ES2333179T3 - Producto solido que comprende gotas de aceite. - Google Patents
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Abstract
Producto sólido que comprende gotas de aceite que presentan un diámetro comprendido en el intervalo de entre 0,1 y 100 micrómetros, proteínas reticuladas en la interfaz de dichas gotas y cualquier compuesto polar de bajo peso molecular entre las interfaz de las proteínas reticuladas, seleccionando dicho compuesto de bajo peso molecular de entre el grupo que consiste de glicerol y sacarosa.
Description
Producto sólido que comprende gotas de
aceite.
La presente invención se refiere a un sólido que
comprende gotas de aceite, así como al procedimiento para producir
dicho producto sólido y a la utilización de dicho producto.
El documento WO nº 2005/110370 se refiere a una
emulsión de aceite en agua en la que las gotas de agua muestran una
estructuración de tamaño nanométrico, con dominios hidrofílicos. El
objetivo es proporcionar dominios hidrofílicos en gotas de aceite y
no un producto oleaginoso sólido. La patente US nº 5.248.509, que
presenta el mismo objetivo, se refiere a un producto que contiene
grasas comestibles, que comprende una emulsión de dos fases grasas
diferenciadas. Finalmente, la patente US nº 5.620.734 se refiere a
un alimento acabado que presenta grandes regiones de una fase
mesomórfica de surfactante comestible, pero no un producto
oleaginoso sólido.
En el mercado ya se conocen productos sólidos
basados en aceites. Es el caso, por ejemplo, de margarina. La
desventaja de la margarina es que el aceite que se utiliza para la
preparación de dicho producto se encuentra hidrogenado, conduciendo
a la saturación de los enlaces dobles entre carbonos. En la
actualidad se conoce en el campo de la nutrición que es mejor
evitar dicha hidrogenación y mantener la insaturación de los enlaces
dobles. El mantenimiento del nivel de insaturación del aceite
presenta beneficios positivos para la salud del consumidor.
El objetivo de la presente invención es producir
un producto oleaginoso sólido sin hidrogenar el aceite
utilizado.
La presente invención se refiere a un producto
sólido que comprende gotas de aceite que presentan un diámetro
comprendido en el intervalo de entre 0,1 y 100 micrómetros,
proteínas reticuladas en la interfaz de dichas gotas y cualquier
compuesto polar de bajo peso molecular entre las interfaces de las
proteínas reticuladas, seleccionando dicho compuesto de bajo peso
molecular de entre el grupo que consiste de glicerol y sacarosa.
En la presente memoria, la expresión "gotas de
aceite" se refiere a partículas sustancialmente esféricas, por
ejemplo partículas polihédricas.
La distribución de tamaños de las gotas se mide
mediante dispersión de la luz utilizando un aparato Malvern
MasterSizer.
Más preferentemente, el aceite utilizado se
selecciona de entre el grupo que consiste de triglicéridos de
cadena intermedia (MCT), aceite de oliva, aceite de girasol, aceite
de parafina y aceite mineral.
La proteína utilizada en el producto de la
invención se selecciona de entre el grupo que consiste de proteínas
lácteas y proteínas de la soja. Más preferentemente, se utiliza
\beta-caseína y
\beta-lactoglobulina para el producto de la
invención. También puede utilizarse caseinato sódico.
También resulta posible que el producto sólido
de la invención contenga glutaraldehído o transglutaminasa. Ésta no
es la realización preferente de la invención.
La cantidad de aceite se encuentra comprendida
entre 90% y 100%. En la memoria, todos los % se proporcionan en
peso. La cantidad de proteína se encuentra comprendida entre 0,1% y
5%. La cantidad de compuesto intersticial de bajo peso molecular es
de, como máximo, 2%.
La presente invención también se refiere a un
procedimiento para la preparación del producto sólido indicado
anteriormente, en el que:
- se dispersa un aceite en una solución de
proteínas, rindiendo una emulsión,
- la emulsión se homogeneiza y se lava con
agua,
- se añade glutaraldehído o transglutaminasa o
se calienta la emulsión concentrada, y
- se añade un compuesto intersticial polar de
bajo peso molecular, seleccionando dicho compuesto de bajo peso
molecular de entre el grupo que consiste de glicerol y sacarosa.
Según la realización preferente de la invención,
la emulsión se calienta a aproximadamente 80ºC durante
aproximadamente 10 a 60 minutos, en ausencia de agentes
reticulantes enzimáticos o químicos.
Según una segunda realización, la emulsión se
vierte en el mismo volumen de solución acuosa de glutaraldehído al
1%, se deja un tiempo determinado y se lava para separar el
glutaraldehído no reaccionado.
Según una tercera realización, la emulsión se
vierte en el mismo volumen de 1 unidad/g de transglutaminasa.
La presente invención también se refiere a la
utilización del producto oleaginoso sólido tal como se ha indicado
anteriormente, en la que dicho aceite sólido se utiliza en forma de
inclusión o matriz en productos alimentarios para incluir aceite
solidificado no hidrogenado. La cantidad de producto oleaginoso
sólido añadido en el producto alimentario puede variar muy
ampliamente. Por ejemplo, la cantidad puede encontrarse comprendida
entre 0,1% y 99%. No es crítico cuál es el tipo de producto
alimentario en el que puede añadirse el producto sólido. Por
ejemplo, puede añadirse en productos culinarios de cualquier
tipo.
Según otra característica de la invención, el
producto de la misma se utiliza en productos cosméticos en forma de
matriz sólida de encapsulamiento para compuestos lipofílicos. En
este caso, la cantidad de producto utilizada también puede variar
ampliamente. Esta cantidad puede variar entre 0,1% y 99%.
Según una característica adicional de la
invención, puede explotarse la utilización del producto oleaginoso
sólido por sus propiedades de lubricación de baja viscosidad.
El producto de la invención puede presentar la
capacidad de reemulsificarse (un buen modo de utilización en el
área culinaria) o no presentar la capacidad de reemulsificarse (un
buen modo de utilización en el área de los cosméticos y
lubricantes).
Finalmente, la presente invención también se
refiere a un método para obtener un aceite sólido con composición
heterogénea de celdas, en la que dicho aceite sólido se prepara
según el procedimiento descrito anteriormente, mediante la mezcla
de dos emulsiones oleaginosas diferentes.
A continuación, se proporciona la descripción,
haciendo referencia a las figuras.
La figura 1 muestra la estructura interna de un
gel que resulta de una emulsión monodispersada, creada con un
diámetro de gota de 80 \mum, según revela la microscopía confocal.
Con el fin de obtener una imagen de la fase proteica, se añade
rodamina a una concentración de 10^{-10} M a la fase de agua
tamponada a pH = 7,0 que se utiliza en la última etapa de
lavado.
La figura 2 muestra la rehidratación de un gel
basado en aceite de parafina térmicamente reticulado con
R = 0,5 \mum. Los cuadrados blancos muestran la distribución de radios de las gotas de la emulsión creada tras la reticulación. Los cuadrados negros muestran la distribución de radios de las gotas de la emulsión obtenida tras la rehidratación del gel seco utilizando tampón imidazol 20 mM, pH = 7,0. La figura muestra que el procedimiento es completamente reversible, el tamaño de partícula de las gotas permanece igual al de la emulsión inicial.
R = 0,5 \mum. Los cuadrados blancos muestran la distribución de radios de las gotas de la emulsión creada tras la reticulación. Los cuadrados negros muestran la distribución de radios de las gotas de la emulsión obtenida tras la rehidratación del gel seco utilizando tampón imidazol 20 mM, pH = 7,0. La figura muestra que el procedimiento es completamente reversible, el tamaño de partícula de las gotas permanece igual al de la emulsión inicial.
El compuesto polar de bajo peso molecular se
detecta mediante reemulsificación del producto sólido en agua y
análisis de la composición del agua que contiene dicho compuesto
polar de bajo peso molecular.
La parte siguiente de la memoria se proporciona
haciendo referencia a los ejemplos.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una emulsión gruesa de aceite en agua
en la que la fase dispersada presentaba un diámetro de 0,5 \mum
mediante vertido gradual bajo agitación continua de MCT en una
solución de proteínas al 1% en peso de pH = 7,0. La solución de
proteínas puede tamponarse (solución de imidazol 20 mM, método de
grado no alimentario) o el pH puede ajustarse a 7,0 con hidróxido
sódico (método de grado alimentario).
La emulsión gruesa se homogeneizó durante 300
segundos utilizando una unidad de dispersión giratoria o, para los
tamaños de gota más pequeños, un homogeneizador de alta presión. La
velocidad/presión de cizalla determina el tamaño medio de gota del
molde de emulsión y en consecuencia el tamaño medio de celda.
Se deja reposar la emulsión durante
aproximadamente 1 hora para permitir la adsorción completa de las
proteínas. A continuación, la emulsión se lava, es decir, se
eliminan las proteínas en solución, no adsorbidas, mediante
dilución. Lo anterior se consigue permitiendo que la emulsión se
separe en un matraz de decantación o, para las emulsiones más
finas, mediante centrifugación. La fase acuosa se separa y la
emulsión concentrada se diluye nuevamente con aproximadamente 5
veces su volumen de agua (método de grado alimentario) o de tampón
de imidazol 20 mM,
pH = 7,0. Esta etapa se repite dos veces, resultando en la dilución de dos órdenes de magnitud en la fase continua de las proteínas no adsorbidas. La irreversibilidad de la adsorción de las proteínas indicada anteriormente permite obtener emulsiones estables con cantidades muy reducidas de proteína no adsorbida. Las proteínas no adsorbidas pueden utilizarse nuevamente.
pH = 7,0. Esta etapa se repite dos veces, resultando en la dilución de dos órdenes de magnitud en la fase continua de las proteínas no adsorbidas. La irreversibilidad de la adsorción de las proteínas indicada anteriormente permite obtener emulsiones estables con cantidades muy reducidas de proteína no adsorbida. Las proteínas no adsorbidas pueden utilizarse nuevamente.
Las moléculas de proteína adsorbidas se
reticulan para garantizar la estabilidad de la capa de proteínas
durante la separación posterior de la fase continua. La
reticulación de las proteínas adsorbidas se consigue químicamente
mediante la utilización de glutaraldehído, rindiendo un material de
grado no alimentario.
La emulsión lavada y concentrada se vierte en el
mismo volumen de solución tamponada de glutaraldehído al 1% en peso
de pH = 7,0, para garantizar la reticulación de las moléculas de
proteínas, evitando simultáneamente la reticulación entre
partículas. La emulsión diluida se somete a agitación suave durante
5 minutos. La emulsión reticulada se lava para separar el
glutaraldehído no reaccionado de una manera similar a la utilizada
en la etapa 3, anteriormente, con el fin de obtener una emulsión
concentrada con proteínas interfaciales reticuladas. Este método
rinde un material de grado no alimentario.
Se añade glicerol o
D(+)-sacarosa a las emulsiones concentradas y
separadas hasta alcanzar una concentración de 0,5% en peso bajo
agitación suave. La emulsión concentrada se moldea en un recipiente
de proporción anchura:altura elevada, y se deja secar durante un
periodo de 72 horas bajo ventilación a temperatura ambiente,
rindiendo un gel transparente lipídico.
La medición de las gotas de aceite con un
aparato Malvern MasterSizer proporciona un diámetro del orden de 80
micrómetros.
\vskip1.000000\baselineskip
Otra manera de reticular las proteínas es
utilizando TGasa. La emulsión lavada y concentrada se vierte en el
mismo volumen de solución 1 U/g de TGasa y se somete a agitación
suave durante 1 hora. A continuación, la emulsión se lava para
separar la TGasa y el excipiente de la TGasa no adsorbidos de una
manera similar a la utilizada en la etapa 3, anteriormente, y se
deja en el estado diluido a 55ºC durante aproximadamente 10 horas.
Al ser una proteína, la TGasa se adsorbe concurrente e
irreversiblemente a la interfaz aceite-agua. La
etapa de lavado garantiza que no se produzca ningún desplazamiento
importante del pH durante el periodo de 10 horas a 55ºC. Este
método rinde un material de grado alimentario.
Se añade glicerol o
D(+)-sacarosa las emulsiones concentradas y
separadas hasta alcanzar una concentración de 0,5% en peso bajo
agitación suave. La emulsión concentrada se moldea en un recipiente
de elevada proporción anchura:altura y se deja secar durante un
periodo de 72 horas bajo ventilación a temperatura ambiente,
rindiendo un gel transparente lipídico.
La medición de las gotas de aceite con un
aparato Malver MasterSizer proporciona un diámetro del orden de 80
micrómetros.
\vskip1.000000\baselineskip
Otra manera de reticular las proteínas es el
calentamiento de la emulsión.
La emulsión lavada y concentrada se calienta a
80ºC en un horno y se mantiene a dicha temperatura durante 1 hora.
Este método rinde un material de grado alimentario.
Se añade glicerol o
D(+)-sacarosa a las emulsiones concentradas y
separadas hasta alcanzar una concentración de 0,5% en peso bajo
agitación suave. La emulsión concentrada se moldea en un recipiente
de elevada proporción anchura:altura y se deja secar durante un
periodo de 72 horas bajo ventilación a temperatura ambiente,
rindiendo un gel transparente lipídico.
La medición de las gotas de aceite con un
aparato Malvern MasterSizer proporcionó un diámetro del orden de 80
micrómetros.
Claims (17)
1. Producto sólido que comprende gotas de aceite
que presentan un diámetro comprendido en el intervalo de entre 0,1
y 100 micrómetros, proteínas reticuladas en la interfaz de dichas
gotas y cualquier compuesto polar de bajo peso molecular entre las
interfaz de las proteínas reticuladas, seleccionando dicho compuesto
de bajo peso molecular de entre el grupo que consiste de glicerol y
sacarosa.
2. Producto sólido según la reivindicación 1, en
el que el producto oleaginoso se selecciona de entre el grupo que
consiste de triglicéridos y aceites de hidrocarburos.
3. Producto sólido según la reivindicación 3, en
el que el producto oleaginoso se selecciona de entre el grupo que
consiste de triglicérido de cadena intermedia, aceite de oliva,
aceite de girasol, aceite de parafina y aceite mineral.
4. Producto sólido según cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que la proteína se selecciona de
entre el grupo que consiste de proteínas lácteas y proteínas de la
soja.
5. Producto sólido según la reivindicación 4, en
el que la proteína se selecciona de entre el grupo que consiste de
\beta-lactoglobulina y
\beta-caseína.
6. Producto sólido según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, que contiene glutaraldehído adicional.
7. Producto sólido según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, que contiene transglutaminasa adicional.
8. Producto sólido según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que la cantidad de proteína se
encuentra comprendida entre 0,1% y 5% en peso.
9. Producto sólido según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que la cantidad de compuesto
intersticial de bajo peso molecular es, como máximo de 2%.
10. Procedimiento para la preparación de un
producto sólido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en
el que:
- se dispersa un aceite en una solución de
proteínas para rendir una emulsión,
- la emulsión se homogeneiza y se lava con
agua,
- se añade glutaraldehído o transglutaminasa o
se calienta la emulsión concentrada, y
- se añade un compuesto intersticial polar de
bajo peso molecular, seleccionando dicho compuesto de bajo peso
molecular de entre el grupo que consiste de glicerol y sacarosa.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el que la emulsión se calienta a 80ºC durante aproximadamente 10
minutos.
12. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el que se vierte la emulsión en el mismo volumen de solución acuosa
de glutaraldehído al 1% en peso, se deja un periodo de tiempo
determinado y se lava para separar el glutaraldehído no
reaccionado.
13. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el que la emulsión se vierte en el mismo volumen de transglutaminasa
1 unidad/g.
14. Utilización del producto sólido según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que dicho producto
sólido se utiliza como inclusión o matriz en productos alimentarios
para que incluya aceite solidificado no hidrogenado.
15. Utilización del producto sólido según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que dicho producto
sólido se utiliza en productos cosméticos como matriz sólida de
encapsulamiento para compuestos lipofílicos.
16. Utilización del producto sólido según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que dicho producto
sólido se utiliza debido a sus propiedades de lubricación de baja
viscosidad.
17. Método para obtener un aceite sólido con una
composición heterogénea de celdas, en el que dicho aceite sólido se
prepara según el procedimiento de las reivindicaciones 10 a 13,
mediante la mezcla de dos emulsiones de aceite diferentes.
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