ES2637660T3 - Producto de bicarbonato de sodio - Google Patents

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ES2637660T3 ES13721983.8T ES13721983T ES2637660T3 ES 2637660 T3 ES2637660 T3 ES 2637660T3 ES 13721983 T ES13721983 T ES 13721983T ES 2637660 T3 ES2637660 T3 ES 2637660T3
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Abstract

Un producto de bicarbonato de sodio que comprende partículas que contienen bicarbonato de sodio y un material orgánico que es sólido a temperatura ambiente, las partículas de dicho producto tienen una estructura compuesta de cristalitas de bicarbonato de sodio individuales unidas entre sí en la partícula en donde más del 95% en volumen de las partículas tienen un tamaño de menos de 200 μm y en donde hay partículas del producto que son huecas y están formadas de una cubierta externa de dichas cristalitas, preferiblemente en donde las partículas huecas son de forma general esferoide y la cubierta está compuesta de cristalitas con forma general similar a bastoncillos.

Description

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Producto de bicarbonato de sodio.
La presente invencion se refiere a bicarbonato de sodio y mas particularmente a la preparacion de un producto de bicarbonato de sodio que resulta eminentemente adecuado para utilizar en aplicaciones en las que se necesita la generacion de dioxido de carbono al igual que en otras aplicaciones. El bicarbonato de sodio es eminentemente adecuado para utilizar como agente fermentador (leudante) en la preparacion de productos alimenticios cocidos, p. ej. productos fritos, grillados y horneados, (p. ej. alimentos batidos, tortas, galletitas, etc.) y es tambien eminentemente adecuado para su utilizacion en areas que no pertenecen al ambito de la gastronomfa en las que se requiere la generacion de dioxido de carbono, por ejemplo como agente formador de espuma (formador de burbujas) para artfculos plasticos y de goma. El bicarbonato de sodio tambien se aplica en el uso de productos qufmicos industriales y domesticos para la limpieza, y en desodorizacion y neutralizacion. Tambien tiene otros usos en aplicaciones antimicrobianas.
El bicarbonato de sodio (tambien conocido como hidrogenocarbonato de sodio y bicarbonato de soda) tiene la formula qufmica NaHCO3. El bicarbonato de sodio tiene aplicaciones en areas diversas, que incluyen principalmente: gastronomfa, salud y bienestar ffsico, limpieza y como biocontrol de plagas. En cuanto al cuidado de la salud, ha sido usado como ingrediente activo en pasta dentffrica, como antiacido para tratar la indigestion / pirosis y como suplemento para atletas en eventos de velocidad exigida. En forma de pasta es un limpiador domestico muy efectivo. Tambien es una manera eficaz de controlar el desarrollo de hongos y esta registrado en los Estados Unidos de America por el Ente de Proteccion Ambiental (Environmental Protection Agency) como biopesticida. Se lo comercializa ademas como suplemento de alimento para ganado, en particular como agente regulador del pH para el rumen. Otros usos incluyen desodorantes para ropa / libros y para limpiar pinturas (decapado con soda caustica).
El bicarbonato de sodio es utilizado asimismo en la cocina asiatica para tiernizar carnes. El bicarbonato de soda puede reaccionar con acidos en los alimentos, incluyendo la Vitamina C (acido L-ascorbico). Tambien es usado en empanados, por ejemplo para alimentos fritos, con el objeto de incrementar la crocantez.
El bicarbonato de sodio es usado en el plateado de oro y platino, la industria de la curtiembre, tinturas e intermediarios, detergentes, para tratar lanas y seda, como ingrediente activo en matafuegos, en el tratamiento de gases de combustion, como disipador explosivo, en ceramica, en goma y plasticos, como componente de fluidos de perforacion petrolffera, en el control de plagas y en la industria del papel y la pulpa.
En particular, el bicarbonato de sodio ha sido utilizado muchfsimos anos como agente de fermentacion en la preparacion de artfculos comestibles cocidos, donde la “fermentacion” es el resultado de la liberacion de dioxido de carbono del bicarbonato de sodio. Esto puede ocurrir en general segun uno de dos mecanismos. Uno es la reaccion del bicarbonato de sodio con un acido que puede estar presente en forma natural en los componentes con los que se prepara el alimento o puede ser incorporado aparte. Segun este mecanismo, el bicarbonato de sodio sirve como “polvo de hornear” que comprende una mezcla de bicarbonato de sodio y un componente acido tal como un fosfato acido o cremor tartaro. El segundo mecanismo consiste en la descomposicion termica de bicarbonato de sodio para producir el dioxido de carbono.
Aunque el bicarbonato de sodio se descompone durante la preparacion de los alimentos, los iones de sodio contenidos en el bicarbonato de sodio todavfa permanecen en la comida. Ahora se sabe que cantidades excesivas de sodio en la dieta son un factor que contribuye al aumento de la presion sangufnea, lo que se convierte en un factor de riesgo para que se desencadene el accidente cerebrovascular. Por esto, las agencias gubernamentales encargadas de la salud de la poblacion tienen la mira puesta en la reduccion de la ingesta de sodio. Una fuente importante del consumo de sodio es la sal de mesa (cloruro de sodio) de uso extendido para sazonar las comidas. Otra fuente importante de la ingesta de sodio resulta del uso del bicarbonato de sodio como agente de fermentacion, particularmente en el caso de aquellas personas que consumen artfculos de confiterfa, como tortas y galletitas, con mayor asiduidad.
A primera vista podrfa considerarse que para reducir la ingesta de sodio bastarfa con disminuir, por una parte, la cantidad de sal de mesa (cloruro de sodio) que se usa en la preparacion de productos alimenticios y por otra parte, la cantidad de bicarbonato de sodio que se usa como agente de fermentacion en la preparacion de productos alimenticios. Sin embargo, esta perspectiva basica da lugar a distintas tematicas como la relativa a la reduccion de las cantidades de cloruro de sodio y bicarbonato de sodio que se emplean en la preparacion de alimentos. Con respecto al cloruro de sodio, es necesario un cierto grado para el “sabor” de la comida (a mucha gente no le gusta la comida preparada sin sal de mesa). Por el contrario, se necesita una determinada cantidad minima de bicarbonato de sodio para generar suficiente dioxido de carbono para la adecuada “fermentacion” del producto alimenticio.
La patente WO 2009/133409 A (Eminate Ltd) da a conocer un producto de sal que se prepara atomizando una mezcla compuesta por cloruro de sodio disuelto en un solvente (preferentemente agua) y un material organico que es solido en condiciones de temperatura ambiente (preferentemente tambien disuelto en el solvente), y evaporando el solvente de las partfculas atomizadas. El procedimiento puede ser eficaz, por ejemplo, mediante secado por
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atomizacion. El material organico que se usa en relacion con lo que expone la patente WO 2009/133409 puede ser, por ejemplo, un carbohidrato tal como maltodextrina o Goma Arabiga.
El producto obtenido de acuerdo con la patente WO 2009/133409 comprende partfculas huecas, de forma general esferoide, de tamano muy pequeno. Asf, por ejemplo, mas del 95% de las partfculas puede tener un tamano inferior a 50 pm, con un tamano promedio de partfcula en el intervalo de aproximadamente 5 pm a 10 pm. El producto de sal puede ser utilizado en cantidades mas bajas que las necesarias con la sal convencional para conseguir el mismo impacto de sabor. Otras ventajas del producto de sal expuesto en la patente WO 2009/133409 son que no es higroscopica (razon por la cual permanece fluida durante periodos prolongados a pesar de su pequeno tamano) y el producto de sal es util en el horneado del pan, donde el uso de cantidades menores de sal no tiene efecto adverso en el proceso de produccion del pan (generalmente es necesario usar cantidades mayores de sal convencional para la produccion satisfactoria de pan).
Ahora hemos descubierto con sorpresa que se puede elaborar un producto de bicarbonato de sodio con varias propiedades ventajosas, como se detallara con mayor minuciosidad en lo que sigue, tomando como base metodos de la clase divulgada en la patente WO 2009/133409.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion se proporciona un producto de bicarbonato de sodio que comprende partfculas que contienen bicarbonato de sodio y un material organico que es solido a temperatura ambiente, las partfculas de dicho producto tienen una estructura compuesta de cristalitas de bicarbonato de sodio individuales unidas entre sf en la partfcula en donde mas del 95% en volumen de las partfculas tienen un tamano de menos de 200 pm y en donde hay partfculas del producto que son huecas y estan formadas de una cubierta externa de dichas cristalitas.
Los tamanos de las partfculas mencionados en la presente con relacion al producto de bicarbonato de sodio de la invencion estan expresados “en volumen” y han sido determinados usando un difractometro laser Malvern Mastersizer 2000 con un accesorio de polvo seco Scirocco 2000. La configuracion de “Modo de analisis” del difractometro fue “Proposito General (fino)” con el compuesto (cuyo tamano de partfcula ha de medirse) colocado en bicarbonato de sodio.
En un segundo aspecto, la presente invencion proporciona un metodo para producir el producto de bicarbonato de sodio que comprende las siguientes etapas:
(i) preparar una mezcla acuosa que comprende bicarbonato de sodio y un material organico hidrosoluble que es solido a temperatura ambiente, tanto el bicarbonato de sodio como el material organico se disuelven por lo menos de manera parcial en la fase acuosa, y
(ii) atomizar dicha mezcla y evaporar el agua para producir un producto de bicarbonato de sodio en el que las partfculas de dicho producto tienen una estructura compuesta de cristalitas de bicarbonato de sodio individuales unidas entre sf en la partfcula en donde mas del 95% en volumen de las partfculas tienen un tamano de menos de 200 pm y en donde hay parfculas del producto que son huecas y estan formadas de una cubierta externa de dichas cristalitas.
El producto de bicarbonato de sodio de acuerdo con el primer aspecto de la invencion tiene una serie de propiedades ventajosas y sorprendentes. Con los ensayos se ha visto que, comparando peso por peso, el producto de bicarbonato de sodio de la invencion genera significativamente mas dioxido de carbono que el bicarbonato de sodio convencional. Como alternativa, se puede generar el mismo volumen de dioxido de carbono empleando una cantidad mas pequena de producto de bicarbonato de sodio de acuerdo con la invencion que con el bicarbonato de sodio convencional. Esto se debe al tamano pequeno de las partfculas del producto de bicarbonato de sodio y su estructura hueca.
En terminos generales, por lo tanto, el producto de bicarbonato de sodio de acuerdo con la invencion puede ser usado para generar dioxido de carbono para cualquier aplicacion donde dicha generacion (sic).
El bicarbonato de sodio puede ser usado como agente fermentador en la preparacion de alimentos cocidos en cantidades menores que el bicarbonato de sodio convencional sin dejar de proporcionar niveles adecuados de dioxido de carbono para la funcion de fermentacion y producir productos con buenas caracterfsticas de sabor y textura. De este modo se incorpora menos sodio (proveniente del bicarbonato de sodio) en la comida, lo que claramente brinda beneficios a la salud.
Otro uso del bicarbonato de sodio, basado en su mayor capacidad para generar dioxido de carbono, es como agente formador de espuma (formador de burbujas) para plasticos y goma.
Otras propiedades ventajosas relacionadas con el producto de bicarbonato de sodio producido de acuerdo con la invencion son el incremento de la actividad antimicrobiana (p. ej. actividad antibacteriana / antifungica) asf como el incremento de la actividad desodorizante y neutralizante en comparacion con el bicarbonato de sodio convencional.
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Nuevamente, creemos que esto se debe al tamano pequeno de las partfculas del producto producido de acuerdo con la invencion.
Otras aplicaciones del bicarbonato de sodio producido de acuerdo con el metodo de la invencion son todas aquellas aplicaciones detalladas en la introduccion de esta memoria descriptiva.
El hecho de que un producto de bicarbonato de sodio de acuerdo con la invencion, y que tiene propiedades ventajosas como las detalladas mas arriba, pueda obtenerse usando un metodo basado en el que aparece en la patente WO 2009/133409 es sorprendente por varias razones. En primer termino, la invencion de la patente WO 2009/133409 se refiere exclusivamente a la elaboracion de productos a base de cloruro de sodio y no contiene ningun atisbo de sugerencia con respecto a la aplicacion de los metodos de produccion revelados allf a compuestos capaces de proporcionar evolucion gaseosa. En segundo lugar, nuestro trabajo experimental ha demostrado que el procedimiento divulgado en la patente WO 2009/133409 no es aplicable a la produccion de partfculas huecas a partir de las sales inorganicas estrechamente similares, es decir bicarbonato de potasio, bicarbonato de amonio y carbonato de sodio. Asimismo, nos ha resultado imposible producir partfculas huecas empleando cloruro de potasio, cloruro de calcio o cloruro de magnesio.
El producto de bicarbonato de sodio de acuerdo con la invencion es tal que mas del 95% (como ideal el 100%) en volumen de las partfculas tienen un tamano de menos de 200 pm. Mis preferiblemente, mas del 95% (y como ideal el 100%) en volumen de las partfculas tendra un tamano de partfcula de mencpmd ei nfc5!& o ms preferiblemente menos de 125 pm, y todavfa mas preferiblemente menos de 100 pm (por ejemplo, todas las partfculas con un tamano en el intervalo de 2 pm a 100 pm. Para todos estos intervalos de tamanos (por ejemplo, 95% en volumen de la partfcula tiene un tamano de menos de 200 pm), el tamano medio de las partfculas esta preferiblemente en el intervalo de 50 pm a 100 pm.
Formas de realizacion adicionales del primer aspecto de la invencion proporcionan un producto de bicarbonato de sodio en el que mas del 95% (y como ideal el 100%) en volumen de las partfculas tienen un tamano de menos de 75 pm. Por ejemplo mas del 95% (y como ideal el 100%) en volumen de las partfculas puede tener un tamano de menos de 50 pm. El producto puede ser de una forma tal que mas del 75% en volumen de las partfculas tienen un tamano de menos de 30 pm. El producto puede tener un tamano medio de partfcula de 10 a 20 pm y puede tener una estrecha distribucion del tamano de las partfculas. En otras formas de realizacion, el tamano medio de las partfculas puede estar en el intervalo de 2 a 10 pm.
El producto de bicarbonato de sodio de la invencion comprende partfculas que son huecas. Las partfculas huecas constituiran por lo menos una fraccion del producto y preferiblemente comprenderan por lo menos 30% de las partfculas, mas preferiblemente por lo menos 40%, e incluso mas preferiblemente comprenderan una proporcion sustancial del producto, esto es, mas del 50%. La proporcion de partfculas huecas es preferiblemente de por lo menos 60%, mas preferiblemente por lo menos 70%, y todavfa mas preferiblemente por lo menos 80%, e incluso mas preferiblemente por lo menos 90%. En principio, el ideal es el 100%, pero en la practica puede haber 50-90% de partfculas huecas. Todas las partfculas “no huecas” en el producto seran, por supuesto, partfculas solidas compuestas de bicarbonato de sodio y el material organico. La fraccion de partfculas solidas en el producto dependera del metodo para producir el producto de bicarbonato de sodio (ver mas adelante). El porcentaje de partfculas huecas puede calcularse sobre una base numerica examinando el producto con un aumento adecuado (por ejemplo, en un micrografo electronico de barrido) y contando la cantidad de partfculas huecas en comparacion con las partfculas solidas. Por lo comun, bastara con un aumento de x500 a x2000 para este fin, aunque la persona experta en la tecnica podra seleccionar sin dificultad el valor mas apropiado.
Las partfculas huecas en el producto de bicarbonato de sodio de la invencion estan compuestas de una cubierta externa formada de cristalitas de bicarbonato de sodio individuales unidas entre sf para formar la cubierta, que ademas rodea la cavidad interior hueca de la partfcula. La cubierta puede estar “completa” en el sentido de que la cavidad interior hueca esta totalmente rodeada por la cubierta. Como alternativa, la cubierta podrfa no estar totalmente completa. A nuestro entender, la estructura de estos productos de bicarbonato de sodio huecos es unica. Cuando se hace la observacion con un microscopio electronico de barrido, con un aumento apropiado (p. ej. x5000), las formas de realizacion preferidas del producto de acuerdo con la invencion tienen partfculas individuales que a la vista resultan de forma general esferoide (aunque no necesariamente esferoides en sentido estrictamente geometrico) y poseen una estructura hueca en la que la cubierta esta compuesta de pequenas cristalitas de bicarbonato de sodio con una forma general de bastoncillos.
Normalmente, el producto de bicarbonato de sodio de la invencion comprendera 80% a 95% de bicarbonato de sodio, basado en el peso total del bicarbonato y el material organico. El producto puede comprender, por ejemplo, 84% a 95% en peso de bicarbonato de sodio sobre la misma base.
El material organico incorporado en la partfcula, y que mantiene la cohesion de las partfculas huecas que tienen una cubierta compuesta de cristalitas individuales puede ser uno cualquiera de una serie de materiales que son, por lo menos de manera parcial, y de manera ideal sustancialmente, hidrosolubles. El material puede ser, por ejemplo, un polfmero natural o sintetico. Si el producto de bicarbonato de sodio esta destinado al uso en la alimentacion, entonces el material deberfa ser uno que resulte aceptado para los fines alimentarios. El material puede ser, por
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ejemplo, un carbohidrato, por ejemplo, un oligosacarido o un polisacarido. Como alternativa, el material puede ser una protema. Tambien se pueden utilizar mezclas de estos tipos de polfmero. Si el polfmero es un carbohidrato, entonces puede ser, por ejemplo, uno o varios de maltodextrina (p. ej. Fibresol), Goma Arabiga, almidon (p. ej. almidon de mafz, almidon de papa o almidon de porotos de soja, solubles), hidroxipropil celulosa, Merigel (almidon), Miramist SE (Almidon modificado), Promitor L70 (Glucofibra soluble), Goma de Algarrobo (goma Genu), Maltosweet 120 (Maltodextrina), Goma Gellan, Bajo Acilo (Kelcogel F), Pululano, Goma Xantana (Keltrol T) y Pectina (pectina Genu).
Ejemplos de polfmeros sinteticos que se pueden usar incluyen polietilenglicol. El polietilenglicol puede tener, por ejemplo, un peso molecular en el intervalo 200-9500.
Tal como ya se indico, el producto de bicarbonato de sodio de acuerdo con la invencion tiene multiples usos. Uno de estos es como agente leudante en la elaboracion de productos alimenticios, para los cuales el producto tiene la ventaja particular de que puede ser usado en cantidades menores que las del bicarbonato de sodio convencional, con lo cual se reduce la cantidad de sodio en los alimentos. Como agente leudante, el producto de bicarbonato de sodio puede ser usado con una fuente de acido leudante o no. Por consiguiente, en determinadas aplicaciones, el producto de bicarbonato de sodio puede ser usado sin fuente de acido leudante, en cuyo caso la generacion de dioxido de carbono depende solamente del calor. En otras aplicaciones, el producto de bicarbonato de sodio es utilizado junto con una fuente de acido leudante, por lo cual el dioxido de carbono se genera por la reaccion de estos dos componentes.
El producto de bicarbonato de sodio puede formularse en forma de un polvo de hornear que comprende una fuente de acido leudante ademas del producto de bicarbonato de sodio, donde el acido leudante sirve para reaccionar con el bicarbonato de sodio para generar dioxido de carbono.
Por lo tanto, de acuerdo con un tercer aspecto de la presente invencion, se proporciona una formulacion de polvo de hornear que comprende una mezcla mtima del producto de bicarbonato de sodio de la invencion con una fuente de acido leudante.
La formulacion de polvo de hornear de acuerdo con la invencion puede incorporar ademas, tal cual se acostumbra, un agente para mejorar el almacenamiento que sirve a los efectos de aumentar la vida media del producto. El agente para mejorar el almacenamiento puede ser, por ejemplo, un agente antiaglomerante como se usa habitualmente en los polvos de hornear. El agente para mejorar el almacenamiento puede ser uno que sirva para impedir la reaccion entre el producto de bicarbonato de sodio y la fuente de acido leudante (el agente para mejorar el almacenamiento sirve efectivamente para “separar” estos dos componentes en su forma en polvo e inhibir la reaccion, lo que permite aumentar la vida media).
La fuente de acido leudante incorporada a la formulacion de polvo de hornear de acuerdo con el tercer aspecto de la invencion puede ser cualquier fuente de las utilizadas en los polvos de hornear convencionales. La fuente puede ser, por ejemplo, pirofosfato acido de sodio (SAPP), pirofosfato de calcio monohidratado (MCP), fosfato monocalcico anhidro (AMPC), o fosfato de sodio y aluminio (SALp).
Una formulacion de polvo de hornear de acuerdo con la invencion puede comprender, por ejemplo, una mezcla mtima de 28% a 32% del producto de bicarbonato de sodio, 43% a 47% en peso de la fuente de acido leudante y 23% a 27% en peso de un agente para mejorar el almacenamiento.
El agente para mejorar el almacenamiento puede ser, por ejemplo, una harina de baja humedad.
El producto de bicarbonato de sodio de la invencion puede ser usado (con una fuente de acido leudante o sin ella, segun se requiera) para producir productos alimenticios cocidos en los que es necesaria la actividad leudante. Estos metodos pueden ser absolutamente convencionales y comprender la preparacion de una mezcla a partir de la cual se cocinara el producto, mezcla que incorpora el producto de bicarbonato de sodio, y cocinar la mezcla para elaborar el producto alimenticio. Solo como ejemplo, la coccion puede consistir en hornear, asar, grillar, frefr o cocer a la plancha. Sin embargo, el uso del producto de bicarbonato de sodio de la invencion (con una fuente de acido leudante o sin ella, segun se requiera) puede ser aplicado en todo el espectro de operaciones de coccion en las que sea necesaria la actividad leudante.
A manera de ejemplo particular, el producto de bicarbonato de sodio de la invencion puede ser usado (idealmente junto con una fuente de acido leudante tal como la de una formulacion de polvo de hornear) para la elaboracion de artmulos horneados, por ejemplo, tortas, muffins, etc. para la elaboracion de tales artmulos horneados, el producto de bicarbonato de sodio (por ejemplo, en una formulacion de polvo de hornear) puede ser incorporado en una masa batida, masa o alguna otra mezcla destinada al horneado producida a traves de tecnicas puramente convencionales. Como alternativa al uso de una formulacion de polvo de hornear “prepreparada” (esto es, que comprende una mezcla mtima que contiene el producto de bicarbonato de sodio y la fuente de acido leudante), es posible introducir el producto de bicarbonato de sodio y la fuente de acido leudante como componentes separados en la mezcla. El producto de bicarbonato de sodio de la invencion tambien puede emplearse para sustituir totalmente, o en parte, a las sales (esto es, cloruro de sodio) que normalmente estanan incluidas en la receta. El uso del producto de
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bicarbonato de sodio de la invencion (en lugar de bicarbonato de sodio convencional y quizas tambien como sustituto de la sal) genera productos horneados con menor contenido de sodio que los productos convencionales. Es posible llegar a una reduccion del sodio, por ejemplo del 25% al 50%, sin que por ello se deje de elaborar un producto con buenas caracterfsticas de textura y sabor.
El producto de bicarbonato de sodio de acuerdo con la invencion se prepara a partir de una composicion acuosa que contiene bicarbonato de sodio y el material organico hidrosoluble, donde tanto el bicarbonato de sodio como el material organico se disuelven por lo menos de manera parcial en la fase acuosa. Seguidamente se atomiza la composicion acuosa en condiciones de evaporacion del agua de las gotitas atomizadas para producir el producto de bicarbonato de sodio en partfculas.
El material organico deberfa ser uno que de por si es solido en condiciones de temperatura ambiente. Lo ideal es que el material sea solido en el intervalo de temperaturas de 15°C a 35°C, mas preferiblemente 15°C a 25°C, aunque se vera tambien que podrfa ser un solido a temperaturas por afuera de estos intervalos. El material organico es soluble en agua, idealmente a temperatura ambiente. Ya se han mencionado aquf los ejemplos de materiales organicos adecuados.
El bicarbonato de sodio usado para el proceso es preferiblemente uno que comprende (excluyendo el agua de cristalizacion) por lo menos 95% en peso de bicarbonato de sodio (esto es, por lo menos 95% en peso puro), mas preferiblemente por lo menos 95% e idealmente 100% en peso de bicarbonato de sodio, sobre la misma base.
La mezcla acuosa (a partir de la cual se elabora el producto de bicarbonato de sodio de la invencion) comprende tanto el material organico como el bicarbonato de sodio disueltos, por lo menos de manera parcial, en agua. La mezcla puede ser una solucion homogenea y ademas estar saturada con respecto al bicarbonato de sodio. Como alternativa, la mezcla acuosa puede ser una suspension en la que hay bicarbonato de sodio suspendido (esto es, sin disolver). En una suspension asf, la fase acuosa puede estar saturada con respecto al bicarbonato de sodio. Asimismo, en una suspension asf, el material organico estara en general totalmente disuelto, de modo que los unicos solidos suspendidos seran los del bicarbonato de sodio. El uso de una mezcla fntima que comprende una suspension de bicarbonato de sodio tiene ventajas en terminos de viabilidad comercial del proceso. Sin embargo, el uso de una suspension da ciertamente lugar a un producto de bicarbonato de sodio que contiene una cantidad relativamente menor de las partfculas huecas en comparacion con el uso de una solucion en la que todo el bicarbonato de sodio esta disuelto. Como se observa en las micrograffas electronicas, la partfcula “no hueca” (esto es, solida) puede presentar una tendencia a ser de tamano mayor que las partfculas huecas, aunque aun asf siguen siendo de menor tamano que las del bicarbonato de sodio del cual se preparo la mezcla acuosa al comienzo.
La mezcla acuosa comprendera en general 0,1 a 70 g (por ejemplo, 0,1 a 40 g, a 50 g o a 60 g) del material organico por litro de agua y puede comprender, por ejemplo, hasta 1000 g de bicarbonato de sodio por litro de agua. Mas preferiblemente, la mezcla acuosa contendra 100 a 1000 g de bicarbonato de sodio por litro de agua, y todavfa mas preferiblemente, 400 a 700 g, sobre la misma base.
La cantidad del bicarbonato de sodio en la mezcla acuosa por lo comun excedera de manera considerable la del material organico. En general, la relacion ponderal del bicarbonato de sodio al material organico en la mezcla acuosa estara en el intervalo 5:1 a 50:1, preferiblemente 5:1 a 35:1, mas preferiblemente 5:1 a 15:1, y con maxima preferencia 8:1 a 12:1.
Tal como ya se indico, el producto de bicarbonato de sodio de la invencion es producido por atomizacion de la mezcla acuosa en condiciones de evaporacion de agua de las gotitas atomizadas. Se puede emplear una temperatura elevada para la etapa de evaporacion (por ejemplo, 50°C a 100°C, preferiblemente 65°C a 75°C). La evaporacion puede efectuarse usando un efecto de ciclones de aire caliente.
La etapa de atomizacion y evaporacion puede efectuarse usando un aparato convencional de secado por atomizacion, por ejemplo, provisto de un atomizador giratorio, atomizador de corriente dual, boquilla de fluido dual o boquilla de alta presion. A los efectos de producir tandas pequenas del producto de bicarbonato de sodio, puede resultar adecuado un equipo Buchi Mini Spray Dryer B-290. Los secadores industriales Niro o Stork pueden ser usados para la elaboracion comercial del producto.
La naturaleza del producto (en terminos de intervalo de tamano de las partfculas, tamano medio de de las partfculas, fraccion de partfculas huecas, etc.) puede ser determinada por la naturaleza de las condiciones usadas en el proceso. Asf, por ejemplo, se pueden elaborar productos en los que sustancialmente todas las partfculas son de menos de 20 pm en escala baja, usando una mezcla acuosa homogenea y un equipo Buchi Mini Spray Dryer B-290. Los productos obtenidos mediante esta tecnica pueden comprender una fraccion relativamente alta de partfculas huecas. Como alternativa, el uso de una mezcla acuosa que comprende una suspension de bicarbonato de sodio secada por atomizacion en un secador por atomizacion de escala industrial (por ejemplo, un secador por atomizacion Niro) presentara una tendencia a producir productos de mayor tamano y una fraccion mas baja de partfculas huecas. Otros parametros que pueden variarse para controlar la naturaleza del producto de bicarbonato de sodio obtenido consisten en el tipo de atomizador empleado, la velocidad del atomizador, el contenido de solidos de la mezcla acuosa, y su velocidad de flujo hacia el aparato de secado por atomizacion.
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En vista de que el metodo de la invencion permite obtener un producto que comprende partfculas huecas, se apreciara que la densidad aparente del producto sera inferior a la del material inicial de bicarbonato de sodio. En general, la densidad aparente del producto estara en el intervalo de 80% a 98% con respecto a la del material inicial de bicarbonato de sodio.
Para la produccion del producto de bicarbonato de sodio a escala industrial (por ejemplo, usando un secador por atomizacion Niro), una tecnica perfectamente apropiada es la de preparar una mezcla acuosa que comprende una suspension del producto de bicarbonato de sodio (donde la fase acuosa contiene bicarbonato de sodio disuelto (posiblemente a saturacion) y material organico disuelto) a temperatura ambiente, y luego suministrar la mezcla acuosa al secador por atomizacion.
Si a pesar de todo se desea preparar un producto de bicarbonato de sodio con partfculas de tamano algo menor que las que se pueden preparar en un secador por atomizacion industrial, hemos descubierto una tecnica particular especialmente ventajosa. Esta tecnica comprende las siguientes etapas:
(i) preparar una primera solucion acuosa de un material organico hidrosoluble que es solido a temperatura ambiente mediante un proceso de disolucion efectuado de modo tal que la temperatura de la solucion acuosa no sobrepasa los 30°C, donde dicha solucion acuosa contiene 0,1 a 40 g del material organico por litro de agua;
(ii) calentar la primera solucion acuosa preparada en la etapa (i) hasta una temperatura en el intervalo de 50°C a 65°C;
(iii) preparar una segunda solucion acuosa disolviendo bicarbonato de sodio esencialmente puro (por lo menos 95% en peso puro (excluyendo toda agua de la cristalizacion), mas preferiblemente por lo menos 99% y como ideal 100% puro sobre la misma base) en la primera solucion acuosa de la etapa (ii) en una cantidad de por lo menos 100 g de bicarbonato de sodio por litro de agua, manteniendo al mismo tiempo la fase acuosa a una temperatura de 50°C a 65°C; y
(iv) atomizar la segunda solucion acuosa y evaporar el agua de las gotitas atomizadas a una temperatura de 50°C a 70°C para producir partfculas compuestas de bicarbonato de sodio y el material organico.
Se descubrio que las condiciones definidas para las etapas (i)-(iii) son necesarias para producir una solucion homogenea, no formadora de espuma, que contiene suficiente bicarbonato de sodio, sin que ocurra descomposicion, para obtener con la consiguiente atomizacion y evaporacion el producto deseado.
Asimismo, si la temperatura de la solucion (que contiene el material organico disuelto y el bicarbonato de sodio disuelto) baja de los 50 °C (antes de la atomizacion y evaporacion), entonces el bicarbonato de sodio precipitara de la solucion y representara una perdida de rendimiento del producto de tamano pequeno deseado. Si se permite que la temperatura de la mezcla fntima exceda los 65 °C antes de la atomizacion y evaporacion, entonces se corre el riesgo de que el bicarbonato se descomponga en carbonato, en desmedro de la pureza del producto deseado.
Para obtener el deseado producto de tamano pequeno a partir de la solucion homogenea, la evaporacion de agua en la etapa (iv) de las gotitas atomizadas deberfa efectuarse a una temperatura de 50 °C a 70 °C. Si la temperatura supera este lfmite, entonces habra una importante descomposicion de bicarbonato de sodio en carbonato de sodio, en desmedro de la pureza del producto deseado. Si se baja del lfmite inferior, entonces no se conseguira un secado satisfactorio en la etapa de evaporacion.
Con respecto a la etapa (i) del metodo, la etapa de disolucion se efectua a una temperatura tal que la solucion acuosa no sobrepasa los 30 °C. Convenientemente, la disolucion puede efectuarse a una temperatura en el intervalo de 15 °C a 30 °C, y lo ideal serfa a temperatura ambiente, para evitar la necesidad de proveer calor durante esta etapa del proceso. La (primera) solucion acuosa producida en la etapa (i) del proceso contiene 0,1 a 40 g del material organico por litro de agua. En formas de realizacion mas preferidas de la invencion, la primera solucion acuosa contiene 0,1 a 20 g del material organico sobre la misma base e incluso mas preferentemente 8 a 20 g.
En la etapa (ii) del metodo, la primera solucion acuosa es calentada hasta una temperatura en el intervalo de 50 °C a 65 °C, mas preferentemente de 58 °C a 62 °C y como ideal, de aproximadamente 60 °C.
La etapa (iii) del metodo comprende disolver por lo menos 100 gramos del bicarbonato de sodio esencialmente puro por litro de la primera solucion acuosa (calentada). Mas preferentemente la cantidad de bicarbonato de sodio es de 130 a 155 g por litro de la (primera) solucion calentada. Durante esta etapa de disolucion, la fase acuosa se mantiene a una temperatura de 50 °C a 65 °C, mas preferentemente de 58 °C a 62 °C y como ideal, de aproximadamente 60 °C.
Para producir el producto de bicarbonato de sodio, la mezcla es atomizada en condiciones que garantizan la evaporacion del agua de las gotitas atomizadas para producir un producto de bicarbonato de sodio en partfculas, como ya se ha descripto. Se usa una temperatura de 50 °C a 70 °C para la evaporacion del agua. Las temperaturas por encima de 70 °C producen la descomposicion indeseada del bicarbonato de sodio mientras que las temperaturas
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por debajo de 50 °C no producen un secado adecuado. La evaporacion puede hacerse usando un efecto de ciclones de aire caliente.
En la practica, la temperatura que hay en la camara del aparato de secado por atomizacion puede ser seguida midiendo la temperatura de salida de la camara, lo que constituira una buena aproximacion (posiblemente algunos grados mas baja) a la temperatura en la camara. Los mejores resultados para la etapa (iv) se consiguen usando una temperatura de salida de 50 °C a 65 °C. La mejor temperatura en este intervalo dependera del tipo de aparato de secado por atomizacion que se utilice. Asf, por ejemplo, hemos conseguido excelentes resultados empleando el equipo de secado por atomizacion Buchi Mini Spray Dryer B-290, usando una temperatura de salida de la camara de 55 °C.
Unicamente adoptando todas las condiciones detalladas mas arriba respecto del metodo de la invencion hemos podido producir un producto que retuviera la pureza del bicarbonato de sodio original. De este modo, es posible usar bicarbonato de sodio como material inicial en su forma cristalina 100% Nacholite y elaborar un producto en el cual se retiene el 100% de la estructura cristalina del bicarbonato de sodio original como Nacholite. Por otra parte, se necesitaron las condiciones del metodo para producir un producto con las caracterfsticas ffsicas y propiedades ventajosas que se detallan mas adelante.
La presente invencion sera ilustrada con referencia a los siguientes Ejemplos no limitativos y las figuras que se acompanan, en las cuales:
las Figs. 1 (a) y (b) son micrograffas electronicas de barrido a x3000 y x5000, respectivamente, del producto de bicarbonato de sodio obtenido de acuerdo con el Ejemplo 1;
la Fig. 2 es una micrograffa electronica de barrido a x100, de bicarbonato de sodio comercial;
la Fig. 3 es una distribucion del tamano de las partfculas del bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 1;
la Fig. 4 es una micrograffa electronica de barrido a x2000, del producto obtenido de acuerdo con el Ejemplo 2 (Comparativo);
la Fig. 5 es un espectro de la difraccion de rayos X del producto obtenido de acuerdo con el Ejemplo 2 (Comparativo);
la Fig. 6 es un espectro de la difraccion de rayos X del material inicial de bicarbonato de sodio usado en el Ejemplo 2 (Comparativo);
la Fig. 7 es una micrograffa electronica de barrido a x1000 del producto de carbonato de sodio obtenido de acuerdo con el Ejemplo 3 (Comparativo);
las Figs. 8 (a) y (b) son micrograffas electronicas de barrido a x1000 y x2000, respectivamente, del producto de bicarbonato de potasio obtenido de acuerdo con el Ejemplo 4 (Comparativo);
la Fig. 9 es una micrograffa electronica de barrido a x6000, del producto de bicarbonato de sodio obtenido de acuerdo con el Ejemplo 9;
la Fig. 10 es una micrograffa electronica de barrido a x2500, del producto de bicarbonato de sodio obtenido de acuerdo con el Ejemplo 10;
la Fig. 11 es un grafico que muestra el resultado del Ejemplo 11 para comparar las cantidades de dioxido de carbono generado por un producto de bicarbonato de sodio de acuerdo con la invencion y un bicarbonato de sodio comercial;
la Fig. 12 muestra tortitas de taza obtenidas de acuerdo con el procedimiento del Ejemplo 12;
la Fig. 13 es una distribucion del tamano de las partfculas correspondiente al bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 11;
las Figs. 14(a) y (b) son micrograffas electronicas de barrido con aumentos de x500 y x1500 del producto de bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 11;
la Fig. 15 es una distribucion del tamano de las partfculas correspondiente al bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 12;
las Figs. 16(a) y (b) son micrograffas electronicas de barrido con aumentos de x500 y x1000 del producto de bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 12;
la Fig. 17 es una distribucion del tamano de las partfculas correspondiente al bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 13;
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las Figs. 18(a) y (b) son micrograffas electronicas de barrido con aumentos de x500 y x1500 del producto de bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 13;
la Fig. 19 es una distribucion del tamano de las partfculas correspondiente al bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 14;
las Figs. 20(a) y (b) son micrograffas electronicas de barrido con aumentos de x500 y x1000 del producto de bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 14;
la Fig. 21 es una distribucion del tamano de las partfculas correspondiente al bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 15;
las Figs. 22(a) y (b) son micrograffas electronicas de barrido con aumentos de x500 y x1500 del producto de bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 15;
la Fig. 23 es una distribucion del tamano de las partfculas correspondiente al bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 16;
las Figs. 24(a) y (b) son micrograffas electronicas de barrido con aumentos de x500 y x1500 del producto de bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 16;
la Fig. 25 es una distribucion del tamano de las partfculas correspondiente al bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 17;
las Figs. 26(a) y (b) son micrograffas electronicas de barrido con aumentos de x500 y x1000 del producto de bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 17;
la Fig. 27 es una distribucion del tamano de las partfculas correspondiente al bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 18;
las Figs. 28(a) y (b) son micrograffas electronicas de barrido con aumentos de x500 y x1500 del producto de bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 18;
la Fig. 29 es una distribucion del tamano de las partfculas correspondiente al bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 19;
las Figs. 30(a) y (b) son micrograffas electronicas de barrido con aumentos de x500 y x1000 del producto de bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 19;
la Fig. 31 es una distribucion del tamano de las partfculas correspondiente al bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 20;
las Figs. 32 (sic) son micrograffas electronicas de barrido con un aumento de x500 del producto de bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 20;
las Figs. 33(a) y (b) muestran la estructura interna de una partfcula hueca producida en el Ejemplo 20 con aumentos de x2200 y x10.000, respectivamente;
las Figs. 34(a) y (b) son micrograffas electronicas de barrido con aumentos de x250 y x2200, respectivamente, del producto de bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 21;
la Fig. 35 son micrograffas electronicas de barrido con un aumento de x250, respectivamente, del producto de bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 22;
la Fig. 36 son micrograffas electronicas de barrido con un aumento de x250, respectivamente, del producto de bicarbonato de sodio producido en el Ejemplo 23;
la Fig. 37 muestra las distribuciones del tamano de las partfculas correspondientes a los productos de bicarbonato de sodio producidos de acuerdo con los Ejemplos 21 a 23;
la Fig. 38 muestra la distribucion del tamano de las partfculas de un producto de bicarbonato de sodio usado en los Ejemplos 24 a 27 para la produccion de productos horneados;
la Fig. 39 presenta muestras de torta de chocolate producida de acuerdo con el Ejemplo 24; y las Figs. 40 (a) y (b) presentan muestras de muffins producidos de acuerdo con el Ejemplo 26.
Ejemplo 1
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Se colocaron 20 g de Instantgum BB (Goma Arabiga) en un matraz conico de 2 litros y se agregaron 2000 ml de agua desionizada (a temperatura ambiente) y una pulga magnetica. Luego se hizo la agitacion hasta que se disolvio la goma Instantgum. El matraz conico fue colocado sobre la placa caliente y la solucion de Instantgum fue calentada hasta una temperatura de 60 °C con agitacion constante.
A la solucion caliente se le anadieron entonces 290 g de un bicarbonato de sodio comercial que comprendfa (determinado por difraccion de rayos X) 100% de Nacholite (NaHCOa) sin material amorfo. Se hizo agitacion hasta que todo el bicarbonato de sodio se disolvio, manteniendo al mismo tiempo la temperatura a 60 °C.
La solucion caliente fue entonces secada por atomizacion con un aparato Buchi Mini Spray Dryer B-290 a una temperatura de ingreso de 100 grados Centfgrados y los siguientes detalles de configuracion.

Aspirador% = 100

Bomba% = 40

Flujo de aire (Altura de bola) mm = 40

Limpiador de Boquilla = 3
El valor 40 de “Bomba%” corresponde a una temperatura de 55 °C justo en el momento en que el producto abandona la camara de secado del equipo Buchi Mini Spray Dryer).
El rendimiento de producto a partir de 2 litros fue de 193,0 g = 62,25%.
(i) Para ilustrar la naturaleza del producto obtenido, se muestran micrograffas electronicas de barrido a amplificaciones de 1000 y 2000 en las Figs. 1(a) y (b), respectivamente. En la figura inferior puede verse que el producto estaba compuesto de partfculas huecas sustancialmente esferoides de un tamano de unos pocos micrones.
La estructura de las partfculas del producto obtenido de acuerdo con este Ejemplo puede compararse con la estructura de los cristales presentes en bicarbonato de sodio comercial, para lo cual se muestra una micrograffa electronica de barrido a x100 en la Fig. 2. Si se comparan la Fig. 1a (amplificacion x1000) y la Fig. 2 (amplificacion x100), se ve que los cristales del bicarbonato de sodio comercial son de forma general alargada, con una longitud en el orden de los 100 pm, mientras que la partula que se ilustra en la Fig. 1a es de forma general esferoide con un diametro de aproximadamente 10 pm.
Los analisis de difraccion de rayos X del producto mostraron que estaba compuesto de 100% de Nacholite (NaHCO3) sin ningun contenido detectable de Natron (Na2CO3.10H2O) o Natrite (NaCO3).
Ejemplo 2 (Comparativo)
Se repitio el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que la configuracion de “Bomba%” en el equipo de secado por atomizacion Buchi Mini Spray Dryer fue establecida en 30, lo cual corresponde a una temperatura de 85 °C cuando el producto abandona la camara de secado del secador por atomizacion. Esta fue la configuracion usada en los Ejemplos de la patente WO 2009/133409.
Para ilustrar la naturaleza del producto obtenido, se muestra una micrograffa electronica de barrido a una amplificacion de x2000 en la Fig. 4. En esta imagen hay dos tipos de partfcula. Las esferas suaves mas grandes (segun nuestra opinion) estan compuestas sustancialmente de carbonato de sodio resultado de la descomposicion del bicarbonato de sodio durante el procedimiento de secado por atomizacion. Otras partfculas comprenden bicarbonato de sodio, pero son de apariencia mas suave que las que se ven en la Fig. 1, debido (suponemos) a la presencia de bicarbonato de sodio en estas partfculas.
El analisis por difraccion de rayos X determino que el producto comprendfa 49% por peso de Nacholite y 51% de material amorfo (que se considera carbonato de sodio).
En la Fig. 5 se muestra un espectro de la difraccion de rayos X del producto. A los efectos de una comparacion, en la Fig. 6 se muestra un espectro de difraccion de rayos X del bicarbonato de sodio original (tal cual se recibio).
La Fig. 6 muestra que el bicarbonato de sodio original presenta picos agudos bien definidos, indicadores de un alto grado de orden cristalino y un gran tamano de cristalitas (>100nm). Por el contrario, la muestra producida de acuerdo con este Ejemplo (el espectro se muestra en la Fig. 5) tiene un considerable ensanchamiento de los picos, debido tanto al tamano pequeno de las cristalitas como a la fuerza residual dentro de la muestra.
Ejemplo 3 (Comparativo)
Se repitio el procedimiento del Ejemplo 1, pero usando carbonato de sodio en lugar de bicarbonato de sodio y efectuando la disolucion del carbonato de sodio a 90 °C.
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Luego la solucion resultante fue secada por atomizacion con un secador Buchi Mini Spray Dryer B-290, usando las mismas condiciones empleadas en el Ejemplo 1.
Con este procedimiento se obtuvieron 92,4 g de producto, lo que representa un rendimiento del 57,75%.
La Fig. 7 es una micrograffa electronica de barrido a x1000 del producto obtenido. En la Fig. 7 puede verse que el producto elaborado estaba compuesto de bolas de forma general esferica con una apariencia tosca. Las bolas eran solidas en lugar de huecas y tenfan un tamano promedio de partfcula de 6 pm.
Ejemplo 4 (Comparativo)
Este Ejemplo muestra el secado por atomizacion de una solucion de bicarbonato de potasio y Goma Arabiga.
Se repitio el procedimiento del Ejemplo 1, pero usando bicarbonato de potasio en vez de bicarbonato de sodio.
Se obtuvo un polvo blanco del cual se muestran micrograffas electronicas de barrido a x1000 y x2000 en las Figs. 8 (a) y (b), respectivamente. Como surge de estas Figuras, el polvo comprendfa cristales de bicarbonato de potasio de forma cubica, en total oposicion a las partfculas huecas, de forma general esferica, obtenidas con bicarbonato de sodio.
Ejemplo 5 (Comparativo)
Este Ejemplo muestra el secado por atomizacion de una solucion de bicarbonato de amonio y Goma Arabiga.
Se repitio el procedimiento del Ejemplo 4, pero usando bicarbonato de amonio en lugar de bicarbonato de potasio.
Aparentemente el bicarbonato de amonio reacciono en el proceso de secado y el producto obtenido no pudo ser secado lo suficiente para su analisis.
Ejemplo 6
Se repitio el Ejemplo 1, pero usando polietilenglicol (peso molecular 6000) en vez de la goma Instantgum. En la Fig. 9 se muestra una micrograffa electronica de barrido a x6000 del producto obtenido.
Puede observarse que el producto tenia una estructura hueca, en forma de bolas.
Ejemplo 7
Se repitio el Ejemplo 1, pero usando maltodextrina en lugar de la goma Instantgum. En la Fig. 10 se muestra una micrograffa electronica de barrido a x6000 del producto obtenido.
Puede observarse que el producto tenia una estructura hueca, en forma de bolas.
Ejemplo 8
Este Ejemplo permite comparar la generacion de dioxido de carbono de dos muestras (de peso diferente) de bicarbonato de sodio producido de acuerdo con el Ejemplo 1 anterior, con una muestra de bicarbonato de sodio comercial.
Las mediciones de la generacion de dioxido de carbono se hicieron usando un sistema de medicion de produccion de gases Ankon RFS.
A los fines de este Ejemplo, las mediciones de la generacion de dioxido de carbono se hicieron usando:
(i) una muestra de 2,5 g del producto del Ejemplo 1 (denominado aquf “bicarbonato Eminate 100%”);
(ii) una muestra de 1,0 g del producto del Ejemplo 1 (denominado aquf “bicarbonato Eminate 40%”); y
(iii) una muestra de 2,5 g de bicarbonato de sodio comercial (denominado aquf “polvo de hornear”).
Los resultados de las mediciones se indican en la Fig. 11. En la Fig. 11 se vera que la muestra de 2,5 g del producto del Ejemplo 1 (denominado “bicarbonato Eminate 100%” en la Fig. 11) genero el volumen mayor de dioxido de carbono (medido por presion absoluta). Por otra parte, la muestra de 1,0 g del producto del Ejemplo 1, denominado “bicarbonato Eminate 40%” en la Fig. 11, libero cantidades de dioxido de carbono similares a 2,5 g de bicarbonato de sodio convencional (denominado “polvo de hornear”).
Este Ejemplo demuestra claramente, por lo tanto, una capacidad superior del producto producido de acuerdo con el Ejemplo 1 para producir dioxido de carbono, en comparacion con bicarbonato de sodio comercial. La diferencia a favor es tan grande que una muestra del producto del Ejemplo 1 que contenfa solo 40% por peso del bicarbonato de sodio comercial genero aproximadamente la misma cantidad de dioxido de carbono.
5
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45
Ejemplo 9
Se elaboraron dos tandas de tortitas de taza, usando bicarbonato de sodio como agente de fermentacion. Estas dos tandas de tortitas de taza fueron preparadas con la misma receta y en las mismas condiciones de horneado, pero una tanda se preparo usando bicarbonato de sodio comercial como agente de fermentacion y la otra tanda fue preparada usando el producto de bicarbonato de sodio del Ejemplo 1 como agente de fermentacion, en una cantidad equivalente al 75% del bicarbonato de sodio comercial usado en la preparacion de la otra tanda.
Las muestras de las tortitas de taza obtenidas fueron cortadas en mitades y sus fotograffas se muestran en la Fig. 12. En esta Figura, se ven cuatro tortitas de taza identificadas con los numeros 1-4. Las tortitas 1 y 2 se prepararon usando bicarbonato de sodio comercial, mientras que las tortitas 3 y 4 se prepararon usando el producto de bicarbonato de sodio del Ejemplo 1 como agente de fermentacion. Las cuatro tortitas de taza que aparecen en la Fig. 12 fueron todas fotografiadas adelante de una regla de medicion para mostrar la altura de las tortitas obtenidas.
De la Fig. 12 se desprende que todas las tortitas de taza eran de similar altura, lo que demuestra la misma evolucion de dioxido de carbono por parte tanto del bicarbonato de sodio comercial y la cantidad reducida (75% de bicarbonato de sodio obtenido de acuerdo con el Ejemplo 1.
La estructura interna de las tortitas de taza y su sabor tambien resultaron muy similares como entre los de aquellas elaboradas usando bicarbonato de sodio convencional y los de aquellas preparadas con el producto de bicarbonato de sodio del Ejemplo 1.
Ejemplo 10
Se compararon el producto del Ejemplo 1 y el bicarbonato de sodio comercial en cuanto a su actividad antimicrobiana contra Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli y Listeria monocytogenes. Se descubrio que 1 g del bicarbonato de sodio producido de acuerdo con el Ejemplo 1, y 1,5 g de bicarbonato de sodio normal aportaban la misma actividad antimicrobiana, lo que demuestra que el bicarbonato de sodio producido de acuerdo con la invencion puede emplearse en una aplicacion antimicrobiana a niveles mas bajos. Esto se debe al aumento del area de superficie y la estructura unica de la presente invencion.
Ejemplo 11
Se colocaron 3 g de Merigel y 200 ml de agua desionizada (a temperatura ambiente) en un matraz conico de 200 ml y se anadio una pulga magnetica. Luego se aplico agitacion hasta que se disolvio el Merigel. El matraz conico fue colocado sobre una placa caliente y la solucion fue calentada hasta una temperatura de 60 °C con agitacion constante.
A la solucion caliente se le agregaron entonces 30 g de un bicarbonato de sodio comercial que comprendfa (determinado por difraccion de rayos X) 100% de Nacholite (NaHCO3) sin material amorfo. Se efectuo agitacion hasta que se disolvio todo el bicarbonato de sodio, manteniendo simultaneamente la temperatura a 60 °C.
La solucion caliente fue secada entonces por atomizacion en un Buchi Mini Spray Dryer B-290 con una temperatura de ingreso de 100 grados Centfgrados y las siguientes configuraciones.

Aspirador % = 100

Bomba% = 40

Flujo de aire (Altura de pelotita) mm = 40

Limpiador de boquilla = 3
El valor “Bomba%” de 40 corresponde a una temperatura de 55 °C en el momento justo en que el producto abandona la camara de secado del Buchi Mini Spray Dryer.
Se midio la distribucion del tamano de las partfculas de los polvos resultantes y los resultados estan indicados en la Fig. 13. Se muestran micrograffas electronicas de barrido del producto con aumentos de 500 y 1500 en las Figs. 14(a) y (b), respectivamente.
A partir de la distribucion del tamano de las partfculas que se ilustra en la Fig. 13, se determino que el producto tenia las siguientes caracterfsticas de tamano de las partfculas:
D(0,1) = 2,3 pm D(0,5) = 7,9 pm D(0,9) = 16,6 pm
donde
D(0,1) es el tamano de partfcula por debajo del cual yace el 10% en volumen de la muestra
5
10
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20
25
30
35
40
D(0,1) es el tamano de partfcula en que el 50% en volumen es mas pequeno y el 50% es mas grande D(0,1) es el tamano de partfcula por debajo del cual yace el 90% en volumen de la muestra.
Como se aprecia en la Fig. 14, el producto comprendfa partfculas huecas (vease la Fig. 14(b) en particular).
Ejemplo 12
El procedimiento del Ejemplo 11 fue repetido, pero usando Miramist SE (Almidon modificado) en lugar de Merigel.
La distribucion del tamano de las partfculas del producto resultante se ve en la Fig. 15 y se muestran micrograffas electronicas de barrido con aumentos de 500 y 1000 en las Figs. 16(a) y (b), respectivamente.
El producto tenia las siguientes caracterfsticas de tamano de las partfculas:
D(0,1) = 1,9 pm D(0,5) = 6,4 pm D(0,9) = 13,18 pm
Como se aprecia en las Figs. 16(a) y (b), el producto comprendfa partfculas huecas (vease la Fig. 16 (b) en particular).
Ejemplo 13
El procedimiento del Ejemplo 11 fue repetido, pero usando Promitor L70 (Glucofibra soluble) en lugar de Merigel.
La distribucion del tamano de las partfculas del producto resultante se ve en la Fig. 17 y se muestran micrograffas electronicas de barrido con aumentos de 500 y 1500 en las Figs. 18(a) y (b), respectivamente.
El producto tenia las siguientes caracterfsticas de tamano de las partfculas:
D(0,1) = 1,5 pm D(0,5) = 5,3 pm D(0,9) = 11,0 pm
Como se aprecia en las Figs. 18(a) y (b), el producto comprendfa partfculas huecas (vease la Fig. 18 (b) en particular).
Ejemplo 14
El procedimiento del Ejemplo 11 fue repetido, pero usando Goma de Algarrobo (goma Genu) en lugar de Merigel.
La distribucion del tamano de las partfculas del producto resultante se ve en la Fig. 19 y se muestran micrograffas electronicas de barrido con aumentos de 500 y 1000 en las Figs. 20(a) y (b), respectivamente.
El producto tenia las siguientes caracterfsticas de tamano de las partfculas:
D(0,1) = 2,5 pm D(0,5) = 7,9 pm D(0,9) = 17,1 pm
Como se aprecia en las Figs. 20(a) y (b), el producto comprendfa partfculas huecas (vease la Fig. 20 (b) en particular).
Ejemplo 15
El procedimiento del Ejemplo A fue repetido, pero usando Maltosweet 120 (Maltodextrina) en lugar de Merigel.
La distribucion del tamano de las partfculas del producto resultante se ve en la Fig. 21 y se muestran micrograffas electronicas de barrido con aumentos de 500 y 1500 en las Figs. 22(a) y (b), respectivamente.
El producto tenia las siguientes caracterfsticas de tamano de las partfculas:
D(0,1) = 1,7 pm D(0,5) = 6,2 pm D(0,9) = 12,8 pm
Como se aprecia en las Figs. 22(a) y (b), el producto comprendfa partfculas huecas (vease la Fig. 22 (b) en particular).
Ejemplo 16
El procedimiento del Ejemplo 11 fue repetido, pero usando goma Gellan, Bajo Acilo (Kelcogel F) en lugar de Merigel
La distribucion del tamano de las partfculas del producto resultante se ve en la Fig. 23 y se muestran micrograffas electronicas de barrido con aumentos de 500 y 1500 en las Figs. 24(a) y (b), respectivamente.
El producto tenia las siguientes caracterfsticas de tamano de las partfculas:
5
10
15
20
25
30
35
40
D(0,1) = 1,9 pm D(0,5) = 7,3 pm D(0,9) = 16,9 pm Ejemplo 17
El procedimiento del Ejemplo 11 fue repetido, pero usando Pululano en lugar de Merigel
La distribucion del tamano de las partfculas del producto resultante se ve en la Fig. 25 y se muestran micrograffas electronicas de barrido con aumentos de 500 y 1000 en las Figs. 26(a) y (b), respectivamente.
El producto tenia las siguientes caracteristicas de tamano de las partfculas:
D(0,1) = 2,6 pm D(0,5) = 8,0 pm D(0,9) = 16,4 pm
Ejemplo 18
El procedimiento del Ejemplo 11 fue repetido, pero usando Pectina (pectina Genu) en lugar de Merigel
La distribucion del tamano de las partfculas del producto resultante se ve en la Fig. 27 y se muestran micrograffas electronicas de barrido con aumentos de 500 y 1500 en las Figs. 28(a) y (b), respectivamente.
El producto tenia las siguientes caracteristicas de tamano de las partfculas:
D(0,1) = 2,1 pm D(0,5) = 6,9 pm D(0,9) = 13,9 pm
Como se aprecia en las Figs. 28(a) y (b), el producto comprendfa partfculas huecas (vease la Fig. 28 (b) en particular).
Ejemplo 19
El procedimiento del Ejemplo 11 fue repetido, pero usando Goma Xantana (Keltrol T) en lugar de Merigel.
La distribucion del tamano de las partfculas del producto resultante se ve en la Fig. 29 y se muestran micrograffas electronicas de barrido con aumentos de 500 y 1500 en las Figs. 30(a) y (b), respectivamente.
El producto tenia las siguientes caracteristicas de tamano de las partfculas:
D(0,1) = 2,5 pm D(0,5) = 7,0 pm D(0,9) = 14,4 pm
Las partfculas producidas miden 5-10 pm y aparentan ser huecas.
Ejemplo 20
Se colocaron 3 g de Goma Arabiga y 100 ml de agua desionizada (a temperatura ambiente) en un matraz conico de 200 ml y se anadio una pulga magnetica. Luego se aplico agitacion hasta disolver la Goma Arabiga. El matraz conico fue colocado sobre una placa caliente y la solucion fue calentada hasta una temperatura de 60 °C con agitacion constante.
A la solucion caliente se le anadieron entonces 30 g de un bicarbonato de sodio comercial que comprendfa (determinado por difraccion de rayos X) 100% de Nacholite (NaHCO3) sin material amorfo. Se efectuo agitacion hasta que no hubo mas disolucion de bicarbonato de sodio, manteniendo simultaneamente la temperatura a 60 °C. Como resultado de este procedimiento, se obtuvo una suspension de bicarbonato de sodio.
La suspension caliente fue secada entonces por atomizacion (con agitacion simultanea) en un Buchi Mini Spray Dryer B-290 utilizando las mismas configuraciones que en el Ejemplo 11.
Se produjo un polvo blanco de libre fluir.
La distribucion del tamano de las partfculas del polvo se ve en la Fig. 31 y una imagen SEM con un aumento de 500 se ve en la Fig. 32. El producto tenia las siguientes caracteristicas de tamano de las partfculas:
D(0,1) = 2,643 pm D(0,5) = 8,324 pm D(0,9) = 46,912 pm
Se observara en las Figs. 31 y 32 que hay dos tipos de partfculas presentes. Mas particularmente, hubo partfculas pequenas con un tamano de aproximadamente 7-10 pm y partfculas mas grandes con un tamano de aproximadamente 50 pm. Las partfculas de diferentes tamanos se ven claramente en la Fig. 32. Por otra parte, la Fig. 31 muestra que el producto tenia una distribucion bimodal del tamano de las partfculas en la que el “pico mayor” se centro en un tamano de las partfculas de aproximadamente 7-9 pm (lo que representa casi 80% del producto) y un “pico menor” se centro en aproximadamente 50 pm.
5
10
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20
25
30
Las Figs. 33(a) y (b) muestran la estructura interna de una de las “partfculas pequenas” con aumentos de 2200 y 10000, respectivamente. Se observa que la partfcula es hueca y contiene cristales de bicarbonato de sodio en el interior y una Cubierta de Goma Arabiga en el exterior.
La hipotesis es que las partfculas mas grandes no son huecas y no hay evidencia de una estructura hueca segun las imagenes SEM. Sin intenciones de limitarnos a la teorfa, creemos que las partfculas mas grandes no quedaron totalmente disueltas antes del secado por atomizacion. No obstante, las partfculas fueron mas pequenas que el bicarbonato de sodio inicial (vease la Fig. 2). Se presume, por lo tanto, que el bicarbonato de sodio se habfa disuelto de la superficie de las partfculas originales (reduciendose asf su tamano), lo que apoya la teorfa de que no se disuelven totalmente.
Ejemplo 21
Se pesaron 11,34 kg de agua MilliQ en un tacho de aproximadamente 20 litros, seco y limpio. Luego se agregaron 2,27 kg de NaHCO3 al balde con agitacion (usando un agitador e impulsor superior). Se anadieron 0,5 kg de InstantGum BB (goma acacia) y se continuo agitando durante 10 minutos. Se agregaron otros 2,81 kg de NaHCO3 (densidad aparente sin compactar 1,00 g/cm3) con agitacion a la suspension espesa que entonces se agito durante otros 10 minutos.
Luego se vertio la solucion a traves de un tamiz de 595 pm en otro balde limpio y seco. Se necesito mas agua para enjuagar el balde y el tamiz. El peso total de la solucion despues del enjuague y la tamizacion fue de 18,77 kg (29,7% de solidos).
El secado por atomizacion de la suspension se realizo en un pequeno secador por atomizacion NIRO Utility Dryer Modelo V equipado con un atomizador giratorio y separador ciclonico.
Una vez armado el secador en forma completa, se puso en marcha el motor del ventilador y atomizador Niro. Se encendio el calefactor y se establecio el valor de referencia en 200°C. Las condiciones del secador y los valores de referencia aparecen ilustrados en la Tabla 1.
La suspension espesa se mantuvo en agitacion durante toda la fabricacion para mantener el NaHCO3 suspendido en la solucion durante la alimentacion del secador.
Tabla 1
Hora
T de ingreso (°C) T de salida (°C) Velocidad de bomba (ml/min.) Notas
2:25
Desinfeccion del secador con 1,89 litros de 200 ppm de blanqueador. Enjuague con 1,89 litros de agua.
2:35
20 24 0 Encendido de calefaccion.
3:15
200 157 200 Comienzo de suministro de agua.
3:25
200 93 250 Cambio a suministro de NaHCO3 (30% ds, Ejemplo 21).
3:35
200 88 250 Recoleccion de muestra.
3:55
200 88 250 Mitad del balde.
4:15
200 91 250 Casi fondo del balde.
4:30
200 82 250 Finalizacion del balde, cambio nuevamente a suministro de agua. Quedaron 0,39 kg de solucion en el balde. Peso final - 4,97 kg.
4:35
200 82 450 Aumento de la velocidad de bomba para enfriar el secador.
Las muestras secas fueron examinadas usando Microscopia Electronica de Barrido y las imagenes estan indicadas en la Fig. 34. A razon de 30% de solidos, el producto resultante esta constituido tanto por esferas huecas como por algunas partfculas no disueltas mas grandes. Tambien se evaluaron la densidad aparente sin compactar y la distribucion del tamano de las partfculas y los resultados estan indicados en la Fig. 37.
La densidad aparente sin compactar resulto de 0,85 g/cm3.
5
10
15
20
25
30
Estos datos indican que a razon de 30% de solidos, el producto resultante contiene ~1/2 de esferas huecas y 1/2 de partfculas sin disolver.
Ejemplo 22
Se pesaron 7,7 kg de agua MilliQ en un tacho de aproximadamente 20 litros, seco y limpio. Luego se agregaron 2,27 kg de NaHCO3 al balde con agitacion (usando un agitador e impulsor superior). Se anadieron 0,57 kg de InstantGum BB (goma acacia) y se continuo aaitando durante 10 minutos. Se agregaron otros 3,51 kg de NaHCO3 (densidad aparente sin compactar 1,00 g/cm3) con agitacion a la suspension espesa que entonces se agito durante otros 10 minutos.
Luego se vertio la solucion a traves de un tamiz de 595 pm en otro balde limpio y seco. Se emplearon 4,08 kg de agua MilliQ para enjuagar el balde y el tamiz. El peso total de la solucion despues del enjuague y la tamizacion fue de 18,14 kg (35% de solidos).
El secado por atomizacion de la suspension se realizo en un pequeno secador por atomizacion NIRO Utility Dryer Modelo V equipado con un atomizador giratorio y separador ciclonico.
Una vez armado el secador en forma completa, se puso en marcha el motor del ventilador y atomizador Niro. Se encendio el calefactor y se establecio el valor de referencia en 200°C. Las condiciones del secador y los valores de referencia aparecen ilustrados en la Tabla 2.
La suspension espesa se mantuvo en agitacion durante toda la fabricacion para mantener el NaHCO3 suspendido en la solucion durante la alimentacion del secador.
Tabla 2
Hora
T de ingreso (°C) T de salida (°C) Velocidad de bomba (ml/min.) Notas
11:00
Desinfeccion del secador con 1,89 litros de 200 ppm de blanqueador. Enjuague con 1,89 litros de agua.
1:40
200 24 0 Encendido de calefaccion.
2:10
200 143 200 Comienzo de suministro de agua.
2:15
200 93 300 Cambio a suministro de NaHCO3 (35% ds, Ejemplo 22).
2:30
200 79 300 Toma de primera muestra.
2:50
200 82 300 Toma de muestra.
3:05
200 85 200 Terminacion de balde, cambio nuevamente a suministro de agua. Peso final - 5,53 kg.
Las muestras secas fueron examinadas usando Microscopia Electronica de Barrido y en la Fig. 35 se ve una imagen de ello. A razon de 35% de solidos, el producto resultante esta constituido tanto por esferas huecas como por algunas partfculas no disueltas mas grandes. Tambien se evaluaron la densidad aparente sin compactar y la distribucion del tamano de las partfculas y los resultados estan indicados en la Fig. 37.
La densidad aparente sin compactar resulto de 0,92 g/cm3.
Estos datos indican que a razon de 35% de solidos, hay un aumento de las partfculas sin disolver cuando se compara con el Ejemplo 21.
Ejemplo 23
Se pesaron 7,71 kg de agua MilliQ en un tacho de aproximadamente 20 litros, seco y limpio. Luego se agregaron 2,27 kg de NaHCO3 al balde con agitacion (usando un agitador e impulsor superior). Se anadieron 0,65 kg de InstantGum BB (goma acacia) y se continuo agitando durante 10 minutos. Se agregaron otros 4,34 kg de NaHCO3 (densidad aparente sin compactar 1,00 g/cm3) con agitacion a la suspension espesa que entonces se agito durante otros 10 minutos.
5
10
15
20
25
30
35
Luego se vertio la solucion a traves de un tamiz de 595 pm en otro balde limpio y seco. Los restantes 3,18 kg de agua MilliQ fueron usados para enjuagar el balde y el tamiz. El peso total de la solucion despues del enjuague y la tamizacion fue de 18,14 kg (40% de solidos).
El secado por atomizacion de la suspension se realizo en un pequeno secador por atomizacion NIRO Utility Dryer Modelo V equipado con un atomizador giratorio y separador ciclonico.
Una vez armado el secador en forma completa, se puso en marcha el motor del ventilador y atomizador Niro. Se encendio el calefactor y se establecio el valor de referencia en 200°C. Las condiciones del secador y los valores de referencia aparecen ilustrados en la Tabla 3.
La suspension espesa se mantuvo en agitacion durante toda la fabricacion para mantener el NaHCO3 suspendido en la solucion durante la alimentacion del secador.
Tabla 3
Hora
T de ingreso (°C) T salida (°C) de Velocidad de bomba (ml/min.) Notas
3:10
200 88 350 Cambio a suministro de NaHCO3 (40% ds, Ejemplo 25).
3:15
200 66 330 Reduccion de velocidad de bomba.
3:25
200 66 330 Toma de primera muestra.
3:40
200 71 330 Toma de muestra.
3:45
200 71 330 Terminacion de balde, cambio nuevamente a suministro de agua. Peso final - 6,03 kg (quedaron 0,82 kg de solucion en balde).
3:50
200 66 500 Aumento de la velocidad de bomba para enfriar el secador.
Las muestras secas fueron examinadas usando Microscopia Electronica de Barrido y se ve en la Fig. 36 una imagen de ello. A razon de 40% de solidos, el producto resultante esta constituido tanto por esferas huecas como por algunas partfculas no disueltas mas grandes. Tambien se evaluaron la densidad aparente sin compactar y la distribucion del tamano de las partfculas y los resultados estan indicados en la Fig. 37.
La densidad aparente sin compactar fue de 0,97 g/cm3.
Estos datos indican que a razon de 40% de solidos, todavfa hay un aumento mayor de las partfculas sin disolver, cuando se compara con los Ejemplos 21 y 22.
Ejemplo 24
Este Ejemplo ilustra la produccion de torta de chocolate usando los polvos de hornear que contienen bicarbonato de sodio de acuerdo con la invencion y, a los efectos de comparar, un polvo de hornear convencional (de circulacion comercial) que contiene bicarbonato de sodio estandar. Mas particularmente, el Ejemplo ilustra la produccion satisfactoria de torta de chocolate usando los polvos de hornear que contienen bicarbonato de sodio de acuerdo con la invencion y que contienen cantidades reducidas de sodio en comparacion con el chocolate (sic) que incorpora el polvo de hornear convencional.
El producto de bicarbonato de sodio de acuerdo con la invencion usado a los fines de este Ejemplo fue elaborado utilizando un secador por atomizacion Niro con una temperatura de alimentacion de 50°C, una temperatura de ingreso de 150 °C y una temperatura de salida de 65°C. El producto tiene una distribucion del tamano de las partfculas como se aprecia en la Fig. 38 y recibe el nombre aquf de SB20.
La siguiente Tabla 1 (sic) muestra la receta (Receta N.° 1) que se uso con el polvo de hornear convencional (que comprendfa aproximadamente 28% en peso de bicarbonato de sodio, aproximadamente 33% de harina de baja humedad y aproximadamente 39% de SAPP (pirofosfato acido de sodio). Las composiciones de los polvos de hornear (y sus cantidades) que incorporan bicarbonato de sodio de acuerdo con la invencion aparecen detalladas a continuacion.
Tabla 4 (Receta N.° 1)
Ingredientes
%
Azucar
31,80%
Margarina
23,10%
Harina de trigo T55
17,25%
Agua caliente
10,00%
Agua
8,00%
Cacao en polvo
5,00%
Yema de huevo pasteurizada
1,80%
Saborizante de vainilla
1,00%
Albumina de huevo pasteurizada
0,85%
Polvo de hornear
0,80%
Sal
0,20%
Sorbato de potasio
0,20%
Total
100,00%
Tal como ya se indico, la torta de chocolate tambien fue preparada segun variantes de la receta precedente usando un polvo de hornear que contema 30% en peso del SB20, 45% en peso de SAPP y 25% en peso de harina de baja humedad.
5 Las variaciones se muestran como Recetas N.os 2-7 en la Tabla 5 a continuacion. (Que tambien incluye la Receta N.° 1 por conveniencia).
Para agilizar, esta composicion de polvo de hornear (que incorpora el producto de la invencion SB20) recibe el nombre de Polvo de hornear Eminate en este Ejemplo.
Tabla 5
Receta N.°
Detalles
1
Segun la Tabla 1
2
25% de reduccion en el % de polvo de hornear, usando polvo de hornear Eminate
3
25% de reduccion en el % de polvo de hornear, usando polvo de hornear Eminate, Y eliminacion de la receta de toda sal agregada
4
25% de reduccion en el % de polvo de hornear, usando polvo de hornear Eminate, eliminacion de la receta de toda sal agregada y reemplazo por 75% (en peso) de SB20
5
35% de reduccion en el % de polvo de hornear, usando polvo de hornear Eminate [restos de sal en la receta]
6
35% de reduccion en el % de polvo de hornear, usando polvo de hornear Eminate, eliminacion de la receta de toda sal agregada y reemplazo por 65% (en peso) de SB20
7
50% de reduccion en el % de polvo de hornear, usando polvo de hornear Eminate, eliminacion de la receta de toda sal agregada y reemplazo por 50% (en peso) de SB20
Las Recetas N.os 2-7 fueron elaboradas con una cantidad adicional de Harina de Trigo T55 para asegurar la correspondencia del peso con la Receta N.° 1.
Todas las tortas de chocolate fueron producidas con el siguiente procedimiento.
10
15
20
25
1. Disolver en agua huevo en polvo.
2. Calentar el agua y agregar el cacao en polvo.
3. Dejar que esta preparacion de chocolate se enfrfe hasta temperatura ambiente.
4. Tamizar los ingredientes secos.
5. Batir la Margarina con los edulcorantes (batidora Kenwood: velocidad 33 2-3 minutos).
6. Agregar la preparacion de los huevos y mezclar (velocidad 1, 1 minuto, luego velocidad 3, 2 minutos).
7. Agregar los ingredientes secos y mezclar (velocidad 1, 1 minuto, luego velocidad 3, 2 minutos).
8. Agregar la preparacion de chocolate y mezclar hasta obtener un batido homogeneo.
9. Poner el batido en un molde para torta (350 g) y hornear a 180 °C durante 40 min.
Se tomaron fotograffas de las muestras de las tortas de chocolate y los resultados estan indicados en la Fig. 39 (donde cada muestra esta asociada a su Receta correspondiente, ilustrada en la Tabla 5 anterior).
En todas las tortas de chocolate se midio la altura y tambien se analizo el contenido de humedad en porcentaje, el pH y la actividad del agua, y los resultados aparecen ilustrados en la Tabla 6 que incluye asimismo el porcentaje de contenido de sodio de las tortas y tambien (en el caso de las Recetas N.os 2 - 7) el porcentaje de reduccion de sodio en comparacion con la Receta N.° 1.
Tabla 6
Receta N.°
Contenido de sodio % Reduccion de sodio/% Altura/mm Contenido de humedad / % pH Actividad del agua
1
0,232 28 19,3 6,76 0,7655
2
0,216 7 32 16,1 6,67 0,7389
3
0,153 35 30 19,1 6,76 0,7961
4
0,184 21 40 15,9 7,22 0,7399
5
0,207 11 43 15,9 6,55 0,7982
6
0,175 25 39 15,9 7,08 0,7503
7
0,146 37 38 15,8 7,07 0,7903
De la Tabla 6 precedente y la Fig. 39 se desprende que todas las tortas se elevaron, si bien hubo una cierta variacion de las alturas. Las tortas 6 y 7 se elevaron de manera relativamente alta despues del horneado, pero se contrajeron al enfriarse. Se observo que las tortas 4, 6 y 7 resultaron ligeramente mas oscuras que el resto y esto se corresponde con un pH mas alto.
Todas las tortas se mostraron desgranadas en el dfa de su elaboracion, pero se afirmaron transcurridas 24 horas.
No hubo incremento importante de la actividad del agua con contenido reducido de sodio, y esto indica la estabilidad microbiana de las tortas producidas con menor contenido de sodio.
Las tortas fueron juzgadas por un panel de catado, encargado de evaluar cada torta por su (i) apariencia liviana, (ii) textura liviana y (iii) sabor dulce.
Las tortas mas preferidas por su apariencia fueron las 1 y 4; las menos preferidas fueron las 3 y 6. Las tortas mas preferidas por su textura fueron las 1 y 2; las menos preferidas fueron las 5 y 7. Las tortas mas dulces fueron las 4 y 5, las menos dulces fueron las 1 y 2, aunque los puntajes relativos a la dulzura no mostraron un verdadero spread y las diferencias probablemente se deban a las preferencias personales.
Los resultados del panel evaluador del sabor demuestran que, si bien los niveles de sodio dentro de las tortas se redujeron en casi 40% en comparacion con el control, no hubo impacto en el sabor segun los juicios relativos al
gusto. La reduccion de sodio no se relaciono ni con el sabor percibido por el panel ni con ninguna de las caracterfsticas ffsicas.
La altura de las tortas en las que la sal anadida se reemplazo por SB20 (Recetas N.os 4, 6 y 7) produjo un nivel reducido de sodio, una mejor elevacion y no mostro impacto alguno en el sabor.
5 Ejemplo 25
Este Ejemplo proporciona una comparacion adicional entre las tortas de chocolate producidas de acuerdo con las Recetas N.os 1 y 4 en el Ejemplo 24. La Receta N.° 1 incluye tanto polvo de hornear convencional (el mismo usado en el Ejemplo 24) como sal. La Receta N.° 4 utiliza el polvo de hornear Eminate empleado en el Ejemplo 24 y tambien reemplaza a la sal de la Receta N.° 1 con 75% en peso de SB 20.
10 Las recetas usadas para este Ejemplo son las que se presentan en las Tablas 7 y 8 siguientes:
Tabla 7 - Receta N.° 1
Ingredientes
%
Azucar
31,80%
Margarina
23,10%
Harina de trigo T55
17,25%
AGUA CALIENTE
10,00%
Agua
8,00%
Cacao en polvo
5,00%
Yema de huevo pasteurizada
1,80%
Saborizante de vainilla
1,00%
Albumina de huevo pasteurizada
0,85%
Polvo de hornear
0,80%
Sal
0,20%
Sorbato de potasio
0,20%
Total
100,00%
Tabla 8 - Receta N.° 4
Ingredientes
%
Azucar
31,80%
Margarina
23,10%
Harina de trigo T55
17,45%
AGUA CALIENTE
10,00%
Agua
8,00%
Cacao en polvo
5,05%
Yema de huevo pasteurizada
1,80%
Saborizante de vainilla
1,00%
Albumina de huevo
0,85%
pasteurizada
Polvo de hornear
0,60%
SB20
0,15%
Sorbato de potasio
0,20%
Total
100,00%
Las tortas de chocolate fueron preparadas de acuerdo con el procedimiento descripto en el Ejemplo 24, excepto porque el horneado se hizo durante 20 minutos a 190 °C.
Las tortas de chocolate horneadas fueron evaluadas respecto de pH, contenido de humedad y actividad del agua. 5 Los resultados aparecen ilustrados en la Tabla 9.
Tabla 9
Receta N.° 1 Receta N.° 4
pH
6,62 (23,7 °C) 6,97 (24,2 °C)
Humedad
21,20% 19,53%
Actividad del agua
0,835 0,771
Se observo que la torta de chocolate producida de acuerdo con la Receta N.° 4 era ligeramente mas oscura que la producida con la Receta N.° 1. Esto pudo deberse al hecho de que el pH de la torta producida con la Receta N.° 4 se 10 acerca mas a neutro que el de la torta producida de acuerdo con la Receta N.° 1.
Se observo que la textura de la torta producida de acuerdo con la Receta N.° 1 era mas firme y mas densa que la producida con la Receta N.° 4, que parecio mas suave y mas desgranada. Para disponer de mas datos cuantitativos, se midio la “firmeza” de rebanadas de la torta de un espesor de 25 mm con un texturometro, usando una sonda plexiglass _P25L y una celda de carga de 5 kg. La “firmeza” fue definida como la resistencia de la torta contra la 15 fuerza aplicada para conseguir una profundidad de penetracion de 6 mm (consultese tambien el Procedimiento Estandar de Horneado para la Firmeza de Tortas del Instituto Americano (American Institute of Baking Standard Procedure for Cake Firmness). Se vio que la “firmeza” de la torta producida con la Receta N.° 1 era de aproximadamente 460 gramos, mientras que la producida con la Receta N.° 4 era de aproximadamente 360 gramos.
Se pidio a los panelistas (n = 24) que evaluaran la “pegajosidad”, el “sabor a chocolate”, la “dulzura” y preferencia de 20 las tortas de chocolate producidas con las Recetas N.os 1 y 4.
Cada evaluacion consistfa en pruebas comparativas apareadas de los parametros antes mencionados: “^Que muestra es la MAS...?.
Se encontro una diferencia significativa con respecto a la “salinidad”, donde se vio que la torta de chocolate producida con la Receta N.° 1 era mas salada que la producida con la Receta N.° 4 (valor p = 0,0015).
25 No hubo diferencia significativa respecto de la “dulzura”, el “sabor a chocolate” o la “pegajosidad”, pero si una fuerte tendencia a considerar a la torta de chocolate producida con la Receta N.° 1 como “mas pegajosa” que la producida con la Receta N.° 4.
Las observaciones relativas a las muestras indicaron que la torta de chocolate producida con la Receta N.° 1 fue mas salada y tenia menos color que la producida con la Receta N.° 4. Las observaciones tambien mostraron que la 30 torta preparada con la Receta N.° 4 fue mas desgranada y mas oscura que la producida con la Receta N.° 1.
Ejemplo 26
Este Ejemplo muestra la produccion de muffins usando polvos de hornear que contienen el producto de bicarbonato de sodio de acuerdo con la invencion y, con el fin de comparar, muffins producidos usando un polvo de hornear convencional de circulacion comercial.
35 El polvo de hornear convencional fue igual al usado en el Ejemplo 24 y comprendia aproximadamente 28% en peso de bicarbonato de sodio, aproximadamente 39% en peso de SAPP, y aproximadamente 33% en peso de harina de baja humedad.
5
10
15
20
25
Los ingredientes usados para la produccion de muffins que incorporan el polvo de hornear convencional aparecen ilustrados en la Tabla 10.
Tabla 10
Ingredientes
%
Harina de trigo
28,00%
Almidon de mafz nativo
3,50%
Agua
17,00%
Aceite de girasol
14,00%
Azucar impalpable
24,50%
Leche semidescremada
6,10%
Yema de huevo pasteurizada
3,35%
Clara de huevo pasteurizada
1,90%
Polvo de hornear
1,00%
Saborizante de vainilla
0,35%
Emulsionantes (DATEM)
0,15%
Emulsionantes (SSL)
0,15%
Total
100,00%
Se usaron dos formulaciones diferentes de polvo de hornear que incorporan el producto de bicarbonato de sodio de la invencion para producir muffins basados en una ligera variante de la receta anterior. En el caso de estas dos
formulaciones de polvo de hornear, el producto de bicarbonato de sodio fue el designado como SB20 en el Ejemplo
24 (donde el material organico fue Goma Arabiga y el tamano de las partfculas fue de aproximadamente 15-20 pm). Las composiciones de estos dos polvos de hornear se distingufan por el agente leudante, una incorporaba pirofosfato acido de sodio (SAPP) y la otra incorporaba pirofosfato de calcio monohidratado (MCP). Las dos formulaciones de polvo de hornear fueron las siguientes:
a) 30% en peso de SB20, 45% en peso de SAPP y 25% en peso de harina de baja humedad.
b) 30% en peso de SB20, 45% en peso de MCP y 25% en peso de harina de baja humedad.
El MCP fue elegido como agente leudante para este Ejemplo, pues es un agente leudante de rapida accion utilizado con frecuencia para producir muffins.
Se elaboraron muffins usando las formulaciones de polvo de hornear (a) y (b) en la receta de la Tabla 4, en lugar del polvo de hornear convencional, y utilizando solo el 75% de su cantidad (con lo que se obtiene una reduccion de la cantidad de polvo de hornear de 25%).
Los muffins producidos con el MCP como agente leudante (esto es, el polvo de hornear (b)) contendran menos sodio que los producidos usando SAPP, puesto que el MCP no tiene sodio.
Todos los muffins fueron producidos aplicando el siguiente procedimiento.
1. Disolver huevo en polvo y emulsionantes en agua en una batidora Kenwood (velocidad 1, 2 minutos).
2. Agregar aceite de girasol y saborizante a los huevos en la batidora Kenwood (velocidad 1, 2 minutos).
3. Tamizar y mezclar los ingredientes secos: harina de trigo, azucar, almidon, leche en polvo descremada y polvo de hornear.
4. Agregar esta parte de la preparacion lfquida a la mezcla seca.
5. Mezclar para obtener una masa homogenea: velocidad 1, 1 minuto y luego velocidad 3, 3 minutos.
5
10
15
20
25
30
35
6. Llenar cada molde con 350 g de masa batida.
7. Cocinar 20 min. a 180 °C en horno precalentado.
En todos los casos, los muffins producidos fueron mas parecidos a tortitas de taza que a muffins.
Los muffins fueron fotografiados tanto “enteros” como “cortados” y los resultados se muestran en las Figs. 40 (a) y (b), respectivamente. Se puede observar a partir de las Figs. 40 (a) y (b) que hubo diferencias entre los muffins producidos con los diversos polvos de hornear. Los muffins producidos con los polvos de hornear ((a) y (b)) que contienen el producto de bicarbonato de sodio (SB20) de acuerdo con la invencion, se elevaron mas que los producidos con polvo de hornear de circulacion comercial. Suponemos que esto se debe a una mayor evolucion gaseosa. La elevacion mas alta se obtuvo con el muffin preparado con el polvo de hornear (b) (esto es, el que incorpora SB20 y MCP como agente leudante). La estructura interna de todos los muffins fue similar, pero habfa burbujas mas pequenas en los muffins producidos con los polvos de hornear que incorporan SB20, lo cual puede deberse al tamano de las partfculas y su distribucion por toda la masa.
Tambien se observa una diferencia de color entre los tres tipos diferentes de muffin, de los cuales la mezcla SB20/SAPP tiene un color interno mas brillante.
Se evaluo el pH, la actividad del agua y la altura de los muffins. Los resultados aparecen ilustrados en la Tabla 11, que ademas incluye el contenido de sodio de los muffins y el % de reduccion de los muffins producidos con el SB20 incorporado.
Tabla 11
Muffin
Contenido de sodio (%) Reduccion de sodio (%) pH Actividad del agua Altura (mm)
Control
0,22 7,06 0,72 52
SB20 con SAPP
0,17 33 7,04 0,7 52
SB20 con MCP
0,14 46 7,3 0,72 54
Un panel informal evaluo el sabor de todos los muffins. Las opiniones fueron que todos los muffins tenfan sabor similar, pero cuando se pidio a los panelistas que escogieran un favorito, seleccionaron el muffin preparado con el polvo de hornear de SB20 y MCP, aunque se vio que los otros muffins ambos tenfan un sabor aceptable.
Ejemplo 27
Este Ejemplo proporciona una posibilidad adicional de comparacion de los muffins producidos con (a) polvo de hornear convencional, y (b) un producto de bicarbonato de sodio de acuerdo con la invencion junto con mCp como fuente de acido leudante. El polvo de hornear convencional fue el mismo que se uso en el Ejemplo 24. El producto de bicarbonato de sodio de acuerdo con la invencion fue SB20 como se describe en el Ejemplo 24.
La siguiente Tabla 11 muestra la receta del muffin producido con polvo de hornear convencional, mientras que la Tabla 12 muestra la receta del muffin preparado con SB20. Tengase en cuenta que ninguna receta contiene sal.
Para preparar los muffins, todos los ingredientes secos fueron primero tamizados. Luego se disolvio en agua el huevo en polvo y se agregaron los emulsionantes, el aceite y el saborizante. Se incorporo el resto de los ingredientes secos y se mezclo para producir una masa que entonces se distribuyo en moldes para muffins (40 gramos). Luego se hornearon los muffins en un horno previamente calentado.
Se analizo el pH, el contenido de humedad y la actividad del agua de los muffins. Los resultados aparecen ilustrados en la Tabla 12 a continuacion.
Tabla 12
Receta Comparativa Receta con SB20
pH
6,76 6,60
Humedad
12,3% 12,9%
Actividad del agua
0,720
0,727
Se observo que el muffin producido con SB20 era de color mas oscuro, posiblemente debido a su pH ligeramente mas bajo (que fue el caso del muffin producido con la receta comparativa).
Ambos tipos de muffin fueron evaluados por un panel informal. Se noto que todos los muffins tenfan una estructura 5 relativamente densa, pero textura suave. Se vio que ambos tipos de muffins resultaron dulces y tenfan un saborizante de vainilla.
Hubo una diferencia que consistio en la observacion de unos pocos tuneles en la miga de los muffins producidos con SB20.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    1. Un producto de bicarbonato de sodio que comprende partfculas que contienen bicarbonato de sodio y un material organico que es solido a temperatura ambiente, las partfculas de dicho producto tienen una estructura compuesta de cristalitas de bicarbonato de sodio individuales unidas entre si en la partfcula en donde mas del 95% en volumen de las partfculas tienen un tamano de menos de 200 pm y en donde hay partfculas del producto que son huecas y estan formadas de una cubierta externa de dichas cristalitas, preferiblemente en donde las partfculas huecas son de forma general esferoide y la cubierta esta compuesta de cristalitas con forma general similar a bastoncillos.
  2. 2. Un producto de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde mas del 95% en volumen de las partfculas tienen un tamano de menos de 15pm, preferiblemente en donde as del 95% en volumen de las partfculas tienen un tamano de menos de 125 pm y mas preferiblemente en donde mas del 95% en volumen de las partfculas tienen un tamano de menos de 100 pm.
  3. 3. Un producto de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2 que tiene un tamano de partfcula medio en el intervalo de 50 pm a 100 pm, preferiblemente en donde ras de 95% en volum en de las partfculas tienen un tamano de menos de 75 pm, mas preferiblemente en donde mas del 95% en volumen de las partfculas tienen un tamano de menos de 50 pm e incluso mas preferiblemente en donde mas del 75% en volumen de las partfculas tienen un tamano de menos de 30 pm.
  4. 4. Un producto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en donde por lo menos 30% de las partfculas son huecas, preferiblemente en donde por lo menos 40% de las partfculas son huecas, mas preferiblemente en donde por lo menos 50% de las partfculas son huecas, mas preferiblemente en donde por lo menos 60% de las partfculas son huecas, mas preferiblemente en donde por lo menos 70% de las partfculas son huecas e incluso mas preferiblemente en donde por lo menos 80% de las partfculas son huecas.
  5. 5. Un producto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en donde el material organico comprende por lo menos un material polimerico, preferiblemente por lo menos uno de un carbohidrato, protefna o polfmero organico sintetico, en donde
    (i) el carbohidrato es preferiblemente un oligosacarido o un polisacarido, y mas preferiblemente comprende por lo menos un carbohidrato seleccionado entre maltodextrina, Goma Arabiga, almidon (p. ej. almidon de mafz, almidon de papa, almidon de porotos de soja), Carragenano, Hidroxipropil celulosa, agar agar, goma de semilla de algarrobo, goma gellan, goma gellan de bajo acilo, goma xantana, pectina o gluco fibra; o
    (ii) el polfmero organico sintetico es preferiblemente poli(etilenglicol).
  6. 6. Un producto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en donde el material organico es adecuado para su uso alimentario, dicho producto se usa preferiblemente como un agente leudante para alimentos.
  7. 7. Un polvo de hornear que comprende un producto de bicarbonato de sodio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y una fuente de un acido leudante, siendo la fuente del acido leudante preferiblemente pirofosfato acido de sodio, pirofosfato de calcio monohidratado, fosfato monocalcico anhidro o fosfato de sodio y aluminio, comprendiendo dicho polvo de hornear preferiblemente adicionalmente un agente para mejorar el almacenamiento, siendo el agente para mejorar el almacenamiento preferiblemente una harina de baja humedad o preferiblemente en donde el polvo de hornear comprende 28% a 30% en peso del producto de bicarbonato de sodio, 43% a 47% en peso de la fuente de un acido leudante y 31% a 35% en peso del agente para mejorar el almacenamiento.
  8. 8. El uso de un producto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 como agente formador de burbujas en la produccion de plasticos y materiales de goma o como un agente antimicrobiano.
  9. 9. Un metodo para producir un producto de bicarbonato de sodio que comprende las siguientes etapas:
    (i) preparar una mezcla acuosa que comprende bicarbonato de sodio y un material organico hidrosoluble que es solido a temperatura ambiente, tanto el bicarbonato de sodio como el material organico se disuelven por lo menos de manera parcial en la fase acuosa, y
    (ii) atomizar dicha mezcla y evaporar el agua, preferiblemente mediante secado por pulverizacion, para producir un producto de bicarbonato de sodio en el que las partfculas de dicho producto tienen una estructura compuesta de cristalitas de bicarbonato de sodio individuales unidas entre sf en la partfcula en donde mas del 95% en volumen de las partfculas tienen un tamano de menos de 200 pm y en donde hay partfculas del producto que son huecas y estan formadas de una cubierta externa de dichas cristalitas.
  10. 10. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 9 en donde la relacion de la cantidad de bicarbonato de sodio con la cantidad de material organico en la mezcla acuosa esta en el intervalo 5:1 a 35:1, y/o preferiblemente en donde la mezcla acuosa contiene una suspension de bicarbonato de sodio y/o preferiblemente en donde la mezcla acuosa comprende 100 a 1000 gramos de bicarbonato de sodio por litro de agua.
    5
    10
    15
    20
    25
    30
  11. 11. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 9 que comprende las siguientes etapas:
    (a) preparar una primera solucion acuosa de un material organico hidrosoluble que es solido a temperatura ambiente, mediante un proceso de disolucion efectuado de modo tal que la temperatura de la solucion acuosa no sobrepasa los 30°C, donde dicha solucion acuosa contiene 0,1 a 40 g del material organico por litro de agua;
    (b) calentar la primera solucion acuosa preparada en la etapa (i) hasta una temperatura en el intervalo de 50° a 65°C;
    (c) preparar una segunda solucion acuosa disolviendo bicarbonato de sodio esencialmente puro en la primera solucion acuosa de la etapa (ii) en una cantidad de por lo menos 100 g de bicarbonato de sodio por litro de agua, manteniendo al mismo tiempo la fase acuosa a una temperatura de 50° a 65°C; y
    (d) atomizar la segunda solucion acuosa y evaporar el agua de las gotitas atomizadas a una temperatura de 50°C a 70°C, preferiblemente mediante secado por pulverizacion, para producir partfculas compuestas de bicarbonato de sodio y el material organico.
  12. 12. Un metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en donde el bicarbonato de sodio usado para preparar la mezcla acuosa es por lo menos 95% en peso puro (excluyendo toda agua de cristalizacion).
  13. 13. Un metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12 en donde el material organico comprende al menos un material polimerico, preferiblemente al menos uno de un carbohidrato, protefna o polfmero organico sintetico, en donde
    (i) el carbohidrato es preferiblemente un oligosacarido o un polisacarido, y mas preferiblemente comprende por lo menos un carbohidrato seleccionado entre maltodextrina, Goma Arabiga, almidon (p. ej. almidon de mafz, almidon de papa, almidon de porotos de soja), Carragenano, Hidroxipropil celulosa, agar agar, goma de semilla de algarrobo, goma gellan, goma gellan de bajo acilo, goma xantana, pectina o gluco fibra; o
    (ii) el polfmero organico sintetico es preferiblemente poli(etilenglicol).
  14. 14. Un metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en donde la densidad aparente sin compactar del producto de bicarbonato de sodio es 80 a 98% de la densidad aparente sin compactar del bicarbonato de sodio a partir del cual se preparo el producto.
  15. 15. Un metodo para producir un producto alimenticio cocido que comprende preparar una mezcla con la que se cocinara el producto, dicha mezcla incorpora un producto de bicarbonato de sodio de acuerdo con la reivindicacion 6, y cocinar la mezcla para producir el producto alimenticio, preferiblemente en donde la mezcla adicionalmente incorpora una fuente de un acido leudante y/o preferiblemente en donde la coccion comprende hornear, asar, grillar, frefr o cocer a la plancha y/o preferiblemente en donde el producto alimenticio cocido es un producto alimenticio horneado, la mezcla es un batido o una masa, y la coccion comprende hornear el producto, preferiblemente en donde el producto alimenticio horneado es una torta o un muffin.
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