Brevet FR2011564A1 — publié le 19700306

La présente invention a trait à des compositions de vitamine A stables et utilisables dans les farines, et à un procédé pour la préparation de telles compositions. La farine contient généralement entre environ 9 et environ 5 15 f<> en poids d'humidité. Cette propriété est gênante lorsqu'on veut enrichir la farine par incorporation de vitamines sensibles à l'humidité, étant donné que l'activité de telles vitamines sensibles régresse rapidement lors du stockage ou lorsque la farine est cuite. De manière à régler ce problème de stabilité, on a incorporé dif-10 férentes compositions vitaminées stabilisées, notamment la vitamine A sous forme de boulette^ à la farine; les résultats n'ont pas été satisfaisants. Les boulettes ne sont pas suffisamment stables dans la farine humide lors d'un long stockage et, du fait de leur diamètre relativement important (environ 250 microns , les particules 15 de farine ayant un diamètre entre environ 1 et 3 microns), les boulettes se séparent de la farine lorsque celle-ci est passée au tamis. D'autre part, lorsque les boulettes de vitamine sont mélangées à la farine à l'aide d'un tamis vibrant, elles se séparent de la farine et ne sont pas réparties uniformément dans le produit final. 20 Pour qu'un produit vitaminé soit approprié à l'incorporation dans la farine, il doit être stable sous les conditions d'existence de la farine et il ne doit pas se séparer de la farine lorsqu'il est mélangé à la farine à l'aide d'un tamis vibrant ou lorsque la farine est passé au tamis. 25 On a maintenant découvert que les composés de vitamine A sont-stabilisés face à l'humidité propre et à l'humidité atmosphérique lors du stockage, que ces composés soient seuls ou mélangés à la farine qui contient jusqu'à environ 15° d'humidité, lorsque ces composés sont upérisés ( séchés par pulvérisation) dans une composition 30 contenant entre environ 50 mg et environ 120 mg d'un anti-oxydant pour 1 million d'unité internationales (U.I. ) de vitamine A, et un -émulsifiant. Les composés de vitamine A appropriés à l'utilisation dans cette invention sont les composés actifs de vitamine A, cependant on pré-35 fère l'acétate de la vitamine A et le palmitate de la vitamine A. La quantité de vitamine A active utilisée dans la présente invention est suffisante pour fournir entre envion 250'000 et environ 500'000 unités internationales par gramme du produit upérisé. 69 20921 2011564 Il faut que des antioxydants soient présents dans les compositions de manière à protéger le composé actif de vitamine A contre la détérioration par oxydation. Généralement, il faut utiliser une quantité assez grande d'antioxydants pour que dans le produit final 5 soient présents entre environ 50 et environ 120 mg d'antioxydants pour 1 million "d 'unitésinternationales de vitamine A. Cette quantité d'antioxydants est supérieure à celle habituellement utilisée dans les compositions de vitamine A. Les antioxydants appropriés sont ceux qui sont utilisés habituellement dans les compositions vitami-10 nées, par exemple l'hydroxy anisole butylé, l'hydroxy toluène butylé, les tocophérols etc. Dans cette invention on préfère l'hydroxy toluène butylé. Pour être sûr que le composé de vitamine A est suffisamment émulsifie pour pouvoir être utilisé dans un procédé 15 d'upérisation et qu'il présente la viscosité appropriée, il faut utiliser un agent émulsifiant, par exemple la gélatine, la gélatine hydrolysée, la gomme d'acacia etc. On utilise généralement une quantité suffisante garantissant que le composé de vitamine A est complètement émulsifié. Dans cette invention, on préfère une solution 20 aqueuse à 50 fo de gomme d'acacia. La quantité de solution de gomme d'acacia, généralement trouvée satisfaisante pour l'utilisation dans les compositions de cette invention, se situe entre environ 50 io et environ 60 fo en poids de l'émulsion. Le procédé de la présente invention pour la préparation de com-25 positions stables de vitamine A est caractérisé en ce qu'on émulsifie a) entre environ 100'000 imités internationales à environ 400'000 unités internationales de vitamine A par gramme de la composition, b) entre environ 50 à environ 120 mg d'un agent antioxydant pour un million d'unités internationales de vitamine A, c) entre environ 30 50 fo à environ 60 f> en poids d'un agent émulsifiant et d) suffisamment d'eau pour fournir une composition avec environ 45 f° de parties solides, à condition qu'environ toutes les gouttelettes huileuses de l'émulsion ainsi obtenue aient un diamètre entre 1 et 3 microns. Le cas échéant, l'émulsion ainsi obtenue est upérisée (desséchée par 35 pulvérisation) de manière à fournir une composition stable de vitamine A sous forme de poudre. Les conditions sous lesquelles l'émulsion est upérisée ne sont 69 20921 2011564 e critiques que pour ce qui est de la température du gaz desséchant qui ne doit pas. être trop éDeœs pour que le composé actif de vitamine A ne soit pas détérioré. Comme température appropriée, on peut citer environ 150-270° comme température d'entrée et environ 93-100° comme 5 température de sortie. La vitesse de la roue d'atomisation de l'upé-riseur doit être telle que 95 % du produit résultant passe à travers un tamis à 60 mailles. Le diamètre des particules se situe entre environ 1 et environ 80 microns. A cet effet, on opère avec une roue d'atomiseur tournant à une vitesse entre environ 18'000 et en-10 viron 27'000 tours par minute. La température de la substance à l'entrée de l'upériseur se situera entre environ 38° et environ 47°, de préférence entre environ 40° et environ 45°. Les conditions de 1'upérisation, telles que la température et la vitesse de rotation de la roue, dépendent de l'upériseur utilisé. 15 On peut utiliser d'autres excipients et adjuvants dans les compositions de vitamine A upérisées selon cette invention. Cependant, il s'agit là d'ingrédients facultatifs seulement utilisés pour communiquer des propriétés optimales aux compositions. Comme adjuvants et excipients appropriés, on peut citer, par exemple, des 20 agents stabilisant la saveur, par exemple des huiles végétales saturées comestibles telles que l'huile de noix de coco, des supports plastifiants, par exemple le lactose ou le sucrose,.le lactose étant préféré. Lorsque l'émulsion contenant la vitamine A eë; stockée avant 25 d'être upérisée, on peut utiliser un agent conservateur, tel qu'un mélange de benzoate de sodium et d'acide sorbique, pour empêcher la détérioration de l'émulsion et la diminution de l'activité de la vitamine A. Ainsi, dans le mode d'exécution préféré de cette invention, les compositions de vitamine A contiennent, avant d'être upé-30 risées, a) entre environ 100*000 et environ 400'000 unités internationales de vitamine A par gramme, b) entre environ 50 et environ 120 mg d'hydroxy-toluène butylé pour un million d'unités internationales de vitamine A, c) entre environ 50 et environ 60 % en poids d'un agent émulsifiant, par exemple, une solution aqueuse 35 à 50 fo de gomme d'acacia et d) suffisamment d'eau pour fournir une émulsion contenant environ 45 f° de parties solides. Dans un mode d'exécution encore plus préféré, la composition upérisée contient a) entre environ 250'000 et environ 500'000 unités 69 20921 2011564 internationales de vitamine A par gramme, b) entre environ 50 et environ 120 mg d'hydroxy—toluène butylé pour un million d'unités internationales de vitamine A et c) entre environ 30 % et environ 65 * en poids d'un agent émulsifiant. 5 Comme ingrédients facultatifs, mais préférés, on peut citer a) des agents conservateurs, par exemple le benzoate de sodium et l'acide sorbique, b) des agents stabilisants la saveur, par exemple l'huile de noix de coco, et c) un support plastifiant, par exemple le lactose ou le sucrose. 10 Lorsqu'on utilise un agent conservateur, environ 0,5 en poids de benzoate de sodium et 0,2 i<> en poids d'acide sorbique sont appropriés. Cependant, un agent conservateur n'est pas nécessaire lorsque l'émulsion eët upérisée peu de temps après sa formation. De manière à stabiliser la saveur de la composition de vitamine A, 15 on peut ajouter une huile végétale saturée comestible, par exemple l'huile de noix de coco. La quantité ajoutée à l'émulsion est d'environ 2 i° à 4 i° en poids. Le cas échéant, on peut aussi ajouter un support plastifiant à l'émulsion avant 1'upérisation. Comme substances appropriées on peut 20 citer le lactose ou le sucrose, le lactose étant préféré. Généralement, environ 4 i° à environ 8 $ en poids de ces substances sont appropriées à l'addition à l'émulsion de manière à ce que jusqu'à environ 12 en poids soit présent dans la poudre upérisée. Les ingrédients facultatifs sont incorporés à l'émulsion avant 25 qu'elle soit upérisée. Les compositions de vitamine A upérisées de cette invention sont stables en présence de l'humidité atmosphérique et peuvent être stockées sans pertes notables d'activité pendant de longues périodes de temps. Etant donné que les poudres upérisées contiennent des 30 particules de diamètre très réduit, par exemple, environ 1 à environ 80 micr'ons, elles gont très appropriées à l'enrichissement de la farine. Généralement, la quantité ajoutée à la farine est suffisante pour fournir entre environ 3'000 unités internationales pour 0,453 kg de farine et environ 50'000 unités internationales pour 0,453 kg de farine. 35 Les exemples suivants illustrent l'invention sans en limiter la portée. 69 20921 2011564 e Exemple 1 On prépare une émulsion pour upérisation contenant les ingrédients suivants: Ingrédients Parties en poids 5 Gomme d'acacia (solution aqueuse à 50 fo) 600 Palmitate de vitamine A (1,8 million d'unités internationales/g) 90 Huile de noix de coco (Cobee 76) 30 Hydroxy-toluène butylé 9 10 Lactose 60 Eau . 200 La solution de gomme d'acacia est préparée par dissolution de l'acacia dans de l'eau avec agitation et. chauffage à 70°. L'hydroxy-toluène butylé est dissous dans l'huile de noix de coco par chauffa-15 ge à 70°. Le palmitate de vitamine A est alors versé avec agitation dans la solution d'huile chaude et le mélange résultant est homogénéisé dans la solution de gomme d'acacia. L'homogénéisation est continuée jusqu'à ce que les gouttelettes de l'émulsion aient un diamètre de 1 à 3 microns. Le lactose est dissous dans de l'eau 20 chaude, puis ajouté à l'émulsion de gomme d'acacia avec agitation. Le mélange est alors upérisé avec un upériseur. Exemple 2 On utilise la formulation suivante: Ingrédients Parties en poids 25 Gomme d'acacia (solution aqueuse à 50 fo contenant 0,5 f° de benzodate de sodium et 0,2 f> d'acide sorbique) 62,0 Lactose 6,0 Huile de noix de coco (Cobee 76) 3»0 30 Hydroxy-toluène butylé 1,5 Palmitate de vitamine A (1,8 million U.I./g) 8,5 Eau distillée 29,0 L'hydroxy—toluène butylé est dissous dans de l'huile de noix de coco chauffés à 70-75°. Le palmitate de vitamine A est alors dissous 35 dans la solution résultante. Le lactose est ajouté avec agitation à 15 parties d'eau distillée 69 20921 2011564 e •chauffée à 70-75° dans un récipient muni d'un revêtement. La solution de vitamine A et d1antioxydant est ajoutée doucement à la solution de gomme d'acacia et émulsifiée dans un mélangeur. L'émulsion est alors pompée et remise en circulation à travers 5 un homogénéiseur jusqu'à ce que le diamètre des particules d'huile se situe entre 1 et 3 microns. La solution de lactose chaud et 14 parties d'eau sont alors ajoutées à l'émulsion de manière à former une composition contenant 45 i° de solide. L'émulsion est alors upérisée dans un upériseur ayant une chambre de 2,25 m de diamètre. 10 La vitesse de l'atomiseur est de 24'000 tours par minutes, la température d'entrée est de 260-270° et la température de sortie est de 93-100°. Le produit résultant contient environ 2,5 à 3 ^ d'humidité, il est stable pendant le stockage ou lorsqu'il est incorporé à de la farine humide. 15 Les tableaux suivants illustrent la stabilités des compositions de vitamine A upérisées, seules ou dans de la farine. On prépare les compositions de vitamine A et de farine en mélangeant la farine et la composition de vitamine A upérisée tout en utilisant la quantité de composés de vitamine A nécessaire pour atteindre l'activité dési-20 rée. Substance utilisée Vitamine A upérisée 25 250'000 U.I./g Tableau I Stabilité de la vitamine A upérisée Pourcentage d'activité Durée - - Température conservée 30 3 semaines 45° 99 6 semaines 45° 92 9 semaines 45° 87 12 semaines 45° 84 2 mois Temp. amb. 100 4 mois Temp. amb. 9° 6 mois Temp. amb. 87 12 mois Temp. amb. 87 9 20921 2011564 Tableau II Stabilité de la vitamine A upérisée dans la farine Pourcentage ddactivité Substance testée Durée Température conservée 3'000 U.I. de 3 semaines . r-O 45 100 5 vitamine A upérisée pour 0,453 kg de 6 semaines . r-0 45 r\ 90 farine avec 15 f> 9 semaines 45° 84 d'humidité 12 semaines » r-O 45 85 10 3 mois Temp. amb. 100 6 mois Temp. amb. 100 3'000 U.I. de 3 semaines r 450 82 vitamine A upérisée pour 0,453 kg de 6 semaines 45° 81 15 farine avec 12 % 9 semaines 45° 74 d'humidité 12 semaines 45 64 3 mois Temp. àmb. 95 40'000 U.I. de 3 semaines 1 r-O 45 96 20 vitamine A ùpérisée pour 0,453 kg de -6 semaines .r-O 45 AI-0 45 84 farine avec 12 f> 9 semaines 80 d'humidité 12 semaines 45 75 25 2 mois Temp. amb. 92 4 mois Temp. amb. . 92 6 mois Temp. amb. 92 8 mois Temp. amb. 92 12 mois Temp. amb. 83 30 Tableau III Pourcentage d'activité Substance testée conservée 40'000 U.I. de vitamine A upérisée pour 0,453 kg de farine après cuisson à 35 232 pour obtenir du pain 87 Chappaties à 232° (pain de l'Inde) 92 Tortillas à 232° 100 lorsqu'on compare à d'autres formes de vitamine A, par exemple aux boulettes, la vitamine A upérisée conserve nettement mieux son 40 activité,qu'elle se trouae dans la farine ou seule. Par exemple, lorsqu'on utilise des boulettes de vitamine A pour enrichir de la farine 69 20921 o 2011564 contenant 15 i° d'humidité à un niveau de 3'000 U.I. pour 0,453 kg de farine, seulement 50 i° de l'activité est conservée après stockage à 45° pendant 12 semaines et seulement 70 fo après stockage à la température ambiante pendant 6 mois. 69 20921 2011564 Revendications 1. Procédé pou? la préparation de compositions de vitamine A stables, caractérisé en ce qu'on émulsifie a) entre environ 100'000 unités internationales à environ 400*000 unités interna-5 tionalesde vitamine A par gramme de composition, "b) entre environ 50 et environ 120 mg d'un antioxydant pour un million d'unités internationales de vitamine A, c) entre environ 50 f> a environ 60 fo en poids d'un agent émulsifiant et d) suffisamment d'eau pour réaliser une composition contenant environ 45 f° de parties solides; à con-10 dition qu'à peu près toutes les gouttelettes d'huile de l'émulsion ainsi obtenues aient un diamètre entre 1 et 3 microns et, le cas échéant, on transforme cette émulsion par upérisation en une composition stable de vitamine A sous forme de poudre. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la 15 vitamine A est présente sous forme de palmitate de vitamine A ou sous forme d'acétate de vitamine A. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que 1'antioxydant est de l'hydroxy—toluène butylé. 4. Procédé suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce 20 que l'agent d'émulsification est une solution aqueuse à 50 % de gomme d'acacia. 5. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'environ 2 fo à environ 4 f> d'une huile végétale saturée comestible sont encore ajoutés. 25 6. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on ajoute encore un agent conservateur. 7. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'environ 4 fa, environ 8 fo en poids d'un support plastifiant, choisi dans le groupe consistant en sucrose et lactose,sont encore 30 ajouté. 8. Une émulsion aqueuse appropriée à 1'upérisation contenant a) entre environ 100'000 unités internationales à environ 400*000 unités -internationales de vitamine A par gramme, b) entre environ 50 et environ 120 mg d'un agent antioxydant pour un million 35 d'uni tés internationales de vitamine A, c) entre environ 50 fo à environ 60 f> en poids d'un agent émulsifiant et d) suffisamment d'eau pour réaliser une émulsion avec environ 45 f> de parties solides, avec la 69 20921 2011564 condition que pratiquement toutes les gouttelettes d'huile de l'émulsion aient m diamètre entre 1 et 3 microns.. 9. l'émulsion de la revendication 8, caractérisée en ce que la vitamine A est présente sous forme de palmitate de vitamine A ou 5 sous forme d'acétate de vitamine A. 10. l'émulsion de la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que 1 'antioxydant est l'hydroxy—toluène "butylé. 11. l'émulsion de la revendication 8, 9 ou 10, caractérisé en ce que l'agent émulsifiant est une solution aqueuse à 50 i° de gomme - 10 d'acacia. 12. l'émulsion d'une des revendications 8 à 11, contenant entre environ 2 fo et environ 4 f° d'une huile végétale saturée comestible. 13. l'émulsion d'une des revendications 8 à 12, contenant un agent conservateur. 15 14. l'émulsion d'une des revendications 8 à 13, contenant entre environ 4 fo et environ 8 f> en poids d'un support plastifiant choisi dans le groupe consistant en sucrose et en lactose. 15. l'émulsion de la revendication 14, caractérisée en ce que le support plastifiant est le lactose. 20 16. Une composition de vitamine A stable sous forme de poudre qui comprend une composition upérisée contenant a) entre environ 250'000 et environ 500'000 unités internationales de vitamine A par gramme, b) entre environ 50 et environ 120 mg d'un agent anti-oxydant par 1 million d'unitésinternationales de vitamine A et c) 25 entre environ 30 fo et environ 65 f° en poids d'un agent émulsifiant. 17. la composition de la revendication 16, caractérisée en ce que la vitamine A est présente sous forme de palmitate de vitamine A ou sous forme d'acétate de vitamine A et l'agent anti-oxydant est 1'hydroxy-toluène butylé. 30 18. la composition de la revendication 16.ou 17, contenant une huile végétale comestible saturée et un support plastifiant choisi dans le groupe consistant en lactose et en sucrose. 19. Une farine contenant suffisamment de composition de la revendication 16, de manière à présenter entre environ 3'000 et environ 35 50'000 unités internationales de vitamine A par 0,453 kg. 20. Une méthode pour stabiliser- l'activité de la vitamine A face aux effets de l'humidité, caractérisée en ce qu'on upérise la • J..L 69 20921 2011564 composition de la revendication 8. 21. Procédé pour la préparation de compositions de vitamine A stables comme décrit ci-dessus, en particulier dans les exemples.