BR112018009246B1

BR112018009246B1 - Produto alimentício e seu processo de produção, partículas porosas amorfas, seu uso e seu processo de produção

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Publication number: BR112018009246B1
Application number: BR112018009246-0A
Authority: BR
Inventors: Rodolfo De Acutis; Andrew Steven Whitehouse; Laurent FORNY; Vincent Daniel Maurice Meunier; Marina Dupas-Langlet; Julien Philippe Nicolas Mahieux
Original assignee: Société Des Produits Nestlé S.A
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2022-05-03
Also published as: CA3003624C; CA3003630C; MX2018006380A; CA3003630A1; US20210204579A1; AU2016361838A1; WO2017093309A1; US11213043B2; RU2018123521A; US11357240B2; CN108347961B; ECSP18037686A; RU2018123521A3; US11730175B2; RU2018123587A; CA3003624A1; EP3383194A1; CL2018001314A1; MX2018006451A; RU2733296C2

Abstract

PARTÍCULAS POROSAS AMORFAS PARA REDUÇÃO DE AÇÚCAR EM ALIMENTOS. A presente invenção refere-se a partículas porosas amorfas que compreendem açúcar, um agente avolumador e um tensoativo, tendo uma porosidade fechada entre 20 e 60%. Aspectos adicionais da invenção referem-se a um produto alimentício que compreende as partículas porosas amorfas; a um processo de produção das partículas porosas amorfas e de um produto de confeitaria à base de gordura contendo as mesmas; e ao uso das partículas porosas amorfas como substitutas de açúcar a granel em produtos alimentícios, como produtos de confeitaria à base de gordura, por exemplo, chocolate.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção se refere a partículas porosas amorfas que compreendem açúcar, um agente avolumador e um tensoativo, com uma porosidade fechada entre 20 e 60%. Aspectos adicionais da invenção se referem a um produto alimentício que compreende as partículas porosas amorfas; um processo de produção das partículas porosas amorfas e de um produto de confeitaria à base de gordura contendo as mesmas; e ao uso das partículas porosas amorfas como substitutas de açúcar a granel em produtos alimentícios, como produtos de confeitaria à base de gordura, por exemplo, chocolate.

Antecedentes da Invenção

[0002] Qualquer discussão da técnica anterior ao longo do relatório descritivo não deve, de forma alguma, ser considerada como admissão de que tal técnica anterior é amplamente conhecida ou que faz parte do conhecimento comum e geral no campo da técnica.

[0003] O crescente interesse na redução da ingestão de açúcar na dieta por consumidores preocupados com a saúde levou a uma forte demanda por produtos alimentícios com menos açúcares. O açúcar, entretanto, é um ingrediente alimentício-chave que, além de conferir doçura natural a produtos alimentícios, também funciona para dar volume e, portanto, desempenha um papel significativo na estrutura, no volume e no paladar do produto alimentício acabado.

[0004] O açúcar é um adoçante de ocorrência natural que, conforme anteriormente mencionado, fornece a doçura a produtos alimentícios que os consumidores desejam, mas também é altamente calorífico e, portanto, existe uma necessidade importante de alternativas de adoçantes mais saudáveis, não calóricos ou de baixa caloria. Tem havido muitas abordagens que são bem conhecidas na técnica envolvendo a substituição ou a redução de açúcares em produtos alimentícios, como, por exemplo, o uso de adoçantes artificiais para substituir o açúcar natural. Mais particularmente, por exemplo, para produtos de confeitaria à base de gordura, como chocolate, muitas tentativas têm sido feitas para fornecer um substituto para o açúcar com o uso de alcoóis ou polióis de açúcares reduzidos. Outras abordagens incluíam o uso de agentes avolumadores como, fibras não calóricas ou de baixa caloria para substituir o açúcar em composições de chocolate. Essas abordagens, entretanto, têm desvantagens associadas; por exemplo, é bem conhecido que os polióis têm efeitos laxativos indesejáveis, e, além disso, esses adoçantes artificiais não são bem percebidos pelos consumidores que têm uma preferência por produtos "clean label" (sem ou isentos de certos aditivos ou conservantes). Há também certas desvantagens relacionadas ao uso de agentes avolumadores para substituir açúcares em produtos alimentícios, isto é principalmente o impacto indesejável associado sobre a doçura, geralmente, uma redução na doçura.

[0005] Dessa forma, é geralmente bem conhecido pelos versados na técnica de fabricação de alimentos que a substituição ou redução de açúcares em uma composição alimentícia geralmente afeta negativamente o sabor e outros componentes de sabor. Por exemplo, os substitutos de açúcar podem ser mais lentos para se iniciar a percepção de doçura e mais longos em duração em comparação com o açúcar natural e, portanto, alteram o equilíbrio de sabor de uma composição alimentícia.

[0006] Além disso, substitutos de açúcar podem não proporcionar um sabor doce como o açúcar natural, e podem também apresentar sabores residuais metálico, refrescante, adstringente, semelhante à alcaçuz e amargo.

[0007] Em um outro exemplo, a aplicação das soluções da técnica anterior conforme anteriormente mencionado para produtos de confeitaria à base de gordura também pode resultar em desvantagens similares. Por exemplo, o uso de agentes avolumadores como fibras em composições de chocolate leva a um retrogosto amargo e adiciona um volume indesejável à mistura, resultando em um aumento na viscosidade da mistura. Isso, por sua vez, dificulta a execução do pós- processamento padrão da mistura, como cobertura e modelagem, que são etapas essenciais para a obtenção de um produto de chocolate acabado.

[0008] Dessa forma, permanece o problema de fornecer alternativas de baixa caloria ou com açúcar reduzido ao açúcar natural que possam ser usadas em produtos alimentícios ou produtos de confeitaria sem ter um impacto negativo sobre a percepção de doçura e/ou qualquer um dos problemas associados das soluções da técnica anterior.

[0009] Consequentemente, existe uma necessidade de encontrar substitutos de açúcar de baixa caloria que possam ser usados em um produto alimentício ou em composições de confeitaria, como chocolate, por exemplo, que evitem os problemas de perda ou redução na doçura, retrogosto amargo e gostos estranhos.

[00010] Consequentemente, permanece uma necessidade de se fornecer substitutos do açúcar de baixa caloria que sejam "clean label" e mais desejáveis para o consumidor.

[00011] É, portanto, desejável fornecer uma alternativa mais saudável com teor de açúcar reduzido ou teor calórico reduzido ou ao açúcar natural que possa ser usada em produtos alimentícios ou produtos de confeitaria, havendo pouco ou nenhum impacto negativo sobre a percepção de doçura.

[00012] Existe, portanto, uma necessidade de resolver um ou mais dos problemas supracitados.

[00013] É um objetivo da presente invenção atenuar ao menos uma desvantagem da técnica anterior, conforme mencionado anteriormente, das alternativas ao açúcar com teor calórico reduzido ou baixo, como adoçantes artificiais e/ou substitutos de açúcar a granel, como fibras.

Sumário da Invenção

[00014] Desse modo, esta necessidade é alcançado por meio dos recursos das reivindicações independentes. As reivindicações dependentes desenvolvem, adicionalmente, a ideia central da invenção.

[00015] Portanto, em um primeiro aspecto, a presente invenção se refere a partículas porosas amorfas que compreendem açúcar, um agente avolumador e um tensoativo, sendo que as ditas partículas porosas amorfas apresentam uma porosidade fechada entre 20 e 60%. As ditas partículas amorfas podem ser esféricas, por exemplo, podem ter uma esfericidade entre 0,8 e 1, mas, de preferência, as partículas amorfas foram refinadas, por exemplo, através de refinamento por cilindro.

[00016] Em um outro aspecto, as partículas porosas amorfas da presente invenção apresentam um tamanho de partícula D90 menor do que 60 mícrons, por exemplo, de preferência, entre 30 e 60 mícrons, com mais preferência, entre 35 e 50 mícrons.

[00017] Em uma outra modalidade, as partículas porosas amorfas da presente invenção apresentam um tamanho de partícula D90 entre 30 e 140 mícrons.

[00018] Os inventores constataram, surpreendentemente, que as partículas porosas amorfas da presente invenção podem ser usadas para substituir o açúcar (como sacarose) em um produto alimentício, por exemplo, sem ter um efeito prejudicial sobre a doçura do produto alimentício.

[00019] Também foi constatado, surpreendentemente, que as partículas porosas amorfas da presente invenção superam os problemas normalmente associados ao manuseio de materiais em pó à base de açúcar amorfos e podem, ao contrário dos materiais à base de açúcar amorfos conhecidos, ser usadas em composições de chocolate, por exemplo. Então, por exemplo, devido à natureza higroscópica e, portanto, seu teor de água, o açúcar amorfo não é, tipicamente, usado em composições de chocolate. Ele absorve indesejavelmente água do ambiente e outros ingredientes de chocolate, gerando dificuldades potenciais durante o processamento e o armazenamento. Além disso, o estado amorfo pode ser instável, e açúcares amorfos, como sacarose ou dextrose, tendem a cristalizar rapidamente na presença de umidade e/ou liberar umidade a partir da cristalização.

[00020] Vantajosamente, verificou-se surpreendentemente que em volumes equivalentes, as partículas porosas amorfas aeradas da presente invenção proporcionaram uma doçura ao menos equivalente ou maior a um açúcar cristalino mais denso e mais cheio.

[00021] Em um outro aspecto, é fornecido um produto alimentício que compreende as partículas porosas amorfas da presente invenção. O produto alimentício pode, por exemplo, conter de 5 a 60% das partículas porosas amorfas.

[00022] Em um aspecto adicional, um produto alimentício de acordo com a presente invenção é um produto de confeitaria, um produto culinário, um produto lácteo, uma fórmula nutricional, um cereal para café da manhã ou um sorvete.

[00023] Em ainda um outro aspecto adicional da presente invenção, o produto alimentício é um produto de confeitaria à base de gordura, por exemplo, chocolate.

[00024] Vantajosamente, a presente invenção possibilita a preparação de produtos alimentícios como produtos de confeitaria à base de gordura nos quais o açúcar natural altamente calorífico pode ser total e/ou parcialmente substituído pelas partículas porosas amorfas com baixo teor calorífico da presente invenção.

[00025] Vantajosamente, as partículas porosas amorfas da presente invenção são mais facilmente dispersas em uma fase contínua à base de gordura, e requerem uma quantidade mínima de fluido carreador, por exemplo, na preparação de produtos de confeitaria à base de gordura, por exemplo, chocolate.

[00026] Em um outro aspecto da presente invenção, é fornecido um processo de preparação das partículas porosas amorfas que compreende as etapas de: a) submeter uma mistura que compreende açúcar, agente avolumador e tensoativo a alta pressão, de preferência, de 50 a 300 bar, com mais preferência, de 100 a 200 bar b) adicionar gás à mistura pressurizada c) aspergir e secar a mistura para formar partículas porosas amorfas, e d) reduzir o tamanho de partícula das partículas porosas amorfas.

[00027] Em um outro aspecto, é fornecido um uso das partículas de sacarose porosas amorfas da presente invenção como um substituto de açúcar em um produto alimentício.

[00028] Constatou-se, surpreendentemente, que dentre até 30%, de preferência, 65%, com mais preferência, até 70% do adoçante geralmente necessário, como açúcar, podem ser eliminados do produto alimentício, enquanto ainda se obtém o mesmo nível desejado de percepção de doçura usando as partículas porosas amorfas da presente invenção para substituição.

[00029] Em um outro aspecto da presente invenção, é fornecida uma composição de produto de confeitaria à base de gordura que compreende a) cacau em pó, ou licor de cacau, ou manteiga de cacau, ou equivalentes de manteiga de cacau, ou quaisquer combinações dos mesmos, e b) de 5 a 60%, em peso, de partículas porosas amorfas de acordo com a presente invenção sendo que as ditas partículas porosas amorfas compreendem açúcar, um agente avolumador e um tensoativo, e sendo que as ditas partículas porosas amorfas apresentam uma porosidade fechada entre 20 e 60%.

[00030] Em um outro aspecto, é fornecido um uso das partículas porosas amorfas da presente invenção como um substituto de açúcar a granel em um produto alimentício.

[00031] Em um aspecto adicional da presente invenção, o produto alimentício é um produto de confeitaria, um produto culinário, um produto lácteo, uma fórmula nutricional, um cereal para café da manhã ou um sorvete.

[00032] Em um outro aspecto da presente invenção, é fornecido um substituto de açúcar ou uma composição adoçante que compreende partículas porosas amorfas compreendendo açúcar, um agente avolumador e um tensoativo, sendo que as ditas partículas porosas amorfas apresentam uma porosidade fechada entre 20 e 60%.

[00033] Surpreendentemente, as partículas porosas amorfas da presente invenção superam os problemas usuais associados ao manuseio de pós amorfos, como a capacidade higroscópica.

[00034] Vantajosamente, as partículas porosas amorfas da presente invenção são mais estáveis e menos propensas a recristalizar para uma forma cristalina menos desejável.

[00035] Além disso, vantajosamente, a presente invenção possibilita a preparação de produtos alimentícios, em particular, produtos alimentícios de confeitaria à base de gordura, que incorporam as partículas porosas amorfas da presente invenção, têm melhor estabilidade, como menor probabilidade da recristalização indesejável do açúcar, resultando, assim, em um prazo de validade mais longo desses produtos.

[00036] Vantajosamente, as partículas porosas amorfas da presente invenção são muito mais fáceis de processar em receitas de alimentos, por exemplo, receitas de chocolate, em comparação com o açúcar convencional.

[00037] Vantajosamente, a estrutura aerada ou porosa das partículas porosas amorfas da presente invenção mantém sua integridade estrutural (por exemplo, sua porosidade fechada) mesmo quando as partículas porosas são submetidas a um processamento intenso, por exemplo, conchagem durante a fabricação do chocolate.

[00038] Os inventores constataram, surpreendentemente, que a maior parte da porosidade interna fechada das partículas porosas amorfas da presente invenção sobrevive, mais particularmente, que as partículas retêm ao menos 20% de porosidade fechada após a fabricação do chocolate.

[00039] Sem se ater à teoria, acredita-se que as partículas que compreendem açúcar no estado amorfo e que têm porosidade (particularmente porosidade interna fechada) fornecem um material que se dissolve mais rapidamente que as partículas de açúcar cristalino de tamanho similar. Esta rápida dissolução na cavidade bucal por ocasião do consumo leva a uma percepção de doçura aprimorada, e assegura que mais do açúcar seja dissolvido e alcance a língua ao invés de ser engolido sem ter sido degustado.

[00040] Em um aspecto adicional da presente invenção, é apresentada uma composição de substituição de açúcar adequada para a substituição parcial ou total do açúcar em produtos alimentícios.

[00041] Vantajosamente, a presente invenção fornece uma substituição de açúcar em produtos alimentícios, mas que ainda alcança um nível igual ou similar de doçura. A presente invenção possibilita substituir completamente o açúcar em um produto alimentício, por exemplo, um produto de chocolate, pelas partículas porosas amorfas da presente invenção, alcançando ao menos 65% de redução de açúcar em um aspecto da presente invenção.

[00042] Vantajosamente, as partículas porosas amorfas da presente invenção podem ser usadas como uma alternativa de baixa caloria ao açúcar natural. Dessa forma, as partículas porosas amorfas da presente invenção proporcionam a redução do açúcar em produtos alimentícios sem a necessidade de usar adoçantes artificiais e/ou agentes avolumadores convencionalmente conhecidos.

Breve Descrição dos Desenhos

[00043] Recursos e vantagens adicionais da presente invenção são descritos em e serão evidentes a partir da descrição das modalidades preferenciais a seguir, que são especificadas abaixo com referência às Figuras, nas quais:

[00044] As Figuras 1a a 1c mostram imagens de criomicroscopia eletrônica de varredura da estrutura interna do estado convencional do produto de confeitaria à base de gordura da técnica. As microestruturas marcadas (1) são leite em pó, as microestruturas marcadas (2) são cristais de sacarose, e as microestruturas marcadas (3) são sólidos de manteiga de cacau.

[00045] As Figuras 2A a 2C mostram imagens de criomicroscopia eletrônica de varredura da estrutura interna de um produto de confeitaria à base de gordura produzido com o uso dos métodos da presente invenção. As microestruturas marcadas (4) representam as partículas porosas amorfas de acordo com a presente invenção que são fraturadas, mostrando a estrutura aerada interna produzida de acordo com a presente invenção. O versado na técnica pode facilmente detectar as diferenças entre o produto convencional e o produto produzido de acordo com os métodos da presente invenção.

[00046] As Figuras 1a, 1b, 1c são imagens de criomicroscopia eletrônica de varredura que representam a microestrutura de uma composição de produto de confeitaria à base de gordura convencional ampliada 500 vezes, 1.000 vezes e 2.000 vezes, respectivamente. As partículas de leite em pó são indicadas em (1), os cristais de sacarose em (2) e os sólidos de manteiga de cacau em (3).

[00047] As Figuras 2a, 2b, 2c são imagens de criomicroscopia eletrônica de varredura que representam a microestrutura de uma amostra de produto de confeitaria à base de gordura de acordo com a presente invenção ampliada 500 vezes, 1.000 vezes e 2.000 vezes, respectivamente. As partículas porosas amorfas de acordo com a presente invenção que são fraturadas mostrando a estrutura aerada interna são indicadas em (4).

[00048] A Figura 3 é um gráfico da temperatura de transição vítrea (Tg/°C) versus o teor de sacarose para partículas porosas amorfas de sacarose e leite em pó desnatado a 25°C, e uma atividade de água de 0,1.

[00049] A Figura 4 é um gráfico de dissolução (%) (eixo geométrico vertical) versus tempo (s) (eixo geométrico horizontal) para pós amorfos porosos com diferentes composições.

[00050] A Figuras 5 é um gráfico de dissolução (%) (eixo geométrico vertical) versus tempo (s) (eixo geométrico horizontal) para pós amorfos com diferentes níveis de porosidade fechada.

[00051] As Figuras 6a, 6b, 6c, 6D são imagens de microscopia tomográfica de raios X de radiação síncrotron para pós amorfos.

[00052] As Figuras 7a e 7b são micrografias óticas de chocolate branco compreendendo partículas porosas amorfas, a amostra de chocolate tendo sido dispersa em óleo de girassol e vista sob luz transmitida.

[00053] A Figura 8 é uma imagem de criomicroscopia eletrônica de varredura de chocolate branco compreendendo partículas porosas amorfas. Uma partícula porosa amorfa de acordo com a presente invenção que foi rompida durante o refino é indicada em (5).

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO E DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS

[00054] De acordo com a presente invenção, o termo "amorfo", conforme usado aqui, é definido como sendo essencialmente isento de material cristalino e deve ser interpretado de acordo com o entendimento convencional do termo.

[00055] De acordo com a presente invenção, o termo "temperatura de transição vítrea (Tg)", como usado aqui, deve ser interpretado como é comumente compreendido, como a temperatura na qual um sólido amorfo se torna macio mediante o aquecimento ou quebradiço mediante o resfriamento. A temperatura de transição vítrea é sempre mais baixa do que a temperatura de fusão (Tm) do estado cristalino do material. Um material amorfo pode, portanto, ser convencionalmente caracterizado por uma temperatura de transição vítrea, denotada por Tg.

[00056] Várias técnicas podem ser usadas para medir a temperatura de transição vítrea, e qualquer técnica disponível ou adequada pode ser usada, incluindo calorimetria de varredura diferencial (CVD) e análise termomecânica dinâmica (DMTA, de "dynamic mechanical thermal analysis").

[00057] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, as partículas porosas amorfas são caracterizadas como tendo uma temperatura de transição vítrea de ao menos 40°C ou mais, de preferência, ao menos 50°C ou mais, e com mais preferência, ao menos 60°C ou mais.

[00058] Vantajosamente, em contraste com as soluções da técnica anterior, as partículas porosas amorfas da presente invenção são menos higroscópicas, tornando esse material mais fácil de manusear e incorporar a preparações convencionais de produtos alimentícios como, por exemplo, fabricação de chocolate. Conforme mostrado nas figuras, as microestruturas amorfas podem ser observadas, por exemplo, em composições de chocolate preparadas de acordo com a presente invenção, em comparação a uma amostra de referência de um produto de chocolate que compreende açúcar normal representado pela presença de estruturas cristalinas.

[00059] De acordo com a presente invenção, o termo "poroso", conforme usado aqui, é definido como múltiplos poros ou espaços livres ou interstícios pequenos não interconectados que possibilitam que ar ou líquido atravessem. No contexto da presente invenção, "poroso" também é usado para descrever a natureza aerada das partículas amorfas da presente invenção.

[00060] Na presente invenção, o termo "porosidade", como usado aqui, é definido como uma medida dos espaços vazios (ou espaços livres ou poros) em um material, e é uma razão entre o volume de espaços livres e o volume total da massa do material entre 0 e 1, ou como uma porcentagem entre 0 e 100%.

[00061] A porosidade pode ser medida por meios conhecidos na técnica. Por exemplo, a porosidade de partícula pode ser medida pela seguinte equação:

[00062] Porosidade = Vp-Vcm/Vp x 100, em que Vp é o volume da partícula e Vcm é o volume da matriz ou do material a granel.

[00063] De acordo com a presente invenção, o termo "porosidade" interna ou fechada, como usado aqui, se refere, em termos gerais, à quantidade total de espaço livre ou de espaço que é aprisionada no interior do sólido. Como pode ser visto nas figuras, as partículas porosas amorfas fragmentadas da presente invenção mostram a microestrutura interna onde os espaços livres ou poros não estão conectados à superfície externa das ditas partículas. Na presente invenção, o termo "porosidade fechada" é definido adicionalmente como a razão entre o volume de espaços ou poros fechados e o volume da partícula.

[00064] O aumento da porosidade das partículas amorfas aumenta sua velocidade de dissolução em água (vide Exemplo 5). Essa velocidade de dissolução aumentada intensifica o impacto da doçura das partículas. Entretanto, o aumento da porosidade das partículas também aumenta sua fragilidade. É vantajoso que as partículas amorfas porosas da presente invenção apresentem uma porosidade fechada. As partículas com porosidade fechada, especialmente aquelas com muitos poros esféricos pequenos, são mais robustas do que as partículas com poros abertos, já que os formatos esféricos com paredes completas distribuem qualquer carga aplicada de maneira uniforme. Quando adicionada a um material de confeitaria à base de gordura, a porosidade fechada tem uma vantagem adicional sobre a porosidade aberta, pelo fato de que a gordura não penetra dentro da partícula. Essa penetração dentro das partículas reduziria a gordura "livre" disponível para revestir todas as partículas no material de confeitaria à base de gordura e levaria a um aumento na viscosidade.

[00065] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, as partículas porosas amorfas apresentam uma porosidade fechada entre 15 e 80%, de preferência, 20 e 70%, com mais preferência, 20 e 60%.

[00066] Em uma modalidade preferencial adicional, as partículas porosas amorfas da presente invenção apresentam uma porosidade fechada entre 40 e 60%, com mais preferência, 50 e 60%.

[00067] As partículas porosas amorfas da invenção podem ter uma superfície específica normalizada entre 0,10 e 0,18 m-1, por exemplo, entre 0,12 e 0,17 m-1. As partículas porosas amorfas da invenção podem ter uma superfície específica normalizada entre 0,10 e 0,18 m-1 (por exemplo, entre 0,12 e 0,17 m-1) e uma distribuição de tamanho de partícula D90 entre 30 e 60 μm.

[00068] De acordo com a presente invenção, o termo "densidade", como usado aqui, é definido em termos convencionais como a densidade de massa volumétrica de uma substância, e essa é a massa por volume de unidade de um material. A densidade deve ser interpretada de acordo com o entendimento convencional do termo.

[00069] No contexto da presente invenção, o termo "densidade aparente", como usado aqui, se refere, em termos convencionais, ao peso de um volume de unidade de um material solto, como pó, em relação ao mesmo volume de água, e é tipicamente expresso como quilogramas por metro cúbico (kg/cm3) ou g/cm3.

[00070] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, as partículas porosas amorfas da presente invenção apresentam uma densidade entre 0,3 e 1,5 g/cm3, de preferência, 0,5 a 1,0% g/cm3, com mais preferência, 0,6 e 0,9% g/cm3.

[00071] Conforme anteriormente descrito, a natureza amorfa e porosa das partículas leva a uma dissolução mais rápida na boca. Isto não só acentua o impacto da doçura, mas acredita-se que as partículas sejam menos facilmente detectadas pela língua e pelo palato. Vantajosamente, a natureza altamente porosa e amorfa das partículas da presente invenção proporciona uma doçura aprimorada e uma sensação bucal atraente, particularmente, em produtos de confeitaria à base de gordura, em que as desvantagens da técnica anterior associadas à substituição de açúcar por agentes avolumadores convencionais geralmente levam a qualidades organolépticas insatisfatórias, como granulação e falta de doçura.

[00072] De acordo com a presente invenção, o termo tamanho de partícula, como usado aqui, é definido como D90. O valor D90 é um método comum para descrever uma distribuição de tamanho de partícula. O D90 é o diâmetro em que 90% da massa das partículas na amostra têm um diâmetro abaixo daquele valor. No contexto da presente invenção, a D90 por massa é equivalente à D90 por volume. O valor D90 pode ser medido, por exemplo, por um analisador de tamanho de partícula de dispersão de luz laser. Outras técnicas de medição para distribuição de tamanho de partícula podem ser usadas dependendo da natureza da amostra. Por exemplo, o valor D90 dos pós pode ser convenientemente medido por análise de imagem digital (como o uso de um Camsizer XT), enquanto o valor D90 das partículas compreendidas em um material contínuo de gordura, como chocolate, pode ser medido por dispersão de luz laser.

[00073] As partículas porosas amorfas da presente invenção podem ter um diâmetro D90 menor do que 90 mícrons, de preferência, menor do que 80 mícrons, com mais preferência, menor do que 70, ou com mais preferência ainda, menor do que 60 mícrons.

[00074] Em uma modalidade da máxima preferência, o tamanho D90 das partículas porosas amorfas da presente invenção situa-se entre 15 e 90 mícrons, de preferência, 20 e 70 mícrons, com mais preferência, 30 e 65 mícrons, com mais preferência ainda, entre 35 e 55 mícrons. Em uma outra modalidade preferencial, as partículas porosas amorfas da presente invenção foram refinadas.

[00075] No presente relatório descritivo, todas as porcentagens são porcentagens em peso (%, em peso), exceto onde especificado o contrário.

[00076] De acordo com a presente invenção, o termo "açúcar" conforme usado aqui, se refere, como é convencionalmente entendido, a uma substância cristalina doce obtida a partir de várias plantas, especialmente cana de açúcar e beterraba sacarina, e usada como um adoçante em alimentos e bebidas. No contexto da presente invenção, o açúcar é definido como e inclui todos os mono-, di- e oligossacarídeos, por exemplo sacarose, frutose, glicose, dextrose, galactose, alulose, maltose, xarope de amido hidrolisado equivalente a alto teor de dextrose, xilose e combinações dos mesmos. Consequentemente, o açúcar compreendido nas partículas porosas amorfas de acordo com a invenção pode ser selecionado do grupo que consiste em sacarose, frutose, glicose, dextrose, galactose, alulose, maltose, xarope de amido hidrolisado equivalente a alto teor de dextrose e quaisquer combinações dos mesmos.

[00077] Em uma modalidade preferencial, as partículas porosas amorfas da presente invenção compreendem açúcar na quantidade de 5 a 70%, de preferência, de 10 a 50%, com mais preferência ainda, de 20 a 40%.

[00078] Em uma modalidade preferencial, as partículas porosas amorfas desta invenção compreendem ao menos 70% de açúcar.

[00079] De acordo com a presente invenção, o termo agente avolumador, como usado aqui, se refere ao modo como é convencionalmente entendido, um aditivo alimentar que aumenta o volume ou peso do alimento sem impactar a utilidade ou a funcionalidade de um alimento. Em uma modalidade particularmente preferencial da presente invenção, os agentes avolumadores da presente invenção são aditivos de baixa caloria ou não caloríficos que conferem volume e proporcionam alternativas vantajosamente mais saudáveis, por exemplo, ao açúcar.

[00080] De acordo com o entendimento convencional, os agentes avolumadores podem ser usados para substituir parcial ou completamente ingredientes altamente calóricos, como açúcar, a fim de se preparar uma formulação comestível com uma redução nas calorias. Adicionalmente, os agentes avolumadores são úteis como uma fonte de fibra solúvel a ser incorporada em alimentos e, ao contrário do açúcar, são não cariogênicos.

[00081] Em uma modalidade, as partículas porosas amorfas da presente invenção compreendem um agente avolumador na quantidade de 5 a 70%, por exemplo, 10 a 40%, como exemplo adicional, de 10 a 30%, ainda, como exemplo adicional, de 40 a 70%.

[00082] Em uma modalidade, as partículas porosas amorfas da presente invenção compreendem de 10 a 25% do agente avolumador.

[00083] De acordo com a presente invenção, o agente avolumador pode ser selecionado do grupo que consiste em polióis (alcoóis de açúcar, por exemplo, isomalte, sorbitol maltitol, manitol, xilitol, eritritol e hidrolisados de amido hidrogenado), goma guar, casca de plantago, cera de carnaúba, glicerina, beta-glucano, polissacarídeos (como amido ou pectina, por exemplo), fibras dietárias (incluindo tanto fibras insolúveis quanto solúveis), polidextrose, metilcelulose, maltodextrinas, inulina, leite em pó (por exemplo, leite em pó desnatado), soro de leite, soro de leite em pó desmineralizado, dextrinas como trigo solúvel ou dextrina de milho (por exemplo, Nutriose®), fibra solúvel, como Promitor®, e qualquer combinação dos mesmos.

[00084] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, o agente avolumador pode ser selecionado do grupo que consiste em maltodextrinas, leite em pó (por exemplo, leite em pó desnatado (LPD)), soro de leite em pó desmineralizado (DWP, de "demineralised whey powder"), dextrina de trigo ou milho solúvel (por exemplo, Nutriose®), polidextrose, fibra solúvel, como Promitor®, e quaisquer combinações dos mesmos.

[00085] As partículas porosas amorfas da invenção podem compreender (por exemplo, consistir em uma base seca de) sacarose e leite desnatado, sendo que a sacarose está presente em um teor de ao menos 30% nas partículas. A razão entre a sacarose e o leite desnatado pode ser compreendida entre 0,5 e 1 e 2,5 e 1 com base no peso seco, por exemplo, entre 0,6 e 1 e 1,5 e 1 com base no peso seco. O leite desnatado pode ter um teor de gordura inferior a 1,5% com base no peso seco, por exemplo, inferior a 1,2%. Os componentes do leite desnatado podem ser fornecidos individualmente e combinados com sacarose; por exemplo, as partículas porosas amorfas da invenção podem compreender sacarose, lactose, caseína e proteína de soro de leite. A sacarose e o leite desnatado fornecem uma partícula porosa amorfa que tem boa estabilidade contra recristalização sem necessariamente precisar da adição de açúcares redutores ou polímeros. Por exemplo, as partículas porosas amorfas da invenção podem ser isentas de açúcares redutores (por exemplo, frutose, glicose ou outros sacarídeos com um valor equivalente de dextrose. O valor equivalente de dextrose pode, por exemplo, ser medido pelo método de Lane-Eynon). Por exemplo, as partículas porosas amorfas da invenção podem ser isentas de oligopolissacarídeos ou polissacarídeos que têm três ou mais unidades de sacarídeos, por exemplo, maltodextrina ou amido.

[00086] As partículas porosas amorfas da invenção podem ter um teor de umidade entre 0,5 e 6%, por exemplo, entre 1 e 5%, ainda por exemplo, entre 1,5 e 3%.

[00087] Em uma modalidade alternativa da presente invenção, as partículas porosas amorfas podem compreender nenhum açúcar e 100% de agente avolumador.

[00088] De acordo com a presente invenção em uma modalidade preferencial, as partículas porosas amorfas da presente invenção compreendem um tensoativo ou estabilizantes que podem ser necessários para se obter as partículas da presente invenção com poros fechados.

[00089] As partículas porosas amorfas da invenção podem compreender açúcar, agente avolumador e tensoativo, todos distribuídos ao longo de toda a fase contínua das partículas. Concentrações mais elevadas do tensoativo podem estar presentes nas interfaces de gás do que no restante da fase contínua, mas o tensoativo pode estar presente na fase contínua no interior das partículas, não apenas revestido no exterior.

[00090] Em uma modalidade preferencial, as partículas porosas amorfas da presente invenção compreendem um tensoativo na quantidade de 0,5 a 15%, de preferência, de 1 a 10%, com mais preferência, 1 a 5%, com mais preferência ainda, de 1 a 3%.

[00091] De acordo com a presente invenção, o tensoativo pode ser selecionado do grupo que consiste em lecitina, proteínas de soro de leite, caseinato de sódio, lisolecitina, sais de ácido graxo, lisozima, estearoil lactilato de sódio, estearoil lactilato de cálcio, arginato de lauroíla, monooleato de sacarose, monoestearato de sacarose, monopalmitato de sacarose, monolaurato de sacarose, diestearato de sacarose, monooleato de sorbitan, monoestearato de sorbitano, monopalmitato de sorbitano, monolaurato de sorbitano, triestearato de sorbitano, PGPR, PGE e quaisquer combinações dos mesmos.

[00092] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, o tensoativo pode ser caseinato de sódio ou lecitina.

[00093] Será bem entendido na técnica que nas modalidades de acordo com a presente invenção em que o agente avolumador é derivado de leite em pó, como leite em pó desnatado ou soro de leite em pó desmineralizado, o caseinato de sódio, por exemplo, está inerentemente presente.

[00094] As partículas porosas amorfas da invenção podem ser revestidas, por exemplo, elas podem ser revestidas em uma camada fina de gordura, como manteiga de cacau. Uma camada fina de gordura aumenta ainda mais a estabilidade das partículas durante o transporte e armazenamento.

[00095] A natureza porosa das partículas amorfas da invenção pode levar a uma cor mais clara do que os materiais cristalinos sólidos, como cristais de sacarose. Isso pode ser combatido por meio da adição de materiais opacos ou coloridos. As partículas porosas amorfas da invenção podem compreender ingredientes coloridos, por exemplo, açúcares caramelizados ou corantes alimentícios permitidos, por exemplo, corantes alimentícios naturais.

[00096] De acordo com a presente invenção, é fornecido um processo para a preparação das partículas porosas amorfas da presente invenção.

[00097] Em uma modalidade preferencial, as partículas porosas amorfas da presente invenção são preparadas de acordo com métodos de secagem por atomização convencionais, conforme descrito a seguir.

[00098] Em um aspecto preferencial da presente invenção, é fornecido um processo para preparar a partícula porosa amorfa da presente invenção, compreendendo, em seus aspectos amplos, as etapas de: submeter uma mistura que compreende açúcar, agente avolumador e tensoativo a alta pressão, de preferência, de 50 a 300 bar, com mais preferência, de 100 a 200 bar; adicionar gás à mistura; aspergir e secar a mistura para formar partículas porosas amorfas; e reduzir o tamanho de partícula das partículas porosas amorfas.

[00099] O gás pode ser adicionado antes da mistura ter sido pressurizada. Nesse caso, o gás pode ser adicionado sob baixa pressão na mistura e, então, pressurizado em um estágio posterior na linha de processo antes da secagem por atomização, por exemplo, ele pode ser pressurizado de modo a se dissolver na mistura. Entretanto, o processo de compressão de uma mistura de gás/líquido pode ser difícil de controlar, de modo que, de preferência, a mistura é pressurizada antes da adição de gás, em outras palavras, o gás pode ser adicionado à mistura pressurizada.

[000100] Consequentemente, o processo para preparar a partícula porosa amorfa da presente invenção pode compreender as etapas de: a) submeter uma mistura que compreende açúcar, agente avolumador e tensoativo a alta pressão, de preferência, de 50 a 300 bar, com mais preferência, de 100 a 200 bar b) adicionar gás à mistura pressurizada, e c) aspergir e secar a mistura para formar partículas porosas amorfas, e d) reduzir o tamanho de partícula das partículas porosas amorfas.

[000101] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, a mistura que compreende açúcar, agente avolumador e tensoativo pode ser misturada com 30% de água, de preferência, 40% de água, e com mais preferência, 50% de água até que seja alcançada a dissolução completa.

[000102] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, a mistura que compreende açúcar, agente avolumador e tensoativo é submetida à alta pressão, por exemplo, uma pressão maior do que 2 bar, tipicamente 50 a 300 bar, de preferência, 100 a 200 bar, com mais preferência, 100 a 150 bar.

[000103] O gás é, de preferência, dissolvido na mistura antes da aspersão, sendo que a mistura compreende gás dissolvido sendo mantido sob alta pressão até o ponto de aspersão. Tipicamente, o gás é selecionado do grupo que consiste em nitrogênio, dióxido de carbono, óxido nitroso e argônio. O gás pode ser ar. De preferência, o gás é nitrogênio, e é adicionado durante o tempo necessário para se obter a dissolução completa do gás na dita mistura. Por exemplo, o tempo para alcançar a dissolução completa pode ser de ao menos 2 minutos, por exemplo, ao menos 4 minutos, ainda por exemplo, ao menos 10 minutos, ainda por exemplo, ao menos 20 minutos, ainda por exemplo, ao menos 30 minutos.

[000104] A secagem pode ser secagem por atomização, por exemplo, a aspersão e secagem podem ser secagem por atomização. A mistura pressurizada pode ser secada por atomização de acordo com técnicas de secagem por atomização convencionais bem conhecidas na técnica. Um versado na técnica reconheceria todas as modalidades óbvias de uso dos métodos de secagem por atomização convencionais bem conhecidos na técnica.

[000105] Em uma modalidade alternativa, é plausível que outros procedimentos conhecidos possam ser usados para executar o processo da presente invenção, por exemplo, secagem por espuma, secagem por congelamento, secagem em bandeja, secagem em leito fluidizado e similares.

[000106] A etapa de redução do tamanho de partícula das partículas amorfas pode ser realizada como parte do processamento das partículas em um produto alimentício. Por exemplo, as partículas podem ser usadas como um ingrediente para a fabricação de um produto de confeitaria à base de gordura e seu tamanho de partícula reduzido durante o processo de refino do produto de confeitaria à base de gordura, como durante o refino com cilindro. Os processos de secagem por atomização são, tipicamente, ajustados para criar partículas aglomeradas, já que estas são mais fáceis de armazenar, transportar e manusear em fábricas sem problemas como geração de poeira ou formação de torta. Entretanto, aglomerados grandes podem levar a atributos de sensação bucal indesejáveis, como pulverulência e granulação, e, portanto, em um produto como um produto de confeitaria à base de gordura, é geralmente desejável reduzir o tamanho de partícula dos ingredientes sólidos. É vantajoso que a porosidade das partículas amorfas da invenção seja capaz de sobreviver a processos de redução de tamanho usados na fabricação do chocolate, como refino com cilindro. Os poros de formato aproximadamente esférico fornecem uma estrutura forte às partículas, e ter múltiplos poros fechados pequenos significa que as partículas podem ser fragmentadas sem perda significativa de porosidade interna.

[000107] Em um outro aspecto, a presente invenção também fornece partículas porosas amorfas obtidas pelo dito método conforme descrito na presente invenção.

[000108] De acordo com um aspecto geral da presente invenção, as partículas porosas amorfas da presente invenção têm uma ampla gama de utilidades, incluindo todas as aplicações em misturas para alimentos secas para as quais o açúcar é normalmente empregado. Por exemplo, as ditas partículas da presente invenção podem ser usadas em uma variedade de produtos alimentícios, por exemplo, um produto de confeitaria, um produto culinário, um produto lácteo, uma fórmula nutricional, um cereal para café da manhã ou um sorvete. Em um aspecto preferencial da presente invenção, o foco reside no uso das partículas porosas amorfas para substituir o açúcar em produtos de confeitaria (incluindo produtos de confeitaria tanto à base de gordura quanto de açúcar). Em uma modalidade, a invenção fornece um produto alimentício em que as partículas porosas amorfas foram refinadas. No contexto da presente invenção, o termo "refinado" se refere a um material que foi submetido a um processo de refino para reduzir o tamanho de partícula dos sólidos do material. Na fabricação de produtos de confeitaria à base de gordura, processos como refino com cilindro e moagem com classificação a ar são usados para refinar a massa do produto de confeitaria.

[000109] Na presente invenção, o termo "produto de confeitaria" ou "produto de confeitaria à base de gordura" significa um produto de chocolate, produto similar a chocolate (por exemplo, que compreende substitutos de manteiga de cacau, substitutos ou equivalentes de manteiga de cacau), um revestimento de chocolate, um produto de revestimento similar a chocolate, um revestimento de chocolate para sorvetes, um revestimento semelhante a chocolate para sorvetes, uma pralina, um recheio de chocolate, uma calda de chocolate, um creme de chocolate, um produto de chocolate extrudado ou similares. O produto de confeitaria à base de gordura pode ser um chocolate branco; que compreende açúcar, leite em pó e manteiga de cacau, mas não material de cacau em pó. O produto pode estar sob a forma de um produto aerado, uma barra ou um recheio, entre outras formas. Os produtos ou as composições de chocolate podem ser usados como revestimentos, cargas, composições de cobertura ou outros ingredientes em um alimento ou produto de confeitaria acabado ou final. O produto de confeitaria da invenção pode conter, ainda, inclusões como frutas oleaginosas, cereais e similares.

[000110] Em uma modalidade alternativa, o produto de confeitaria também inclui produtos de confeitaria que não são à base de gordura, como produtos de confeitaria de açúcar convencionais.

[000111] De acordo com o conhecimento do versado na técnica, os produtos de confeitaria que compreendem as partículas porosas amorfas da presente invenção também podem ser usados como um recheio entre biscoitos (por exemplo, wafers), como parte de um revestimento ou como um revestimento. Ele pode compreender também inclusões como frutas oleaginosas, cereal expandido, lascas de chocolate, lascas de açúcar, pedaços de fruta, pedaços de caramelo, biscoitos, wafers, cremes ou similares.

[000112] Em uma outra modalidade da presente invenção, é fornecida uma composição de produto de confeitaria à base de gordura que compreende a) cacau em pó, ou licor de cacau, ou manteiga de cacau, ou equivalentes de manteiga de cacau, ou quaisquer combinações dos mesmos, e b) de 5 a 60%, em peso, de partículas porosas amorfas de acordo com a presente invenção.

[000113] Em outra modalidade preferencial da presente invenção, é fornecida uma composição de produto de confeitaria à base de gordura que compreende a) cacau em pó, ou licor de cacau, ou manteiga de cacau, ou equivalentes de manteiga de cacau, ou quaisquer combinações dos mesmos, e b) de 5 a 60%, em peso, de partículas porosas amorfas sendo que as ditas partículas porosas amorfas compreendem açúcar, um agente avolumador e um tensoativo, e sendo que as ditas partículas porosas amorfas apresentam uma porosidade fechada entre 20 e 60%.

[000114] A invenção pode proporcionar uma composição de produto de confeitaria à base de gordura que compreende a) cacau em pó, ou licor de cacau, ou manteiga de cacau, ou equivalentes de manteiga de cacau, ou quaisquer combinações dos mesmos, e b) de 5 a 60%, em peso, de partículas porosas amorfas de acordo com a presente invenção, sendo que as ditas partículas porosas amorfas compreendem (por exemplo, consistem em uma base seca de) sacarose e leite desnatado, a sacarose estando presente em um nível de ao menos 30% nas partículas, a razão entre sacarose e leite desnatado estando entre 0,5 e 1 e 2,5 e 1, com base no peso seco, por exemplo, entre 0,6 e 1 e 1,5 e 1, com base no peso seco. É vantajoso que a composição de produto de confeitaria à base de gordura possa compreender apenas ingredientes comumente encontrados em produtos de confeitaria à base de gordura, como chocolate. As partículas porosas amorfas contidas no produto de confeitaria à base de gordura podem ser isentas de açúcares redutores e/ou isentas de oligoou polissacarídeos que têm três ou mais unidades de sacarídeos.

[000115] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, o produto de confeitaria à base de gordura compreende de 5 a 60% das partículas porosas amorfas, de preferência, de 10 a 50%, com mais preferência, de 20 a 40%.

[000116] Todos os termos como "amorfo", "poroso", "açúcar", "tensoativo", "agente avolumador" e "esfericidade" são conforme anteriormente definidos.

[000117] Em uma modalidade preferencial, o produto de confeitaria à base de gordura compreende partículas porosas amorfas que têm uma temperatura de transição vítrea de ao menos 40°C ou mais. Em uma outra modalidade preferencial, o produto de confeitaria à base de gordura compreende partículas porosas amorfas com um tamanho de partícula D90 abaixo de 60 mícrons, por exemplo, entre 30 e 60 mícrons.

[000118] De acordo com a presente invenção, o produto de confeitaria à base de gordura que compreende as partículas porosas amorfas da presente invenção é preparado de acordo com processos convencionais de produção de chocolate, conforme será bem conhecido e óbvio para o versado na técnica.

[000119] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, é fornecido um processo para a fabricação de um produto de confeitaria à base de gordura que compreende partículas porosas amorfas, compreendendo as etapas de: submeter uma mistura (por exemplo, uma mistura aquosa) que compreende açúcar, agente avolumador e tensoativo a alta pressão, de preferência, de 50 a 300 bar, com mais preferência, de 100 a 200 bar; adicionar gás à mistura; aspergir e secar a mistura para formar partículas porosas amorfas; misturar as partículas porosas amorfas com gordura e, opcionalmente, ingredientes selecionados do grupo que consiste em leite em pó, liquor de cacau, açúcar cristalino, lecitina e combinações desses, de preferência, a uma temperatura entre 35 e 55°C, de 2 a 20 minutos; refinar a mistura resultante para reduzir o tamanho de partícula das partículas porosas amorfas; e misturar a mistura refinada com mais gordura e, opcionalmente, lecitina, e liquefazer.

[000120] O gás pode ser adicionado antes da mistura ter sido pressurizada. Nesse caso, o gás é pressurizado juntamente com a mistura, por exemplo, ele pode ser pressurizado de modo a se dissolver na mistura. De preferência, a mistura é pressurizada antes da adição de gás.

[000121] Consequentemente, o processo de fabricação de um produto de confeitaria à base de gordura que compreende partículas porosas amorfas da presente invenção pode compreender as etapas de: a) submeter uma mistura (por exemplo, uma mistura aquosa) que compreende açúcar, agente avolumador e tensoativo a alta pressão, de preferência, de 50 a 300 bar, com mais preferência, de 100 a 200 bar; b) adicionar gás à mistura pressurizada c) aspergir e secar a mistura para formar partículas porosas amorfas d) misturar as partículas porosas amorfas com gordura e, opcionalmente, leite em pó, liquor de cacau, açúcar cristalino e lecitina, de preferência, a uma temperatura entre 35 e 55°C, durante 2 a 20 minutos e) refinar a mistura resultante para reduzir o tamanho de partícula das partículas porosas amorfas, e f) misturar a mistura refinada com mais gordura e, opcionalmente, lecitina, e liquefazer.

[000122] A gordura pode, por exemplo, ser manteiga de cacau, equivalente de manteiga de cacau ou substituto de manteiga de cacau. A gordura pode ser manteiga de cacau. Alguns ou todos dentre leite em pó, liquor de cacau e açúcar cristalino podem ser substituídos por farelo de chocolate. Em uma modalidade preferencial, a liquefação é realizada por meios convencionais bem conhecidos do versado na técnica, e se refere à conchagem, um processo padrão na fabricação de chocolate. Em uma modalidade preferencial, de 15 a 30% da gordura total presente após liquefação é usada na etapa (f). A redução do tamanho de partícula pode ser tal que as partículas porosas amorfas resultantes têm uma distribuição de tamanho de partícula D90 entre 30 e 60 mícrons, por exemplo, entre 35 e 50 mícrons.

[000123] Os refinadores de cilindro podem ser usados para refinar a mistura, por exemplo, uma combinação de refinadores de 2 cilindros e 5 cilindros pode ser usada para refinar a mistura. Quanto maior o tamanho das partículas porosas amorfas em comparação com o vão mínimo do cilindro durante o refino, mais provavelmente as partículas amorfas serão quebradas pelo processo de refinamento com cilindro. Os pós aglomerados proporcionam vantagens como ingredientes em termos de fluidez e menor pulverulência. As partículas porosas amorfas misturadas com gordura antes do refino podem estar sob a forma de um pó aglomerado. Por exemplo, as partículas porosas amorfas podem ser partículas porosas amorfas de acordo com a invenção aglomeradas como parte de um processo de secagem por atomização, por exemplo, um secador por atomização com abertura no topo com recirculação de ar secundário para desencadear a aglomeração das partículas. As partículas aglomeradas podem ter uma distribuição de tamanho de partícula D90 entre 120 e 450 μm. O tamanho das partículas secadas por atomização antes da aglomeração ou sem aglomeração pode ser aumentado mediante o aumento do tamanho de abertura do bocal de secagem por atomização (presumindo-se que o secador por atomização tenha tamanho suficiente para remover a umidade das partículas maiores).

[000124] Vantajosamente, as condições de processamento adversas do processo de produção de chocolate, como o refino, não destroem a porosidade das partículas da presente invenção, por exemplo, o tamanho de partícula das partículas aglomeradas descritas anteriormente pode ser reduzido por refino com cilindro, enquanto ainda muito de sua porosidade fechada original é mantida. Por exemplo, após o refino, as partículas podem reter ao menos 20%, 30%, 40% ou 50% de sua porosidade fechada inicial, por exemplo, as partículas após o refino podem ter uma porosidade fechada entre 20 e 60%. Isso foi refletido nos produtos alimentícios como a coloração mais clara de, por exemplo, produtos de chocolate que compreendem as ditas partículas da presente invenção. As partículas formadas por secagem por atomização apresentam um formato genericamente esférico. Quando formadas em aglomerados, as partículas aglomeradas geralmente mantêm superfícies arredondadas convexas compostas das superfícies de partículas esféricas individuais. Refinar partículas esféricas ou aglomeradas esféricas causa fraturas nas partículas, o que leva à formação de superfícies que não são arredondadas. As partículas refinadas de acordo com a invenção podem ter menos do que 70% de sua superfície sendo convexa, por exemplo, menos do que 50%, por exemplo, menos do que 25%.

[000125] Após o refino, menos de 30% das partículas podem ser substancialmente esféricas, por exemplo, menos do que 20% podem ser substancialmente esféricas, por exemplo, menos do que 10% podem ser substancialmente esféricas, por exemplo, menos do que 5% podem ser substancialmente esféricas, por exemplo, essencialmente nenhuma das partículas pode ser substancialmente esférica. De acordo com a presente invenção, o termo "esfericidade", como usado aqui, se refere a, em termos convencionais, uma medida de quão esférico (redondo) é um objeto. No contexto da presente invenção, "esfericidade" se refere à esfericidade das partículas, e é definida como

[000126] Esfericidade = 4πA/P2, sendo que A é definido como a área medida coberta por uma projeção de partícula e P é o perímetro medido de uma projeção de partícula.

[000127] Por exemplo, uma esfera ideal teria uma expectativa de esfericidade de 1. Deve-se entender, no entanto, que um alto grau de esfericidade ainda pode ser obtido com valores menores que 1. Por exemplo, um valor entre 0,6 e 1 para um objeto ou partícula seria considerado substancialmente esférico.

[000128] Os experimentos de imageamento mostram claramente que as partículas da presente invenção retêm porosidade significativa após as etapas de preparação do chocolate. As avaliações sensoriais realizadas mostraram boas qualidades de sabor, textura leve e cremosa e sensação bucal indicativas de uma porosidade de partícula que permanece intacta no produto.

[000129] As partículas porosas amorfas podem compreender (por exemplo, consistem em uma base seca de) sacarose e leite desnatado, a sacarose estando presente a um nível de ao menos 30% nas partículas, a razão entre sacarose e leite desnatado estando entre 0,5 e 1 e 2,5 e 1, com base no peso seco, por exemplo, entre 0,6 e 1 e 1,5 e 1, com base no peso seco.

[000130] De acordo com a presente invenção, as partículas porosas amorfas em uma modalidade estão sob a forma de um pó. Em uma modalidade alternativa, as ditas partículas porosas amorfas da presente invenção também podem ser aglomeradas por métodos conhecidos na técnica para se obter um material com propriedades de manuseio aprimoradas, como fluidez e menor pulverulência.

[000131] Na descrição a seguir, é feita referência ao uso das partículas porosas amorfas da presente invenção como substitutos de açúcar a granel em produtos de confeitaria à base de gordura como uma modalidade preferencial. As partículas porosas amorfas da presente invenção também podem, entretanto, ser usadas em uma ampla gama de produtos alimentícios, conforme anteriormente mencionado.

[000132] Na presente invenção, o termo "substituto de açúcar a granel", conforme usado aqui, se refere a um substituto de açúcar de baixa caloria ou não calórico que pode ser substituído em uma base de peso por peso e/ou volume por volume pelo açúcar. Conforme anteriormente mencionado, a combinação das partículas de açúcar altamente porosas amorfas e agente avolumador proporciona um efeito sinérgico, de modo que um outro efeito de avolumamento adicional é obtido através da aeração. Em um aspecto da presente invenção, isso fornece vantajosamente até ao menos 70% de redução de açúcar em um produto alimentício, por exemplo, um produto de confeitaria à base de gordura. De preferência, ao menos 65% de açúcar podem ser reduzidos de um produto alimentício, como um produto de confeitaria à base de gordura.

[000133] De preferência, entre 5 e 70% de açúcar podem ser reduzidos ou removidos de um produto alimentício, como um produto de confeitaria à base de gordura.

[000134] Em uma modalidade da invenção em que as partículas porosas amorfas estão compreendidas em uma composição de produto de confeitaria à base de gordura e as partículas compreendem (por exemplo, consistem em uma base seca de) sacarose e leite desnatado, o aumento da proporção de leite desnatado para sacarose reduz a quantidade de sacarose na composição de produto de confeitaria à base de gordura total. Isso pode ser vantajoso, já que muitos consumidores receberiam bem um bom produto de confeitaria à base de gordura com açúcar reduzido, e apreciariam um alto teor de leite. A redução da proporção de sacarose nas partículas reduz sua doçura diretamente, mas também reduz a velocidade de dissolução das partículas, o que reduz ainda mais o impacto sobre a doçura na boca. Entretanto, os inventores constataram que aumentando a porosidade das partículas, em particular a porosidade fechada das partículas, é possível aumentar a velocidade de dissolução e, portanto, neutralizar essa redução de doçura. Desse modo, a invenção pode proporcionar uma composição de produto de confeitaria à base de gordura que compreende a) cacau em pó, ou licor de cacau, ou manteiga de cacau, ou equivalentes de manteiga de cacau, ou quaisquer combinações dos mesmos, e b) de 5 a 60% (por exemplo, de 20 a 55%) de partículas porosas amorfas de acordo com a presente invenção, sendo que as ditas partículas porosas amorfas têm um teor de umidade entre 1% e 5% (por exemplo, entre 2% e 3%), compreendem sacarose e leite desnatado em um teor de ao menos 95% das partículas em uma base seca (por exemplo, ao menos 98%), têm uma razão entre sacarose e leite desnatado de 0,5: 1 a 0,6: 1, e têm uma porosidade fechada entre 20% e 60%, por exemplo, entre 25% e 50%, ainda por exemplo, entre 25% e 40%. As partículas porosas amorfas apresentam uma distribuição de tamanho de partícula D90 entre 30 e 60 mícrons, por exemplo, entre 35 e 50 mícrons. Os inventores investigaram o impacto da alteração da razão entre sacarose e leite em pó desnatado sobre a estabilidade das partículas porosas amorfas (vide o Exemplo 5). Existe uma diminuição significativa da estabilidade quando a razão entre sacarose e leite em pó desnatado excede 0,6: 1. Portanto, ao tentar reduzir o teor de sacarose em um produto alimentício substituindo a sacarose cristalina pelas partículas porosas amorfas da invenção contendo sacarose e leite desnatado, uma razão ideal para uso é de cerca de 0,66: 1.

[000135] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, as partículas de açúcar porosas amorfas da presente invenção podem ser usadas como um substituto do açúcar a granel em um produto alimentício. As partículas de açúcar porosas amorfas da presente invenção podem ser usadas para reduzir o teor de açúcar de um produto alimentício. Por exemplo, as partículas de açúcar porosas amorfas podem ser usadas para reduzir o teor de açúcar (por exemplo, o teor de sacarose) de um produto de confeitaria à base de gordura entre 50 e 70% em uma base em volume, ou para reduzir o teor de açúcar (por exemplo, o teor de sacarose) de um produto de confeitaria à base de gordura entre 10 e 35% em uma base em massa.

[000136] Em outra modalidade da presente invenção, as partículas de açúcar porosas amorfas são, de preferência, usadas em um produto alimentício, como um produto de confeitaria, um produto culinário, um produto lácteo, uma fórmula nutricional, um cereal para café da manhã ou um sorvete.

[000137] Em uma modalidade da presente invenção, é fornecida uma composição adoçante que consiste nas partículas porosas amorfas compreendendo açúcar, um agente avolumador e um tensoativo, sendo que as ditas partículas porosas amorfas apresentam uma porosidade fechada entre 20 e 60%.

Faixas

[000138] Na discussão da invenção, a menos que seja estabelecido o contrário, a revelação de valores alternativos para o limite superior e inferior da faixa permitida de um parâmetro acoplado a um indicativo de que um dos ditos valores é mais preferencial que o outro deve ser considerada como uma declaração implícita de que cada valor intermediário do dito parâmetro, que está entre o mais preferencial e o menos preferencial das ditas alternativas, é, por si só, preferencial ao dito valor menos preferencial e também a cada valor menos preferencial e ao dito valor intermediário.

[000139] Para todos os limites superiores e/ou inferiores de quaisquer parâmetros dados na presente invenção, o valor limite está incluído no valor para cada parâmetro. Será entendido também que todas as combinações de valores limites mínimos e máximos preferenciais e/ou intermediários dos parâmetros aqui descritos em várias modalidades da invenção podem também ser usadas para definir faixas alternativas de cada parâmetro para várias outras modalidades e/ou preferências da invenção, a combinação de tais valores tendo sido especificamente revelada aqui ou não.

Porcentagem

[000140] Exceto onde especificado o contrário, "%" na presente descrição corresponde a "%, em peso".

[000141] Será entendido que a soma total de quaisquer quantidades expressas aqui como porcentagens não pode (considerando-se erros de arredondamento) exceder 100%. Por exemplo, a soma de todos os componentes que compreendem a composição da invenção (ou parte (ou partes) da mesma) pode, quando expressa como uma porcentagem em peso (ou outra porcentagem) da composição (ou as mesmas partes da mesma), totalizar 100%, permitindo erros de arredondamento. Entretanto, quando a lista de componentes não for exaustiva, a soma da porcentagem para cada um de tais componentes pode ser menor que 100% para permitir uma certa porcentagem para uma quantidade adicional (ou quantidades adicionais) que possa não estar explicitamente descrita aqui.

Substancialmente

[000142] O termo "substancialmente", como usado aqui, pode se referir a uma quantidade ou entidade que implique em uma grande quantidade ou proporção da mesma. Quando for relevante no contexto no qual o termo "substancialmente" é usado, ele pode ser entendido como significando quantitativamente (em relação a qualquer quantidade ou entidade à qual ele se refira no contexto da descrição) como compreendendo uma proporção de ao menos 80%, de preferência, ao menos 85%, com mais preferência, ao menos 90%, com a máxima preferência, ao menos 95%, especialmente ao menos 98%, por exemplo, cerca de 100% do total relevante. Por analogia, o termo "substancialmente isento" pode denotar, similarmente, que a quantidade ou a entidade à qual ele se refere compreende não mais que 20%, de preferência, não mais que 15%, com mais preferência, não mais que 10%, com a máxima preferência, não mais que 5%, especialmente não mais que 2%, por exemplo, cerca de 0% do total relevante.

[000143] O termo "compreendendo", como usado aqui, significa que a lista a seguir não é exaustiva, e pode ou não incluir qualquer outro item adicional adequado, por exemplo, uma ou mais características, componentes, ingredientes e/ou substitutos adicionais, conforme for adequado. Desse modo, as palavras "compreende", "compreendendo" e similares devem ser interpretadas em um sentido inclusivo, em oposição a um sentido exclusivo ou exaustivo; ou seja, no sentido de "incluir, mas não se limitando a". Deve ser notado que as modalidades e as características no contexto de um dos aspectos da presente invenção também se aplicam a outros aspectos da invenção.

Seção experimental Determinação da temperatura de transição vítrea

[000144] As temperaturas de transição vítrea (Tg) foram medidas por calorimetria de varredura diferencial (instrumento TA, Q2000). Um procedimento de varredura dupla foi usado para eliminar a entalpia de relaxamento e obter uma visão melhor sobre a transição vítrea. A taxa de varredura foi de 5°C/min. A primeira varredura foi interrompida aproximadamente 30°C acima da Tg. O sistema foi, então, resfriado a 20°C/min. A transição vítrea foi detectada durante a segunda varredura e definida como o início da alteração da etapa da capacidade de calor.

Determinação de estruturas com o uso de microscopia crioeletrônica de varredura

[000145] A microscopia crioeletrônica de varredura (crio-MEV) e tomografia de raios X (μCT) são usadas para investigar a microestrutura das partículas porosas amorfas da presente invenção em uma matriz alimentícia à base de gordura.

[000146] Uma peça de 1 cm3 de amostra foi colada em um suporte de amostra de crio-MEV usando TissueTek. A mesma foi rapidamente congelada em nitrogênio parcialmente solidificado (nitrogênio "slush") antes de sua transferência para a unidade de criopreparação Gatan Alto 2500 a - 170°C. A amostra congelada foi fraturada com o uso de uma faca resfriada, tornando sua estrutura interna acessível. A fratura não foi realizada quando a superfície externa do chocolate foi analisada. Um ligeiro desbaste químico da água superficial foi realizado na unidade de preparação durante 15 minutos a - 95°C, seguido de estabilização da amostra a - 120°C. Um revestimento final foi feito por uma aplicação de uma camada de platina de 5 nm sobre a superfície. Para visualização, um FEI Quanta 200 FEG a 8 kV em modo de alto vácuo foi usado.

Determinação de Esfericidade

[000147] A esfericidade foi medida pelo Camsizer XT. Trata-se de um instrumento optoeletrônico que possibilita a medição dos parâmetros de tamanho e formato de pós, emulsões e suspensões. A técnica de análise de imagem digital é baseada no processamento por computador de um grande número de imagens de amostras tomadas a uma velocidade de quadros de 277 imagens/segundo por duas câmeras diferentes simultaneamente. A amostra é clareada por duas fontes de luz de LED pulsadas durante a medição. O tamanho de partícula e o formato de partícula (incluindo a esfericidade) são analisados com um software de fácil utilização que calcula as respectivas curvas de distribuição em tempo real.

[000148] O perímetro de uma projeção de partícula e a área coberta foram medidos para se obter a esfericidade.

Tamanho de Partícula

[000149] Os valores de tamanho de partícula aqui fornecidos podem ser medidos por um analisador de tamanho de partícula Coulter LS230 (difração de laser) ou qualquer outra máquina similar conhecida pelos versados na técnica. Na presente invenção, o termo "tamanho de partícula", como usado aqui, é definido como D90. O valor D90 é um método comum para descrever uma distribuição de tamanho de partícula. O D90 é o diâmetro em que 90% da massa das partículas na amostra têm um diâmetro abaixo daquele valor. O valor D90 pode ser medido, por exemplo, por um analisador de tamanho de partícula de dispersão de luz laser. Por exemplo, o tamanho de partícula das partículas compreendidas em materiais de confeitaria à base de gordura, como chocolate, pode ser medido por dispersão de luz de laser. Os valores de tamanho de partícula dos pós podem ser medidos por análise de imagem digital, como com o uso de um Camsizer XT (Retsch Technology GmbH, Alemanha).

[000150] A presente invenção será agora descrita com mais detalhes nos exemplos não limitadores a seguir. Os exemplos a seguir são fornecidos para fins ilustrativos apenas e não são para serem considerados de nenhuma maneira limitadores do escopo da presente invenção.

[000151] Deve-se entender que várias alterações e modificações às presentes modalidades preferenciais aqui descritas ficarão evidentes aos versados na técnica. Tais alterações e modificações podem ser feitas sem se afastar do espírito ou do escopo da presente invenção, e sem diminuir suas vantagens presentes. Pretende-se, portanto, que tais alterações e modificações sejam abrangidas pelas reivindicações em anexo.

[000152] Será entendido que se (por exemplo, nos exemplos da presente invenção) as porcentagens em peso no presente documento não perfazem 100% (por exemplo, devido ao arredondamento), elas podem ser também consideradas como receitas em que os números iguais para a porcentagem em peso de cada ingrediente são considerados como uma parte relativa em peso.

Exemplos

[000153] Os exemplos a seguir são ilustrativos dos produtos e métodos de preparação dos mesmos que se enquadram no escopo da presente invenção. Eles não devem ser considerados, de forma alguma, como limitadores da invenção. Alterações e modificações podem ser feitas em relação à invenção. Ou seja, o versado na técnica reconhecerá muitas variações possíveis nestes exemplos que cobrem uma ampla gama de composições, ingredientes, métodos de processamentos e misturas, e podem ajustar os níveis de ocorrência natural dos compostos da invenção para uma variedade de aplicações. Exemplo 1 Preparação das partículas porosas amorfas da presente invenção

[000154] Todos os ingredientes foram pesados separadamente e, então, misturados com um misturador Polytron PT3000D para a dissolução completa à temperatura ambiente com uma taxa de velocidade entre 6.000 e 12.000 rpm. A solução de entrada é transferida em um recipiente a uma temperatura controlada de 55°C e é, então, bombeada a 100 a 130 bar. O nitrogênio de alta pressão é injetado de 0,5 a 2 NL/min. durante ao menos 10 minutos ou ao menos até a dissolução completa do gás na solução ser alcançada. Após um pré- aquecimento a 60°C, a solução é secada por atomização usando-se um secador por atomização de topo fechado de uma corrente, de acordo com os parâmetros listados na tabela a seguir:

Uma formulação de referência padrão para uma receita de chocolate

[000155] Foi empregado um processo padrão para a preparação do chocolate. Todos os ingredientes secos e cerca de 26% de gordura de manteiga de cacau são aquecidos a 45°C durante 3 minutos. Após a mistura, a pasta resultante é passada através de um refinador de dois cilindros e por um refinador de cinco cilindros para produzir flocos com tamanhos de partícula na faixa entre 50 e 55 mícrons.

[000156] Após o refino, a mistura compreendendo a massa refinada é misturada com o restante da gordura e lecitina para ser liquefeita a 45°C durante 3 minutos.

Exemplo 2

[000157] Uma composição de chocolate com teor de açúcar reduzido foi preparada da mesma forma que a receita padrão, conforme anteriormente mencionado, compreendendo os mesmos ingredientes, exceto que no lugar do açúcar foi usada a composição de sacarose:Promitor 70:30 e 3% de caseinato de sódio sob a forma de um pó amorfo.

Exemplo 3

[000158] Uma composição de chocolate com teor reduzido de açúcar foi preparada da mesma forma que no Exemplo 2, conforme mencionado anteriormente, compreendendo os mesmos ingredientes, exceto que no lugar do açúcar foi usada a composição de sacarose:DWP 70:30 sob a forma de um pó amorfo.

Exemplo 4

[000159] Uma composição de chocolate com teor de açúcar reduzido foi preparada da mesma forma que nos Exemplos 2 e 3, conforme mencionado anteriormente, compreendendo os mesmos ingredientes, exceto que no lugar do açúcar foi usada a composição de sacarose:LPD 70:30 sob a forma de um pó amorfo.

[000160] Surpreendentemente, verificou-se que por meio da substituição do açúcar por 100% das partículas porosas amorfas da presente invenção em receitas de chocolate, conforme descrito no exemplo acima, forneceu-se amostras de chocolate que correspondiam muito de perto à amostra de referência em termos de textura, sabor e doçura. Resultados similares também foram obtidos para receitas de recheio para produtos de confeitaria à base de gordura, por exemplo, receitas de recheio para wafer.

[000161] Além disso, as amostras preparadas de acordo com a presente invenção e que compreendem as partículas porosas amorfas em vez de açúcar mostraram uma forte correlação com sabores adicionais desejáveis, como ao leite, caramelo, baunilha e manteiga.

Exemplo 5

[000162] O efeito da alteração da composição da matriz amorfa foi examinado para diferentes razões entre leite em pó desnatado (LPD) e sacarose. A matriz amorfa deve ser estável contra a cristalização; por exemplo, no caso da fabricação de chocolate, a matriz deve permanecer amorfa sob as condições de temperatura e umidade experimentadas na conchagem. Se as condições de processamento ou armazenamento se aproximarem daquelas pelas quais o material amorfo passa através da transição vítrea, então, há uma possibilidade de que a cristalização ocorra levando a um colapso das partículas, por exemplo, a lactose presente em partículas porosas amorfas de leite em pó desnatado e sacarose pode cristalizar.

[000163] Partículas porosas amorfas com diferentes razões de sacarose:LPD foram produzidas, 40:60, 50:50, 60:40, 70:30, e comparadas com sacarose amorfa pura e LPD. O LPD amorfo foi secado por atomização. A sacarose amorfa foi obtida por secagem por congelamento (Millrock, EUA). Uma solução contendo 10% (base em peso) de sacarose foi preparada. Ela foi congelada a - 40°C durante 6 horas, possibilitando a formação de cristais de gelo. A secagem primária é realizada a 150 mTorr. Cristais de gelo sublimam e deixam espaços vazios, levando a uma estrutura altamente porosa. A secagem secundária consiste em uma rampa de temperatura de - 40°C a 40°C a 1 °C/hora. Durante esse estágio, a água residual ligada à matriz é removida por dessorção, levando a um teor de umidade muito baixo, tipicamente de 1 a 2%, conforme medido por análise termogravimétrica.

[000164] Uma vez que as amostras apresentam inicialmente diferentes valores de atividade de água (aw), as isotermas de sorção foram desenhadas para calcular a Tg à mesma aw. 1) Isotermas de sorção foram construídas mediante a coleta de amostras durante curtos períodos de tempo (isto é, tipicamente ao longo de 48 horas) e armazenadas em dois tipos de dessecadores (um para secagem parcial e um para umidificação). A Tg de cada amostra foi obtida usando-se a segunda varredura do experimento de CVD a uma rampa de aquecimento de 5°C/min. A primeira varredura deve parar a cerca de 30°C acima da Tg, para evitar a interferência da entalpia de relaxamento com a medição da Tg. O início da Tg do produto é, então, determinado com o uso de uma segunda varredura. Após duas horas aquecendo a Tg + 5°C, a aw é medida a 25°C. 2) O ajuste de BET é realizado em relação aos dados de teor de umidade como uma função de aw (0,08 a 0,35), e o ajuste de Gordon Taylor é realizado em relação aos dados de Tg como uma função de aw (faixa correspondente). a. Equação de Brunauer-Emmett-Teller (BET):

em que C é uma constante e Mm é o teor de umidade da monocamada de BET (em uma base seca) b. Equação de Gordon-Taylor (Gordon e Taylor, 1952):

em que w é o teor de água em uma base em peso, Tg,água é a temperatura de transição vítrea da água estimada a - 135°C, Tg,seca é a temperatura de transição vítrea da sacarose, e k é uma constante de curvatura.

[000165] A temperatura de transição vítrea (Tg) é plotada contra o teor de sacarose na Figura 3 para partículas amorfas a uma atividade de água de 0,1 e 25°C. Pode-se notar que há uma diminuição muito mais pronunciada na temperatura de transição vítrea para aumentar o teor de sacarose em ou acima de 40% (uma razão de 0,66: 1). Isso significa que há uma diminuição significativa na estabilidade (contra cristalização) quando o teor de sacarose em uma matriz amorfa contendo sacarose e leite em pó desnatado excede 40%. Portanto, ao tentar reduzir o teor de sacarose em um produto alimentício substituindo a sacarose cristalina por partículas porosas amorfas da invenção contendo sacarose e leite desnatado, uma proporção ideal para uso é de cerca de 40% de sacarose e 60% de leite em pó desnatado.

Exemplo 6

[000166] O efeito da alteração da porosidade e da composição na velocidade de dissolução e no impacto na doçura foram investigados. As partículas porosas amorfas foram preparadas como no Exemplo 1, com a solução de entrada contendo 50%, em peso, de água e 50%, em peso, de sacarose + LPD (leite em pó desnatado) na razão adequada. Não foi adicionado caseinato de sódio, já que ele já está presente no LPD. A distribuição de tamanho de partícula foi medida com o uso de um Camsizer XT (Retsch Technology GmbH, Alemanha).

[000167] Amostras com diferentes níveis de porosidade, mas com distribuições de tamanho de partícula similares e a mesma composição foram preparadas. A amostra G foi preparada sem injeção de gás. Isto produziu um nível muito baixo de porosidade fechada (6%). A variação do fluxo de gás até 2 litros normais por minuto permitiu que níveis crescentes de porosidade fechada fossem gerados.

[000168] A porosidade fechada foi obtida mediante a medição da matriz e de densidades aparentes.

[000169] A densidade de matriz foi determinada por DMA 4500 M (Anton Paar, Switzerland AG). A amostra foi introduzida em um tubo de vidro de borossilicato em formato de U que é excitado para vibrar em sua frequência característica que depende da densidade da amostra. A precisão do instrumento é de 0,00005 g/cm3 para densidade e 0,03°C para temperatura.

[000170] A densidade aparente dos pós foi medida pelo picnômetro Accupyc 1330 (Micrometrics Instrument Corporation, EUA). O instrumento determina a densidade e o volume mediante a medição da alteração de pressão do hélio em um volume calibrado com uma precisão de 0,03% da leitura mais 0,03% do volume nominal da câmara da célula em escala total.

[000171] A porosidade fechada é calculada a partir da densidade de matriz e da densidade aparente, de acordo com a seguinte equação:

[000172] O teste de dissolução foi realizado da seguinte forma. Trinta (30,0) gramas ± 0,1 grama de água (grau miliQ) foram colocados em um béquer de 100 mL (h = 85 mm 0 = 44 mm) com um agitador magnético (isto é, L = 30 mm 0 = 6 mm). A velocidade de agitação foi ajustada para 350 rpm e 1.000 g ± 0,002 g de pó foram adicionados à solução. Durante a dissolução, o índice de refração da solução foi registrado a cada segundo até que um platô correspondente à dissolução completa foi alcançado. O índice de refração foi medido com o uso de um condicionador de fibra óptica FISO FTI-10. Esses experimentos foram realizados à temperatura ambiente (23 a 25°C).

[000173] O resultado da composição variável é mostrado na Figura 4. Os pós com uma baixa proporção de sacarose dissolvem mais lentamente. O resultado da variação da porosidade é mostrado na Figura 5. Os pós com porosidade significativa (A e F) dissolveram muito mais rapidamente do que a amostra não gaseificada (G).

[000174] Alguns dos pós foram usados para preparar o produto de confeitaria à base de gordura no estilo de tabletes de chocolate branco. Todos os tabletes tinham um teor total de açúcar em massa de 58% e foram moldados no mesmo molde. Um painel de 10 provadores avaliou a doçura dos tabletes, provando amostras com o mesmo volume de chocolate. Devido às diferentes densidades dos pós, as peças degustadas continham diferentes quantidades de açúcar em peso. Para fins de comparação, uma referência foi preparada com açúcar cristalino refinado. Os tabletes foram comparados em pares:

[000175] O aumento da razão entre sacarose e leite em pó desnatado (A em comparação com D) aumenta a doçura. O aumento da porosidade (F em comparação com G) também aumenta a doçura. O aumento da porosidade de 6 a 50% (G a A) resultou em uma doçura similar, apesar de uma redução de açúcar na amostra de 55 para 31%. Isto demonstra que o aumento da porosidade das partículas amorfas aumenta seu impacto na doçura e possibilita uma redução no açúcar total (por volume). O tablete com pó poroso amorfo D forneceu uma doçura similar à referência com açúcar cristalino, apesar de conter menos açúcar por volume. Isto demonstra que as partículas de acordo com a invenção podem ser usadas para substituir o açúcar convencional, proporcionando uma doçura similar em um teor mais baixo de adição por tablete de chocolate.

Exemplo 7

[000176] A estrutura porosa das partículas amorfas foi examinada com o uso de microscopia tomográfica de raios X de radiação síncrotron (SRXTM, de "synchrotron radiation X-ray tomographic microscopy"), na linha de luz TOMCAT do Swiss Light Source (SLS), Paul Scherrer Institut, Suíça. A captura seguiu uma abordagem padrão com o eixo geométrico de rotação localizado no meio do campo de visão. O tempo de exposição a 15 KeV foi de 300 ms, e 1.501 projeções equiangulares distribuídas ao longo de 180° foram adquiridas.

[000177] As projeções foram pós-processadas e rearranjadas em sinogramas corrigidos. Conjuntos de 2.161 imagens Tiff de 16 bits (2.560 X 2.560 pixels) foram gerados com uma resolução de 0,1625 μm por pixel.

[000178] Os dados das seções foram analisados e manipulados com o uso do software Avizo 9.0.0 (https://www.fei.com/software/amira- avizo/) para tomografia computadorizada.

[000179] A rotina usada para a medição foi a seguinte. Para cada amostra, foram analisadas 3 pilhas de 500 imagens. Após a extração de subvolume, as pilhas de imagens foram delimitadas com o uso de uma rotina automática para selecionar especificamente o material de matriz e calcular seu volume. Então, a superfície de cada amostra foi estimada com o uso do módulo de geração de superfície do software e os valores de superfície foram extraídos. A superfície específica normalizada foi calculada como a razão do volume de matriz pela superfície total do material (externa e poros).

[000180] Os pós com diferentes níveis de porosidade fechada (A, F e G do Exemplo 5) foram imageados, juntamente com um pó (H) como um exemplo comparativo que não continha um tensoativo. O pó H foi preparado de maneira similar àquela descrita no Exemplo 1, exceto pelo fato de que a solução de entrada continha 50% de água, 25% de sacarose e 25% de uma maltodextrina 21 DE (Roquette), e dióxido de carbono foi usado em vez de nitrogênio. O pó H tinha uma porosidade fechada de 31% e um tamanho D90 de 184 μm. As imagens são mostradas na Figura 6a (A), na Figura 6b (F), na Figura 6c (G) e na Figura 6d (H). As superfícies específicas normalizadas calculadas (média de três conjuntos de 500 seções) foram as seguintes:

[000181] Como pode ser visto a partir das imagens, a estrutura porosa dos pós A e F compreende múltiplos poros pequenos. A superfície interna desses poros leva a um alto valor de superfície específica normalizada. A superfície específica normalizada para a amostra F é menor do que a amostra A, consistente com o valor de porosidade fechada inferior medido. A amostra G, à qual nenhuma gaseificação foi aplicada, tem uma baixa porosidade e um baixo valor de superfície específica normalizada. Para a amostra H, pode-se notar que embora tenha um valor de porosidade fechada similar à amostra F, a estrutura é bem diferente, com grandes espaços vazios no interior das partículas. Essa estrutura é fisicamente mais fraca do que múltiplos poros pequenos, e se as paredes externas das partículas forem rompidas, nenhuma porosidade (ou muito pouca) permanece. A amostra H tem um valor de superfície específica normalizada inferior correspondente.

Exemplo 8

[000182] Um chocolate branco foi preparado com o uso de partículas porosas amorfas aglomeradas que foram reduzidas em tamanho de partícula durante a fabricação do chocolate.

[000183] Para a preparação das partículas porosas amorfas aglomeradas, sacarose (40%) e leite em pó desnatado (60%) foram misturados com água a um teor total de sólidos de 50% até que todos os sólidos estivessem dissolvidos a uma temperatura em torno de 60°. Após a pasteurização (5 minutos a 75°C), a solução homogênea foi secada por atomização com injeção de gás. O secador por atomização usado foi um secador por atomização com topo aberto com recirculação de ar secundário para desencadear aglomeração de partículas. A temperatura da solução foi controlada entre 60 e 70°, e nitrogênio foi adicionado sob pressão de maneira similar ao Exemplo 1. O teor de umidade do pó de saída foi de 20 a 30 g/kg. O pó tinha uma porosidade fechada de 46,5% e uma distribuição de tamanho D90 de 200 μm. O chocolate branco foi fabricado usando este pó poroso amorfo aglomerado:

[000184] Os ingredientes secos e 70% da manteiga de cacau foram misturados a cerca de 50°C durante 15 minutos. Após a mistura, a pasta resultante foi passada através de um refinador de dois cilindros e de um refinador de cinco cilindros para produzir flocos. O tamanho de partícula D90 resultante ficou em torno de 50 μm.

[000185] Após o refino, a massa refinada foi concheada em uma concha Frisse com a adição da manteiga de cacau restante, da gordura do leite, da lecitina e da baunilha. O chocolate foi temperado e moldado em tabletes.

[000186] Um tablete de referência foi produzido da mesma maneira acima, mas o pó poroso amorfo foi substituído em 1,9 vezes de sua massa por sacarose cristalina, ocupando efetivamente o mesmo volume do pó poroso amorfo substituído.

[000187] A medição da densidade dos tabletes foi realizada com o uso de um instrumento Geopyc 1360 (Micrometrics, EUA).

[000188] Para calcular a densidade aparente (envelope) de uma amostra, o volume aparente (envelope) da câmara, sem amostra, é primeiro determinado. Uma execução em branco é feita com a câmara preenchida com um meio (DryFlo), e o volume é medido. A amostra é, então, colocada na câmara com o meio e o volume é medido novamente. A diferença entre essas duas medições é o volume aparente (envelope) da amostra, incluindo seus poros. Conhecendo o peso da amostra, a densidade aparente (envelope) é calculada.

[000189] Antes da medição da amostra de tabletes de chocolate, alguns testes preliminares foram realizados. O tamanho da câmara, a força e o número de ciclos são fatores que podem influenciar as medições de volume aparente (envelope). Para os tabletes de chocolate, as condições otimizadas usadas para as medições foram uma câmara de 38,1 cm de diâmetro, uma força de 90 N e 5 ciclos. Com essas condições, obtém-se uma precisão de 1,1%. O valor foi tomado como uma média de triplicatas.

[000190] A porosidade (Φ) fornecida pelas partículas porosas amorfas remanescentes no chocolate é calculada comparando-se a densidade de volume (pref) do tablete de referência e a densidade de volume do chocolate fabricado com o pó poroso amorfo aglomerado (pamostra). A porosidade é calculada conforme mostrado na equação abaixo: Φ amostra = 1 - (ρ amostra)/ ρ ref

[000191] A taxa de sobrevivência da porosidade das partículas no chocolate corresponde à razão entre a porosidade medida do tablete e a porosidade teórica obtenível a partir da porosidade inicial do pó poroso amorfo. Taxa de sobrevivência = Φamostra / Φesperada

[000192] A taxa de sobrevivência encontrada foi de 51%; isso corresponde às partículas tendo uma porosidade efetiva de 23% após o processamento em chocolate.

[000193] Uma amostra do chocolate branco foi examinada por microscopia de luz transmitida após ser dispersa em óleo de girassol. Os resultados são mostrados na Figura 6. As partículas porosas amorfas parecem escuras em luz transmitida devido à dispersão de luz por sua porosidade interna. O pó inicial foi amplamente fragmentado, mas a porosidade permanece (Figura 7a). Alguns aglomerados sobrevivem (Figura 7b). Os detritos finos no plano de fundo incluem açúcar cristalino. Uma amostra adicional do chocolate branco foi examinada por microscopia eletrônica de varredura (Figura 8). A partícula porosa amorfa é indicada com uma seta (5). A partícula amorfa foi fragmentada pelo processo de refino, mas sua porosidade interna é mantida.

[000194] Um pequeno painel de provadores comparou o chocolate feito com pó poroso amorfo ao chocolate de referência. Foi tomado de cada um um pedaço do mesmo tamanho. Devido às diferentes densidades dos pós, as peças degustadas continham diferentes quantidades de açúcar em peso. O chocolate preparado com pó poroso amorfo foi descrito como levemente mais "pulverulento", mas com uma doçura similar à da referência. Isto apesar de conter 68% menos sacarose para o mesmo volume. Nenhuma amostra foi considerada como "granulosa".

Claims

1. Produto alimentício, caracterizado pelo fato de que compreende partículas porosas amorfas compreendendo: açúcar, um agente avolumador, e um tensoativo, sendo que as referidas partículas porosas amorfas apresentam uma porosidade fechada entre 20 a 60%, sendo que as referidas partículas porosas amorfas foram refinadas e são dispersas dentro de uma fase contínua à base de gordura e na qual o tamanho de partícula D90 das referidas partículas porosas amorfas é inferior a 60 microns.

2. Produto alimentício, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas partículas apresentam uma temperatura de transição vítrea de ao menos 40°C ou maior.

3. Produto alimentício, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o tamanho de partícula D90 das ditas partículas porosas amorfas está entre 30 e 60 mícrons.

4. Produto alimentício, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as partículas porosas amorfas compreendem sacarose e leite desnatado, sendo que a sacarose está presente em um teor de ao menos 30%, e a razão entre sacarose e leite desnatado está entre 0,5 e 1 e 2,5 e 1, com base no peso seco.

5. Produto alimentício, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o produto alimentício é um produto de confeitaria, um produto culinário, um produto lácteo, uma fórmula nutricional, um cereal para café da manhã ou um sorvete, preferencialmente em que o produto alimentício é um produto de confeitaria à base de gordura, por exemplo, chocolate.

6. Processo para produção de um produto alimentício, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreenderas etapas de: submeter uma mistura que compreende açúcar, agente avolumador e tensoativo a alta pressão, de preferência, de 50 a 300 bar, com mais preferência, de 100 a 200 bar; adicionar gás à mistura; aspergir e secar a mistura para formar partículas porosas amorfas; e reduzir o tamanho de partícula das partículas porosas amorfas.

7. Processo para produção de um produto alimentício, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, sendo que o produto alimentício é um produto de confeitaria à base de gordura, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: submeter uma mistura que compreende açúcar, agente avolumador e tensoativo a alta pressão, de preferência, de 50 a 300 bar, com mais preferência, de 100 a 200 bar; adicionar gás à mistura; aspergir e secar a mistura para formar partículas porosas amorfas; misturar as partículas porosas amorfas com gordura e, opcionalmente, ingredientes selecionados do grupo que consiste em leite em pó, liquor de cacau, açúcar cristalino, lecitina e combinações desses; refinar a mistura resultante para reduzir o tamanho de partícula das partículas porosas amorfas; e misturar a mistura refinada com mais gordura e, opcionalmente, lecitina, e liquefazer.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o gás é selecionado do grupo que consiste em nitrogênio, dióxido de carbono, argônio e óxido nitroso; de preferência, nitrogênio.

9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que a secagem é secagem por atomização.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as partículas porosas amorfas são aglomeradas durante ou após a secagem por atomização.

11. Partículas porosas amorfas, caracterizadas pelo fato de que compreendem açúcar, um agente avolumador e um tensoativo, em que as referidas partículas porosas amorfas apresentam uma porosidade fechada entre 20 a 60%, sendo que as referidas partículas porosas amorfas foram refinadas e em que o tamanho de partícula D90 das referidas partículas porosas amorfas está abaixo de 60 mícrons.

12. Partículas porosas amorfas, de acordo com a reivindicação 11, caracterizadas pelo fato de que o açúcar, o agente avolumador e o tensoativo estão todos distribuídos por uma fase contínua das partículas.

13. Partículas porosas amorfas, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o tamanho de partícula D90 das referidas partículas porosas amorfas está entre 30 a 60 mícrons.

14. Partículas porosas amorfas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizadas pelo fato de que o açúcar, o agente avolumador e o tensoativo estão todos distribuídos por uma fase contínua das partículas.

15. Partículas porosas amorfas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que as partículas porosas amorfas compreendem sacarose e leite desnatado, em que a sacarose está presente em um nível de pelo menos 30% e a proporção de sacarose para leite desnatado está entre 0,5 e 1 e 2,5 a 1 com base no peso seco.

16. Processo para produção das partículas porosas amorfas, como definidas em qualquer uma das reivindicações 11 a 15, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: submeter uma mistura compreendendo açúcar, agente avolumador e tensoativo a alta pressão, preferencialmente 50 a 300 bar, mais preferencialmente 100 a 200 bar; adicionar gás à mistura; pulverizar e secar a mistura para formar partículas porosas amorfas; e reduzir o tamanho de partícula das partículas porosas amorfas.

17. Uso das partículas de açúcar porosas amorfas, como definidas em qualquer uma das reivindicações 11 a 15, caracterizado pelo fato de que é como um substituto de açúcar em um produto alimentício.

18. Uso, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que é para reduzir o teor de açúcar de um produto alimentício.