MX2011000964A - Reemplazos de goma arábiga en : (1) recubrimirnto firme, confituras, adhesión y revestimientos; (2) películas comestibles y encapsulamiento de sabor; y (3) litografía. - Google Patents

Abstract

Se describe un método de preparar un reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o composición de extensión, para su uso en una variedad de aplicaciones tales como aplicaciones de alimento, farmacéuticas e industriales; en una modalidad, la invención está dirigida hacia un método de preparar un reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o composición de extensión para su uso en aplicaciones de toma panorámica, caramelo, revestimiento y adhesión; el método incluye seleccionar un formador de película fuerte (fundamental) de polisacáridos naturales o modificados que comprende entre aproximadamente 0.1% y aproximadamente 10% de la composición, o se usa a un nivel en la aplicación terminada equivalente a aproximadamente 0.1 a 10% de qué goma arábiga se usaría típicamente independientemente de si se usa la goma arábiga.

Description

REEMPLAZOS DE GOMA ARÁBIGA EN: (1) RECUBRIMIENTO FIRME.

CONFITURAS. ADHESIÓN Y REVESTIMIENTOS; i2) PELÍCULAS I COMESTIBLES Y ENCAPSULAMIENTO DE SABOR; Y (3) LITOGRAFÍA REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud de patente i provisional de los Estados Unidos No.61/083,808 presentada el 25 de ju io del 2008, que se incorpora aquí por referencia para todos los propósitos como si se expusiera en forma completa. S ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta descripción se refiere generalmente a reemplazos de jgoma I arábiga dirigidos pero no limitados en tres categorías de aplicación importantes, incluyendo: (1) recubrimiento firme, confituras, adhesjión y revestimiento de alimento/compuestos farmacéuticos; (2) encapsulamiento de sabor/sabores secados por aspersión y películas comestibles; y (3) litografía o aplicaciones de impresión para lograr varias funcionalidades derivadas de la goma arábiga, tales como: (1) aglutinación y fortalecimiento de azúcar¡ de la coraza de goma de mascar y cacahuates, chocolates o bolas de ¡goma recubiertos; como sellador y barrera al oxigeno para centros que contienen aceite tales como varias nueces, chocolate y bolas de malta; como agente de endurecimiento modificador de textura para pastillas y caramelos duros; como brillo para proveer una capa brillante para productos recubiertos, cereales, ; ! tabletas y otros productos y como adhesivos para barras de granóla, I conglomerados de cereales y semillas; (2) como emulsionante para agente encapsulantes para aceites de sabor destinados para secado por aspersión y i como formador de película que se descama en pequeñas piezas para hacer brillos comestibles; y (3) como agente humectante y repelente de aceité/tinta I para usarse en litografía. j ¡ i TÉCNICA RELACIONADA ! La goma arábiga es el exudado seco obtenido de varias especies de árboles del genero Acacia de la familia Leguminosae en járeas tropicales y semi-tropicales del mundo. La goma arábiga tiene múltiples! usos en aplicaciones de alimentos, farmacéuticas e industriales. Actualmentje hay dos especies de Acacia que se usan comercialmente: Acacia senégal y Acacia seyal para aplicaciones de alimentos y compuestos farmacéutico^. Sin I embargo, para aplicaciones industriales, específicamente en litografía^, otro exudado de árbol llamado Combretum se está convirtiendo en el estándar de reemplazo Los principales países productores de estas especies están, en la región Sahelian de África incluyendo república de Sudán, Chad, Éritrea, Nigeria y países vecinos. La escasez de goma arábiga no es rara debido a los problemas políticos en esta región de África.

I La necesidad de goma arábiga para aplicaciones de alimentos y compuestos farmacéuticos es muy significativa. Sólo para el recubrimiento, un i estimado de demanda mundial de goma arábiga es de aproximadamente 9 millones de kilogramo por año. En años recientes, el suministro de goma arábiga ha sido muy volátil e impredecible debido a la inestabilidad política en la región de África, de donde es originaria. Por consiguiente, el riesgo de no tener un suministro suficiénte de goma arábiga se ha vuelto una preocupación cada vez mayor. j La goma arábiga es un polisacárido de peso molecular alto con viscosidad inusualmente baja, que se comporta como líquido newtoñiano i hasta una concentración de 35%; se disuelve a concentraciones de 55%}60% I para hacer un jarabe espeso. Esta viscosidad baja es atribuida a su ramificación estructural, que hace del mismo una molécula globular, j Esta I ramificación impide la formación de micelas, a diferencia de las gomas lineales, reduciendo al mínimo el enlace de hidrógeno intermolecular cJando es hidratado en agua. Como resultado, forma una película débil. La solución se vuelve pegajosa a concentraciones altas pero da una textura frágil cu ndo i se seca. Forma una película brillante cuando se cuela sobre una superficie que se agrieta en un patrón único. Tiene una propiedad emulsionante j atribuida a la presencia de proteína que es covalentemente enlazada a una porción de la fracción de polisacárido que forma un complejo de glicoproteína alcoholes de azúcar. e añade a la receta e arabe para rociar o se sirve sobre los centros. La goma arábiga se usa sólo durante la etapa inicial del proceso de recubrimiento firme por razones de costo, o todas las cargas de jarabe, especialmente en formulaciones libres de azúcar para ayudar a formar una capa fuerte de coraza alrededor de1 los centros de goma de mascar. La necesidad de un buen aglutinante en el revestimiento y engrasamiento de jarabe es un resultado directo de escala ascendente o el deseo de usar charolas de revestimiento para incrementar la capacidad, y esto da por resultado más rompimiento de la capa de coraza a medida que los centros de revuelven en la charola. En muchos otros casos, el agrietamiento ojeurre durante el empaque, transporte del producto acabado y cuando los consumidores agitan el contenedor de empaque. Incluso en recubrimiento ; · ! firme de azúcar regular, la necesidad de fortalecer la coraza durante el proceso de revestimiento se vuelve crítico debido al uso de revestidores de más grandes debido a cristales más débiles y desmenuzables. 1 Acacia senegal es un grado de calidad de goma arábiga qjue es un emulsionante natural usado principalmente en emulsiones de bebidas, en emulsiones de sabor y sabores secados por aspersión; Acacia seyal es un í grado de goma arábiga que tiene propiedades emulsionantes limitadas pero tiene una estructura de costo más bajo. Acacia seyal ha remplazado a Acacia senegal en muchas aplicaciones en donde el emulsionamiento es secundario o no critico. Los reemplazos de Acacia senegal en emulsiones de bebidas se han desarrollado y comercializado, tal como varios almidones emulsionarjit.es y la goma de acacia modificada con OSA hecha de Acacia seyal corrjio se describe en la patente de EUA No. 6,455,512. En el encapsulamiento de sabor/sabores de secados por aspersión, la Acacia seyal sola, mezclas que contienen Acacia seyal y goma arábiga modificada y mezclas que contienen almidones emulsionantes con maltodextrina han remplazado parcialmente a la i Acacia senegal. Las modalidades de la invención difieren de estos reemplazos actuales en la composición de ingredientes que se evaluaron y se escogieron con base en su contribución a igualar las propiedades clave de la goma arábiga en varias aplicaciones, o en algunos casos, mejorar la funcionalidad de los reemplazos sobre los de la goma arábiga mientras se reduce jo se iguala el costo. ; En otras aplicaciones tales como recubrimiento firme y confituras, el reemplazo principal de la goma arábiga es el uso de Acacia seyal en lugar de Acacia senegal, una práctica que no resolverá el problema de escasez inminente con goma arábiga. El recubrimiento firme duro o revestimiento de composiciones comestibles o farmacéuticas que usan azucares tales como jarabes de sacarosa, dextrosa, fructosa o glucosa, o usan composiciones sin azúcar que contienen mantitol, eritritol, sorbitol, ¡¡cilitol, manitol o hidrolizados de almidón hidrogenado casi siempre requiere el uso de goma arábiga para aglutinación, fortalecimiento de la coraza o selladjo. El proceso para aplicar los revestimientos a los núcleos generalmente consiste en revolver los núcleos en una charola giratoria a una velocidad y temperatura deseadas, aplicando múltiples cargas de revestimiento en forma líquida y secando el revestimiento entre la aplicación de revestimiento. El proceso de revestimiento se repite hasta que la capa de coraza tiene el espesor deseado, aproximadamente 30-33% del peso del producto. Se han desarrollado variaciones de este proceso. ¡ En aplicaciones de película y brillos comestibles en donde la viscosidad, claridad y patrón de agrietamiento de película específico y adhesión/liberación de la : banda de colados son críticas, la goma arábiga es aun el único material de goma usado actualmente para este propósito.

En litografía, se usa aceite y goma arábiga para dividir la superficie suave, tal como una placa de piedra caliza o de metal, en regiones i hídrofóbícas que aceptan la tinta y regiones hidrofílicas que la rechazan y por lo tanto pasa a segundo plano. La imagen es trazada sobre la superficie ¿e la placa de impresión con un medio a base de grasa o aceite (hidrofóbico), que í puede ser pigmentado para hacer el trazo visible. Una amplia gama de me'dios a base de aceite está disponible, pero la durabilidad de la imagen sobre la piedra depende del contenido del lipido del material que se esté usando; y su capacidad para soportar agua y ácido. Después del trazo de la imagen!, Una i solución acuosa de goma arábiga, débilmente acidificada con ácido nítrico, se aplica a la piedra. La función de esta solución es crear una capa hidrofilica de sal de nitrato de calcio y goma arábiga sobre todas las formas de superficie que no tienen imagen. La solución de goma penetra en los poros de la p!iedra o se adhiere a la superficie de la placa de metal, rodeando completamente la i imagen original con una capa hidrofilica que no aceptará la tinta de impresión. Usando trementina litográfica, el impresor después remueve cualquier exceso del material de trazo grasoso, pero una película molecular hidrofóbica del mismo permanece apretadamente unida a la superficie de la piedra, rechazando la goma arábiga y agua, pero lista para aceptar la tinta de aceite.

Cuando se imprime, la piedra se mantiene humedecida con agua. Naturalmente, el agua es atraída a la capa de goma y sal creada por el la ado i con ácido. La tinta de impresión que incluye aceites de secado tales como i aceite de linaza y barniz cargado con pigmento, es aplicada con rodillo sobre la superficie. El agua repele la tinta grasosa, pero las áreas hidrofóbicas que deja el material del trazo original la acepta. Cuando la imagen hidrofóbica es cargada con tinta, la piedra y papel entonces corren a través de una prensa : ¡ que aplica presión uniforme sobre la superficie, transfiriendo la tinta al papel y lo quita de la piedra. En esta aplicación, una goma de celulosa de ¡baja i viscosidad o carboximetilcelulosa y otro producto extruido de árbol llamado Combretum han remplazado parcialmente a la goma arábiga en algunas fórmulas de impresión acuosas; sin embargo, como será evidente en la descripción de procedimiento, el reemplazo de composición descrijo es diferente. j necesidad de un reemplazo de goma arábiga.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Por consiguiente, la invención está dirigida a reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o reemplazos de extensión y uso de la misnjia en varias aplicaciones, v.gr., industria de alimentos, industria farmacéutica y otras, que sustancialmente obvian uno o más de los problemas debido a I i limitaciones y desventajas de la técnica relacionada. j Una ventaja de la invención es proveer un reemplazo de goma arábiga usando materiales localmente disponibles que reduzcan la confianza en goma arábiga importada. j j Otra ventaja de la invención es proveer reemplazo de goma I arábiga por una estructura competitiva o de costo más bajo que la goma arábiga. ! Otras ventajas de la presente invención son la mejora agregada I en funcionalidad en ciertas aplicaciones tales como el color más blanco, que i seca más rápido cuando se usa en recubrimiento y mejor barrera de película y protección contra oxidación.

Características y ventajas adicionales de la invención se i expondrán en la descripción que sigue, y en parte será evidente a partir de la descripción, o se puede aprender por práctica de la invención. Estas características y otras ventajas de la invención se entenderán y se lograrán por la estructura particularmente indicada en la descripción esc†ta y reivindicaciones de la misma así como los dibujos anexos. ¡ Una modalidad de la invención está dirigida a un método; para j preparar un reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o composición de extensión, para usarse en aplicaciones de recubrimiento firme, caramelo, j revestimiento y adhesión. El método incluye seleccionar un formador de I película fuerte (clave) de polisacáridos naturales y/o modificados que injcluye entre aproximadamente 0.1% y aproximadamente 10% de una composición total, o usado a un nivel en la aplicación de acabado equivalente a aproximadamente 0.1 a ; 10% de qué goma arábiga típicamente se ujsaría independientemente de si se usa goma arábiga. ¡ I Otra modalidad de la invención está dirigida a un método para i usar un reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o composició¡n de I I extensión como un agente para aglutinar y fortalecer una capa de cubierta de azúcar o alcohol de azúcar, sellar centros que contienen aceite, fortalecer caramelos y adherir semillas y piezas de cereales. El método incluye aplicar un reemplazo acuoso, reemplazo parcial o composición de extensión de goma arábiga como un agente para aglutinar y fortalecer una capa de cubierta de azúcar o alcohol de azúcar, sellar centros que contienen aceite, fortalecer caramelos y adherir semillas y piezas de cereales entre sí. La composición de esta modalidad incluye un formador de película fuerte (clave) de goma natural y/o modificada que es de aproximadamente 0.1 % a aproximadamente 10% de una composición total, o usado a un nivel en la aplicación de acabado equivalente a aproximadamente 0.1 a 10% de qué goma arábiga típicamente se usaría independientemente de si se usa goma arábiga. Opcionalmente, la composición además incluye un agente de agrietamiento de baja viscosidad, un modificador de pegajosidad, y/o un agente de cristalización rápida. Por ejemplo, un agente de agrietamiento de baja viscosidad comprende ^ntre aproximadamente 0% y aproximadamente 99.9% de la composición total, o usado a un nivel en la aplicación de acabado equivalente a aproximadamente i 0 a 99.9% de qué goma arábiga típicamente se usaría independientemente de si se usa goma arábiga. El modificador de pegajosidad pueden constituir entre aproximadamente 0% y aproximadamente 10% de la composición tqtal o usado a un nivel en la aplicación de acabado equivalente a aproximadamente 0 a 10% de qué goma arábiga típicamente se usaría independientemente de si se usa goma arábiga. El agente de cristalización rápida puede constituir entre aproximadamente 0% y aproximadamente 99.8% de la composición total o usado a un nivel en la aplicación de acabado equivalente a aproximadamente 0 a 99.8% de qué goma arábiga típicamente se independientemente de si se usa goma arábiga.

¡ Otra modalidad más es dirigida hacia un método para preparar un reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o composición de extensión i como un agente encapsulante para sabores secados por aspersión o como una película comestible. El método incluye seleccionar un formadór de película fuerte (clave) de polisacáridos naturales y/o modificados que incluye entre aproximadamente 0.1% y aproximadamente 10% de la composicjón, o usado a un nivel en la aplicación de acabado equivalente a 0.1 a 10% de qué I i goma arábiga típicamente se usaría independientemente de si se usa goma arábiga. El método también incluye añadir un emulsionante natural y/o modificado que provee emulsión de sabor estable por lo menos durante j4 a 6 horas de la preparación, y en donde el emulsionante natural y/o modificado puede ser un ingrediente opcional cuando reemplaza goma arábiga en j brillo comestible, en donde el emulsionante incluye aproximadamente 0.1 % a aproximadamente 25% de la composición total, y en donde el emulsionante natural y/o modificado puede ser un ingrediente opcional cuando reemplaza i goma arábiga en brillo comestible. Además, el método incluye añad|ir un polisacárido de baja viscosidad que es aproximadamente 50% a aproximadamente 99.9% de la composición total, en donde la composición i tiene una viscosidad a concentraciones de aproximadamente 35-40° Bri* que es de aproximadamente 10 cP a aproximadamente 2000 cP a 25°C. I Otra modalidad adicional de la invención está dirigida a un método de uso de un reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o composición de extensión en una aplicación de litografía o impresión. El método incluye seleccionar un polisacárido aniónico que es aproximadamente 0.1% a aproximadamente 10% de la composición total, en donde el polisacárido aniónico se selecciona del grupo que consiste de gorr|ia de xantano, goma de celulosa, alginato, ghatti, karaya, y combinaciones de las mismas. El método además incluye añadir un emulsionante y modificador de adhesión de superficie que es aproximadamente 0.1% a aproximadamente 25% de la composición total. El emulsionante y modificador de adhesión de superficie se seleccionan del grupo que consiste de alginato de propilenglicol, gomas modificadas por OSA, emulsionante de goma acacia de alta eficacia, tragacanto y combinaciones de los mismos. El método también incluye añadir un polisacárido resistente a solvente de baja viscosidad seleccionado del grupo que consiste de maltodextrina, goma de alerce, inulina, polidextrosa, y combinaciones de los mismos y que son aproximadamente 6d|% a aproximadamente 99.8% de la composición total. La composición tiene una i viscosidad a una concentración de aproximadamente 14° Baume que s de aproximadamente 10 cP a aproximadamente 900 cP a 25°C. ! Cabe entender que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada son ilustrativas y explicativas y se pretende que provean explicación adicional de la invención como se reivindica. ¡ BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos anexos, que se incluyen para proveer un entendimiento adicional de la invención y se incorporan en y constituyen una parte de esta especificación, ilustran modalidades de la invención y junto con la descripción sirven para explicar los principios de la invención.

En los dibujos: La figura 1A ilustra un patrón de agrietamiento de pelícu a de goma arábiga de Acacia seyal de conformidad con un ejemplo de la invención; La figura 1 B ilustra un patrón de agrietamiento de película de goma arábiga de Acacia senegal de conformidad con otro ejemplo ele la invención; 1 I j La figura 2 ilustra un perfil de viscosidad de composiciones de goma arábiga en las figuras 1A y 1 B; ¡ I La figura 3A ilustra una película de CMC o goma de celulosa de conformidad con otro ejemplo de la invención; j La figura 3B ¡lustra una película de goma de metilcelulosja de conformidad con otro ejemplo de la invención; ¡ i La figura 3C ilustra una película de pectina de conformidad con otro ejemplo de la invención; La figura 3D ilustra una película de agar de conformidad otro ejemplo de la invención; La figura 3E ilustra una película de alginato de sodio de conformidad con otro ejemplo de la invención; i La figura 3F ilustra una película de goma de algarrobo de conformidad con otro ejemplo de la invención; La figura 3G ilustra una película de goma de xantano de conformidad con otro ejemplo de la invención; | La figura 3H ilustra una película de goma de carragenano de conformidad con otro ejemplo de la invención; ¡ La figura 4A ilustra una película de inulina de conformidad con otro ejemplo de la invención; { La figura 4B ¡lustra una película de goma de alerce de conformidad con otro ejemplo de la invención; j La figura 4C ilustra una película de almidón de baja visccjsidad de conformidad con otro ejemplo de la invención; La figura 4D ilustra una película de maltodextrina de conformidad con otro ejemplo de la invención; \ La figura 5A ilustra un patrón de agrietamiento de película de reemplazo 1 estándar de conformidad con otro ejemplo de la invención; j La figura 5B ilustra un patrón de agrietamiento de película de reemplazo 1 todo natural de conformidad con otro ejemplo de la invenciórji; La figura 6 ilustra viscosidad perfiles de conformidad cor! otro ejemplo de la invención; ¡ La figura 7 ilustra tres películas diferentes que tienen diferentes patrones de hojuelas de conformidad con otro ejemplo de la invención; j La figura 8A ilustra una película de goma arábiga de Acacia seyal que tiene un patrón de hojuelas de conformidad con otro ejemplojde la I invención; La figura 8B ilustra una mezcla de 50:50 de película de goma arábiga de Acacia seyal.Acacia senegal que tiene un patrón de hojuelas de conformidad con otro ejemplo de la invención; j I La figura 8C ilustra una película de Acacia senegal que tiene un patrón de hojuelas de conformidad con otro ejemplo de la invención; ¡ La figura 8D ilustra una película de reemplazo 1 estándar de Acacia seyal que tiene un patrón de hojuelas de conformidad con otro ejemplo de la invención; | La figura 8E ilustra una película de Acacia seyal que tiene un patrón de hojuelas de conformidad con otro ejemplo de la invención; j La figura 8F ilustra una película de Acacia senegal que tie†e un patrón de hojuelas de conformidad con otro ejemplo de la invención; La figura 8G ilustra una película de Acacia senegal que tiene un patrón de hojuelas de conformida l con otro ejemplo de la invención; j La figura 8H ilustra película de reemplazo 1 rápido que tiene un ! patrón de hojuelas de conformidad con otro ejemplo de la invención; | La figura 81 ¡lustra una película de reemplazo 1 todo natura) que ! tiene un patrón de hojuelas de conformidad con otro ejemplo de la invención; La figura 9A ilustra un perfil de turbidimetria de una goma arábiga de Acacia seyal a diferentes intervalos de tiempo de conformidad con otro ejemplo de la invención; j i La figura 9B ilustra un perfil de turbidimetria de una goma arábiga de Acacia senegal a diferentes intervalos de tiempo de conformidad con otro ejemplo de la invención; j La figura 9C ilustra un perfil de turbidimetria de un reemplazo 2 con goma modificada con OSA como emulsionante a diferentes intervalos de I tiempo de conformidad con otro ejemplo de la invención; j La figura 9D ilustra un perfil de turbidimetria de un reemplazo 2 modificado con OSA-emulsionante de almidón a diferentes intervalos de tiempo de conformidad con otro ejemplo de la invención; | La figura 9E ilustra un perfil de turbidimetria de un reemplazo 2 con emulsionante natural a diferentes intervalos de tiempo de conformidad con otro ejemplo de la invención; La figura 9F ilustra un perfil de turbidimetria de una emulsión- I reemplazo 2 separados sin emulsionante a diferentes intervalos de tiempo de 1 ! conformidad con otro ejemplo de la invención; j La figura 10A ilustra brillo comestible de Acacia seyal de conformidad con un ejemplo de la invención; ! i i La figura 10B ilustra un reemplazo 2 con brillo comestible de goma modificada por OSA de conformidad con otro ejemplo de la invención; y La figura 10C ilustra brillo comestible con emulsionante de reemplazo 2 todo natural de conformidad con otro ejemplo de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Las modalidades de la invención están dirigidas a reemplazo de goma arábigas para usarse en tres categorías principales de aplicaciones que incluyen: (1) recubrimiento firme, confecciones, adhesión y revestimiento de alimentos y compuestos farmacéuticos; (2) encapsulamiento de sabor/sabores secados por aspersión y películas comestibles; y (3) aplicaciones en litografía o impresión. Desde luego, el reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o i composición de extensión se pueden usar para muchas otras aplicaciones, v.gr., aplicaciones de alimentos, farmacéuticas e industriales. Las modalidades también son dirigidas a reemplazos para goma arábiga que usan I materiales localmente disponibles para usuarios mayores y menores jtales : i como la industria de goma de mascar, confitura, encapsulamiento de sabor, película comestible y litografía, reduciendo así al mínimo las preocupaciones de costo y escasez. ! La naturaleza de la goma arábiga está entre la de los materiales que pueden generar películas continuas y materiales que no pueden generar películas continuas. Las modalidades de la invención, a través de la manipulación de componentes clave tales como formadores de película fuerte, agentes de agrietamiento, agentes de cristalización rápida y emulsionantes, permiten la formación de materiales que se tienden en cualquier parte .entre estos dos extremos formadores de película.

Las modalidades de la invención también considera parámetros o características de goma arábiga, tales como capacidad de formación de película, viscosidad baja, propiedades de aglutinación de azúcar, efecto sobre tiempos de secado, patrones de cristalización, nivel de pegajosidad, y calidad en pastillas y otros caramelos de superficie dura para incrementar la resistencia y reducir la brillantez de caramelos de azúcar cristalizados.

La goma arábiga también se usa tradicionalmente en i encapsulamiento de sabor o sabores secados por aspersión para proteger los aceites de sabor contra la oxidación. Aunque no es necesariamente tan buena como un formador de película en comparación con la mayoría de otros polisacáridos de goma, la viscosidad baja de la goma arábiga es j ideal i como el formador de película en esta aplicación porque hace posible cargar I la receta con alto contenido de sólidos (lo que significa menos agua j para secar) con incremento mínimo en viscosidad de la emulsión para secado por aspersión. Al mismo tiempo, la teoría de encapsulamiento requiere una relación óptima de 4 partes de material de encapsulamiento para 1 parte de aceite para ser encapsulado y esto hace a otras gomas con propiedades i de formación de película significativamente mejores inadecuadas debido a la acumulación de viscosidad extrema incluso a mucho menos que ej uso óptimo de 4:1. En el encapsulamiento de sabor, existe una propiedad de goma arábiga que se requiere además de su formación de película y viscosidad baja- su propiedad emulsionante. Se ha mostrado que ambos grados de goma arábiga, Acacia seyal y Acacia senegal, funcionan comparablemente en esta aplicación confirmando que aun cuando Acacia i ¡ seyal no produce una emulsión de bebida estable debido a su propiedad emulsionante más débil, es suficientemente bueno emulsionar con emulsiones de sabor que han de ser secadas por aspersión. Por lo tanto, para reemplazar goma arábiga en esta aplicación, un emulsionante es un ingrediente requerido en la composición que no es requerido en las aplicaciones anteriormente descritas. i El patrón de agrietamiento de goma arábiga cuando su solución de aproximadamente 40% es colada y secada sobre una superficie (normalmente una banda de acero inoxidable) es perfecta para su uso en brillo comestible de sabores de película comestible. Nuevamente la película débil y la viscosidad baja son propiedades críticas; además, la claridad, lustre, propiedad de adhesión cuando está húmedo y la facilidad de liberación cuando la película se seca son atributos de calidad igualmente importantes de i goma arábiga en esta aplicación.

En litografía, la función principal de goma arábiga en la solución acuosa es crear una capa hidrofóbica de sal de nitrato de calcio y goma arábiga en todas las zonas de superficie que no tienen imagen. Por lo tanto, las propiedades de la goma arábiga que son críticas en litografía incluyen j solubilidad completa y estabilidad en la solución acuosa, adhesión de superficie/humectación y formación de película. ' i I Las modalidades de la invención están dirigidas a preparar un reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o composición de extenjsión, para usarse en una variedad de diferentes aplicaciones. El reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o composición de extensión sigue un protocolo de dos fases. El protocolo de dos fases incluye fase 1 y fase 2. La fase 1 es dirigida al estudio de las propiedades de la goma arábiga tales como la viscosidad, características de formación de película, revestimiento, lustre, cristalización, agrietamiento y solubilidad. La fase 2 es dirigida a la pruebja de reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o composición de extensión en usos finales específicos, tales como en aplicaciones de alimentos, farmacéuticas e industriales. : i Haciendo referencia ahora a la fase 1 , se condujeron estudios de goma arábiga básicos dé viscosidad, formación de película, revestimiento, lustre, cristalización, agrietamiento y solubilidad en agua y jarabe con Brix alto.

Varias concentraciones de goma arábiga, tanto de Acacia seyal como de Acacia senegal, entre aproximadamente 10 - 50% se prepararon y se midió la viscosidad.

La figura 1A ilustra un patrón de agrietamiento de películja de goma arábiga de Acacia seyal. La figura 1 B ilustra un patrón de agrietamiento de película de goma arábiga de Acacia senegal. La figura 2 ilustra un perfil de viscosidad de las composiciones de goma arábiga en las figuras 1A y 1 B.

Haciendo referencia a la figura 1A, un patrón de agrietamien o se formó con una emulsión de agua-en-agua (p/p) de goma arábiga de Acacia seyal. La composición fue aproximadamente a 35 % p/p, es decir, jarabe de goma arábiga de Acacia, seyal. Esta composición se coló a 254 mieras de espesor sobre una placa de vidrio entre aproximadamente 254 y 1016 mieras I de espesor, se secó y se observó para cristalización y patrones de agrietamiento. La película resultante formó un patrón de agrietamiento mostrado en la figura 1A.

Haciendo referencia a la figura 1 B, un patrón de agrietamiento se formó con una emulsión de agua-en-agua (p/p) de goma arábiga de Acacia senegal. La composición fue aproximadamente a 35 % p/p, es decir, jarabe de goma arábiga de Acacia senegal. Esta composición se coló a 254 mieras de i espesor sobre una placa de vidrio entre aproximadamente 254 y 1016 mieras de espesor, se secó y se observó para cristalización y patrones de i agrietamiento. La película resultante formó un patrón de agrietamiento mostrado en la figura 1B. ; Comparando las figuras 1A y 1 B, hay una diferencia significativa entre los patrones, tal como una diferencia en el número de grietas y tamaño de hojuelas entre A. seyal y A. senegal, las primeras produciendo numerosas grietas y hojuelas pequeñas y las segundas produciendo menos grietas y hojuelas de tamaño más grande. I i La figura 2 ilustra un perfil de viscosidad de composiciones de goma arábiga en las figuras 1A y 1 B. Haciendo referencia a la figura 2, ilustra una hidratación y viscosidad de goma arábiga en agua a diferentes j concentraciones, los perfiles para A. seyal y A. senegal coinciden estrechamente unos con otros. Las gomas individuales también se estudiaron de la misma forma para formación de película o agrietamiento, cambiando las concentraciones según fuera necesario dependiendo de la viscosidad. A partir de los resultados de este estudio, se determinó que un solo reemplazo de componente de goma arábiga no pudo concordar con los atributos de la arábiga en estas evaluaciones.

La figura 3A ilustra una película de goma de CMC o celulosa de conformidad con otro ejemplo de la invención. La figura 3B ilustra una película de goma de metilcelulosa de conformidad con otro ejemplo de la invención. La figura 3C ilustra una película de pectina de conformidad con otro ejemplo de la invención. La figura 3D ilustra una película de agar de conformidad con otro ejemplo de la invención. La figura 3E ilustra una película de alginato de sodio de conformidad con otró ejemplo de la invención. La figura 3F ilustra una película de goma de algarrobo de conformidad con otro ejemplo de la invención. La figura 3G ilustra una película de goma de xantan de i conformidad con otro ejemplo de la invención. La figura 3H ilustra una película de goma de carragenano de conformidad con otro ejemplo de la invencióiii.

La figura 4A ilustra una película de ¡nulina de conformidad con otro ejemplo de la invención. La figura 4B ilustra una película de gomia de i alerce de conformidad con otro ejemplo de la invención. La figura 4C ilustra i una película de almidón de baja viscosidad de conformidad con otro ejemplo i de la invención. La figura 4D ilustra una película de maltodextriná de i conformidad con otro ejemplo de la invención. | i Haciendo referencia ahora a las figuras 3A-4D, se pueden i I ilustrar varias propiedades y características. Es decir, las figuras 3A-3H son una representación de las propiedades de formación de película de polisacáridos de goma de grado alimenticio preparadas a concentraciones i adecuadas para colado incluyendo las de una película de maltodextrina y una película de almidón de viscosidad baja como se muestra en las figuras 4C y 4D, respectivamente. | A partir de estos resultados, se descubrió que ningún ; otro material por sí solo reemplazará la goma arábiga y que un reemplazo (o reemplazos) dependiendo de la aplicación, sólo se puede lograr con una composición cuidadosamente diseñada. También, se muestra que la annplia i gama de polisacáridos estudiados que no forman una película y se pulverizan cuando son raspados, como en el caso de película de inulina (figura y película de maltodextrina 15 DE (figura 4D), a aquellos que forman ' una película cohesiva fuerte que se desprende en una pieza después del colado y' secado, tal como película de goma de celulosa (figura 3A), película de metilcelulosa (figura 3B), película de pectina (figura 3C), película de agar (figura 3D), película de alginato de sodio (figura 3E), película de goma de algarrobo (figura 3F), película de xantano (figura 3G) y película1 de carragenano (figura 3H) entre otras. Se descubrió que los elementos requeridos para reemplazar goma arábiga, ya sea Acacia seyal y Acacia senegal, en varias aplicaciones incluyen: (1) un formador de película fúerte (clave), que se requiere en todas las aplicaciones a algún nivel mínimo, y la adición de (2) un ingrediente de agrietamiento de viscosidad baja, y/o (3) un emulsionante y/o (4) un modificador de pegajosidad, y/o (5) un ingrediente de i cristalización rápida; cada uno se puede requerir dependiendo de la aplicación de acabado. I i I De un número de composiciones estudiadas con estructura competitiva o de mejor costo que la goma arábiga, el resultado final es tres j métodos de reemplazo que producen composiciones de reemplazo qué son funcionalmente equivalentes a goma arábiga en tres categorías principales de aplicaciones. Estas son: (1) el método de reemplazo 1 es dirigido para usarse en, pero sin limitarse a, aplicaciones de recubrimiento con azúcar o sin azúcar, confituras, adhesión y revestimiento; (2) el método de reemplazó 2 es un reemplazo de goma arábiga más adecuado para encapsulamiento de r os comest es e sa or, aunque am n unc onan en en ap cac ones de recubrimiento y confituras, y; (3) el método de reemplazo 3 es un reemplazo de goma arábiga más adecuado para, pero sin limitarse a, i aplicaciones litográficas/de impresión que es funcionalmente equivalente a goma arábiga en propiedades de humectación y repelencia de aceite/tinta.

El método í genera composiciones de reemplazo: i j 1. seleccionar un formador de película fuerte (clave) escogido de i ? una lista de polisacáridos naturales y modificados incluyendo, pero sin i limitarse a, carragenano, pectina, alginato, gelano, agar, konjac, xantano, guar, goma de algarrobo, tara, alholva, almidón, goma de celulosa, I metilcelulosa, HPMC, alginato de propilenglicol, o una combinación de los mismos a aproximadamente 0.1% a 10% cuando reemplaza goma arábjiga o usada a un nivel en la aplicación de acabado equivalente a aproximadamente 0.1 a 10% de qué goma arábiga típicamente se use (independientemente de i i si se usa goma arábiga), en donde dichos formadores de película ¡clave pueden variar en pesos moleculares y viscosidades; 2. según sea necesario para mejorar la funcionalidad, un ingrediente de agrietamiento de viscosidad baja que estandariza la viscosidad, modifica la cristalización y patrón de agrietamiento del formador de película I clave en 1 anterior incluyendo, pero sin limitarse a, maltodextrina, i monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos, goma de alerce, polidextrosa, o una combinación de los mismos, que se escoge dependiendo de si la aplicación es sin azúcar ó no y en dónde dicho ingrediente, o combinaciójn del mismo, se puede usar a concentraciones de 0% a 99.9%; j 3. según sea necesario para mejorar la funcionalidad sobre la de Acacia seyal o para igualar la de Acacia senegal, añadiendo un ingrediente de cristalización rápida que también puede servir el papel como un agente de agrietamiento que consiste de, pero sin limitarse a, inulina, erijtritol, maltodextrina de DE bajo, lactosa, o una combinación de los mismos, usado a 0% a 99.9%; y 4. según sea necesario para mejorar la funcionalidad en! una i aplicación de recubri e consiste de, pero sin o una combinación de e dicho ingrediente pue i El método 2 genera composiciones de reemplazo: \ 1. seleccionar un formador de película fuerte (clave) escogido de una lista de polisacáridos naturales y modificados incluyendo, pero sin limitarse a, carragenano, pectina, alginato, gelano, agar, konjac, xañtano, guar, goma de algarrobo, tara, alholva, almidón, goma de celulosa, i metilcelulosa, HPMC, alginato de propilenglicol, o una combinación de los j mismos a aproximadamente 0.1% a 10% cuando reemplaza goma arábiga o usada a un nivel en la aplicación de acabado equivalente a aproximadamente 0.1 a 10% de qué goma arábiga típicamente se use (independientemente de ! si se usa goma arábiga), en donde dichos formadores de película ¡clave pueden variar en pesos moleculares y viscosidades; -1 j 2. añadir un emulsionante tal como alginato de propilenglicol, I almidón emulsionante, gomas modificadas por OSA, mono- y diglicéridos, soya lecitina, proteínas o una combinación de los mismos, a aproximadamente 0.1% a 25%; y ! ¡ 3. añadir un polisacárido de baja viscosidad tal como maltodextrina, goma de alerce, polidextrosa, inulina, o una combinación de los mismos, usado a concentraciones de 50% a 99.9%, y para lograr una caída i en el uso como goma arábiga o a reducción en uso en algunas aplicaciones no sensibles con funcionalidad equivalente como goma arábiga. i El método 3 genera reemplazo de composiciones de goma arábiga: ' 2. adición de un emulsionante y modificador de adhesiójn de I superficie tal como alginato de propilenglicol, gomas modificadas por OSA, i emulsionante de goma acacia de alta eficacia, lecitina de soya o una combinación de los mismos, a aproximadamente 0.1 % a 25%; y 3. adición de un polisacárido resistente a solvente de ! baja viscosidad tal como maltodextrina, goma de alerce, inulina, polidextrosa, i una i combinación de los mismos, a aproximadamente 65% a 99.8%. i La fase 2 implicó la prueba del reemplazo de composiciones de goma arábiga en usos finales específicos, tales como: (1) Métod 1 , composiciones de reemplazo referidas como reemplazo 1 estándar como un igualador de Acacia seyal, reemplazo 1 rápido y reemplazos 1 todo naturél se usaron en recubrimiento sin azúcar de gomas de mascar, sellado y recubrimiento de azúcar regular de cacahuates, asi como en pastillas; (2) Método 2, composiciones de reemplazo marcadas como reemplazos Í2 se probaron en aplicaciones de encapsulamiento de sabor y brillo comestible de i sabores de película; y (3) Método 3, composiciones de reemplazo marcadas i como reemplazos 3 se probaron en la fase acuosa de la solución litográfica para estabilidad. ! El cuadro 1 se preparó e incluye tamaño de hojuelas parja 40° Brix Acacia seyal, Acacia senegal, mezcla de Seyal-Senegal y reemplazos de i I goma del método 1 colado en espesores de 127 y 254 mieras. | i CUADRO 1 Ejemplo de recubrimiento de goma de mascar sin azúcar: ¡ En este ejemplo, se comparó goma arábiga con reemplazo 1 estándar y reemplazo 1 rápido. La receta de jarabe sin azúcar incluía 64.5% í de maltitol, 3.5% de aglutinante (control de goma arábiga o los reemplazos de goma arábiga) y 32% de aguar. Las gomas primero se añadieron al agua y se i calentaron a aproximadamente 82°C, antes de que se añadiera polvjo de maltitol. Después los jarabes se llevaron a ebullición, se ajustaron a 70|Brix, i 68°Brix y 60°Brix para mediciones de viscosidad a 60°C y 25°C. Usando un revestidor de charola de 45.72 cm de diámetro, los jarabes de 60°Brix que contenían goma arábiga o los reemplazos se usaron en recubrimiento firme y se compararon para pegajosidad/adhesión y características de secado Las gomas de mascar acabadas con una capa de coraza de 32.4 a 32.6% fueron equilibradas en la cámara de humedad durante aproximadamente 16 horas a 35°C y 12% de HR y se probaron para resistencia de coraza usando un analizador TA XT Plus Texture Analyzer, sonda de aguja, velocidad de prueba de 1 mm/seg y 50 piezas e goma de mascar como réplicas. j Las viscosidades de los jarabes sin azúcar están todas en jlínea unas con otras para goma arábiga y los reemplazos como se muestra en el cuadro 2. El cuadro 2 ilustra viscosidades de jarabe de jarabes de maltitol que contienen goma arábiga y reemplazos a temperaturas de aplicación de 25°C y i 60°C y varios valores dé Brix. También, se encontró que la viscosidad de jarabe más alta puede contribuir a que se peguen los centros entre sí y a una j superficie con protuberancias y por lo tanto son indeseables. Las diferentes i composiciones de reemplazo, por lo tanto, fueron todas estandarizadas! para dar la misma viscosidad y pegajosidad que la goma arábiga, excepto en el reemplazo 1 rápido en donde la pegajosidad se reduce para de recubrimiento.

CUADRO 2 El cuadro 3 incluye registros de lotes experimentales de recubrimiento de goma de mascar sin azúcar usando un revestidor de charola de 45.72 cm de diámetro (el tamaño del centro es de 1000 g; el polvo de espolvoreo es maltitol; la temperatura de jarabe es una temperatura de 60°C¡ tamaño de centro es 1.0 cm x 2.1 cm; el tiempo de secado después de flujo libre fue de 2.5 minutos). El cuadro 4 incluye registros de lotes experimentales de recubrimiento de goma de mascar sin azúcar usando un revestidor de charola de 45.72 cm (tamaño de lote de 700 g; el polvo de espolvoreo es maltitol; el tamaño de centro es 1.2 cm x 1.9 cm; tiempo de secado después de flujo libre es de 2.5 minutos). Como se muestra en los cuadros 3 yj 4, el I reemplazo 1 estándar muestra el mismo tiempo de secado que la goma í arábiga. El reemplazo 1 rápido, que contiene un ingrediente de cristalización rápida, mostró un secado más rápido por carga de jarabe que demuestra' que, i I según sea necesario, la cristalización y secado del jarabe de recubrimiento i basado en la composición de reemplazo estándar puede ser manipulada y mejorada sobre la de la goma arábiga. Con un proceso que consume tiempo como el recubrimiento, es deseable un secado más corto por carga que! está en la magnitud entre 5-10% más rápido usando un revestidor de charola abierto. Al mismo tiempo, una mejora en el color se logra usando los i reemplazos que eran más blancos en color. La goma arábiga tiene un pigmento pardusco natural que se muestra en el revestimiento de coraza especialmente si las gomas de mascar son recubiertas con color. j CUADRO 3 Carga # Jarabe de maltitol- Jarabe de maltitol- Jarabe de maltitol- goma arábiga reemplazo 1 reemplazo jl rápido estándar Peso del Tiempo Tiempo Aire para Tiempo Flujo Tiempo Aire para Tiempo jarabe, g de de flujo libre, del ciclo, libre, del ciclo, flujo libre, leí ciclo, mezclado mezclado min min min min min después de polvo del ' de espoljarabe voreo Pre-revestimiento/formación de goma 1 12.5 1 1 5.50 5.50 5.50 2 12.5 1 1 5.50 5.50 5.50 3 12.5 1 1 5.50 5.50 5.50 4 12.5 1 1 5.50 5.50 5.50 5 12.5 1 1 5.50 5.50 5.50 Engrosamiento [las mismas condiciones hasta 25 cargas de jarabe] 6 6.25 1 2.5 5.00 2.5 5.00 2.5 5.00 7 6.25 1 2.5 5.00 2.5 5.00 2.5 i 5.00 8 6.25 1 2.5 5.00 2.5 5.00 2.5 5.00 9 6.25 1 2.5 5.00 2.5 5.00 2.5 5.00 10 6.25 1 2.5 5.00 2.5 5.00 2.5 5.00 11 6.25 1 3.50 6.0 3.50 6.0 3.50 6.0 12 6.25 1 3.50 6.0 3.50 6.0 3.50 6.0 13 6.25 1 3.50 6.0 3.50 6.0 3.50 6.0 14 6.25 1 3.50 6.0 3.50 6.0 3.50 6.0 15 6.25 1 3.50 6.0 3.50 6.0 3.50 6.0 16 6.25 1 3.50 6.0 3.50 6.0 3.50 6.0 17 6.25 1 3.50 6.0 3.50 6.0 3.50 6.0 18 6.25 1 3.50 6.0 3.50 6.0 3.50 6.0 19 6.25 1 3.50 6.0 3.50 6.0 3.50 6.0 20 6.25 1 3.50 6.0 3.50 6.0 3.50 6.0 21 6.25 1 3.50 6.0 3.50 6.0 3.50 6.0 22 6.25 1 3.50 6.0 3.50 6.0 3 50 6.0 23 6.25 1 3.50 6.0 3.50 6.0 3.50 6.0 24 6.25 1 3.50 6.0 3.50 6.0 3.50 ¡ 6.0 25 6.25 3.50 6.0 3.50 6.0 3.50 1 6.0 No pegajoso en la No pegajoso en la No pegajoso en la carga 19 carga 16 carga 16 26 9.37 1 3.00 5.50 2.83 5.33 2.25 4.92 27 9.37 1 2.57 5.07 2.57 5.07 2.50 5.00 28 9.37 1 2.50 5.00 2.50 5.00 2.57 5.07 29 9.37 1 2.33 4.83 2.35 4.85 2 35 4.85 30 9.37 1 2.33 4.83 2.37 4.87 2.37 4.87 31 9.37 1 2.17 4.67 2.17 4.67 2.08 ! 4.58 32 9.37 1 2.25 4.75 2.33 4.83 2.25 4.75 33 9.37 1 2.50 5.00 2.50 5.00 2.17 4.67 34 9.37 1 2.50 5.00 2.50 5.00 2.17 4.40 35 9.37 1 2.42 4.92 2.67 5.16 2.08 4.58 36 9.37 1 2.25 4.75 2.25 4.75 2.00 4.50 37 9.37 1 2.08 4.58 2.08 4.58 2.08 4.58 38 9.37 1 2.08 4.58 2.08 4.58 2.08 4.58 39 9.37 1 2.08 4.58 2.17 4.67 2.08 4.58 40 9.37 1 2.08 4.58 2.17 4.67 2.00 4.50 41 9.37 1 2.33 4.83 2.33 4.83 2.00 1 4.50 42 9.37 1 2.17 4.67 2.33 4.83 2.08 1 4.58 43 9.37 1 2.17 4.67 2.42 4.92 2.08 ! 4.58 44 9.37 1 2.33 4.83 2.33 4.83 2.08 ! 4.58 45 9.37 1 2.33 4.83 2.42 4.92 2.08 i 4.58 46 9.37 0 3.67 6.17 3.92 6.33 3.33 I 5.83 47 9.37 0 3.75 6.25 3.75 6.25 3.00 5.50 48 9.37 0 3.67 6.17 3.58 6.08 2.83 ! 5.33 49 9.37 0 3.67 6.17 3.67 6.17 3.00 I 5.50 50 9.37 0 3.92 6.42 3.67 6.17 2.75 ! 5.25 51 9.37 0 4.00 6.50 3.83 6.33 3 33 ! 5.83 52 9.37 0 4.17 6.67 4.00 6.50 3.00 ¡ 5.50 53 9.37 0 4.00 6.50 4.00 6.50 3.00 5.50 54 9.37 0 3.67 6.17 3.58 6.08 2.92 I 5.54 55 9.37 0 3.92 6.63 3.75 6.25 3.00 5.50 56 12.5 0 4.00 6.50 3.83 6.33 2.92 ] 5.42 57 12.5 0 4.17 6.67 4.29 6.50 2.92 5.42 58 12.5 0 4.00 6.50 4.00 6.50 3.00 5.50 59 12.5 0 3.67 6.17 3.58 6.08 3.00 5.50 60 12.5 0 3.92 6.42 3.75 6.25 3.00 5.50 61 12.5 0 3.17 5.67 3.25 5.75 2.67 5.17 62 12.5 0 3.08 5.58 3.08 5.58 3.00 5.50 63 12.5 0 3.25 5.75 3.33 5.83 2.50 5.00 64 12.5 0 3.67 6.17 3.17 5 67 2 58 5.08 65 12.5 0 3.58 6.08 3.25 5.75 2.67 i 5.17 66 12.5 0 3.00 5.50 3.33 5.83 2.88 5.38 67 12.5 0 3.03 5.53 3.18 5.68 2.83 5.33 68 12.5 0 2.83 5.33 2.88 5.38 2.75 5.25 69 12.5 0 2.83 5.33 2.83 5.33 2.68 5.18 70 12.5 0 2.68 5.18 2.66 5.16 2.45 4.95 Tiempo total, minutos cargas 26-70] 248.5 247.64 227.88 CUADRO 4 Maltitol-goma arábiga Maltitol-reemplazo 1 Maltitol-reemplazo 1 estándar rápido Carga # Peso del Tempera. Tiempo Aire para Tiempo Flujo Tiempo Aire para Tiempo jarabe, g tura del de flujo libre, del ciclo, libre, min del ciclo, flujo libre, ( iel ciclo, jarabe °C mezclado min min min min min ' después del jarabe 26 6.1 60 1 2.25 4.75 2.25 4.75 2.00 ! 4.50 27 6.1 60 1 2.08 4.58 2.08 4.58 2.08 I 4.58 28 6.1 60 1 2.08 4.58 2.08 4.58 2.08 4.58 29 6.1 60 1 2.08 4.58 2.17 4.67 2.08 4.58 30 6.1 60 1 2.08 4.58 2.17 4.67 2.00 4.50 31 6.1 60 1 2.33 4.84 2.33 4.67 2.00 4.50 32 6.1 60 1 2.17 4.67 2.33 4.83 2.08 4.58 33 6.1 60 1 2.17 4.67 2.42 4.83 2.08 4.58 34 6.1 60 1 2.33 4.83 2.33 4.83 2.08 4.58 35 6.1 60 1 2.33 4.83 2.42 4.92 2.08 4.58 36 6.1 25 1 3.00 5.50 2.83 5.33 2.25 I 4.92 37 6.1 25 1 2.57 5.07 2.57 5.07 2.50 ! 5.00 38 6.1 25 1 2.50 5.00 2.50 5.00 2.57 i 5.07 39 6.1 25 ! 1 2.33 4.83 2.35 4.85 2.35 ¡ 4.85 40 6.1 25 1 2.33 4.83 2.37 4.87 2.37 ¡ 4.87 41 6.1 25 1 2.17 4.67 2.17 4.67 2.08 ! 4.58 42 6.1 25 1 2.25 4.75 2.33 4.83 2.25 I 4.75 43 6.1 25 1 2.50 5.00 2.50 5.00 2.17 4.67 44 6.1 25 1 2.50 5.00 2.50 5.00 2.17 4.40 45 6.1 25 1 2.42 4.92 2.67 5.16 2.08 4.58 46 6.1 60 3.67 6.17 3.92 6.33 3.33 I 5.83 47 6.1 60 3.75 6.25 3.75 6.25 3.00 ! 5.50 48 6.1 60 3.67 6.17 3.58 6.08 2.83 5.33 49 6.1 60 3.67 6 17 3.67 6.17 3.00 5.50 50 6.1 60 3.92 6.42 3.67 6.17 2.75 5.25 51 6.1 60 4.00 6.50 3.83 6.33 3.33 5.83 52 6.1 60 4.17 6.67 4.00 6.50 3.00 5.50 53 6.1 60 4.00 6.50 4.00 6.50 3.00 5.50 54 6.1 60 3.67 6.17 3.58 6.08 2.92 5.42 55 6.1 60 3.92 6.63 3.75 6.25 3.00 5.50 56 6.1 25 4.00 6.50 3.83 6.33 2.92 5.42 57 6.1 25 4.17 6.67 4.90 6.50 2.92 i 5.42 58 6.1 25 4.00 6.50 4.00 6.50 3.00 ¡ 5.50 59 6.1 25 3.67 6.17 3.58 6.08 3.00 i 5.50 60 6.1 25 3.92 6.42 3.75 6.25 3.00 ! 5.50 61 6.1 25 3.17 5.67 3.25 5.75 2.67 5.17 62 6.1 25 3.08 5.58 3.08 5.58 3.00 5.50 63 6.1 25 3.25 5.75 3.33 5.83 2.50 I 5.00 64 6.1 25 3.67 6.17 3.17 5.67 2.58 5.08 65 6.1 25 3.58 6.08 3.25 5.75 2.67 i 5.17 Tiempo total [cargas 25-65], minutos 221.64 220.01 ¡201.67 : i j El cuadro 5 incluye dureza de coraza de azúcar de goma de mascar comparando goma arábiga {Acacia seyal) y reemplazos 1 estándar y reemplazo 1 rápido. La dureza de la coraza de azúcar de la goma de mascar en el cuadro 5 muestra valores de fuerza de fractura comparables o más ialtos para los reemplazos sobre la goma arábiga. El reemplazo 1 rápido,! que contiene un ingrediente de cristalización rápida, aun cuando se usa á 2/3 partes del uso de goma arábiga muestra resistencia de coraza muy i Í comparable en el centro de goma #1 . Cuando se usa en el mismo uso ¡en el centro de goma de mascar #2, el reemplazo 1 rápido dio una fuerzá de fractura significativamente más alta en comparación con la goma arábiga y el reemplazo 1 estándar, una mejora en funcionalidad que se logra al manipular la composición de la base. I CUADRO 5 *a 2/3 partes del uso en el jarabe.

Ejemplo de sellado de cacahuate: ; i En este ejemplo, los reemplazos de goma arábiga también se probaron en el sellado de cacahuates para proveer barreras contra aceite y í oxigeno, aplicando el jarabe a 40° Brix en 3 cargas con y sin polvo de espolvoreo pero secando entre cargas de jarabe. Las viscosidades de esos jarabes se muestran en el cuadro 6 que ilustra las viscosidades de ¡ 40° Brix de jarabe de sellado comparando goma arábiga y reemplazos 1 y 2.

Las viscosidades son bien comparables con las de Acacia seyal y Acacia senegal. El polvo de espolvoreo usado fue una mezcla de 50:50 de cacao y ! harina. Los tiempos de secado se compararon y los cacahuates sellados se I sometieron a prueba sensorial después de 2 meses de almacenamiento én un frasco de plástico tapado. ¡ CUADRO 6 El cuadro 7 es dirigido hacia el sellado de centros de cacahuate I comparando goma arábiga y reemplazo 1 y reemplazo 1 usando un peso de i 1000 g; carga de jarabe de 10 g; polvo de espolvoreo-relación de cacao:hárina de 50:50 de 10 g. Con referencia al cuadro 7, los tiempos de secado fueron comparables entre goma arábiga y reemplazo 1 estándar. Sin embargo, el reemplazo 1 rápido, que contenía un ingrediente de cristalización rápida, muestra un tiempo de secado significativamente más rápido. Sin embargo, protegió a los cacahuates contra oxidación y rancidez lo que indica que fue un i mejor formador de película. < Ejemplos de pastillas: ! i En este ejemplo, lotes de pastillas de caramelo se prepararon sin I gima, con goma arábiga {Acacia seyal), reemplazo 1 estándar, reemplazo 1 rápido y reemplazo 1 todo natural usando las siguientes fórmulas. El cuadro 8 describe las fórmulas de las pastillas.

CUADRO 8 En este ejemplo, agua y jarabe de maíz se añadieron primero a la charola de cocción. El sistema de azúcar y goma se mezclaron en seco y se añadieron al lote mientras se mezclaba. Después la mezcla se calentó a aproximadamente 148 a 150°C, el calor se apagó, los ácidos y sabores se añadieron. Mientras aún líquido y caliente, el jarabe de caramelo se vació en moldes. Cuando los caramelos se cristalizaron, se colocaron en la cámara de i humedad durante la noche a aproximadamente 12% de humedad rejativa (RH), se empacaron y se refrigeraron para evitar sudoración. La dureza de los caramelos se midió usando un analizador TA XT Texture Analyzer. ¡ i Reemplazo 1 estándar, Reemplazo 1 rápido y Reemplazo 1 todo Natural incrementaron la dureza del caramelo por la misma magnitud o incluso ligeramente mayor que la goma arábiga {Acacia seyal) sobre la del control sin gomas añadidas. En términos de color, la goma arábiga pareció adquirir un color pardusco más que los reemplazos. El cuadro 9 incluye valores de dureza de los cubos de pastilla hechos con goma arábiga y los reemplazos i comparados con el caramelo de control con azúcar únicamente; promedio de 2 ensayos y 6 a 20 réplicas por ensayo. ¡ I La dureza de los caramelos en términos de fuerza en gramos necesaria para agrietarse se introdujo en el cuadro. Con referencia al cuadro 9, el caramelo de control con azúcar únicamente y sin goma tiene el valor de dureza más bajo. Los caramelos hechos con reemplazo 1 estándar y reemplazo 1 rápido mostraron valores de dureza comparables o ligeramente más altos comparados con la goma arábiga.

CUADRO 9 Ejemplo de encapsulamiento de sabor: En este ejemplo, se preparó una emulsión de aceite de naranja disolviendo 160 gramos de goma arábiga o reemplazos 3 y 4 en 240 gramos de agua y mezclando durante 2 horas. Después, 35 gramos del aceite se añadieron, se mezclaron durante 5 minutos y después se mezclaron usando un mezclador Ross, modelo ME100L durante 3 minutos a aproximadamente 2000 RPM para hacer una emulsión gruesa. La estabilidad de la emulsión se monitoreó hasta 16 horas usando Turbiscan Lab Expert (formulación) para ver el movimiento de las gotas de aceite y/o separación de capas de agua y aceite con el tiempo. Para emulsiones de sabor que han de ser secadas por aspersión, el requerimiento para la emulsión es que sea estable durante el periodo de preparación hasta secado por aspersión, que podría ser de aproximadamente 4 horas. Por lo tanto, una emulsión que no se separó dentro de 6 a 16 horas indica que el emulsionante está trabajando de manera suficiente. En el estudio de secado por aspersión, las emulsiones se secaron ; í por aspersión inmediatamente después de mezclado de Ross. Todas las i viscosidades de emulsiones estaban en línea unas con otras y mecánicamente los lotes se comportaron de la misma manera durante el secado por aspersión. Los polvos acabados se compararon usando j una prueba sensorial. ¡ El cuadro 10 es dirigido hacia emulsiones de aceite de naranja para secado por aspersión comparando goma arábiga y reemplazos de goma arábiga con diferentes emulsionantes. Es decir, el cuadro 10 muestra la viscosidad y apariencia visual de las emulsiones preparadas con control de ; i goma arábiga, reemplazo 2 con emulsionante de goma modificado por OSA, reemplazo 2 con almidón emulsionante y con reemplazo 4 con un emulsionante natural. Todas las emulsiones no mostraron signos de separación visual. Los perfiles de terbidimetría se muestran en las figuras 9A- 9F. Estos perfiles confirmaron que todas las muestras fueron estables dentro de las primeras 5-6 horas. Ninguna mostró separación de agua contraria a la reducción drástica o cambios en el índice de refracción, con el tiempo en la figura 9F alrededor del fondo del tubo de muestra (>0 mm a 10 mm) en la i gráfica. De manera similar, no hubo cremosidad contraria a la figura 9P que mostrara protuberancias de aproximadamente 40 mm. Los cambios notables í dentro de 2 horas en los perfiles de turbidimetría de las emulsiones con goma modificada por OSA y almidón emulsionante probablemente no se debió a í coalescencia de aceite, sino a estallamientos de burbujas de espuma o aire. A aproximadamente 18 horas, el control de Acacia seyal mostró signos de i cremosidad como se evidencia por la protuberancia en el perfil de I turbidimetría a aproximadamente 40 mm o capa superior en el tubo de muestra; mientras tanto, Acacia senegal y los reemplazos no lo hicieron! Sin j embargo, puesto que el secado por aspersión ocurre dentro de 4 horas aproximadamente, desde un punto de vista técnico, todas las emulsiones, que : í usan goma arábiga y varias iteraciones de reemplazos 2 pasaron la prueb'a de estabilidad. ¡ i I CUADRO 10 Ejemplo de brillos de película comestible: ; i En este ejemplo, se prepararon brillos comestibles. Los bjrillos comestibles preparados incluían goma arábiga de Acacia seyal y composiciones de reemplazo del método 2 se usaron en la receta de brillo de película comestible que contenía 40% de goma arábiga o la composición de reemplazo, 0.8% de glicerina y 59.2% de agua. La goma se disolvió en agua y ; i i glicerina a temperatura ambiente durante 1 hora, después se coló a espesor de 254 mieras, se secó en un horno de humedad controlada a 12% HR, se raspó y se empacó. Un ensayo de escala ascendente usando goma arábiga y composiciones de reemplazo se hizo también con estearato de potasio añadido como un agente de liberación. Las películas coladas muestran patrones de agrietamiento similares para Acacia seyal, reemplazos 2| con emulsionante de goma modificada por OSA y reemplazo 2 todo natural, j La figura 10A ilustra un brillo comestible de Acacia seyal de conformidad con un ejemplo de la invención. La figura 10B ilustra un reemplazo 2 con brillo comestible de goma modificada por OSA de conformidad con otro ejemplo de la invención. La figura 10C ilustra brillo comestible con emulsionante de reemplazo 2 todo natural de conformidad con otro ejemplo de la invención. Haciendo referencia a las figuras 10A-10C, los brillos resultantes se comparan muy bien unas con otros en cuanto a brill ntez y tamaño de las hojuelas. El ensayo de escala ascendente también mostró el i mismo comportamiento de procesamiento entre goma arábiga y los reemplazos. j i i Ejemplo de litografía: En este ejemplo, una solución de litografía goma arábiga [Acacia seyaf] y varias composiciones de reemplazo del método 3 se compajraron I usando dos métodos de incorporación, tales como: 1) añadiendo el polvo (7.58%) directamente en; la solución litográfica (92.42%), y 2) preparando una i solución de 14° Baume y añadiendo ésta (28.6%) a la solución litográfica (71.4%). Las soluciones se monitorearon para separación después de 1 a 10 días.

Muy pocas gomas de polisacáridos son compatibles o estables I en solución litográfica acuosa o solución de fuente y formarían ya sea una ! capa coloidal en la parte superior o inferior del contenedor dentro de 1 díja. La mejor estabilidad se ve con gomas aniónicas tales como goma de xantano y í de celulosa entre otras gomas negativamente cargadas que contienen un emulsionante de goma modificado por OSA. No se vio separación usando composiciones de reemplazo del método 3 después de 10 ! días independientemente del método de incorporación.

Aunque la descripción se ha descrito e ilustrado con un cierto grado de particularidad, se entiende que la descripción se ha hecho sólo a manera de ejemplo, y que numerosos cambios en las condiciones y orden de pasos pueden ser redistribuidos por los expertos en la técnica sin apartarse del espíritu y alcance de la descripción.

Claims (19)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1 .- Un método para preparar un reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o composición de extensión, para usarse en aplicaciones de recubrimiento firme, caramelo, revestimiento y adhesión, que comprende los pasos de: seleccionar un formador de película fuerte (clave) de polisacaridos naturales y/o modificados que comprende entre aproximadamente 0.|l % y aproximadamente 10% de una composición total, o usado a un nivel jen la I aplicación de acabado equivalente a aproximadamente 0.1 a 10% de qué I goma arábiga típicamente se use independientemente de si se usa la goma arábiga. j

2.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , i caracterizado además porque que comprende el paso de añadir un agerjte de agrietamiento de baja viscosidad para generar un reemplazo de 1 a j 1 de i goma arábiga, en donde el agente de agrietamiento de baja viscosidad comprende entre aproximadamente 0% y aproximadamente 99.9% ele la composición total, o usadas a un nivel en la aplicación de acabado t equivalente a aproximadamente 0 a 99.9% de qué goma arábiga típicamente se use independientemente de si se usa la goma arábiga, y en donde la I composición tiene una viscosidad una concentración de aproximadamente 35o- 40° Brix siendo aproximadamente 10 cP a aproximadamente 2000¡ cP a 25°C y un colado de película a grietas de 127 mieras a 254 mieras en hojtÍielas durante el secado que está entre el de materiales que pueden generar películas continuas y materiales que cristalizan y no forman películas en absoluto. ¡

3.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende los pasos de añadir un modificador de pegajosidad, en donde el modificador de pegajosidad comprende entre i aproximadamente 0% y aproximadamente 10% de la composición total, o usado a un nivel en la aplicación de acabado equivalente a aproximadamente 0 a 10% de qué goma arábiga típicamente se use independientemente de si se usa la goma arábiga. j

4. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende los pasos de añadir un agenté de cristalización rápida, en donde el agente de cristalización rápida comprende entre aproximadamente 0% y aproximadamente 99.9% de la composición total, o usado a un nivel en la aplicación de acabado equivalente a aproximadamente 0 a 99.9% de qué goma arábiga típicamente se i use I independientemente de si se usa la goma arábiga. ¡

5. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el formador de película fuerte (clave) de polisacárido natural y/o modificado se selecciona del grupo que consiste de i goma de celulosa, metilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), alginato de propilenglicol, carragenano, pectina, alginato, gelano, agar, konjac, j i i 47 xantano, alholva, guar, tara, goma de algarrobo, almidón, y combinaciones de i los mismos.

6. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el agente de agrietamiento de baja viscosidad se selecciona del grupo que consiste de maltodextrina, monosacáridos, i disacáridos, oligosacáridos, goma de alerce, polidextrosa, y combinaciones de i los mismos. j

7. - El método de conformidad con la reivindicación 2, i caracterizado además porque el modificador de pegajosidad se selecciona del grupo que consiste de almidón, goma guar, goma de algarrobo y combinaciones de los mismos.

8. - El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el agente de cristalización rápida se selecciona del grupo que consiste de inulina, eritritol, maltodextrina de DE bajo, lactosa, y combinaciones de los mismos.

9. - El método de conformidad con la reivindicación j 1 , caracterizado además porque el reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o composición de extensión se usa en aplicaciones de recubrimiento firme, caramelo, revestimiento y adhesión. ;

10.- Un método para usar un reemplazo de goma arábiga, i reemplazo parcial o composición de extensión como un agente para aglutinar y fortalecer a capa de cubierta de azúcar o alcohol de azúcar, sellar cerjitros que contienen aceite, fortalecer caramelos y adherir semillas y piezas de ' í I I I cereales, que comprende los pasos de: aplicar un reemplazo de goma arábiga acuoso, reemplazo parcial o composición de extensión como un agente ¡para aglutinar y fortalecer a capa de cubierta de azúcar o alcohol de azúcar, sellar centros que contienen aceite, fortalecer caramelos y adherir semillas y pijezas de cereales entre sí, en donde la composición comprende: un formadór de película fuerte (clave) de goma natural y/o modificada que es aproximadamente 0.1% a aproximadamente 10% de una composición total, o usado a un nivel en la aplicación de acabado equivalente a aproximadamente i i 0.1 a 10% de qué goma arábiga típicamente se use independientemente ¡de si se usa goma arábiga; según sea necesario, un agente de agrietamiento de baja viscosidad, en donde el agente de agrietamiento de baja viscosidad i comprende entre aproximadamente 0% y aproximadamente 99.9% de la composición total, o usado a un nivel en la aplicación de acabado equivalente a aproximadamente 0 a 99.9% de qué goma arábiga típicamente se use independientemente de si se usa la goma arábiga; según sea necesario, un ¡ modificador de pegajosidad, en donde el modificador de pegajosidad comprende entre aproximadamente 0% y aproximadamente 10% de la composición total o usado a un nivel en la aplicación de acabado equiva ente a aproximadamente 0 a 10% de qué goma arábiga típicamente se use independientemente de si se usa la goma arábiga; y, según sea necesario, un agente de cristalización rápida, en donde el agente de cristalización rápida i comprende entre aproximadamente 0% y aproximadamente 99.8% de la composición total o usado a un nivel en la aplicación de acabado equivalente i a aproximadamente 0 a 99.8% de qué goma arábiga típicamente se use independientemente de si se usa la goma arábiga. ! ?

11.- El método de conformidad con la reivindicación' 10, caracterizado además porque el formador de película fuerte (clave) de goma natural y/o modificada se selecciona del grupo que consiste de goma de celulosa, metilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), alginatc de propilenglicol, carragenano, pectina, alginato, gelano, agar, konjac, xantano, i alholva, guar, tara, goma de algarrobo, almidón, y combinaciones dé los i mismos. 1 t : i

12.- El método de conformidad con la reivindicación1 10, caracterizado además porque el agente de agrietamiento de baja viscosidad se selecciona del grupo que consiste de maltodextrina, monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos, goma de alerce, polidextrosa, y combinaciones de los mismos. i

13.- El método de conformidad con la reivindicación| 10, caracterizado además porque el modificador de pegajosidad seleccionadó del grupo que consiste dé almidón, goma guar, goma de algarrobo y combinaciones de los mismos. j

14.- El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el agente de cristalización rápida se selecciona del grupo que consiste de inulina, eritritol, maltodextrina de DE bajo, lactosa, y combinaciones de los mismos. ¡ i

15.- Un método para preparar un reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o composición de extensión como un agente encapsulante para sabores secados por aspersión o como una película comestible, que comprende los pasos de; seleccionar un formador de película fuerte (clave) de polisacárido natural y/o modificado que comprende entre aproximadamente 0.1 % y aproximadamente 10% de una composición total, o usado a un nivel en la aplicación de acabado equivalente a aproximadamente 0.1 a 10¡% de qué goma arábiga típicamente se use independientemente de si se usa goma arábiga; añadir un emulsionante natural y/o modificado que provee emulsión de sabor estable durante por lo menos 4 a 6 horas de la preparación! y en donde el emulsionante natural y/o modificado puede ser un ingrediente opcional cuando reemplaza goma arábiga en brillo comestible, en donde ¡dicho emulsionante comprende aproximadamente 0.1 % a aproximadamente 25% de : ? la composición total; y añadir un polisacárido de baja viscosidad que es I aproximadamente 50% a aproximadamente 99.9% de la composición total, en donde la composición tiene una viscosidad a concentraciones de aproximadamente 35-40° Brix que es de aproximadamente 10 cP a i aproximadamente 2000 cP a 25°C. j

16.- El método de conformidad con la reivindicación 15, I caracterizado además porque el formador de película fuerte (clavé) de polisacárido natural y/o modificado se selecciona del grupo que consiste de goma de celulosa, metilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), alginato de propilenglicol, carragenano, pectina, alginato, gelano, agar, konjac, xantano, alholva, guar, tara, goma de algarrobo, almidón, y de los mismos.

17. - El método de conformidad con la reivindicaciónj 15, caracterizado además porque el emulsionante natural y/o modificado se selecciona del grupo que consiste de alginato de propilenglicol, almidón emulsionable, gomas modificadas por OSA, ghatti, tragacanto, emulsionante de goma acacia de alta eficacia, lecitina de soya, monoglicéridos, diglicérjidos, I I proteínas y combinaciones de los mismos. ¡ I

18. - El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el polisacárido de baja viscosidad se selecciona del grupo que consiste de maltodextrina, inulina, goma de alerce, polidexfrosa, y combinaciones de los mismos.

19. - Un método para usar un reemplazo de goma arábiga, reemplazo parcial o composición de extensión en una aplicación de litografía o impresión, que comprende los pasos de: seleccionar un polisacárido anionico que es aproximadamente 0.1% a aproximadamente 10% de una composición total, en donde el polisacárido anionico se selecciona del grupo que consiste I de goma de xantano, goma de celulosa, alginato, ghatti, karayia, y combinaciones de los mismos; añadir un emulsionante y modificador de adhesión de superficie que es aproximadamente 0.1% a aproximadamente 25% de la composición total, en donde el emulsionante y modificador de ; i adhesión de superficie se selecciona del grupo que consiste de alginato de propilenglicol, gomas modificadas por OSA, emulsionante de goma acac'ia de alta eficacia, tragacanto y combinaciones de los mismos; y añadir un I polisacárido resistente a , solvente de baja viscosidad seleccionado del grupo que consiste de maltodextrina, goma de alerce, inulina, polidextrosa, y combinaciones de los mismos y que es aproximadamente 65°/o a i aproximadamente 99.8% de la composición total, y en donde la composición tiene una viscosidad una concentración de aproximadamente 14° Baumé que es de aproximadamente 10 cP a aproximadamente 900 cP a 25°C. ¡