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˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

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k kInt. Cl. : A23L 1/303

11 N´ umero de publicaci´on:

2 152 259

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˜ ESPANA

A23L 1/164 A23L 1/302

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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA

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kN´umero de solicitud europea: 93918465.1 kFecha de presentaci´on : 28.07.1993 kN´umero de publicaci´on de la solicitud: 0 652 713 kFecha de publicaci´on de la solicitud: 17.05.1995

T3

86 86 87 87

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54 T´ıtulo: Productos de cereales listos para comer enriquecidos con beta-caroteno.

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73 Titular/es: KELLOGG COMPANY

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72 Inventor/es: Wullschleger, Richard D.;

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74 Agente: Elzaburu M´ arquez, Alberto

30 Prioridad: 03.08.1992 US 924154

One Kellogg Square, Post Office Box 3599 Battle Creek, MI 49016-3599, US

45 Fecha de la publicaci´ on de la menci´on BOPI:

01.02.2001

45 Fecha de la publicaci´ on del folleto de patente:

ES 2 152 259 T3

01.02.2001

Aviso:

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Fulgoni, Victor L.; Lin, James C. y Nielsen, Susan R.

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En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´ on (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas). Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

ES 2 152 259 T3 DESCRIPCION Productos de cereales listos para comer enriquecidos con beta-caroteno. 5

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Esta invenci´on se refiere a productos de cereales listos para comer enriquecidos con beta-caroteno (BC). M´ as particularmente, se refiere a productos de cereales en los que el beta-caroteno est´a presente en forma estabilizada que no cambia el color, el sabor ni el aspecto del producto, y en los que el betacaroteno no se degrada en las condiciones normales de almacenamiento. Antecedentes de la invenci´ on Durante muchos a˜ nos, se ha usado beta-caroteno para a˜ nadir color a productos alimenticios. Por ejemplo, en la Patente de EE.UU. n◦ 4.565.702, que concierne a composiciones diet´eticas de fibra que contienen fibras insolubles y fibras solubles conformadas en productos alimenticios aromatizados, se usan peque˜ nas cantidades de beta-caroteno para proporcionar un color naranja a las tabletas, bollos de frutas y barritas de aperitivo con sabor a naranja. Aunque se sabe que el beta-caroteno es una excelente fuente de vitamina A, no ha sido posible hasta ahora incorporar beta-caroteno en productos a base de cereales tales como los cereales listos para comer, porque la adici´on de suficiente beta-caroteno para proporcionar una cantidad eficaz de vitamina A tambi´en produce cambios indeseables en el color, sabor y aspecto del producto. Adem´ as, como el beta-caroteno es un antioxidante natural, se degradar´ a r´ apidamente, por oxidaci´on, en condiciones normales de almacenamiento. Por lo tanto, un objeto principal de esta invenci´ on es proporcionar productos de cereales enriquecidos con beta-caroteno en los que el beta-caroteno est´ a presente en una cantidad suficiente para proporcionar una fuente de vitamina A. Un objeto adicional de la invenci´on es proporcionar cereales enriquecidos de este tipo en los que el beta-caroteno est´ a en forma estable y no altera desfavorablemente el color, el sabor ni el aroma del producto. Sumario de la invenci´ on

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Esta invenci´on proporciona composiciones de cereales, particularmente cereales listos para comer, que contienen beta-caroteno en una cantidad que oscila, preferiblemente, de 0,001 % a 0,02 %, porcentaje basado en el peso seco de la composici´on de cereal. El beta-caroteno incorporado a la composici´ on se encapsula dentro de perlitas insolubles en agua de tama˜ no variable. El material encapsulador es preferiblemente gelatina o alginato que tiene un tama˜ no de part´ıcula que oscila desde 50 µm (micras) a 500 µm (micras). El beta-caroteno incorporado a estas composiciones por estos procedimientos permanece estable en las condiciones normales de almacenamiento y no da un producto con caracter´ısticas de color, sabor ni aroma que sean significativamente diferentes respecto a an´alogas composiciones de cereales que no contienen beta-caroteno. Breve descripci´ on de los dibujos La Figura 1 es un gr´ afico que muestra el estudio de estabilidad y contenido de BC en una composici´on de cereal a lo largo del tiempo con BC reticulado a 0,02 mg/g, BC a 0,02 mg/g revestido con alginato y de gelatina SWI reticulada BC a 0,02 mg/g, despu´es del tratamiento en recinto caliente durante un per´ıodo de 12 semanas. La Figura 2 es un gr´ afico que muestra el estudio de estabilidad y contenido de BC de una composici´on de cereal enriquecida con BC, despu´es del tratamiento en recinto caliente y a temperatura ambiente durante un per´ıodo de 12 semanas/12 meses. Descripci´ on detallada

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El beta-caroteno (BC) es un precursor de vitamina A y el beta-caroteno ingerido se convierte en vitamina A en el cuerpo humano. La conversi´ on de BC en vitamina A discurre sobre la base de “seg´ un se necesite”. La cantidad ingerida de beta-caroteno no necesita ser controlada estrechamente por temor a la toxicidad de la vitamina A.

60

Los esfuerzos para incorporar beta-caroteno a productos alimenticios han sido en gran parte infructuosos porque el beta-caroteno hace que los alimentos cambien de color, sabor y aroma. Efectivamente, peque˜ nas cantidades de beta-caroteno - demasiado peque˜ nas para ser una fuente eficaz de vitamina A - se incorporan com´ unmente a productos alimenticios, tales como bebidas no alcoh´ olicas, margarina, queso,

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ES 2 152 259 T3 etc. como agente colorante. Un problema adicional con el beta-caroteno es que es un antioxidante natural que se degrada r´ apidamente en condiciones de almacenamiento en ambiente normal.

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Los autores de la invenci´ on han descubierto que, incorporando beta-caroteno en productos de cereales, en particular en los cereales listos para comer, en forma de perlitas insolubles en agua y/o en forma de part´ıculas finamente divididas, se pueden preparar productos de cereales que contengan suficiente cantidad de beta-caroteno para proporcionar una fuente eficaz de la Raci´ on Diaria Recomendada (RDR) de vitamina A y que, al mismo tiempo, no exhiban cambios significativos de color, aroma ni sabor. Adem´ as, al estar el beta-caroteno en forma de perlitas insolubles, la oxidaci´ on se reduce significativamente o incluso se elimina por completo, proporcionando as´ı un producto estable en las condiciones ordinarias de almacenamiento de alimentos. Las perlitas utilizables en la composici´on y el proceso de esta invenci´on constan esencialmente de beta-caroteno encapsulado en un material de c´apsula que es insoluble en agua a temperaturas por debajo de 145◦C. Materiales adecuados para encapsular incluyen, por ejemplo, gelatina, alginatos tales como alginato de sodio y similares, particularmente gelatina. Las perlitas se pueden preparar por cualquier m´etodo adecuado, con tal que se obtengan part´ıculas encapsuladas discretas de adecuado tama˜ no de part´ıcula. Un m´etodo particularmente adecuado para preparar perlitas para uso en esta invenci´ on se describe en la Patente de EE.UU. n◦ 4.670.247, cuyos pertinentes pasajes se incorporan aqu´ı como referencia. Las perlitas de beta-caroteno son particularmente adecuadas para su incorporaci´ on en productos de cereales, tales como los cereales secos listos para comer. En los cereales secos listos para comer, las perlitas se deber´ıan incorporar de modo que el producto resultante tenga un contenido en beta-caroteno que oscile desde 0,001 % a 0,02 %, preferiblemente desde 0,001 % a 0,01 %, basado en el peso seco del cereal listo para comer. Esto es equivalente a un contenido en beta-caroteno de 0,3 mg a 3,0 mg por 28,35 gramos servidos. Con el fin de que se incorporen con ´exito en los productos de cereales secos listos para comer y sean estables en las condiciones de almacenamiento esperadas, las perlitas de beta-caroteno deber´ıan ser de un tama˜ no de part´ıcula que oscile desde 50 µm (micras) a 500 µm (micras). Hay un l´ımite inferior eficaz del tama˜ no de part´ıcula porque, a medida que se reduce el tama˜no de part´ıcula, la superficie espec´ıfica de la part´ıcula aumenta y una superficie espec´ıfica m´ as grande puede afectar adversamente a la estabilidad. En general, las perlitas de beta-caroteno se pueden a˜ nadir a los materiales de partida de cereal a granel durante el proceso de cocci´on o cuando se ha terminado el proceso y, a continuaci´on, el producto de cereal cocido se procesa a producto de cereal enriquecido en beta-caroteno terminado de la presente invenci´on. Una amplia variedad de ingredientes de cereales a granel se pueden combinar con las perlitas de beta-caroteno de acuerdo con la presente invenci´ on. Los ingredientes de cereal incluyen: granos enteros tales como trigo, arroz, avena, cebada, ma´ız y centeno enteros; componentes de granos tales como germen de trigo y salvados que incluyen salvado de avena, salvado de trigo, etc.; harina tal como harina de trigo, harina de ma´ız, etc.; legumbres tales como habas de soja, guisantes, jud´ıas y similares; y fuentes de fibra que no son salvado tales como fibra de ciruela, guar, fibra de remolacha y pulpa de c´ıtricos y otros ingredientes de materiales brutos que se puedan incluir convencionalmente en los cereales secos listos para comer. Esta invenci´on se entender´a mejor por referencia a los siguientes ejemplos, que se incluyen aqu´ı solamente con fines de ejemplificaci´on.

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Ejemplo 1 Incorporaci´ on de beta-caroteno en una composici´ on de cereal

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Para ensayar la estabilidad de la composici´on de cereal listo para comer enriquecida con beta-caroteno, se prepararon las siguientes composiciones:

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ES 2 152 259 T3

Ingrediente Salvado de trigo az´ ucar HFCS, 42 % aroma de malta (jugo de l´ upulo) sal

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% Base Seca

Beta-caroteno al 10 % (gelatina reticulada)

0,022

Vitamina y Minerales

0,0564

El horno se precalienta a 123◦C durante 30 minutos a 1,17 bar. Se mezclan en el horno salvado y aromatizante, incluidos vitaminas, minerales, agua y BC. A continuaci´ on, la mezcla se cuece a 1,17 bar, durante 30 minutos a 123◦C. Despu´es de ello, la mezcla de cereal cocida se seca a un 25 % de humedad. La mezcla de cereal cocida se clasifica por tama˜ nos en un molino de Fitz, y a continuaci´ on se desmenuza en un molino de desmenuzamiento Bran. Despu´es del desmenuzamiento, la mezcla restante se seca en una caldera durante 20 minutos a 121◦ C. Despu´es del secado se pulverizan encima vitaminas A, D, E y C. Se llev´o a cabo un estudio de estabilidad de las muestras a lo largo de un per´ıodo de 12 semanas en el recinto caliente y a lo largo de un per´ıodo de 12 meses a temperatura ambiente. V´ease la Tabla 1. Los resultados indican que la composici´on de cereal con perlitas de beta-caroteno proporciona excelente estabilidad. El color, aspecto, sabor y BC son todos estables y aceptables para el cereal listo para comer de esta invenci´on. TABLA 1

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Recinto Caliente

mg/g BC

Inicial 3 semanas 6 semanas 9 semanas 12 semanas

0,023 0,028 0,023 0,022 0,022

Temperatura Ambiente Inicial 3 meses 6 meses 9 meses 12 meses

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mg/g BC 0,023 0,018 0,013 0,017 0,022

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Alimentos de Planta Piloto Estables en todos los Atributos Ejemplo 2 55

81,230 8,20 5,40 2,90 2,10

Incorporaci´ on de beta-caroteno en una composici´ on de cereal Se prepararon las siguientes composiciones:

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ES 2 152 259 T3 (SALVADO cocido) Ingrediente 5

salvado de trigo az´ ucar aroma de malta (jugo de l´ upulo) sal vitamina y mineral

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% Base Seca 76,695 17,400 2,900 2,540 0,056

El horno se precalienta a 123◦C durante 30 minutos a 1,17 bar. Se mezclan en el horno salvado y aromatizante, incluidos vitaminas, minerales y agua. La mezcla se combina continuamente durante 5 minutos a alta velocidad. A continuaci´ on, la mezcla se cuece a 1,17 bar, durante 30 minutos a 123◦ C. Despu´es, la mezcla se seca a un 12 % de humedad. La mezcla restante se tritura en un molino de Fitz utilizando un tamiz n◦ 4. Para preparar la composici´ on de cereal, se prepararon las siguientes composiciones:

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Ingrediente B A B A B A A A B A A B A

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% Base Seca

Salvado Cocido Az´ ucar Avena en Rollos, Cocido R´ apido Aceite Vegetal de kaomel Salvado de Avena (Nacional) Jarabe de malta Jarabe de ma´ız Coco, desecado, Corte Medio Almid´ on de trigo pregelatinizado Melazas de az´ ucar moreno Premezcla de vitaminas con sal Bicarbonato s´ odico y minerales Vitaminas A y D NAO

29,700 20,700 19,800 10,300 7,250 3,400 2,700 2,630 2,060 1,300 0,450 0,446 0,023

En primer lugar, calentar la suspensi´ on mezclando todos los ingredientes marcados con A durante 15 minutos a 63◦ C. Mezclar en seco por separado los ingredientes (marcados con B) durante un minuto en un mezclador Hobart. Mezclar la suspensi´ on y la mezcla durante dos minutos a velocidad media. Extraer la mezcla resultante a trav´es de una placa de presi´ on en CELOSIA. V´ease la Patente de EE.UU. n◦ 4.178.392, cuyo contenido se incorpora aqu´ı como referencia. A continuaci´on, cocer en horno. Se combinaron muestras que conten´ıan la mezcla anterior con los siguientes productos de betacaroteno: 4,90 g 10 % de beta-caroteno, gelatina reticulada (Roche) % de base seca = 0,022 2,45 g 20 % de beta-caroteno, revestido con alginato (Roche) % de base seca = 0,011

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o

9,02 g 5,43 % 10 % de beta-caroteno, gelatina reticulada (SWI) % de base seca = 0,040

Las muestras se almacenaron en recinto caliente y se ensayaron durante 13 semanas para determinar la estabilidad y el contenido en beta-caroteno retenido en el cereal. A veintinueve panelistas procedentes de Ciencia y Tecnolog´ıa, entrenados para apreciar diferencias, se les entreg´ o producto de control y producto de ensayo hecho con perlitas de gelatina reticulada para determinar si los productos eran detectablemente diferentes.

5

ES 2 152 259 T3 No se detect´o diferencia significativa entre la composici´on convencional de cereal y el producto de ensayo con beta-caroteno. La Figura 1 muestra el nivel de beta-caroteno retenido por las muestras de ensayo durante el ensayo de estabilidad de 13 semanas en recinto caliente. El color, aspecto y sabor fueron aceptables para el cereal listo para comer de esta invenci´on. 5

Ejemplo 3 Incorporaci´ on de beta-caroteno en una composici´ on de cereal 10

Se prepararon las siguientes composiciones: Ingredientes

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A B B A B B A B A A A A A A A

% Base Seca

Avena en Rollos, cocci´on r´ apida Az´ ucar moreno, ligero Aceite vegetal de kaomel Suero seco, calidad extra Copos de arroz HFCS al 42 % Sal Vitaminas A y D con BHT (3 %) Canela molida Niacina B3 Acetato s´odico Cloruro de piridoxina Vit B6 Riboflavina B2 Acido f´ olico Beta-caroteno al 10 %, gelatina reticulada versi´on proporcional

0,212

Mezclar en seco los ingredientes (marcados con A) en un mezclador Hobart. Mezclar por separado la nadir la suspensi´ on y la mezcla suspensi´on, todos los ingredientes (marcados con B) y calentar a 66◦C. A˜ durante dos minutos a velocidad media. Tostar en un horno durante diez minutos a 138◦C, retirar y agitar despu´es de cinco minutos. Clasificar por tama˜ no a trav´es de un tamiz con apertura de 1,27 cm y on dejar enfriar. secar en una caldera a 93◦ C, a continuaci´ Se ensay´ o la estabilidad de la composici´on de cereal despu´es del almacenamiento a temperatura ambiente a intervalos de 3, 6, 9 y 12 meses y despu´es del almacenamiento en recinto caliente (38◦C) a intervalos de 3, 6, 9 y 12 semanas. Treinta panelistas ensayaron la composici´ on de cereal con y sin beta-caroteno. Los resultados se muestran en la Figura 2 y en la Tabla 2. El color, aspecto y sabor fueron aceptables y apropiados para el cereal listo para comer de esta invenci´ on. TABLA 2

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49,100 25,300 11,700 6,500 4,500 2,100 0,430 0,142 0,105 0,004 0,002 0,001 0,001 0,0002

Recinto Caliente

mg/g BC

Inicial 3 semanas 6 semanas 9 semanas 12 semanas

0,023 0,018 0,014 0,016 0,023

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6

ES 2 152 259 T3 TABLA 2 (Continuaci´on) Temperatura Ambiente 5

Inicial 3 meses 6 meses 9 meses 12 meses

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mg/g BC 0,023 0,018 0,027 0,013 0,016

Se ha terminado el ensayo de diferencias 15

Ejemplo 4 (No es una realizaci´on de la presente invenci´ on) Incorporaci´ on de beta-caroteno en una composici´ on de cereal

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Se prepararon las siguientes composiciones: Ingredientes 25

% Base Seca

Trigo inflado, Durum Sacarosa Jarabe de ma´ız, 62 DE Miel Sal Color de caramelo, WJ 00490 Acetato s´odico L-ascorbato s´ odico (vit C) Beta-caroteno∗ al 10 % Fosfato f´errico Niacina B3 Hidrocloruro de piridoxina B6 Riboflavina Acido f´ olico Aceite vegetal de kaomel Aceite de vit A y D, NAO Tiamina B1

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40,000 46,446 10,230 1,670 0,350 0,070 0,102 0,061 0,012 0,023 0,018 0,002 0,002 0,0003 1,000 0,023 0,001

∗

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Las perlitas de BC usadas en este ejemplo eran solubles en agua. Se piensa que los agentes edulcorantes de la composici´ on revisten las perlitas de BC sin necesidad de reticulaci´on. Equipo de revestimiento por calor y secadora. Calentar el trigo en la caldera a 99◦ C. Calentar el jarabe en una placa caliente a 127◦C. Pulverizar el jarabe sobre la base usando una boquilla de 0,117 cm. Verter la soluci´on de aceite con vitaminas A y D y B1 sobre la base revestida y retirar del tambor. Secar durante diez minutos a 99◦C y mezclar despu´es de cinco minutos. Enfriar y hacer pasar a trav´es de un tamiz de 1,27 cm. Se ensayaron los productos para determinar el efecto sobre la estabilidad de la composici´ on de cereal, al a˜ nadir beta-caroteno al 10 % al revestimiento convencional a baja temperatura.

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ES 2 152 259 T3 No hubo ning´ un problema importante de estabilidad que fuera indicado por los panelistas ni por los an´ alisis qu´ımicos al final de los 12 meses. Se hicieron mediciones de contenido en beta-caroteno a los 3, 4, 6, 9 y 12 meses. V´ease la Tabla 3. TABLA 3

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Temperatura Ambiente 10

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Inicial 3 meses 4 meses 6 meses 9 meses 12 meses

mg/g BC 0,023 0,014 0,018 0,017 0,017 0,018

No se indic´o problema importante de estabilidad por los panelistas ni por los an´alisis qu´ımicos. 20

El nivel de beta-caroteno medido a los 12 meses fue de 0,018 mg/g. Los panelistas no encontraron diferencia entre el producto de control sin beta-caroteno y el producto de ensayo con BC. El aspecto y el sabor fueron aceptables y apropiados para el cereal listo para comer de esta invenci´on. Aunque el color result´o ligeramente diferente que el de los otros productos, se consider´ o aceptable el producto.

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ES 2 152 259 T3 REIVINDICACIONES

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1. Cereal listo para comer que comprende al menos un ingrediente de cereal y beta-caroteno encapsulado en una perlita insoluble en agua en una cantidad suficiente para proporcionar al menos una porci´ on de la Raci´ on Diaria Recomendada de Vitamina A. 2. El cereal listo para comer de la reivindicaci´on 1 en que el beta-caroteno est´ a presente en el producto de cereal en una cantidad que oscila desde 0,001 % a 0,02 % basado en el peso seco del cereal listo para comer.

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3. El cereal listo para comer de la reivindicaci´on 1 o´ la 2, en que dichas perlitas insolubles en agua oscilan en tama˜ no desde 50 µm (micras) a 500 µm (micras). 4. El cereal listo para comer de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en que el beta-caroteno est´a presente en el producto de cereal en una cantidad que oscila desde 0,001 % a 0,01 %. 5. El cereal listo para comer de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en que el beta-caroteno est´a encapsulado en gelatina reticulada y las perlitas tienen un tama˜ no de part´ıcula que oscila desde 100 µm (micras) a 400 µm (micras).

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6. El cereal listo para comer de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en que las perlitas est´an encapsuladas en un alginato y las perlitas tienen un tama˜ no de part´ıcula que oscila desde 50 µm (micras) a 200 µm (micras). 7. M´etodo para incorporar beta-caroteno en un cereal listo para comer, que comprende mezclar betacaroteno encapsulado en perlitas insolubles en agua con uno o m´ as ingredientes de cereales. 8. El m´etodo de la reivindicaci´on 7, en el que dichas perlitas insolubles en agua a˜ nadidas al cereal listo para comer tienen un tama˜ no de part´ıcula que oscila desde 50 µm (micras) a 500 µm (micras).

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9. El m´etodo de la reivindicaci´ on 7 u 8, en el que las perlitas que contienen beta-caroteno tienen un tama˜ no de part´ıcula que oscila desde 50 µm (micras) a 400 µm (micras). 10. En un cereal listo para comer que contiene vitamina A, la mejora que comprende incorporar vitamina A en forma de beta-caroteno encapsulado en perlitas insolubles en agua.

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NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposici´ on Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicaci´ on del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a Espa˜ na y solicitadas antes del 7-10-1992, no producir´ an ning´ un efecto en Espa˜ na en la medida en que confieran protecci´ on a productos qu´ımicos y farmac´euticos como tales. Esta informaci´ on no prejuzga que la patente est´e o no inclu´ıda en la mencionada reserva.

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