BRPI0716955B1

BRPI0716955B1 - processo para solubilização de óleos flavorizantes

Info

Publication number: BRPI0716955B1
Application number: BRPI0716955A
Authority: BR
Inventors: Mei Yin Wang; Nelly Lim
Original assignee: Bob Comstock
Priority date: 2006-09-25
Filing date: 2007-04-18
Publication date: 2016-03-22
Also published as: US20100098821A1; EP2109371B1; AU2007300402B2; EP2109371A1; CN101578052B; WO2008039564A1; CN101578052A; AU2007300402A1; WO2008039564A8; BRPI0716955A2

Abstract

processo para solubilizaçao de oleos flavorizantes.o processo inventivo permite a solubilização de óleo flavorizante em água para produzir bebidas claras. a quantidade de emulsíficante reque- rida para a solubilização do óleo é menor no que a de óleo, e uma razão típi- ca de óleo para emulsificante é de 2:1. primeiramente, uma emulsão bruta é gerada através de mistura em alta pressão do emulsificante e do óleo flavorizante. a emulsão bruta é então alimentada em um homogeneizador para produzir uma emulsão mais refinada. o concentrado aromatizado resultante pode ser diluído para produzir bebidas claras, o processo também simplifica a introdução nas bebidas de ingredientes nutracéuticos normalmente insolú- veis, particularmente os lipofílicos. comparado com formulações de microe- musão, o processo provê uma maneira simples de formular e customizar para diferentes sabores e nutracêuticos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA SOLUBILIZAÇÃO DE ÓLEOS FLAVORIZANTES".

Referência cruzada a pedidos anteriores O presente pedido é uma versão não provisória de Pedidos Provisórios de Patente US números 60/826 766 (depositado em 25 de setembro de 2006) e 60/828 205 (depositado em 04 de outubro de 2006), e reivindica benefício e prioridade a partir destes pedidos.

Bolsa do Governo dos Estados Unidos N/A

Antecedentes da Invenção Área da técnica Esta invenção refere-se a um processo que solubiliza óleos essenciais para produzir bebidas translúcidas.

Antecedentes Muitos agentes flavorizantes em preparação de bebidas são ó-leos essenciais que são geralmente insolúveis em água. Os aromas comuns, como laranja, limão e toranja, têm solubilidade limitada em água. No entanto, estes aromas são bem recebidos pelos consumidores devido ao sabor e a-roma, particularmente em bebidas.

Existem várias práticas industriais para introduzir estes óleos em água. Uma técnica principal consiste em lavar/extrair o óleo essencial com um solvente miscível em água para remover o grosso dos componentes insolúveis em água. Neste processo de lavagem, os componentes solúveis em água ou polares do óleo são extraídos e este extrato pode ser usado para criar bebidas translúcidas. No entanto, este processo não conserva o sabor e aroma totais do óleo essencial, sendo reduzido o "frescor" de aromas, como os proporcionados por óleos cítricos. Outra técnica usada comum consiste em formular os óleos essenciais em microemulsões. Estas microemulsões compreendem cerca de 30% óleo essencial, 20-50% de tensoativo com o restante sendo solvente tipo alimentício como glicerol, propileno glicol, etanol ou mesmo água. A maior parte destas microemulsões também contém ten-soativos etoxilados como polissorbatos. O uso de polissorbatos apresenta questões de sabor assim como regulatórias. Apesar das microemulsões se formarem espontaneamente, as quantidades relativas de óleo, tensoativos e solventes são cruciais para sua formação. Porque a composição de um dado óleo flavorizante depende de sua origem e processamento, microemulsões precisam ser adequadas de modo a suprir as diferenças de óleos. Além disso, os sistemas de distribuição de aromas sólidos também foram desenvolvidos, que permitem a dispersão do aroma nas bebidas. Nestes sistemas, hidrocolóides e/ou amidos são usados como veículos. Um inconveniente destes sistemas é que a carga do aroma é limitada. Por exemplo, patente US 4 707 367 (Miller et al) descreve um sistema onde os sólidos contém uma média de apenas 20% em peso de flavorizante.

Com as bebidas funcionais alcançando popularidade, nutracêuti-cos, como Coenzima Q10, ácidos graxos Omega-3, vitaminas e carotenói-des são usados como suplementos em bebidas. Muitos destes nutracêuticos são de natureza lipofílica e possuem solubilidade limitada em água. Se o produto final alvo for uma bebida translúcida, estes nutracêuticos precisam ser formulados em uma forma solúvel em água antes da introdução na bebida.

Descrição Detalhada da Invenção A seguinte descrição é apresentada para permitir a qualquer pessoa versada na técnica realizar e usar a invenção e especifica os melhores modos contemplados pelo inventor para realizar esta invenção. Várias modificações, no entanto, irão permanecer prontamente evidentes para os versados na técnica, porque os princípios gerais da presente invenção foram definidos aqui especificamente de modo a prover um processo melhorado para solubilização de óleos flavorizantes. O processo melhorado dos Requerentes para incorporar óleos flavorizantes em bebidas translúcidas usa um homogeneizar de pressão elevada junto com emulsificadores de equilíbrio hidrofílico-lipofílico elevado (HLB) para solubilizar os óleos flavorizantes produzindo bebidas com maior frescor e brilho sem lavagem/ extração ou inclusão necessária de co-solventes, como é comum na indústria. Além de resultar em superior solubi- lização do óleo, este processo também reduz a quantidade de emulsificador requerido para solubilizar um óleo.

No processo, um emulsificador único ou uma mistura de emulsi-ficadores pode ser usado para obter bebidas opticamente translúcidas flavo-rizadas com óleos de mistura única, especialmente aromas cítricos como laranja, limão e lima. Além do óleo de mistura única, esta tecnologia também trabalha para bases flavorizantes, que compreendem misturas de óleos fla-vorizantes naturais e flavorizantes sintéticos.

Uma ampla variedade de emulsificadores pode ser usada no processo. Os emulsificadores que podem ser usados são resumidos na tabela 1.

Tabela 1. * onde n é um número inteiro de 10 a 30 Este processo também permite a adição de tocoferol, hidroxiani-sol butilado, hidroxitolueno butilado, óleo de alecrim e outras substâncias lipofílicas ao óleo flavorizante para estabilização. Dependendo do óleo, agentes de ponderação comuns, como isobutirato acetato de sacarose, óleo vegetal bromado e goma de xântano também podem ser adicionados ao óleo para melhorar a estabilidade da emulsão no concentrado ou bebida. A primeira etapa do processo inclui dissolver o emulsificador em água. Qualquer um dos emulsificadores (incluindo suas misturas) na tabela 1 pode ser usado. Uma combinação de solventes, como propileno glicol, glice-rol, álcool benzílico, triacetina, etanol e isopropanol e água também pode ser usada para dissolver o emulsificador. Os Requerentes descobriram que além do uso de co-solventes, melhores resultados podem ser obtidos por adição de açúcares (sacarídeos) e/ou álcoois de açúcar à mistura aquosa de emulsificador. Os seguintes açúcares e derivados de açúcar foram verificados como sendo efetivos: sacarose, frutose, glicose, sorbitol, xilitol, manitol, gli-cerol e misturas dos mesmos. Os emulsificadores também podem ser misturados a seco com sacarose e então dissolvidos. Dependendo do emulsifica-dor/sistema de emulsificador usado, calor pode ser aplicado para facilitar a dissolução. Na próxima tapa, o óleo flavorizante é adicionado à solução de emulsificador e uma emulsão bruta é gerada com misturação com elevado cisalhamento. A emulsão bruta é alimentada em um homogeneizador de dois estágios e submetido a vários ciclos de homogeneização. O protocolo de homogeneização depende do óleo flavorizante usado. Tipicamente, três ciclos de 400 bar são adequados. Após a homogeneização, o concentrado de emulsão é diluído na carga de flavorizante desejada na bebida. Dependendo da natureza da bebida, as bebidas podem ser submetidas à pasteurização. Após a pasteurização, é obtida uma solução translúcida. Para bebidas que não sofrem pasteurização, a transparência da bebida é dependente do teor de terpeno do óleo flavorizante. Uma bebida translúcida pode ser obtida se o teor de terpeno do flavorizante for menor do que 75%. A pasteurização serve não somente para ajudar a clarificar a bebida, mas também para esterilizar a mesma para evitar desperdício devido ao crescimento de microorganismos. Além de pasteurização, filtração e ozonização também podem ser usadas para esterilizar a bebida.

Verificou-se que os monoésteres de sacarose sozinhos são excelentes emulsificadores para o processo da invenção. As bebidas translúcidas podem ser obtidas quando somente ésteres de sacarose são empregados como emulsificadores. A composição de óleos flavorizantes é altamente dependente de sua origem, espécie e história de processamento. Além disso, a misturação dos óleos e comum de modo a alcançar um perfil de aroma particular. Assim, este processo de solubilização deve ser também robusto de modo a suprir diferenças em óleos flavorizantes. Devido à diversidade na faixa de ésteres de sacarose em termos de comprimento de cadeia de ácido graxo e grau de esterificação, os ajustes na mistura de éster de sacarose fornecem, como verificado, um modo rápido de customização a diferentes óleos e nutracêuticos. A relação de óleo flavorizante para carga de emulsificador varia com o tipo de óleo flavorizante usado. Para uma base flavorizante laranja, com um teor de terpeno de 75%, a relação é 2:1, quando monopalmitato de sacarose é usado. Neste estágio, um nutracêutico pode ser adicionado junto com o óleo flavorizante. Se o nutracêutico apresentar limitada solubilidade em água, a carga do emulsificador pode ser aumentada para acomodar o aumento na carga de modo, que modo que uma bebida translúcida ainda assim é obtida. O efeito do emulsificador e flavorizante sobre as relações de carga será ilustrado nos exemplos. No entanto, o ajuste desta relação pode ser necessário para obter transparência dependendo do óleo ou óleos flavorizantes ou emulsificadores usados.

No concentrado de emulsão, o óleo flavorizante está tipicamente presente em uma concentração de 3%, enquanto o monopalmitato de sacarose está presente em uma concentração de 1,5%. Isto se traduz em uma concentração de óleo flavorizante na bebida final entre 25 e 100 ppm e uma concentração de monopalmitato de sacarose de entre 12,5 e 50 ppm.

Dependendo da natureza do óleo flavorizante, bebidas translúcidas podem não ser obtidas após a diluição do concentrado de flavorizante. Em tais casos, a pasteurização assegura, como verificado, a transparência das bebidas. Em casos onde a pasteurização não é permitida, o protocolo de homogeneização pode ser ajustado para tornar a bebida translúcida. O concentrado flavorizante obtido após homogeneização pode ser armazenado para posterior diluição. O armazenamento pode envolver a adição de espessadores e estabilizadores. Outra alternativa é secar o concentrado em um pó. Os exemplos de possíveis técnicas de secagem são secagem por pulverização e secagem por congelamento. Finalmente, o concentrado de emulsão é diluído na bebida para obter a carga de flavorizante desejada e pasteurizado. A etapa de pasteurização clarifica a mistura de modo que uma solução translúcida é obtida.

Exemplo 1 Este exemplo ilustra a formação de bebida flavorizada com uma base de aroma laranja. O emulsificador usado foi monopalmitato de sacaro-se com teor de monoéster maior do que 90%.

Exemplo 2 Este exemplo ilustra a formação de uma bebida flavorizada com uma base de aroma limão que contém menos do que 75% de terpenos. O emulsificador usado foi 100% monopalmitato de sacarose (teor de monoés-ter maior do que 90%).

Exemplo 3 Este exemplo mostra o uso de monolaurato de sacarose. O processo é efeito com qualquer óleo flavorizante/ óleo essencial incluindo óleo de laranja, óleo de limão, óleo de cravo, óleo de canela, óleo de menta, óleo de banana e outros de tais óleos bem-conhecidos na técnica. Além disso, vários nutracêuticos e vitaminas, insolúveis em água, primariamente lipofílicos, podem ser incluídos no concentrado de emulsão. Tocoferol (vitamina E), carotenóides (beta-caroteno, outros carotenos e xan-tófilos) e vitamina D podem ser prontamente incluídos em bebidas pelo uso da presente invenção.

As seguintes reivindicações devem ser assim entendidas para incluir o que é especificamente ilustrado e descrito acima, que é conceitual-mente equivalente, o que pode ser obviamente substituído e também o que essencialmente incorpora a idéia básica da invenção. Os versados na técni- ca irão notar que várias adaptações e modificações da modalidade preferida acima descrita podem ser configuradas sem sair do escopo da invenção. A modalidade ilustrada foi especificada somente para os fins de exemplo e esta não deve ser tomada como limitando a invenção. Assim, deve ser entendido que, dentro do escopo das reivindicações anexas, a invenção pode ser praticada de modo diferente do especificamente aqui descrito.

Claims

1. Processo para solubilizar óleos flavorizantes para produzir bebidas translúcidas, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de misturar a seco um emulsificador de éster de sacarose com sa- carose; dissolver a mistura seca em uma solução aquosa com um misturador em alto cisalhamento; adicionar óleo flavorizante na mistura formada na etapa anterior com um misturador em alto cisalhamento; formar um concentrado flavorizante por homogeneização da emulsão formada na etapa anterior, formar a bebida aromatizada por diluição do concentrado flavorizante em uma bebida; e formar a bebida translúcida por pasteurização da bebida.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o emulsificador compreende uma mistura de emulsificadores.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o concentrado flavorizante é armazenado após a etapa de homogeneização e antes da etapa de diluição.

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o armazenamento do concentrado flavorizante compreende ainda adicionar espessantes e/ou estabilizantes.

5. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o armazenamento do concentrado flavorizante compreende ainda secar o concentrado flavorizante para formar um pó.

6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade de emulsificador na emulsão bruta está na faixa de 0,1 a 30 % em peso por volume.

7. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solução aquosa contém ainda um ou mais solventes miscíveis em água selecionados dentre o grupo consistindo em propileno glicol, glice- rol, álcool benzílico, triacetina, etanol e isopropanol.

8. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solução aquosa contém ainda sacarídeos e/ou álcoois de açúcar selecionados dentre o grupo consistindo em sacarose, frutose, glicose, sorbitol, xilitol, manitol, glicerol e misturas dos mesmos.

9. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o óleo flavorizante na emulsão bruta está na faixa de 0,2 a 30 % em peso por volume.

10. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bebida contém 0,005 a 0,02% em peso por peso de óleo flavorizante.

11. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pH da bebida está na faixa de 2 a 8.

12. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o óleo flavorizante é selecionado dentre o grupo consistindo em limão, cereja, laranja, toranja, tangerina, lima, "kumquat", mandarina, bergamota, e misturas dos mesmos.

13. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o óleo flavorizante também contém flavorizantes sintéticos.

14. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o concentrado flavorizante contém um antioxidante lipofílico selecionado dentre o grupo consistindo em tocoferol, hidroxianisol butilado, hidroxitolueno butilado, óleo de alecrim e misturas dos mesmos.

15. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o concentrado flavorizante contém ainda um agente de ponderação.

16. Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o agente de ponderação é selecionado dentre o grupo consistindo em isobutirato acetato de sacarose, óleo vegetal bromado e goma de xântano.

17. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o concentrado flavorizante contém ainda um nutracêutico.

18. Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o nutracêutico é selecionado dentre o grupo consistindo em coenzima Q10, ácidos graxos Omega-3, vitaminas e carotenóides.

19. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bebida é esterilizada por um processo selecionado dentre o grupo consistindo em ozonização, filtração e pasteurização.

20. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a relação de óleo flavorizante para emulsificador é 2:1 no concentrado flavorizante.