BR0206640B1 - Produto alimentício cremoso e processo para sua preparação - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PRODUTO ALIMENTÍCIO CREMOSO E PROCESSO PARA SUA PREPARAÇÃO". A invenção se refere a um produto alimentício de consistência cremosa até pastosa, que opcionalmente pode ser transformado em uma estrutura espumosa, assim como a um processo para sua preparação.

Tanto no campo das sobremesas como também no campo dos cremes e pastas de salgadas até condimentadas, é frequentemente deseja- do poder oferecer um produto com uma estrutura cremosa, encorpada e lisa.

Para que elas apresentem uma estrutura cremosa mais ou me- nos consistente, as respectivas massas alimentícias, até agora, tiveram que conter, para a formação da estrutura desejada, nem grandes frações de gor- dura, por exemplo, na forma de creme de leite, nem formadores de gel, par- ticularmente na forma de gelatinas. Até um determinado grau, em determi- nadas receitas pode-se simular uma sensação bucal cremosa, gordurosa, também com o emprego de graduações de qualidades especiais de amidos.

Produtos alimentícios com teores de gordura e/ou gelatinas rela- tivamente elevados, que são produtos de origem animal, entretanto, são fre- quentemente indesejados por motivos dietéticos e/ou motivos de desaprova- ção por parte de determinado círculo de consumidores, e há o desejo de produtos semilíquidos até rígidos, sólidos em colher e, opcionalmente, pas- síveis de espalhamento ou injetáveis para decoração, que não contenham nem creme de leite nem gelatina.

No campo dos gêneros alimentícios comercializados como pro- dutos resfriados ou produtos de prateleira com estrutura cremosa ou em es- puma, por exemplo, cremes de sobremesa aerados e produtos semelhantes, são conhecidas diversas receitas que não necessariamente contenham gor- duras para a obtenção de sua consistência desejada (reologia), mas que contenham, como formadores de estrutura, amidos e outros polissacarídeos ou hidrocolóides, por exemplo, alginatos ou gomas vegetais, ou proteínas, tal como gelatina. Esses produtos não apresentam, em sua preparação, se- gundo o processo até agora usual, por mistura metódica simples e homoge- neização de seus constituintes, opcionalmente acompanhado de uma expo- sição a ar ou a gás, e da formação de sua estrutura consistente na embala- gem final, nenhuma estrutura que em regra possa ser denominada "cremo- sa" no sentido comum. Dependendo da receita, a estrutura pode ser antes descrita como de semelhante a gel até áspera. É tarefa da presente invenção fornecer produtos alimentícios de natureza cremosa até cremosa-pastosa que obtenham sua textura desejada não especialmente graças aos constituintes da receita, mas a um processo de preparação particular que é aplicável a diversas receitas diferentes e que proporciona uma nova natureza aos produtos alimentícios preparados a par- tir das mesmas, descrita como cremosa, consistente, encorpada e lisa. É ainda tarefa da presente invenção obter um processo que possibilite a preparação deste tipo de produto alimentício.

Essa tarefa é solucionada, de acordo com a invenção, por um produto alimentício de natureza cremosa até pastosa que contenha biopolí- meros e constituintes aquosos, assim como outros constituintes usuais, que são selecionados entre os nutrientes, realçadores de sabor, aromatizantes, corantes, formadores de estrutura e/ou fibras dietéticas, que apresenta uma microestrutura particularmente homogênea devido a texturização por conge- lamento, na qual os biopolímeros e gorduras se apresentam em uma distri- buição microscopicamente muito fina. Particularmente, esta microestrutura é obtenível por mistura dos constituintes dos produtos alimentícios, formando uma mistura de partida passível de escoamento de consistência líquida até pastosa. A mistura de partida, sob mistura contínua, com a produção de uma mistura homogênea de todos os constituintes, é resfriada a uma temperatura de produto menor do que 0°C, de preferência menor do que -3°C, e comu- mente de cerca de -5°C, e a mistura homogênea fria obtida, opcionalmente após o seu enchimento em embalagens, é deixada amornar, de modo que sua temperatura suba acima de 0°C, particularmente acima de 4°C e mais além. Já que a formação da estrutura denominada como texturização por congelamento, no contexto do presente pedido de patente, pode ser atri- buída a um reordenamento de elementos constituintes, que no âmbito desta invenção são denominados como biopolímeros, e ainda sob a influência de uma alteração temporária da disponibilidade da água livre presente no pro- duto alimentício, os biopolímeros, assim como a água livre disponível no produto alimentício, podem ser considerados como os constituintes funcio- nais mais importantes das receitas básicas do produto alimentício preparável de acordo com a invenção. Já que os produtos alimentícios prontos, além disso, não devem ser um líquido de baixa viscosidade, a quantidade dos bi- opolímeros deve ser tão alta que o produto alimentício pronto, homogenei- zado, alcance a consistência desejada. São denominados "biopolímeros", no contexto do presente pedi- do de patente, polímeros de elementos constituintes comestíveis existentes na natureza. Inicialmente, esse termo abrange todos os tipos de proteínas existentes nos alimentos que, particularmente, são proteínas lácteas e tam- bém frações de gelatinas hidrolisadas ou proteínas do ovo, mas as proteínas também podem ter origem vegetal. Além das proteínas, as receitas dos pro- dutos alimentícios de acordo com a invenção, geralmente, ainda podem con- tar com outros biopolímeros constituintes, particularmente formadores de estrutura na forma de polissacarídeos, dentre os quais a maioria são hidro- colóides apropriados para os propósitos alimentícios. Como exemplos de hidrocolóides apropriados podem ser mencionados produtos tais como xan- tana ou carragenos, ou diversas gomas vegetais, enquanto que como outros constituintes polissacarídeos, particularmente amidos, ou celuloses ou deri- vados de celulose, podem ser mencionados, por exemplo, celuloses micro- cristalinas de qualidade alimentícia. O teor de proteína situa-se, geralmente, na faixa de 0,01-20% em peso, e o teor dos outros biopolímeros, geralmen- te, na faixa de 0,01-7 % em peso.

As frações aquosas são introduzidas no produto alimentício, ge- ralmente, como leite, particularmente leite magro (desnatado), ou na forma de soluções aquosas dos outros constituintes possíveis da composição bási- ca alimentícia. O teor de água, e de água livre na mistura de partida, pode variar em amplas faixas e situa-se, geralmente, na faixa de 50-95% em pe- so, particularmente na faixa de 70-90% em peso.

Além dos constituintes que podem ser denominados "constituin- tes funcionais", isto é, os biopolímeros e a água, os produtos alimentícios contêm, geralmente, ainda outros constituintes usuais, que fornecem as pro- priedades de produtos alimentícios e/ou de guloseimas nos produtos alimen- tícios. Sem pretensão quanto a estar completo, pertencem a esses constitu- intes de produtos alimentícios, por exemplo, gorduras e açúcares, agentes de sabor e de aroma, por exemplo, açúcar, açúcares aromatizados, aromas de frutas, álcool ou aromas de álcool, extratos de frutas, sal, temperos e pas- tas temperadas, e outros constituintes semelhantes. Além disso, podem es- tar contidos constituintes de produtos alimentícios que, dependendo da sua função, podem ser denominados como formadores de estrutura ou fibras dietéticas e, obviamente, os produtos podem conter também corantes natu- rais, idênticos aos naturais, ou artificiais, bem como outros aditivos alimentí- cios, como são usuais para alimentos do tipo de acordo com a invenção.

Pode ser, além disso, previsto que os diversos produtos alimentícios prepa- ráveis de acordo com a invenção também podem ser misturados a constitu- intes em pedaços, por exemplo, pedaços de fruta, legumes, carne, e/ou pei- xe.

De acordo com a presente invenção, verificou-se que agentes comestíveis que são obtidos a partir de receitas conhecidas e formam, se- gundo o processo usual, estruturas lisas, planas, também podem proporcio- nar uma textura cremosa, lisa, encorpada e brilhante, quando não se mistura os componentes da receita do produto alimentício apenas intensamente, opcionalmente enchendo-se e permitindo-se, então, à mistura formar uma estrutura mais ou menos consistente desejada como é o usual até agora, mas, ao invés disso, misturando-se previamente, primeiramente da mesma maneira, uma mistura pastosa até a formação de uma consistência líquida até pastosa, geralmente escoável, e, em seguida, submetendo-se a mistura de partida formada a um tratamento particular, que no contexto desse pedido de patente é denominada texturização por congelamento. A formação da estrutura por texturização por congelamento o- corre resfriando-se, opcionalmente, a mistura de partida já esterilizada, mais ou menos homogênea, à temperatura ambiente, sob constante mistura, que pode ocorrer por agitação intensa, a uma temperatura menor do que 0°C, particularmente menor do que -3°C, por exemplo, -5°C ou menos.

Esse resfriamento de uma mistura de partida sob agitação pode ser realizada da mesma forma que é propriamente conhecida para a prepa- ração de sorvete. Produtos de sorvete comestíveis são, entretanto, transfor- mados em creme e congelados, e neste estado são comercializados e sabo- reados no estado sólido, congelado. Eles apresentam, portanto, também outras composições, particularmente, no que se refere à fração de biopolí- meros, em produtos alimentícios de acordo com a invenção. Quando produ- tos comestíveis usuais são descongelados sob aquecimento a temperaturas acima de 0°C, esses, geralmente, ficam líquidos e não apresentam nenhuma estrutura cremosa consistente.

Entretanto, os produtos de acordo com a invenção, após o res- friamento realizado por texturização por congelamento, são deixados retor- nar a temperaturas acima de 0°C, mais precisamente produtos resfriados a temperaturas de cerca de 4-8° C, produtos de prateleira à temperatura ambi- ente, e os produtos finais são sobremesas, sobremesas cremosas, mousses, ou espumas ou pastas semelhantes, que são comercializados não como produtos congelados, mas resfriados, ou também como produtos simples de prateleira, e são consumidos como produto à temperatura ambiente.

Surpreendentemente, verificou-se então que, quando se resfria uma respectiva mistura de partida sob mistura intensa, constante, a uma determinada temperatura limite crítica para uma determinada composição de produto alimentício, ocorre uma modificação na estrutura no sentido de uma homogeneidade dos diversos constituintes dos produtos alimentícios, parti- cularmente dos biopolímeros, que após o reaquecimento do produto leva a um produto com uma nova receita de partida descrita como de natureza cremosa, encorpada e brilhante. A temperatura limite para o produto alimen- tício do tipo mencionado no presente pedido de patente, geralmente, está entre -3 e -8°C, sendo que para a maior parte dos produtos alimentícios é permitido um resfriamento a cerca de -5°C, sendo que o valor certo para a temperatura limite, entretanto, depende da receita. A modificação da estrutura está descrita a seguir, sem que com isto ocorra uma fixação da teoria: Com base em testes anexos detalhados das diversas modifica- ções, pode-se deduzir que no resfriamento abaixo do ponto de congelamen- to, ou abaixo da temperatura limite característica para a respectiva mistura de produtos alimentícios, tem-se que pelo menos uma parte da água livre é congelada com formação de cristais de gelo e, assim, a quantidade de água livre presente na mistura de produto alimentício é desse modo reduzida, pelo fato de que os constituintes restantes, isto é, particularmente as proteínas e outros biopolímeros, podem se ordenar de maneira diferente da simples mis- tura na presença da quantidade total de água, sendo que a disposição pre- parada da microestrutura do produto, surpreendentemente, é muito estável e permanece a mesma não somente após o reaquecimento e descongelamen- to, mas suportando até mesmo uma esterilização por aquecimento, por e- xemplo, na forma de uma operação por autoclave usual a 121°C por 20 mi- nutos.

Tentativas para se produzir uma microestrutura comparável por trituração fina/micronização sob diversas pressões indicaram, além disso, que uma microestrutura correspondente não pode ser preparada por via me- cânica, mas essa se forma apenas no decurso de um processo físico- químico sob condições tais como são descritas, por exemplo, no presente pedido de patente. A seguir, a invenção será minuciosamente descrita com referên- cia a um Exemplo e às Figuras que esclarecem ainda mais minuciosamente as diversas propriedades do produto modificado através da texturização por congelamento.

Elas indicam: Figura 1 mostra fotos microscópicas iluminadas de dois produtos alimentícios tratados diferentemente, que foram preparados a partir da mesma mistura de partida, sendo que o produto de acordo com a Figura 1a foi preparado segundo o processo usual por mistura dos constituintes, enquanto que o produto de acordo com a Figura 1b foi preparado de acordo com a invenção portexturização por congelamento;

Figura 2 mostra os mesmos produtos preparados segundo o processo usual (Figura 2a) ou processo de acordo com a invenção (Figura 2b) como na Figura 1, entretanto na forma de fotografias microscópicas fluo- rescentes;

Figura 3 mostra um diagrama que indica as modificações que atuam na texturização por congelamento, do ângulo das fases de produ- tos da mesma mistura de partida que nas figuras anteriores; e Figura 4 mostra as modificações das propriedades dos produtos por texturização por congelamento de acordo com as condições de avaliação de produtos, a partir de uma mistura idêntica, feita através de um painel de 10 testadores sensoriais. A seguir, a invenção será ainda minuciosamente esclarecida por meio de resultados experimentais que são baseados em uma e mesma mis- tura de partida compreendendo leite magro (desnatado), gordura, açúcar, xarope de sacarose, pó de leite magro, xantana, celulose cristalina e i- carragena.

Exemplo 1 Açúcar, xantana, ι-carragena, celulose microcristalina, pó de leite magro e aroma de baunilha, nas quantidades indicadas a seguir, foram dissolvidos ou dispersos em leite magro, homogeneizados a 22 MPa (220 bar) e em seguida submetidos a uma esterilização UHT (pasteurização) a 136°C por 30 segundos. A composição do produto final foi assim como segue: Leite magro 79 % em peso Açúcar 13% em peso Pó de leite magro 3,6% em peso xantana 0,1% em peso i-carragena 0,3% e peso Celulose microcristalina 1% em peso Xarope de sacarose 3% em peso Aroma de baunilha 0,04% em peso A mistura de partida pré-esterilizada conforme descrito foi resfri- ada a 4°C e dividida em partes, que foram posteriormente elaboradas de duas diferentes maneiras: À uma primeira quantidade permitiu-se formar diretamente, co- mo usualmente sob cisalhamento, sua estrutura usual de produto.

Uma segunda quantidade em peso foi submetida adicionalmente a uma texturização por congelamento de acordo com a invenção, sendo a mistura de partida, com uma temperatura de partida de 4°C, adicionada a um recipiente agitador resfriável, no qual a mistura de partida foi resfriada sob agitação até uma temperatura final de produto de -5°C. O produto esco- ável obtido foi preenchido assepticamente no béquer, que foi fechado e ar- mazenado a +4°C, sendo que as frações congeladas de água livre derrete- ram e o produto foi mantido em sua estrutura final.

As propriedades do produto texturizado por congelamento, por resfriamento e reaquecimento, são comparadas às do produto preparado da maneira usual da primeira quantidade parcial da mistura de partida.

As propriedades diferentes de produto estão colocadas juntas, uma perante a outra, em Figuras, nas Figuras 1 a 4 e na forma de diagrama.

Os processos de verificação empregados foram assim como se- gue: a) Verificação microscópica com luz transmitida: para cerca de 5-10 mg de produto foram aplicados com uma colher de chá em um diaposi- tivo (slide) com dimensões de 76 x 26 x 1 mm (comercializado pela fábrica Marienfeld; artigo n° 10 000 000 ) e aplainados com um vidro de cobertura 24 x 50 mm (comercializado pela fábrica Marienfeld; artigo no. 1). As amos- tras assim preparadas foram então analisadas com uma intensidade de luz apropriada. b) Verificação microscópica fluorescente após tingimento com Vermelho do Nilo (Nile Red) e ANS, fotografado com luz de comprimento de ondas pertencendo ao corante empregado; c) Medição do ângulo de fase: Vane Geometrie (Diâmetro 18 mm, comprimento 50 mm, tensão 0,8 Pa), medido usando um Haak RS 150; o ângulo de fase é calculado como arctang G"/G\ Como mostram ambas as Figuras 1a (usualmente produto estru- turado por misturação) e 1b (produto texturizado por congelamento de acor- do com a invenção), cujas fotografias foram tiradas com microscópio 2-BH da Olympus, é fácil de verificar que o produto estruturado segundo o proces- so usual de acordo com a Figura 1a mostra ação de fase típica dos diversos constituintes de mistura, como proteínas e outros biopolímeros, reconhecí- veis como cluster relativamente bruto de diversas cores. Por outro lado, o produto texturizado por congelamento de acordo com a Figura 1b, mostra uma estrutura muito mais fina e mais homogênea, sem clusters brutos reco- nhecíveis, que na representação microscópica com luz atuam como a estru- tura de um papel de pergaminho estruturado ou uma camada de gelo em um vidro. As diferenças óticas reconhecíveis são tão assim inequívocas que se pode partir do fato de que um produto estruturado por congelamento de a- cordo com a invenção pode ser sempre diferenciado de um produto que foi preparado a partir de uma mesma mistura de partida por mistura usual e, opcionalmente, homogeneização por alta pressão.

Diferenças semelhantes são também reconhecíveis nas fotogra- fias microscópicas fluorescentes de acordo com a Figura 2. Nas fotografias microscópicas fluorescentes as proteínas e gorduras da mistura de partida foram tingidas (Vermelho do Nilo (Nile Red) e ANS), e a amostra do produto foi avaliada oticamente sob luz em um comprimento de onda adequado para os respectivos corantes. Novamente, no produto usual (Figura 2a) de grãos brutos se pode reconhecer estruturas em forma de cluster, enquanto que no produto de texturização por congelamento de acordo com a invenção ne- nhuma estrutura clara é reconhecível, mas uma distribuição muito mais ho- mogênea dos constituintes individuais na forma fina são reconhecíveis em diferentes intensidades de nuance, (na verdade nuances coloridas).

Também uma medição do ângulo de fase de acordo com a Figu- ra 3 indica visivelmente diferenças entre um produto com texturização por congelamento e um usual por meio de mistura do produto preparado. Para o produto texturizado por congelamento (curva inferior) é medido um ângulo de fase visivelmente menor, o que significa que um produto texturizado por congelamento de acordo com a invenção é mais elástico e forma uma dispo- sição estrutural mais elevada. Para os versados na técnica, as diferenças do ângulo de fases apontam para estruturas totalmente diferentes.

Os diferentes produtos ainda foram submetidos a uma avaliação sensorial através de um painel com 10 testadores sensoriais Sensorik trei- nados para sobremesas, sendo que as mesmas amostras foram avaliadas, das quais foram preparadas as diferentes fotografias das Figuras 1 e 2. Co- mo pode ser reconhecido, o produto texturizado por congelamento de acordo com a invenção diferencia-se, particularmente nas propriedades do produto, pela estrutura cremosa, aspereza, consistência e brilho estatisticamente sig- nificante de um produto preparado usualmente por mistura que era menos cremoso e, portanto, visivelmente mais opaco e mais consistente e que a- presentava um brilho menor.

Verificou-se, além disso, nos ensaios em série com a receita acima, que o efeito da texturização por congelamento foi obtido somente em um lado a uma temperatura limite disseminada que estava a -3,5°C. Essa temperatura correspondeu a uma quantidade de 50% de cristais de gelo na água livre presente na mistura (que perfaz 80% da mistura total de água ve- rificável).

Verificaram-se diferenças visíveis entre os produtos também nas outras verificações por meio de DSC (differential scanning calorimetry) e es- pecialmente nas temperaturas de cristalização. A temperatura de cristaliza- ção do produto não texturizado por congelamento foi de -16,1°C, enquanto que no produto texturizado por congelamento situou-se muito mais baixa, a - 21,4°C. A diferença desses valores indica que em ambos os produtos a água livre presente está distribuída de maneira diferente na matriz do produto ali- mentício. Evidentemente, uma parte da água livre no produto com texturiza- ção por congelamento está muito mais intimamente ligada aos constituintes do produto alimentício do que no produto usual. O produto texturizado por congelamento da presente invenção, quando agitado sob condições de cisalhamento, não deve ser areado de forma mencionável. O congelamento sob agitação e o descongelamento servem exclusivamente para formação da estrutura de produto desejada.

Entretanto, está no âmbito da invenção, um produto preparado deste modo, subsequentemente com introdução de gás para espumar ou em mistura com uma espuma para transformar o alimento em um alimento aerado.

Claims (10)

1. Produto alimentício de consistência cremosa até pastosa con- tendo biopolímeros e água e opcionalmente outros constituintes seleciona- dos a partir do grupo contendo nutrientes, agentes realçadores de sabor, aromatizantes, corantes, agentes estruturantes e/ou agentes de lastro, e su- as combinações, o referido produto sendo caracterizado pelo fato de que apresen- ta uma microestrutura homogênea produzida por texturização por congela- mento, em que os biopolímeros e gorduras se apresentam em uma distribui- ção mais fina microscópica, e que é obtido através das seguintes etapas: • misturar os constituintes do produto alimentício para formar uma mistura de partida escoável apresentando uma consistência líquida até pas- tosa, • resfriar a mistura de partida a uma temperatura de produto infe- rior a 0°C com concomitante mistura contínua, sem aeração, para obter uma mistura homogênea de todos os constituintes, e • deixar a temperatura da mistura homogênea obtida subir a uma temperatura igual ou superior a 4°C.

2. Produto alimentício de acordo com a reivindicação 1, caracte- rizado pelo fato de que é uma massa cremosa.

3. Produto alimentício de acordo com a reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os biopolímeros são proteínas ou polissacarí- deos, e os constituintes aquosos na forma de leite e/ou soluções aquosas dos biopolímeros e/ou os outros constituintes da receita foram introduzidos na mistura de partida.

4. Produto alimentício de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que é uma sobremesa doce ou um produto cremoso que apresenta sabor salgado e/ou temperado.

5. Produto alimentício de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que contém como proteínas, as pro- teínas lácteas, e como polissacarídeos, os biopolímeros do tipo hidrocolóide, particularmente xantana e/ou carrageno, e/ou celulose microcristalina, e a quantidade dos biopolímeros situa-se na faixa de 0,01 até 30 % em peso, e a quantidade de gorduras no produto situa-se na faixa de 0 até 30% em pe- so.

6. Produto alimentício de acordo com qualquer uma das reivindi- cações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de ele é um produto alimentício as- septicamente preenchido, e que tem sido preservado por esterilização da mistura de partida e/ou por esterilização do produto alimentício pronto por texturização por congelamento, particularmente por esterilização in-pack ou pasteurização em uma autoclave.

7. Processo para preparar um produto alimentício de consistên- cia cremosa até pastosa contendo biopolímeros e água e opcionalmente ou- tros constituintes selecionados a partir do grupo contendo nutrientes, agen- tes realçadores de sabor, aromatizantes, corantes, agentes estruturantes e/ou agentes de lastro e suas combinações, e apresenta uma microestrutura homogênea produzida por texturização por congelamento, em que os biopo- límeros e gorduras se apresentam em uma distribuição mais fina microscó- pica, o referido processo sendo caracterizado pelo fato de que com- preende as seguintes etapas: • misturar os constituintes do produto alimentício para formar uma mistura de partida escoável apresentando uma consistência líquida até pas- tosa, • resfriar a mistura de partida a uma temperatura de produto infe- rior a 0°C com concomitante mistura contínua, sem aeração, para obter uma mistura homogênea de todos os constituintes, e • deixar a temperatura da mistura homogênea obtida subir a uma temperatura de comercialização e temperatura de consumo igual ou superior a 4°C, opcionalmente após seu preenchimento em uma embalagem para produtos de consistência cremosa até pastosa.

8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a mistura é realizada com agitação, particularmente sob condi- ções de cisalhamento, e na qual o resfriamento é conduzido pelo resfriamen- to a uma temperatura de produto abaixo de -3°C e menos, particularmente a - 4°C e menos.

9. Processo de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a mistura de partida é homogeneizada e pasteurizada antes da etapa de mistura e resfriamento e/ou esterilizada por um tratamento UHT(temperatura ultra elevada).

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que o produto alimentício texturizado por congelamento após o preenchimento na embalagem é esterilizado ou pas- teurizado em embalagem aberta ou fechada por aquecimento.