargo que esto no es así. Utilizar la mezcla parcialmente convertida es más atractivo, tanto por razones de costo como por las propiedades del producto resultante. Para obtener los resultados óptimos, en la mezcla que se interesterificará parcialmente, se utilizan de preferencia de 20-80% de grasa (a) y 80-20% de grasa (b) . Con respecto a la selección de la grasa (a) , se pueden utilizar grasa láurica, aceite líquido o una mezcla de los mismos. Por grasa láurica se entiende una grasa que tenga un contenido de residuos de ácido láurico de por lo menos 40%, de preferencia por los menos 45%. En la práctica, las grasas láuricas serán aceite de coco, aceite de semilla de palma o aceite de babassu, aunque en principio se pueden utilizar también grasas láuricas más raras. Para mejorar el efecto de estructura de las mismas, en una modalidad preferida, las grasas láuricas se fraccionan y la fracción de estearina de esas grasas como ocurren en la naturaleza se utilizan en la interesterificación. Aunque el efecto estructurante de las grasas láuricas puede incrementarse por endurecimiento, y en particular endurecerse totalmente antes de la interesterificación, esta opción es menos preferida que utilizar grasas láuricas no endurecidas que tengan relación con la naturalidad y otras consideraciones mencionadas aquí.

Los términos "grasa" y "aceite" se utilizan en esta especificación como sinónimos. Las grasas de las cuales se han retirado los constituyentes de baja fusión se indicarán como "fracciones de estearina". Una fracción de estearina para el propósito de esta descripción y de las reivindicaciones se define como una mezcla de triglicéridos o mezcla de grasas de la cual se han retirado por lo menos 10% de los constituyentes de baja fusión por cierta clase de fraccionación, es decir fraccionación seca o fraccionación por solvente. En forma semejante, una fracción oleína es una grasa de la cual se ha retirado por lo menos el 5% de los triglicéridos de alta fusión en un proceso de fraccionación. Una fracción media es una grasa de la cual, comparada con el material inicial, se han retirado por lo menos 3% de los triglicéridos de alta fusión y por lo menos 10% de los triglicéridos de baja fusión en un proceso de fraccionación que involucra por lo menos 2 etapas de separación. El término "aceite líquido" se utiliza en esta especificación para las mezclas de glicéridos que están libres de sólidos a 20°C, de preferencia a 10°C. De preferencia, el aceite líquido es aceite vegetal. Particularmente los aceites líquidos que contienen por lo menos 40% de ácidos grasos no saturados (UFA) y en particular ácidos grasos poliinsaturados (PUFA) , especialmente el ácido linoleico, son de gran importancia. Específicamente, el aceite líquido de preferencia comprende aceite de girasol, aceite de soya, aceite de colza, aceite de semilla de algodón, aceite de cacahuate, aceite de maíz, aceite de cártamo, aceite de linaza, un residuo de ácido altamente oleico que contenga una variedad del mismo, es decir, aceite de girasol altamente oleico, aceite de soya altamente oleico, aceite de colza altamente oleico, o una mezcla de 2 o más de estos aceites. Debido a la razón expresada anteriormente, las grasas C16+ son de preferencia grasas naturales endurecidas, sin embargo, que aún contienen por lo menos 40% de ácidos grasos saturados (SAFA) . La grasa (b) comprende de preferencia 65-100% de residuos de ácidos grasos que tienen una longitud de cadena de 16-24. Se prefiere particularmente que comprenda de 65-100% de residuos de ácidos grasos con 16-18 átomos de carbono en la cadena. En una modalidad preferida la grasa (b) comprende por lo menos 65% y de preferencia por lo menos 80% y de mayor preferencia por lo menos 90% de ácidos grasos saturados. Algunos ejemplos aceptables de grasas (b) son aceite de semilla de colza altamente esteárico, aceite de girasol altamente esteárico, aceite de soya altamente esteárico, aceite de palma altamente esteárico, fracciones medias o fracciones de estearina de las mismas, y mezclas de 2 o más de tales grasas. Sin embargo, como una opción menos preferida se pueden utilizar aceites naturales completamente endurecidos que tengan por lo menos 65% de ácidos grasos C16 y de cadena más larga. Si se desea que la grasa C16+ tenga un alto nivel de ácidos grasos saturados, se pueden utilizar fracciones de estearina de aceites C16+ que ocurren naturalmente, con lo que la hidrogenación anterior puede omitirse. Los términos "abasto duro" y "grasa dura" se refieren de aquí en adelante a triglicéridos de ácidos grasos de los cuales la mayoría, de preferencia por lo menos un 70%, de mayor preferencia por lo menos un 90%, de los ácidos grasos son saturados. Las mezclas de triglicéridos son sólidas a temperatura ambiente. El abasto duro puede comprender dos o más grasas duras diferentes. El término "grasa estructural" se utiliza más generalmente para indicar los componentes de grasa que contribuyen a la estructura de una margarina o cubierta a temperatura ambiente, típicamente 20 °C, sin implicar una preferencia para el estado altamente saturado. Por lo tanto, "grasa estructural" comprende el abasto endurecido así como otros componentes de grasa. Las siguientes tres modalidades son versiones preferidas distintas de nuestro proceso. A. La grasa (a) es grasa láurica, de preferencia estearina de semilla de palma o posiblemente aceite de semilla de palma completamente endurecida.

La grasa (b) comprende por lo menos 65% y de preferencia más residuos de ácidos grasos saturados (SAFA) . Se prefiere más la estearina de palma con un alto punto de fusión, por ejemplo, de una fraccionación por solvente. Como una alternativa, se puede utilizar, por ejemplo, el aceite de palma completamente hidrogenado. La mezcla de grasa resultante es un abasto duro, particularmente adecuado para usarse junto con grandes contenidos de aceite líquido, de preferencia por lo menos 75% calculado en base a la cantidad total de grasa, al hacer las así llamadas cubiertas de salud. Aunque en esta modalidad las propiedades estructurales de la mezcla parcialmente convertida pueden ser ligeramente menos pronunciadas que aquellas de la mezcla completamente convertida, las consideraciones de precio favorecen el uso de tal mezcla parcialmente convertida. En comparación con el abasto duro de una mezcla correspondiente de componentes completamente interesterificados y componentes no interesterificados, nuestra mezcla de grasa parcialmente convertida proporciona mejores resultados organolépticos. Una mezcla de abasto parcialmente convertida de un grado de conversión de por lo menos 50% se utilizará de preferencia a un nivel de 8 a 25% de grasa total. De preferencia en esta modalidad, el grado de conversión es de 60-90%.

El efecto estructural de la mezcla de grasa obtenida por interesterificación", cuando se utiliza como abasto duro es óptima si en la reacción de interesterificación se utiliza 30-50% de preferencia 30-40% de grasa láurica y 50-70% de preferencia de 60-70% de grasa C16+. B. La grasa (a) es grasa láurica no hidrogenada, de preferencia aceite de semilla de palma o aceite de coco. La grasa (b) es una grasa C16+ no hidrogenada, de preferencia que tiene un punto de fusión menor a 53 °C, por ejemplo, aceite de palma, estearina de palma de un proceso de fraccionación seco y similares. La mezcla de grasa resultante es una grasa estructural con propiedades de cristalización atractivas y una buena línea N. Estas se pueden utilizar en grandes cantidades en la grasa de margarina que se utilizará para fabricar el producto final. En comparación con el uso de componentes tales como el aceite de palma y/o estearina de palma junto con aceite de semilla de palma sin interesterificación, se obtienen varios beneficios, entre los cuales se encuentra una mejor contribución del contenido de grasas sólidas a diferentes temperaturas, lo que da al producto mejores propiedades sensoriales, una cristalización más rápida que permite una mayor velocidad de producción y reduce los riesgos de una cristalización separada del aceite de semilla de palma y de la estearina de palma durante la producción. Tal cristalización separada incrementa el riesgo de desarrollo de defectos en el producto durante el almacenaje y distribución. Por ejemplo, los productos se pueden volver sustancialmente más suaves si se someten a ciclos en la temperatura. En comparación con una grasa obtenida por interesterificación con una conversión completa de tales grasas, la mezcla de grasa presente reduce sustancialmente los riesgos del desarrollo de granulación en el producto. Por lo tanto, se puede utilizar en grandes cantidades. En esta modalidad se pueden obtener fácilmente ventajas sustanciales con grados muy bajos de conversión, por ejemplo 20%. De preferencia el grado de conversión es de 30-90%. Especialmente los grados de conversión bajos se pueden obtener con costos muy bajos. Estas mezclas de grasa se pueden utilizar en las grasas de margarina como componentes estructurales a un nivel bastante alto, por ejemplo, tanto como 50 ó 60%, es decir, para fabricar productos de empaquetadura firme que deben ser capaces de resistir temperaturas bastante altas. C. La grasa (a) es un aceite líquido y una grasa (b) es una grasa C16+ que comprende por lo menos 65% de SAFA, de preferencia 80-100%, y especialmente 90-100% de SAFA. Sin la interesterificación sólo se puede utilizar poca de tal grasa C16+ endurecida ya que de otra forma afectaría en forma adversa el derretimiento del producto en la boca. Al aplicar la interesterif icación para obtener la conversión completa, la grasa estructural se puede obtener con una contribución más deseable para las propiedades de la margarina o cubierta resultantes. Sin embargo, frecuentemente tales grasas estructurales cristalizan muy lentamente causando problemas en la producción. Con tal mezcla de grasa parcialmente interesterificada, de conformidad con la presente invención, encontramos que puede resultar una cristalización más rápida. En esta modalidad la cantidad de aceite líquido en la mezcla para interesterificarse es de preferencia de por lo menos 50%, y especialmente de 60-90%. Si la mezcla interesterificada se fracciona y se pretende utilizar la oleína como mezcla de grasa en la grasa de margarina para fabricar la cubierta o margarina, entonces se pueden incluir grandes cantidades de grasa (b) en la mezcla a interesterificarse, por ejemplo, de hasta 80%, de preferencia de 30-70%. Una variante de estas modalidades preferidas, que también proporciona mezclas de grasa muy útiles, utiliza como grasa (a) una combinación de grasa láurica y aceite líquido. De esta manera, las propiedades de la mezcla de grasa se pueden sintonizar en forma fina a la aplicación pretendida. En tal caso, al utilizar en las grasas (a) y (b) sólo componentes que no han sido hidrogenados, la mezcla a interesterificarse consiste de preferencia de 20-70% de grasa (b) 5-60% de grasa láurica 5-70% de aceite líquido La mezcla que es interesterificada parcialmente consiste de preferencia de la grasa (a) y la grasa (b) . En tal caso, al seleccionar productos no hidrogenados o cuidadosa, esencial y completamente hidrogenados para la interesterificación, el nivel del grupo trans ácidos grasos en la mezcla de grasa final se puede limitar fácilmente a menos de 10% y de preferencia a menos de 5% y en particular a menos de 1% y aún se puede reducir hasta 0.2%. Sin embargo, otras grasas, por ejemplo, la grasa parcialmente hidrogenada puede incluirse en esta mezcla, por ejemplo, hasta 25%. Sin embargo no se prefiere tal inclusión. Si se incluye tal otra grasa, de preferencia se asegura que el contenido del residuo de trans ácido graso en la mezcla de grasa final sea aún menor a 10%, de preferencia de 0-5%. El proceso puede incluir fraccionar la mezcla parcialmente interesterificada y recuperar una fracción para obtener la mezcla de grasa. Esto puede ser atractivo, por ejemplo, si la grasa (a) comprende aceite líquido y se recupera una fracción de oleína. La mezcla de grasa se puede utilizar como tal, por ejemplo, en ciertas aplicaciones de cocina, por ejemplo, en la fabricación de sopa. Para tal aplicación directa, se pueden incorporar pequeñas cantidades de aditivos en la mezcla de grasa, es decir, saborizante, colorante, lecitina, etc . Una "grasa de margarina" es una mezcla de grasa que es adecuada para utilizarse como única grasa en las cubiertas de plástico o en la margarina; la grasa de margarina incluye normalmente un abasto endurecido u otra grasa estructural y aceite líquido. Sin embargo, para ciertas aplicaciones, la mezcla de grasa se puede utilizar como grasa de margarina sin incorporación de aceite líquido, por ejemplo, para aplicaciones de pastelería o cubiertas para países tropicales si no se utiliza una distribución congelada. Por otro lado, para la fabricación de cubiertas suaves empacadas en tinas, se puede utilizar un muy alto contenido de aceite líquido en la grasa de margarina. La cantidad de mezcla de grasa en la grasa de margarina no deberá ser sin embargo menor a 8% para obtener los beneficios de la invención. Consecuentemente, la grasa de margarina comprende 8-100% de nuestra mezcla de grasa y 0-92% de aceite líquido y/u otra grasa. La otra grasa puede ser, por ejemplo, aceite de palma, oleína de palma, estearina de palma, una fracción media de palma, aceite de coco, aceite de semilla de palma, un residuo ácido altamente esteárico que contenga variedades de, por ejemplo, aceite de soya, aceite de colza, aceite de girasol, etc., grasa de leche y mezclas de dos o más de tales aceites deshidrogenados. Los aceites parcial o completamente hidrogenados se pueden incorporar también, pero esto no se realiza de preferencia. En cualquier caso debe asegurarse que el contenido de trans ácidos grasos no saturados de la grasa de margarina no exceda de 10%. De preferencia, es de 0-6%, y especialmente de 0-3%. La cantidad combinada de la mezcla de grasa y aceite líquido en la grasa de margarina es de preferencia de 50-100%, de mayor preferencia de 70-100% y especialmente de 85-100%. La grasa estructural de la grasa de margarina, es decir, toda la grasa a excepción del aceite líquido, comprende preferentemente de 30-100%, de preferencia de 50-100% y especialmente de 70-100% de la mezcla de grasa. Una combinación de dos o más mezclas de grasa diferentes de conformidad con la invención se pueden utilizar obviamente como una mezcla de grasa en la grasa de margarina. La grasa de margarina se puede utilizar como tal, opcionalmente en forma plastificada, es decir, como una grasa de cocina, manteca, etc. En tal caso, la grasa de margarina puede incluir pequeñas cantidades de aditivos, como por ejemplo, colorantes, emulsificantes , etc. De conformidad con una modalidad preferida, la grasa de margarina se utiliza en una cubierta plástica. Tal cubierta comprende una fase grasa y una fase acuosa. Ya sea una o ambas de las anteriores pueden constituir una fase continua. Si el producto comprende grasa sólo en una -fase dispersa, la plasticidad puede proporcionarse por agentes estructurales en la fase acuosa. Los métodos para realizarlo son bien conocidos en la técnica. De preferencia la cubierta tiene una fase de grasa continua. La grasa de margarina es particularmente adecuada para este tipo de cubierta. Para la estabilidad microbiológica del producto se prefiere adicionalmente que la fase acuosa de la cubierta constituya una fase dispersa. En una modalidad particularmente preferida, la cubierta es una con/sin cubierta de emulsión, es decir, que comprende una fase de aceite continua y una fase acuosa dispersa, comprendiendo la fase grasa, como grasa de margarina una grasa que incluye por lo menos 75% de aceite líquido y un abasto endurecido que comprende la presente mezcla de grasa. La cantidad del abasto endurecido en la grasa de margarina, de preferencia es de 8-25%, especialmente de 12-20%, consistiendo de preferencia el balance de aceite líquido. La cantidad de mezcla de grasa en el abasto endurecido es de preferencia de 70-100%, de mayor preferencia de 90-100%, especialmente de 100%. La composición de la fase grasa puede contener, aparte de la grasa de margarina, otros materiales tales como emulsificadores, vitaminas, saborizantes, etc. La fase acuosa puede comprender, aparte de agua, leche en polvo, saboriza-nte , preservativo, gomas, etc. En esta especificación todas las partes, proporciones y porcentajes se indican por peso a menos que se indique de otra forma; la cantidad de ácidos grasos en un aceite o grasa se basa en la cantidad total de ácidos grasos en tal aceite o grasa y la cantidad de grasa estructural, abasto endurecido y/o grasa endurecida en la composición de grasa, se basa en el peso total de la composición, a menos que se manifieste de otra forma. El contenido de grasa sólida (SFC) en esta descripción y en las reivindicaciones, se expresa como valor N, esencialmente como se define en Fette, Seifen, Anstrichmittel 80 180-186 (1978) . Para una mejor comprensión de la invención, se describirán algunas modalidades prácticas de la misma en los siguientes ejemplos. Para fabricar cubiertas se hace referencia a varios libros de texto relacionados, por ejemplo, The Chemistry and Technology of Edible Oils and Fats and their High Fat Products por G. Hoffmann; Academic Press London, 1989, página 319 ff y en particular la página 320-321. La dureza St de "Stevens", expresada en gramos, se determina después del equilibrio durante 24 horas a la temperatura de medición, utilizando un cilindro f de 4.4 mm en un Analizador de Textura Stevens-LFRA (ex Sistemas de Pesaje Avanzado Stevens, Dunmore , U.K.) con un rango de carga de 1000 g operado a condiciones "normales" y ajustado a una profundidad de penetración de 10 mm y una velocidad de penetración de 2.0 mm/s. La "poca consistencia" (a 34°C o una viscosidad de mPa . s a una velocidad de corte de 110 seg"1) se determina utilizando un Probador de viscosidad VT181, fabricado por Haake Bros., Berlín. La muestra de grasa se equilibra durante 3 días a 15°C y se lleva a 34°C en el Probador de Viscosidad. Primero se gira el disco del probador a la posición 1 por 1 minuto, después de coloca en la posición 4 y se realiza la lectura 30 segundos después.

EJEMPLO 1 Una estearina de aceite de palma fraccionada por solvente que tiene un contenido de ácido palmítico de 76.9% y una estearina de aceite de semilla de palma fraccionada en seco que tiene un contenido de ácidos grasos no saturados de 8.1% se mezclaron con una relación de 50:50 y subsecuentemente se interesterif icaron por medio de un catalizador enzimático. La reacción de interesterificación enzimática se llevó a cabo en un reactor de lecho, empacada a escala de laboratorio que contenía 75 g de la enzima soportada SP392 (disponible comercialmente de Novo) . La temperatura de la reacción fue 70°C y el flujo fue de 50 g/hora. Estas condiciones de reacción resultaron en una conversión del 97% calculada en base al análisis de número de carbono (Comparación 1) . Un segundo lote con la misma composición se interesterifico enzimáticamente bajo las mismas condiciones de reacción, con la excepción de que el flujo era de 180 g/hora. Esto resultó en un grado de conversión de 74% calculado en base al análisis de número de carbono (Ejemplo 1) . Ambos productos de reacción se utilizaron como abasto endurecido y se mezclaron con aceite de girasol completamente refinado en una relación de 15:85. A partir de estas grasas de margarina, se fabricaron cubiertas, Comparación 1 y Ejemplo 1, respectivamente. Las cubiertas tenían la siguiente composición general: 82.8% de grasa de margarina 0.15% de Admul 6203^ (Un emulsificador de monoglicérido ex Quest, Naarden, Holanda) 0.2% de CetinolR (Una composición de lecitina ex Unimills, Z ijndrecht, Holanda) 16.0% de agua 0.6% de leche en polvo descremada 0.1% de sorbato de potasio Las mezclas se procesaron a escala de laboratorio a través de una secuencia A-A-C convencional con un rendimiento de 5.5 kg/hr y un contenido de sólidos ex unidad C de 6.0%. "A" indica un intercambiador de calor de superficie estriada. "C" indica un cristalizador de agitación. Las líneas N de ambas grasas y los valores de dureza y poca consistencia de los productos de cubierta resultantes se proporcionan en la Tabla 1.

Tabla 1 Ambos productos mostraron buenas propiedades de untabilidad, plasticidad y exhibieron un comportamiento de fusión excelente. Los valores de poca consistencia (viscosidad a 34 °C) fueron muy bajos en comparación con las margarinas correspondientes en base a interesterificaciones de componentes hidrogenados. Un conjunto de expertos no pudo diferenciar entre los dos productos, aunque el producto con el grado de conversión más bajo contenía más triglicéridos trisaturados . Los productos mostraron buena estabilidad con un almacenamiento a largo plazo y ciclos de temperatura.

EJEMPLO 2 Se interesterificaron enzimáticamente 35 partes de aceite de semilla de palma y 65 partes de estearina de aceite de palma de un proceso de fraccionación en seco de multi-etapa como se describe en el ejemplo 1, excepto que el rendimiento se ajustó para obtener un grado de conversión de 92%. Para comparación se interesterifico completamente una mezcla de 35 partes de aceite de semilla de palma y 65 partes de estearina de aceite de palma de un proceso de fraccionación por solvente utilizando un catalizador químico de una manera convencional (comparación 2) .

Las grasas de margarina se prepararon mezclando 15% de cada una de estas grasas con 85% de aceite de girasol. Loe valores N de las grasas de margarina fueron: Se prepararon dos composiciones de fase grasa y de fase acuosa como se presenta a continuación: 69.7% de grasa de margarina 0.1% de monoglicérido 0.2% de lecitina p.m. de ß-caroteno 27.0% de agua 1.5% de sal 1.5% de polvo de suero de leche p.m. de ácido cítrico a un pH de 5.2 Se produjeron cubiertas continuas de grasa de la manera convencional utilizando una secuencia AAAC. La unidad C se operó a 200 rpm. El producto tenía una temperatura de 8.4°C al final de la línea. El contenido sólido de grasa en esa etapa del proceso era de 8-9% para ambas formulaciones. Los productos se rellenaron en tinas y se almacenaron a 5°C. Después de una semana de almacenamiento los valores Stevens a 5 y 20°C, y los valores de poca consistencia se midieron: Ej . 2 Comp . 2 S5 74 73 S20 43 34 Poca consistencia 274 266 Los productos se evaluaron por un conjunto de expertos. Ambos se encontraron con buenas condiciones. No existían diferencias sensoriales significativas entre ellos. Los productos se evaluaron nuevamente después de 9 semanas de almacenamiento. Ambos se habían vuelto más firmes. Ambos continuaban siendo buenos productos. No se observaron diferencias significativas entre ellos. Ambos productos también respondieron a los ciclos de temperatura de una manera muy similar. Este ejemplo muestra que la interesterificación química y la fraccionación por solvente se pueden reemplazar con el proceso más suave y natural de la interesterificación parcialmente enzimática de acuerdo con la invención y la fraccionación en seco, sin ningún efecto adverso sobre el perfil nutricional de la composición de ácidos grasos o de las propiedades del producto sensorialmente perceptible. Los valores de Stevens fueron en general ligeramente mayores, lo que para tal producto es mejor, para el Ej . 2 relativo a la Comp . 2.

EJEMPLO 3 Se repitió el Ejemplo 2 excepto que el rendimiento se adaptó para obtener un grado de conversión de 82%. Por comparación, utilizando los mismos materiales iniciales, el rendimiento se redujo para obtener un grado de conversión de 99% (Comp. 3) . Estas mezclas de grasa se utilizaron para preparar grasas de margarina con las siguientes composiciones: Ej . 3 Comp . 3 Mezcla de grasa 82% de conversión 15% Mezcla de grasa 99% de conversión - 13% Aceite de semilla de palma - 0.7% Estearina de aceite de palma - 1.3% Aceite de girasol 85% 85% El aceite de semilla de palma y la estearina de aceite de palma eran de los mismos lotes que se utilizaron para preparar las mezclas de grasa interesterificadas . El "grado promedio de conversión" de la grasa estructural de la Comp. 3 es ligeramente mayor que la del Ej . 3 ( [13 x 99 + (0.7 + 1.3) x 0] /15 u 86% comparado con 82%). Los valores N de las grasas de margarina fueron: Se prepararon cubiertas para estas grasas como se describe en el Ejemplo 2. Los productos se evaluaron por parte de un conjunto de expertos vendados. El grupo prefirió claramente los productos del Ej . 3 en comparación con la Comp. 3 en cuanto a su comportamiento de derretimiento, sabor y preferencia general.

EJEMPLOS 4 - 8 Se repitió el Ejemplo 3, excepto en que se sustituyó el aceite de semilla de palma con estearina de semilla de palma fraccionada en seco. El ensayo se realizó varias veces utilizando diferentes grados de conversión. La composición de la premezcla fue: 79.55 partes de grasa de margarina 0.15 partes de monoglicérido 16.0 partes de agua 0.6 partes de polvo de suero de leche La secuencia del Votator fue AAC . La composición de grasa de margarina y los resultados obtenidos fueron los siguientes: Grado de conversión Estos resultados muestran que los mejores productos son Ej . 4 y Ej . 5. El Ejemplo 6 tiene aún una textura aceptable; la poca consistencia es bastante alta, pero continúa siendo aceptable. El Ej . 7 y el Ej . 8 ilustran que para este tipo de productos los grados de conversión tan bajos como 53 y 43% son menos deseables ya que la poca consistencia continúa incrementándose y los productos se vuelven muy suaves.

EJEMPLOS 9 - 11 Se repitieron los Ejemplo 4, 5 y 6. Por comparación se realizó también una conversión a 98%. Este componente se utilizó junto con los componentes no interesterificados del mismo lote. Las composiciones utilizadas fueron las siguientes : Grado de conversión Aunque no se presentó una diferencia muy clara en la textura y untabilidad del Ej.~10 comparada con la Comp. 4 y del Ej . 11 comparada con Comp. 5, las muestras de los Ejemplos se encontraron que tenían un mejor derretimiento en la boca que las Comparaciones correspondientes .

EJEMPLOS 12 - 13 Como materiales iniciales se utilizaron aceite de semilla de palma y una fracción de estearina de aceite de palma obtenida por fraccionación en seco. Sus composición de ácidos grasos se midieron con un análisis de FAME GLC. La composición de los ácidos grasos en la posición- 2 de los triglicéridos se determinó de igual forma, utilizando una hidrólisis parcial de las posiciones 1,3 y GLC. Se obtuvieron los siguientes resultados: La mezcla de 50 partes de aceite de semilla de palma y 50 partes de estearina de palma se interesterificaron enzimáticamente en un reactor de lecho empacado, utilizando como catalizador la lipasa específica soportada 1,3, SP 392 (Mucor miehei, inmovilizada en Duolite, ex Novo Nordis , Dinamarca) . La temperatura a la cual se llevó a cabo la reacción fue de 70°C. No se utilizó solvente. La reacción se llevó a cabo a diferentes velocidades de flujo y utilizando diferentes cantidades de enzima en el lecho empacado para obtener diferentes grados de conversión. Se produjo una pequeña cantidad de producto a una velocidad de flujo suficientemente baja para obtener una muestra suficiente para el análisis de un producto 100% convertido. Los productos obtenidos, así como los materiales iniciales y la mezcla 1:1 previa a la interesterificación se analizaron para su número de carbono. Se obtuvieron los siguientes resultados: GC : Grado de Conversión * 100% MC : Mezcla Convertida Los CN44 y CN46 obtenidos para la mezcla 100% convertida son concordantes con un estimado del CN44 y el CN46 calculados de la composición del material inicial utilizando la hipótesis 1,3 aleatoria. La tabla muestra que CN44 y CN46 cambian mayormente entre la mezcla no convertida y la mezcla 100% convertida, mientras que en sus extremos ocurren para estas dos mezclas. Por lo tanto, C 44+C 4g pueden utilizarse aceptablemente para calcular el grado de conversión de los productos obtenidos. Se midieron el contenido de grasa inicial de los productos y de la mezcla inicial 1:1 no convertida. Se obtuvieron los siguientes resultados: EJEMPLOS 14 - 15 Utilizando las mezclas de grasa interesterificada de los Ejemplos 12 y 13 y de la Comparación 6 y aceite de semilla de palma y estearina de aceite de palma de los mismos lotes que los utilizados en estos ejemplos, se produjeron una serie de grasas de margarina mezclando los componentes junto con aceite de girasol en las siguientes proporciones: *GC ~ (Promedio) grado de conversión de la grasa estructural Los valores N de las grasas de margarina fueron: Utilizando estas grasas de margarina se produjeron premezclas de composiciones de fase grasa y de fase acuosa como se presenta a continuación: composición de fase grasa 76.60 partes de grasa de margarina 0.10 partes de monoglicérido 0.15 partes de lecitina 0.15 partes de una solución de ß-caroteno composición de fase acuosa 18.90 partes de agua 0.30 partes de sal 0.70 partes de polvo de suero de leche 0.10 partes de sorbato de potasio p.m. ácido cítrico a pH 4.8 Se produjeron margarinas utilizando una secuencia A-C-A-C. Las unidades A se operaron a 800 rpm, las unidades C a 150 rpm. La temperatura de la premezcla fue 55°C. La temperatura después de la segunda unidad A fue de 7°C en todos los casos, la temperatura después de la última unidad C fue de 9.5°C. En esta etapa del proceso, las formulaciones contenían todas 16-17% de grasa cristalizada. Los productos se rellenaron en tinas y se almacenaron a 10°C. Los productos fueron evaluados por un conjunto de expertos vendados después de una semana de almacenamiento, después de que las muestras fueron acondicionadas a 15°C durante 24 horas. El producto de la comparación 9 fue rechazado. Su derretimiento en la boca era muy deficiente y su untabilidad también fue muy deficiente. Los otros 4 productos se juzgaron como aceptables pero de éstos, la comparación 8 fue la que menos agradó ya que ella tenía un deficiente comportamiento de derretimiento. La comparación 7 se derretía muy rápidamente en la boca, lo que no fue apreciado por algunos expertos. En general la muestra del Ej . 14 fue la que más agradó. Los hallazgos en relación al derretimiento en la boca concordaron con las expectativas en vista de los valores N de las grasas de margarina. Deshecho, nos sorprendió la gran diferencia entre N30 y N35 entre el Ejemplo 15 y la Comparación 8. Las muestras también fueron caracterizadas por sus valores Stevens y valores de poca consistencia . Un conjunto de muestras paralelo de los mismos ensayos de producción fueron probados en cuanto a su estabilidad a los ciclos de temperatura. Estas muestras se almacenaron primero durante 2 días a 10°C, después 12 horas a 5°C y 12 horas a 20°C, este ciclo de 5°C y 20°C se repitió 2 veces más y después las muestras se almacenaron nuevamente a 10°C durante 2 días. Para estas muestras se midieron también los valores Stevens y de poca consistencia. Todas las muestras se acondicionaron durante 24 horas a la temperatura de medición para las mediciones de los valores de Stevens y el valor de poca consistencia a 15°C. Los siguientes fueron los resultados obtenidos: Corop. 7 Ej 14 EJ 15 Comp . 8 Comp 9 N- C" N C N C N C N C s, 156 175 203 184 294 189 3S8 213 461 346 S,o 159 94 147 107 195 109 231 120 32B 97 Sis 62 54 63 47 72 49 69 60 132 99 s» 31 33 32 28 29 30 31 32 45 57 Poca consistencia 78 68 184 114 262 222 336 364 . 480 480 N : Almacenado a 10°C C : Muestras sometidas a ciclos de temperatura Los resultados de las muestras N son concordantes con 2Los hallazgos del conjunto de expertos. La poca consistencia de la Comp. 7 es muy baja, mientras que aquellas de las Composiciones 8 y 9 son altas. Los valores Stevens para la Comp. 9 fueron bastante altas, afectando en forma adversa la untabilidad. Después de los ciclos de temperatura, la poca consistencia de la Comp. 7 se vuelve aún ligeramente menor. Aquellos de los Ejemplos 14 y 15 mejoran en parte, mientras que la Comp. 8 se deteriora. La poca consistencia de la Comp. 9 permanece inaceptablemente alta. Los valores Stevens muestran que después de los ciclos de temperatura, especialmente los productos de las Composiciones 8 y 9 se vuelven mucho más suaves a las temperaturas menores. Tal suavizado es indeseable ya que causa que los productos cambien perceptiblemente después de que el consumidor los ha dejado algunas veces en la mesa del desayuno por cierto tiempo. El suavizado para los otros productos es menor con los ciclos de temperatura. Estos ensayos muestran que con la interesterificación parcial se pueden obtener productos de una calidad comparable a la utilización de conversión completa. Para algunos usuarios los productos parcialmente convertidos pueden ser aún más preferidos. La comparación del Ej . 15 con la comparación 9 muestra que una interesterificación de tan sólo un grado de conversión de 29% mejora dramáticamente las propiedades del producto. ~ La comparación del Ej . 15 con Comp. 8 muestra adicionalmente que la conversión parcial proporciona mejores resultados que utilizar una mezcla de componentes completamente convertidos y componentes no convertidos que tienen en general el mismo grado de conversión promedio.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para preparar una mezcla de grasa que comprende ínteresterificar parcialmente una mezcla que comprende de 20-90% de una grasa (a) y 10-80% de una grasa (b) utilizando un catalizador enzimático a un grado de conversión de 5-95%, caracterizado porque la grasa (a) se selecciona del grupo que consiste de grasa láurica, aceite líquido y sus mezclas; y la grasa (b) es una grasa Clg+ que tiene principalmente 16 y más átomos de carbono en las cadenas de ácidos grasos constituyentes de la misma y que tiene por lo menos 40% de SAFA.

2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el grado de conversión es de 20-93%, de preferencia de 30-90%, de mayor preferencia de 50-90%.

3. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la grasa (b) Clg+ comprende de 65-100% de ácidos grasos que tienen una longitud de cadena de 16-24, de preferencia de 16-18 átomos de carbono.

4. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque la grasa láurica no está endurecida.

5. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque la grasa láurica es una fracción de estearina de una grasa que ocurre en la naturaleza .

6. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque la grasa (b) Clg + es un aceite natural completamente hidrogenado.

7. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque la grasa (b) Clg + es un aceite natural, una fracción de estearina de un aceite natural o una mezcla de las mismas .

8. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque comprende la mezcla 30-50%, de preferencia de 30-40% de grasa láurica y 50-70%, de preferencia 60-70% de la grasa (b) Clg+.

9. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque el aceite líquido comprende aceite de girasol, aceite de soya, aceite de colza, aceite de semilla de algodón, aceite de cacahuate, aceite de maíz, aceite de cártamo, aceite de linaza, un ácido altamente oleico que contiene variedades de las mismas, o una mezcla de 2 o más de los anteriores.

10. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 1-9, caracterizado porque la mezcla parcialmente interesterificada se fracciona y se recupera una fracción .

11. La mezcla de grasa que se obtiene por el proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1-10.

12. La mezcla de grasa de conformidad con la reivindicación 11 caracterizada porque comprende menos de 10% y de preferencia menos de 5% y en particular menos del 1% de grupos de trans ácidos grasos no saturados.

13. La grasa de margarina caracterizada porque comprende 8-100% de la mezcla de grasa de conformidad con las reivindicaciones 11-12 y 0-92% de aceite líquido y/u otra grasa, teniendo las grasa de margarina un contenido de trans ácidos grasos no saturados menor al 10%.

14. La cubierta plástica caracterizada porque comprende una grasa de margarina, de conformidad con la reivindicación 13.

15. La cubierta de conformidad con la reivindicación 14 caracterizada porque comprende una fase de grasa continua y una fase acuosa dispersa.

16. La cubierta de conformidad con la reivindicación 15 caracterizada porque comprende por lo menos 15% de fase acuosa, comprendiendo la grasa de margarina por lo menos 75% de aceite líquido y un abasto endurecido que comprende la mezcla de grasa de las reivindicaciones 11-12.