BRPI0919136B1 - Method for beverage conservation - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: “MÉTODO PARA CONSERVAÇÃO DE BEBIDAS”. A invenção se refere a um novo método para conservação de bebidas.

Atualmente existe uma tendência na direção de gêneros alimentícios naturais, ou seja, o consumidor prefere alimentos sem aditivos artificiais. No caso de bebidas, o envase demanda, via de regra, aditivos ou métodos conservantes. Presentemente, existe uma ampla série de possíveis estabilizantes, os quais, entretanto, carecem de melhorias em seu efeito. Às vezes estes aditivos, muitas vezes artificiais, são também de declaração obrigatória o que traz consigo pelo menos uma desvantagem para a comercialização de tais bebidas.

Dialquildicarbonatos são empregados na indústria de bebidas para a esterilização a frio de bebidas de sucos de fruta sem álcool, gasosas ou sem gás, sucos de frutas, vinhos, vinhos sem álcool, cidras, chás gelados e outras bebidas. Esta tecnologia de estabilização de bebidas possui uma série de vantagens. A vantagem despontante aqui está baseada no fato de que o sabor e a cor, ao contrário do que ocorre no envase a quente, não são influenciados. Também em comparação a substâncias conservantes persistentes, como benzoato e ácido benzóico ou sorbato e ácido sórbico, a vantagem reside especialmente na ausência de quaisquer comprometimentos de sabor. Em comparação a um envase asséptico a frio, são conhecidos, em especial, os custos de investimento essencialmente menores em instalações no caso do emprego de dialquildicarbonatos. A classe de substâncias dos dialquildicarbonatos possui a característica especial de, em contato com bebidas (aquosas) correspondentes, se hidrolisar nos alcoóis derivados e dióxido de carbono. Por este motivo, uma bebida correspondentemente tratada, no momento do consumo, não possui mais nenhuma conservação em si, ou seja, as bebidas, após a sua abertura, estão sujeitas a ataques microbiológicos. Trata-se, então, muito mais de um meio técnico auxiliar e não de uma substância aditiva, fato pelo qual, em muitos países, a utilização de dialquildicarbonatos, no geral, não precisa ser indicada na etiqueta da bebida. A presente invenção possui, portanto, a tarefa de melhorar adicionalmente as características estabilizadoras no envase de bebidas. Apresenta-se um método pelo qual é possível melhorar adicionalmente o efeito estabilizador de dialquildicarbonatos.

Apresenta-se um novo método para estabilização de bebidas, caracterizado pelo fato de que A) à bebida é misturado limoneno ou formulações contendo limoneno e B) subseqüentemente, é adicionado à bebida dialquildicarbonato, especialmente dimetildicarbonato.

Limonenos podem ser empregados, por exemplo, como D-limoneno (R(+)- limoneno), como L(-)-limoneno ou como mistura de ambos, por exemplo, na forma de seus racematos. D-limoneno (R(+)-limoneno) é, por exemplo, parte integrante de cascas de frutas cítricas. Formulações contendo limoneno já foram sugeridas para a estabilização microbiológica de bebidas (US 7.258.883), sendo estes isoladamente, entretanto, apenas relativamente eficazes contra os freqüentemente presentes microrganismos prejudiciais às bebidas e, portanto, de aproveitamento apenas limitado para a conservação nas operações de envase. Em relação ao estado da técnica, o presente método possui as seguintes vantagens: - ocorreu uma intensificação sinergética de efeito dos efeitos dos componentes individuais contra germes importantes; - o método resulta, na somatória, em uma ampliação do espectro de ação, ou seja, lacunas de efeito foram preenchidas; - o método possui a vantagem de que a estabilização resultante das bebidas também se comporta de forma positiva temporalmente, ou seja, os efeitos de curto e longo prazo se complementam; - o método possui adicionalmente a vantagem de que as bebidas, após a utilização do método, não possuem mais substâncias conservantes artificiais; e - a seqüência da adição se mostrou importante para atingir o efeito desejado.

Limoneno pode, para tanto, ser empregado em diversas formas. São apropriados tanto extratos da natureza quanto limonenos obtidos sinteticamente. O emprego de limonenos de cascas cítricas oferece a vantagem de que os componentes acessórios adicionais de terpenos obtidos podem igualmente oferecer um efeito. Apropriadamente, entretanto, o limoneno é empregado como limoneno emulsificado na fase aquosa. Como co-solventes ou emulsificadores são empregáveis, preferencialmente, todos os emulsificadores autorizados para gêneros alimentícios como, por exemplo, carragena, polisorbato 80, ágar, pectina, lecitina, lecitina de soja, Tween® 80, Tween® 60 ou Tween® 20, bem como água, monoálcoois alifáticos, especialmente alcoóis como, por exemplo, etanol, n-propanol ou isopropanol, glicóis, especialmente etilenoglicol ou dietilenoglicol bem como dimetilsulfóxido (DMSO). Também podem ser empregadas, vantajosamente, misturas destes emulsificadores ou solventes.

Preferencialmente, limoneno é empregado como extrato natural com um teor de limoneno maior do que 85% em peso, preferencialmente maior do que 90%. Este extrato possui uma parcela de decanal e octanal de, ambos somados, preferencialmente menor do que 5% em peso, especialmente menor do que 1% em peso.

Também pode ser utilizado o L(-)-limoneno, em que aqui, preferencialmente, encontram emprego extratos de abeto nobre ou óleo de menta. Limoneno racêmico natural ou sintético pode igualmente ser empregado. A emulsão de limoneno preferencialmente empregada é, preferencialmente, aquosa e possui, preferencialmente, um teor de limoneno de 2 a 30% em peso, especialmente preferencial de 5 a 25% em peso.

Os emulsificadores ou co-solventes preferenciais eventualmente também utilizados o são, preferencialmente, em uma quantidade de 0,05 a 15% em peso, especialmente de 0,5 a 10% em peso, relativos à emulsão. Preferencial é o emprego de lecitina de soja, carragena, polisorbato 80, ágar ou pectina como emulsificador, especialmente lecitina de soja.

Como aditivos adicionais eventualmente a ser utilizados são indicados cera de abelha bem como hidróxidos alcalinos e alcalino terrosos como KOH, NaOH e CaOH. Os aditivos adicionais são empregados, preferencialmente, em quantidades menores do que 2% em peso, relativos à formulação, especialmente à emulsão aquosa. Cera de abelha é adicionada, preferencialmente, em uma quantidade de 0,01 a 1% em peso. O dialquildicarbonato empregado é, preferencialmente, dimetildicarbonato e possui, preferencialmente, uma pureza maior do que 99,8%.

Como bebidas são mencionadas além do chá verde, chá preto bem como outros tipos de chá e bebidas à base de chá e também refrescos sem álcool, gasosos e sem gás, sucos de frutas, néctares de frutas, vinhos, bebidas sem álcool, cidras, chás gelados, bebidas mistas alcoólicas, águas aromatizadas ou bebidas isotônicas. As bebidas podem ser, preferencialmente, também ser conservadas adicionalmente com ácido sórbico ou sorbatos. Bebidas preferenciais contêm ácido sórbico ou sorbato. A adição de limoneno ou formulações de limoneno à bebida ocorre, preferencialmente, no tanque de mistura durante a mistura da bebida pronta, podendo, entretanto, ser adicionado também já ao concentrado da bebida a ser diluído. Em geral, o limoneno é adicionado em quantidades de 10 a 5000 ppm, preferencialmente de 50 a 2000 ppm, especialmente de 50 a 1000 ppm, especialmente preferencial de 50 a 500 ppm. As temperaturas, para tanto, são de 0 a 30°C. Igualmente possível é a adição por meio de bombas dosadoras como as que são utilizadas na adição de aromas. A adição de dialquildicarbonato à bebida, especialmente de DMDC, ocorre, preferencialmente, a temperaturas de 0 a 25°C, em que são preferenciais quantidades de 1 a 250 ppm, relativas à bebida, especialmente de 40 a 250 ppm e que são adicionadas, especialmente, diretamente ao fluxo de bebida com a ajuda de uma bomba dosadora. Uma dosagem proporcional à bebida pode, assim, ser assegurada por meio de um aparelho medidor de fluxo instalado no fluxo de bebida. A adição do dialquildicarbonato ocorre, assim, especialmente, dentro de 100 horas, preferencialmente de 10 horas, especialmente dentro de 1 hora após a adição de limoneno. O presente método é especialmente empregado contra as seguintes linhagens/cepas: Saccharomyces sp., Lactobacillus sp., Acetobacter sp., Penicillium sp., Aspergillus sp., Leuconostoc sp., Zygosaccharomyces sp. E outros.

Exemplos: Exemplo 1: Foi testado o efeito dos componentes individuais DMDC e limonenos (em uma formulação) e o efeito de misturas de DMDC e limonenos (em uma formulação) contra Saccharomyces cerevisiae.

Para tanto, uma bebida de suco de maçã recebeu a injeção de 375 esporos (gêmulas) de Saccharomyces cerevisiae por ml, e adicionadas às concentrações de substâncias ativas indicadas na Tabela 1. Na tabela DMDC significa dimetildicarbonato, adicionado como tal. LF significa formulação com 10% de limoneno (80,9% em peso de água, 10,2% de R(+)-limoneno de cascas cítricas, 6,7% de etanol, 2,0% de lecitina de soja, 0,1% de hidróxido de potássio, 0,1% de cera de abelha).

Inicialmente foi adicionada LF e depois DMDC. Na seqüência as misturas foram completamente agitadas e incubadas por uma semana a 26°C. Depois disso, foi determinado o número de esporos presentes. Os resultados podem ser observados na Tabela 1.

Tabela 1 É de se notar que a mistura apresenta um efeito essencialmente melhorado com relação aos componentes individuais. A eficácia, definida como sendo livre de esporos, do DMDC isoladamente, fica acima de 150 ppm. A eficácia de LF fica acima de 5000 ppm. A eficácia de uma mistura apropriada fica abaixo de 50 ppm de DMDC e 1500 ppm de LF. Assim, calcula-se um “Índice de Combinação” ou “Combination Index” (ver Ting-Chao Chou, "Theoretical Basis, Experimental Design and Computerized Simulation of Synergism and Antagonism in Drug Combination Studies", Pharmacological Reviews 58 (3) 2006, 621-681) de: Cl = [ c(DMDC Mistura) / c(DMDC isoladamente) ] + [ c(LF Mistura) / c(LF isoladamente) ] Cl = 50 /150 + 1500 / 5000 = 0,63 (mais exatamente <0,63) Assim, a mistura é eficaz sinergeticamente.

Exemplo 2: Foi comparado o efeito de DMDC contra Lactobacillus brevis em relação ao de limonenos. Enquanto o efeito de DMDC, contra muitos microrganismos, geralmente direcionado de modo muito amplo, o espectro de ação aqui se complementa muito bem com limonenos. A Tabela 2 reproduz os resultados da contagem microbiológica de colônias. Para tanto, foram injetadas em uma matriz de bebida (suco de maçã/água 1:1) livre de microorganismos diversas semeaduras de esporos de L. brevis e depois misturado DMDC ou limonenos nas concentrações indicadas, as amostras bem agitadas e, depois de 24 horas sobre lâminas apropriadas de ágar, foi determinado o número de esporos presentes (cada uma duplamente, respectivamente). “Limonenos emulsificados” significa uma solução de R(+)-limoneno sintético (10% em peso) e lecitina de soja (2% em peso) em água. Antes do uso, esta mistura é novamente emulsificada por meio de tesouras mecânicas. “Limonenos formulados” significa uma mistura de 80,9% em peso em peso de água, 10,2% de R(+)-limoneno de cascas cítricas, 6,7% de etanol, 2,0% de lecitina de soja, 0,1% de hidróxido de potássio, 0,1% de cera de abelha, a qual foi emulsificada por meio de forças de cisalhamento adequadas.

Tabela 2 Exemplo 3: Uma bebida de suco de laranja (aprox. 20% de suco de laranja, aprox. 8 Brix) sem adição de sorbatos foi inicialmente misturada a 500 ppm de uma mistura emulsificada de 80,9% em peso em peso de água, 10,2% de R(+)-limoneno de cascas cítricas, 6,7% de etanol e 2,0% de lecitina de soja e, na seqüência, (dentro de 5 horas) misturada a 200 ppm de DMDC. Depois disso, a bebida foi envasada diretamente em uma linha de envase (10 000 l/h) em garrafas PET de 0,5 I.

Aqui, a mistura contendo limoneno foi adicionada durante a mistura da bebida, enquanto que para a dosagem de DMDC foi utilizada uma bomba dosadora eletromagnética a montante da envasadora.

Como ensaio comparativo a mesma bebida foi envasada sem conservação, ou seja, tratada apenas com DMDC ou apenas com limoneno.

Depois disso, as amostras foram inspecionadas regularmente opticamente e organolepticamente.

Resultados: listadas são as durabilidades microbiológicas das amostras. (a) conservada com DMDC e limoneno: > 100 dias (b) sem conservação: aprox. 2 dias (c) conservada com DMDC: aprox. 20 dias (d) conservada com limoneno: aprox. 2 dias Exemplo 4: Uma bebida de suco de laranja (aprox. 20% de suco de laranja, aprox. 8 Brix) contendo ácido sórbico como sorbato de potássio (corresponde a 100 ppm de ácido sórbico), foi inicialmente misturada a 500 ppm de uma mistura emulsificada de 80,9% peso em peso de água, 10,2% de R(+)-limoneno de cascas cítricas, 6,7% de etanol, 2,0% de lecitina de soja, 0,1% de hidróxido de potássio e 0,1% de cera de abelha e, na seqüência, (dentro de 5 horas) misturada a 200 ppm de DMDC. Depois disso, a bebida foi envasada diretamente em uma linha de envase (10 000 l/h) em garrafas PET de 0,51.

Aqui, a mistura contendo limoneno foi adicionada durante a mistura da bebida, enquanto que para a dosagem de DMDC foi utilizada uma bomba dosadora eletromagnética a montante da envasadora.

Como ensaio comparativo a mesma bebida foi envasada sem conservação, ou seja, tratada apenas com DMDC ou apenas com limoneno.

Depois disso, as amostras foram inspecionadas regularmente opticamente e organolepticamente.

Resultados: listadas são as durabilidades microbiológicas das amostras. (e) conservada com ácido sórbico, DMDC e limoneno: > 100 dias (f) apenas com ácido sórbico: aprox. 6 dias (g) com ácido sórbico e DMDC: > 100 dias (h) conservada com ácido sórbico e limoneno: aprox. 5 dias REIVINDICAÇÕES

Claims (3)

1. Método para estabilização de bebidas caracterizado pelo fato de que: A) à bebida são misturados limonenos ou formulações contendo limonenos em uma quantidade de 10 a 5000 ppm, a temperaturas de 0°C a 30°C e B) subsequentemente é adicionado à bebida dialquildicarbonato, especialmente dimetildicarbonato, em uma quantidade de 1 a 250 ppm, a temperaturas de 0°C a 25°C.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a formulação contendo limonenos contém adicionalmente cera de abelha.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que bebidas contendo ácido sórbico são estabilizadas contra ataque microbiano.