BR0207386B1 - Processo para produzir um produto de proteína de soja, produto de proteína de soja e análogo de carne ou laticínio - Google Patents

Description

“PROCESSO PARA PRODUZIR UM PRODUTO DE PROTEÍNA DE SO- JA, PRODUTO DE PROTEÍNA DE SOJA E ANÁLOGO DE CARNE OU LATICÍNIO” Campo da Invenção Esta invenção refere-se a uma proteína de soja com um alto peso molecular. A proteína de soja com um alto peso molecular tem propri- edades desejáveis aromatizantes e funcionais, tais como solubilidade em água e emulsificação altas e sedimentação e viscosidade baixas.

Descrição da Técnica Relacionada Os benefícios da proteína de soja estão bem-documentados. O colesterol é uma preocupação principal com os consumidores por todo o mundo industrializado. É bastante conhecido que os produtos vegetais não contêm ne- nhum colesterol. Por décadas, os estudos nutricionais têm indicado que a inclu- são de proteína de soja na dieta realmente reduz os níveis de colesterol no soro em pessoas que estão correndo risco. Quanto mais elevado o colesterol, mais efetivas são as proteínas de soja na diminuição deste nível. A soja têm o mais elevado teor de proteína de todos os cereais e leguminosas. Em particular, a soja tem cerca de 40% de proteína, ao pas- so que as outras leguminosas têm 20-30%, e os cereais têm cerca de 8- 15% de proteína. A soja também contém cerca de 20% de óleo, com a ma- téria seca restante principalmente carboidrato (35%). Em uma base úmida (como está), a soja contém cerca de 35% de proteína, 17% de óleo, 31% de carboidratos, e 4,4% de cinza.

Na soja, ambas as matérias protéicas e lipídicas de armazena- gem estão contidas na carne usável da soja (chamada o cotilédone). O car- boidrato complexo (ou fibra dietética) está também contido nas paredes ce- lulares do cotilédone. A camada externa das células (chamada a cobertura da semente) constitui cerca de 8% do peso total da soja. A soja descascada, bruta, é, dependendo da variedade, aproximadamente 18% de óleo, 15% de carboidratos solúveis, 15% de carboidratos insolúveis, 14% de umidade e cinza, e 38% de proteína.

No processamento, a soja é cuidadosamente selecionada quanto à cor e ao tamanho. A soja é então limpa, condicionada (para tornar a remoção da casca mais fácil) e quebrada, descascada e revirada em flo- cos. Os flocos são submetidos a um banho de solvente que remove o óleo. O solvente é removido e os flocos são secos, criando os flocos de soja de- sengordurados que são a base de todos os produtos de proteína de soja.

Apesar do grande número de produtos no mercado, existem somente três tipos de proteína de soja: as farinhas finas, os isolados, e os concentrados.

As farinhas finas de soja são as formas mais simples de proteí- na de soja, tendo um teor de proteína de aproximadamente 50%. Simples- mente moendo e peneirando os flocos desengordurados produz-se as fari- nhas finas de soja. Este processamento simples deixa a farinha fina de soja com muitas das características da soja. Essencialmente toda a proteína de farinha fina de soja está na forma nativa, tendo um peso molecular de me- nos do que cerca de 800.000, como representado na Figura 4. A ausência de processamento também torna as farinhas finas de soja altamente variá- veis em termos de qualidade.

As farinhas finas e os grãos de soja são ainda amplamente pro- duzidos e são usados mais freqüentemente em aplicações de produtos as- sados, refeições leves e alimentos para animais de estimação, onde o perfil de alto sabor não cria um problema. As farinhas finas de soja com textura foram uma tentativa inicial em simular ou aumentar a textura dos produtos de carne. A texturização não altera a composição das farinhas finas de soja e reduz o perfil de sabor somente ligeiramente. Suas aplicações principais são produtos de carne ou alimentos para animais de estimação econômicos.

Os isolados são produzidos através de isolamento químico pa- drão, extração da proteína do floco desengordurado através de solubiliza- ção (extração alcalina em pH 7-10) e separação seguida por precipitação isoelétrica. Como um resultado, os isolados são 90% de proteína em uma base sem umidade. Os isolados podem ser produzidos com uma alta por- centagem de proteína solúvel e um baixo perfil de sabor. Eles não contêm nenhuma fibra dietética e são algumas vezes ricos em sódio, propriedades que podem limitar a sua aplicação. O processamento dos isolados é relati- vamente complexo e muito da proteína da soja é perdida no processo de centrifugação, assim o custo dos isolados é alto. As suas aplicações princi- pais têm sido na substituição de laticínios, como nas fórmulas infantis e nos substitutos do leite.

Os concentrados de soja têm pelo menos 60% de proteína e tipicamente têm cerca de 70% de proteína. Uma miríade de aplicações tem sido desenvolvida para os concentrados e os concentrados texturizados de soja nos alimentos processados, carne, aves, peixe, cereal e sistemas de laticínios.

Os concentrados de proteína da soja são feitos por remoção do material de carboidrato solúvel da farinha grossa de soja desengordurada. A extração com álcool aquoso (60-80% de etanol) ou a lixiviação de ácido (isoelétrica pH 4,5) são os meios mais comuns para a remoção de carboi- dratos. Tanto na extração com álcool aquoso quanto na lixiviação de ácido, entretanto, essencialmente toda a proteína é tornada insolúvel. A solubilida- de da proteína pode ser recuperada nos produtos de lixiviação de ácido por neutralização. A Patente U.S. Nõ 4.234.620 ("Howard et al.") descreve um mé- todo para produzir agregados de proteínas vegetais solúveis em água a partir de concentrados de proteína de soja extraídos com álcool aquoso. O perfil de peso molecular das proteínas solúveis de um produto feito usando o método de Howard et al. é representado na Figura 3. Quando visto em relação ao perfil de peso molecular de uma farinha fina de soja comercial, não-modificada (Figura 4), pode ser visto que uma quantidade substancial das proteínas solúveis no produto de Howard et al. é convertida em agrega- dos de pesos moleculares maiores.

Howard et al. descrevem produtos de soja que têm no máximo um índice de solubilidade em nitrogênio ("NSI") de 72. Howard et al. também descrevem proteínas de soja com alto NSI que têm no máximo cerca de 50% em peso das proteína solúveis, ou no máximo cerca de 36% das pro- teínas totais, com um peso molecular maior do que um milhão. Ademais, Howard et al. descrevem agregados de proteínas de soja que têm uma por- ção substancial de suas proteínas na faixa de pesos moleculares de 1.000 a 380.000. A presente invenção compreende uma composição de material vegetal contendo agregados de proteínas vegetais com alto peso molecular, altamente solúveis, com a estrutura da proteína não tendo sido modificada com um solvente orgânico, tal como um álcool aquoso. Mais especifica- mente, o presente método usa farinha fina de soja como um material de par- tida, e agrega as proteínas com baixo peso molecular da farinha fina de soja em proteínas com alto peso molecular, sem usar um solvente orgânico, tal como um álcool aquoso, para modificar a estrutura da proteína. É um objetivo da presente invenção produzir agregados de pro- teínas vegetais com alto peso molecular, altamente solúveis, a partir de fari- nha fina de soja e sem usar álcool ou outros solventes orgânicos para modi- ficar a estrutura das proteínas. É adicionalmente um objetivo da presente invenção produzir agregados de proteínas de soja com alto NSI que tenham tanto quanto cer- ca de três quartos em peso das proteínas solúveis, ou tanto quanto 64% das proteínas totais, com um peso molecular maior do que 800.000. É adicionalmente um objetivo da presente invenção produzir proteínas de soja tendo um NSI maior do que 85. É adicionalmente um objetivo da presente invenção produzir um produto de proteína de soja que esteja essencialmente isento de proteínas na faixa de pesos moleculares de 1.000 a 380.000, de modo tal que o pro- duto contenha predominantemente agregados de proteínas com alto peso molecular e essencialmente nenhum restante de proteína nativa não- modificada. É adicionalmente um objetivo da presente invenção produzir proteínas de soja que tenham um baixo grau de sedimentação e uma baixa viscosidade.

Em uma outra modalidade, a presente invenção refere-se a um método para a fabricação de um produto de proteína compreendendo: a) proporcionar um material de soja desengordurado com hexano; b) ajustar o pH do material; c) aquecer o material em uma temperatura efetiva por um tempo efetivo; d) remover a fibra do material; e) tratar o material com calor; e f) secar o material. O produto pode então ser usado em um produto de bebida, alimento ou nutricional líquido ou seco.

Em uma forma da mesma, a presente invenção proporciona uma composição de material vegetal compreendendo agregados de proteínas vegetais com alto peso molecular, altamente solúveis, em que a estrutura das proteínas não tenha sido modificada com um solvente orgânico.

Em uma outra forma da mesma, a presente invenção proporcio- na um produto de proteína de soja feito a partir de um material de soja tendo menos do que cerca de 5% em peso da proteína no material de um peso molecular maior do que cerca de 800.000, em que um solvente não é usado para modificar a estrutura da proteína no material, e em que o produto tem pelo menos cerca de 55% em peso de proteína de matéria seca total do produto, um índice de solubilidade em nitrogênio (NSI) de pelo menos cerca de 85, e pelo menos cerca de 65% em peso da proteína no produto tem um peso molecular maior do que cerca de 800.000.

Em uma outra forma da mesma, a presente invenção proporcio- na um método de produzir um produto de proteína de soja a partir de um material de soja, incluindo as etapas de fluidizar em pasta o material de soja em água, com o material sendo substancialmente desengordurado; ajustar o pH do material; remover a fibra do material; e aquecer o material.

Em uma outra forma da mesma, a presente invenção proporcio- na um produto de bebida, alimento ou nutricional líquido ou seco, incluindo um produto de proteína de soja feito por um processo incluindo as etapas de fluidizar em pasta o material de soja em água, com o material sendo subs- tancialmente desengordurado; ajustar o pH do material; remover a fibra do material; e aquecer o material.

Em uma outra forma da mesma, a presente invenção proporcio- na uma composição de material vegetal incluindo agregados de proteínas vegetais com alto peso molecular, altamente solúveis, a composição tendo um índice de solubilidade em nitrogênio (NSI) maior do que cerca de 85.

Em uma outra forma da mesma, a presente invenção proporcio- na uma composição de material vegetal incluindo agregados de proteínas vegetais com alto peso molecular, altamente solúveis, em que cerca de 75% em peso dos agregados de proteínas têm um peso molecular maior do que 380.000.

Em mais uma outra forma da mesma, a presente invenção pro- porciona uma composição de material vegetal incluindo agregados de pro- teínas vegetais com alto peso molecular, altamente solúveis, em que pelo menos cerca de 65% em peso dos agregados de proteínas têm um peso molecular maior do que cerca de 800.000.

As características e as vantagens acima mencionadas e outras desta invenção, e a maneira de obtê-las, tornar-se-ão mais aparentes e a invenção, ela própria, será melhor entendida por referência à seguinte des- crição das modalidades da invenção consideradas em conjunção com os desenhos que acompanham, em que: A FIGURA 1 representa o perfil de pesos moleculares de um produto feito de acordo com uma modalidade da presente invenção, em que a fibra foi removida da farinha fina de soja e as proteínas agregadas para produzir um concentrado de proteína de soja tendo agregados de proteínas com alto peso molecular, de modo tal que cerca de 75% das proteínas têm um peso molecular maior do que 800.000. A FIGURA 2 representa o perfil de pesos moleculares de um produto feito de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, em que o perfil de carboidratos da invenção foi modificado com uma enzima; A FIGURA 3 representa o perfil de pesos moleculares de um concentrado de proteína de soja comercial feito de acordo com o método de Howard et al. (Patente U.S. Ne 4.234.620); A FIGURA 4 representa o perfil de pesos moleculares de farinha fina de soja comercial, em que aproximadamente todas as proteínas na mesma têm um peso molecular menor do que 800.000; A FIGURA 5 representa o perfil de pesos moleculares de um isolado de proteína de soja comercial, em que cerca de 85% das proteínas no mesmo têm um peso molecular menor do que 800.000; e A FIGURA 6 representa o perfil de pesos moleculares de um produto feito de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, similar àquele mostrado na Figura 1, porém sem o cozimento a jato, em que cerca de 92% das proteínas no produto têm um peso molecular menor do que 800.000.

As exemplificações apresentadas aqui ilustram as modalidades preferidas da invenção, e tais exemplificações não são para ser interpreta- das como limitando o escopo da invenção de modo algum.

Uma composição de material vegetal produzida de acordo com a presente invenção inclui agregados de proteínas vegetais com alto peso molecular, altamente solúveis, com a estrutura da proteína não tendo sido modificada com um solvente, tal como um álcool aquoso. O presente método para a fabricação de um produto de proteína inclui: a) proporcionar um material de soja desengordurado com hexano; b) ajustar o pH do material; c) aquecer o material em uma temperatura efetiva por um tempo efetivo; d) remover a fibra do material; e) tratar o material com calor; e f) secar o material. O produto pode então ser usado em um produto de bebida, alimento ou nutricional líquido ou seco. O presente método também geralmente inclui: 1) descascar a soja inteira; 2) flocar a soja descascada; 3) extrair o óleo de soja da soja floculada com hexano, um solvente; 4) remover o solvente dos flocos de soja desengordurados sem alto aquecimento ou tostadura para produzir flo- cos "brancos'1; 5) moer os flocos para produzir farinha fina de soja; e 6) re- mover a fibra da farinha fina de soja e as suas proteínas. As Etapas 1 até 4 descritas acima são comumente referidas como o processo de extração para a soja. O procedimento geral para as etapas 1 até 5 acima descritas é bastante entendido. Ver a Patente U.S. Νθ 5.097.017 para Konwinski e a Patente U.S. Ns 3.897.574 para Pass, cada uma cedida para o cessionário da presente invenção, cujas descrições são expressamente incorporadas aqui por referência; "Extraction of Oil from Soybeans", J. Am. Oil Chem.

Soc., 58, 157 (1981) e "Solvent Extraction of Soybeans", J. Am. Oil Chem.

Soc., 55, 754 (1978). O primeiro item descrito acima é o descascamento. O descas- camento é o processo no qual as cascas de soja são removidas da soja in- teira. A soja é cuidadosamente limpa antes de descascar para remover a matéria estranha, de modo que o produto não será contaminado por sub- stâncias de cor. A soja também é normalmente quebrada em cerca de 6 a 8 pedaços antes de descascar. A casca tipicamente é responsável por cerca de 8% do peso da soja inteira. A soja descascada é cerca de 10% de água, 40% de proteína, 20% de gordura, com o restante principalmente sendo carboidratos, fibra e minerais. A segunda etapa descrita acima é o processo de flocar. A soja é condicionada antes de flocar por ajuste da umidade e da temperatura para tornar os pedaços de soja suficientemente plásticos. Os pedaços de soja condicionados são passados através de rolos de flocar para formar flocos aproximadamente 0,25 a 0,30 milímetro (mm) de espessura. A terceira etapa descrita acima é a remoção do óleo de soja dos flocos. Os flocos de soja são desengordurados por contato deles com o he- xano para remover o óleo de soja. O óleo de soja é usado em margarina, gordura para confecção de massas e outros produtos alimentícios, e é uma boa fonte de lecitina, que tem muitas aplicações úteis como um emulsifi- cante.

Na quarta etapa descrita acima, os flocos de soja desengordu- rados com hexano são removidos de solvente (remoção do hexano), sem tostadura, para produzir flocos brancos. Isto é diferente dos processos con- vencionais com hexano para óleo de soja, onde os flocos são tostados e usados para alimentos de animais.

Na quinta etapa descrita acima, os flocos brancos são moídos para produzir farinha fina de soja. A farinha fina de soja que pode ser usada como um material de partida para a invenção exposta está pronta e comer- cialmente disponível. A farinha fina de soja comercial tipicamente teria pelo menos 50% (52,5%) de proteína (NX 6,25); cerca de 30-40% (34,6%) de carboidratos; cerca de 5-10% (6%) de umidade; cerca de 5-10% (6%) de cinza; cerca de 2-3% (2,5%) de fibra bruta e menos do que cerca de 1% (0,9%) de gordura (extrato de éter). A farinha fina de soja pode ter um índice de dispersibilidade de proteína (PDI) de 90, e em que a farinha fina de soja é 80 mesh. O PDI é determinado pelo método Ba 10-65 da American Oil Chemisfs Society (AOCS). O PDI de 90 seria a farinha fina de soja sem nenhum tratamento térmico que é ativa de enzima. 80 mesh significa que mais do que 95% da farinha fina de soja passa através de uma peneira padrão USA de número 80 mesh. A etapa seguinte da invenção envolve remover a fibra do mate- rial e agregar as suas proteínas. O material de partida é primeiramente, de preferência, fluidizado em pasta com água. Na modalidade preferida desta invenção, a água é preaquecida. Uma temperatura adequada é 50°C, e a pasta fluida é cerca de 10-20% de sólidos.

Também é normalmente necessário proporcionar alguma agita- ção ou mistura para fluidizar em pasta o material de partida. Um meio para efetuar a mistura é um agitador do tipo propulsor. A operação seguinte a ser descrita é a remoção de fibra para obter pelo menos 50-60% de proteína de matéria seca total no produto, mais preferido 66% de proteína com cerca de 70% de produção de produto. Um meio para remover a fibra é ajustar o pH da pasta fluida para cerca de 7-7,5, mais preferido 7,4, com hidróxido de sódio; aquecer até pelo menos 32,2 9C por pelo menos 30 minutos; e separar a pasta para formar uma torta ou um licor. A separação pode ser efetuada por diversos meios de separa- ção físicos, tais como por centrifugação usando uma centrífuga de decanta- ção, por exemplo. O produto com fibra removida é processado por calor. Um méto- do de processamento térmico é o cozimento a jato, o qual pode preferivel- mente ser efetuado em uma temperatura de pelo menos cerca de 110 9C e acima, ou que pode ser realizado em uma temperatura dentre 100 e 150 9C.

Em mais uma outra modalidade, a pasta fluida poderia ser mantida em uma caldeira encamisada com vapor. O processamento térmico é efetuado para induzir a formação de agregados de proteínas, e também de modo que o produto teste negativo para a salmonella e tenha um perfil microbiano acei- tável. Em mais uma outra modalidade, o produto com fibra removida pode ser concentrado até níveis protéicos mais elevados, tal como até cerca de 80% de proteína de matéria seca total, por ultrafiltração. O produto tem muitos usos. Por exemplo, ele pode ser usado como um substituto do leite e em misturas para drinques e bebidas, tais como as bebidas de chocolate, baunilha e abacaxi; produtos de laticínios, tais como o iogurte de frutas; produtos de nutrição e de saúde, tais como as barras de proteínas; injeção de carne de músculo integral; produtos de su- rimi; carnes emulsificadas; produtos de cereais, tais como os cereais para o café da manhã; produtos de panificação, tais como os muffins de "Blueber- ry" e outros produtos de bebidas, alimentos ou nutricionais líquidos ou se- cos. A torta é opcionalmente seca para formar um subproduto rico em fibras. O subproduto teria cerca de 20-25% de proteína.

Os produtos secos podem ser revestidos com lecitina comercial ou outros tensoativos de grau alimentício, tais como os mono-diglicerídeos, para aperfeiçoar a dispersibilidade em água e reduzir a formação de grumos do produto. Uma tal adição de revestimento pode estar na faixa de cerca de 0. 5. e pode ser efetuada através de secagem por atomização em conjunto do material de licor e de revestimento. Métodos e Padrões 1. O método de NSI é o Método Ba 11 -65 da American Oil Chemists. 2. O método de PDI é o método Ba 10-65 da American Oil Chemists. 3. índice de Solubilidade: descrito no Standard Grades For Dry Milks Inclu- ding Methods ofAnalysis, Boletim 916, American Dairy Products Institute. 4. Método do Peso Molecular: Os perfis de pesos moleculares foram determinados usando uma coluna de exclusão por tamanho (Bio-Sil SEC-400, Número do catálogo 125-0064, Bio-Rad Laboratories, 3300 Regatta Bivd., Richmond, CA, 94804) sobre um sistema de cromatografia líquida de alto desempenho. A fase mó- vel e o tampão de extração continham NaCI a 0,4 M, tris (Hidróxi Metil Ami- nometano) a 0,1 M e 0,02% de NaN3, pH 7,60. As condições de uma corrida da amostra eram: injeção da amostra 20 μΙ; vazão 0,3 ml/min, isocrática. A eluição foi monitorada por um detector UV-Vis (Shimadzu SPD- 10Avp/1 OAVvp) à 292λ. A coluna foi calibrada e as curvas padrões foram construídas para cada corrida usando proteínas de peso molecular conheci- do, desse modo permitindo que o peso molecular das proteínas das amos- tras fosse avaliado (ver P. Andrews (1965) Biochem., J., 96, 595-606 "The Gel-Filtration Behavior of Proteins Related to Their Molecular Weight over a Wide Range"). As proteínas padrão que estavam incluídas em um kit padrão de filtração em gel (Número do catálogo 151-1901, Bio-Rad Laboratories) eram a tiroglobulina (bovina), a gama globulina (bovina), a ovalbumina (ga- linha), a mioglobina (cavalo) e a Vitamina B12.

Para propósitos comparativos, as zonas de pesos moleculares foram escolhidas por utilização de curvas padrão de pesos moleculares de proteínas. Estas zonas eram como se segue: >8x 10; <8x 10>1350; e <1350. Estas zonas foram integradas como áreas de pico usando o software Shimadzu Chromatography (Class-VP v 5.032). Os picos que ocorreram na zona de <1350 foram considerados como picos sem ser de proteínas am- plamente constituídos de açúcares de soja solúveis. Somente as áreas sob os picos de proteínas (aquelas >1350) foram usadas para calcular as por- centagens de proteína total ocorrendo em zonas específicas.

As amostras foram preparadas para a cromatografia pelo se- guinte método: Uma amostra de 10 g foi extraída por uma hora na tempera- tura ambiente em tampão de extração. As amostras foram inicialmente dis- persas com uma espátula usando agitação lenta. A dispersão de algumas amostras foi auxiliada por atomização de uma pequena quantidade de pro- dutos antiadesão Pam no recipiente antes da adição da amostra. Seguindo a dispersão, as amostras foram misturadas com agitação magnética por nove minutos, após cujo tempo o pH foi ajustado para 7,6 com NaOH a 10 N. A agitação magnética foi continuada por 50 minutos. As amostras foram centrifugadas a 12.000 X g por 30 min a 10°C e as alíquotas dos sobrena- dantes foram injetadas sobre a coluna de exclusão por tamanho. 5. Método da Viscosidade: 450 g de água foram pesados em um béquer de 800 ml conten- do 50 g de produto de proteína. A mistura foi misturada com um Misturador Biomixer com conexão de agitação (Biospec Products, Box 722, Bartlesville, OK, 74005, catálogo da Fisher Scientific ns 11-504-204) na velocidade II por 15 segundos. Os lados do béquer foram raspados com uma espátula para suspender novamente o material não-misturado. A mistura foi continuada por 15 segundos mais. Os conteúdos foram deixados em repouso por 10 minutos, após o que qualquer camada de espuma foi removida por aspira- ção. A viscosidade foi determinada usando um Viscosímetro Brookfield (Mo- delo LVT) com número de Haste 1 a 60 rpm. A média de duas leituras, cada uma tirada a 60 segundos de giro, foi usada para calcular o centipoise a partir de uma tabela de conversão.

Estes e outros aspectos da presente invenção podem ser mais prontamente entendidos por referência a um ou mais dos seguintes exem- plos.

EXEMPLOS

Exemplo 1 22,7 kg de farinha fina de soja, tendo um índice de dispersibili- dade de proteína (PDI) de 86, foram dispersados em 235,4 kg de água, a 32,2°C, e o pH foi ajustado para 7,5 usando hidróxido de sódio. A suspen- são foi misturada por 30 minutos a 32,2°C, e então centrifugada em uma centrífuga de decantação em 6000 revoluções por minuto (rpm) e uma velo- cidade de parafuso diferencial de 6 rpm. A torta insolúvel da centrífuga foi descartada, e o sobrenadante foi tratado com calor passando-se através de um fogão a jato a 115°C, com um tempo de retenção de 15 segundos. A suspensão foi então esfriada para 60°C (140°F) em um vaso encamisado, e o pH foi ajustado para 7,4 usando ácido clorídrico. A suspensão foi então seca por atomização. O produto seco por atomização continha 59,0% de proteína, 1,5% de fibra bruta, 0,2% de gordura, 8,0% de cinza, e 3% de umidade. O perfil de peso molecular do produto, determinado como discu- tido na seção de Métodos e Padrões acima, é mostrado na Figura 1, em que cerca de 75% das proteínas no produto têm um peso molecular maior do que 800.000.

Exemplo 2 22,7 kg de farinha fina de soja, tendo um índice de dispersibili- dade de proteína (PDI) de 86, foram dispersos em 235,4 kg de água, a 60°C, e o pH foi ajustado para 7,5 usando hidróxido de sódio. A suspensão foi misturada por 30 minutos a 60°C, e então centrifugada em uma centrífu- ga de decantação. A torta insolúvel da centrífuga foi descartada, e o sobre- nadante foi tratado com calor passando-se através de um fogão a jato a 121°C, com um tempo de retenção de 15 segundos. A suspensão foi então esfriada para 48,9Q C em um vaso encamisado, e o pH foi ajustado para 7,0 usando ácido clorídrico. A suspensão foi então ultrafiltrada usando uma membrana enrolada em espiral de corte de peso molecular de 10.000 (MWCO) para remover cerca de 75% do volume de alimentação como per- meado. O retentado da membrana foi tratado com calor passando-se atra- vés de um fogão a jato a 93,3°C, com um tempo de retenção de 15 segun- dos. O retentado foi então esfriado para 60°C em um vaso encamisado e seco por atomização. O retentado tinha a seguinte composição: Proteína (base seca) (%) 79,79 Umidade (%) 1,23 Cinza (como está) (%) 6,87 Fibra bruta (como está) (%) 0,8 índice de Solubilidade em Nitrogênio (NSI) 96,99 Exemplo 3 Um produto feito de acordo com o Exemplo 1; um produto feito de acordo com o Exemplo 1, sem cozimento a jato; um produto feito de acordo com o Exemplo 2; uma amostra de flocos de soja desengordurados com alto PDI (Central Soya Company); e um isolado de proteína de soja comercial (SUPRO 500 E, Protein Technologies, Incorporated) foram cada um extraídos de acordo com o método do peso molecular descrito acima. As alíquotas de material capaz de extração (solúvel) foram então submetidas à cromatografia de exclusão por tamanho como anteriormente descrita. Os perfis de pesos moleculares, os perfis de solubilidade da proteína e os per- fis de índice de solubilidade resultantes são mostrados na tabela que se segue.

Tabela 1 O perfil de pesos moleculares do produto do Exemplo 1 sem cozimento a jato, determinado como discutido na seção de Métodos e Pa- drões acima, é mostrado na Figura 6, em que cerca de 92% das proteínas no produto têm um peso molecular menor do que 800.000. O perfil de peso molecular do isolado de proteína de soja co- mercial acima descrito, determinado como discutido na seção de Métodos e Padrões acima, é mostrado na Figura 5, em que cerca de 85% das proteí- nas no mesmo têm um peso molecular menor do que 800.000.

Exemplo 4 O produto de teste feito de acordo com o procedimento do Exemplo 1 foi comparado na viscosidade a um concentrado de proteína de soja comercial, e dois isolados de proteína de soja comerciais, um tendo alta viscosidade e um baixa viscosidade. O método da viscosidade descrito aci- ma foi usado para o produto de teste, o concentrado e o isolado de baixa viscosidade. Um método similar usando um viscosímetro Brookfield Modelo RVT foi usado para o isolado de alta viscosidade. Os resultados são dados na tabela abaixo.

Tabela 2 Exemplo 5 O produto tendo o perfil de peso molecular representado na Fi- gura 2, em que o perfil de carboidrato foi modificado por uma enzima, foi feito como se segue. 22,7 kg de farinha fina de soja, tendo um índice de dispersibili- dade de proteína (PDI) de 86, foram dispersados em 235,4 kg de água a 60°C, e o pH foi ajustado para 6,0 usando ácido clorídrico. 22,7 g de enzima alfa-galactosidase (concentrado VALIDASE AGS 25, Valley Reasearch, Inc., South Bend, IN) foram adicionados à suspensão, que foi então misturada por 2 horas. O pH da suspensão foi então ajustado para 7,0 usando hidróxi- do de sódio, e então centrifugou-se em uma centrífuga de decantação a 6000 revoluções por minuto (rpm) e uma velocidade de parafuso diferencial de 6 rpm. A torta insolúvel da centrífuga foi descartada, e o sobrenadante foi tratado com calor passando-se através de um fogão a jato a 115°C, com um tempo de retenção de 15 segundos. A suspensão foi então seca por atomi- zação. O produto seco por atomização continha 58,5% de proteína, 1,5% de fibra bruta, 0,2% de gordura, 8,5% de cinza, e 4% de umidade.

Exemplo 6 O produto do Exemplo 2 foi usado para preparar análogos de carne vegetarianos com 0,5% de gordura e 3,0% de gordura (óleo vegetal), como descrito na tabela abaixo: Tabela 3 1 Midwest Grain Products, Inc. 2 Dow Chemical Company 3Givaudan Roure Um pré-gel foi formado misturando-se tudo da inulina (18,1 g) com 420,5 g de água. Os outros ingredientes, exceto o óleo, foram então misturados com a água restante, a 0°C, sob vácuo, em um misturador corta- dor Stephan, Modelo UMC 5 Electronic, a 2400 rpm, por 90 segundos. A pré-mistura de inulina e o óleo foram então adicionados, seguidos por uns 90 segundos adicionais de mistura. A mistura foi enchida em uma tripa de salsicha tipo Frankfurt, ligada, então imersa em uma fumaça líquida tipo P24, a qual foi misturada com 1 parte de fumaça para 10 partes de água. A mistura foi então processada por calor em um defumadouro ALKAR de acordo com o seguinte programa: 8 min. com ampola seca 73,99 C, ampola úmida 55,59 C; 10 min. com ampola seca 82,2- C, ampola úmida 70,69 C; 10 min. com ampola seca 87,89 C, ampola úmida 82,29 C; 11 min. com ampola seca 93,39 C, ampola úmida 93,3e C até temperatura interna de 87,89 C; du- cha fria 30 min. com ampola seca 68,35 C, ampola úmida 51,2° C. A mistura de pré-cozimento que usou o produto de proteína descrito no Exemplo 2 tinha uma consistência semifluida que misturava-se facilmente, era bombeável e era facilmente enchida em tripas de salsicha tipo Frankfurt. A mistura de pré-cozimento que usou o isolado de proteína de soja era altamente viscosa e era difícil de encher em tripas de salsicha tipo Frankfurt. Os produtos resultantes feitos usando o produto de proteína do Exemplo 2 tinham uma textura firme, porém resiliente, e sensação na boca e sabor que proximamente se pareciam com as salsichas do tipo Frankfurt tradicionais. Os produtos feitos usando o isolado de proteína de soja eram firmes, porém não tinha a sensação na boca resiliente e a textura das salsichas do tipo Frankfurt.

Exemplo 7 As bebidas de leite de soja, incluindo os ingredientes descritos na tabela abaixo, foram feitas a partir do produto do Exemplo 2 e um isolado de proteína de soja (SUPRO 760, Protein Technologies, Inc., St. Louis, MO).

Tabela 4 100% da água foi aquecida até 65,6°C e mantida a 65,69C, com agitação, até que todos os ingredientes fossem adicionados. O produto de proteína foi adicionado, com agitação, e misturado até ser dissolvido. A sa- carose, a carboximetiicelulose e a carragenina foram misturadas a seco, então adicionadas à pasta fluida de proteína e misturadas até serem dissol- vidas. O carbonato de cálcio e o cloreto de sódio foram adicionados e dis- persos. O óleo de soja foi então adicionado, seguido pelas essências e a pré-mistura de vitaminas. O pH do sistema foi ajustado para 6,80 a 7,00 usando HCI ou NaOH, conforme necessitado. Os produtos foram então pro- cessados em um processador de tempo curto de temperatura ultra-alta, a 143°C, por 10 segundos. Então, os produtos foram homogeneizados em um homogeneizador de 2 estágios a 13789,51/3447,38 kPa (2000/500 psi), es- friados e enchidos em frascos limpos, e armazenados em um refrigerador. O produto feito usando o produto do Exemplo 2 tinha um sabor suave, de sensação de boca limpa, uniforme, com uma ausência de notas de soja e não mostrou nenhuma evidência de separação ou formação de camadas após diversas semanas de armazenagem refrigerada. O produto feito a partir do isolado de proteína de soja não mostrou nenhuma separa- ção inicialmente, porém após uma semana de armazenagem, formou-se uma ligeira camada de óleo na superfície. Embora o sabor e a sensação na boca do produto de isolado de soja fossem julgados bons, foram detectadas notas de sabor amargo, adstringente e metálico, que estavam ainda mais evidente após uma semana de armazenagem. O produto de isolado de soja era superior na viscosidade como julgado por uma equipe de degustação.

Exemplo 8 Um branqueador de café líquido, incluindo os ingredientes des- critos na tabela abaixo, foi formulado a partir do produto do Exemplo 2 Tabela 5 Continuação A lecitina foi primeiramente dispersa no óleo, então o fosfato de dipotássio foi dissolvido na água. O produto de proteína foi então disperso na água, com agitação, seguido pela adição dos sólidos de xarope de milho, sacarose e mistura de lecitina-óleo. A mistura foi então aquecida até 71 °C, mantida nesta temperatura por 30 minutos, e então esfriada para 63°C. A mistura foi então homogeneizada em um homogeneizador de 2 estágios a 13789,51/3447,38 kPa (2000/500 psi), seguida por esfriamento rápido para 4°C e armazenagem nesta temperatura. O produto foi avaliado por exame microscópico e resistência à separação sob centrifugação. O produto do Exemplo 2 mostrou boas pro- priedades de tensoativo pelo fato de que o produto mostrou uma dispersão uniforme de gotículas de gordura esféricas com diâmetro de menos do que 10 micra, que não se separaram após uma semana de armazenagem refri- gerada nem sob centrifugação a 2000 rpm por 10 minutos.

Embora esta invenção tenha sido descrita como tendo modali- dades preferidas, a presente invenção pode ser adicionalmente modificada dentro do espírito e do escopo desta descrição. Este pedido é, portanto, pretendido cobrir quaisquer variações, usos, ou adaptações da invenção usando seus princípios gerais. Além disso, este pedido é pretendido cobrir tais afastamentos da presente descrição como ocorrem dentro da prática conhecida ou costumeira na técnica à qual esta invenção se refere e que incidem nos limites das reivindicações em anexo.

Claims (14)

1. PROCESSO PARA PRODUZIR UM PRODUTO DE PROTEÍ- NA DE SOJA, caracterizado pelo fato de que compreende: (1) descascar a soja inteira; (2) flocar a soja descascada; (3) extrair o óleo de soja da soja floculada com hexano, um sol- vente; (4) remover o solvente dos flocos de soja desengordurados sem alto aquecimento ou tostadura para produzir flocos "brancos"; (5) moer os flocos para produzir farinha de soja; (6) remover a fibra da farinha de soja e as suas proteínas dis- persando o material em água, ajustando o pH da dispersão entre 7,0 e 7,5, aquecendo até pelo menos 32,2 °C por pelo menos 30 minutos, e separan- do a pasta para formar uma torta e um licor; e (7) processar por aquecimento a fibra removida do produto para induzir a formação de agregados de proteínas, sendo o processamento tér- mico conduzido por cozimento a jato em uma temperatura dentre 100 e 150 °C.

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a água onde o material de partida é disperso é preaquecida (etapa 6).

3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a água é preaquecida até uma temperatura de 50°C, e a pasta fluida é 10-20% de sólidos.

4. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que proporciona-se agitação ou mistura para flui- dizar em pasta o material de partida, preferencialmente por um agitador do tipo propulsor.

5. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a remoção de fibra permite obter pelo menos 50-60% de proteína de matéria seca total no produto, preferencialmente 66% de proteína com cerca de 70% de produção de produto.

6. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a separação da etapa 6 é efetuada por centri- fugação usando uma centrífuga de decantação.

7. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o produto com fibra removida é concentrado até níveis protéícos mais elevados, tal como até 80% de proteína de matéria seca total, por ultrafiltração.

8. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o pH é ajustado até 7,4 na etapa 6.

9. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a torta é seca para formar um subproduto rico em fibras com 20-25% de proteína.

10. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que os produtos secos são revestidos com lecitina comercial ou outros tensoativos de grau alimentício, tais como os mono- diglicerídeos, tal adição de revestimento estando na faixa de 0,5% e sendo efetuada através de secagem por atomização em conjunto do material de licor e de revestimento.

11. PRODUTO DE PROTEÍNA DE SOJA, caracterizado pelo fato de que compreende: um índice de solubilidade em nitrogênio (NSI) maior do que 85%; e pelo menos 55% em peso de proteína de matéria seca total do produto, em que pelo menos 65% em peso das proteínas têm um peso mo- lecular maior do que 800.000, o produto sendo essencialmente isento de proteínas de peso molecular entre 1.000 e 380.000, sendo que o dito produ- to é obtido pelo processo conforme descrito em uma das reivindicações 1 a 10.

12. PRODUTO, de acordo com reivindicação 11, caracterizado pelo fato de tem uma viscosidade entre 6,0 e 40,0 centipoise quando o refe- rido produto de proteína de soja é disperso em água a uma quantidade de cerca de 10,0% em peso de sólidos a 21°C.

13. PRODUTO, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, carac- terizado pelo fato de que o referido produto de proteína de soja tem um índi- ce de solubilidade menor do que 1,0 mL.

14. ANÁLOGO DE CARNE OU LATICÍNIO, caracterizado pelo fato de que inclui um produto de proteína de soja como definido em uma das reivindicações 11 a 13.