Carragenina modificada por un procedimiento de intercambio iónico.

Una composicióncaracterizadaporque comprende un iota carragenano que ha sido sometido a un proceso de intercambio iónico,

en donde el iota carragenano comprende:

un contenido de potasio de aproximadamente 6 mg/g hasta aproximadamente 35 mg/g de carragenano;

un contenido de calcio de menos de aproximadamente 13 mg/g de carragenano; y

un contenido de magnesio inferior a aproximadamente 5 mg/g de carragenano.

Carragenina modificada por un procedimiento de intercambio iónico

La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos N° 61/27.856. presentada el 14 de marzo de 2.8, titulada "Ion Exchange Resin Process for Use with Carrageenan" y la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos N° 61/27.858, presentada el 14 de marzo de 2.8, titulada "Kappa Carrageenan Products and Methods for Making" y la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos N° 61/27.857, presentada el 14 de marzo de 2.8, titulada "Carrageenan Process and Apparatus"; cuyas descripciones se incorporan en la presente memoria como referencia en su totalidad.

Campo

La presente invención se refiere a composiciones de carragenina y a procedimientos para prepararlas. Más específicamente, la presente invención se refiere a composiciones de carragenina ¡ota o kappa con cationes gelificantes reducidos y procedimientos que dan como resultado reducción de cationes gelificantes en extractos de carragenina.

Antecedentes

La producción de carragenina se puede remontar a Irlanda donde se recogieron primero plantas de la especie de las algas rojas de chondrus crispus con rastrillos durante la marea baja o por recolección de las algas que habían sido arrastradas hasta la playa. Después de la recogida, se lavaron típicamente las malas hierbas, se blanquearon al sol, se secaron y se hirvieron con leche para formar un pudín. Las malas hierbas mismas se apodaban "Musgo de Irlanda" y después de hacerse familiar para la mayor parte de Europa, los inmigrantes irlandeses del Siglo Diecinueve lo llevaron a EE.UU. y Canadá también.

En la actualidad, este pudín de algas está limitado en su mayoría a la historia cultural de Irlanda, pero la carragenina ha llegado a ser mucho más importante debido a su eficacia como aditivo alimentario funcional en formación de geles en un sistema acuoso, que lo hace útil en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo cerveza (en la que se ha usado durante más de 15 años como una clarificación) para carne y productos alimenticios elaborados como bebidas lácteas y postres; preparaciones farmacéuticas tales como cápsulas de gel administradas por vía oral; productos para el cuidado personal tales como pasta de dientes y preparaciones para el cuidado de la piel y productos domésticos tales como gel ambientador y geles de limpieza.

Los métodos contemporáneos de extracción y producción de carragenina han avanzado considerablemente en los últimos cincuenta años. Quizá lo más significativo es que hoy en día, en vez de recoger algas silvestres, las plantas que contienen carragenina tales como Kappaphycus cottonii (Kappaphycus alvarezii), Euchema spinosum (Euchema denticulatum) y la Chondrus crispus mencionada anteriormente se siembran más comúnmente a lo largo de cuerdas de nailon y se recogen en operaciones de cultivo masivo de acuicultura en particular en partes del mediterráneo y por gran parte del Océano índico y a lo largo de la Costa Asiática del Océano Pacífico. Igual que en el procedimiento del siglo Diecinueve, en los procedimientos contemporáneos antes de tratamiento adicional las algas materias prima se limpian primero cuidadosamente en agua para retirar impurezas y después se secan. Después, como se describe en la Patente de EE.UU. N° 3.94.517 a Stanley et al. (cuya descripción se incorpora en la presente memoria como referencia) se extrae la carragenina del alga limpia mientras que al mismo tiempo también se somete a modificación alcalina poniendo el alga en disolución hecha ligeramente alcalina por la adición de una concentración baja de sal alcalina (es decir, un pH de la disolución se eleva a un intervalo de, por ej., 9-1) y después se calienta esta disolución a una temperatura de alrededor de 8°C durante un periodo de tiempo de aproximadamente 2 minutos a tanto como dos horas.

La temperatura a la que la carragenina gelifica y funde depende de una serie de factores que incluyen especialmente la concentración de cationes gelificantes tales como iones potasio y calcio. En términos generales, cuanto mayor la concentración de cationes gelificantes mayor la temperatura de gelificación y fusión de la carragenina. Dichos cationes pueden venir no sólo de la composición a la que se añade la carragenina como un agente gelificante sino también de la propia carragenina.

Los productos de carragenina con concentraciones de catión gelificante relativamente altas requieren tratamiento a temperaturas relativamente altas. En general, se prefieren los procedimientos a temperatura inferior puesto que éstos ahorran tiempo de tratamiento, son menos caros y no afectan negativamente a la preparación de la composición en que se está incluyendo la carragenina. El tratamiento a temperatura inferior es especialmente importante para composiciones alimenticias, donde las temperaturas superiores pueden dañar los comestibles de base que se incluyen en el producto alimenticio.

Someter el alga que contiene carragenina a modificación alcalina tiene el resultado deseado de reducir la concentración de catión gelificante en el producto resultante de carragenina; sin embargo, la extensión a que se pueden reducir los niveles de catión gelificante está limitada debido a que sólo se pueden usar concentraciones relativamente bajas de álcali de manera que no se despolimerice (y así se dañe) la carragenina en el alga. Así, aún cuando se reduzcan las concentraciones de catión gelificante, aún permanecen altas.

Por ejemplo, cuando NO se usa un procedimiento de modificación alcalina (a saber, en un procedimiento de extracción neutra), los niveles de concentración de cationes típicos en carragenina iota o kappa son:

en un procedimiento de extracción tradicional), tal como en la Patente de EE.UU. N° 3.94.517, que hace uso de hidróxido de calcio como agente de modificación alcalina, los niveles de concentración de catión resultantes en

Como se puede ver, la etapa de modificación alcalina explicada en la Patente de EE.UU. N° 3.94.517 reduce significativamente los niveles de iones magnesio y sodio, pero no otros cationes gelificantes tales como potasio y calcio.

Por contraste, cuando se usan otros álcalis, tales como hidróxido de sodio o bicarbonato de sodio como en la Patente de EE.UU. 6.63.915, los niveles de catión típicos en carragenina iota son:

A la vista de lo anterior hay una necesidad en la técnica de un procedimiento para reducir la concentración de cationes gelificantes y disminuir de ese modo las temperaturas de gelificación y fusión, sin despolimerizar la carragenina o dañarla de ninguna otra manera. Adicionalmente, hay una necesidad de un procedimiento que permita una fabricación para controlar de manera precisa las temperaturas de fusión y gelificación de material de carragenina producido mediante un procedimiento de fabricación.

De acuerdo con una realización, una composición comprende una carragenina iota que ha sido sometida a un procedimiento de intercambio iónico. La carragenina iota sometida a intercambio iónico presenta: un contenido... [Seguir leyendo]

1. Una composición que comprende una carragenina iota que ha sido sometida a un procedimiento de intercambio iónico, en la que la carragenina iota comprende: un contenido en potasio de aproximadamente 6 mg/g a aproximadamente 35 mg/g de carragenina; un contenido en calcio menor que aproximadamente 13 mg/g de carragenina y un contenido en magnesio menor que aproximadamente 5 mg/g de carragenina.

2. La composición según la reivindicación 1, en la que la carragenina iota es carragenina extraída de manera tradicional y presenta una temperatura de gelificación de entre aproximadamente 18°C y aproximadamente 3°C y una temperatura de fusión de entre aproximadamente 27°C y aproximadamente 37°C.

3. La composición según la reivindicación 1, en la que la carragenina ¡ota es carragenina extraída de manera neutra y presenta una temperatura de gelificación de entre aproximadamente 5°C y aproximadamente 17°C y una temperatura de fusión de entre aproximadamente 17°C y aproximadamente 27°C.

4. El uso de la carragenina según las reivindicaciones 1-3, en un producto para el cuidado personal, un producto alimenticio, un producto doméstico o un producto farmacéutico.

5. Un procedimiento para producir una composición de carragenina sometida a intercambio iónico de acuerdo con las reivindicaciones 1-4, que comprende las etapas de: extraer un material de partida de carragenina con una disolución de tratamiento acuosa para formar un extracto de carragenina iota; poner en contacto el extracto de carragenina con un material de intercambio iónico catiónico ácido y reducir el contenido de cationes del extracto de carragenina para producir un extracto de carragenina sometido a intercambio iónico.

6. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que la etapa de puesta en contacto incluye disolver el extracto de carragenina en agua para formar una disolución de extracto y añadir el material de intercambio iónico a la disolución de extracto a un primer nivel de concentración, siendo el primer nivel de concentración igual a o menor que aproximadamente 2 g de material de intercambio iónico por litro de disolución de extracto.

7. El procedimiento según la reivindicación 5, que comprende la etapa de mezclar el extracto de carragenina sometido a intercambio iónico con un segundo extracto de carragenina sometido a intercambio iónico que: (1) es un extracto de carragenina iota o kappa y (2) se ha tratado con un material de intercambio iónico catiónico ácido a un segundo nivel de concentración que es diferente del primer nivel de concentración.

8. El procedimiento según las reivindicaciones 5-7, en el que el primer nivel de concentración es aproximadamente 1,25 g/g de carragenina a aproximadamente 1 g/g de carragenina.

9. El procedimiento según las reivindicaciones 5-8, en el que la etapa de puesta en contacto lleva de aproximadamente 5 a aproximadamente 3 minutos.