ANCHOVETA, ENGRAULIS RINGENS, APTO PARA CONSUMO HUMANO, Y

MICROCAPSULAS OBTENIDAS CON DICHO PROCESO, AMBOS PARA APLICACIÓN EN

YOGURT.

1. SECTOR DE LA TECNICA

La invención se encuentra relacionada con el proceso y obtención de microcápsulas que contienen ácidos grasos EPA (ácido eicosapentanoico) y DHA (ácido docosahexaenoico) que provienen de aceite de pescado anchoveta, Engraulis Ringens, apto para consumo humano, en especial para yogurt.

2. ESTADO DE LA TÉCNICA

Actualmente existen diversos procesos para obtener cápsulas, microcápsulas y nanocápsulas que contienen ácidos grasos diversos, entre ellos EPA y/o DHA a partir de fuentes naturales, así como microcápsulas que contienen dichos ácidos grasos. Así tenemos: La patente JPH08104626 menciona un proceso que encapsula PUFA omega 3 a partir de aceite de pescado, tal como anchoveta para que el PUFA omega 3 no pueda recibir hiperoxidación.

La patente FR2758055 menciona una microcápsula que comprende en su composición: al menos 25%, de preferencia de 27% a 32% y particularmente 30% en peso de aceite de pescado, entre 45 y 55% y particularmente 51 % en peso de almidón modificado, de 10% a 20% y particularmente 15% en peso de maltodextrina o ciclodextrina, y de 2% a 6% y particularmente 4% en peso de goma arábiga. La patente US 201 1/0064778 menciona una microcápsula producida por emulsión agua en aceite con al menos 2 hidrocoloides polimerizados en la pared y con un ingrediente biológicamente activo detallando una lista de aquellos que producen ácidos grasos insaturados omega 3, omega 6 y omega 9, entre los que se encuentra el pescado anchoveta (Engraulis Ringens) .

La patente ES 2340703 menciona una microcápsula que comprende una aglomeración de microcápsulas primarias, cada una teniendo una corteza primaria, estando encapsulada por una corteza exterior, siendo el material de la corteza un coacervado complejo, siendo la sustancia de carga entre otras, un ácido graso omega 3, un éster de ácido graso omega 3 y mezcla de las mismas, un éster de fitosterol de DHA y/o EPA, un éster de alquilo C1 -C6 de ácido DHA y/o EPA y mezclas de los mismos. En el ejemplo 1 se emplea un concentrado de aceite de pescado en la formación de una emulsión agua en aceite.

La patente US 2007/0269566 menciona la preparación de una formulación homogeneizada a partir de una composición pre homogeneizada que comprende una o más microcápsulas, donde la composición pre homogeneizada es entre otros un producto comestible, y las microcápsulas comprenden una aglomeración de microcápsulas primarias teniendo una capa primaria y una sustancia de carga, encapsulada en una capa exterior, donde las capas comprenden un coacervado complejo y la sustancia de carga comprende ácido graso omega 3 y ésteres de dicho ácido de aceite de pescado tal como, entre otros, de anchoveta.

La patente US 2009/0104251 menciona obtener una microcápsula por coacervación compleja de una proteína y un polímero polianiónico, para formar un coacervato que encapsula un ingrediente activo, que comprende un ácido graso omega 3. En la descripción se menciona distintos aceites de pescado que incluyen entre otros aceites de anchoveta como fuente de ácido graso omega 3. Finalmente, la patente US 2014/0030387 menciona una partícula de proteína microencapsulada que comprende una proteína animal y gelatina, donde la proteína animal es un concentrado de proteína de pescado. En la descripción se menciona que el concentrado de proteína animal (APC) puede ser seleccionado entre otros de anchoveta {Engraulis Ringens). Asimismo, hoy en día se dispone de aceites marinos (desodorízados, estabilizados y concentrados) ricos en DHA (sobre el 30% del total de ácidos grasos) obtenidos a partir de microalgas (como etilésteres o triacilglicéridos) y como fosfolípidos (aceite de krill). En los últimos años se han desarrollado tecnologías para incorporar este ácido graso a diversas matrices alimentarias, tales como el aceite vegetal ¹ y otras, de micro y nano-encapsulación en leche y productos lácteos, jugos, panes, galletas, entre otros ² .

El estado de la técnica ya hace referencia al aceite de pescado como fuente de ácido graso que puede ser incorporado en diversos productos fortificados o enriquecidos. Sin embargo, su aplicación ha sido limitada a productos con tiempos de vida en anaquel cortos, tales como pan, barras nutritivas, huevos, mayonesa (Rensen et. al., 2010), queso, yogurt (Alasalvar et. al., 2010) y leche (Let et.. al. 2003). Uno de los mayores obstáculos para su

¹ Primor Desarrollo®.

² Rev. Chil. Nutr. Vol 40, No. 4, Diciembre 2013. Rodrigo Valenzuela B, y otros. aplicación industrial es la presencia residual de olores y sabores indeseables originados por la oxidación del ácido graso poliinsaturados que es más intenso cuando la fuente es el aceite de pescado, en especial la anchoveta (Engraulis Ringens). Diversas alternativas tecnológicas fueron propuestas para solucionar este problema, siendo una de las más utilizadas la microencapsulación del aceite de pescado, las microcápsulas son micropartículas de aceite recubiertas por una matriz sólida (carbohidrato/proteína), a fin de evitar su contacto con agentes que promuevan la oxidación, tales como oxígeno, agua y metales. La microencapsulación de aceites ricos en omega 3 es ampliamente reportada en patentes y en la literatura científica, revisiones extensivas sobre los avances de la microencapsulación de aceites con alto contenido de omega 3 fueron presentadas por Desai y Park (2005), Sanguansri y Augustin (2006) y Kralovec et. al. (2012).

Sin embargo, a pesar de la cantidad de publicaciones existentes, ésta no es específica para aceite de pescado derivado de anchoveta (Engraulis Ringens) y la información es limitada referente a la composición, formulación, optimización de parámetros y comportamiento en el tiempo de las propiedades fisicoquímicas del producto microencapsulado, así como el análisis de evaluación sensorial y los costos de manufactura, aspectos todos constituyentes industriales para el desarrollo de un producto comercial y exitoso.

El uso de los ácidos grasos omega-3, EPA y DHA del aceite de anchoveta (Engraulis Ringens)requ\ere de conocimientos fisicoquímicos de sus moléculas y estabilidad, así como de tecnologías tales como la microencapsulación, que permitan adaptar estos ácidos grasos omega-3, EPA y DHA a las condiciones de utilización que se requieran durante el procesamiento, encapsulado, aplicación, incorporación, fortificación, enriquecimiento y distribución de productos finales aptos y agradables para el consumo humano.

3. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención soluciona las limitaciones antes mencionadas mediante un proceso de microencapsulación para obtener microcápsulas que contienen ácidos grasos EPA y DHA que provienen de aceite de pescado anchoveta, Engraulis Ringens, apto para consumo humano, que comprende: a) tratar aceite de pescado anchoveta, Engraulis Ringens, mediante desgomado, neutralizado, blanqueado, winterizado y desodorizado, etapas que reducen y/o eliminan la presencia de contaminantes naturales de la materia prima, tales como sólidos, humedad, fosfolípidos, gomas, mucilagos, ácidos grasos en estado libre, ácidos grasos y triglicéridos saturados, ácidos grasos de bajo peso molecular, ácidos grasos y compuestos volátiles, peróxidos, aldehidos, cetonas y otros subproductos derivados de las etapas de hidrólisis y oxidación primaria y secundaria del aceite, ceras, polímeros, coloides, colorantes, pigmentos, metales y microorganismos, entre otros; para obtener un aceite de pescado estable (envasado en empaques adecuados y con atmósfera controlada para garantizar la estabilidad en anaquel), apto para consumo humano, con características de color, flavor, olor y sabor neutro, atenuados o eliminados y con contenido definidos de ácidos grasos EPA y DHA en el aceite.

formar una emulsión acuosa estable y de tamaño de partícula de 2 a 10 μηι, a partir de dicho aceite de pescado en una cantidad de 15% a 20% en peso de la composición total en seco, con una mezcla de polisacáridos no modificados en una cantidad de 80% a 85% en peso de la composición total;

secar por atomización y rociado la emulsión formada para obtener microcápsulas fluidas, uniformes, estables y de tamaño de partícula reducido que mantiene y conserva las propiedades y características iniciales del aceite, atenuando el flavor, sabor y olor del aceite de pescado anchoveta, Engraulis Ringens; y

incorporar la microcápsula obtenida a un proceso de elaboración de yogurt de manera que lo enriquece y/o fortalece.

Tabla 1 : Resultados de las características del aceite de pescado

El proceso de microencapsulación no emplea métodos de coacervación.

La microcápsula obtenida mediante el proceso de microencapsulación comprende, en % en peso de la composición total en seco: de 15 a 20% de aceite de pescado anchoveta, Engraulis Ringens, y de80 a 85% de una mezcla de polisacáridos no modificados.

La microcápsula tiene un tamaño de partícula entre 0,1 y 300 μηη, particularmente entre 0,1 y 100 pm.

Un yogurt es fortificado y enriquecido con la microcápsula.

4. DIAGRAMA DE FLUJO

El proceso de microencapsulación para obtener microcápsulas que contienen ácidos grasos EPA y DHA que provienen de aceite de pescado anchoveta, Engraulis Ringens, apto para consumo humano, y microcápsulas obtenidas con dicho proceso, sigue las etapas que se muestra en el diagrama de bloques de la Figura 1 :

Aceite de pescado de anchoveta -

Mezcla de emulslficantes

Agua — ~———

Pesado

Mezclado

Emulsíficado

Atomizado

Recepción

embolsado y sel lado

Almacenado

I Incorporación ai yogurt

Figura 1. Diagrama de bloques para proceso de micro encapsulado de aceite de pescado de anchoveta

Pesado: incorporación déla cantidad correspondiente según la formulación: materia prima, aceite de pescado anchoveta apto para el consumo humano, según características, propiedades y especificaciones descritas en la parte 3-a de la presente solicitud, los insumos emulsificantes para preparar la emulsión, según características, propiedades y especificaciones descritas en la parte 3-b de la presente solicitud y agua, dentro de la matriz de mezclado.

Mezclado: integración de la materia prima, insumos y agua de la formulación, en un orden adecuado, en un equipo con características adecuadas y durante un tiempo determinado, a fin de lograr una emulsión acuosa estable y de tamaño de partícula de 2 a 10 μιη, a partir de dicho aceite de pescado con una mezcla de emulsificantes de alta absorción, alta resistencia a la oxidación y alta protección al flavor. Emulsificado: subproducto del mezclado anterior, una emulsión acuosa estable y de tamaño de partícula de 2 a 10 μιτι, a partir del aceite de pescado con una mezcla de emulsificantes de alta absorción, alta resistencia a la oxidación y alta protección al flavor.

Atomizado: secado por atomización y rociado de la emulsión formada, en un equipo con características adecuadas, con parámetros de flujos de alimentación primaria, alimentación secundaria, recirculación, evaporación, retención adecuados, temperaturas de ingreso primaria, secundaria, recirculación y salida adecuados, de manera que se obtienen microcápsulas fluidas, uniformes, estables y de tamaño de partícula reducido que mantiene y conserva las propiedades y características iniciales del aceite, atenuando el flavor del aceite de pescado anchoveta, Engraulis Ringens.

Recepción: almacenamiento temporal de las microcápsulas anteriores en un empaque apropiado. Embolsado y sellado: embolsado y sellado de la microcápsulas anteriores en un empaque adecuado, que evita la hidrólisis, oxidación y deterioro en general de las microcápsulas anteriores.

Almacenamiento: traslado del producto micro encapsulado embolsado y sellado a almacén, cámara o ambiente apropiado, que evita la hidrólisis, oxidación y deterioro en general de las microcápsulas anteriores.

Incorporación al yogurt: Incorporar la microcápsula obtenida en un proceso de obtención de yogurt para enriquecerlo y/o fortalecerlo. EJEMPLOS DE REALIZACIÓN

El producto microencapsulado que contienen los grasos EPA y DHA que provienen de aceite de pescado anchoveta, Engraulis Ringens, apto para consumo humano, sigue las etapas que se muestran en el diagrama de bloques de la Figura 1 .

El ejemplo 1 describe las proporciones utilizadas en el proceso anterior y que en resumen, están comprendiendo el rango, en base seca, entre 15 a 20 % de aceite de pescado anchoveta, Engraulis Ringens, y de 80 a 85% de emulsificantes 1 y 2 seleccionados de polisacáridos no modificados.

Ejemplo 1: En formula base seca

La figura 2 muestra la fotografía de la microscopía electrónica de barrido del ejemplo típico anterior, describiendo en ella, las características morfológicas del producto microencapsulado de aceite de pescado, en cuanto a uniformidad, tamaño y otras características, según la formulación o proporciones generadas.

Figura 2: Fotografía de microscopia electrónica de barrido acorde los ejemplos de formulación. Micro encapsulado: 06 meses en anaquel

Tiempo anaquel (dias j

- ^' Peróxido —a— EPA DHA

Figura 3: Peróxido y contenido de ácidos grasos EPA y DHA del microencapsulado de aceite de pescado en anaquel

La figura 3 muestra datos de la estabilidad prácticamente en los mismos términos o valores iniciales de los parámetros peróxido y contenido o presencia de los ácidos grasos EPA y DHA en un periodo de tiempo de seis meses del producto microencapsulado de aceite de pescado en anaquel.

Figura 4: Peróxido y valor de acidez de la grasa presente en el yogurt: microencapsulado de aceite de pescado vs aceite de pescado en anaquel.

La figura 4 muestra los datos de la estabilidad o evolución favorable de los valores iniciales de los parámetros peróxido y acidez en un periodo de dos meses de anaquel del producto microencapsulado de aceite de pescado cuando es incorporado en yogurt, en comparación de los mismos parámetros y tiempo del aceite de pescado como tal, es decir sin la presencia de una microcápsula.

Notar que en esta figura, el peróxido y la acidez del aceite de pescado microencapsulado se mantiene y finalmente reduce sus valores iniciales en anaquel, mientras que el mismo aceite de pescado sin el proceso de microencapsulado, incrementa estos valores en este producto, deteriorando también el flavor, sabor y olor del mismo.