BR102018004645A2 - Método de hidratação diferencial controlada de grãos alimentícios com retenção total de sólidos solúveis, equipamento para hidratação e produtos resultantes - Google Patents
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Abstract
trata-se de método (10) e equipamento (20) para hidratação através de processamento por via úmida de matérias-primas de origem vegetal, especialmente, grãos (gr) como soja, feijão, grão de bico, ervilha, milho, etc. que são hidratados visando o desenvolvimento de alimentos de conveniência saudáveis; dito método (10) é compreendido por um conjunto de procedimentos sequenciais e controlados pelo equipamento (20) através de dispositivos eletroeletrônicos de regulagem das variáveis principais do processamento, como o controle automático da temperatura (t1) de 0° a 100 °c e da velocidade (v1) de 0 a 30 rpm, viabilizando a hidratação dos grãos (gr) por via úmida em tempo (t1) reduzido, obtendo como consequência o aumento da biodisponibilidade, tanto qualitativa pela ativação de enzimas endógenas nas condições otimizadas de hidratação e incubação, como quantitativa pela retenção total das substancias funcionais, além do efeito sinérgico resultante da interação entre todos os componentes nutricionais e funcionais presentes e em quantidades superiores.
Description
[1] A presente patente de invenção trata de método de hidratação diferencial controlada de grãos alimentícios com retenção total de sólidos solúveis, equipamento para hidratação e produtos resultantes onde, notadamente dito método de hidratação permite a produção de alimentos de conveniência à base de matérias-primas de origem vegetal, multiplicando o potencial do valor funcional, e mantendo o valor nutricional e sensorial dos alimentos, devido à eliminação das perdas das substâncias solúveis dos grãos pré-cozidos e produtos derivados. Dito equipamento permite a hidratação ótima de grãos integrais como cereais, leguminosas e partículas em geral que possuam volume e forma regulares, com soluções aquosas, sem perda de sólidos solúveis por lixiviação, mantendo todos os componentes, nutricionais, sensoriais, tecnológicos e funcionais. A invenção inclui, ainda, um tratamento térmico final para a produção de grãos para consumo imediato, para a confecção de alimentos de conveniência integrais pré-cozidos para consumo direto ou para incorporação em outros alimentos salgados como saladas, sopas, patés, e doces como vitaminas, bolos, e demais produtos elaborados com os mencionados gêneros.
HISTÓRICO DA TÉCNICA [2] É de conhecimento que os alimentos instantâneos e de conveniência consistem em produtos pré-prontos para o preparo rápido e o consumo mais prático como feijão integral instantâneo, soja integral instantânea, arroz integral instantâneo, saladas proteicas, 'snacks' nutritivos, cereais matinais, formulações calórico-proteicas, entre outros, e, atualmente, devido ao acelerado ritmo da vida urbana, participação da mulher no mercado de trabalho e outros motivos, faz-se necessária a otimização do uso do tempo e minimização de esforços para a obtenção dos alimentos diários, fatos que influenciam diretamente no elevado crescimento do consumo dos mencionados alimentos de conveniência.
[3] Destarte, existe uma preocupação na melhoria da qualidade para a produção
Petição 870180018861, de 08/03/2018, pág. 6/26 / 11 destes alimentos processados, especificamente durante o processamento de grãos que antes de serem submetidos ao cozimento ou à extração é necessário seguir para o processo de hidratação, cuja mudança de textura colabora com as etapas subsequentes do processamento.
[4] O estado da arte mostra que os processos e metodologias de hidratação convencionais de grãos em geral, tanto industriais, quanto experimentais ou domésticos nunca levaram em conta os detalhes do fenômeno físico da migração da água em direção ao centro do grão e seguem o mesmo procedimento, ou seja, o simples acréscimo de água aos grãos em quantidades entre três e quatro vezes o peso ou volume dos mesmos por doze horas na temperatura ambiente.
[5] Assim, é fato que além dos processos convencionais de hidratação serem lentos, os mesmos promovem: a) perda de tempo de contato entre as enzimas endógenas e substratos estrategicamente dispostos na matriz do grão e b) perdas de produtos primários e secundários da ação enzimática e outros sólidos solúveis dos grãos, para a água residual de hidratação, (lixiviação), tais como as substâncias bioativas solúveis, fator que é diretamente proporcional ao volume de sobrenadante da hidratação e a temperatura de trabalho. O grande potencial de uso dos isoflavonoides da soja como atividade antioxidante (Esaki et. al,;1999; 1998; Shahidi et al., 1992), atividade antifúngica (Naim et al., 1974) propriedades estrogênicas (Murphy, 1982), antienvelhecimento e anticancerígena (Coward et al., 1993; Peterson & Barnes, 1993; Denis et al., 1999), depende, em última instância, da disponibilidade desses compostos nos alimentos processados e sua absorção pelos seres humanos. Ditas substâncias bioativas, como as isoflavonas, estão presentes em maior abundância na soja e possuem ação benéfica na saúde dos ossos, são melhoradoras da função hormonal e produzem ação direta na saúde da pele e reduzem o risco de câncer de mama, entre outras vantagens. Além disso, nos procedimentos convencionais não é possível aproveitar a ativação completa das enzimas endógenas do grão, devido à diluição no excessivo volume do solvente aquoso, perdendo assim eficiência na bioconversão em matérias-primas importantes como soja, feijão, grão-debico, etc.
Petição 870180018861, de 08/03/2018, pág. 7/26 / 11 [6] Pesquisadores experientes (Cabral L. C.; S. O. Serna-Saldivar & A.M. Tinsley. 1995; Góes-Favoni, S. P., Carrão- Panizzi, M. C., Beléia. A. D. P. 2010) tem alertado sobre a importância que a redução do sobrenadante teria na perda dos sólidos solúveis por lixiviação nos processamentos e pré-processamento convencionais de hidratação devido às implicações económicas e ambientais decorrentes, que podem ser superiores a 10% do peso do grão (C. HWA et al. 1979). Além disso, todos os procedimentos que incluem imersão total dos grãos não aproveitam a ativação completa das enzimas endógenas do grão, perdendo a oportunidade de utilizar a bioconversão em matérias-primas importantes como soja, feijão, grão-de-bico, etc.
[7] Da mesma forma os processos de hidratação e reidratação convencionais não disponibilizam o controle da taxa e a extensão da mudança de estado físico, (volume, forma, textura, etc.), promovendo as perdas de substâncias nutricionais, funcionais e sensoriais dos produtos derivados de grãos por lixiviação.
[8] Outro inconveniente existente nos processos convencionais de hidratação é o consumo de grande quantidade de água, impactando o meio ambiente. O processo proposto pode racionalizar o consumo deste recurso natural.
ANÁLISE DO ESTADO DA TÉCNICA [9] Em pesquisa realizada em bancos de dados especializados foram encontrados documentos referentes ao processo de hidratação de grãos, destacando dentre eles, o documento de n°. PI 0604744-0 que trata de um dispositivo de processamento de grãos que compreende: um primeiro tanque de processamento, que por sua vez compreende um primeiro dispositivo de pulverização, no qual o primeiro tanque de processamento é destinado a ser carregado com os grãos para hidratação, cozimento e esmagamento dos mesmos; um segundo dispositivo de pulverização, que é aplicado como tanque de contenção para o esmagamento fino dos grãos submetidos a esmagamento primário procedentes do primeiro tanque de processamento; um segundo tanque de processamento, que é ligado ao segundo dispositivo de pulverização, e que é aplicado para contenção dos produtos de grãos; e um tubo de ligação, que é aplicado para ligação do primeiro tanque de processamento ao segundo dispositivo de pulverização para formação de um sistema de processamento
Petição 870180018861, de 08/03/2018, pág. 8/26 / 11 automático estanque ao ar.
[10] O documento de n°. MU 8500058-2 refere-se a um condicionamento de arroz em casca para hidratação profunda do grão pelo processo de perdas dielétricas. Ele foi concebido para o condicionamento ser realizado na faixa entre 1 MHz a 100MHZ, expondo o arroz em casca ao campo magnético que promove o aquecimento por atrito molecular, com a mesma distância entre o início e o fim da exposição, antes da imersão em água quente. O condicionamento é realizado por um equipamento, com entrada pela moega com placas internas e faceadas frontalmente com mesma dimensão, e saída por descarregador e regulador de fluxo e exclusa rotativa, acionada por motor-variador-redutor de velocidade.
[11] Outro documento de n°. WO2014154472 refere-se a um processo para prover uma base de soja a partir de feijões de soja compreendendo as seguintes etapas (a) provisão de uma massa aquosa compreendendo feijões de soja moídos; (b) separação da massa provida na etapa 'a' em uma primeira fração rica em partes de soja insolúveis e uma segunda fração líquida pobre em partes de soja insolúveis, com uso de meios de separação adequados; (c) ajuste do teor de água da primeira fração para prover de 1 a 20 % em peso de sólidos totais; (d) sujeição da primeira fração, com 1 a 20 % em peso de sólidos totais a tratamento ultrassônico, sendo que o tratamento ultrassônico é aplicado a uma frequência de 16 a 100 kHz, com um aporte de energia médio de pelo menos 5 Joules por mililitro de dita primeira fração; (e) separação da primeira fração tratada por ultrassom em uma terceira fração rica em partes de soja insolúveis e uma quarta fração líquida pobre em partes de soja insolúveis, com uso de meios de separação adequados; sendo que a base de soja é provida como a segunda e quarta fração líquida. Verificou-se que o processo de acordo com a invenção resulta em um processo mais eficiente para prover base de soja e extrato de um ou mais compostos dispersáveis em água e/ou solúveis em água a partir de feijões de soja, tal como proteínas, carboidratos (tais como açúcares, oligossacarídeos e fibras alimentares solúveis), óleos, vitaminas, minerais, carotenoides, e isoflavonas.
[12] Os documentos encontrados apesar de pertencerem ao mesmo campo de aplicação, não apresentam nenhuma das características do objeto ora aperfeiçoado
Petição 870180018861, de 08/03/2018, pág. 9/26 / 11 garantindo, assim, que o mesmo atenda aos requisitos legais de patenteabilidade.
OBJETIVOS DA INVENÇÃO [13] É objetivo da invenção propor um método e equipamento para hidratação de grãos de forma dinâmica através da limitação da disponibilidade da água e controle dos parâmetros operacionais como temperatura e velocidade de rotação.
[14] É objetivo da invenção viabilizar um método e equipamento para hidratação de grãos que elimine as perdas de sólidos solúveis por lixiviação.
[15] É objetivo da invenção garantir um método e equipamento para hidratação de grãos que viabilize o controle da velocidade e hidratação dos grãos integrais permitindo a retenção total dos sólidos solúveis e, consequentemente, a retenção de substâncias nutricionais, funcionais e sensoriais dos produtos derivados de grãos por lixiviação, com baixo consumo de água e energia.
[16] É objetivo da invenção propor um método e equipamento para hidratação de grãos que viabilize o desenvolvimento de alimentos de conveniência com alto conteúdo e alta biodisponibilidade de substâncias bioativas.
[17] É objetivo da invenção apresentar um equipamento com uma solução tecnológica inovadora para hidratação controlada de grãos e/ou partículas com formatos regulares reduzindo de cerca de 90% do tempo de hidratação convencional nas condições otimizadas de velocidade, temperatura e volume de solvente com retenção total dos nutrientes hidrossolúveis.
[18] É objetivo da invenção propor um inovado equipamento para hidratação de grãos que elimina a água de maceração residual, onde o volume final do sobrenadante é igual à zero, através da utilização de quantidades limitadas de água ou soluções aquosas pré-determinadas em função da taxa final de hidratação desejada. O novo equipamento possibilita a absorção da água ou solução aquosa para modificar sensorialmente ou enriquecer nutricionalmente os grãos através de um mecanismo dinâmico natural de hidratação e a introdução de novas variáveis de processamento como: velocidade de rotação, e temperatura do sistema grãos (peso)/solução aquosa (volume). Esta estratégia integrada de equipamento e processo garante que os grãos mantenham um filme uniforme e constante na sua superfície e o volume efetivo do
Petição 870180018861, de 08/03/2018, pág. 10/26 / 11 solvente como uma constante que determina a taxa final de hidratação.
RESULTADOS DE PESQUISAS [19] O método e equipamento inovados permitiram a hidratação de grãos sem perdas de sólidos solúveis e resultou no aumento significativo da biodisponibilidade das isoflavonas durante a hidratação e incubação simultâneas, pela ação das enzimas endógenas da soja nas condições otimizadas do processo (54°C/15 rpm), promovendo um grande aumento na quantidade das agliconas.
[20] A taxa de conversão global de isoflavonas glicossídicas para agliconas foi superior a 65% sem lixiviação para a água de hidratação. O conteúdo das isoflavonas agliconas aumentou de 10,23 pg.g-1 na matéria prima para 283,34 pg.g-1 nos grãos de soja processada. O processo completo, incluindo o tratamento térmico permitiu um aumento total de 28,9 vezes e a conversão de todas as formas de glicosídios de isoflavona em agliconas.
[21] Estes resultados são particularmente importantes para o Brasil, pois uma estatística que acaba de ser divulgada no Brasil revela que a síndrome pré-menstrual é um dos males comuns de maior prevalência na população feminina moderna.
[22] Da mesma forma, o equipamento mostrou um grande potencial para modificar e/ou preservar outras características nutricionais e sensoriais dos grãos durante a hidratação como é o caso da preservação das antocianinas do feijão preto e, também, para o enriquecimento dos grãos com sais minerais, vitaminas e corantes naturais, e outras possibilidades como a adição de temperos, extratos naturais, etc.
[23] Além dos aspectos funcionais e econômicos decorrentes da alta retenção de biocompostos, o novo processo permite que todos os sólidos solúveis da soja participem de forma sinergística nas dietas em geral (Cassidy et al., 2006), aumentando de forma substancial a disponibilidade ou quantidade de micronutrientes e biomoléculas por unidade de peso de soja consumida, e reduzindo de forma significativa a quantidade de soja a ser ingerida para se obter os benefícios funcionais.
[24] A incorporação do inovador equipamento à operação unitária de hidratação nos processos convencionais de cozimento representa um avanço tecnológico de grande importância para a produção de alimentos de conveniência funcionais - pré
Petição 870180018861, de 08/03/2018, pág. 11/26 / 11 cozidos - à base de soja e de outros grãos integrais em geral, pois os baixos custos de produção e a reduzida manipulação dos produtos intermediários facilitam o acesso da população de baixa renda a produtos de conveniência com alto valor funcional e nutricional.
VANTAGENS [25] Assim, o inovado método de hidratação de grãos de forma a controlar a atividade d'água, a ativação ou inativação de enzimas, o controle específico de substâncias antinutricionais, microrganismos patogênicos, pasteurização, enriquecimento pela adição de substâncias nutricionais, funcionais, sensoriais, modificadoras do pH, etc. utilizando o solvente universal como veículo durante o processo denominado de hidratação controlada (e associado à identificação das variáveis de maior influência para cada matéria-prima: como soja, feijão, grão de bico, etc.), em conjunto com o inovado equipamento dotado de meios de controle de temperatura, concentração, velocidade, etc. garante as seguintes vantagens:
- Aumento da biodisponibilidade das substâncias funcionais, especificamente, no caso da soja, pela transformação das isoflavonas em agliconas, pelas enzimas endógenas da soja durante a hidratação/incubação no equipamento;
- Melhora da aceitação dos produtos à base de matérias primas vegetais hidratadas e processados, como é o caso da soja integral pré-cozida e seus derivados, pela eliminação das perdas dos sólidos solúveis que contém substâncias que contribuem nas propriedades sensoriais;
- Transformação dos produtos convencionais de soja e derivados como leite de soja, iogurte, tofu, etc. em fontes seguras de isoflavonas de alta biodisponibilidade, com 100% do teor inicial das substâncias funcionais, nutricionais e sensoriais contidas nas matérias-primas.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [26] A complementar a presente descrição de modo a obter uma melhor compreensão das características do presente invento e de acordo com uma preferencial realização prática do mesmo, acompanha a descrição, em anexo, um conjunto de desenhos, onde, de maneira exemplificada, embora não limitativa, se
Petição 870180018861, de 08/03/2018, pág. 12/26 / 11 representou seu funcionamento:
A Figura 1 representa um diagrama de blocos do método de hidratação diferencial controlada de grãos alimentícios;
A Figura 2 revela uma vista esquemática do equipamento de hidratação em questão;
A Figura 3 mostra uma vista em perspectiva do equipamento de hidratação;
A Figura 4 representa uma vista em perspectiva do equipamento ilustrando os cestos em posição explodida; e
A Figura 5 revela uma vista em perspectiva explodida dos cestos, cuba e conjunto de pás integrantes da unidade de hidratação do equipamento inovado.
DESCRIÇÃO DETALHADA DO OBJETO [27] Com referência aos desenhos ilustrados, a presente patente de invenção se refere à “MÉTODO DE HIDRATAÇÃO DIFERENCIAL CONTROLADA DE GRÃOS ALIMENTÍCIOS COM RETENÇÃO TOTAL DE SÓLIDOS SOLÚVEIS, EQUIPAMENTO PARA HIDRATAÇÃO E PRODUTOS RESULTANTES”, mais precisamente trata-se de método (10) e equipamento (20) para de hidratação através de processamento por via úmida de matérias-primas de origem vegetal, especialmente, grãos (Gr) como soja, feijão, grão de bico, ervilha, milho, etc. que são hidratados visando o desenvolvimento de alimentos de conveniência saudáveis.
[28] Segundo a presente invenção, o método (10) é compreendido por um conjunto de procedimentos sequenciais e controlados pelo equipamento (20) através de dispositivos eletroeletrônicos de regulagem das variáveis do processamento e do controle automático de temperaturas (T1) de 0° a 100 °C, assim como, velocidade (v1) de 0 a 30 rpm viabilizando a hidratação dos grãos (Gr) por via úmida em tempo (t1) reduzido, obtendo como consequência o aumento da biodisponibilidade, tanto qualitativa pela ativação de enzimas endógenas nas condições otimizadas de hidratação e incubação, como quantitativa pela retenção total das substancias funcionais, além do efeito sinérgico resultante da interação entre todos os componentes nutricionais e funcionais presentes e em quantidades superiores.
[29] Em um exemplo de aplicação na soja, a temperatura (T1) foi a variável de maior
Petição 870180018861, de 08/03/2018, pág. 13/26 / 11 influência na velocidade de hidratação dos grãos, em uma ampla faixa de velocidade de rotação (v1); o tempo de hidratação menor que 60 minutos correspondeu à temperatura (Th) de 80 °C e velocidades entre 10 e 15 rpm; entretanto, no caso da soja, visando obter a maior biodisponibilidade, pela ativação de enzimas endógenas nas condições otimizadas de hidratação e incubação (54 °C e 15 rpm) e a retenção total das substâncias funcionais, o tempo (t1) foi de aproximadamente duas horas.
Ditos procedimentos sequenciais e controlados, que constituem o método de hidratação (10) e obtenção da Soja Pré-cozida com retenção total dos sólidos solúveis, é representado por:
a) seleção, limpeza e lavagem dos grãos (Gr) a serem hidratados com água potável para retirar todo tipo de materiais estranhos aderidos à superfície, tais como terra, areia, etc. O tempo (t) de lavagem é previamente determinado em função do estado inicial de sujidade dos grãos;
b) hidratação e incubação dos grãos (Gr) através do controle da velocidade (v1) de rotação (r) da unidade de hidratação (UH) e controle da temperatura (T1) até que os grãos (Gr) atinjam o grau de absorção máxima, previamente determinado pelo volume efetivo. No caso específico da soja a temperatura (T1) varia de 0° a 80°C e velocidade (v1) varia de 0 a 30 rpm, até atingir a absorção total do volume efetivo, ou seja, quando o volume residual for igual a zero (Vres=0), correspondendo ao tempo de hidratação máxima para cada condição;
c) tratamento térmico dos grãos (Gr) hidratados com vapor sob pressão (P) em autoclave (AC). No caso de grãos (Gr) de soja, o valor da pressão (P) pode ser de 1kg/cm2, a temperatura (T) de 120 °C e tempo (t) de cinco minutos. Ditas condições extremas do processamento resultaram na manutenção da estrutura física dos grãos (Gr) e nas características sensoriais, nutricionais e funcionais como textura, sabor, cor, etc.;
d) pré-resfriamento e acondicionamento sob congelamento à temperatura (T), preferencialmente de -20° a -40 °C.
[30] O equipamento (20) idealizado para o processamento do método (10) permite a hidratação máxima de grãos (Gr) como soja, feijão, grão-de-bico, ervilha, milho, etc.
Petição 870180018861, de 08/03/2018, pág. 14/26 / 11 e partículas em geral que possuam volume e forma regulares, com soluções aquosas promovendo que os grãos (Gr) mantenham os sólidos solúveis. Dito equipamento (20) é utilizado nas etapas (a) e (b) do método de hidratação (10) e é compreendido por unidade de hidratação (UH) esta, por sua vez, controlada manualmente por painel de controle (22) com controles manuais de regulagem da temperatura (T1) do banho e da velocidade (v1) de rotação do cesto (23), sendo que após a regulagem destas variáveis, o funcionamento do equipamento (20) é automático. Após a conclusão da fase de hidratação dos grãos (Gr) os controles são desligados manualmente.
[31] Dito equipamento (20) pode, também, apresentar controle automático de temperatura, velocidade, ciclos de aquecimento/resfriamento, incubação, pasteurização, ativação/inativação enzimática, reações químicas, etc. incluindo controle remoto através de um aplicativo pela internet.
[32] Dito painel de controle (22) pode apresentar um módulo de controle eletrônico (22a), botão liga/desliga (22b), visor (22c), botões controladores (22d) de temperatura (p1) e botões (22e) controladores de rotação (r).
[33] A unidade de hidratação (UH) é sustentada por pedestal (21) compreendida por um tanque (24) com tampa articulável (24a) onde é instalado um sistema de aquecimento (25) da água ou solução formado por resistência elétrica (25a) conectado ao controle (22d) de temperatura (T1) do painel de controle (22), bem como, o tanque (24) recebe o cesto rotatório (23), o qual é montado num eixo giratório (26a) movimentado por motor (26) este, por sua vez, conectado ao controle (22e) de rotação do painel (22).
[34] Dito cesto rotatório (23) (ver figura 5) é compreendido por uma gaiola (23a) com tampa articulável (23b) providas de bases extremas (23c) onde são instalados mancais (23d) para a montagem do eixo giratório (26a). Na porção interna do cesto (23) pode ser montado um cesto secundário perfurado (28), preferencialmente confeccionado em aço inoxidável e utilizado na etapa (a) de limpeza dos grãos (Gr) ou uma cuba (29), preferencialmente confeccionada em vidro ou acrílico e utilizada na etapa (b) de hidratação dos grãos (Gr).
[35] Dita cuba (29) recebe os grãos (Gr) juntamente com a solução ou água de
Petição 870180018861, de 08/03/2018, pág. 15/26 / 11 maceração cujo volume é previamente calculado, sendo que durante a etapa (b) de hidratação a cuba (29) permanece em rotação permanente em banho no tanque de agua (24) com temperatura (T1) de 0° a 100 °C e velocidade (v1) de rotação de 0 a 30 rpm controladas.
[36] Tanto o cesto (28) como a cuba (29) contém um conjunto de pás divisórias (27) com a função de agitar, misturar e manter a temperatura uniforme no sistema grãos (Gr) e solução aumentando a eficiência da hidratação e reduzindo o tempo do processo.
[37] Os produtos resultantes consistem:
- Grãos hidratados (Gr) à base de legumes e cereais, com alto teor de sólidos solúveis;
- Grãos hidratados (Gr) integrais com alto teor de sólidos solúveis e enriquecidos com micronutrientes - vitaminas, sais, aminoácidos, açúcares, substâncias bioativas solúveis, etc. pigmentos, flavoromas, modificadores de pH, e qualquer produto dos gêneros acima sugeridos com características nutricionais ou sensoriais desejados pelo ‘food designer'.
- Grãos hidratados (Gr) de soja integral pré-cozida resultante da hidratação pelo método (10), equipamento (20) e do tratamento térmico a pressão que contêm todos os sólidos solúveis de ocorrência natural das matérias-primas, entre as quais as substâncias funcionais como as isoflavonas - conjugadas, glicosiladas e livres ou agliconas - obtidas durante a hidratação, incubação e o tratamento térmico, transformadas pela ação das enzimas endógenas (biotransformadas) da soja e pelo efeito térmico sob pressão.
[38] É certo que quando o presente invento for colocado em pratica, poderão ser introduzidas modificações no que se refere a certos detalhes de construção e forma, sem que isso implique afastar-se dos princípios fundamentais que estão claramente substanciados no quadro reivindicatório, ficando assim entendido que a terminologia empregada não teve a finalidade de limitação.
Claims (8)
1) “MÉTODO DE HIDRATAÇÃO DIFERENCIAL CONTROLADA DE GRÃOS ALIMENTÍCIOS COM RETENÇÃO TOTAL DE SÓLIDOS SOLÚVEIS, EQUIPAMENTO PARA HIDRATAÇÃO E PRODUTOS RESULTANTES, mais precisamente trata-se de método (10) e equipamento (20) de hidratação através de processamento por via úmida de matérias-primas de origem vegetal, especialmente, grãos (Gr) como soja, feijão, grão de bico, ervilha, milho, etc. que são hidratados visando o desenvolvimento de alimentos de conveniência saudáveis; caracterizado por método (10) ser compreendido por um conjunto de procedimentos sequenciais e controlados pelo equipamento (20) através de dispositivos eletroeletrônicos de regulagem das variáveis do processamento e do controle automático de temperaturas (T1) de 0° e 100 °C, assim como, velocidade (v1) de 0 a 30 rpm viabilizando a hidratação dos grãos (Gr) por via úmida em tempo (t1) reduzido, obtendo como consequência o aumento da biodisponibilidade, tanto qualitativa pela ativação de enzimas endógenas nas condições otimizadas de hidratação e incubação, como quantitativa pela retenção total das substancias funcionais, além do efeito sinérgico resultante da interação entre todos os componentes nutricionais e funcionais presentes e em quantidades superiores.
2) “MÉTODO DE HIDRATAÇÃO DIFERENCIAL CONTROLADA DE GRÃOS ALIMENTÍCIOS COM RETENÇÃO TOTAL DE SÓLIDOS SOLÚVEIS, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por um conjunto de procedimentos sequenciais controlados, que constituem o método de hidratação (10) ser representado por:
a) seleção, limpeza e lavagem dos grãos (Gr) a serem hidratados com água potável para retirar todo tipo de materiais estranhos aderidos à superfície, tais como terra, areia, etc.; o tempo (t) de lavagem é previamente determinado em função do estado inicial de sujidade dos grãos;
b) hidratação e incubação dos grãos (Gr) através do controle da velocidade (v1) de rotação (r) da unidade de hidratação (UH) e controle da temperatura (T1) até que os grãos (Gr) atinjam o grau de absorção máxima, previamente determinado pelo volume efetivo; no caso específico da soja a temperatura (T1) varia de 0° a 80°C e velocidade
Petição 870180018861, de 08/03/2018, pág. 17/26
2 / 4 (v1) varia de 0 a 30 rpm, até atingir a absorção total do volume efetivo, ou seja, quando o volume residual for igual a zero (Vres=0), correspondendo ao tempo de hidratação máxima para cada condição;
c) tratamento térmico dos grãos (Gr) hidratados com vapor sob pressão (P) em autoclave (AC); no caso de grãos (Gr) de soja, o valor da pressaõ (P) pode ser de 1kg/cm2, a temperatura (T) de 120 °C e tempo (t) de cinco minutos; ditas condições extremas do processamento resultaram na manutenção da estrutura física dos grãos (Gr) e nas características sensoriais, nutricionais e funcionais como textura, sabor, cor, etc.;
d) pré-resfriamento e acondicionamento sob congelamento à temperatura (T), preferencialmente de -20° a -40 °C.
3) EQUIPAMENTO PARA HIDRATAÇÃO”, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por equipamento (20) ser idealizado para o processamento do método (10) para a hidratação máxima de grãos (Gr) como soja, feijão, grão-debico, ervilha, milho, etc. e partículas em geral que possuam volume e forma regulares, com soluções aquosas promovendo que os grãos (Gr) mantenham os sólidos solúveis; dito equipamento (20) é utilizado nas etapas (a) e (b) do método de hidratação (10) e é compreendido por unidade de hidratação (UH) esta, por sua vez, controlada manualmente por painel de controle (22) com controles manuais de regulagem da temperatura (T1) do banho e da velocidade (v1) de rotação do cesto (23), sendo que após a regulagem destas variáveis, o funcionamento do equipamento (20) é automático; após a conclusão da fase de hidratação dos grãos (Gr) os controles são desligados manualmente; dito painel de controle (22) pode apresentar um módulo de controle eletrônico (22a), botão liga/desliga (22b), visor (22c), botões controladores (22d) de temperatura (T1) e botões (22e) controladores de rotação.
4) EQUIPAMENTO PARA HIDRATAÇÃO”, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por equipamento (20) poder apresentar controle automático de temperatura, velocidade, ciclos de aquecimento/resfriamento, incubação, pasteurização, ativação/inativação enzimática, reações químicas, etc. incluindo controle remoto através de um aplicativo pela internet.
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5) EQUIPAMENTO PARA HIDRATAÇÃO, de acordo com as reivindicações 3 e 4, caracterizado por unidade de hidratação (UH) ser sustentada por pedestal (21) compreendida por um tanque (24) com tampa articulável (24a) onde é instalado um sistema de aquecimento (25) da água ou solução formado por resistência elétrica (25a) conectado ao controle (22d) de temperatura (T1) do painel de controle (22), bem como, o tanque (24) recebe o cesto rotatório (23), o qual é montado num eixo giratório (26a) movimentado por motor (26) este, por sua vez, conectado ao controle (22e) de rotação do painel (22); dito cesto rotatório (23) é compreendido por uma gaiola (23a) com tampa articulável (23b) providas de bases extremas (23c) onde são instalados mancais (23d) para a montagem do eixo giratório (26a); na porção interna do cesto (23) pode ser montado um cesto secundário perfurado (28), confeccionado em aço inoxidável para ser (e) utilizado na etapa (a) de limpeza dos grãos (Gr) dentro da cuba de hidratação (29), confeccionada em vidro ou acrílico e utilizada na etapa (b) de hidratação dos grãos (Gr); dita cuba (29) recebe os grãos (Gr) juntamente com a solução ou água de maceração cujo volume é previamente calculado, sendo que durante a etapa (b) de hidratação a cuba (29) permanece em rotação permanente no banho no tanque de agua (24) com temperatura (T1) de 0° a 100 °C e velocidade (v1) de rotação de 0 a 30 rpm controladas; tanto o cesto (28) como a cuba (29) contém um conjunto de pás divisórias (27) com a função de agitar, misturar e manter a temperatura uniforme no sistema grãos (Gr) e solução aumentando a eficiência da hidratação e reduzindo o tempo do processo.
6) PRODUTOS RESULTANTES, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por produto resultante compreender grãos hidratados (Gr) à base de legumes e cereais, com alto teor de sólidos solúveis.
7) PRODUTOS RESULTANTES, de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado por produto resultante compreender grãos hidratados (Gr) integrais com alto teor de sólidos solúveis e enriquecidos com micronutrientes - vitaminas, sais, aminoácidos, açúcares, substâncias bioativas solúveis, etc. pigmentos, flavoromas, modificadores de pH, e qualquer produto dos gêneros acima sugeridos com características nutricionais ou sensoriais desejados pelo 'food designer'.
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8) “PRODUTOS RESULTANTES, de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado por produto resultante compreender grãos hidratados (Gr) de soja integral pré-cozida resultante da hidratação pelo método (10), equipamento (20) e do tratamento térmico a pressão que contêm todos os sólidos solúveis de ocorrência natural das matérias-primas, entre as quais as substâncias funcionais como as isoflavonas - conjugadas, glicosiladas e livres ou agliconas - obtidas durante a hidratação, incubação e o tratamento térmico, transformadas pela ação das enzimas endógenas (biotransformadas) da soja e pelo efeito térmico sob pressão.
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