MX2012013161A - Sales encapsuladas y uso en bebidas de alto contenido de acido. - Google Patents

Sales encapsuladas y uso en bebidas de alto contenido de acido.

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Abstract

Se proporcionan sales nutrientes encapsuladas que incluyen partículas de sal nutriente encapsuladas con un complejo de quitosán-ácido esteárico insoluble en agua. Se proporciona un método para formar sales nutrientes encapsuladas, que incluye formar una micro-emulsión de agua en aceite que incluye un aceite y una solución de sal acuosa, adicionar quitosán y ácido esteárico a la micro-emulsión de agua en aceite, donde el quitosán y el ácido esteárico forman un complejo, y colapsar la fase acuosa de la micro-emulsión de agua en aceite para formar las partículas de sal encapsuladas.

Description

SALES ENCAPSULADAS Y USO EN BEBIDAS DE ALTO CONTENIDO DE ÁCIDO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona al campo de suministro de ingredientes particulares a un consumidor en un sistema acuoso, más particularmente nutrientes encapsulados tales como sales de metales en un sistema acuoso tal como, por ejemplo, jugo de naranja.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los consumidores demuestran interés continuo en las bebidas listas para beber (RTD) fortificadas con nutrientes solubles en agua aprobados por la FDA que se creen que proporcionan beneficios para la salud. Por ejemplo, los nutrientes importantes incluyen sales de metal tales como sales de potasio. Por ejemplo, una ingesta de potasio de por lo menos 4.7 gramos al día ayuda a reducir el riesgo de apoplejía, hipertensión, osteoporosis y piedras en el riñon. El bajo nivel de potasio puede contribuir a espasmos musculares y xsíndrome de piernas inquietas' . Los bajos niveles de potasio también pueden contribuir a sensaciones generales de fatiga y cansancio muscular. Debido a que el potasio es una parte importante para sintetizar proteína y metabolizar glucosa y glucógeno, principales fuentes de energía para el cuerpo, los bajos niveles de potasio pueden dejar una sensación cansada, adolorida y de fatiga en general. Los bajos niveles de potasio también pueden exacerbar la irritabilidad y ansiedad. Los estudios muestran que los bajos niveles de potasio están ligados con la pérdida ósea en la osteoporosis .
Generalmente, muchos individuos no consumen regularmente suficientes cantidades de potasio u otras sales nutrientes. De esta manera, seria benéfico proporcionar potasio u otras sales nutrientes por la vía de una bebida que se consume regularmente por la persona promedio.
Sin embargo, la fabricación de tales bebidas representa un reto formidable. Como una regla, los nutrientes solubles en agua impactan el color y el sabor de las bebidas y/o negativamente reaccionan con otros, componentes de la bebida que afecta la manera en que se procesa el producto, su estabilidad o su vida en anaquel. Esto hace imposible la adición simple de estos nutrientes a las formulaciones existentes. También seria deseable proporcionar potasio u otras sales nutrientes en una forma estable para el uso en un sistema acuoso, tales como bebidas, de modo que los ingredientes puedan resistir ciertas condiciones del proceso relacionadas al mezclado, homogenización y pasteurización de la bebida, pero seria disponible como un nutriente una vez que la bebida se consume por un individuo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un primero aspecto, la invención se dirige a sales nutrientes encapsuladas que comprenden partículas de sal nutrientes encapsuladas con un complejo de quitosán-ácido esteárico insoluble en agua.
En un segundo aspecto, la invención se dirige a un método para formar sales nutrientes encapsuladas, que comprende formar una micro-emulsión de agua en aceite que comprende un aceite y una solución de sal acuosa; adicionar quitosán y ácido esteárico a la micro-emulsión de agua en aceite, en donde el quitosán y ácido esteárico forman un complejo; y colapsar la fase acuosa de la micro-emulsión de agua en aceite para formar las partículas de sal encapsuladas .
En un tercer aspecto, la invención se dirige a una bebida que comprende sales nutrientes encapsuladas con un complejo de quitosán-ácido esteárico.
En un cuarto aspecto, la invención se dirige al método para suministrar una sal nutriente, que comprende encapsular una sal nutriente con un complejo de quitosán y ácido esteárico; mezclar la sal nutriente encapsulada con una bebida; en donde la bebida va a ser ingerida por una persona; y además en donde la sal nutriente encapsulada se descompone en la ingestión permitiendo que la sal nutriente sea liberada y utilizada por la persona.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Fig. 1 representa la formación de una micro-emulsión con un aceite y sal (A) en agua.
La Fig. 2 representa la formación de un complejo de quitosán-ácido esteárico (B) que circunda la sal (A) en agua.
La Fig. 3 representa el colapso de la fase acuosa y la formación de micro-particulas de sal encapsulada.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención se dirige generalmente a sistemas de suministro para nutrientes solubles en agua, en particular sales solubles en agua en donde la sales se presentan en una bebida en una forma que es inerte durante la manufactura y almacenamiento, pero completamente biodisponibles en el consumo. El sistema de suministro permite carga significante de los componentes de sal, en particular potasio. Al encapsular las sales, las sales se pueden adicionar a las bebidas de alto contenido de ácido con mínimo o sin sabor desagradable o efectos en la química tal como alteración del PH.
Los aspectos de la invención se dirigen a sales nutrientes encapsuladas que comprenden partículas de sal encapsuladas con un complejo insoluble en agua que contiene un catión de alto peso molecular y un ácido graso. Las sales nutrientes pueden ser cualquiera de las sales nutrientes tales como, pero no limitadas a sales de potasio, sodio, magnesio, calcio, manganeso, zinc, selenio. Los aniones adecuados incluyen, pero no están limitados a, cloruro, sulfato, carbonato y fosfato. En particular, las sales son cloruro de sodio o cloruro de potasio.
Las partículas de sal se encapsulan con un compuesto insoluble en agua tal como un complejo de quitosán y ácido esteárico. Aspectos adicionales se relacionan a un método para encapsular las sales.
Las partículas de sal encapsuladas tienen un tamaño de diámetro de partícula que varía de aproximadamente 10 nanómetros a aproximadamente 200 mieras. El tamaño de partícula no debe ser bastante pequeño para incrementar la viscosidad de la bebida. Las partículas de sal encapsuladas de preferencia permanecen encapsuladas aun en soluciones ácidas que tienen un pH entre 2.5 y 5. El sistema es estable en almacenamiento durante por lo menos 12 meses en forma de polvo o en bebidas almacenadas en condiciones refrigeradas o ambientales .
En un aspecto particular de la invención, las nano-o micro-partículas (cristales) de sal se encapsulan con una película del complejo de quitosán-ácido esteárico. El complejo de quitosán-ácido esteárico es un polvo blanco sin sabor pronunciado. Esta película de polímero no soluble previene la resolución de la sal en medios acuosos de bebida tal como medios acídicos en un intervalo de pH de 2.5 a 4.3. Al mismo tiempo este complejo de polímero se destruye o se desensambla por los medios acídicos y sistemas de fermentación en el estómago y el tracto gastrointestinal.
Una micro-emulsión de agua en aceite se forma con un aceite de alto punto de ebullición no polar, tal como parafina liquida, aceites vegetales, o aceites de triglicérido de cadena media y una solución acuosa de la sal nutriente. El complejo de quitosán-ácido esteárico luego se forma de quitosán (catión) , ácido esteárico (ácido graso) y lecitina (surfactante) . Las partículas de sal luego se forman por la vía del colapso de una fase acuosa en micelas inversas o micro-emulsiones. Dependiendo del tamaño de las partículas de sal, se forma una solución coloidal o suspensión fina. Luego la superficie de las partículas encapsuladas se puede modificar .
El quitosán es un producto de modificación de quitina y producido en gran escala de cangrejo y camarón marino.
El ácido esteárico es un ácido graso que comprende 18 carbonos. Otros ácidos grasos adecuados podrían incluir la mayoría de los ácidos grasos saturados (para estabilidad oxidante), que varían de C6 a C24, tales como ácidos grasos que varían de C14-C22. El ácido graso puede ser saturado o no saturado.
Ejemplos no limitantes de surfactantes adecuados incluyen alginato de propilenglicol, monoglicérido, diglicérido, dioctil sulfosuccinato sódico (DOSS), monolaurato de polioxetilen (20) sorbitán (también conocido como polisorbato 20, disponible bajo el nombre comercial Tween® 20 de ICI Americas, Inc. of Wilmington, Delaware) , el monopalmitato de polioxietilen (20) sorbitán (también conocido como polisorbato 40, disponible bajo el nombre comercial Tween® 40 de ICI Americas, Inc.), monoestearato de polioxietilen (20) sorbitán (también conocido como polisorbato 60, disponible bajo el nombre Tween® 60 de ICI Americas, Inc.), triestearato de polioxietilen (20) sorbitán (también conocido como polisorbato 65, disponible bajo el nombre Tween® 65 de ICI Americas, Inc.), monooleato de polioxietilen (20) sorbitán (también conocido como polisorbato 80, disponible bajo el nombre Tween® 80 de ICI Americas, Inc.), monolaurato de sorbitán (disponible bajo el nombre Span® 20 de ICI Americas, Inc.), monopalmitato de sorbitán (disponible bajo el nombre comercial Span® 40 de ICI Americas, Inc.), betaína, ésteres de sacarosa de ácidos grasos, monomiristato de sacarosa, palmitato de sacarosa, estearato de sacarosa, mono y diglicéridos de ácidos grasos, monooleato de monoglicérido, monolaurato de monoglicérido, monopalmitato de monoglicérido, lecitina, mezclas de diglicérido, ésteres de ácido cítrico de mono y diglicéridos de ácidos grasos, ésteres de ácido acético de mono y diglicéridos de ácidos grasos, ésteres de ácido láctico de mono y diglicéridos de ácidos grasos, ésteres tartáricos de mono y diacetilo de mono y diglicéridos de ácidos grasos, ásteres de poliglicerol de ácidos grasos, ciclodextrinas (a, ß, o ?) , ésteres de propilenglicol de ácidos grasos, lactilatos de estearoilo, ácidos grasos libres de C8-i8 , otros emulsificadores como es conocido por aquellos expertos en la técnica y combinaciones de los mismos. También incluidos serian las saponinas, lecitina, fosfolipidos , lisofosfolipidos, goma de acacia, almidón modificado, goma de acacia modificada, pectina de remolacha y ácido biliares (por ejemplo, ácido cólico) .
Todos los componentes son compuestos aprobados para alimentos. Excepto la parafina liquida, no se utilizan solventes orgánicos y reactivos químicos.
La Fig. 1 muestra la formación de la micro-emulsión. Las partículas de sal se representan por A. La micro-emulsión se puede obtener mediante agitación vigorosa con la adición de surfactante tal como lecitina de soja. El surfactante regula los tamaños de partícula. Por ejemplo, la micro-emulsión mecánica (sin surfactante) no supera la escala de micrón. Si el tamaño de partículas no es un parámetro crítico, se puede evitar la adición de un surfactante.
La Fig. 2 muestra la formación de un complejo de quitosán-ácido esteárico. El complejo de quitosán-ácido esteárico se forma en una micro-emulsión al adicionar ácido esteárico puro y quitosán a la micro-emulsión de agua en aceite formada en lo anterior.
Este complejo no es un surfactante por si mismo, pero el complejo tiene una afinidad muy alta al limite de fase. Por lo tanto, como se muestra en la Fig. 2, el complejo migra al limite de aceite-agua (B) durante la agitación mecánica y forma partículas micro- o nano-encapsuladas estables. La estructura de este complejo y los métodos para su obtención se describe en el siguiente artículo: Biomacromolecules, 2005, 6, 2416.
La Fig. 3 muestra el colapso de la fase acuosa y la formación de nano- o micro-partículas de sal. La temperatura de la fase acuosa se incrementa a 120-130°C que conduce a la evaporación de agua y colapso de la fase acuosa. La sal (A) se cristaliza de la solución y forma aglomerados encapsulados por el complejo de quitosán-ácido esteárico polimérico (B) . Debido a la alta afinidad para la fase límite este complejo migra a la nueva superficie sólida de las partículas y cubre los defectos. Como un resultado, se obtiene una suspensión de partículas de sal recubiertas con complejo de quitosán-ácido esteárico .
La superficie del complejo se puede modificar al incrementar la temperatura hasta 180°C para formar enlaces de amida entre los grupos amino de quitosán y el carboxilo del ácido esteárico. Esta modificación hace la superficie muy estable hacia el ácido diluido y los medios acuosos de las bebidas. Otras posibles transformaciones incluyen reticulación con pectina (Polymer Bulletin, 2005, 55, 367), hidrofilización de superficie con ácido levulinico y muchos otros .
En un aspecto particular, las partículas de sal se encapsulan de acuerdo con las siguientes etapas: 1) Agitación de una solución de sal acuosa concentrada y un aceite de alto punto de ebullición, no polar, para formar una micro-emulsión. (Opcionalmente, un surfactante también se incluye en la solución) . Esta etapa puede incluir la reducción de tamaño de partícula mecánica tal como mezclado, homogenización o microfluidizacion de alto esfuerzo cortante. 2) Adición del catión de polímero y ácido graso y además agitación de la micro-emulsión. 3) Calentamiento de la micro-emulsión a aproximadamente 120-130°C durante un tiempo suficiente para colapsar la fase acuosa y cristalizar la sal encapsulada para formar una suspensión de partículas de sal encapsuladas pequeñas. 4 ) Calentamiento de la suspensión a por lo menos ~160°C y hasta aproximadamente 250°C, por ejemplo 175 a 180°C, para modificar la superficie de las partículas encapsuladas. 5) Filtración y lavado de las partículas de sal encapsuladas .
En la etapa 1, la concentración de la sal en la solución acuosa puede ser hasta 50%, típicamente entre 20 y 30%, y en un aspecto 25%. Las sales pueden ser cualquiera de las sales adecuadas tales como, pero no limitadas a sales de potasio, sodio, magnesio, calcio, manganeso, zinc, selenio. Los aniones adecuados incluyen, pero no están limitados a, cloruro (Cl) , sulfato (S04), carbonato (C03) y fosfato (P04). Los ejemplos particulares incluyen, pero no están limitados a, cloruro de potasio o cloruro de sodio. La cantidad de parafina líquida es una cantidad suficiente de la micro-emulsión de agua en aceite deseada, generalmente 5-95%, típicamente 10-50%. La relación de aceite a la fase de "sal" acuosa es 0.5:1 a 10:1, típicamente 2:1 a 7:1.
En la etapa 2, el catión de polímero es quitosán y el ácido graso es ácido esteárico. Generalmente, pero no limitado a, aproximadamente 0.5 a 10% en peso de quitosán se combina con aproximadamente 0.1 a 20% en peso de ácido esteárico. La agitación es durante un tiempo adecuado para formar el complejo de quitosán-ácido graso.
En la etapa 3, el tiempo suficiente para colapsar la fase acuosa y cristalizar la sal encapsulada es generalmente el tiempo que toma expulsar todo el vapor de agua, de manera general aproximadamente 45 a 120 minutos.
En la etapa 4, la estabilidad de la superficie encapsulada se puede variar por la vía de la formación de enlaces de amida muy fuertes entre el ácido esteárico y el quitosán bajo condiciones térmicas. Generalmente, esta etapa toma hasta 3 horas dependiendo del grado de la modificación superficial. Este procedimiento está disponible para la producción a gran escala de componentes de sal encapsulados.
En la etapa 5, la suspensión de partículas se puede diluir con un solvente tal como hexano, éter de petróleo, alcohol o dióxido de carbono supercrítico (esencialmente cualquier solvente que se disolverá y lavará/removerá de la fase de aceite), filtrar y luego se lavar con el solvente. Como una etapa final, las micropartículas se pueden modificar con pectina y ácido levulínico. Tales modificaciones pueden hacer capa de superficie más gruesa para prevenir a la sal de la migración en la bebida RTD, o para proporcionar una carga de superficie negativa neta que ayuda a mantener las partículas separadas de la unión conjuntamente para formar partículas muy grandes en la bebida RTD durante la vida en anaquel .
El proceso para preparar el complejo de quitosán-ácido esteárico puede usar cualquier equipo adecuado. Por ejemplo, una turbina u otro mezclador de emulsificación efectivo se puede utilizar para mezclar los ingredientes. Un filtrador u otro dispositivo de filtración se puede utilizar para filtrar el producto de sal encapsulado. Un secador adecuado se puede utilizar para proporcionar temperaturas altas (por ejemplo, hasta 200°C) .
Como es notado, el complejo de sal de ácido esteárico-quitosán se forma por la vía de micelas inversas o una micro-emulsión de agua en aceite. La fase acuosa contiene una solución concentrada de sal, por ejemplo 25% de cloruro de potasio. Un aceite no polar viscoso con un alto punto de ebullición proporciona la micro-emulsion . Los aceites no polares adecuados pueden ser parafina líquida o aceite mineral, aceites vegetales, o aceites de triglicérido de cadena mediana. Los aceites vegetales pueden ser saturados o no saturados. Los aceites vegetales saturados en el intervalo de C14 a C20 son adecuados. Los aceites vegetales de ejemplo incluyen, pero no están limitados a girasol, cártamo (y versiones de alto contenido oleico de ambos), aceite de cañóla, aceite de semilla de colza, aceite de maíz, aceite de oliva, aceite de palma, aceite de kernal de palma, aceite de coco, manteca de cacao, aceite de karité, aceite de semilla de chía, aceite de semilla de arándano, aceite de semilla de lino, aceite de pescado y aceites de algas.
Los aspectos adicionales de la invención se relacionan al uso de las sales nutrientes encapsuladas en bebidas liquidas. La bebida liquida puede ser jugo de naranja. El jugo de naranja puede ser ya sea jugo no de concentrado ("NFC") o de concentrado ("FC") . La bebida también puede tener otros tipos de jugos cítricos o no cítricos, por ejemplo, jugos al 100% (por ejemplo, manzana y uva) y de 1% a 90% de cocteles de jugo (por ejemplo, arándano y toronja) . Otras bebidas incluyen, por ejemplo, bebidas lácteas, bebidas energéticas, bebidas deportivas, bebidas de agua fortificadas/aumentadas, bebidas de soja, bebidas fermentadas (por ejemplo, yogurt y kéfir) , bebidas carbonatadas, mezclas híbridas de jugo y bebidas lácteas, que incluyen tanto botellas como productos de lata y aplicaciones de jarabe de fuente de sodas.
De manera importante, las sales encapsuladas de la presente invención son capaces de resistir no solamente los métodos de procesamiento rigorosos como son divulgados en la presente, sino que son capaces de descomponerse cuando son ingeridas. Los ingredientes funcionales encapsulados utilizados en la invención se pueden lograr utilizando enzimas en el cuerpo humano o un número de otros mecanismos, tal como temperatura o duración. Por ejemplo, es preferible que los encapsulantes sean solubles en el estómago (o solubles en ácido gástrico) .
La matriz de encapsulación será de preferencia descompuesta en el estómago o el tracto gastrointestinal para exponer la sal nutriente. Una vez descompuesta dentro del cuerpo humano, las sales son disponibles para ser utilizadas por el cuerpo en tales formas útiles como es propuesto. Como es descrito en lo anterior, cada sal tiene un efecto saludable positivo en la ingestión.
Además, se contempla que la sal encapsulada dentro de la bebida puede incluir varios ingredientes adicionales, tales como agentes saborizantes, edulcorantes, agentes colorantes, estabilizadores y ajustadores del pH, como sea deseado para el uso particular. Otros aditivos también son contemplados. Las sales encapsuladas se pueden adicionar a la bebida ya sea en la pre- o post-pasteurización .
Varias cantidades de las sales encapsuladas se pueden incorporar en una bebida para proporcionar una cantidad deseada de las sales encapsuladas por porción de la bebida. La cantidad puede variar dependiendo de la aplicación y contenido nutricional deseado. Por ejemplo, en el jugo de naranja, los ingredientes funcionales se pueden adicionar en una cantidad entre aproximadamente 5 a 7000 mg de sales encapsuladas por 8 onzas de fluido (0.24 litros) (tamaño de porción) . La cantidad de las sales encapsuladas también se puede variar para tener en cuenta el sabor, sensación en la boca, apariencia visual, vida en anaquel, niveles de eficacia aprobados, reclamaciones de salud calificados y otras de tales características y consideraciones. Otras cantidades también son contempladas dentro del alcance de la invención como será apreciado por aquellos de habilidad ordinaria en la técnica .
Las sales encapsuladas se mezclan suficientemente en las bebidas para proporcionar una distribución relativamente uniforme; sin embargo, el mezclado no se limita a disolver los ingredientes funcionales en un liquido. Por ejemplo, los ingredientes funcionales se pueden mezclar en forma de polvo con un mezclado de bebida en polvo (por ejemplo, Gatorade® u otras bebidas deportivas) para formar un producto en polvo mezclado sustancialmente uniforme. Las sales se pueden secar por rocío en un portador (por ejemplo, maltodextrina) para facilidad de disolución, etc. o secar en lecho fluidizado en un portador. También es posible adicionar las sales encapsuladas por la vía de un método de empaquetado complementario tal como una tapa o una paja pre-empaquetada.
También se contempla que las bebidas puedan incluir ingredientes funcionales diferentes de las sales encapsuladas. Las bebidas también pueden incluir otros ingredientes nutricionales o no nutricionales diferentes del ingrediente funcional. Vitaminas, minerales o combinaciones de los mismos se pueden adicionar a las bebidas. También se pueden adicionar ingredientes tales como saborizantes , edulcorantes, colorantes, espesantes, estabilizadores, emulsificadores, ajustadores del pH, acidulantes, electrolitos, proteínas, carbohidratos y conservadores. También se contemplan otros aditivos. Los ingredientes se pueden adicionar en varios puntos durante el procesamiento, incluyendo antes de la pasteurización, con o sin el ingrediente funcional encapsulado y después de la pasteurización.
Las bebidas alimenticias terminadas con el ingrediente funcional encapsulado puede tener una vida en anaquel de aproximadamente 6-12 meses y posiblemente hasta 24 meses bajo condiciones ambientales, dependiendo del nivel de procesamiento de las bebidas sometidas, el tipo de empaquetamiento y el material utilizado para empaquetar la bebida y las condiciones de almacenamiento. Los factores adicionales que pueden afectar la vida en anaquel de la bebida incluyen, por ejemplo, la naturaleza de la fórmula base (por ejemplo, una bebida endulzada con azúcar tiene una vida en anaquel más prolongada que una bebida endulzada con aspartame) y condiciones ambientales (por ejemplo, exposición a altas temperaturas y luz solar es perjudicial para las bebidas listas para beber (RTD) ) ) .
Además, se contempla que las sales encapsuladas de acuerdo con aspectos de la presente invención no afectarán las propiedades físicas deseadas. Por ejemplo, se contempla que las sales encapsuladas no afectarán la sensación en la boca aceptable, o interacciones físicas o químicas con la boca, o afectar el sabor del producto terminado.
El mezclado debe ser realizado tal que la sal encapsulada no se destruye. El mezclador (s) se puede seleccionar para una aplicación especifica basada, por lo menos en parte, sobre el tipo y cantidad de ingredientes utilizados, cantidad de ingredientes utilizados, la cantidad de producto que es producido y el gasto de flujo. Generalmente, se puede utilizar un mezclador comercialmente disponible, tal como aquellos disponibles de Invensys APV of Getzville, NY or Silverson Machines, Inc. of East Longmeadow, MA.
Las bebidas se pueden homogenizar y/o pasteurizar. Las bebidas se pueden, además de o post procesar después de la adición de las sales encapsuladas . El post procesamiento puede incluir, por ejemplo, enfriar la solución del producto y rellenarlo en el recipiente para el empaquetamiento y transporte. El post procesamiento también puede incluir la desaireación del producto alimenticio a < 4.0 ppm de oxígeno, de preferencia < 2.0 ppm y más de preferencia < 1.0 ppm de oxigeno. Sin embargo, la desaireación, y otra tarea de post procesamiento se puede llevar a cabo antes del procesamiento, antes de la pasteurización, antes del mezclado con la sal encapsulada y/o al mismo tiempo como se adiciona la sal encapsulada. Además, un espacio superior de gas inerte (por ejemplo, nitrógeno) se puede mantener durante el procesamiento intermediario del producto y el empaquetamiento final. Adicionalmente/alternativamente, una barrera de oxigeno y/o depuradores de oxigeno se podrían utilizar en el empaquetamiento final.
Ejemplo 1 Una micro-emulsión homogénea se obtuvo de 10 mi de parafina líquida y 2 mi de solución al 25% de cloruro de potasio y agua. Se utilizó un mezclador de alto esfuerzo cortante de laboratorio efectivo. En algunos experimentos se adicionó lecitina de soja (100/200/300 mg) a la micro-emulsión, ya que ayuda a reducir el tamaño de partícula. Subsecuentemente, 450 mg de ácido esteárico y 300 mg de quitosán dispersado fino se adicionaron a la micro-emulsión. La mezcla de reacción se agitó intensivamente durante 20 min, y durante este tiempo se formó una suspensión de micropartículas . Luego la temperatura se incrementó hasta 120-130°C durante 1 hora y luego hasta 20Q°C durante 3 horas. La suspensión resultante se diluyó con hexano (20-30 mi) , se filtró y se lavó con hexano para remover la fase de aceite. Como una etapa final, las micropartículas se podrían modificar con pectina y ácido levulínico. El producto es un polvo blanco (alrededor de 1 g dependiendo de las condiciones) sin cualquier sabor pronunciado.
El mecanismo de liberación incluyó la desintegración del enlace de amida entre el ácido esteárico y el quitosán bajo los sistemas de fermentación digestivos, acoplada con el hinchamiento de quitosán en medios acidicos del estómago. Esta acción combinada libera la sal para la disponibilidad y absorción en el tracto gastrointestinal.
Mientras que la invención se ha descrito con respecto a ejemplos específicos que incluyen modos actualmente preferidos para llevar a cabo la invención, aquellos expertos en la técnica apreciarán que hay numerosas variaciones y permutaciones de los sistemas y técnicas descritos en lo anterior que caen dentro del espíritu y alcance de la invención como se expone en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (23)

REIVINDICACIONES
1. Sales nutrientes encapsuladas, caracterizadas porque comprenden partículas de sal nutriente encapsuladas con un complejo de quitosán-ácido graso insoluble en agua.
2. Las sales nutrientes encapsuladas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque las partículas de sal nutriente se seleccionan de sales de potasio, sodio, magnesio, calcio, manganeso, zinc o selenio de aniones seleccionados de cloruro, sulfato, carbonato o fosfato.
3. Las sales nutrientes encapsuladas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque las partículas de sal nutriente se seleccionan del grupo que consiste de cloruro de potasio y cloruro de sodio.
4. Las sales nutrientes encapsuladas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque las partículas de sal nutriente son cloruro de potasio.
5. Las sales nutrientes encapsuladas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque las partículas de sal nutriente tienen un tamaño de diámetro de partícula que varía de aproximadamente 10 nanómetros a aproximadamente 100 micrones.
6. Las sales nutrientes encapsuladas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque las partículas de sal nutriente permanecen encapsuladas en soluciones de ácido que tienen un pH entre 2.5 y 4.3.
7. Las sales nutrientes encapsuladas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque el complejo de polímero se destruye o se desensambla mediante medios acidicos y sistemas de fermentación en el estómago y tracto gastrointestinal.
8. Un método para formar sales nutrientes encapsuladas, caracterizado porque comprende: a. formar una micro-emulsión de agua en aceite que comprende un aceite y una solución de sal acuosa; b. adicionar quitosán y ácido esteárico a la micro-emulsión de agua en aceite, en donde el quitosán y el ácido esteárico forman un complejo; y c. colapsar la fase acuosa de la micro-emulsión de agua en aceite para formar las partículas de sal encapsuladas.
9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el aceite se selecciona del grupo que consiste de parafína líquida, aceites vegetales y aceites de triglicérido de cadena media.
10. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque las sales se seleccionan de sales de potasio, sodio, magnesio, calcio, manganeso, zinc o selenio de aniones seleccionados de cloruro, sulfato, carbonato o fosfato .
11. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque las sales se seleccionan del grupo que consiste de cloruro de potasio y cloruro de sodio.
12. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque las sales son cloruro de potasio.
13. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque en la etapa b, la micro-emulsión se calienta a aproximadamente 120-130°C durante un tiempo suficiente para colapsar la fase acuosa y cristalizar la sal encapsulada para formar una suspensión de las partículas de sal encapsuladas .
14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque además comprende modificar la superficie de las partículas de sal encapsuladas al calentar la suspensión hasta 200°C.
15. Una bebida, caracterizada porque comprende sales nutrientes encapsuladas con un complejo de quitosán-ácido esteárico.
16. La bebida de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque las sales se seleccionan de sales de potasio, sodio, magnesio, calcio, manganeso, zinc o selenio de aniones seleccionados de cloruro, sulfato, carbonato o fosfato .
17. La bebida de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque las partículas de sal son cloruro de potasio o cloruro de potasio.
18. La bebida de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque las partículas de sal encapsuladas tienen un tamaño de diámetro de partícula que varía de aproximadamente 10 nanometros a aproximadamente 100 micrones.
19. La bebida de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque la bebida tiene un pH de entre 2.5 y 4.3 y las partículas de sal encapsuladas permanecen encapsuladas en la bebida.
20. La bebida de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque el complejo de polímero se destruye o se desensambla mediante los medios acídicos y sistemas de fermentación en el estómago y tracto gastrointestinal en el consumo de la bebida.
21. La bebida de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque la bebida se selecciona de jugo o una bebida deportiva.
22. Un método para suministrar una sal nutriente, caracterizado porque comprende las etapas de: encapsular una sal nutriente con un complejo de quitosán y ácido esteárico; mezclar la sal nutriente encapsulada con una bebida; en donde la bebida va a ser ingerida por una persona; y además en donde la sal nutriente encapsulada se descompone en la ingestión permitiendo que la sal nutriente sea liberada y utilizada por la persona.
23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la bebida se selecciona de jugo o una bebida deportiva.
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