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La présente invention a pour objet des émulsions aqueuses stables
d'huiles essentielles pouvant être utilisées notamment pour la
préparation de concentrats d'aromatisation de produits alimentaires, en
particulier de boissons sans alcools et de confiseries ou de
concentrats pour cosmétiques.
I1 est connu d'utiliser des sucroglycérides ou des sucroesters pour
préparer des émulsions aqueuses d'huiles essentielles.
On peut citer par exemple le brevet français publié sous le numéro
2.523.134 décrivant des émulsions aqueuses stables pouvant contenir
jusqu'â 15 à 20 % d'huiles essentielles et un mélange fluide de
sucroglycérides et d'une huile fluide de colza par exemple (rapport
pondéral sucroglycéride / huile fluide de 30/70 â 50/50) en une
quantité exprimée en sucroglycérides représentant de 40 à 60 % du poids
de l'huile essentielle ; l'eau est présente en quantité suff~~~nte pour
compléter l'émulsion à 100 % en poids.
Le brevet tchèque n° 188.576 vise des poudres de parfums
alimentaires préparées à partir d'une émulsion aqueuse d'huile de
citron par exemple, obtenue à l'aide d'un sucroester ou d'un
monoglycéride et de carboxyméthylcellulose comme stabilisant. La
quantité de monoglycéride ou sucroester mise en oeuvre correspond à
environ 50 % du poids d'huile.
De telles émulsions présentent l'inconvénient majeur de nécessiter
la présence d'une quantité trop importante de sucroglycérides ou de
sucroesters.
Les émulsions aqueuses stables d'huiles essentielles faisant l'objet
de l'invention sont caractérisées en ce qu'elles sont constituées de
- 1 â 45 parties en poids, de préférence de 1 â 20 parties en poids
d'une huile essentielle
- 0,01 à 1 partie en poids, de préférence de 0,015 â 0,5 partie en
poids et tout particulièrement de 0,03 d 0,3 partie en poids d'un
émulsifiant non-ionique choisi parmi les sucroglycérides et les
sucroesters
- 0,2 à 1,5 partie en poids, de préférence de 0,25 â 1 partie en
poids et tout particulièrement de 0,3 à 0,5 partie de gomme
xanthane
- et du complément à 100 parties en poids d'eau.
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On entend par "huiles essentielles", des mélanges de divers produits
plus ou moins volatils issus d'espëces végétales par un procédé
physique approprié tel que la distillation effectuée dans un courant de
vapeur d'eau, l'enfleurage, la macération, l'extraction aux solvants et
l'expression. On les appelle également "essences".
Comme exemples d'huiles essentielles, on peut citer : l'essence de
racines d'angélique, l'essence d'anis, l'essence de cannelle, l'essence
de citronnelle, l'essence de coriandre, l'essence d'ail, l'essence
d'oignon, l'essence d'amande amère, l'essence de genièvre, l'essence de
gingembre et toutes les essences d'agrumes comme les citrons, les
mandarines, les oranges, les pamplemouses, etc...
I1 est connu que par le terme "sucroglycérides", on désigne le
mélange de produits obtenus par transesterification du saccharose et de
triglycérides naturels ou de synthèse ; ce mélange contient des
~ monoglycérides, des diglycérides, des triglycérides inaltérés (en
faibles quantités), des monoesters et des diesters de saccharose.
Par triglycéride, on entend un ou plusieurs triglycérides d'acides
gras aliphatiques saturés ou insaturés ayant au moins 12 atomes de
préférence 14 â 20 atomes de carbone. On peut évidemment partir d'un
triglycéride de synthëse obtenu par réaction du glycérol et d'acides
gras mais il est plus intéressant pour des raisons économiques de faire
appel aux triglycérides naturels qui sont des mélanges.
Comme triglycérides convenant à l'invention, on peut citer à titre
d'exemples, le saindoux, le suif, l'huile d'arachide, l'huile de
beurre, l'huile de graines de coton, l'huile de lin, l'huile de noix de
coco, l'huile d'olive, l'huile de palme, l'huile de pépins de raisin,
l'huile de poisson, l'huile de soja, l'huile de ricin, l'huile de
croprah .
D'une manière préférentielle, on utilise des triglycérides d'acides
gras ne contenant pas plus d'une double liaison et si nécessaire, on
les soumet â une hydrogénation afin de réduire le nombre d'insatura
taons.
Ainsi, on emploie préférentiellement les sucroglycérides d'huile de
palme, de saindoux, d'huile de coprah, de suif. Ils se présentent sous
forme de pâtes plus ou moins consistantes et se différencient
commercialement par leur point de fusion
- sucroglycérides de saindoux .............: 47 à 50° C
- sucroglycérides de suif .............~~~~~ 50 à 55° C
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- sucroglycërides d'huile de palme ......... 55 à 58° C
- sucroglycérides d'huile de coprah ........ 60 à 62° C
Encore plus préférentiellement, on choisit les sucroglycérides
d'huile de palme.
Les sucroglycérides peuvent également se présenter sous forme
pulvérulente par mise sur un support tel que lait écrémé, lactosérum,
saccharose, maltodextrine, amidon, polysaccharides ...
Par "sucroesters", on entend les monoesters et diesters de
saccharose obtenus par action du saccharose sur un acide gras pouvant
contenir de 12 à 20 atomes de carbone (du même type que celui mis en
oeuvre pour préparer des sucroglycérides) ou bien par séparation au
sein du mélange (appelé "sucroglycérides") résultant de la
transtérification du saccharose et de triglycérides naturels ou de
synthèse.
Les sucroesters peuvent se présenter sous forme pâteuse ou sous
forme pulvérulente par mise sur support du même type que ceux cités
plus haut concernant les sucroglycérides.
Les émulsions stables d'huiles essentielles faisant l'objet de
l'invention peuvent être préparées par différents procédés.
Un premier mode de préparation consiste à disperser le
sucroglycéride ou le sucroester dans de l'eau à une température de
l'ordre de 20 à 60° C, à ajouter la gomme xanthane sous agitation
jusqu'à obtenir une solution puis à disperser l'huile essentielle dans
le mélange aqueux par homogénéisation.
Un deuxième mode considéré comme préférentiel consiste
- d'une part à disperser le sucroglycéride ou le sucroester dans de
l'eau à une température de l'ordre de 20 à 60° C puis à y
' disperser l'huile essentielle par homogénéisation
- d'autre part, à préparer une solution aqueuse de gomme xanthane à
une température de l'ordre de 20 à 60° C
- à introduire la solution de gomme xanthane obtenue dans la
dispersion de sucroglycéride ou sucroester et d'huile essentielle
- puis à homogénéiser.
Les émulsions aqueuses stables d'huiles essentielles peuvent 8tre
utilisées pour la préparation de concentrats d'aromatisation de
produits alimentaires (boissons sans alcools, confiserie) ou de
concentrats pour cosmétiques.
Les exemples suivants sont donnés à titre indicatif et ne peuvent
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être considérés comme une limite du domaine et de l'esprit de
l'invention.
Mode opératoire n° 1
Dans un bécher de 800 ml, on dissout le sucroglycéride ou le
sucroester dans de l'eau, à 80° C sous agitation à 700 tours / minute.
La gomme xanthane est ensuite versée en pluie ; l'agitation est
laissée pendant 15 minutes à 700 tours / minute. La solution obtenue
est conservée pendant au moins 2 heures à température ambiante.
On ajoute de l'huile essentielle d'orange à la solution obtenue,
sous agitation à l'ULTRA TURRAX T45N (distribué par LABO-MODERNE) puis
l'ensemble est homogénéisé pendant 40 secondes à la vitesse maximale.
Mode opératoire n° 2
Dans un bécher de 800 ml, on dissout le sucroglycéride ou le
sucroester dans de l'eau, à 80° C sous agitation à 700 tours / minute ;
l'agitation est encore maintenue pendant 15 minutes à 700 tours /
minutes.
Dans un bécher de 500 ml, on verse en pluie de la gomme xanthane
dans de l'eau à 80° C sous agitation à 700 tours / minute ; l'agitation
est encore maintenue pendant 15 minutes à 700 tours / minute.
La solution formée est laissée reposer à température ambiante
pendant au moins 2 heures.
L'huile essentielle d'orange est ajoutée à la solution de
sucroglycéride ou de sucroester sous agitation à l'ULTRA TURRAX T45N*
Après réhomogénéisation, la solution de gomme xanthane est
introduite dans le mélange d'huile essentielle et de sucroglycéride ou
sucroester, puis l'ensemble est homogénéisé pendant 40 secondes à
l'ULTRA TURRAX T45N*à la vitesse maximale.
' Test de stabilité
Les émulsions préparées sont stockées à différentes températures
(ambiante, 4° C, et 50° C) dans des éprouvettes graduées de 100
ml.
Leur aspect est examiné après 1 jour, 6 jours et 14 jours de
stockage ( J + 1 ; J + 6 ; J + 14 ) .
Les codes suivants sont affectés
1 émulsions stables ou présentant un léger anneau crémeux en
surface dù à une faible agrégation des globules gras.
* (marque de commerce)
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2 Apparition de quelques gouttes d'huile à la surface des
émulsions, remontée des globules huileux et début de coalescence
des globules
3 Anneau d'huile à la surface des émulsions
5 4 Présence d'une phase aqueuse au fond de l'éprouvette
5 Début de rupture d'émulsion
6 Rupture d'émulsion.
On considère les émulsions comme stables lorsque le code qui leur
est affecté est 1 ou 2.
Les matières premières mises en oeuvre pour réalïser les exemples 1
à 21 sont les suivantes
huile essentielle d'orange
gomme xanthane : RHODIGEL commercialisé par Rhône-Poulenc
sucroglycéride d'huile de palme de spécifications suivantes
- sucre combiné 19 + 2 %
- sucre libre ~ 1,5 %
- indice d'acide ~ 8
- indice de saponification 150 + 10
- densité 0,97 à 66° C
- zone de fusion 50 à 60° C
. sucroester d'acide palmitique de spécifications suivantes
- acide stearique / acide palmitique : 30/70
- monoester / di et triesters : 70/30
- zone de fusion 46 à 52°C
Exemples 1 - 21
On prépare selon le mode opératoire n° 1 ou n° 2 des
émulsions
d'huile essentielle d'orange.
Les quantités des différents constituants ainsi que la stabilité des
émulsions obtenues figurent aux tableaux I et II.
A titre comparatif sont données au tableau III les stabilités de
dispersions aqueuses d'huile essentielle d'orange préparées à l'aide de
gosme arabique (dispersant le plus utilisé actuellement mais posant des
problèAes d'approvisionnement) d'une part et de goame xanthane seule
d'autre part.
* (marque de commerce)
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TABLEAU f
C OMPDSITIDN CONSERVATIONDESMULSIONS
EX MDDE SUCRO E
OPERATOIREHUILE GOMME TEMPERA1URE J+6 J+14
ESSENTIELLEXANTHANEGLYCERIDE J+1
x sc x c
1 1 1 0,35 0,03 ambiante1 1 1
+4 1 1 1
+ 50 1 5
Z 1 5 0,35 0,03 ambiante1 Z 2
+4 1 1 1
+ 50 1 6
3 1 10 0,35 0,03 ambiante1 1 1
+4 1 1 1
+ 50 1 6
4 Z 1 0,35 0,03 ambiante1 1 1
+4 1 1 1
+ 50 1 6
5 Z 5 0,35 0,03 ambiante1 1 1
+4 1 1 1
+ 50 1 6
6 2 !0 0,35 0,03 ambiante1 1 1
+4 1 1 1
+ 50 1 6
7 Z ZO 0,35 0,03 ambiante1 Z 2
+ 4 1 1 Z
+ 50 1 6
B 2 40 0,35 0,03 ambianteZ 2 Z
+4 2 Z Z
+ 50 2 6
9 1 8 0,4 0,03 ambiante1 1 1
+4 1 1 1
+ 50 1 1
10 1 8 1 0,03 ambiante1 1 2
+4 1 1 1
+ 50 1 1
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TABLEAU II
CO MP051T10N CONSERVATIONES ULSIONS
Ex MOUE SUCRO D EM
OPERATOIREHUILE GOMME J+6J+14
ESSENTIELLEXANTHAHE6LYCERIDETEMPERATUREJ+1
% % %
C
11 2 8 0,4 0,03 aebiante1 1 1
+4 1 1 1
+ 50 1 1
12 2 8 1 0,03 nnbinnte1 1 Z
+4 1 1 1
+ 50 1 1
13 1 8 0,35 0,02 eebinnte1 1 6
+4 1 1 6
+ 50 1 6
14 1 8 0,35 0,07 eebiente1 1 1
+4 1 1 1
+ 50 1 6
15 2 8 0,35 0,02 nebiente1 1 6
+4 1 2 6
+ 50 1 6
16 2 8 0,35 0,07 e~biente1 1 1
+4 1 1 1
+ 50 1 6
17 2 B 0,35 0,3 nebiente1 1 1
+ 4 1 1 1
+ 50 1 2
18 1 8 0,35 0,03 eebiante1 1 2
+4 1 1 1
+ 50 1 5
19 1 8 0,4 0,07 n~biente1 1 1
+4 1 1 1
+ 50 1 1
20 2 8 0,4 0,07 e~biente1 1 1
+4 1 1 1
+ 50 1 2
SUCRO
ESTER
21 2 8 0,35 0,05 e~bie~te1 1 1
4 1 1 1
50 1 5
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TABLEAU I11
COMPOSITION CONSERVATION
DES EMULSIONS
EX NULLE GOMME GOMME TEMPERATURE
CODE
A
ESSENTIELLEXANTHANERRABI~UEC J+1
% % % J+6 J+14
22 B i 20 e~abiente 1 5
+4 1 5
23 B 0,2 ~ e~biente 3
24 B 0,35 ~ e~biente 3
1 0
25 5 0.4 ~ e~biente 3
20
30
