BR112019010627B1 - Uso de um iso-oligossacarídeo, e método para geração de sabor em um produto alimentício termicamente tratado - Google Patents
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Abstract
A presente invenção se refere ao uso de uma classe especial de oligossacarídeos, na presente invenção chamados de isooligossacarídeos, para geração de sabor durante o processamento térmico de alimentos. A invenção também se refere ao uso de tais oligossacarídeos sob a forma de compostos individuais, ou como misturas dos mesmos, ou sob a forma de ingredientes que compreendem os compostos individuais ou misturas dos mesmos, ou como preparações enzimáticas ou fermentadas contendo os compostos individuais ou misturas dos mesmos.
Description
[001] A presente invenção se refere ao uso de uma classe especial de oligossacarídeos, na presente invenção chamados de iso- oligossacarídeos, para geração de sabor durante o processamento térmico de alimentos. A invenção também se refere ao uso de tais oligossacarídeos sob a forma de compostos individuais, ou como misturas dos mesmos, ou sob a forma de ingredientes que compreendem os compostos individuais ou misturas dos mesmos, ou como preparações enzimáticas ou fermentadas contendo os compostos individuais ou misturas dos mesmos.
[002] O sabor de um produto, que compreende o aroma (compostos voláteis) e o gosto (compostos não voláteis) de um produto, tem sido reconhecido como um dos principais fatores determinantes para a preferência alimentar dos consumidores. Existem vários meios de modulação do sabor durante a produção de alimentos. A utilização de matérias-primas ricas em sabor intrínseco, bem como a adição de várias especiarias, flavorizantes naturais ou artificiais ou intensificadores de sabor são as abordagens mais comuns.
[003] As características típicas de sabor de muitos produtos alimentícios são geradas durante processos térmicos como torrefação, fritura, secagem, assamento, tostamento, cozimento, extrusão, etc. Em todos esses processos, a reação de Maillard desempenha uma função central na formação de sabores e cor.
[004] De qualquer forma, as abordagens existentes apresentam algumas desvantagens.
[005] O uso de moléculas ativas de sabor puro como flavorizantes comerciais em várias categorias de produtos é intrincado (por exemplo na produção de biscoitos wafer ou cereais extrusados), pois muitos componentes flavorizantes voláteis desejáveis são perdidos. Isto é devido à degradação térmica ou chamejamento (esgotamento) durante o cozimento. Vários compostos ativos de aroma não são estáveis e sofrem decomposição e/ou reação com outros compostos na matriz alimentar mediante processamento térmico. Um grande volume de vapor também é ventilado durante o processo de assamento ou extrusão, o que arrebata os compostos de aroma voláteis.
[006] Em produtos assados que compreendem outros componentes, como um recheio ou um revestimento de chocolate, é possível adicionar moléculas de sabor ativas ao componente não assado. Entretanto, tal solução pode ser percebida como artificial pelos consumidores devido à disparidade nas expectativas (os consumidores esperam que certas notas de sabor, como nota de biscoito/assada, sejam percebidas a partir do componente assado e não a partir de outros componentes). De modo similar, em produtos extrusados, podem ser adicionados sabores ao revestimento. No entanto, como esses produtos são consumidos com o leite, o sabor é parcialmente transferido para o leite antes do consumo, o que consequentemente diminui a intensidade de sabor do produto consumido.
[007] Dessa forma, há uma necessidade de um método de geração de compostos flavorizantes ativos diretamente durante o processo, especialmente no componente certo onde o sabor é esperado pelos consumidores, de modo que a perda durante o processamento seja minimizada.
[008] Além disso, há uma tendência comum, impulsionada pela percepção do consumidor, de eliminar ou substituir os ingredientes flavorizantes que não são naturais.
[009] Portanto, existe também a necessidade de se remover ingredientes flavorizantes que não são naturais.
[0010] Além de usar sabores naturais, a geração térmica de sabor mediante processamento alimentar parece ser uma abordagem promissora para a modulação de sabor.
[0011] O teor de reagentes de Maillard (precursores de sabor) em matérias-primas é frequentemente um fator limitante responsável pela geração de um sabor moderado e, consequentemente, um sabor inferior dos vários produtos termicamente tratados. A adição de precursores de sabor puros (reagentes de Maillard) podem aumentar a geração de flavorizantes durante processos térmicos e, dessa forma, pode ser usada como uma ferramenta para a modulação de sabor. A presente invenção descreve uma nova classe de precursores de sabor muito potentes que estão disponíveis comercialmente como ingredientes alimentícios.
[0012] Várias abordagens sobre como aumentar a geração de sabor durante processos térmicos têm sido descritas com base na adição de precursores de Maillard. O documento EP2000032 revelou o uso de vários aminoácidos e açúcares redutores a fim de melhorar o sabor durante a preparação de um produto alimentício assado, como um biscoito wafer ou um biscoito ou produto de cereal extrusado. Os documentos GB1421397A e US3930045 revelaram o uso de aminoácidos contendo enxofre e açúcares redutores para a preparação de um produto alimentício poroso expandido que tem um sabor similar a carne. O documento US4022920 descreveu o uso de compostos de Amadori (produtos intermediários da reação de Maillard) como precursores de sabor para a modulação de sabor do gênero alimentício aquecido até pelo menos 90°C antes do consumo. O documento EP1266581 descreveu o método para bioconversão de aminoácidos, peptídeos e açúcar redutor na presença de leveduras e o uso dos mesmos no assamento a fim de melhorar o aroma assado típico.
[0013] Vários grupos relataram o efeito de açúcares e aminoácidos livres sobre o desenvolvimento de sabor durante a extrusão. O impacto sobre os atributos sensoriais e sobre a composição volátil da farinha de trigo extrudada foi observado após a adição de glicose (5%) e aminoácidos individuais (2%) como alanina, leucina, lisina, treonina ou cisteína. O forte impacto de sacarose (0,6%) e cisteína ou prolina (0,5%) sobre os atributos sensoriais e o perfil volátil da farinha de milho extrudada também foi descrito (consulte Fadel et al.: Egypt.J.Food Sci. 34(1):21 a 36 (2006)). A formação de um 4-hidróxi-2,5-dimetil-3(2H)- furanona aromatizante com cheiro de caramelo durante a extrusão foi estudada após a adição de ramnose e lisina, e o processo-chave e os parâmetros da receita que impulsionaram sua formação foram identificados (consulte Davidek et al.: Food Funct. 4, 1.105 a 1.110 (2013)).
[0014] Aminoácidos e açúcares redutores também poderiam ser liberados pelo bioprocessamento a partir de fontes de proteína e carboidrato, respectivamente. Por exemplo, no processamento de cereais, a hidrólise enzimática de farinha por α-amilase e amiloglicosidase é bem estabelecida e amplamente usada. A glicose e a maltose liberadas a partir da hidrólise do amido contribuíram, então, significativamente para a geração de sabor e cor durante a secagem por cilindro de tal preparação enzimática. De modo similar, aminoácidos e açúcares redutores podem ser gerados durante a o preparo do malte e, mais especificamente, durante a etapa de trituração, quando as enzimas amilolíticas e proteolíticas endógenas dos cereais germinados são ativadas. O documento US5888562 descreveu um processo para tratar pastas e líquidos preparados a partir de grãos de cacau com protease para liberar aminoácidos hidrofóbicos livres que, consequentemente, otimizam o sabor do cacau pela torrefação.
[0015] Adicionalmente, a redução do açúcar (sacarose) em alimentos é atualmente uma tendência global impulsionada pela percepção do consumidor em todo o mundo. A redução de sacarose tem um impacto significativo sobre o sabor, uma vez que conduz, entre outros fatores, a uma menor intensidade de sabor. Especialmente produtos à base de cereais, que são, de modo geral, inferiores em seu sabor intrínseco, são drasticamente impactados. A compensação da perda de doçura após a redução de açúcar é um desafio.
[0016] Portanto, existe também a necessidade de diminuir o teor dos açúcares ao mesmo tempo que se mantém contemporaneamente pelo menos uma intensidade de sabor comparável.
[0017] Além da redução de açúcar, seria desejável que os açúcares nos alimentos (por exemplo, sacarose) fossem substituídos por carboidratos diferentes que poderiam ter uma melhor conotação nutricional e/ou trazer alguns benefícios de saúde. Infelizmente, tal substituição de açúcar apresenta problemas análogos em termos de desenvolvimento de sabor, conforme relatado acima em relação à redução de açúcar. Diversas soluções que proporcionam benefícios de saúde têm, de fato, um impacto um tanto negativo no sabor (por exemplo, inclusão do farelo de cereal, redução de açúcar, etc.) que frequentemente resulta em uma diminuição da preferência do consumidor.
[0018] Portanto, existe também uma necessidade de substituir os açúcares por carboidratos dotados com melhores conotações nutricionais e/ou que forneçam benefícios de saúde, ao mesmo tempo que contemporaneamente mantêm pelo menos uma intensidade de sabor comparável no produto alimentício.
[0019] Os inventores constataram, surpreendentemente, que pelo menos um ou mais dos problemas mencionados acima podem ser resolvidos mediante o uso de iso-oligossacarídeos da Fórmula (I) abaixo descritos como precursores de sabor na reação de Maillard sob processamento térmico.
[0020] Os inventores constataram, surpreendentemente, um potencial extraordinário do iso-oligossacarídeo da Fórmula (I) gerar compostos ativos de aroma durante processos térmicos.
[0021] Em um aspecto, a presente invenção fornece o uso de certos iso-oligossacarídeos da Fórmula química (I) como precursores de sabor em processos térmicos, por exemplo, na reação de Maillard e/ou sob condições de caramelização.
[0022] De acordo com a presente invenção, os oligossacarídeos da Fórmula (I) são definidos do seguinte modo:
sendo que R e B são conectados por meio de uma ligação glicosídica 1^6, B é uma unidade monossacarídeo de aldoexose de Fórmula B1 ou uma unidade monossacarídeo de cetoexose de Fórmula B2 que compreende o carbono 6 contendo o grupo hidroxila que forma a ligação glicosídica 1^6 entre R e B, B1 é um grupo de Fórmula 
na qual o sinal de asterisco (*) representa o ponto em que o grupo B1 é ligado à parte restante dos compostos de Fórmula (I), B2 é um grupo de Fórmula 
na qual o sinal de asterisco (*) representa o ponto em que o grupo B2 é ligado à parte restante dos compostos de Fórmula (I), R é uma unidade monossacarídeo de cinco ou seis membros opcionalmente funcionalizada que compreende o carbono 1 que contém o grupo -OH que forma a ligação glicosídica 1^6.
[0023] Em um outro aspecto, a presente invenção fornece um método para a geração de sabor em um produto alimentício tratado termicamente, sendo que tal método compreende uma etapa a), sendo que um composto da Fórmula (I), conforme descrito acima, ou misturas do mesmo, é reagido sob tratamento térmico.
[0024] Em um outro aspecto, a presente invenção fornece um método para a geração de sabor em um produto alimentício tratado termicamente, sendo que tal método compreende uma etapa a) na qual um composto da Fórmula (I), conforme descrito acima, ou misturas do mesmo, é misturado com um ingrediente que fornece grupos amino livres e reagido sob tratamento térmico.
[0025] 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:
[0026] a Figura 1 relata o perfil de açúcar na farinha de trigo obtida após o tratamento com α-amilase-TGase (que corresponde à transglucosidase) (Exemplo 1);
[0027] a Figura 2 relata a concentração relativa (%) dos aromatizantes selecionados no biscoito Wafer B em comparação com o biscoito Wafer A ajustada em 100% (Exemplo 2);
[0028] a Figura 3 relata perfis de açúcar determinados em respectivas sopas preparadas com duas preparações enzimáticas diferentes: Sopa A (AMG, que corresponde a amiloglicosidase) e Sopa B (TGase) (Exemplo 4);
[0029] a Figura 4 relata a concentração relativa (%) de aromatizantes selecionados no produto de cereal acabado preparado com farinha tratada com TGase (Pó A) em comparação com o produto preparado com farinha tratada com AMG (Pó B) ajustada em 100% (Exemplo 4);
[0030] a Figura 5 relata perfis sensoriais monádicos do produto de cereal acabado preparado com farinha tratada com TGase (Pó A) e com farinha tratada com AMG (Pó B) (uma degustação foi conduzida após reconstituição de 50 g de pó em 100 mL de água morna) (Exemplo 4);
[0031] a Figura 6 relata os rendimentos relativos (%) de 2,3- butanodiona e 4-hidróxi-2,5-dimetil-3(2H)-furanona gerados a partir de açúcares selecionados com uma quantidade equimolar de glicina sob condições úmidas (rendimento de glicose ajustado como 100%) (Exemplo 5);
[0032] a Figura 7 relata as concentrações relativas de aromatizantes selecionados em Wafers A (sem açúcar), B (glicose), C (maltose), D (isomaltose) e E (palatinose) (concentração de glicose ajustada como 100%) (Exemplo 6);
[0033] a Figura 8 relata perfis de açúcar em referência a pó de extrato de malte e pó de extrato de malte obtidos após o tratamento com TGase (Exemplo 7);
[0034] a Figura 9 relata a concentração relativa (%) de aromatizantes selecionados em misturas aquecidas de glicina-TGase tratada com extrato de malte e extrato de malte de glicina de referência (100%) (Exemplo 8);
[0035] a Figura 10 relata a concentração relativa (%) de aromatizantes selecionados no Wafer B em comparação com o Wafer A ajustada em 100% (Exemplo 9);
[0036] a Figura 11 relata a concentração relativa (%) de aromatizantes selecionados no Pó B em comparação com o Pó A ajustada em 100% (Exemplo 10);
[0037] a Figura 12 relata a concentração relativa (%) de aromatizantes selecionados no Pó B em comparação com o Pó A ajustada em 100% (Exemplo 11);
[0038] a Figura 13 relata a concentração relativa (%) de aromatizantes selecionados na Fórmula B em comparação com a Fórmula A ajustada em 100% (Exemplo 12);
[0039] a Figura 14 relata o perfil de açúcar na farinha de trigo integral obtido após o tratamento com α-amilase-TGase (Exemplo 13);
[0040] a Figura 15 relata a concentração relativa (%) de aromatizantes no Extrusado B em comparação com o Extrusado A ajustada em 100% (Exemplo 14).
[0041] A invenção aqui revelada está relacionada a um novo grupo de precursores de Maillard. Os inventores constataram, surpreendentemente, um potencial extraordinário para gerar certos compostos de aroma ativos durante o tratamento térmico para iso- oligossacarídeos da Fórmula (I), conforme descrito abaixo.
[0042] Os inventores constataram, surpreendentemente, que o uso de tais iso-oligossacarídeos da Fórmula (I) como precursores de sabor na reação de Maillard apresenta várias vantagens.
[0043] A substituição de sacarose e/ou outros açúcares redutores comuns (por exemplo, glicose, maltose) por esses iso-oligossacarídeos mantém ou acentua a geração de sabor mediante o processamento, o que pode compensar a perda de intensidade de sabor devido à redução de açúcar. Dessa forma, o uso de iso-oligossacarídeos da Fórmula (I) pode contribuir para a redução de açúcar (superioridade nutricional) ao mesmo tempo que libera pelo menos uma intensidade de sabor comparável. Com base nos exemplos, pode-se observar que esses iso- oligossacarídeos podem compensar a ausência ou a redução de açúcares redutores, como maltose e/ou glicose.
[0044] Adicionalmente, a invenção aqui descrita propõe a substituição parcial de sacarose ou outros mono e dissacarídeos, como glicose, maltose, por açúcares alternativos (iso-oligossacarídeos da Fórmula (I)) que têm uma conotação significativamente melhor entre os consumidores devido aos seus benefícios de saúde.
[0045] De fato, os precursores de sabor apresentados na presente invenção são conhecidos por múltiplos benefícios de saúde; portanto, o uso desses ingredientes fornece benefícios colaterais. Tais benefícios, em particular para alguns iso-oligossacarídeos da Fórmula (I), como Palatinose™, são bem documentados na literatura e serão adicionalmente descritos mais adiante neste documento. A nova classe de precursores de sabor descrita na presente invenção é amplamente relatada para uma resposta glicêmica inferior, propriedades anticariogênicas, entre outros.
[0046] Além disso, os compostos de sabor ativos gerados na matriz de amido (por exemplo, durante a produção de cereais) são imediatamente encapsulados no amido. Isso é benéfico para sua estabilização, seu posicionamento no compartimento de produto esperado pelo consumidor e por sua liberação gradual durante o consumo (mastigação).
[0047] No contexto da presente invenção, o termo "sabor" identifica o aroma (compostos voláteis) e o sabor (compostos não voláteis) que estão compreendidos em um produto alimentício. Esse sabor pode ser detectado ou avaliado através de diferentes meios, incluindo, por exemplo, meios sensoriais e analíticos. Em uma modalidade, o sabor gerado de acordo com a presente invenção é liberado por compostos voláteis.
[0048] No contexto da presente invenção, o termo "precursores de sabor" identifica espécies ou ingredientes moleculares que os compreendem, os quais são adicionados ao alimento com o propósito de produzir sabor pela decomposição (por exemplo, sob processo de caramelização) ou reação com outros componentes (por exemplo, sob condições de reação de Maillard) durante o processamento térmico dos alimentos. Tais precursores de sabor não têm necessariamente propriedades flavorizantes.
[0049] No contexto da presente invenção, o termo "material de caramelização" terá o significado normalmente atribuído ao mesmo no estado da técnica e define a reação térmica de açúcares em si, produzindo o sabor e a cor marrom característicos do caramelo. Opcionalmente, vários ingredientes (por exemplo, ácidos, sais de amônio) podem ser opcionalmente usados durante o processo de caramelização para facilitar a degradação do açúcar.
[0050] No contexto da presente invenção, o termo "reação de Maillard" e "produtos/reagentes de Maillard" terão o significado geralmente atribuído a eles no estado da técnica e definem a série complexa de reações químicas entre carbonila e componentes amino derivadas de sistemas biológicos, presentes em matrizes alimentares ou em aditivos alimentares (por exemplo, sais de amônio) e os reagentes e produtos associados, respectivamente. O termo "reação de Maillard" é usado na presente invenção no sentido amplo estabelecido para se referir a essas reações, e inclui as reações intimamente associadas que são normalmente acopladas com o sensu stricto da reação de Maillard (como degradação de Strecker).
[0051] No contexto da presente invenção, o termo "monossacarídeo" indica carboidratos que contêm de 3 a 6 átomos de carbono. Eles podem ser poli-hidróxi-aldeídos ou poli-hidróxi-cetonas, dependendo de se eles compreendem um grupo aldeído ou cetona, juntamente com carbonos -OH substituídos em uma cadeia. Os poli- hidróxi-aldeídos são chamados "aldoses". As poli-hidróxi-cetonas são chamadas "cetoses". Exemplos não limitadores de monossacarídeo com 6 átomos de carbono (hexose) são: alose, altrose, glicose, manose, gulose, idose, galactose, talose, psicose, frutose, sorbose e tagatose. Exemplos não limitadores de monossacarídeos com 5 átomos de carbono (pentose) são: a ribose, arabinose, xilose, lixose, ribulose e xilulose.
[0052] No contexto da presente invenção, o termo "oligossacarídeo" indica um polímero de sacarídeo linear ou ramificado contendo um pequeno número (tipicamente dois a dez) de açúcares simples (monossacarídeos com 5 ou 6 membros, conforme definido acima). Os monossacarídeos que constituem as unidades de oligossacarídeos podem ser opcionalmente funcionalizados, por exemplo, em grupos -OH livres, conforme definido abaixo.
[0053] Dentro do contexto da presente invenção, o termo "ligação glicosídica 1^6" ou "união glicosídica 1^6" indica uma ligação covalente formada entre o grupo -OH no carbono 1 da molécula de monossacarídeo e o grupo -OH no carbono 6 de outra molécula de monossacarídeo adjacente.
[0054] No contexto da presente invenção, o termo "iso- oligossacarídeo" indica um oligossacarídeo conforme acima definido que contém pelo menos uma "ligação glicosídica 1^6" ou uma "união glicosídica 1^6" conforme acima definida. Em uma modalidade da presente invenção, a pelo menos uma ligação glicosídica 1^6 compreendida em um iso-oligossacarídeo de acordo com a presente invenção é colocada na extremidade redutora da molécula.
[0055] No contexto da presente invenção, o termo "extremidade redutora" para a unidade de oligossacarídeo identifica o monossacarídeo terminal com um carbono anomérico livre que não está envolvido em uma ligação glicosídica.
[0056] No contexto da presente invenção, o termo "carbono anomérico" identifica o carbono da carbonila de um monossacarídeo em sua forma acíclica. Dependendo da posição assumida pelo grupo - OH ligado ao carbono anomérico quando o monossacarídeo está na forma cíclica (conformação de cadeira), a configuração de tal carbono é definida como sendo α(alpha) ou β(beta) se o grupo -OH for axial ou equatorial, respectivamente.
[0057] No contexto da presente invenção, o termo "funcionalizado" em referência a monossacarídeo ou oligossacarídeo identifica as unidades monossacarídeo ou oligossacarídeo de acordo com a presente invenção em que um ou mais dos grupos -OH de açúcar tenham sido substituídos por um átomo de hidrogênio ou uma porção orgânica A, ou em que que o átomo de oxigênio dos grupos -OH é substituído por uma porção orgânica A. A porção orgânica A, no contexto da presente invenção, pode ser selecionada do grupo que consiste em: monossacarídeo, oligossacarídeo linear ou ramificado, aglicona, grupo alquila C1-C8 linear ou ramificado, grupo alcóxi C1-C8 linear ou ramificado, grupo carboxila e similares.
[0058] No contexto da presente invenção, o termo "ingrediente que fornece grupos aminoácido livres" identifica um ingrediente que compreende ou é constituído por uma ou mais espécies moleculares que apresentam um grupo amino livre em sua estrutura. Exemplos não limitadores de tais ingredientes são: proteínas intactas ou hidrolisadas, peptídeos, aminoácidos (todos, por exemplo, de origem animal, vegetal ou microbiana), glicosamina ou ingredientes que os compreendem. Exemplos não limitadores de proteínas ou ingredientes animais que compreendem os mesmos são: proteínas lácteas (por exemplo, proteínas de soro de leite, caseína), leite desnatado ou leite integral (líquido ou em pó) ou proteínas provenientes de carne. Exemplos não limitadores de proteínas ou ingredientes vegetais que compreendem os mesmos são: cereais (por exemplo, trigo, malte e similares), farinha de cereais (por exemplo, trigo, aveia, arroz e similares), proteínas de cereais (por exemplo, glúten), cacau, café e similares, pulsos (por exemplo, ervilhas, lentilhas, feijão) e proteínas de pulsos.
[0059] No contexto da presente invenção, o termo "produto alimentício tratado termicamente" ou "produto termotratado" identifica produtos comestíveis que são obtidos por meio de tratamentos por calor e que podem ser consumidos diretamente ou após reconstituição, e/ou podem ser usados como um ingrediente para processamento adicional a fim de preparar um produto comestível ou potável. Exemplos não limitadores de produtos alimentícios tratados por calor são: produtos que contêm cereais (por exemplo, assados, secos, extrusados, torrados, fritos, cozidos, preparados em micro-ondas), bolachas, biscoitos, wafers, cereais (café da manhã, para toda a família e para bebês), pães, cones de sorvete, pizzas, palitos de pão (breadsticks), substitutos de pão, produtos de padaria, bolos, muffins, cereais (por exemplo, malte) e/ou bebidas de cacau e/ou café, chocolate ou produtos similares a chocolate, alimento para animais de estimação, produtos lácteos (por exemplo, iogurte, batidas), produtos culinários (por exemplo, molhos, sopas, caldos, massas, espaguetes).
[0060] No contexto da presente invenção, o termo "tratamento térmico" ou "tratamento por calor" identifica uma etapa de processamento em que a preparação de um alimento pode ser microbiológica, física e/ou quimicamente modificada como um efeito da aplicação de alta temperatura durante um tempo determinado. Exemplos não limitadores tratamentos térmicos ou por calor são: secagem por cilindro, assamento, secagem a vácuo em esteiras, fritura, torrefação, extrusão, tostamento, cozimento, como aquecimento em um reator de batelada ou em processos contínuos, como trocador de calor tubular, trocador de calor a placas, trocador de calor por raspagem de superfície, etc.
[0061] Em uma modalidade, quando a B é o grupo B1, o oligossacarídeo da Fórmula (I) é um iso-oligossacarídeo da Fórmula (IB1):
em que o grupo R é conforme definido acima para compostos da Fórmula (I).
[0062] Em uma modalidade dos compostos da Fórmula (IB1), B1 é uma unidade de glicose e R é uma unidade de glicose ou um oligossacarídeo que contém apenas unidades de glicose.
[0063] Em uma modalidade, quando B é um grupo B1, B1 é uma unidade de glicose, e R é uma unidade de glicose ou um oligossacarídeo que contém apenas unidades de glicose ligadas por ligação glicosídica 1^6, sendo que o oligossacarídeo da Fórmula (IB1) pode ser também chamado de "isomalto-oligossacarídeo".
[0064] Em uma modalidade, quando B é o grupo B2, o oligossacarídeo da Fórmula (I) é um oligossacarídeo da Fórmula (IB2):
em que o grupo R é conforme definido acima para compostos da Fórmula (I).
[0065] Em uma modalidade, quando R é funcionalizado de modo que um ou mais dos grupos -OH na unidade monossacarídeo R sejam substituídos por uma porção A-O-*, conforme definido acima, e A é um monossacarídeo ou um oligossacarídeo linear ou ramificado, a ligação glicosídica que representa a conexão é, de preferência, uma ligação glicosídica 1^6.
[0066] Conforme será evidente o versado na técnica, em compostos da Fórmula (I), o grupo B pode estar presente em uma forma de cadeia aberta (acíclica) ou em uma forma de rede fechada (cíclica), e ambas as formas são compreendidas dentro do escopo da presente invenção. Em uma modalidade, em compostos da Fórmula (I), o grupo B está na configuração de cadeia aberta. De fato, acredita-se a configuração de cadeia aberta é responsável pela potencial geração de sabor e atividade.
[0067] Como será evidente para um versado na técnica, os compostos da Fórmula (I) de acordo com a presente invenção podem existir também sob a forma de estereoisômeros diferentes, que são derivados de configurações diferentes nos carbonos estereogênicos das unidades monossacarídeos compreendidas na cadeia de iso- oligossacarídeos. Todas esses estereoisômeros são compreendidos dentro do escopo da presente invenção.
[0068] Em uma modalidade, a configuração estereogênica nos átomos de carbono nas unidades monossacarídeo compreendidas em compostos da Fórmula (I) é tal que as unidades monossacarídeo têm a estereoquímica da forma genericamente recuperada na natureza.
[0069] Em uma modalidade, quando R é funcionalizado, um ou mais dos grupos -OH na unidade monossacarídeo R estão ausentes (substituídos por um átomo de hidrogênio) ou são substituídos por uma porção selecionada do grupo que consiste em: A-O-* e A-*, em que A é conforme definido acima e o sinal de asterisco (*) representa o ponto onde o grupo A-O- ou A- é ligado à parte restante dos compostos da Fórmula (I) através do átomo de carbono que contém originalmente o grupo -OH, que é agora substituído pela porção A-* ou A-O-*.
[0070] Exemplos não limitadores de iso-oligossacarídeos da Fórmula (I) são apresentados abaixo na Tabela 1 juntamente com seus números de registro CAS. Tabela 1 Exemplos de alguns iso-oligossacarídeos da Fórmula (I)
[0071] Em uma modalidade, o iso-oligossacarídeo da Fórmula (I) para uso de acordo com a presente invenção é selecionado do grupo que consiste em:
ou misturas dos mesmos.
[0072] Como ficará evidente para o versado na técnica, os compostos das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) podem ser usados de acordo com a presente invenção sob a forma de compostos individuais, ou como misturas dos mesmos, ou sob a forma de ingredientes que compreendem os compostos individuais ou misturas dos mesmos, ou como preparações enzimáticas ou fermentadas contendo os compostos individuais ou misturas dos mesmos. O uso de compostos das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) em todas as formas mencionadas acima está compreendido dentro do escopo da presente invenção.
[0073] Em uma modalidade de acordo com a presente invenção, o composto da Fórmula (I) é um composto da Fórmula (IB1), por exemplo, um isomalto-oligossacarídeo, ou misturas do mesmo.
[0074] Os isomalto-oligossacarídeos (IMOS) são representantes do grupo definido acima de iso-oligossacarídeos da Fórmula (IB1). Com o termo "isomalto-oligossacarídeo", identifica-se uma mistura desses carboidratos de cadeia curta que têm uma propriedade resistente à digestão.
[0075] Estritamente falando, os isomalto-oligossacarídeos são oligômeros de glicose com a-D-(1,6)-ligações (isto é, sacarídeos de glicosila com apenas ligações α1^6 ao longo de toda a molécula e incluem, por exemplo, isomaltose, isomaltotriose, isomaltotetraose, isomaltopentaose e oligossacarídeos ramificados superiores).
[0076] Os IMOs são encontrados naturalmente em alguns alimentos (por exemplo, mel) e também são produzidos comercialmente. A matéria-prima utilizada para fabricação é amido ou xarope de milho, que são convertidos em uma mistura de IMOs com o uso de processos químicos ou enzimáticos.
[0077] O xarope de IMO comercial, por exemplo, é uma mistura de sacarídeos de glicosila com ligações α1^6 e ligações α(1^4) (por exemplo, panose) na extremidade redutora. Além disso, essa definição ("IMOs comerciais") foi estendida nos últimos anos para glico- oligossacarídeos ligados por uma ligação α1^6 e/ou que compreendem em uma menor proporção ligações glicosídicas α1^3 (nigero- oligossacarídeos) ou α1^2 (cojioligossacarídeos) na extremidade redutora.
[0078] Embora tais ingredientes IMOs comerciais compreendam iso-oligossacarídeos e/ou compostos da Fórmula (IB1) de acordo com a presente invenção, ficará evidente para o versado na técnica que eles também compreendem espécies de oligossacarídeos que não são abrangidas pelo escopo da presente invenção (por exemplo, são diferentes dos iso-oligossacarídeos da Fórmula (I) dada a ausência de uma ligação α1^6 na extremidade redutora). No entanto, contanto que tais ingredientes comerciais contenham também um ou mais compostos da Fórmula (IB1), eles podem ser usados de acordo com a presente invenção como precursores de sabor sob processamento térmico, por exemplo, no processo de caramelização e/ou na reação de Maillard.
[0079] Os IMOs são moléculas de saúde multifuncionais que podem exercer efeitos positivos sobre a saúde digestiva humana. Existem inúmeros trabalhos científicos disponíveis sobre a função dos IMOs como prebióticos, diminuindo a flatulência (isto é, gerando menos gases), gerando um baixo índice glicêmico e sendo anticáries.
[0080] Os IMOs vêm tendo aceitação global pelos fabricantes de alimentos para uso em uma ampla gama de produtos alimentícios. Eles estão ganhando reconhecimento como um ingrediente alimentício e de bebida funcional robusto e aceitação junto aos formuladores de alimentos e fabricantes de alimentos e bebidas para uso em um amplo espectro de aplicações. Embora nos EUA a maioria das empresas de alimentos estejam usando IMOs como uma fonte de fibra dietária, os IMOs também estão sendo usados como um adoçante de baixa caloria. Tendo a doçura relativa de cerca de 50% da sacarose (açúcar), os IMOs não podem substituir o açúcar em uma razão de um para um. No entanto, como um ingrediente alimentício natural e tendo uma alta tolerância com o mínimo de efeitos colaterais em comparação com outros oligossacarídeos da mesma classe, esses carboidratos vêm recebendo atenção crescente em toda a América do Norte e na Europa.
[0081] Há muitas patentes que descrevem vários usos dos IMOs em alimentos, mas seu potencial para geração de sabor era desconhecido.
[0082] Muitas preparações enzimáticas de IMOs são conhecidas, por exemplo, com o uso de enzimas de transglucosidase/α-glicosidase (por exemplo, US8637103, US8617636, US 7608436). A produção de IMOs pela fermentação, por exemplo, a partir de uma mistura de sacarose/maltose usando Leuconostoc mesenteroides ATCC 13146 foi descrita no documento US7772212 B2.
[0083] Processos químicos como, por exemplo, tratamento de amido com um ácido ou um álcali podem ser opcionalmente usados, seguidos por tratamento enzimático para produzir IMOs.
[0084] Em termos de suprimento, por exemplo, o VitaFiber™ da BioNeutra é uma mistura de isomalto-oligossacarídeos de alta pureza disponível comercialmente produzido a partir da conversão enzimática do amido. Ele é reivindicado como um produto "três em um" em termos de funcionalidade de saúde (uma fibra dietária solúvel, um prebiótico e um adoçante de baixa caloria). No entanto, nenhum benefício para a geração de sabor é anunciado pelo fornecedor.
[0085] Em uma modalidade de acordo com a presente invenção, o composto da Fórmula (I) é um composto da Fórmula (IB1), por exemplo, melibiose.
[0086] A melibiose (6-O-α-D-galactopiranosil e D-glicose), mais especificamente uma a-melibiose, é outro exemplo de um composto da Fórmula (IB1) e existe em plantas naturais, como grãos de cacau, sendo também encontrada em grãos de soja processados. Ela é considerada um dissacarídeo indigestível que aumenta as bactérias lácticas, especialmente as bifidobactérias, e melhora a condição das fezes em seres humanos. Ela pode ser produzida enzimaticamente, por exemplo, pelas dextransucrases (E.C. 2.4.1.10), com o uso de uma reação de doador/aceitante de sacarose/rafinose, respectivamente, ou pela β- frutofuranosidase (E.C. 3.2.1.26), uma hidrólise mediada por rafinose, que produz a melibiose e a frutose.
[0087] Em uma modalidade de acordo com a presente invenção, o composto da Fórmula (I) é um composto da Fórmula (IB1), por exemplo, gentiobiose.
[0088] A gentiobiose (6-O-β-D-glucopiranosil- D-glicose) existe na crocina, que é o composto corante do açafrão. Ela pode ser produzida pela caramelização da glicose ou enzimaticamente, por exemplo, por β- glicosidases (E.C. 3.2.1.119) a partir de glicose e celobiose por meio de uma reação de transglicosilação.
[0089] Em uma modalidade de acordo com a presente invenção, o composto da Fórmula (I) é um composto da Fórmula (IB2), por exemplo, isomaltulose, mais especificamente, α-isomaltulose.
[0090] A isomaltulose é outro representante da classe acima definida de iso-oligossacarídeos, em particular, ela é um exemplo de um composto da Fórmula (IB2). A isomaltulose é um carboidrato dissacarídeo composto de glicose e frutose ligado por uma α-1,6-ligação glicosídica (nome químico: 6-0-α-D-glucopiranosil-D-frutose). A isomaltulose está naturalmente presente no mel e em extratos de cana de açúcar. Ela tem gosto semelhante ao da sacarose, mas tem menor doçura (cerca de 50% em comparação com a sacarose). A isomaltulose é também conhecida sob o nome comercial Palatinose™, que é produzida pela reorganização enzimática (isomerização) a partir da sacarose. A enzima (sacarose mutase) e sua fonte foram observadas e patenteadas pela Bayer (EP0049801, 1980 e EP0200069, 1985 - processo contínuo). A Beneo apresentou um dossiê regulador à AESA (Autoridade Europeia de Segurança Alimentar, ou "European Food Safety Authority") para regulamentar o uso de isomaltulose sintase (EC 5.4.99.11, sinônimo de sacarose mutase) Protaminobacter rubrum (cepa Z12A) para a produção de isomaltulose como um novo alimento. A isomaltulose pode ser produzida pela fermentação da sacarose com o uso, por exemplo, de Protaminobacter rubrum (German Patentschrift n° 1049800, 1959) ou como um produto secundário da produção de dextrano a partir da sacarose por Leuconostoco mesenteroides.
[0091] Efeitos profundamente diferentes na fisiologia humana (e animal) com múltiplos benefícios de saúde potenciais são observados quando a isomaltulose é consumida no lugar de sacarose e certos outros carboidratos. A palatinose é um adoçante de baixo teor calórico que é considerado favorável aos dentes (anticariogênico) e tem baixo índice glicêmico (baixa resposta à glicose sanguínea, ao mesmo tempo que é totalmente digestível). Em comparação com a sacarose e a maioria dos outros carboidratos, a isomaltulose é digerida lenta e de forma constante por seres humanos e animais, e essencialmente não é nenhum substrato para as bactérias bucais (isto é, a isomaltulose é semelhante aos dentes, não promovendo a cárie dentária).
[0092] Várias autoridades alimentares têm aprovado ativamente várias reivindicações de saúde em todo o mundo, como, por exemplo, "não provoca cárie dentária", "glicemia sanguínea reduzida", "é hidrolisada lentamente", "é uma fonte lenta de liberação de energia", "fornece energia mais duradoura", etc.
[0093] A Palatinose tem sido usada como uma alternativa ao açúcar em alimentos no Japão desde 1985.
[0094] A Palatinose um ingrediente alimentício disponível comercialmente fornecido, por exemplo, pela Beneo. Nenhum benefício para a geração de sabor é anunciado pelo fornecedor.
[0095] Como será evidente a partir da seção acima mencionada em que diferentes exemplos de compostos da Fórmula (I) e suas fontes/preparações existentes foram descritos, há basicamente três fontes de ingredientes constituídas por ou que compreendem compostos das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2), sendo que todas estão compreendidas dentro do escopo da presente invenção. Estes são os seguintes: (I) compostos puros das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) disponíveis comercialmente; (II) ingrediente disponível comercialmente que compreende um ou mais compostos das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2); (III) preparação que compreende um ou mais compostos das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) obtida com o uso de processos químicos, enzimáticos e/ou de fermentação.
[0096] A Palatinose (por exemplo, disponível junto à Beneo) é um exemplo do ponto (i) acima, isto é, de compostos puros da Fórmula (IB2) disponíveis comercialmente.
[0097] A VitaFiber™ (por exemplo, disponível junto à BioNeutra) é uma mistura de isomalto-oligossacarídeos de alta pureza disponível comercialmente produzida a partir da conversão enzimática do amido, sendo então um exemplo do ponto (ii) ou (iii) acima, isto é, um ingrediente disponível comercialmente que compreende vários compostos da Fórmula (IB1) que são obtidos por meio de preparação enzimática. Além de altos teores de isomaltose e isomaltotriose (aprox. 30% juntos), a VitaFiber™ contém também outros sacarídeos, como maltose, maltotriose, panose e alguns IMOs e oligossacarídeos em maior teor.
[0098] Conforme mencionado acima no ponto (iii), as preparações (por exemplo, ingredientes) que compreendem um ou mais compostos das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) podem ser obtidas com o uso de processos químicos, enzimáticos e/ou de fermentação.
[0099] Mais especificamente, o processo enzimático para a preparação (por exemplo, ingredientes) que compreende um ou mais compostos das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) se refere ao tratamento das matérias-primas ricas em precursores de açúcar adequados por enzimas específicas que levam à formação dos compostos desejados das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2).
[00100] Exemplos de matérias-primas e enzimas que levam à geração de iso-oligossacarídeos definidos são mencionados abaixo: • Preparação de isomalto-oligossacarídeos (IMOS): A preparação enzimática de IMOs se refere ao tratamento de ingredientes ricos em amido ou maltodextrinas com o uso de duas enzimas: uma α- amilase e uma transglucosidase/α-glicosidase. O amido é primeiro hidrolisado em maltodextrinas de baixo peso molecular e malto- oligossacarídeos, que servem como substratos (doadores) para a transglicosilação catalisada pela segunda enzima. A adição de uma β- amilase também pode ser considerada a fim de melhorar a produção de maltose, que é o substrato doador preferencial da transglucosidase. Ingredientes ricos em maltose (por exemplo, extrato de malte) podem ser tratados diretamente por transglucosidase/α-glicosidase sem tratamento prévio por α-amilase. Exemplos não limitadores de ingredientes ricos em amido/maltodextrinas/maltose são: farinha de qualquer cultura de grãos, incluindo milho (maís), trigo, aveia, cevada, painço e outros, amidos de diferentes origens vegetais, maltodextrinas, xaropes de glicose, malte ou extratos de cereal, etc. • Preparação da palatinose: A preparação enzimática de palatinose se refere ao tratamento de sacarose ou de ingredientes ricos em sacarose por sintase de isomaltulose (EC 5.4.99.11) para induzir o rearranjo enzimático (isomerização) da sacarose que dá origem à palatinose. As seguintes fontes de sacarose podem ser usadas: beterraba sacarina, cana de açúcar, plantas (por exemplo, purês, sucos e concentrados de frutas ou vegetais). • Preparação da melibiose: A preparação enzimática da melibiose pode ser obtida, por exemplo, por dextransucrases com o uso de uma reação de doador/aceitante de sacarose/rafinose, respectivamente, ou pela hidrólise de rafinose mediada por β- frutofuranosidase, que produz melibiose e frutose. As seguintes matérias-primas podem servir como fontes de rafinose: feijões, repolho, couve-de-bruxelas, brócolis, espargos, outros vegetais e grãos integrais.
[00101] Fermentação se refere ao tratamento de matérias-primas ricas em substratos adequados por micro-organismos bem selecionados (por exemplo, bactérias, leveduras, fungos) que levam à formação de iso-oligossacarídeos definidos. Alguns exemplos de matérias-primas e micro-organismos são fornecidos na seção "Antecedentes da invenção".
[00102] Processos químicos como, por exemplo, tratamento de amido com um ácido ou um álcali podem ser opcionalmente usados, seguidos por tratamento enzimático para produzir IMOs.
[00103] Em uma modalidade da presente invenção, o composto das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) é fornecido para a etapa a) do método da invenção sob a forma de um ingrediente constituído pelo composto das Fórmulas (I), (IB1), (IB2) ou por misturas do mesmo.
[00104] Em outra modalidade da presente invenção, o composto das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) é fornecido para a etapa a) do método da invenção sob a forma de um ingrediente que compreende o composto das Fórmulas (I), (IB1), (IB2) ou misturas do mesmo.
[00105] Em uma outra modalidade da presente invenção, o composto das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) é fornecido para a etapa a) do método da invenção sob a forma de um ingrediente que compreende o composto das Fórmulas (I), (IB1), (IB2) ou misturas do mesmo que são preparadas por processo enzimático ou de fermentação.
[00106] Em ainda uma outra modalidade da presente invenção, o composto das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) é fornecido para a etapa a) do método da invenção sob a forma de um ingrediente que compreende o composto das Fórmulas (I), (IB1), (IB2) ou misturas do mesmo que são preparadas por processo enzimático.
[00107] Em uma modalidade, a preparação enzimática do ingrediente que compreende o composto das Fórmulas (I), (IB1), (IB2) ou misturas do mesmo é realizada a montante da etapa a) do tratamento térmico, conforme descrito acima, e todo o processo ocorre em uma configuração sequencial.
[00108] Em uma outra modalidade, a preparação enzimática do ingrediente que compreende o composto das Fórmulas (I), (IB1), (IB2) ou misturas do mesmo é realizada antes da etapa a) de tratamento térmico, conforme descrito acima, e a preparação enzimática é mantida sob condições adequadas até o momento da sua utilização na etapa a). Em tal modalidade, a inativação da enzima por tratamento térmico pode ser necessária na preparação enzimática para uma conservação adequada.
[00109] Em um aspecto da presente invenção, é apresentado um método para geração de sabor em um produto alimentício tratado termicamente que compreende uma etapa a) em que um composto da Fórmula (I), conforme descrito acima, é reagido por tratamento térmico.
[00110] Em uma modalidade da presente invenção, é apresentado um método para geração de sabor em um produto alimentício tratado termicamente que compreende uma etapa a) onde um composto da Fórmula (I), conforme descrito na reivindicação 1, ou misturas do mesmo, é misturado com um ingrediente que fornece grupos amino livres e reagido sob tratamento térmico.
[00111] Em uma modalidade, o composto das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) é misturado com um ingrediente que fornece grupos amino livres, conforme acima definido.
[00112] A misturação de um composto das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2), conforme descrito acima, pode ser realizada por qualquer método conhecido pelo versado na técnica, por exemplo, por misturação a úmido, mistura a seco, imersão da solução ou dispersão em gordura.
[00113] A quantidade de compostos das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) na mistura pode se situar na faixa de 0,01 a 80% (em peso de matéria seca).
[00114] A geração térmica de sabor se refere ao processo em que um composto das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) e opcionalmente um ingrediente que fornece grupos amino livres, conforme acima definido, são aquecidos a temperaturas tipicamente entre 70°C e 180°C por um tempo de 0,1 minuto a 100 minutos. Exemplos de processos de aquecimento são: secagem por cilindro, assamento, extrusão, secagem a vácuo por esteiras, fritura, cozimento, torrefação, aquecimento em reator de batelada ou em processos contínuos como trocador de calor tubular, trocador de calor a placas, trocador de calor por raspagem de superfície, etc.
[00115] As condições operacionais para o tratamento por calor (temperatura, tempo) são aquelas que seriam tipicamente aplicadas na técnica para cada tipo de tratamento térmico e serão evidentes ao versado na técnica com base em seu conhecimento no campo.
[00116] A mistura que é tratada por calor pode ser caracterizada por uma ampla gama de teores de umidade (por exemplo, de 0,1 a 99%).
[00117] Em uma modalidade, a mistura que é tratada é uma mistura molhada, que tem, por exemplo, um teor total de sólidos menor que 70%, em peso, por exemplo, menor que 60%, em peso.
[00118] Em outra modalidade, a mistura que é tratada por calor é uma mistura seca, que tem, por exemplo, um teor total de sólidos acima de 70%.
[00119] Em uma modalidade, a preparação enzimática do ingrediente que compreende o composto das Fórmulas (I), (IB1), (IB2) ou misturas do mesmo é realizada a montante da etapa a), conforme descrita acima, e todo o processo ocorre em uma configuração sequencial.
[00120] Assim, em uma modalidade, um método para a geração de sabor em um produto alimentício tratado termicamente é fornecido, sendo que o método compreende as seguintes etapas: b) uma preparação enzimática de um ingrediente que compreende o composto das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) é realizada; a) o ingrediente que compreende o composto das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) ou misturas do mesmo, obtido a partir da etapa b), é diretamente misturado com um ingrediente que fornece grupos amino livres e reagido sob tratamento térmico.
[00121] Em uma outra modalidade, a preparação enzimática do ingrediente que compreende o composto das Fórmulas (I), (IB1) ou (IB2) e/ou misturas do mesmo é realizada antes da etapa a), conforme descrito acima, e a preparação enzimática é mantida sob condições adequadas até ao momento da sua utilização na etapa a). Em tal modalidade, a inativação da enzima por tratamento térmico pode ser necessária na preparação enzimática para uma conservação adequada.
[00122] Em uma outra modalidade, um método para geração de sabor em um produto alimentício tratado termicamente é fornecido, sendo que o método compreende as seguintes etapas: b) uma preparação enzimática de um ingrediente que compreende o composto das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) é realizada; c) o ingrediente que compreende o composto das Fórmulas (I), (IB1) ou (IB2) e/ou misturas do mesmo, obtido a partir da etapa b), é armazenado para uso posterior; a) o ingrediente que compreende o composto das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) ou misturas do mesmo, obtido a partir da etapa c), é misturado com um ingrediente que fornece grupos amino livres e reagido sob tratamento térmico.
[00123] Em uma modalidade, em que iso-oligossacarídeos da Fórmula (I) são IMOs, conforme acima definidos, a preparação enzimática do ingrediente que compreende os mesmos de acordo com a etapa b), conforme descrita acima, pode ser realizada como segue.
[00124] A preparação enzimática de IMOs se refere ao tratamento de ingredientes ricos em amido ou maltodextrinas com o uso de duas enzimas: uma α-amilase e uma transglucosidase/α-glicosidase. O amido é primeiro hidrolisado em maltodextrinas com baixo peso molecular e em malto-oligossacarídeos, que servem como substratos (doadores e aceitantes) para a transglicosilação catalisada pela segunda enzima. A adição de uma β-amilase também pode ser considerada a fim de melhorar a produção de maltose, que é o substrato doador preferencial da transglucosidase. Os ingredientes ricos em maltose (por exemplo, extrato de malte) podem ser diretamente tratados por transglucosidase/α-glicosidase sem tratamento prévio porα-amilase. Os seguintes ingredientes ricos em amido/maltodextrinas/maltose podem ser usados: farinha de grãos de qualquer cultura, incluindo arroz, milho (maís), trigo, aveia, cevada, painço e outros, amidos de diferentes cereais ou origem vegetal, maltodextrinas, xaropes de glicose, malte ou extratos de cereais, etc.
[00125] Em uma outra modalidade, em que iso-oligossacarídeos da Fórmula (I) são a Palatinose™, conforme acima definido, a preparação enzimática do ingrediente que compreende a mesma de acordo com a etapa b), conforme descrita acima, pode ser realizada como segue.
[00126] A preparação enzimática de palatinose se refere ao tratamento de sacarose ou de ingredientes ricos em sacarose por sintase de isomaltulose (EC 5.4.99.11) para induzir o rearranjo enzimático (isomerização) da sacarose que dá origem à palatinose. As seguintes fontes de sacarose podem ser usadas: beterraba sacarina, cana de açúcar, plantas (por exemplo, purês, sucos e concentrados de frutas ou vegetais).
[00127] Em uma outra modalidade, em que iso-oligossacarídeos da Fórmula (I) são a melibiose, conforme acima definido, a preparação enzimática do ingrediente que compreende a mesma de acordo com a etapa b), conforme descrita acima, pode ser realizada como segue.
[00128] A preparação enzimática da melibiose pode ser obtida, por exemplo, por dextransucrases com o uso de uma reação de doador/aceitante de sacarose/rafinose, respectivamente, ou pela hidrólise de rafinose mediada por β-frutofuranosidase, que produz melibiose e frutose. As seguintes matérias-primas podem servir como fontes de rafinose: feijões, repolho, couve-de-bruxelas, brócolis, espargos, outros vegetais e grãos integrais.
[00129] Os inventores constataram, surpreendentemente, um potencial extraordinário da classe de iso-oligossacarídeos acima definida para gerar compostos de aroma ativos mediante tratamento térmico.
[00130] Os inventores constataram, surpreendentemente, um potencial extraordinário da classe de iso-oligossacarídeos definida acima para gerar compostos de aroma ativos mediante tratamento térmico na presença de um ingrediente que fornece grupos de aminoácidos livres.
[00131] Dessa forma, em uma modalidade, os compostos das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) podem ser usados como precursores de sabor na reação de Maillard.
[00132] Em particular, constatou-se que os iso-oligossacarídeos das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) geram uma alta produtividade dos seguintes aromatizantes, que são tipicamente desenvolvidos pela reação de Maillard: 4-hidróxi-2,5-dimetil-3(2H)-furanona (caramelo) 2,3-butanodiona (amanteigado) 2- e 3-metilbutanal (maltoso) metional (batata cozida) fenilacetaldeído (floral/mel) 2-acetil-1-pirrolina (pipoca) e misturas dos mesmos.
[00133] Nossos estudos demonstraram que alguns di- e tri- oligossacarídeos com ligações 1^6 como isomaltose, isomaltotriose e palatinose produziram rendimentos muito maiores de certos aromatizantes do que dissacarídeos com ligações 1^4 (por exemplo, maltose e lactose) e até mesmo significativamente mais elevados do que alguns monossacarídeos (por exemplo, glicose e frutose). Isso é realmente surpreendente uma vez que foi estabelecido que a reatividade dos dissacarídeos sob tratamento térmico e, em particular, na reação de Maillard é muito mais baixa do que a reatividade dos monossacarídeos.
[00134] Sem se ater à teoria, os inventores acreditam que a ligação glicosídica 1^6 entre a hexose de extremidade redutora e o restante do iso-oligossacarídeo pode ser responsável pela reatividade extraordinária dos oligossacarídeos em comparação com os oligossacarídeos com ligação glicosídica 1^4 (por exemplo, maltose, lactose).
[00135] O alto potencial dos iso-oligossacarídeos para gerar os aromatizantes mencionados foi demonstrado em vários estudos de caso (vide exemplos).
[00136] Em uma modalidade, um método para a geração de sabor em um produto alimentício tratado termicamente e que compreende a etapa a) em que um composto da Fórmula (I), conforme descrito na reivindicação 1, ou misturas do mesmo, é misturado com um ingrediente que fornece grupos amino livres e reagido sob tratamento térmico para gerar, no produto alimentício tratado termicamente, um ou mais dos seguintes aromatizantes (compostos de aroma): 4-hidróxi-2,5-dimetil-3(2H)-furanona; 2,3-butanodiona; 2- e 3-metilbutanal; Metional; Fenilacetaldeído; e/ou 2-acetil- e 2-propionil-pirrolina.
[00137] Em outra modalidade, os compostos das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) podem ser usados como precursores de sabor sob tratamento térmico, por exemplo, caramelização.
[00138] Em particular, os iso-oligossacarídeos das Fórmulas (I), (IB1) e/ou (IB2) podem gerar os seguintes aromatizantes sob tratamento térmico (por exemplo, mesmo na ausência de ingredientes que fornecem grupos de aminoácidos livres): 4-hidróxi-2,5-dimetil-3(2H)-furanona; 2,3-butanodiona; e misturas dos mesmos.
[00139] Em outra modalidade, um método para a geração de sabor em um produto alimentício tratado termicamente e que compreende uma etapa a) em que um composto da Fórmula (I), conforme descrito na reivindicação 1, ou misturas do mesmo, é reagido sob tratamento térmico para gerar, no produto alimentício tratado termicamente, um ou mais dos seguintes aromatizantes (aromas): 4-hidróxi-2,5-dimetil-3(2H)-furanona; 2,3-butanodiona.
[00140] Além dos benefícios de saúde, os iso-oligossacarídeos de acordo com a presente invenção são ingredientes interessantes para a liberação de sabor mediante processamento térmico. O uso de iso- oligossacarídeos de acordo com a presente invenção representa uma abordagem poderosa para fornecer superioridade nutricional (redução do açúcar e/ou perfil mais saudável) ao mesmo tempo que mantém/melhora a preferência do consumidor (sabor).
[00141] Conforme demonstrado pelos exemplos não limitadores a seguir, o método descrito e o uso de iso-oligossacarídeos da presente invenção pode ser adequado em múltiplas categorias de produtos, por exemplo: produtos de cereais, como cereais infantis, cereais para toda a família, cereais matinais, produtos de confeitaria (como bolachas, biscoitos), produtos de sorvete (como cones de sorvete), além de em algumas bebidas em pó (como malte, cacau e/ou bebidas de café).
[00142] Assim, em uma modalidade, o produto alimentício tratado termicamente preparado de acordo com o método da invenção é selecionado do grupo que consiste em: produtos que contêm cereais (por exemplo, assados, secos, extrusados, torrados, fritos, cozidos, preparados em micro-ondas), bolachas, biscoitos, wafers, cereais (café da manhã, para toda a família e para bebês), mingaus de cereais, pães, cones de sorvete, pizzas, palitos de pão (breadsticks), substitutos de pão, produtos de padaria, bolos, muffins, cereais (por exemplo, malte) e/ou bebidas de cacau e/ou café, chocolate ou produtos similares a chocolate, alimento para animais de estimação, produtos lácteos (por exemplo, iogurte, batidas), produtos culinários (por exemplo, molhos, sopas, caldos, massas, espaguetes).
[00143] 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.
[00144] Adicionalmente, ficará evidente para o versado na técnica que os recursos descritos para uma modalidade da presente invenção podem se aplicar a outras modalidades mutatis mutandis e estão compreendidos dentro do escopo da presente invenção.
[00145] Os métodos analíticos foram aplicados na análise de amostras descritas adicionalmente nos exemplos.
[00146] A análise do açúcar foi realizada por cromatografia de troca aniônica de alto desempenho com detecção amperométrica pulsada (HPAEC-PAD). Um Dionex ICs-5000 equipado com uma coluna Carbopac PA20 de 3 x 150 mm, com espessura de filme de 6,5 μm. Um eletrodo de trabalho de ouro foi usado.
[00147] As amostras foram diluídas com água Milli-Q e filtradas (0,2 μm). Vinte e cinco (25) μL de amostra filtrada foram injetados pelo autoamostrador Dionex AS a uma temperatura de 10°C. Os açúcares foram eluídos a partir da coluna a 30°C com um hidróxido de sódio como eluente A (300 mM), água como eluente B e acetato de sódio como eluente C (500 mM) em hidróxido de sódio (150 mM) a uma vazão de 0,5 mL/minuto com o uso do seguinte gradiente:
[00148] Os analitos foram identificados mediante a comparação dos tempos de retenção com seus padrões correspondentes, como glicose, frutose, isomaltose, lactose, sacarose, isomaltotriose, maltose, panose e maltotriose. O método de curva de calibração foi usado para a quantificação compreendendo as seguintes concentrações de açúcar: 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 μg/mL. Um software de cromatografia de Chromeleon™ versão 7,2 foi usado para capturar e processar dados cromatográficos.
[00149] O teor de sete compostos de aroma (Tabela 2) foi determinado com o uso de microextração de fase sólida por espaço livre ("headspace") m combinação com cromatografia gasosa e espectrometria de massa em tandem (HS-SPME-GC/MS/MS). A quantificação foi realizada por ensaio de diluição isótopo estável (SIDA, de "Stable Isotope Dilution Assay").
[00150] A amostra de cereal (1 g ± 0,002 g) foi pesada em um frasco com espaço livre de 20 mL. Água ultrapura (10 mL) e solução de metanol de padrões internos (20 μl) foram adicionadas juntamente com uma barra de agitação magnética. O frasco foi fechado com uma tampa de rosca e a mistura foi homogeneizada por meio de um agitador de vórtice por 5 segundos e, em seguida, agitada durante 15 minutos com o uso de um agitador magnético. A mistura foi, então, centrifugada a 4.000 rpm durante 3 minutos e uma alíquota do sobrenadante (5 mL) foi transferida para um novo frasco com espaço livre de 20 mL e analisada por HS-SPME-GC/MS/MS. Cada amostra foi preparada em duplicatas por meio de duas extrações independentes.
[00151] Para a HS-SPME, a incubação (5 minutos) e a extração (30 minutos) foram realizadas a 70 °C. Uma fibra DVB-CAR-PDMS de 2 cm (Supelco) foi usada para a extração sob a velocidade do agitador de 500 rpm. A fibra foi injetada em um instrumento GC-MS/MS e compostos de aroma foram dessorvidos em modo de divisão (razão 5:1) a 250°C por 5 minutos.
[00152] Para GC/MS/MS, um cromatógrafo a gás Agilent 7890A e um espectrômetro de massa triplo quadripolar Agilent 7000 com fonte de ionização química (CI, de "chemical ionization") foram usados. Metano foi usado como um gás reagente. As separações cromatográficas de gás foram obtidas em uma coluna DB-624-UI de 60 m x 0,25 mm i.d. e espessura do filme de 1,4 μm (J&W Scientific). O programa de temperatura do forno iniciou em 50 °C; a temperatura aumentou 5 °C/minuto até 200 °C e, então, 30°C/minuto até 250°C e foi mantida constante durante 10 minutos. Hélio foi usado como um gás de arrasto com um fluxo constante de 1,0 mL/minuto.
[00153] Os analitos foram identificados pela comparação dos tempos de retenção e padrões de fragmentação com normas. As concentrações foram calculadas a partir das abundâncias (áreas de pico) dos íons selecionados para os analitos e os padrões internos e as quantidades de padrões internos adicionados. As quantidades dos padrões internos foram ajustadas para se obter uma razão de área de pico entre analito e padrão de 0,2 e 5.
[00154] Os íons (transições) usados para a quantificação por ensaio de diluição de isótopo estável são listados juntamente com as energias de colisão aplicada na Tabela 2.
[00155] ensaio de atividade de α-amilase: 100 μL de tampão com pH 5,8 (tampão de acetato, 100 mM), 100 ul de água, 500 ul de solução de amido solúvel a 1% p/v e 100 μL de solução de enzima diluída adequadamente foram incubados por 10 minutos a 80°C. As reações foram interrompidas pela adição de 125 μL das misturas de reação a 125 μL de solução de DNS para determinar os açúcares redutores descritos abaixo. As amostras de controle envolveram a adição de reagente DNS antes da adição da enzima. A curva padrão de glicose foi consequentemente preparada. Uma unidade de atividade (1 U) é definida como a quantidade de preparação enzimática que libera 1 μmol de equivalentes de glicose por minuto sob as condições definidas. Todos os ensaios foram preparados e analisados em duplicatas.
[00156] Determinação de açúcares redutores usando o método de ácido 3,5-dinitrossalicílico (DNS):
[00157] Reagente DNS: Para 1 l, 200 mL de NaOH a 8% p/v foram adicionados em 500 mL de água mQ seguido pela adição de 10 g de DNS. 402,7 g de tartarato de potássio de sódio foram adicionados lentamente sob misturação contínua.
[00158] Procedimento: 125 μL de amostra foram adicionados a 125 μL de solução de DNS e a mistura foi fervida durante 5 minutos. 1 mL de água mQ foi adicionado e a absorbância foi medida a 540 nm.
[00159] A atividade de transglucosidase/amiloglicosidase foi testada contra p-nitrofenil-a-D-glicosídeo (pNp-α-D-Glic). 100 μl de solução de estoque de pNp-α-D-Glic de 10 mM em tampão de fosfato (50 mM, pH 6,0) foram misturados com 100 μl de solução de estoque de enzima no mesmo tampão. A mistura foi incubada durante 10 minutos a 40°C. A reação foi interrompida pela adição de 2% p/v de solução de Trizma (pH 9,0). A liberação de p-nitrofenol (pNp) foi medida pela leitura da absorbância a 400 nm. A curva padrão de pNp foi consequentemente preparada. Amostras de controle sem a adição de enzima foram preparadas. Uma unidade de atividade (1 U) é definida como a quantidade de enzima que libera 1 μmol de pNp por minuto sob as condições definidas. Todos os ensaios foram preparados e analisados em duplicata.
[00160] Água (27,4 kg) foi aquecida até 57°C e, então, α-amilase (15.800 U/kgWF) e farinha de trigo refinada foram adicionadas. A mistura foi aquecida até 75°C sob misturação. O tempo de residência total foi 30 minutos incluindo o tempo de subida. Então, a mistura foi resfriada até 65°C e transglucosidase (TGase) foi adicionada em uma solução (4.400 U/1,25 de água) A mistura foi incubada sob misturação a 65°C durante 3 horas. A mistura úmida foi, então, esterilizada e as enzimas foram desativadas com injeção de vapor d' água. A mistura foi, então, congelada a -20°C e submetida à secagem por congelamento para obter um pó final. O perfil de açúcar na farinha obtida foi determinado pelo método HPAEC-PAD e é mostrado na Figura 1.
[00161] A farinha de trigo tratada enzimaticamente e preparada conforme descrito no Exemplo 1 foi avaliada em uma receita de wafer modelo. A Fórmula de referência (Wafer A) contendo apenas farinha padrão (não tratada) foi comparada com a Fórmula na qual um terço da farinha foi substituído por farinha tratada conforme descrita acima (Wafer B). Glicose e maltose foram adicionadas à Fórmula do Wafer A para corresponder ao mesmo conteúdo desses açúcares em ambas as receitas. As massas foram preparadas tendo a seguinte formulação relatada na Tabela 3:
Tabela 3
[00162] Os wafers (9 a 11 g cada) foram preparados por assamento a 160°C por 110 segundos com o uso de um equipamento laboratorial para a produção de folhas de wafer (Hebenstreit). Três wafers de cada receita foram triturados com o uso de um moedor de café (Moulinex), e as concentrações de aromatizantes selecionados foram determinadas pelo método HS-SPME-GC/MS/MS.
[00163] A concentração relativa (%) de aromatizantes selecionados no Wafer B em comparação com o Wafer A estipulada em 100% é mostrada na Figura 2. A farinha tratada enzimaticamente contendo IMOs resultou no aumento de diacetila (1,5 x) e 4-hidróxi-2,5-dimetil- 3(2H)-furanona (HDMF, 2,0 x) e aldeídos de Strecker (de 1,7x 1,9 x), exceto fenilacetaldeído, em comparação com a farinha padrão. Por outro lado, a quantidade de 2-acetil-1-pirrolina diminuiu em 40%. Os resultados corroboraram a função dos IMOs na formação de aromatizantes derivados de Maillard durante o assamento do wafer.
[00164] A farinha de trigo refinada foi misturada com água morna (45°C) a um TS de 42%, e a α-amilase foi adicionada a 15.800 U/kgWF. A mistura úmida foi aquecida até 75°C durante 30 minutos. A mistura foi, então, transferida para outra incubadora e resfriada abaixo de 65°C. Então, a transglucosidase (TGase) foi adicionada a 176 U/kgWF w, e a mistura foi incubada durante 60 minutos sob misturação. A mistura úmida foi, então, esterilizada e as enzimas foram desativadas sob injeção de vapor d'água. Para a amostra de referência, uma amiloglicosidase (AMG) foi usada em vez de uma transglucosidase nas mesmas condições de processo em uma dose de 58 U/kgWF.
[00165] Ambas as farinhas tratadas enzimaticamente descritas no Exemplo 3 foram usadas para a produção de um produto de cereal. Foram preparadas duas amostras com farinha tratada com TGase (Sopa A) ou farinha tratada com AMG (Sopa B). O produto foi preparado por secagem por cilindro da seguinte Fórmula relatada na Tabela 4:
[00166] A farinha tratada enzimaticamente foi misturada com o restante dos ingredientes da receita em teor de sólidos de 45% (apenas 17% do MSK total da receita foram adicionados neste estágio). A mistura úmida foi esterilizada por injeção de vapor d'água e, então, submetida a secagem por cilindro (180°C). O secador de cilindro operou a uma velocidade de cilindro de 7,4 rpm. O produto seco foi moído (200 μm) e misturado com o restante do MSK.
[00167] Os perfis de açúcar determinados nas respectivas Sopas A e B (misturas antes da secagem por cilindro) são comparados na Figura 3. As concentrações relativas (%) de aromatizantes selecionados no produto de cereal acabado preparado com duas preparações enzimáticas diferentes são mostradas na Figura 4.
[00168] A análise de açúcar (sopas antes da secagem por cilindro) revelou mais de três vezes uma quantidade maior de glicose na farinha tratada com AMG (Sopa B) do que na amostra produzida com farinha tratada com TGase (Sopa A). Por outro lado, apenas pequenas quantidades de IMOs foram detectadas na Sopa B (AMG), enquanto que a Sopa A (TGase) continha isomaltose (4,8 g/100 g), isomaltotriose (2,7 g/100 g) e outros IMOs superiores. A análise quantitativa de aroma revelou um teor ligeiramente maior da maioria dos aromatizantes monitorizados no Pó A preparado a partir da farinha tratada com TGase. Surpreendentemente, independente da redução dos açúcares conhecidos por serem essenciais no processo de desenvolvimento de sabor e aroma, a análise sensorial não mostrou quaisquer diferenças de sabor significativas, exceto pela doçura que foi menor no Pó A (Figura 5). Essas observações são, de fato, surpreendentes uma vez que uma maior formação de aromatizantes derivados de Maillard e, consequentemente, uma maior intensidade de sabor, poderiam ser esperadas na receita com mais glicose. Isso demonstra o alto potencial dos IMOs gerarem sabor durante a secagem, que é capaz de compensar suficientemente uma quantidade de glicose reduzida.
[00169] O potencial da isomaltose, isomaltotriose, panose e palatinose para gerar 2,3-butanodiona e 4-hidróxi-2,5-dimetil-3(2H)- furanona (HDMF) foi avaliado em um sistema de modelo de Maillard simples e comparado com outros açúcares redutores, como glicose, frutose, lactose e maltose. Quantidades equimolares de açúcar e glicina (100 μmol) e 1 mL de tampão de fosfato (pH 7, 0,1 M) foram misturadas em um recipiente de espaço livre de 20 mL. O frasco foi aquecido no banho de óleo a 120°C durante 120 minutos. Três testes de aquecimento foram executados para cada sistema de açúcar-glicina. As concentrações de aromatizantes na mistura de reação foram diretamente determinadas após a adição de padrões rotulados pelo método HS-SPME- GC/MS/MS. Os rendimentos de ambos os aromatizantes (mg/mol de açúcar) determinados em cada sistema de açúcar-glicina foram expressos relativamente (%) em um sistema de glicose-glicina que foi ajustado arbitrariamente em 100% (Figura 6).
[00170] Também sob condições molhadas, o potencial da isomaltose, isomaltotriose e palatinose de gerar os aromatizantes-alvo era superior aos dos outros açúcares. A isomaltose (dissacarídeo), por exemplo, gerou 1,5 vez mais 2,3-butanodiona e 3 vezes mais HDMF do que a glicose (monossacarídeo). Surpreendentemente, a isomaltotriose (trissacarídeo) rendeu 64% mais HDMF do que a isomaltose (dissacarídeo) e 5 vezes mais do que a glicose (monossacarídeo). A palatinose gerou 20% mais 2,3-butanodiona e quase o dobro da quantidade de HDMF que a glicose.
[00171] Isto é, de fato, surpreendente uma vez que a reatividade dos açúcares na reação de Maillard supostamente diminui com o número crescente de unidades monossacarídeo. O potencial dos dissacarídeos com ligações 1^4, como maltose e lactose, bem como da panose de trissacarídeo com ligação Glc-(1^6)-Glc-(1^4)-Glc de gerar os aromatizantes-alvo ficou muito abaixo do potencial da glicose. Dessa forma, este estudo demonstrou que a ligação 1^6 entre o monossacarídeo de extremidade redutora e o monossacarídeo adjacente é absolutamente fundamental para a geração de aromatizantes-alvo.
[00172] Os resultados do sistema de modelo de Maillard simples (Exemplo 5) foram validados em wafers de trigo (sistema de modelo alimentício). Uma quantidade equimolar de glicina e glicose ou maltose, ou isomaltose ou palatinose, (2,5 mmol) foi adicionada à massa. Um wafer com adição de glicina sozinha (2,5 mmol) também foi preparado. As massas foram preparadas com a seguinte formulação relatada na Tabela 5:
[00173] Os wafers (9 a 11 g cada) foram preparados por assamento a 160°C por 110 segundos com o uso de um equipamento laboratorial para a produção de folhas de wafer (Hebenstreit). Três wafers de cada receita foram triturados com o uso de um moedor de café (Moulinex), e as concentrações de aromatizantes selecionados foram determinadas pelo método HS-SPME-GC/MS/MS. Os dados foram normalizados e expressos como concentração relativa (%), enquanto a concentração no Wafer B contendo glicose foi ajustada arbitrariamente em 100% (Figura 7).
[00174] Os resultados dos ensaios de wafer confirmaram as constatações do sistema de modelo de Maillard binário e corroboraram o potencial superior da isomaltose e da palatinose em comparação com a glicose e a maltose. A adição de isomaltose/palatinose resultou em rendimentos mais altos de 2,3-butanodiona (4,1 x/1,9 x), HDMF (7,9 x/4,9), aldeídos de Strecker (aldeídos de Strecker se referem à soma de 2- e 3-metilbutanal, metional e fenilacetaldeído) (2,7 x/2,4 x) e 2-acetil- 1-pirrolina (2,6 x/2,2 x) em comparação com a adição de glicose.
[00175] Duzentos e cinquenta (250) g de xarope de extrato de malte comercial (80,5% de teor total de sólidos) e 250 g de água foram misturados em um misturador de cozinha aquecido em camisa (Thermomix). A mistura foi agitada (nível 2) e aquecida até 55°C (ponto de ajuste) em aproximadamente 5 minutos. Quando a temperatura foi estabilizada, 21 U de transglucosidase foram adicionados. A mistura foi, então, aquecida a 55°C (ponto de ajuste) por 3 horas sob misturação (nível 2). A temperatura da mistura durante o tratamento situava-se na faixa de 57,3 a 57,7°C. Após o tratamento, a mistura foi diluída com 500 g de água e submetida a secagem por congelamento. O mesmo tratamento do extrato de malte, mas sem a adição de TGase, também foi conduzido a fim de produzir uma referência relevante (controle negativo). O perfil de açúcar (Figura 8) foi determinado em ambos os pós de extrato de malte com o uso do método HPAEC-PAD após a seguinte preparação da amostra: os produtos secos por congelamento foram diluídos em água (4%, em peso) e fervidos durante 10 minutos para assegurar a desativação da enzima. As amostras foram adicionalmente diluídas em água para a análise de HPAEC.
[00176] O tratamento do extrato de malte com TGase resultou em alterações significativas da composição de açúcar. A maltose e a maltotriose foram reduzidas, enquanto a glicose, a isomaltose, a isomaltotriose e a panose foram dramaticamente aumentadas e/ou sintetizadas de novo.
[00177] Ambos os extratos de malte em pó preparados conforme descrito no exemplo 7 foram avaliados mediante aquecimento úmido com glicina. Extrato de malte em pó (5 g) e glicina (0,25 g) foram dissolvidos em água (5 g). 1 ± 0,1 g da mistura foi transferido para um frasco com espaço livre de 20 mL, fechado com uma tampa de rosca e aquecido em um banho de óleo a 120°C durante 20 minutos. O frasco foi, então, resfriado em um banho de gelo. Três experimentos de aquecimento paralelos foram conduzidos com cada extrato de malte. As concentrações de aromatizantes nas misturas de reação foram determinadas após a adição de 5 mL de água e solução de padrões rotulados com o uso do método HS-SPME-GC/MS/MS.
[00178] A concentração relativa (%) de aromatizantes selecionados em misturas aquecidas de extrato de malte tratado com glicina-Tgase e extrato de malte de glicina de referência (100%) é mostrada na Figura 9. Além de 2-acetil-1-pirrolina, todos os aromatizantes monitorados foram aumentados no extrato de malte tratado com Tgase (aumento por fator de 1,1 para 1,9).
[00179] Ambos os pós de extrato de malte preparados conforme descrito no Exemplo 7 foram avaliados na receita de wafer modelo. A Fórmula de referência (Wafer A) contendo extrato de malte em pó de referência foi comparada com a Fórmula contendo a mesma quantidade de extrato de malte em pó tratado com TGase (Wafer B). As massas foram preparadas com a seguinte formulação relatada na Tabela 6:
[00180] Os wafers (9 a 11 g cada) foram preparados por assamento a 160°C por 110 segundos com o uso de um equipamento laboratorial para a produção de folhas de wafer (Hebenstreit). Três wafers de cada receita foram triturados com o uso de um moedor de café (Moulinex), e as concentrações de aromatizantes selecionados foram determinadas pelo método HS-SPME-GC/MS/MS. A concentração relativa (%) dos aromatizantes selecionados no Wafer B em comparação com o Wafer A ajustada em 100% é mostrada na Figura 10. Além de 2-acetil-1- pirrolina, todos os aromatizantes monitorados foram ligeiramente aumentados em um Wafer A contendo extrato de malte tratado com TGase (aumento por fator de 1,1 para 1,5), sendo o aumento mais alto (fator 2,3) detectado para HDMF.
[00181] Ambos os pós de extrato de malte preparados conforme descrito no Exemplo 7 foram avaliados durante a preparação de uma bebida de cacau e malte. Misturas úmidas foram preparadas com a seguinte formulação relatada na Tabela 7:
[00182] A mistura úmida com teor de sólidos de cerca de 88% foi preparada em um misturador de cozinha aquecido por camisa (Thermomix) sob misturação vigorosa e aquecimento (75°C) durante 5 minutos. 100 ± 2 g da mistura úmida foi espalhada sobre o suporte de poliéster em uma camada de cerca de 4 mm. A mistura úmida foi seca em um forno a vácuo (Memmert) sobre uma placa aquecida a 150°C durante 25 minutos sob o vácuo de cerca de 30 mbar. O bolo após a secagem foi esmagado e moído em um robô de cozinha com lâminas (Pitec). O pó obtido (250 mg) foi diretamente analisado após a adição de padrões rotulados e 5 mL com o uso do método SPME-GC-MS/MS. A concentração relativa (%) de aromatizantes selecionados no Pó B em comparação com o Pó A ajustada em 100% é mostrada na Figura 11. Além de HDMF, apenas pequenas diferenças em concentrações de aromatizantes monitorados foram observadas entre os pós (as concentrações relativas no Pó B situavam-se na faixa de 79% a 137% em comparação com o Pó A ajustado em 100%). Um aumento significativo (fator de 2,5) foi detectado para HDMF no Pó B.
[00183] A palatinose (isomaltulose) foi usada para substituir parcialmente o açúcar na Fórmula de bebida de cacau e malte (Mistura B). O conteúdo de aroma desta Fórmula foi comparado com a Fórmula padrão (Mistura A). A quantidade de palatinose na receita foi escolhida intencionalmente para substituir 30% dos açúcares (mono- e dissacarídeos totais), e, dessa forma, cumprir os requisitos para reivindicar seus benefícios de saúde conforme foi aprovado pela AESA recentemente. Misturas úmidas foram preparadas com a seguinte formulação relatada na Tabela 8:
[00184] A preparação da mistura úmida e a secagem foram conduzidas conforme descrito no Exemplo 10. O pó obtido (250 mg) foi diretamente analisado após a adição de padrões rotulados e 5 mL de água com o uso do método SPME-GC-MS/MS. (A concentração relativa (%) de aromatizantes selecionados no Pó B em comparação com o Pó A ajustada em 100% é mostrada na Figura 12. Além de 2-acetil-1- pirrolina, todos os aromatizantes foram aumentados (por fator de 1,5 para 1,7); o maior aumento (fator de 2,3) foi detectado para HDMF.
[00185] A adição de palatinose foi avaliada durante uma secagem por cilindro do produto de cereal e comparada com a adição de glicose dosada na mesma quantidade molar. Dois modelos para Fórmulas foram preparados com a seguinte composição relatada na Tabela 9:
[00186] Os ingredientes foram homogeneizados com água por 10 minutos com o uso de um misturador em batelada (Papenmeier) com camisa aquecida em 60°C. A mistura úmida com 50% de teor total de sólidos foi, então, esterilizada sob injeção de vapor d'água e depois seca por cilindro (170°C) com velocidade de cilindro de 8 rpm. O produto seco foi moído (200 μm). O pó obtido tinha um teor de umidade de cerca de 2% a 3%.
[00187] Os produtos de cereal foram provados como batidas (shakes) de cereal após reconstituição de 18 g de pó em 220 de leite quente (60°C). Um sabor significativamente aprimorado foi detectado na Fórmula B em comparação com a Fórmula A. A Fórmula B revelou uma intensidade significativamente maior de caráter abiscoitado e torrado e era mais rica em sabor geral. As concentrações de aromatizantes selecionados em ambos os pós foram determinadas pelo método HS- SPME-GC/MS/MS. A concentração relativa (%) de aromatizantes selecionados na Fórmula B em comparação com a Fórmula A ajustada em 100% é mostrada na Figura 13. Em comparação com Fórmula A, aromatizante monitorados foram aumentados na Fórmula B por fator de 1,8 para 3,8. A HDMF revelou novamente o maior aumento (fator 3,8).
[00188] A preparação foi realizada a partir de farinha de trigo integral de acordo com um procedimento similar ao descrito no Exemplo 1 para farinha de trigo refinada. A Figura 14 ilustra o perfil de açúcar correspondente obtido.
[00189] A farinha de trigo integral tratada enzimaticamente, preparada conforme descrito no Exemplo 13, foi avaliada em um modelo de receita à base de trigo mediante extrusão. A Fórmula de referência (Extrusado A) contendo apenas farinha de trigo integral padrão (não tratada) foi comparada com a Fórmula (Extrusado B) em que a farinha padrão foi parcialmente substituída por farinha tratada. As duas Fórmulas-modelo foram preparadas de acordo com as receitas na Tabela 10:
[00190] Os testes de extrusão foram conduzidos em uma extrusora. A extrusora operou com uma capacidade de processamento de mistura seca de 30 kg/h, uma velocidade de rosca de 460 rpm, um teor de umidade de 17% e uma temperatura de fusão de 120 °C. Os produtos extrusados foram submetidos a secagem em um forno a 100 °C por 1,5 minuto para alcançar uma umidade final de cerca de 3%.
[00191] O extrusado foi moído com o uso de um moedor de café, e as concentrações dos aromatizantes selecionados foram determinadas pelo método HS-SPME-GC/MS/MS. A concentração relativa (%) de aromatizantes no Extrusado B em comparação com o Extrusado A ajustada em 100% é mostrada na Figura 15. Todos os aromatizantes monitorados foram aumentados no Extrusado B contendo farinha de trigo integral tratada com TGase (aumento por fator de 1,6 para 4,7), sendo que o maior aumento (fator 4,7) foi detectado para HDMF. Em comparação com o Extrusado A, constatou-se que o sabor do Extrusado B era significativamente mais rico, com uma nota de caramelo pronunciada.
Claims (16)
1. Uso de um iso-oligossacarídeo de Fórmula (I),
na qual R e B são conectados por meio de uma ligação glicosídica 1^6, B é uma unidade monossacarídeo de aldoexose ou cetoexose, que compreende o carbono 6, que comporta o grupo -OH, que forma a ligação glicosídica entre R e B; R é um grupo X-A-* no qual A é uma unidade monossacarídeo opcionalmente funcionalizada, que compreende o carbono 1 que contém o grupo -OH que forma a ligação glicosídica, o sinal * indica o ponto de ligação para o grupo R a B, X está conectado a A por meio de uma ligação covalente e é selecionado do grupo que consiste em: hidrogênio, monossacarídeo e oligossacarídeo linear ou ramificado, sendo que tal monossacarídeo ou tais oligossacarídeos podem ser ainda funcionalizados, ou misturas dos mesmos; o referido uso sendo caracterizado pelo fato de que é como precursores de sabor, por exemplo, em reações de Maillard ou de caramelização, para gerar pelo menos um aromatizante selecionado do grupo que consiste em: 4-hidróxi-2,5-dimetil-3(2H)-furanona; 2,3-butanodiona; 2- e 3-metilbutanal; Metional; Fenilacetaldeído; 2-acetil-1-pirrolina; e misturas dos mesmos.
2. Uso, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é para gerar pelo menos um aromatizante selecionado do grupo que consiste em: 4-hidróxi-2,5-dimetil-3(2H)-furanona; 2,3-butanodiona; e misturas dos mesmos.
3. Uso, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o iso-oligossacarídeo da Fórmula (I) é um iso- oligossacarídeo da Fórmula (IB1):
de preferência, sendo que o iso-oligossacarídeo da Fórmula (IB1) é um isomalto-oligossacarídeo ou misturas do mesmo.
4. Uso, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o iso-oligossacarídeo da Fórmula (I) é um iso- oligossacarídeo da Fórmula (IB2):
de preferência, sendo que o iso-oligossacarídeo da Fórmula (IB2) é 6-O-α-D-glucopiranosil-D-frutose (isomaltulose ou Palatinose™).
5. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que R, para os iso-oligossacarídeos da Fórmula (I), não é funcionalizado; ou sendo que R, para os iso-oligossacarídeos da Fórmula (I), é funcionalizado de modo que um ou mais dos grupos -OH na unidade monossacarídeo R estejam ausentes (substituídos por um átomo de hidrogênio) ou substituídos por uma porção selecionada do grupo que consiste em: A-O-* e A-*, sendo que A é conforme definido acima e o sinal de asterisco (*) representa o ponto onde o grupo A-O- ou A- é ligado à parte restante dos compostos da Fórmula (I) através do átomo de carbono que contém originalmente o grupo -OH, que é agora substituído pela porção A-* ou A-O-*.
6. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que os iso-oligossacarídeos da Fórmula (I) são selecionados do grupo que consiste em:
ou misturas dos mesmos.
7. Método para geração de sabor em um produto alimentício termicamente tratado, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa (a) na qual um composto da Fórmula (I), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, ou misturas do mesmo, é reagido sob tratamento térmico; ou sendo que um composto da Fórmula (I), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, ou misturas do mesmo, é misturado com um ingrediente, que fornece grupos amino livres e reagido sob tratamento térmico.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o iso-oligossacarídeo da Fórmula (I) é fornecido à etapa (a) do método sob a forma de um ingrediente constituído pelo composto da Fórmula (I) ou misturas do mesmo; ou sendo que o iso-oligossacarídeo da Fórmula (I) é fornecido à etapa (a) do método sob a forma de um ingrediente que compreende o composto de Fórmula (I) ou misturas do mesmo.
9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o iso-oligossacarídeo da Fórmula (I) é fornecido para a etapa (a) do método sob a forma de um ingrediente, que compreende o composto das Fórmulas (I), (IB1), (IB2) ou misturas do mesmo, que são preparadas por processo enzimático ou de fermentação.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: (b) uma preparação enzimática de um ingrediente, que compreende o composto da Fórmula (I) é realizada; (a) o ingrediente que compreende o composto da Fórmula (I) ou misturas do mesmo, obtido a partir da etapa (b), é diretamente reagido sob tratamento térmico.
11. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: (b) uma preparação enzimática de um ingrediente, que compreende o composto da Fórmula (I) é realizada; (a) o ingrediente que compreende o composto da Fórmula (I) ou misturas do mesmo, obtido a partir da etapa (b), é diretamente misturado com um ingrediente que fornece grupos amino livres e reagido sob tratamento térmico.
12. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: (b) uma preparação enzimática de um ingrediente que compreende o composto da Fórmula (I) ou misturas do mesmo é realizada; (c) o ingrediente, que compreende o composto da Fórmula (I) e/ou misturas do mesmo, obtido a partir da etapa (b), é armazenado para uso posterior; (a) o ingrediente, que compreende o composto da Fórmula (I) ou misturas do mesmo, obtido a partir da etapa (c), é reagido sob tratamento térmico.
13. Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 12, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: (b) uma preparação enzimática de um ingrediente, que compreende o composto da Fórmula (I) ou misturas do mesmo é realizada; (c) o ingrediente que compreende o composto da Fórmula (I) e/ou misturas do mesmo, obtido a partir da etapa (b), é armazenado para uso posterior; (d) o ingrediente que compreende o composto da Fórmula (I) ou misturas do mesmo, obtido a partir da etapa (c), é misturado com um ingrediente que fornece grupos amino livres e reagido sob tratamento térmico.
14. Método, de acordo com qualquer das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos um aromatizante é gerado, o qual é selecionado do grupo que consiste em: 4-hidróxi-2,5-dimetil-3(2H)-furanona; 2,3-butanodiona; 2- e 3-metilbutanal; Metional; Fenilacetaldeído; 2-acetil-1-pirrolina; e misturas dos mesmos.
15. Método, de acordo com qualquer das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos um aromatizante é gerado, o qual é selecionado do grupo que consiste em: 4-hidróxi-2,5-dimetil-3(2H)-furanona; 2,3-butanodiona; e misturas dos mesmos
16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 15, caracterizado pelo fato de que o tratamento térmico é realizado a temperaturas na faixa de 70°C a 180°C por um tempo na faixa de 0,1 minuto a 100 minutos.
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