BR112013007230B1

BR112013007230B1 - processo de cristalização pulverizável, partículas sólidas e uso de partículas sólidas

Info

Publication number: BR112013007230B1
Application number: BR112013007230A
Authority: BR
Inventors: Jan Arends Berend; Michaël BEINDORFF Christiaan; Jozef Maria Janssen Johannes; De Man Teunis
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2018-10-16
Also published as: EP2621286B1; WO2012041682A1; ZA201301932B; US9011951B2; CA2812876C; BR112013007230A2; EP2621286A1; CA2812876A1; US20130192278A1; PL2621286T3

Description

(54) Título: PROCESSO DE CRISTALIZAÇÃO PULVERIZÁVEL, PARTÍCULAS SÓLIDAS E USO DE

PARTÍCULAS SÓLIDAS (51) lnt.CI.: A23D 7/05; A23D 9/04; A23D 9/05 (30) Prioridade Unionista: 29/09/2010 EP 10181979.5 (73) Titular(es): UNILEVER N.V.

(72) Inventor(es): BEREND JAN ARENDS; CHRISTIAAN MICHAÉL BEINDORFF; JOHANNES JOZEF MARIA JANSSEN; TEUNIS DE MAN (85) Data do Início da Fase Nacional: 27/03/2013

1/26 “PROCESSO DE CRISTALIZAÇÃO PULVERIZÁVEL, PARTÍCULAS SÓLIDAS E USO DE PARTÍCULAS SÓLIDAS”

Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a um processo de pulverização criogênico para produzir partículas sólidas e uso de ditas partículas para estruturação de dispersões contendo óleo.

Antecedentes da invenção [002] Dispersões comestíveis compreendendo óleo e agente estruturante são bastante conhecidas no estado da técnica e incluem por exemplo gorduras sólidas compreendendo uma fase gordurosa e água em pastas para espalhar tipo margarinas compreendendo uma fase gordurosa e uma fase aquosa.

[003] A fase gordurosa de margarina e pastas vegetais contínuas comestíveis similares é muitas vezes uma mistura de óleo líquido (i.e. gordura que é liquida sob temperatura ambiente) e gordura que é sólida sob temperatura ambiente. A gordura sólida, também chamada de gordura estruturante ou material prima dura, serve para estruturar a fase gordurosa (sendo o caso, por exemplo, em uma gordura sólida assim como em uma água em solução oleosa) e ajuda a estabilizar a fase aquosa, se for o caso, formando uma rede de cristal de gordura. Para uma margarina ou pasta vegetal, idealmente a gordura estruturante apresenta tais propriedades em que ela se funde ou se dissolve sob temperatura amena. Do contrário, o produto pode apresentar uma sensação na boca pesada e/ou cerosa.

[004] Aspectos importantes de uma pasta vegetal continua como, por exemplo, margarina e pasta de baixo teor de gordura, a pasta de baixo teor de gordura que normalmente compreende de 10 a 40% em peso de uma composição total, são por exemplo dureza, dispersabilidade, a quantidade

2/26 de água liberada após a dispersão (i.e. água livre) e capacidade de tolerar ciclos de temperatura.

[005] O regime de ciclos de temperatura significa que o produto é submetido a temperaturas elevadas e temperaturas baixas (por exemplo, quando o consumidor tira o produto do refrigerador e o leva por algum tempo para cima da mesa para usá-lo). Isso pode apresentar uma influência negativa sobre a estrutura da pasta (como por exemplo, desestabilização da emulsão ou exsudação de óleo).

[006] Em geral, produtos alimentícios contínuos de gordura comestíveis como, por exemplo, margarinas e pastas vegetais contínuas comestíveis similares são preparadas de acordo com processos conhecidos que englobam as seguintes etapas:

[007] 1. mistura do óleo líquido, da gordura estruturante e se for o caso, da fase aquosa sob uma temperatura na qual a gordura estruturante é definitivamente líquida;

[008] 2. resfriamento da mistura sob alto cisalhamento para induzir cristalização da gordura estruturante para criar uma emulsão;

[009] 3. formação de uma rede de cristal de gordura para estabilizar a emulsão resultante e fornece ao produto algum grau de firmeza;

[010] 4. modificação da rede de cristal para produzir a firmeza desejada, conferir plasticidade e reduzir o tamanho da gotícula de água.

[011] Essas etapas normalmente são conduzidas em um processo que envolve equipamento que permite aquecimento, resfriamento e processamento mecânico dos ingredientes, tais como processo tais como o processo com batedores ou o processo votator. O processo com batedores e o processo votator são descritos no documento Ullmans Encyclopedia, Fifth Edition, Volume A 16, páginas 156-158.

3/26 [012] A desvantagem desses processos é que a composição completa (incluindo o óleo líquido, gordura estruturante e se for o caso, a fase aquosa) é submetida a uma etapa de aquecimento e a uma etapa de resfriamento. Isso exige muita energia. Para uma pasta que compreende, por exemplo, 6% em peso da composição inteira (100% em peso) é preciso ser aquecida e resfriada.

[013] Outra desvantagem dos processos conhecidos é que a escolha de gorduras que podem ser praticamente usadas como agente estruturante é ainda limitada. Se o ponto de fusão do agente estruturante for muito alto as propriedades de fusão na boca serão insatisfatórias. Se por um lado o ponto de fusão for muito baixo a estabilidade da emulsão será negativamente afetada. Além disso, a quantidade de ácidos graxos saturados (SAFA) no agente estruturante é usualmente relativamente elevada. Também acido graxo trans pode estar presente. Alguns especialistas têm pedido reduções nesses ácidos graxos para melhorar a saúde cardiovascular.

[014] Alguns consumidores preferem pastas que apresentam uma densidade de energia baixa (por exemplo, produtos que apresentam baixo teor de gordura total) e/ou baixo teor de SAFA, mas ainda apresentam bom perfil nutricional (ao prover, por exemplo, ácidos graxos essenciais tipo omega3 e omega-6).

[015] Outra desvantagem dos processos conhecidos é que o produto pode deteriorar devido às alterações na temperatura causadas pela etapa de aquecimento e de resfriamento.

[016] Processos alternativos foram descritos sendo que a gordura estruturante é adicionada como pó de gordura (i.e. gordura cristalizada) eliminando assim a necessidade de aquecer toda a composição para a temperatura de fusão acima da gordura estruturante.

4/26 [017] O documento patentário EP 1 651 338 A1 descreve um processo para a preparação de uma dispersão comestível como, por exemplo, margarina, sendo que a dispersão é formada pela mistura de óleo, partículas de agente estruturante sólidas e uma fase aquosa e/ou fase sólida. As partículas de agente estruturante apresentam uma estrutura microporosa de partículas de tamanho submícron. Ditas partículas podem ser preparadas utilizando-se um processo de micronização. As partículas apresentam uma estrutura microporosa que pode resultar em pós de densidade aparente baixa. Tais pós não são sempre convenientes para manejar em um ambiente de produção.

[018] O documento patentário EP 1 285 584 A2 descreve um método para produzir uma formulação de produto alimentício que apresenta plasticidade ou firmeza compreendendo ou consistindo em uma dispersão uniforme de gordura sólida cristalina em uma fase oleosa compreendendo a colocação da fase de gordura sólida com uma quantidade mínima da fase oleosa em um estado líquido em um dispositivo de resfriamento que emprega cristalização pulverizável criogênica e, portanto resfriando a gordura fundida com uso de um meio criogênico para executar a cristalização de gordura o mais rapidamente possível. Não são fornecidos maiores detalhes com relação às condições de processo da cristalização pulverizável criogênica.

[019] O documento Food Ingredients and Analysis International Vol. 23 No. 4 páginas 29-30 (2001) descreve gorduras pulverizadas com base na tecnologia criogênica que pode ser usada, por exemplo, em margarinas derramáveis e diferentes tipos de pastas de gordura macia. Porém é mencionado que gorduras pulverizadas podem ser usadas em combinação com óleo líquido, mas para uso ideal esses produtos precisam de uma composição de gordura especialmente preparada que seja cristalizada a partir

5/26 do fundido. Isso produzirá a melhor estrutura da fração de cristal e permitirá uma rede estabilizadora de cristais a serem formados durante o resfriamento.

[020] O documento EP 0 393 963 A2 descreve um método de cristalização criogênica de gordura que introduz uma pulverização direcionada fina para baixo de gordura líquida atomizada na porção superior de uma câmara de mistura enquanto direciona uma pluralidade de jatos finos de líquido criogênico contra a pulverização para baixo de gotículas de gordura líquida. A gordura é pulverizada a uma pressão de aproximadamente 270 kPa (2,7 bar). Não foram fornecidos maiores detalhes com relação às condições de processo da cristalização pulverizável criogênica.

[021] O documento patentário EP 2 181 604 A1 descreve um método de preparação de um pó de gordura adequado para agente estruturante, por exemplo, em margarinas sendo que um agente estruturante compreendendo composição é pulverizado a partir de um recipiente pressurizado em um meio, sendo assim expandido e depois tratado com um agente refrigerante. A diferença de pressão é de 4-40MPs.

Descrição Resumida da Invenção [022] Verificamos que a utilização de pó de gordura para produzir uma pasta vegetal continua como, por exemplo, uma pasta de baixo teor de gordura não pode sempre resultar em uma pasta de qualidade previsível e/ou aceitável para o consumidor em aspectos como, por exemplo, estabilidade, estrutura ou nutrição e depende pelo menos parcialmente da qualidade do pó de gordura.

[023] É um objeto da presente invenção prover pós de gordura comestíveis que podem ser usados para produzir um produto alimentício contínuo de gordura de qualidade previsível, mais especificamente para produzir uma pasta vegetal contínua, como por exemplo uma margarina ou pasta de baixo teor de gordura, de qualidade previsível.

6/26 [024] Outro aspecto da invenção é prover pós de gordura comestíveis que podem ser usados para produzir um produto alimentício contínuo de gordura com propriedades melhoradas tais como dispersabilidade e/ou estabilidade ao calor e/ou dureza, mais especificamente produzir uma pasta contínua vegetal, como, por exemplo, uma margarina ou pasta de baixo teor de gordura com propriedades melhoradas como dispersabilidade e/ou estabilidade ao calor e/ou dureza.

[025] Ainda outro aspecto da invenção é prover pós de gordura que são convenientes para manejar em um ambiente de produção.

[026] Verificamos que um ou mais dos objetos acima é alcançado por partículas sólidas adequadas para estruturar uma dispersão contendo óleo preparada com o uso de um processo de cristalização sob condições específicas de processo.

[027] Correspondentemente em um primeiro aspecto a invenção se refere a um processo de cristalização pulverizável para tornar partículas sólidas adequadas para estruturar uma dispersão contendo óleo.

[028] A invenção também se refere a partículas sólidas obteníveis pelo processo de cristalização pulverizável de acordo com a invenção.

[029] Além disso, a invenção se refere ao uso de partículas sólidas de acordo com a invenção para estruturação de uma dispersão contendo óleo.

[030] Pastas, por exemplo, pastas de baixo teor de gordura, feitas com partículas sólidas adequadas para estruturar uma dispersão contendo óleo de acordo com a invenção apresentam uma estrutura melhor e/ou são mais estáveis, especialmente se a pasta tiver sido submetida a um teste de estabilidade ao calor.

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Descrição Detalhada da Invenção [031] Porcentagem em peso (% em peso) é baseada no peso total da composição desde que não conste indicação diferente. Os termos 'gordura' e 'óleo' são usados de modo intercambiável. Quando aplicável, o prefixo 'líquido' ou 'sólido' é adicionado para indicar se a gordura ou óleo é liquida ou sólida em temperatura ambiente como entendido pelo versado na técnica. O termo 'gordura estruturante' refere-se a uma gordura que é sólida sob temperatura ambiente. Temperatura ambiente é uma temperatura de aproximadamente 20 O.

[032] Uma dispersão é aqui definida como um sistema no qual duas ou mais fases que são insolúveis ou apenas ligeiramente solúveis são distribuídas em outra. A dispersão pode ser uma emulsão, uma suspensão ou espuma ou qualquer combinação desta, ela pode ser de óleo contínua, de água contínua ou bi-contínua. Preferencialmente, a dispersão é de óleo contínua, mais preferencialmente uma emulsão de óleo contínua ou uma suspensão de óleo contínua. Onde uma fase aquosa está presente, ela é preferencialmente uma fase aquosa dispersada.

[033] O processo de cristalização pulverizável para produzir partículas sólidas adequadas para estruturar uma dispersão contendo óleo de acordo com a invenção compreende:

- preparar uma mistura fundida compreendendo um agente estruturante;

- submeter a mistura fundida a uma primeira pressão P1 ;

- expandir dita mistura através da pulverização desta por meio de um orifício para um ambiente que tem uma segunda pressão P2, atomizando assim a mistura fundida; e

- colocar em contato a mistura atomizada fundida com um meio de refrigeração criogênico;

8/26 em que P1 é maior que P2 e em que P1 menos P2 é igual ou superior a 2000 kPa (20 bar).

[034] Verificamos que a cristalização pulverizável sob essas condições específicas de processo provê partículas sólidas que apresentam uma capacidade melhorada de estruturar uma emulsão contendo óleo.

Partículas sólidas [035] As partículas sólidas de acordo com a invenção são pós a uma temperatura de aproximadamente 5 °C. O termo 'pó' é definido como geralmente entendido pelo versado na técnica. As partículas sólidas formam um pó de fluxo livre. Preferencialmente, as partículas sólidas são partículas sólidas comestíveis.

[036] Preferencialmente, as partículas sólidas apresentam uma densidade aparente de fluxo livre a 5 ^SC de pelo menos 100 g/L, como por exemplo, pelo menos 125 g/L. Partículas sólidas com uma densidade aparente mais elevada são preferidas já que elas são convenientes para manejar, especialmente em um ambiente de produção onde, por exemplo, uma configuração compacta da linha de produção é preferida. Portanto, mais preferencialmente a densidade aparente de fluxo livre a 5 °C das partículas sólidas é de pelo menos 150 g/L, como por exemplo, 175 g/L; ainda mais preferencialmente pelo menos 200 g/L, como por exemplo, pelo menos 250 g/L; e ainda mais preferencialmente pelo menos 300 g/L, como por exemplo, pelo menos 350 g/L.

[037] Preferencialmente, as partículas sólidas apresentam uma densidade aparente de fluxo livre a 5 °C, que não ultrapassa 400 g/L, mais preferencialmente não excede 350 g/L e o mais preferencialmente não excede 350 g/L.

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Densidade Aparente de Fluxo Livre (BDo) [038] A densidade aparente de fluxo livre das partículas solidas é medida a 5 °C, de acordo com o seguinte protocolo.

[039] - um cilindro de medição plástico de 1000 ml (largura 64 mm, altura da marcação de 1 litro é de 330 mm), um funil plástico bucal (cônico 15 cm, cilíndrico 2.5 cm) e uma concha metálica são resfriados por pelo menos 1 hora a 5 °C.

[040] O cilindro é colocado em um equilíbrio e o equilíbrio é reajustado para zero.

[041] - o funil é colocado no cilindro e as partículas sólidas, que apresentam uma temperatura de 5 °C, são adicionadas até o cilindro ficar cheio (i.e. 1000 ml) em aproximadamente 3 a 4 conchas.

[042] O funil é cuidadosamente removido de forma a minimizar quaisquer vibrações.

[043] O cilindro com o pó de gordura é pesado. Esse peso é a densidade aparente de fluxo livre das partículas sólidas (i.e. o peso do cilindro com partículas sólidas menos o peso do cilindro vazio).

Agente estruturante [044] As partículas sólidas de acordo com a invenção são adequadas para estruturar uma dispersão contendo óleo. Quando usado para produzir uma pasta, o agente estruturante presente nas partículas sólidas serve para estruturar a pasta provendo pelo menos parte da gordura estruturante para a pasta.

[045] O agente estruturante compreende assim preferencialmente gordura estruturante. Mais preferencialmente o agente estruturante consiste em uma ou mais gorduras estruturantes. Gordura estruturante como comercialmente disponível pode compreender quantidades menores de outros componentes como, por exemplo, monoglicerídeos que

10/26 estão naturalmente presentes e podem igualmente estar presentes nas partículas sólidas.

[046] Adicionalmente a esses componentes naturalmente presentes as partículas sólidas podem compreender componentes adicionais como, por exemplo, emulsificante ou óleo líquido. Naturalmente que é preciso tomar cuidado para evitar que as propriedades das partículas sólidas sejam negativamente afetadas. Por exemplo, a presença de óleo líquido pode afetar a capacidade de formar um pó (por exemplo, pode resultar em um pó grudento ou pó não reconhecível), dependendo da gordura estruturante e do óleo líquido assim como das quantidades destes. Está dentro do alcance do versado na técnica determinar sem sobrecarga indevida o quanto dos componentes adicionais pode estar presente utilizando-se conhecimento geral comum.

[047] Como as partículas sólidas precisam ser adequadas para estruturar uma dispersão contendo óleo, como por exemplo, uma pasta, pode ser preferido não incluir demais componentes adicionais que não adicionam a princípio à capacidade estruturante das partículas sólidas para a capacidade estruturante das partículas sólidas, como por exemplo, proteína e carboidratos. Preferencialmente as partículas sólidas compreendem até 20% em peso de proteína e/ou carboidratos, mais preferencialmente até 15% em peso, ainda mais preferencialmente até 10% em peso, e bem mais ainda preferencialmente até 5% em peso. O mais preferencialmente não estão presentes nem proteínas e nem carboidratos.

[048] As partículas sólidas compreendem gordura estruturante e preferencialmente compreendem pelo menos 80% em peso de gordura estruturante, mais preferencialmente pelo menos 85% em peso, ainda mais preferencialmente pelo menos 90% em peso, ainda mais preferencialmente pelo menos 95% em peso e o mais preferencialmente pelo menos 98% em

11/26 peso. O mais preferencialmente as partículas sólidas consistem essencialmente em gordura estruturante.

[049] Preferencialmente as partículas sólidas são um pó de gordura comestível.

[050] A gordura estruturante pode ser uma gordura simples ou uma mistura de diferentes gorduras. A gordura estruturante pode ser de origem vegetal, animal ou marinha. Preferencialmente, pelo menos 50% em peso da gordura estruturante (com base em uma quantidade total de gordura estruturante) é de origem vegetal, mais preferencialmente pelo menos 60% em peso, ainda mais preferencialmente pelo menos 70% em peso, ainda bem mais preferencialmente pelo menos 80% em peso, bem mais preferencialmente pelo menos 90% em peso e ainda bem mais preferencialmente pelo menos 95% em peso. O mais preferencialmente, a gordura estruturante consiste essencialmente em gordura estruturante de origem vegetal.

[051] Para otimizar a capacidade estruturante e/ou impressão da pasta na boca são preferidas gorduras estruturante com um teor determinado de sólidos. Portanto, a gordura estruturante quando presente nas partículas sólidas apresenta preferencialmente um teor de gordura sólida N10 de 50% a 100%, N20 de 26% a 95% e N35 de 5% a 60%.

[052] A gordura estruturante como presente nas partículas sólidas apresenta um teor de gordura sólida N10 selecionado da lista consistindo de 45% a 100%, 55% a 90% e 65% a 85%, N20 selecionado da lista consistindo de 25% a 80%, 40% a 70% e 45% a 65%, N35 selecionado da lista consistindo de 0,5% a 60%, 0,5% a 20%, 0,5% a 14%, 15% a 50% e 30% a 45%.

[053] Perfis de teor de gordura sólida preferidos da gordura estruturante como presente nas partículas sólidas são:

N10 de 45% a 100%, N20 de 25% a 80% e N35 de 0.5% a 60%;

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Ν10 de 55% a 90%, Ν20 de 40% a 70% e N35 de 0.5% a 20%;

N10 de 55% a 90%, N20 de 40% a 70% e N35 de 15% a 50%;

N10 de 65% a 85%, N20 de 45% a 65% e N35 de 0.5% a 14%; e

N10 de 65% a 85%, N20 de 45% a 65% e N35 de 30% a 45%.

Cristalização pulverizável criogênica [054] As partículas sólidas de acordo com a invenção são preparadas mediante:

- preparar uma mistura fundida compreendendo o agente estruturante;

- submeter a mistura fundida a uma primeira pressão P1;

- expandir dita mistura mediante pulverização da mesma através de um orifício para um ambiente que tem uma segunda pressão P2, atomizando assim a mistura fundida; e

- colocar em contato a mistura fundida atomizada com um meio de resfriamento criogênico.

[055] A mistura fundida compreende o agente estruturante e se for o caso, os outros ingredientes que formam a partícula sólida. A mistura fundida pode incluir auxiliares de processamento. Porém, tais auxiliares de processamento não estarão presentes nas partículas sólidas formadas ou pelo menos estarão basicamente ausentes. Auxiliares de processamento conhecidos são, por exemplo, gás dissolvido ou dispersado para modificar a viscosidade da mistura fundida para ajudar o processo de pulverização. Preferencialmente a mistura fundida não contém auxiliares de processamento e consiste no agente estruturante e se for o caso nos outros ingredientes que formam a partícula sólida.

[056] A mistura fundida é preparada por submetê-la a elevadas temperaturas. A temperatura da mistura fundida deve ser tal que a mistura possa ser pulverizada através de um orifício. Preferencialmente a temperatura

13/26 é tal que basicamente todos os agentes estruturantes estão em um estado líquido.

[057] A mistura fundida é submetida a uma primeira pressão P1 e expandida por pulverização através de um orifício para um ambiente que tem uma segunda pressão P2, atomizando assim a mistura fundida. P1 é maior do que P2. Preferencialmente P2 é igual à pressão atmosférica e preferencialmente é de aproximadamente 100 kPa (1 bar). Verificamos que a adequabilidade das partículas sólidas para estruturação de uma dispersão contendo óleo depende da diferença de pressão P1 menos P2. Essa diferença de pressão deve ser igual ou maior do que 2000 kPa (20 bar) (i.e. P1 menos P2 deve ser de pelo menos 2000 kPa (20 bar)). Diferenças de pressão menores resultam em partículas sólidas que não são adequadas ou são menos adequadas para estruturar uma dispersão contendo óleo.

[058] Preferencialmente P1 menos P2 é igual ou maior do que 2500 kPa (25 bar), mais preferencialmente igual ou maior do que 4000 kPa (40 bar), ainda mais preferencialmente igual ou maior do que 5500 kPa (55 bar), bem mais ainda preferencialmente igual ou maior do que 7000 kPa (70 bar), e mais ainda preferencialmente igual ou maior do que 8500 kPa (85 bar), ainda mais preferencialmente igual ou maior do que 10000 kPa (100 bar) e ainda mais preferencialmente igual ou maior do que 15000 kPa (150 bar).

[059] Preferencialmente P1 menos P2 é inferior a 30000 kPa (300 bar), mais preferencialmente inferior a 25000 kPa (250 bar), ainda mais preferencialmente inferior a 20000 kPa (200 bar) e ainda mais preferencialmente inferior a 15000 kPa (150 bar).

[060] A mistura fundida atomizada fica em contato com um meio de resfriamento criogênico cristalizando assim o agente estruturante. Com a colocação em contato da mistura fundida atomizada com um meio de resfriamento criogênico a mistura fundida atomizada é rapidamente convertida

14/26 em partículas sólidas. Meio de resfriamento criogênico é definido como um líquido com uma temperatura abaixo de menos 150 °C. Preferencialmente, o meio de resfriamento criogênico é nitrogênio líquido.

[061] Para otimizar a conversão da mistura fundida atomizada em partículas sólidas preferencialmente a mistura fundida atomizada é pulverizada em um campo de meio de resfriamento criogênico. O campo de meio de resfriamento criogênico pode, por exemplo, ser criado mediante introdução do criogênico através de um anel pulverizador em um ângulo para baixo em um padrão de pulverização cônico que converge no vapor de mistura fundida atomizada.

[062] Verificamos que as partículas sólidas obtidas pelo processo de acordo com a invenção apresentam propriedades únicas que são diferentes das propriedades de partículas sólidas obtidas ao se utilizar condições de processo conhecidas. Sem nos limitarmos à teoria pode ser que as condições de processo específicas resultem em partículas sólidas com uma estrutura física única. Portanto, a invenção também se refere a partículas sólidas obteníveis pelo processo de cristalização pulverizável de acordo com a invenção.

Estruturação de dispersões contendo óleo [063] Dispersões contendo óleo, como por exemplo, feitas com partículas solidas obteníveis pelo processo de acordo com a invenção mostram propriedades melhoradas como, por exemplo, dureza, dispersabilidade, ausência de água livre após dispersabilidade e capacidade de tolerar ciclos de temperatura.

[064] Portanto em ainda outro aspecto a invenção refere-se ao uso das partículas sólidas de acordo com a invenção para estruturação de uma dispersão contendo óleo.

15/26 [065] Preferencialmente a dispersão é uma dispersão comestível. Preferencialmente a dispersão também compreende uma fase aquosa e mais preferencialmente a dispersão é uma emulsão água em óleo compreendendo de 5% a 80% em peso de gordura, preferencialmente de 10% a 60% em peso e mais preferencialmente de 20% a 40% em peso. Preferencialmente a emulsão é uma pasta vegetal continua.

[066] A quantidade de partículas sólidas usadas para estruturação de uma dispersão contendo óleo é adequadamente escolhida de forma que a estruturação necessária (i.e. dispersão estável como, por exemplo, uma emulsão estável). Naturalmente que a quantidade de partículas sólidas depende da quantidade de gordura estruturante nas partículas sólidas e a quantidade desejada de gordura estruturante no produto total. Preferencialmente a quantidade de gordura estruturante sobre a quantidade total é de 1% a 20% em peso, mais preferencialmente de 2% a 15% em peso e ainda mais preferencialmente de 4% a 12% em peso.

[067] Um processo adequado é, por exemplo, um processo para a preparação de uma pasta continua de gordura comestível compreendendo uma fase aquosa, que compreende as etapas de:

a. mistura de pó de gordura e óleo, sendo que o pó de gordura compreende gordura estruturante para prover uma pasta;

b. provisão de uma fase aquosa;

c. mistura da pasta e fase aquosa para formar uma emulsão contínua de óleo;

sendo que o pó de gordura são partículas sólidas comestíveis de acordo com a invenção.

[068] Preferencialmente a pasta é mantida a uma temperatura igual ou abaixo de 25 °C, e a fase aquosa é resfriada antes da mistura de modo

16/26 que a temperatura da mistura de pasta e fase aquosa seja mantida igual ou abaixo de 25 °C.

[069] Outro processo adequado é, por exemplo, um processo para a preparação de uma pasta contínua de gordura comestível compreendendo uma fase aquosa compreendendo as etapas de:

a. provisão de uma fase aquosa contendo todos os ingredientes exceto para o pó de gordura comestível;

b. mistura da fase aquosa e do pó de gordura comestível para formar uma emulsão contínua;

[070] Preferencialmente, a fase aquosa é resfriada antes da mistura de modo que a temperatura da mistura do pó de gordura comestível e fase aquosa seja mantida igual ou abaixo de 25 °C.

[071] Preferencialmente a pasta compreende de 5% a 50% em peso de gordura, mais preferencialmente de 10% a 35% em peso e o mais preferencialmente de 15% a 30% em peso.

[072] O óleo na pasta ou na fase aquosa é líquido e pode ser óleo simples ou uma mistura de diferentes óleos, e pode compreender outros componentes. Preferencialmente pelo menos 50% em peso do óleo (com base na quantidade total de óleo) são de origem vegetal, mais preferencialmente pelo menos 60% em peso, ainda mais preferencialmente pelo menos 70% em peso, ainda mais preferencialmente pelo menos 80% em peso, ainda mais preferencialmente pelo menos 90% em peso e ainda bem mais preferencialmente pelo menos 95% em peso. O mais preferencialmente o óleo consiste basicamente em óleo de origem vegetal.

[073] A invenção é agora ilustrada pelos seguintes exemplos não restritivos.

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Exemplos [074] As partículas sólidas devem ser analisadas dentro de 4 semanas 4 após produção e se armazenadas, devem ter sido armazenadas a uma temperatura de 5 °C ou menos. O pó de gordura pode não ser submetido a temperaturas acima de 5 °C para evitar modificação das partículas sólidas. As partículas sólidas podem não ser submetidas a vibrações extensivas ou similar para evitar a densidade de fluxo livre do pó a ser afetado como adequadamente conhecido pelo versado na técnica.

Valor Stevens [075] Valores Stevens fornecem uma indicação sobre a dureza (também chamada de firmeza) de um produto. O valor Stevens é determinado de acordo com o seguinte protocolo.

[076] Produtos recém preparados são estabilizados a 5 °C. A dureza do produto é medida com o pnetrômetro Stevens (Brookfield LFRA Texture Analyser (LFRA 1500), ex Brookfield Engineering Labs, UK) equipado com uma sonda de aço inoxidável com um diâmetro de 6,35 mm e operado no modo normal. A sonda é empurrada no produto a uma velocidade de 2 mm/s, uma força de gatilho de 5g de uma distância de10 mm. A força exigida é lida de um display digital e é expressa em g.

Dispersabilidade [077] Dispersabilidade é determinada de acordo com o seguinte protocolo.

[078] Uma faca de paleta flexível para espalhar uma pequena quantidade da pasta sobre o papel livre de gordura. A tela dispersante é analisada de acordo com a oxidação superficial padronizada. Uma pontuação de 1 representa um produto homogêneo e suave sem quaisquer efeitos, uma pontuação de 2 refere-se ao mesmo produto, mas agora com pequenos comentários como ligeiramente não homogêneo ou alguns vacúolos, uma

18/26 pontuação de 3 refere-se ao nível onde defeitos se tornam quase sempre inaceitáveis, como umidade perdida ou aspereza durante dispersão. Um apontuação de 4 ou refere-se a produtos inaceitáveis onde o 4 refere-se a um produto que ainda apresenta algumas propriedades de espalhamento, mas um nível inaceitável de defeitos.

ÁGUA LIVRE [079] Após espalhamento de uma amostra de uma pasta vegetal, a estabilidade da emulsão após o espalhamento é determinada pelo uso de um papel indicador (Wator, ref 906 10, ex Machery-Nagel, DE) que desenvolve nódoas pretas onde água livre é adsorvida.

[080] Um produto estável não libera qualquer água e o papel não se altera.

[081] Produtos muito instáveis liberam água livre e isso é indicado por nódoas pretas no papel.

[082] Uma escala de seis pontos é utilizada para quantificar a qualidade de pasta vegetal (DIN 10 31 1):

- 0 (zero) é um produto muito estável e bom;

- 1 (um) está mostrando alguma umidade perdida (uma ou duas nódoas, ou o papel muda um pouco de cor como um todo);

- 2 (dois) como definido em um, mas mais pronunciado;

- 3 (três) como um, mas em um nível em grande parte inaceitável;

- 4 (quatro) papel indicador está quase que totalmente mudando para uma cor mais escura;

- 5 (cinco) o papel muda completamente e muito rapidamente para o nível máximo de intensidade de cor.

[083] Pastas com uma pontuação de 4 ou 5 são rejeitadas quanto à sua estabilidade. Pastas com uma pontuação de 0 ou 1 mostram uma qualidade aceitável com relação à água livre.

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Distribuição de tamanho de gotícula de água de pastas (D3,3 medição) [084] A terminologia normal para Ressonância Magnética Nuclear (NMR) é usada por todo esse método. Com base nesse método os parâmetros D3,3 e exp(o) de uma distribuição de tamanho de gotícula de água lognormal poderá ser determinada. O D3,3 é o diâmetro de gotícula médio ponderado pelo volume e σ é o desvio padrão do logaritmo do diâmetro de gotícula.

[085] O sinal NMR (altura do eco) dos prótons da água em uma emulsão de óleo utilizando-se uma sequência de 4 pulsos de frequência de rádio na presença (altura de eco E) e ausência (altura de eco E*) dos dois pulsos de gradiente de campo magnético como uma função do poder de gradiente. Os prótons de óleo são suprimidos na primeira parte da sequência através de um filtro de relaxação. A razão (R=E/E*) reflete a extensão de restrição da mobilidade translacional das moléculas de água nas gotículas de água e, portanto é uma medida do tamanho de tamanho de gotícula de água. Através de um procedimento matemático - que usa a distribuição de tamanho de gotícula log-normal - os parâmetros da distribuição de tamanho de gotícula de água D3,3 (diâmetro médio geométrico ponderado pelo volume) e σ (amplitude de distribuição) são calculados.

[086] Um magneto Bruker com um campo de 0,47 Tesla (20 MHz de frequência de próton) com uma folga de ar de 25 mm é usado (NMR Spectrometer Bruker Minispec MQ20 Grad, ex Bruker Optik GmbH, DE).

[087] O tamanho de gotícula da pasta é medido, de acordo com o procedimento acima descrito de uma pasta estabilizada a 5 °C logo após uma a produção por uma semana. Isso fornece o D3,3 após estabilização a 5 °C.

[088] O tubo que contém a pequena quantidade de produto de 0,66g é em seguida armazenado por aproximadamente 20 horas a 30 °C, sendo feita em seguida a estabilização a 5 °C por pelo menos uma hora.

20/26 [089] O tamanho de gotícula é em seguida medido, fornecendo o D3,3 após teste de estabilidade ao calor a 30 °C e re-estabilização a 5 °C.

Medições de Teor de Gordura Sólida (SFC) [090] O teor de gordura sólida (SFC) nesta descrição e reivindicações é expresso como valor N conforme definido em Fette, Seifen Anstrichmittel 80 180-186 (1978). O perfil de estabilização aplicado é aquecimento a uma temperatura de 80 °C, mantendo o óleo por pelo menos 10 minutos a 60 °C ou mais, mantendo o óleo por 1 hora a 0 °C e depois 30 minutos na temperatura de medição.

Preparação de partículas sólidas [091] Partículas sólidas foram preparadas por cristalização pulverizável criogênica utilizando-se a seguinte configuração e de acordo com o protocolo como abaixo. Os resultados podem ser encontrados na tabela 1.

[092] As partículas sólidas foram feitas com ines48 como a gordura estruturante. inES48 é uma mistura interesterificada de 65% de estearina de óleo de palma fracionada com um valor de iodo de 14 e 35% de óleo de caroço de palma.

Configuração de cristalização pulverizável [093] A figura 1 é uma representação esquemática da configuração de cristalização pulverizável contendo: uma autoclave (1) de aproximadamente 600 ml conectado a um orifício (2) (ex bocal Spray Systems SK, núcleo 80, inserto 16); um recipiente de expansão (3) de aproximadamente 0,25 m³ com um gás de escape (4) provido de um filtro para evitar que partículas sólidas escapem; um anel pulverizador tubular (5) que apresenta um diâmetro de tubo interno de 8,8 mm e um diâmetro de anel de 20,5 cm com 8 furos equidistantes de 1.4 mm de diâmetro, os sprays são direcionados na direção da mistura líquida atomizada (6) em um ângulo para baixo de 45° com relação ao plano horizontal; nitrogênio líquido (LN2) é levado para dentro do

21/26 anel pulverizador tubular pela entrada (7); o anel pulverizador apresenta uma válvula de saída (8) para promover rápido preenchimento; as partículas sólidas são coletadas em reservatório (9).

Partículas sólidas [094] Aproximadamente 300g de gordura estruturante fundida foram colocados na autoclave que foi termoestatizado a aproximadamente 60 °C. A autoclave foi em seguida pressurizada para obter a pressão alvo P1 com nitrogênio comprimido (N2).

[095] A válvula de saída do anel pulverizador foi aberta para iniciar o fluxo LN2. Assim que o anel foi preenchido a válvula de saída ficou praticamente fechada para forçar uma pulverização constante de LN2 através dos furos no recipiente de expansão.

[096] Quando a temperatura no recipiente de expansão alcançou aproximadamente menos 140 °C, a válvula entre a autoclave e o orifício foi aberta para iniciar a pulverização da gordura (i.e. atomização da mistura de gordura fundida).

[097] O recipiente de expansão manteve-se sob pressão atmosférica (P2). A temperatura no recipiente de expansão foi monitorada durante a pulverização e foi sempre abaixo de menos 120 °C.

Tabela 1, partículas sólidas

Exemplo	Pressão antes orifício(PI) kPa (bar)	Densidade aparente de fluxo livre (g/L)
C-1	500 kPa (5 bar)	560
C-2	600 kPa (6 bar)	555
C-3	1800 kPa(18bar)	435
1	2500 kPa (25 bar)	350
2	10000 kPa(100 bar)	Não medido

Preparação de pastas

22/26 [098] Pastas com uma composição conforme na tabela 2 foram feitas de acordo com os métodos conforme abaixo descritos utilizando-se as partículas sólidas dos exemplos C1- C3, 1 e 2.

Tabela 2, composição de passa vegetal

	Composição (partes)
FASE AQUOSA
Água	69.497
Cloreto de sódio	0.250
Ácido cítrico (pH = 4.5)	0.003
TOTAL	69.750
FASE OLEOSA
Oleo de girasol	25.660
Partículas comestíveis	4.240
Emulsificantes (Dimodan HP)	0.100
Colorante	0.150
Aromatizante	0.100
TOTAL	30.250

Mistura de mono/diacilglicerídio molecularmente destilada derivada de óleo de palma totalmente endurecido (90% de monoglicerídeo) ex Danisco, DK.

Tabela 3, pastas e partículas sólidas usadas

^w--” - Exemplo de pasta no.	Exemplo de partículas sólidas no.	Pastas processo usado
C-1	C-1	A
C-2	C-2	B
C-3	C-3	B
1	1	A
2	2	B

Processo de pasta A [099] Para cada um do exemplo 1 e exemplo comparativo C-1, 5 kg de pasta foram preparados como segue.

[0100] (1) todos os ingredientes de fase aquosa (a água sob uma temperatura de 15 °C), as partículas comestíveis (i.e. pó de gordura), colorante, sabor e 23.660 partes de óleo de girassol (com uma temperatura de 8 °C) foram misturados em uma gamela de armazenamento (conectada com um

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Huber cryostat modelo HS40 para resfriar a mistura de ingrediente) de um homogeneizador (FrymaKoruma type MZM / VK-7 equipado com um loop de refluxo).

[0101] (2) a mistura foi des-aerada a 10 kPa (100 mbar) durante agitação.

[0102] (3) homogeneização de velocidade total utilizando-se o loop de refluxo, foi realizada por aproximadamente um minuto até uma temperatura de aproximadamente 19 °C ter sido alcançada.

[0103] (4) uma solução concentrada do emulsificante fundido no resíduo do óleo de girassol (aproximadamente 60 °C) foi adicionada. A homogeneização foi iniciada novamente até uma temperatura final de aproximadamente 24 Ό ter sido alcançada.

[0104] (5) águas homogêneas em emulsões de óleo foram obtidas e amostras foram escoadas.

[0105] As amostras foram armazenadas a 5 °C.

Processo de Pastas B [0106] Para cada um de exemplo 2 e exemplos comparativos C2 e C-3, 10 kg de pasta foram preparados como segue.

[0107] Primeiramente uma pasta de gordura foi preparada seguida pela fase aquosa. A pasta e fase aquosa foram misturadas em um sistema de mistura continuamente operante utilizando-se duas bombas de alimentação, com bombeamento de ambas correntes juntas na razão exigida para dentro de um misturador de pinos com um volume de 75 ml, operando a 2800 rotações por minuto (vide tabela 4 para maiores detalhes).

[0108] Águas homogêneas em emulsões de óleo foram obtidas.

[0109] Pasta de gordura:

[0110] (1) Primeiramente 23.66 partes do óleo de girassol de 18 °C foram adicionadas à gamela de armazenamento (conectada a um Huber

24/26 cryostat modelo HS40 para resfriar a mistura de ingrediente) de um homogeneizador (FrymaKoruma type MZM / VK-7 equipado com um loop de refluxo) e resfriado a 18 °C. Uma solução concentrada do emulsificante fundido no resíduo do óleo de girassol (aproximadamente 60 °C) foi adicionada seguida pelas partículas comestíveis (i.e. pó de gordura).

[0111] (2) a mistura foi agitada e des-aerada por aproximadamente 10 minutos seguida pela adição do colorante e aromatizante.

[0112] (3) a mistura foi homogeneizada por aproximadamente 1 a 2 minutos sob 10 kPa (100 mbar) de vácuo via o refluxo até uma temperatura de aproximadamente 23 °C ter sido alcançada.

[0113] (4) o refluxo via o homogeneizador foi parado e a massa foi agitada sob vácuo constante até a temperatura de aproximadamente 17 °C.

[0114] (5) a pasta de gordura foi tirada e derramada no tanque de alimentação de gordura da linha de produção de pastas. O tanque de alimentação de gordura era um pequeno funil de aproximadamente 0,5 L, montado no topo da abertura de entrada da bomba de pasta. O diâmetro de tubo de entrada (ca. 20 mm) da bomba foi suficientemente grande para facilitar o fluxo da massa viscosa da corrente de entrada.

Preparação de Fase Aquosa:

[0115] A fase aquosa foi preparada mediante adição do sal à água fria de aproximadamente 18 °C, seguida pelo ajuste do pH com ácido cítrico. A fase aquosa resultante foi derramada em um tanque de aço inoxidável de parede dupla equipado com um agitador e termoestatizado a 18 °C.

Produção de Pastas:

[0116] As pastas foram preparadas pelo bombeamento do conteúdo do tanque de alimentação de gordura e do tanque de alimentação de fase aquosa a taxas de 4.32 e 9.95 kg por hora respectivamente, via uma

25/26 junção em um agitador de pinos de aço inoxidável de parede dupla de 75 ml com duas fileiras de pinos de estator e rotor.

[0117] Primeiramente a fase gordurosa foi bombeada nesse sistema para preenchê-lo totalmente. Depois ambas as fases foram bombeadas no sistema simultaneamente na razão exigida utilizando-se 2 bombas mohno (Hanning Co.). Após o ponto de junção a mistura foi bombeada a aproximadamente 14.3 kg/h no agitador de pinos, que resulta em um tempo de permanência de 19 segundos no agitador. O agitador de pinos foi termoestatizado a aproximadamente 21 °C e operado a 2800 rpm.

[0118] O produto final foi preenchido em tubos plásticos de 150 ml e armazenado a 5 O.

Tabela 4, condições de processamento para pastas do exemplo 2 de pasta e

EXEMPLOS DE PASTA COMPARATIVOS C-2 E C-3

Ex.	Fluxo fase Oleosa	Fluxo fase aquosa	Temp. fase oleosa #	Temp. fase aquosa #	Temp, agitador de pinos ligado (°C)	Temp, agitador desligado (Ό)
	(kg/hr)	(kg/hr)	(°C)	(Ό)

O produto final foi preenchido em tubos plásticos de 150 ml e armazenado a 5 °C.

C-2	4.32	9.95	20	18	23.3	24.2
C-3	4.32	9.95	20	18	22.8	24.2
2	4.32	9.95	20	18	24.5	24.8

# conforme medido no tanque de alimentação.

Resultados [0119] A dureza, dispersabilidade, água livre e o tamanho de gotícula (D3,3) após estabilização a 5 °C, assim como após um teste de estabilidade ao calor a 30 °C e re-estabilização a 5 °C foram determinadas para cada uma das pastas de acordo com os métodos conforme acima descrito. Os resultados estão resumidos na tabela 5.

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Tabela 5, Análises de Pastas

Ex.	Dureza	Dispersabilidade	Água livre	D3,3 5 graus Celsius @	D3,3 30/5 graus Celsius @@
C-1	74	4.5	5	nm	Água livre
C-2	64	4.5	5	29.1	Água livre
C-3	137	3	4	8.6	20.2
1	130	1.5	0	4.2	12.4
2	152	1.5	0.5	8.5	18.6
nm - não	Medido

@ D3,3 determinado após estabilização a 5 °C.

@@ D3,3 determinado após um teste de estabilidade ao calor a 30 °C e reestabilização a 5 °C [0120] Pastas foram preparadas com partículas sólidas preparadas utilizando-se a cristalização pulverizável de acordo com a invenção (exemplos 1 e 2) apresentam propriedades melhores.

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Claims

Reivindicações

1. PROCESSO DE CRISTALIZAÇÃO PULVERIZÁVEL, para produzir partículas sólidas adequadas para estruturar uma dispersão contendo óleo, caracterizado pelo fato de que compreende:

- preparar uma mistura fundida compreendendo um agente estruturante;

- submeter a mistura fundida a uma primeira pressão P1;

- expandir dita mistura mediante pulverização da mesma através de um orifício para um ambiente que tem uma segunda pressão P2, atomizando assim a mistura fundida; e

- colocar em contato a mistura fundida atomizada com um meio de resfriamento criogênico;

em que P1 é maior que P2 e em que P1 menos P2 é igual ou superior a 2000 kPa (20 bar).
2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente estruturante compreende gordura estruturante, preferencialmente o agente estruturante consiste em uma ou mais gorduras estruturantes.
3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a gordura estruturante tem um teor de gordura sólida N10 de 50% a 100%, N20 de 26% a 95% e N35 de 5% a 60%.
4. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as partículas sólidas são um pó de gordura comestível.
5. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que as partículas sólidas compreendem pelo menos 80% em peso de gordura estruturante, preferencialmente pelo menos 85% em peso, mais preferencialmente pelo menos 90% em peso, ainda mais

2/3 preferencialmente pelo menos 95% em peso, mais ainda preferencialmente pelo menos 98% em peso e muito mais ainda preferencialmente consiste essencialmente em gordura estruturante.
6. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que P1 menos P2 é igual ou superior a 2500 kPa (25 bar), preferencialmente 4000 kPa (40 bar), mais preferencialmente 5500 kPa (55 bar), ainda mais preferencialmente 7000 kPa (70 bar), mais ainda preferencialmente 8500 kPa (85 bar) e muito mais ainda preferencialmente 10000 kPa(100 bar).
7. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o meio de resfriamento criogênico é nitrogênio líquido.
8. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a mistura fundida atomizada é pulverizada em um campo de meio de resfriamento criogênico.
9. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que as partículas sólidas têm uma densidade aparente de fluxo livre a 5 °C de pelo menos 100 g/L, preferencialmente pelo menos 150, mais preferencialmente pelo menos 200 e ainda mais preferencialmente pelo menos 300.
10. PARTÍCULAS SÓLIDAS, caracterizadas pelo fato de que são obtidas por um processo conforme definido em uma das reivindicações 1 a 9.
11. USO DE PARTÍCULAS SÓLIDAS, conforme definidas na reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que é para estruturar uma dispersão contendo óleo.
12. USO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a dispersão compreende ainda uma fase aquosa.

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13. USO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a dispersão é uma emulsão água em óleo, compreendendo de 5% a 80% em peso de gordura, preferencialmente de 10% a 60% em peso e mais preferencialmente de 20% a 40% em peso.
14. USO, de acordo com uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que a dispersão é uma dispersão comestível.

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