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ES2540925B1 - Procedimiento de encapsulación de sustancias hidrófobas - Google Patents

Procedimiento de encapsulación de sustancias hidrófobas Download PDF

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Abstract

Procedimiento de encapsulación de sustancias hidrófobas.#La presente invención se refiere a un procedimiento mediante el que es posible encapsular sustancias hidrófobas, en particular sustancias oleosas, estando dichas cápsulas recubiertas por una película de alginato de calcio.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento de encapsulation de sustancias hidrofobas
La presente invention se refiere a un procedimiento mediante el que es posible encapsular sustancias hidrofobas, en particular sustancias oleosas, estando dichas capsulas recubiertas por una pellcula de alginato de calcio.
Las capsulas de sustancias hidrofobas, en particular sustancias oleosas, de la presente invention se obtienen mediante un procedimiento denominado habitualmente como “esferificacion”. En la esferificacion a escala industrial, por ejemplo, se bombean la sustancia a encapsular y una solution de alginato no calcico a traves de dos tubos concentricos con unos caudales de forma que permita que se forme una gota de la sustancia a encapsular envuelta por una pellcula de la solution de alginato no calcico, que actua como agente gelificante. Dicha gota cae en un bano que contiene una fuente de iones de calcio, formando una capa de gel que contiene el material a encapsular. Dicha pellcula se forma casi instantaneamente en el exterior siendo semisolida y gelatinosa, y mantiene en su interior la sustancia encapsulada.
Un procedimiento de esferificacion industrial se da a conocer por ejemplo en la solicitud de Patente PCT WO 2009/109681 A1, en la que se encapsulan productos alimenticios, tales como pulpa de fruta, estando dichos productos alimenticios a encapsular siempre en base acuosa, es decir, que la sustancia a encapsular es hidrofila.
Sin embargo, el inventor de la presente patente no conoce ningun procedimiento de esferificacion en el que la sustancia a encapsular sea una sustancia hidrofoba, en particular una sustancia oleosa. Es posible que al tener la gota de la sustancia oleosa una densidad menor que la solution de iones de calcio en la que debe caer la gota formada, se convierte en un problema tecnico lograr que dicha gota mantenga las soluciones implicadas de forma concentrica y pueda ocurrir la reaction de gelificacion del alginato de calcio antes de que se libere la sustancia a encapsular.
Ademas, el procedimiento de esferificacion presenta la dificultad de que, cuando se desea aumentar el tamano de la gota o esfera, esta tiende a deformarse debido a la tension superficial, y cuando es introducida en la disolucion de calcio, puede liberarse el aceite y no llegar a formar una gota concentrica. Este hecho afecta notablemente a la apariencia
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estetica de dichas capsulas, fundamentalmente cuando su fin es ser utilizadas para el consumo de productos alimenticios en una cocina.
El inventor de la presente patente, tras exhaustivos estudios, ha desarrollado un procedimiento de esferificacion mediante el cual es posible obtener de forma industrial capsulas de sustancias hidrofobas, en particular sustancias oleosas, con una forma sorprendentemente esferica y, ademas, es posible aumentar el diametro de dichas capsulas a tamanos de hasta 25 mm de diametro sin afectar la esfericidad de las mismas.
El procedimiento de la presente invention esta basado en la utilization de una proportion especlfica de los diametros interior y exterior de los tubos concentricos que forman la gota de la sustancia oleosa a encapsular y la solution gelificante, respectivamente.
Por lo tanto, la presente invencion da a conocer un procedimiento de elaboration de capsulas de sustancias hidrofobas, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:
a) preparation de la solucion acuosa de alginato no calcico en la que la concentration de alginato se encuentra en el intervalo de 0,05% a 5% en peso de la solucion;
b) preparacion de la sustancia hidrofoba a encapsular;
c) bombeo de la sustancia hidrofoba a encapsular y de la solucion acuosa de alginato no calcico a traves de tubos concentricos con una relation de diametros en el intervalo de 1,2 a 5, siendo bombeada la sustancia hidrofoba a encapsular a traves del tubo interior y la solucion acuosa de alginato no calcico a traves del tubo exterior;
d) introduction de la gota o gotas formadas en la etapa (c) en una solucion acuosa que contiene iones de calcio;
e) lavado, escurrido y envasado de las capsulas formadas en la etapa d).
El procedimiento de la presente invencion se puede utilizar tanto en la industria alimentaria, como en la industria cosmetica, intraceutica, qulmica, farmaceutica y en cualquier otra industria que requiera de estos tipos de capsulas.
En la presente invencion se entiende por sustancia hidrofoba cualquier sustancia inmiscible o practicamente inmiscible en agua. Pueden ser sustancias organicas o inorganicas siempre que sean sustancias hidrofobas. Por ejemplo, se encuentran entre dichas sustancias hidrofobas sustancias oleosas tales como aceites comestibles, aceites macerados, aceites
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esenciales, resinas, compuestos organicos no miscibles en agua y combinaciones de los mismos.
Por ejemplo, en el caso de la industria alimentaria, la sustancia hidrofoba a encapsular puede ser un aceite vegetal seleccionado de la lista que comprende aceite de oliva, aceite de girasol, aceite de avellana, aceite de sesamo, aceite de nuez, aceite de almendras, aceite de algodon, aceite de aguacate, aceite de cacahuete, aceite de canola, aceite de cartamo, aceite de coco, aceite de malz, aceite de palma, aceite de soja y mezclas de los mismos.
Ademas, dichos aceites vegetales pueden estar mezclados con aderezos, aromas, sabores y otros aditivos solubles en aceite.
Otros tipos de sustancias oleosas que se pueden encapsular utilizando el procedimiento de la presente invencion son aceites esenciales seleccionados de la lista que comprende aceite de tomillo (Thymus vulgaris), aceite de oregano (Origanum vulgaris), aceite de clavo (Syzygium aromaticum), aceite de nuez moscada (Myristica fragrans), aceite de canela (Cinnamomum zeylanicum), aceite de laurel (Laurus nobilis), aceite de naranjo (Citrus * sinensis), aceite de menta (Mentha x piperita), aceite de valeriana (Valeriana officinalis), aceite de citronela (Cymbopogon nardos), aceite de lavanda (Lavanda angustifolia), aceite de jojoba (Simmondsia californica), aceite de romero (Rosemarinus officianalis), aceite de neem (Azadirachta indica), aceite de semillas de algodon (Gossypium hirsutum), aceite de rosa mosqueta (Rosa eglanteria) o mezclas de los mismos.
Es evidente para un experto en la materia que la solucion acuosa que contiene iones de calcio utilizada en el procedimiento de la presente invencion puede ser cualquier fuente de iones de calcio, siempre que sea capaz de formar un gel de alginato de calcio que forme la pellcula externa de la capsula. Entre dichas fuentes de iones de calcio se pueden mencionar, por ejemplo, cloruro de calcio, lactato de calcio, gluconato de calcio, o una mezcla de las mismas. Preferentemente, la fuente de iones de calcio es el cloruro de calcio.
Ademas, dicha solucion de iones de calcio puede contener cualquier tipo de aditivo o puede mezclarse con cualquier materia prima que permita modificar las caracterlsticas organolepticas de la capsula obtenida.
La disolucion de alginato del procedimiento de la presente invencion puede ser de cualquier sal no calcica de alginato, siempre que reaccione en presencia de iones de calcio y forme la
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pellcula exterior de alginato de calcio de las capsulas. Preferentemente, el alginato utilizado es alginato de sodio. El pH de la disolucion de alginato esta entre 2 y 14.
Una ventaja adicional del procedimiento de la presente invention es que todas las etapas se realizan a temperatura ambiente. Un aumento o disminucion de la temperatura, ademas del aumento de los costes de production de las capsulas, puede afectar la viscosidad, densidad y tension superficial de las fases oleosas y acuosas presentes en el procedimiento, por lo que ademas serla necesario modificar diversos parametros del proceso para obtener los mismos resultados que a temperatura ambiente.
Ademas, mediante el procedimiento de la presente invencion es posible obtener capsulas esfericas que comprende en su interior una sustancia hidrofoba rodeada por una pellcula de alginato de calcio, en el que el diametro de dichas de sustancias hidrofobas se encuentra en el intervalo de 1 mm a 25 mm, preferentemente en el intervalo de 2 mm a 25 mm, mas preferentemente de 4 mm a 25 mm, aun mas preferentemente de 6 mm a 25 mm, de 8 mm a 25 mm, de 10 mm a 25 mm, de 12 mm a 25 mm, de 14 mm a 25 mm, de 16 mm a 25 mm, de 18 mm a 25 mm, y lo mas preferente de 20 a 25 mm.
EJEMPLOS
Ejemplo 1. Elaboration de capsulas alimenticias de aceite de oliva segun el procedimiento de la presente invencion.
En este ejemplo se encapsulo aceite de oliva utilizando el procedimiento de la presente invencion. En primer lugar, se preparo una solution de alginato sodico a una concentration de 1% en peso. Las gotas fueron obtenidas mediante bombeo a traves de tubos concentricos de 2 mm y 6 mm, respectivamente, para el aceite de oliva y la solucion de alginato sodico. Las gotas cayeron en una solucion que contenla cloruro de calcio a una concentracion de 1% en peso.
Se obtuvo al menos una capsula esferica de 6 mm de diametro, en la que la pellcula exterior tenia una apariencia transparente. Dicha capsula es apta para el consumo, principalmente en restaurantes.
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Ejemplo 2. Elaboration de capsulas de aceite de sesamo.
Se encapsulo aceite de sesamo utilizando el procedimiento de la presente invention. Se preparo una solution de alginato sodico a una concentration de 5% en peso, que contenla 0,1% de sorbato potasico. Las gotas fueron obtenidas mediante bombeo a traves de tubos concentricos de 3 mm y 7 mm, respectivamente, para el aceite de sesamo y la solution de alginato sodico. Las gotas cayeron en una solution que contenla cloruro de calcio a una concentracion de 2% en peso.
Se obtuvo al menos una capsula esferica de 7 mm de diametro, en la que la pellcula exterior tenia una apariencia transparente.
Ejemplo 3. Elaboration de capsulas que contienen aceite de rosa mosqueta.
Se encapsulo aceite de rosa mosqueta utilizando el procedimiento de la presente invencion. Se preparo una solution de alginato sodico a una concentration de 0,5% en peso. Las gotas fueron obtenidas mediante bombeo a traves de tubos concentricos de 2 mm y 9 mm, respectivamente, para el aceite de rosa mosqueta y la solution de alginato sodico. Las gotas cayeron en una solution que contenla cloruro de calcio a una concentration de 3% en peso.
Se obtuvo al menos una capsula esferica de 10 mm de diametro, en la que la pellcula exterior tenia una apariencia transparente.
Ejemplo 4. Elaboration de capsulas que contienen aceite de neem.
Se encapsulo aceite de neem utilizando el procedimiento de la presente invention. Se preparo una solution de alginato sodico a una concentration de 1% en peso. Las gotas fueron obtenidas mediante bombeo a traves de tubos concentricos de 1 mm y 2 mm, respectivamente, para el aceite de neem y la solution de alginato sodico. Las gotas cayeron en una solution que contenla cloruro de calcio a una concentration de 2% en peso.
Se obtuvo al menos una capsula esferica de 2 mm de diametro, en la que la pellcula exterior tenia una apariencia transparente.
Ejemplo 5. Elaboration de capsulas que contienen aceite de lavanda.
Se encapsulo aceite de lavanda utilizando el procedimiento de la presente invention. Se preparo una solution de alginato sodico a una concentration de 2% en peso. Las gotas 5 fueron obtenidas mediante bombeo a traves de tubos concentricos de 5 mm y 25 mm, respectivamente, para el aceite de lavanda y la solution de alginato sodico. Las gotas cayeron en una solution que contenla cloruro de calcio a una concentration de 2% en peso.
10 Se obtuvo al menos una capsula esferica de 24 mm de diametro, en las que la pellcula exterior tenia una apariencia transparente.
Si bien la invention se ha descrito con respecto a ejemplos de realizaciones preferentes, estos no se deben considerar limitativos de la invention, que se definira por la interpretation 15 mas amplia de las siguientes reivindicaciones.

Claims (20)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de elaboration de capsulas de sustancias hidrofobas, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:
    (a) preparation de la solution acuosa de alginato no calcico en la que la concentration de alginato se encuentra en el intervalo de 0,05% a 5% en peso de la solution;
    (b) preparation de la sustancia hidrofoba a encapsular;
    (c) bombeo de la sustancia hidrofoba a encapsular y de la solution acuosa de alginato no calcico a traves de tubos concentricos con una relation de diametros en el intervalo de 1,2 a 5, siendo bombeada la sustancia hidrofoba a encapsular a traves del tubo interior y la solution acuosa de alginato no calcico a traves del tubo exterior;
    (d) introduction de la gota o gotas formadas en la etapa (c) en una solution acuosa que contiene iones calcio;
    (e) lavado, escurrido y envasado de las capsulas formadas en la etapa (d).
  2. 2. Procedimiento, segun la revindication 1, caracterizado porque la sustancia hidrofoba a encapsular se selecciona entre aceites comestibles, aceites macerados, aceites esenciales, resinas, compuestos organicos no miscibles en agua y combinaciones de los mismos.
  3. 3. Procedimiento, segun la revindication 2, caracterizado porque el aceite comestible se selecciona de la lista que comprende aceite de oliva, aceite de girasol, aceite de avellana, aceite de sesamo, aceite de nuez, aceite de almendras, aceite de algodon, aceite de aguacate, aceite de cacahuete, aceite de canola, aceite de cartamo, aceite de coco, aceite de malz, aceite de palma, aceite de soja y mezclas de los mismos.
  4. 4. Procedimiento, segun la revindication 3, caracterizado porque dicho aceite comestible esta mezclado con aderezos, aromas, sabores y otros aditivos de uso alimentario solubles en aceite.
  5. 5. Procedimiento, segun la revindication 2, caracterizado porque el aceite esencial se selecciona de la lista que comprende aceite de tomillo (Thymus vulgaris), aceite de oregano (Origanum vulgaris), aceite de clavo (Syzygium aromaticum), aceite de nuez moscada (Myristica fragrans), aceite de canela (Cinnamomum zeylanicum), aceite de laurel (Laurus nobilis), aceite de naranjo (Citrus x sinensis), aceite de menta (Mentha x piperita), aceite de valeriana (Valeriana officinalis), aceite de citronela (Cymbopogon nardos), aceite de lavanda
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    (Lavanda angustifolia), aceite de jojoba (Simmondsia californica), aceite de romero (Rosemarinus officianalis), aceite de neem (Azadirachta indica), aceite de semillas de algodon (Gossypium hirsutum), aceite de rosa mosqueta (Rosa eglanteria) o mezclas de los mismos.
  6. 6. Procedimiento, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la solucion acuosa que contiene de iones calcio se selecciona entre soluciones de cloruro de calcio, lactato de calcio, gluconato de calcio, o una mezcla de las mismas.
  7. 7. Procedimiento, segun la reivindicacion 6, caracterizado porque la fuente de iones calcio es el cloruro de calcio.
  8. 8. Procedimiento, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el alginato utilizado es alginato de sodio.
  9. 9. Procedimiento, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la concentration de la sal no calcica de alginato esta en el intervalo de 0,05% a 5% en peso en relacion con la disolucion de alginato.
  10. 10. Procedimiento, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque pH de la disolucion de alginato esta entre 2 y 14.
  11. 11. Capsula de sustancia hidrofoba obtenida mediante un procedimiento, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque dicha capsula presenta un diametro en el intervalo de 1 mm a 25 mm.
  12. 12. Capsula, segun la reivindicacion 11, caracterizada porque dicha capsula presenta un diametro en el intervalo de 2 mm a 25 mm.
  13. 13. Capsula, segun la reivindicacion 11, caracterizada porque dicha capsula presenta un diametro en el intervalo de 4 mm a 25 mm.
  14. 14. Capsula, segun la reivindicacion 11, caracterizada porque dicha capsula presenta un diametro en el intervalo de 6 mm a 25 mm.
  15. 15. Capsula, segun la reivindicacion 11, caracterizada porque dicha capsula presenta un diametro en el intervalo de 8 mm a 25 mm.
  16. 16. Capsula, segun la reivindicacion 11, caracterizada porque dicha capsula presenta un 5 diametro en el intervalo de 10 mm a 25 mm.
  17. 17. Capsula, segun la reivindicacion 11, caracterizada porque dicha capsula presenta un diametro en el intervalo de 12 mm a 25 mm.
    10 18. Capsula, segun la reivindicacion 11, caracterizada porque dicha capsula presenta un
    diametro en el intervalo de 14 mm a 25 mm.
  18. 19. Capsula, segun la reivindicacion 11, caracterizada porque dicha capsula presenta un diametro en el intervalo de 16 mm a 25 mm.
    15
  19. 20. Capsula, segun la reivindicacion 11, caracterizada porque dicha capsula presenta un diametro en el intervalo de 18 mm a 25 mm.
  20. 21. Capsula, segun la reivindicacion 11, caracterizada porque dicha capsula presenta un 20 diametro en el intervalo de 20 mm a 25 mm.
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