BR112019011149B1 - Um processo e composição para um produto de farinha aprimorado - Google Patents

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Abstract

a invenção descreve uma composição de farinha ou alimentícia derivada de fermentação fúngica de material vegetal, em que a composição de farinha tem um nível de carboidrato metabolizável total entre 0,1 - 50 % em peso. também são descritos processos para a fabricação das composições de farinha ou alimentícias usando fermentação fúngica que tem um nível de carboidrato metabolizável total entre 0,1 - 50 % em peso.

Description

Campo da Invenção
[0001] Est a invenção se refere a um produto alimentício aprimorado e a um processo para produzir o produto alimentício aprimorado. Mais especificamente, o produto alimentício aprimorado é um produto de farinha de baixa caloria produzido pela fermentação de material vegetal por fungos superiores.
Antecedentes da Invenção
[0002] A maior parte da farinha usada na indústria alimentícia e em métodos de cozimento e assadura tradicionais é derivada de uma faixa de diferentes materiais vegetais, particularmente cereais, que foram triturados formando um pó fino.
[0003] A farinha é tradicionalmente feita pela trituração do material vegetal, como trigo. Diferentes partes do grão de trigo são usadas para produzir diferentes tipos de farinha. Algumas farinhas de fruta e vegetal são conhecidas, mas essas são formadas simplesmente pela secagem da fruta ou vegetal e, então, pela trituração ou moagem da fruta ou vegetal formando a farinha. Por exemplo, a fibra de maçã, mirtilo, uva ou ameixa produzida pela Marshall Ingredients (www.marshallingredients.com). Devido ao alto teor de açúcares simples e/ou amido de muitas frutas e vegetais, tais farinhas permanecem consequentemente altas em carboidratos metabolizáveis.
[0004] Os componentes nutricionais de farinhas tradicionais são dependentes do tipo de material vegetal usado e da medida em que é moído e mesclado com outro material vegetal. Em termos gerais, um grão de cereal com alto teor de proteína resultará em uma farinha com alto teor de proteína, e o aumento do nível de carboidrato metabolizável em uma matéria-prima resulta em um produto moído final com um nível de carboidrato metabolizável similar.
[0005] Os níveis calóricos para as farinhas comumente usadas se situam na faixa em torno de 330 - 360 calorias/100 g para farinhas de trigo, milho e arroz, com farinhas à base de nozes (por exemplo, amêndoa) alcançando até 550 - 600 calorias por 100 g. Para consumidores que estão reduzindo sua ingestão de caloria por questões de saúde ou pessoais, o teor de caloria relativamente alto de farinhas tradicionais as torna menos desejável que outro alimento com menos caloria.
[0006] O documento US200690280753 ('753) descreve um produto de "micofarinha" produzido a partir da fermentação de aveias, em que a farinha é irradiada com luz UV para aumentar o valor nutricional da farinha, em particular, os níveis de vitamina D. As farinhas descritas no documento '753, entretanto, apresentam alto teor de carboidrato metabolizável e são projetadas para fornecer um produto sem odor, sem sabor e rico em calorias que pode ser usado como um produto alimentício.
[0007] O documento US20100316763 ('763) descreve um produto alimentício fermentado produzido a partir de plantas comestíveis ou animais que pode inibir a deterioração do alimento e o crescimento de micróbios patogênicos nos produtos alimentícios. As composições alimentícias incluem a adição de um sacarídeo e revelam as vantagens de aumento de carboidrato, em vez de fornecer qualquer método ou sugestão da produção de um produto alimentício com baixo teor de caloria.
[0008] O documento US2006233864 revela métodos para aprimorar a qualidade nutricional de subprodutos fibrosos usando fermentação, particularmente para produzir ração com alto teor de proteína para animais que resultará em ganhos de peso corporal pelo desenvolvimento de uma ração que tem níveis ideais de proteína, fibra e gordura para pecuária.
[0009] Seria vantajoso desenvolver um produto de farinha com caloria reduzida para consumo humano que poderia ser incorporado em alimentos crus, processados ou cozidos que mantiveram as vantagens físicas de farinha, sem o alto teor de caloria.
[0010] Seria uma vantagem adicional produzir composição de farinha baixa em carboidrato metabolizável que fornece uma faixa atraente de sabores, texturas e cores que podem ser utilizadas para alcançar produtos alimentícios palatáveis.
[0011] Seria uma vantagem adicional desenvolver um processo para a produção de uma farinha de baixa caloria que permita o uso de uma faixa mais ampla de materiais vegetais do que os comumente usados para produzir as farinhas tradicionais.
[0012] Seria uma vantagem adicional desenvolver um produto alimentício útil a partir do sabor ou subprodutos de processamento de fruta, vegetal ou grão.
Objetivo da Invenção
[0013] Um objetivo da invenção consiste em fornecer uma composição de farinha tendo menos carboidrato metabolizável quando comparada com outras farinhas.
[0014] Alternativamente, um objetivo da invenção consiste em fornecer uma composição de farinha tendo um valor calorífico inferior quando comparada com outras farinhas.
[0015] Alternativamente, um objetivo consiste em fornecer um processo para a produção de uma composição de farinha tendo menos carboidrato metabolizável quando comparada com outras farinhas.
[0016] Alternativamente, um objetivo consiste em fornecer um processo para a produção de uma composição de farinha tendo um teor calorífico inferior quando comparada com outras farinhas.
[0017] Alternativamente, um objetivo da invenção consiste em fornecer uma composição alimentícia derivada de fermentação fúngica de material vegetal, a composição alimentícia tendo um nível de carboidrato metabolizável total menor que o nível de carboidrato metabolizável total do material vegetal antes da fermentação.
[0018] Alternativamente, um objetivo da invenção consiste em fornecer ao público pelo menos uma escolha útil.
Sumário da Invenção
[0019] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecida uma composição de farinha derivada da fermentação fúngica de material vegetal, a composição de farinha tendo um nível de carboidrato metabolizável total entre 0,1 - 50 % em peso.
[0020] Em modalidades preferidas da invenção, a composição de farinha compreende 0,1 - 30 % em peso de carboidrato metabolizável. Mais preferencialmente, a composição de farinha compreende 0,1- 15 % em peso de carboidrato metabolizável, ainda mais preferencialmente, menor que 10 % em peso de carboidrato disponível.
[0021] Em modalidades preferidas adicionais da invenção, a composição de farinha compreende entre 30 - 90 % em peso de fibra dietética (carboidrato não metabolizável). Nas modalidades mais preferidas, a farinha compreende 40 - 80 % em peso de fibra dietética.
[0022] Em modalidades mais preferidas, a fibra dietética inclui 5 % - 70 % de beta-glucanos, ainda mais preferencialmente, 1,3 e 1,6 beta-glucanos de derivação fúngica. Mais preferencialmente, a fibra dietética inclui 40 % - 65 % 1,3 e 1,6 beta-glucanos de derivação fúngica.
[0023] Em modalidades preferidas adicionais, a composição de farinha tem 150 - 300 calorias/100 g de farinha.
[0024] Mais preferencialmente, a composição de farinha inclui 150 - 250 calorias/100 g de farinha.
[0025] Em modalidades preferidas, a composição de farinha tem menos que 300 calorias por 100 g de farinha.
[0026] Em modalidades preferidas, a composição de farinha inclui 0,1-15 % de carboidrato metabolizável, 15 - 35 % de proteína, 1 - 10 % de gordura e 50 -80 % de fibra dietética.
[0027] Mais preferencialmente, a fibra dietética inclui 40 % - 65 % 1,3 e 1,6 beta-glucanos de derivação fúngica.
[0028] Em modalidades preferidas da invenção, a composição de farinha tem um teor de ácido linoleico de 10 % do total de gordura ou mais.
[0029] Mais preferencialmente, a composição de farinha tem um teor de ácido linoleico de 20-70 % do total de gordura.
[0030] Em modalidades preferidas adicionais da invenção, o material vegetal é selecionado a partir de uma ou mais frutas, nozes, cereais ou vegetais incluindo, mas sem limitação a kiwi, maçã, pera, laranja, cenoura, manga, tomate, abacate, bagas, feijão, ervilha, lima, limão, goiaba-serrana, mandioca, cebola, pastinaca, beterraba, banana, pêssego, nectarina, papaw, abacaxi, melão, algaroba, melancia, bolota, avelã, castanha, grão-de-bico, chia, uva, batata, coco, amêndoa, feijão-soja, sorgo, araruta, amaranto, taioba, aveias, amentilho, quinoa, trigo, cevada, trigo sarraceno, milho, arroz, fruta-pinha, espelta, centeio, cânhamo, teff ou subprodutos e/ou derivados dos mesmos como pomáceos, películas/cascas, sementes ou raízes de fruta e vegetal.
[0031] Em algumas modalidades da invenção, a composição de farinha é livre de glúten e o material vegetal é selecionado a partir de um ou mais materiais vegetais livres de glúten incluindo, mas sem limitação a, kiwi, maçã, pera, laranja, cenoura, uva, manga, tomate, abacate, bagas, feijão, ervilha, lima, limão, goiaba-serrana, mandioca, cebola, pastinaca, beterraba, banana, pêssego, nectarina, papaw, abacaxi, melão, algaroba, melancia, bolota, avelã, castanha, uva, grão-de-bico, chia, batata, coco, amêndoa, feijão-soja, sorgo, araruta, amaranto, taioba, amentilho, quinoa, trigo sarraceno, milho, arroz, fruta-pinha, cânhamo, teff de subprodutos e/ou derivados dos mesmos como pomáceos, películas/cascas, sementes ou raízes de fruta e vegetal.
[0032] Em algumas modalidades preferidas, o material vegetal é derivado a partir de fruta ou vegetais com baixo teor de amido incluindo um ou mais dentre kiwi, maçã, pera, laranja, cenoura, uva, manga, tomate, abacate, bagas, feijão, ervilha, lima, limão, goiaba-serrana, cebola, beterraba, banana, pêssego, nectarina, papaw, abacaxi, melão, melancia, coco, feijão-soja ou subprodutos e/ou derivados dos mesmos como pomáceos, películas/cascas, sementes ou raízes.
[0033] Preferencialmente, o material vegetal contém menos que 10 % de amido, mais preferencialmente, menos que 5 % de amido e, ainda mais preferencialmente, menos que 2 % de amido.
[0034] Em algumas modalidades preferidas da invenção, a composição inclui 5 - 50 % p/p de biomassa fúngica.
[0035] A composição de farinha da presente invenção tem preferencialmente uma brancura de farinha similar a ou mais escura que a farinha de trigo.
[0036] De acordo com um aspecto adicional da invenção, é fornecida uma composição alimentícia derivada a partir de fermentação fúngica de um material vegetal com baixo teor de amido que tem menos que 20 % p/p de amido, a composição alimentícia tendo um nível de carboidrato metabolizável total menor que o nível de carboidrato metabolizável total do material vegetal antes da fermentação.
[0037] Mais preferencialmente, o nível de carboidrato metabolizável total da composição alimentícia é pelo menos 20 % - 90 % menor que o nível de carboidrato metabolizável total do material vegetal antes da fermentação.
[0038] Ainda mais preferencialmente, o nível de carboidrato metabolizável total da composição alimentícia é pelo menos 40 % - 85 % menor que o nível de carboidrato metabolizável total do material vegetal antes da fermentação.
[0039] Preferencialmente, o material vegetal contém menos que 10 % de amido, mais preferencialmente, menos que 5 % de amido e, ainda mais preferencialmente, menos que 2 % de amido.
[0040] Em modalidades preferidas da invenção, a composição alimentícia é uma pasta, líquido, pó, sólido, ou em forma de fluxo livre como flocos, grânulos, grãos ou péletes.
[0041] De acordo com uma modalidade adicional da invenção, é fornecido um processo para a produção de uma composição de farinha derivada da fermentação fúngica de material vegetal, a composição de farinha tendo um nível de carboidrato metabolizável total entre 1 - 50 % em peso, o processo incluindo as etapas de; a) hidratar, secar ou manter um substrato de material vegetal lignocelulósico para alcançar um nível de umidade de substrato entre 45 % - 95 %; b) esterilizar o substrato de a); c) inocular o substrato com um fungo superior, ativo e comestível; d) incubar o substrato inoculado por um período de tempo para produzir um substrato fermentado; e) secar o substrato fermentado; e f) moer o substrato fermentado seco para formar uma composição de farinha.
[0042] Mais preferencialmente, o processo é para a produção de uma composição de farinha tendo um nível de carboidrato metabolizável total de 0,1-15 % em peso, e ainda mais preferencialmente, 5 - 10 % em peso de carboidrato disponível.
[0043] Preferencialmente, o fungo ativo usado para inoculação na etapa c) é adicionado a uma quantidade de 550 % p/p do material vegetal lignocelulósico hidratado.
[0044] Mais preferencialmente, o fungo ativo é adicionado a uma quantidade de 10-20 % p/p.
[0045] Em modalidades preferidas da invenção, o processo inclui a etapa adicional de adicionar um aditivo funcional ao substrato antes da inoculação. Mais preferencialmente, o aditivo funcional é uma fonte de nitrogênio de grau alimentício. A fonte de nitrogênio é preferencialmente selecionada a partir de sulfato de amônio, ácido glutâmico, extrato de levedura, peptona e/ou fosfato diamônico (DAP).
[0046] Em modalidades preferidas adicionais da invenção, o material vegetal é material vegetal lignocelulósico selecionado a partir de uma ou mais frutas, nozes, cereais ou vegetais incluindo, mas sem limitação a kiwi, maçã, pera, laranja, cenoura, uva, manga, tomate, abacate, bagas, feijão, ervilha, lima, limão, goiaba-serrana, mandioca, cebola, pastinaca, beterraba, banana, pêssego, nectarina, papaw, abacaxi, melão, algaroba, melancia, bolota, avelã, castanha, grão-de-bico, chia, uva, batata, coco, amêndoa, feijão-soja, sorgo, araruta, amaranto, taioba, aveias, amentilho, quinoa, trigo, cevada, trigo sarraceno, milho, arroz, fruta-pinha, espelta, centeio, cânhamo, teff ou subprodutos e/ou derivados dos mesmos como pomáceos, películas/cascas, sementes ou raízes de fruta e vegetal.
[0047] Em algumas modalidades da invenção, a composição de farinha produzida pelo processo descrito acima é livre de glúten e o material vegetal é material vegetal lignocelulósico selecionado a partir de um ou mais materiais vegetais livres de glúten incluindo, mas sem limitação a, kiwi, maçã, pera, laranja, cenoura, uva, manga, tomate, abacate, bagas, feijão, ervilha, lima, limão, goiaba-serrana, mandioca, cebola, pastinaca, beterraba, banana, pêssego, nectarina, papaw, abacaxi, melão, algaroba, melancia, bolota, avelã, castanha, uva, grão-de-bico, chia, batata, coco, amêndoa, feijão-soja, sorgo, araruta, amaranto, taioba, amentilho, quinoa, trigo sarraceno, milho, arroz, fruta-pinha, cânhamo, teff ou subprodutos e/ou derivados dos mesmos como pomáceos, películas/cascas, sementes ou raízes de fruta e vegetal.
[0048] Em algumas modalidades preferidas, o material vegetal é derivado a partir de fruta ou vegetais com baixo teor de amido incluindo um ou mais dentre kiwi, maçã, pera, laranja, cenoura, uva, manga, tomate, abacate, bagas, feijão, ervilha, lima, limão, goiaba-serrana, cebola, beterraba, banana, pêssego, nectarina, papaw, abacaxi, melão, melancia, coco, feijão-soja ou subprodutos e/ou derivados dos mesmos como pomáceos, películas/cascas, sementes ou raízes.
[0049] Preferencialmente, o material vegetal bruto contém menos que 10 % de amido, mais preferencialmente, menos que 5 % de amido e, ainda mais preferencialmente, menos que 2 % de amido.
[0050] Em modalidades preferidas da invenção, o material vegetal lignocelulósico pode estar na forma de um pomáceo, suspensão, polpa ou pasta úmida ou molhada. Alternativamente, o material vegetal pode estar em uma forma seca ou semisseca, como uma palha úmida, pó ou material vegetal grosseiramente picado.
[0051] Em modalidades preferidas adicionais, a etapa de hidratar, secar ou manter o material vegetal alcança um substrato com um teor de umidade entre 75 % - 90 %, mais preferencialmente, cerca de 77 % - 83 %.
[0052] Preferencialmente, a etapa de esterilização inclui um ou mais dentre esterilização em alta temperatura, esterilização em alta pressão, esterilização em baixa temperatura, irradiação ou esterilização química.
[0053] Em modalidades preferidas da invenção, o fungo ativo, comestível ou superior utilizado na etapa de inoculação é fungos de decaimento de madeira e, mais preferencialmente, fungos em decomposição brancos ou fungos em decomposição marrons.
[0054] Em um processo preferido onde os fungos em decomposição brancos são usados, os fungos em decomposição brancos podem ser selecionados a partir dos gêneros Pleurotus, Lentinula, Ganoderma, Volvariella, Auriculoria, Armillaria, Flammulina, Pholiota, Tremella e/ou Hericium.
[0055] Em processo alternativo onde os fungos em decomposição marrons são utilizados, os fungos em decomposição marrons preferidos podem ser selecionados a partir dos gêneros Agaricus, Laetiporus e/ou Sparassis.
[0056] Preferencialmente, a etapa de incubação inclui incubar o substrato inoculado a 18 °C - 40 °C. Mais preferencialmente, a incubação ocorre a 25-30 °C.
[0057] Preferencialmente, o período de incubação é 5 - 50 dias. Mais preferencialmente, o período de incubação é 5 - 28 dias.
[0058] Em algumas modalidades preferidas, o processo inclui incubar o substrato inoculado a 25 °C por 30 dias.
[0059] Em modalidades preferidas da invenção, a composição de farinha produzida pelo processo compreende 0,1 - 30 % em peso de carboidrato metabolizável. Mais preferencialmente, a composição de farinha produzida pelo processo compreende 0,1 - 15 % em peso de carboidrato metabolizável, ainda mais preferencialmente, menor que 10 % em peso de carboidrato metabolizável.
[0060] Em modalidades preferidas adicionais da invenção, a composição de farinha produzida pelo processo compreende entre 30 - 90 % em peso de fibra dietética. Nas modalidades mais preferidas, a farinha compreende 40 - 80 % em peso de fibra dietética.
[0061] Em modalidades mais preferidas, a fibra dietética inclui 5 % - 70 % de beta-glucanos, ainda mais preferencialmente, 1,3 e 1,6 beta-glucanos de derivação fúngica.
[0062] Mais preferencialmente, a fibra dietética inclui 40 % - 65 % 1,3 e 1,6 beta-glucanos de derivação fúngica.
[0063] Em modalidades preferidas adicionais, a composição de farinha produzida pelo processo tem 150 - 300 calorias/100 g de farinha. Mais preferencialmente, a composição de farinha inclui 150 - 250 calorias/100 g de farinha.
[0064] Ainda em modalidades mais preferidas, a composição de farinha produzida pelo processo tem menos que 200 calorias por 100 g de farinha.
[0065] Em modalidades preferidas da invenção, a composição de farinha produzida pelo processo tem um teor de ácido linoleico de 10 % de total de gordura ou mais.
[0066] Em modalidades preferidas da invenção, a composição de farinha produzida pelo processo tem um teor de ácido linoleico de 20-70 % de total de gordura.
[0067] Em uma modalidade preferida da invenção, a etapa de secar o substrato fermentado inclui secar o substrato a uma temperatura de 30° - 70 °C. Mais preferencialmente, a etapa de secagem ocorre sob condições de vácuo.
[0068] De acordo com uma modalidade adicional da invenção, é fornecido um processo para a produção de uma composição derivada da fermentação fúngica de material vegetal, a composição produzida pelo processo tendo um nível de carboidrato metabolizável total de menor que o nível de carboidrato metabolizável total do material vegetal de partida, o processo incluindo as etapas de; a) hidratar, secar ou manter um substrato de material vegetal lignocelulósico para alcançar um nível de umidade de substrato entre 45 % - 95 %; b) esterilizar o substrato de a); c) inocular o substrato estéril com um fungo superior, ativo e comestível; e d) incubar o substrato inoculado por um período de tempo para produzir um substrato fermentado.
[0069] Preferencialmente, o fungo ativo usado para inoculação na etapa c) é adicionado a uma quantidade de 550 % p/p do material vegetal lignocelulósico hidratado.
[0070] Mais preferencialmente, o fungo ativo é adicionado a uma quantidade de 10-20 % p/p.
[0071] Em modalidades preferidas da invenção, o fungo ativo comestível utilizado na etapa de inoculação é fungos de decaimento de madeira ou lignocolous e, mais preferencialmente, fungos em decomposição brancos ou fungos em decomposição marrons.
[0072] Em um processo preferido onde os fungos em decomposição brancos são usados, os fungos em decomposição brancos podem ser selecionados a partir dos gêneros Pleurotus, Lentinula, Ganoderma, Volvariella, Auriculoria, Armillaria, Flammulina, Pholiota, Tremella e/ou Hericium.
[0073] Preferencialmente, o processo inclui a etapa adicional de secar ou secar parcialmente o substrato fermentado.
[0074] Em uma modalidade, o substrato fermentado é parcialmente seco para formar uma pasta.
[0075] Em uma modalidade adicional, o substrato fermentado é seco para formar uma composição de fluxo livre. A composição de fluxo livre pode estar na forma de grânulos, pó, flocos, péletes ou grãos.
[0076] Em modalidades adicionais, o substrato fermentado é seco em uma forma ou formato sólido como lâminas, cubos, cilindros ou em formatos tridimensionais específicos, como placas, copos, suportes de copo ou embalagem, por exemplo.
[0077] Ao longo do relatório descritivo, os termos "carboidrato metabolizável" e "carboidrato total" são usados. "Carboidrato metabolizável" representa aquela fração de carboidrato que pode ser digerida por enzimas humanas, é absorvida e entra no metabolismo intermediário. O mesmo não inclui fibra dietética e para os propósitos deste relatório descritivo é calculado como: Carboidrato total - fibra dietética = carboidrato metabolizável
[0078] O termo "farinha" ou "composição de farinha" deve ser adotado para significar qualquer material similar a pó produzido por qualquer meio, e inclui, mas não pretende ser limitado a pós produzidos unicamente pelo uso de técnicas de moagem. "Composição de farinha" se destina a demonstrar que a composição tem uma ou mais qualidades similares àquelas de farinhas tradicionais, como cor, textura, densidade, níveis de umidade ou uso possível, por exemplo.
[0079] Os aspectos adicionais da invenção, que devem ser considerados em todos os seus aspectos inovadores, se tornarão evidentes para os elementos versados na técnica mediante a leitura da descrição a seguir que fornece pelo menos um exemplo de uma aplicação prática da invenção.
Breve Descrição dos Desenhos
[0080] Uma ou mais modalidades da invenção serão descritas abaixo por meio de exemplo apenas, e sem a intenção de ser limitante, em referência aos seguintes desenhos, nos quais: A Figura 1 mostra o processo para preparar uma composição de farinha em uma modalidade da invenção; e A Figura 2 mostra um processo para preparar uma composição alimentícia em uma modalidade alternativa da invenção.
Descrição Detalhada de Modalidades Preferidas da Invenção
[0081] A composição e o processo da presente invenção fornecem uma faixa de farinhas de baixa caloria e composições alimentícias produzidas pela fermentação de materiais vegetais ricos em lignocelulose que usam fungos superiores comestíveis.
[0082] A fermentação de materiais vegetais que usa fungos funciona de acordo com o princípio de que os fungos utilizam o material vegetal como uma fonte de alimento para permitir o crescimento. Quando as condições de fermentação são otimizadas para converter açúcares metabolizáveis em biomassa fúngica rica em proteína, o substrato de material vegetal se torna esgotado em energia após a fermentação, particularmente carboidratos metabolizáveis. Isso pode resultar em um substrato tendo um valor calorífico inferior e teor de proteína superior em comparação com o processo de fermentação.
[0083] Os produtos de farinha fermentados produzidos são baixos em carboidratos metabolizáveis, gordura, colesterol e podem ser livres de glúten, enquanto são altos em fibra dietética, particularmente, fibra prebiótica de beta- glucano e proteína. Essas características os tornam particularmente atraentes para criar produtos assados com caloria inferior, assim como tendo outras aplicações como alimento para animais domésticos, ingredientes nutracêuticos, cosméticos ou farmacêuticos ou para outros propósitos não alimentícios. As composições de farinha descritas no presente documento conferem uma faixa de diferentes sabores, texturas e cores a produtos alimentícios dependendo do material vegetal usado no processo de produção, tornando-as um ingrediente valioso em uma ampla faixa de produtos alimentícios.
[0084] As farinhas e as mesclas de farinha da presente invenção podem ser derivadas da uma ampla variedade de frutas, vegetais, nozes e grãos. Uma das vantagens da presente invenção é que o processo de preparação envolve o uso de um substrato com alto teor de água, em oposição ao material vegetal seco que é comumente usado no processo de moagem de farinha. Essa capacidade de usar um substrato molhado aumenta a faixa de materiais vegetais que podem ser usados para criar uma composição de farinha, por exemplo, fruta inteira ou rejeitada fresca, pomáceos, cascas ou outros subprodutos de processos industriais separados como produção de suco. O processo permite o uso de subprodutos da agricultura e da indústria de produção de alimentos para produzir um produto alimentício nutritivo adequado para consumo humano.
[0085] Na modalidade preferida da invenção, a composição alimentícia é moída para criar uma farinha. Entretanto, o processo também pode ser usado sem moagem para criar uma composição alimentícia fermentada na forma de um material de fluxo livre como flocos, grânulos, péletes ou grãos. Alternativamente, o produto alimentício fermentado pode ser formado em formatos ou lâminas em 3D sólidas, ou apenas parcialmente seco para criar uma pasta ou produto líquido.
[0086] Em uma modalidade preferida da invenção em que a composição alimentícia é uma composição de farinha, o material vegetal usado como um substrato para produção de farinha é pomáceo de maçã, tipicamente proveniente como um subproduto da indústria de produção de suco. Os pomáceos similares muitas vezes obtidos como subprodutos de produção de suco que são exemplificados abaixo são pomáceo de cenoura e pomáceo de laranja. Esses substratos são dados apenas como exemplos e não pretendem ser limitantes. É previsto que uma ampla faixa de frutas, vegetais, cereais e partes dos mesmos podem ser usados na preparação de uma composição de farinha de baixa caloria. O processo descrito abaixo pode ser implementado em material vegetal tendo uma ampla variedade de texturas, tamanhos e teor de umidade, de grãos de cereal secos através de material de desperdício molhado formado como um subproduto de outras operações de processamento de fruta ou vegetal.
[0087] Como descrito anteriormente, alguma parte do material vegetal que pode ser adequado para as composições de farinha da presente invenção são frutas, nozes, cereais ou vegetais incluindo, mas sem limitação a kiwi, maçã, pera, laranja, cenoura, uva, manga, tomate, abacate, bagas, feijão, ervilha, lima, limão, goiaba-serrana, mandioca, cebola, pastinaca, beterraba, banana, pêssego, nectarina, papaw, abacaxi, melão, algaroba, melancia, bolota, avelã, castanha, grão-de-bico, chia, uva, batata, coco, amêndoa, feijão-soja, sorgo, araruta, amaranto, taioba, aveias, amentilho, quinoa, trigo, cevada, trigo sarraceno, milho, arroz, fruta-pinha, espelta, centeio, cânhamo, teff ou subprodutos e/ou derivados dos mesmos como pomáceos, películas/cascas, sementes ou raízes de fruta e vegetal.
[0088] Em modalidades preferidas da invenção, o material vegetal é derivado da fruta ou vegetais com baixo teor de amido incluindo um ou mais de kiwi, maçã, pera, laranja, cenoura, uva, manga, tomate, abacate, bagas, feijão, ervilha, lima, limão, goiaba-serrana, cebola, beterraba, banana, pêssego, nectarina, papaw, abacaxi, melão, melancia, coco, feijão-soja ou subprodutos e/ou derivados dos mesmos. O produto com baixo teor de amido como particularmente adequado para a produção das composições desta invenção, como quando processado de acordo com os métodos revelados, uma composição de farinha tendo baixos níveis de carboidrato metabolizável pode ser alcançada.
[0089] Preferencialmente, o material vegetal contém menos que 10 % de amido, mais preferencialmente, menos que 5 % de amido e, ainda mais preferencialmente, menos que 2 % de amido.
[0090] A etapa de fermentação no processo da presente invenção envolve o uso de fungos superiores comestíveis para quebrar o material vegetal e digerir o carboidrato presente dentro do substrato. Quando a composição de farinha resultante é para ser usada para consumo humano, fungos comestíveis devem ser usados para assegurar que o produto de composição de farinha é não tóxico e satisfaz os padrões e as regulações de alimento apropriadas. Em alguns casos, as composições de farinha da presente invenção podem ser usadas para propósitos não alimentícios, por exemplo, como um adesivo, aglutinante, carga, biocombustíveis, cosméticos ou dependendo do substrato usado, como um substituto biodegradável para poliestireno e outros plásticos, como em pratos e talheres descartáveis, ou como elementos de inserção de embalagem. Dependendo da situação para a qual a composição de farinha deve ser usada, fungos não comestíveis ou fungos que conferem um sabor desagradável podem ser utilizados se adequado.
[0091] Basidiomycota e Ascomycota são dois filos fúngicos grandes que constituem o sub-reino Dikarya, que é, muitas vezes, chamado de "fungos superiores" dentro do reino Fungi. Esses incluem fungos de "decaimento de madeira" que são caracterizados por sua capacidade de digerir materiais lignocelulósicos - também conhecidos como fungos lignocolous, que incluem tanto fungos em decomposição marrons quanto fungos em decomposição brancos. Essa capacidade dos fungos lignocolous de crescer sobre o material vegetal e digerir ativamente o material lignocelulósico é permitir a fermentação de materiais vegetais para produzir com sucesso as composições de farinha da presente invenção.
[0092] A lignocelulose é uma mistura complexa de polímeros de parede celular vegetal composta principalmente por polissacarídeos (por exemplo, celulose e hemicelulose) e polímero de lignina aromático. Junto com pectina e amido, esses são os componentes principais de matéria seca vegetal. Os fungos em decomposição brancos quebram a lignina no material vegetal, deixando a celulose de cor mais clara para trás, dando ao material vegetal uma cor embranquecida. O uso de tais fungos em decomposição brancos na presente invenção ajuda a alcançar uma composição de farinha final com uma cor mais branca e mais atraente.
[0093] Os exemplos não limitantes de fungos em decomposição brancos comestíveis que podem ser usados com o processo atual são fungos do gênero Pleurotus (por exemplo, P. ostreatus, P. eryngi, P. pulmonarius, P. djamor, P. australis, P. purpureo-olivaceus, P. citrinopileatus, P. sajor-caju, P. florida, P. flabellatus, P. ferulae, P. cystidiosus), Lentinula (L. edodes, L. boryana, L. novae- zelandiae, L. tigrinus), Ganoderma (G. lucidum, G. applanatum, G. tsugae), Volvariella (V. volvacea, V. esculenta, V. bakeri, V. dysplasia), Auricularia (A. auricola, A. cornea, A. subglabra), Armillaria (A. mellea, A. ostoyae, A. gemina, A. calvescens, A. Sinapin, A. gallica), Flammulina (F. velutipes, F. fennae), Pholiota (P. sguarrosa, P. nemako), Tremella (T. mesenterica, T. fuciformis), Hericium ( H. erinaceus, H. coralloides) entre outros.
[0094] Um tipo adicional de fungos que podem ser utilizados no processo atual é conhecido como fungos em decomposição em marrons. Os fungos em decomposição em marrons quebram preferencialmente hemicelulose e celulose em matéria vegetal. Como um resultado desse tipo de decaimento, o material vegetal mostra uma descoloração amarronzada, que pode resultar em uma composição de farinha final tendo uma cor mais escura que uma farinha produzida com o uso da fermentação de um fungo em decomposição branco. Os exemplos de fungos em decomposição marrons comestíveis são espécies que pertencem ao gênero Agaricus (A. campestris, A. bisporus, A. bitorguis), Laetiporus (L. sulphurous), Sparassis (S. crispa, S. spathulata).
[0095] As culturas fúngicas adequadas para uso na presente invenção podem ser adquiridas a partir de uma ampla faixa de vendedores especialistas que vendem cogumelo e suprimentos fúngicos, por exemplo, o site da web www.fungi.com vende uma ampla faixa de diferentes culturas fúngicas no momento da escrita. Alternativamente, as culturas fúngicas podem ser isoladas diretamente dos próprios cogumelos, por exemplo, cogumelos shimeji podem ser usados para suprir o inoculante de Pleurotus pulmonarius, Portobello ou champignons podem ser usados para suprir o inoculante da espécie Agaricus.
[0096] A seleção de uso de fungos em decomposição brancos e/ou em decomposição marrons pode ser influenciada pela cor desejada do produto final ou pelas características do substrato. Por exemplo, um substrato particularmente fibroso pode ser fermentado usando uma combinação tanto de um fungo em decomposição branco quanto de um fungo em decomposição marrom a fim de auxiliar na digestão dos altos níveis de lignina, celulose e hemicelulose.
[0097] O uso de fungos superiores, como os fungos em decomposição marrons e brancos, no processo da presente invenção é indicado pela presença de (l,3)-beta-glucanos lineares com cadeias laterais de (l,6)-ligado-beta- glicosila ou beta-(l,6)-oligoglicosila no produto fermentado final. O uso de outros fungos para o processo de fermentação, como levedura e fungos imperfeitos, resultaria na composição final tendo a presença de ramificação em ramificação (1,3; l,6)-beta-glucanos, por exemplo. Essas diferenças permitem que o tipo de fungo usados no processo seja determinado por análise do produto de farinha final.
[0098] Uma representação diagramática do processo usado para produzir as composições alimentícias da presente invenção é mostrada na Figura 1 pelo processo 100 e na Figura 2 pelo processo 200. O processo da Figura 1 mostra as etapas exigidas para produzir uma composição de farinha, enquanto a Figura 2 esboça o processo para produzir uma composição alimentícia que pode adotar uma variedade de diferentes formas estruturais.
[0099] Em uma primeira etapa 10 do processo 100, o material vegetal lignocelulósico bruto é obtido. A seleção do tipo de material vegetal a ser usado será dependente do uso de produto final. Para a produção de uma farinha livre de glúten de baixa caloria a ser usado em assadura ou como um aditivo em produção alimentícia comercial, um material vegetal livre de glúten, como um material vegetal derivado de fruta ou vegetal seria usado.
[0100] A fim de preparar o substrato para fermentação, o substrato é preparado de modo que tenha um teor de umidade entre aproximadamente 55 % e 90 %. Essa etapa de preparação pode incluir a hidratação do substrato pela adição de água se o material vegetal tiver um teor de umidade inferior ao requerido, ou, em algumas circunstâncias, a secagem, prensagem ou decantação pode ser requerida se um substrato particularmente molhado for usado. Para substratos que são obtidos já tendo um nível de umidade dentro das faixas requeridas, como um pomáceo de fruta, nenhuma hidratação ou secagem adicional é requerida.
[0101] Para substrato particularmente seco, o processo de hidratação pode incluir adicionar quantidades de água adicionais ao substrato por um período de tempo para assegurar que a água tenha sido completamente absorvida dentro do material vegetal antes do progresso para a próxima etapa no processo.
[0102] Uma vez que o substrato foi preparado, o substrato é esterilizado 30. Essa etapa pode ocorrer usando esterilização com calor e pressão alta padrão para exterminar micróbios, ou outros métodos de esterilização como irradiação, esterilização com baixa temperatura ou esterilização química se apropriado para o uso de produto final.
[0103] Durante as etapas de preparação de substrato, os aditivos funcionais podem ser opcionalmente adicionados ao substrato para fortificar o produto ou para aumentar os níveis particulares de certas substâncias dentro do substrato. Em um exemplo, pode ser benéfico diminuir a razão carbono/nitrogênio do substrato através da suplementação com fontes de nitrogênio de grau alimentício inorgânicas ou orgânicas. Os exemplos de tais fontes incluem, mas não são limitados a, sulfato de amônio, ácido glutâmico, extrato de levedura, peptona, fosfato diamônico (DAP).
[0104] Após a esterilização, o substrato é resfriado para temperatura ambiente e inoculado com cultura fúngica 40. O processo de fermentação depende do uso de biomassa fúngica ativa como inoculante para ser usado para colonizar o substrato de material vegetal estéril. Preferencialmente, aproximadamente 5 % - 50 % (p/p de substrato molhado) de cultura fúngica ativamente crescente são usados para inocular de modo eficaz todo o substrato. Uma vez que a cultura fúngica foi adicionada ao substrato, a mesma é misturada através do substrato, preferencialmente, de modo uniforme e o substrato está, então, pronto para incubação 50.
[0105] O uso de substrato fúngico em uma quantidade de 5-50 % p/p do material vegetal é preferencial, com quantidades mais preferidas de substrato fúngico adicionado estando na faixa de 10-20 % p/p. A quantidade final de substrato fúngico usada dependerá do tipo de material vegetal lignocelulósico que é usado, entretanto, demonstrou-se que níveis acima de pelo menos 5 % p/p de substrato fúngico resultam na composição da presente invenção com níveis inferiores de carboidrato metabolizável dentro de um período de tempo mais curto para técnicas de fermentação conhecidas.
[0106] A incubação 50 do substrato inoculado sob condições estéreis ocorre por um período de algo entre 5 - 50 dias, mas, preferencialmente, entre 5-28 dias. A colonização completa é julgada usando análise visual, embora seja esperado que diferentes tipos de combinações fungos e substrato possam aumentar ou diminuir o período de incubação. A capacidade do processo da presente invenção de alcançar a composição de baixo teor de carboidrato da presente invenção que usa menos que quatro semanas de tempo de fermentação resulta em inúmeras eficiências economicamente, incluindo tempo de armazenamento reduzido, redução de custos de processamento e permite maior capacidade de produção quando se compara com ciclos de fermentação estendidos.
[0107] As condições de temperatura e umidade durante a incubação são muito importantes. As temperaturas ideais para crescimento fúngico estão entre 18 °C - 30 °C, com temperaturas acima de 30 °C desacelerando o crescimento fúngico e temperaturas acima de 40 °C resultando em muito pouco crescimento fúngico. A manutenção de temperaturas a 25-30 °C é particularmente preferencial para produzir as composições de farinha da presente invenção, dentro de um período de tempo economicamente benéfico.
[0108] As temperaturas ideais específicas existem para diferentes espécies de fungos e essas devem ser consideradas quando as condições de incubação são configuradas. A umidade no espaço de incubação deve ser mantida em um máximo para facilitar o crescimento fúngico, preferencialmente, entre 90 - 100 % de umidade.
[0109] O fluxo de ar em torno do substrato durante a incubação deve também ser gerenciado para impedir o acúmulo de oxigênio ou dióxido de carbono excessivo. Os níveis de CO2 são preferencialmente mantidos entre 5 e 30 % para o fungo Pleurotus, entretanto, isso pode mudar dependendo do fungo usado no processo de fermentação.
[0110] Durante o crescimento, os fungos consomem açúcares livres e degradam polímeros vegetais no substrato, convertendo-os em uma biomassa rica em proteínas, polissacarídeos fúngicos (quitina e β-1,3 e β-1,6- glucanos), e vitaminas de derivação fúngica. Esse consumo de açúcares resulta na composição de farinha de baixa caloria/baixo carboidrato metabolizável formada nos estágios finais do processo.
[0111] Após a incubação, o substrato fermentado é removido de incubação e seco 60 usando um processo de secagem com baixa temperatura. O processo de secagem pode ser efetuado usando aparelho de secagem comumente conhecido, como aparelho de dessecação de alimento, secagem por ar, secagem em tambor ou secagem em forno. Preferencialmente, a temperatura de secagem é mantida abaixo de 40 °C tendo em vista que foi constatado que a secagem com temperatura mais baixa alcança um produto final com uma cor mais clara, tornando-o mais preferencial para alguns produtos assados. Quando o produto final está para ser usado, onde a cor do produto final é menos importante, a temperatura de secagem pode ser aumentada para acelerar o processo de secagem. A temperatura de secagem máxima deve ser em torno de 75 °C, tendo em vista que, em temperaturas mais altas que essa, o valor nutricional da composição pode ser comprometido pela quebra de antioxidantes, vitaminas ou proteínas, por exemplo.
[0112] A secagem do substrato fermentado pode ocorrer sob condições de vácuo. Isso pode resultar em um produto que tem uma cor final mais clara ou mais branca e sabor mais brando em comparação com a não secagem sob vácuo, possivelmente devido à oxidação diminuída da composição durante o processo de secagem e a redução de compostos de aroma através de vácuo.
[0113] O substrato colonizado é seco até que se torne passível de moagem, usualmente quando o teor de umidade é menor que ou próximo a 14 %. Em níveis de umidade acima de 14 %, os microrganismos podem começar a surgir, afetando o sabor, o aroma e a vida de prateleira do produto.
[0114] Subsequentemente, o substrato seco é moído 70 formando uma farinha fina, com o uso de técnicas de moagem padrão. O substrato seco é composto de componentes de material vegetal não metabolizados pelo fungo como fibra vegetal, vitaminas e minerais vegetais, combinados com a biomassa fúngica seca.
[0115] O produto moído seco final produzido como um resultado desse processo é uma farinha com menor teor de caloria e baixo teor de carboidrato metabolizável ao comparar com a farinha produzida com o uso de técnicas de processamento de farinha padrão. Três exemplos fornecidos abaixo mostram o processo e o produto final produzido usando pomáceos de maçã, cenoura e laranja.
[0116] A Figura 2 mostra o processo 200. O processo 200 é essencialmente igual ao processo 100 descrito acima para a Figura 1, entretanto, a etapa de secagem 60 e a etapa de moagem 70 foram omitidas. Em vez disso, no processo 200 após a etapa de incubação 160, o processo é seco ou parcialmente seco 170. A secagem pode resultar em uma composição alimentícia tendo uma faixa de diferentes texturas, tamanhos e formatos dependendo de como a secagem ocorre, e a extensão na qual a secagem ocorre.
[0117] A etapa de secagem 170 pode incluir o uso de técnicas conhecidas para a secagem ou secagem parcial de um substrato molhado para formar vários formatos e texturas. Por exemplo, o substrato pode ser seco em camadas finas para produzir um produto em flocos, compactado e seco simultaneamente para produzir uma forma sólida, seca e densificada para produzir péletes, ou parcialmente seca e mesclada para produzir uma pasta.
EXEMPLO 1 - Farinha de Maçã
[0118] O pomáceo de maçã molhado (80 % p/p de umidade) foi misturado com um extrato de levedura de grau alimentício a 1 % (p/p) em bateladas de 1-3 kg. A mistura foi esterilizada por calor a uma pressão de 100 kPa (15 psi), e 121 °C por 20 minutos.
[0119] O substrato foi resfriado para temperatura ambiente, então, 10 % (p/p) de inoculante fúngico que consiste em cultura ativamente crescente de Pleurotus pulmonarius foi assepticamente adicionado.
[0120] O substrato e o inoculante foram misturados uniformemente e o substrato inoculado incubado sob condições estéreis por 30 dias a 25 °C, permitindo a troca de ar entre a cultura e o ambiente, mas retendo o máximo de umidade.
[0121] Após a incubação, o substrato fermentado foi removido das incubadoras e os conteúdos secos usando um dessecador de alimento a 35 °C, para alcançar um teor de umidade abaixo de 14 %.
[0122] O material fermentado seco foi, então, passado através de um moinho apropriado para produzir uma farinha fina.
[0123] A composição do produto final é dada abaixo na Tabela 1 mostrando a composição de macro e micronutrientes individuais por 100 g. Tabela 1
[0124] O processo exemplificado no Exemplo 1 para a produção de farinha de maçã foi replicado usando Lentinula edodes, uma espécies alternativa de fungos em decomposição brancos. Os resultados que comparam as composições finais de farinha produzidas usando os diferentes fungos são mostrados abaixo na tabela 2: Tabela 2 Composição química de farinha de maçã fermentada por dois diferentes fungos em decomposição brancos
EXEMPLO 2 - Farinha de Cenoura
[0125] 1-3 kg de bateladas de pomáceo de cenoura foram esterilizadas por calor a uma pressão de 100 kPa (15 psi), e 121 °C por 20 minutos.
[0126] O substrato foi resfriado para temperatura ambiente, então, 10 % (p/p) de inoculante fúngico que consiste em cultura ativamente crescente de Pleurotus pulmonarius foi assepticamente adicionado.
[0127] O substrato e o inoculante foram misturados uniformemente e o substrato inoculado incubado sob condições estéreis por 30 dias a 25 °C, permitindo a troca de ar entre a cultura e o ambiente, mas retendo o máximo de umidade.
[0128] Após a incubação, o substrato fermentado é removido das incubadoras e os conteúdos secos usando um dessecador de alimento a 35 °C, para alcançar um teor de umidade abaixo de 14 %.
[0129] O material fermentado seco foi, então, passado através de um moinho apropriado para produzir uma farinha fina. Tabela 3
[0130] O processo exemplificado no Exemplo 2 para a produção de farinha de cenoura foi replicado usando Lentinula edodes, uma espécies alternativa de fungos em decomposição brancos. Os resultados que comparam as composições finais de farinha produzidas usando os diferentes fungos são mostrados na Tabela 4 abaixo: Tabela 4 Composição química de farinha de cenoura fermentada por dois diferentes fungos em decomposição brancos
EXEMPLO 3 - Farinha de Laranja
[0131] 1-3 kg de bateladas de pomáceo de laranja molhada foram esterilizadas por calor a uma pressão de 100 kPa (15 psi), e 121 °C por 20 minutos. O substrato foi resfriado para temperatura ambiente, então, 10 % (p/p) de inoculante fúngico que consiste em cultura ativamente crescente de Pleurotus pulmonarius foi assepticamente adicionado.
[0132] O substrato e o inoculante foram misturados uniformemente e o substrato inoculado incubado sob condições estéreis por 30 dias a 25 °C, permitindo a troca de ar entre a cultura e o ambiente, mas retendo o máximo de umidade.
[0133] Após a incubação, o substrato fermentado é removido das incubadoras e os conteúdos secos usando um dessecador de alimento a 35 °C, para alcançar um teor de umidade abaixo de 14 %.
[0134] O material fermentado seco foi, então, passado através de um moinho apropriado para produzir uma farinha fina. Tabela 5
[0135] O processo exemplificado no Exemplo 3 para a produção de farinha de laranja foi replicado usando Lentinula edodes, uma espécies alternativa de fungos em decomposição brancos. Os resultados que comparam as composições finais de farinha produzidas usando os diferentes fungos são mostrados na tabela 6 abaixo: Composição química de farinha de laranja fermentada por dois diferentes fungos em decomposição brancos Tabela 6
[0136] As Tabelas 7 e 8 abaixo mostram uma comparação nutriente de substratos antes e após a fermentação, e fornecem resultados para a fermentação de material vegetal adicional, uva, beterraba e kiwi. Tabela 7 Tabela 8
[0137] Como mostrado pelas tabelas acima, o processo de fermentação reduz significativamente a quantidade de carboidrato metabolizável presente na composição de farinha final quando comparado com o pomáceo de fruta/vegetal original. O nível de açúcar simples total em cada uma das composições de farinha foi reduzido significativamente após o processo de fermentação, com o carboidrato total metabolizável do produto fermentado final sendo 18 % do pomáceo de maçã (ou uma redução de 82 % em carboidrato total).
[0138] As reduções similares podem ser vistas na farinha de cenoura, que mostra uma redução de 41 % em carboidrato metabolizável no produto final em comparação com o pomáceo e a farinha de laranja, que mostra uma redução de 61 % em carboidrato total metabolizável em comparação com o pomáceo de laranja bruto. Demonstrou-se que as reduções similares em carboidrato metabolizável são alcançadas com pomáceo de uva, beterraba e kiwi.
[0139] A redução em nível de carboidrato metabolizável entre o material vegetal de partida e o produto final pode variar entre os materiais vegetais, entretanto, espera-se que a maioria dos materiais vegetais tenha uma redução de 20 % - 90 %, com a maior parte sendo reduzida entre 40 % - 85 % em comparação com o material de partida original.
[0140] Foi demonstrado também que cada uma das farinhas fermentadas tem aumento em proteína quando comparado com o pomáceo bruto como um resultado da fermentação fúngica e manteve baixos níveis de gordura e níveis muito baixos de colesterol.
[0141] A Tabela 9 abaixo mostra os exemplos de farinha fermentada em comparação com uma seleção de farinhas e fibras produzidas por técnicas sem fermentação padrão.
[0142] Em comparação com as composições de farinha da presente invenção com farinhas tradicionais, alternativas e funcionais, um nível significativamente reduzido de carboidrato metabolizável pode ser claramente visto em cada uma das farinhas fermentadas. Além disso, as farinhas fermentadas mostram níveis de proteína similares ou maiores que todas as farinhas tradicionais e farinhas funcionais. As farinhas com teor de proteína mais como farinha de grão- de-bico e ervilha, mas também mostram níveis significativamente mais altos de carboidrato do que as farinhas fermentadas. A comparação do teor calorífico geral de cada um dos produtos por 100 g mostra as farinhas fermentadas tendo uma carga de energia inferior do que todas as farinhas com a exceção de farinha de amêndoa, tornando-as uma excelente opção para produzir produtos alimentícios de baixa caloria.
[0143] A combinação das características acima resulta em produto que é baixo em açúcares metabolizáveis, baixo em gordura, enquanto alto em proteína e fibra, produzido por um processo natural. Em modalidades preferidas descritas aqui, as composições de farinha incluem 0,1 - 15 % de carboidrato metabolizável, 15 - 35 % de proteína, 1 - 10 % de gordura e 50 -80 % de fibra dietética. A inclusão dessa faixa de qualidades dentro de um produto de farinha único é uma vantagem significativa comercial e nutricionalmente.
[0144] A farinha fermentada pode ser feita sem glúten pela seleção de um substrato livre de glúten e diferentemente de outras farinhas, apresenta níveis muito baixos de açúcares metabolizáveis como mono e dissacarídeos e amido; e gordura, o que a torna um ingrediente alimentício de baixa energia.
[0145] A cor da farinha fermentada varia de branco perolizado para uma sombra marrom escura dependendo do material vegetal de partida e da espécie fúngica, influenciando também no odor e no sabor da farinha.
[0146] As farinhas fermentadas têm muito potencial para o uso na indústria alimentício embalada naturalmente saudável. Em particular, mas sem limitação a, barras de lanche ou café da manhã, que pode ser enriquecido com a proteína, vitaminas e fibras dietéticas destas farinhas de baixa caloria inventivas. Alternativamente, as farinhas fermentadas podem ser incorporadas em alimento durante o processo de assadura e cozimento como uma farinha naturalmente nutritiva ou agente espessante, ou podem substituir completa ou parcialmente as farinhas tradicionais (por exemplo, trigo, centeio, arroz, aveia, etc.) em panificação, pastelaria e pastas; o que torna esses produtos adequados para mercados de dieta, vegetarianos e livres de glúten como um substituto de farinha de baixo teor de carboidratos.
[0147] Alguns exemplos de aplicações a jusante potenciais para o uso das composições de farinha da presente invenção são fornecidos abaixo:
Biscoito livre de glúten de Farinha de Laranja Fermentada
[0148] Ingredientes: Gramas Farinha de milho 220 Farinha de laranja fermentada 20 Margarina 140 Açúcar marrom ou branco 50 Coco dessecado 30
Instruções
[0149] Combinar todos os ingredientes secos. Fazer uma cavidade no centro dos ingredientes secos e adicionar margarina. Misturar em média a baixa velocidade até que estejam bem combinados. Fazer pequenas esferas e pressioná-las com um garfo. Assar os biscoitos por 25 a 30 min a 150 °C (300 °F).
Barra de Lanche livre de Glúten de Maçã Fermentada
[0150] Ingredientes: Gramas Aveia empanada com GF 70 Farinha de maçã fermentada 70 Manteiga de amêndoa 90 Sementes de chia 20 Farelo de linho 15 Tâmaras sem caroço 15 Água 125
Instruções
[0151] Combinar todos os ingredientes secos. Misturar até que todos estejam combinados. Adicionar manteiga de amêndoa e água. Espalhar uniformemente em um tabuleiro e armazenar na geladeira por 30 min. Cortas em quadrados para servir.
Massa Alimentícia de Farinha de Cenoura Fermentada
[0152] Ingredientes: Gramas Farinha de semolina 110 Farinha de trigo inteiro 55 Farinha de pão 55 Farinha de cenoura fermentada 16 Sal 1 Ovo inteiro Um Gemas de ovo Cinco Leite 22 ml
Instruções
[0153] Combinar todos os ingredientes secos. Fazer uma cavidade no centro dos ingredientes secos; adicionar ovos, gemas e leite. Misturar em média a baixa velocidade até que estejam bem combinados. Uma vez que a massa é misturada, virar sobre uma folha de invólucro plástico. Formar a massa em uma esfera, envolver firmemente e deixar repousar no refrigerador por duas (2) horas. Uma vez que a massa esfriou, dividir em quatro (4) partes iguais. Dependendo do tipo de massa que se deseja produzir, usar um rolo de massa ou um pino de laminação para criar folhas uniformes. Cortar manualmente ou continuar usando o rolo de massa para alcançar o formato desejado. A massa pode ser usada imediatamente ou seca por ar para uso futuro.
Molho de Churrasco com Farinhas de Maçã e Cenoura Fermentadas
[0154] Ingredientes: Gramas Molho de tomate 425 Farinha de maçã fermentada 30 Farinha de cenoura fermentada 30 Vinagre de maçã 118 ml Mel 170 Massa de tomate 56 Melaços 85 Molho Worcestershire 51 Fumaça líquida sabor Mesquite 9 ml Páprica defumada 1 Dente de alho um Pimenta preta 1 Pó de cebola 1 Sal 1
Instruções
[0155] Em um misturador, mesclar todos os ingredientes juntos em velocidade baixa por 30 segundos até homogeneidade. Em uma caçarola média, trazer o molho para um fogo brando sobre calor médio. Se o molho parecer muito espesso, adicionar água até alcançar a consistência desejada. Usar o molho imediatamente ou refrigerar em um recipiente vedado por até 1 semana.
Pão Preto Russo de Farinha de Maçã Fermentada
[0156] Ingredientes: Gramas Água morna 255 Vinagre de maçã 28 Farinha de maçã fermentada 169 Sal 7 Manteiga sem sal 28 Açúcar marrom 14 Sementes de funcho 3 a 7 Fermento biológico 7,5 Farinha de pão crua 298
Instruções
[0157] Colocar todos os ingredientes em uma tigela grande, reservar 1 copo da farinha de pão. Misturar até que a massa pegajosa comece a se formar. Misturar no restante da farinha e sovar por 7 minutos, ou até que a massa se torne mole e elástica, mas ainda seja um pouco pegajosa ao toque. Cobrir a tigela e deixar massa crescer até dobrar de tamanho, 45 minutos a 1 hora. Após o primeiro crescimento, moldar a massa em um pão oblongo. Colocar em uma panela de pão untada de 9" x 5" ou 10" x 5", cobrir com plástico untado, e deixar crescer até quase dobrar, cerca de 60 a 90 minutos. Enquanto a massa está crescendo, pré-aquecer o forno a 190 °C (375 °F). Quando a massa tiver quase dobrado, escovar ou pulverizar a parte superior com água, pulverizar com pumpernickel ou maçã fermentada, e marcar (cortar) o topo. Assar o pão por cerca de 35 minutos, até que soe oco quando bater no fundo, ou o interior meça 96 °C (205 °F) em um termômetro digital. Remover o pão do forno e resfriá-lo em uma prateleira antes de fatiar. Armazenar o pão bem envolvido à temperatura ambiente por vários dias. Congelar para armazenamento mais longo.
[0158] As farinhas fermentadas também podem ser formuladas em suplementos de bebida e alimento naturalmente saudáveis, suplementos nutracêuticos e/ou nutricionais ou farmacêuticos.
[0159] As farinhas fermentadas da presente invenção podem ter aplicação adicional fora da indústria alimentícia, como um ingrediente em adesivo, carga industrial e aglutinantes, cosméticos, ou usadas para criar embalagem biodegradável, por exemplo, copos, pratos, talheres ou preenchedores ou elementos de inserção de embalagem descartáveis.
[0160] As revelações integrais de todas as aplicações, patentes e publicações citadas acima e abaixo, se houver, são incorporadas no presente documento a título de referência.
[0161] A referência a qualquer técnica anterior neste relatório descritivo não é e não deve ser considerada como um reconhecimento ou qualquer forma de sugestão de que a técnica anterior constitui parte do conhecimento geral comum no campo profissional em qualquer país do mundo.
[0162] Onde na descrição supracitada for feita referência a números inteiros ou componentes tendo equivalentes conhecidos dos mesmos, aqueles números inteiros são incorporados no presente documento como se individualmente apresentados.
[0163] Deve ser observado que várias alterações e modificações às modalidades presentemente preferidas descritas no presente documento serão evidentes para aqueles elementos versados na técnica. Tais alterações e modificações podem ser feitas sem que se afaste do espírito e do escopo da invenção e sem diminuir suas vantagens concomitantes. Portanto, pretende-se que tais alterações e modificações sejam incluídas na presente invenção.

Claims (17)

1. Uma composição de farinha derivada da fermentação fúngica de material vegetal, a composição de farinha tendo um nível total de carboidratos metabolizáveis entre 0,1 - 10% em peso e compreendendo entre 30 - 90% em peso de fibra dietética, caracterizado por a fibra dietética inclui 10-70% de beta glucanas, em que o material vegetal é bagaços de frutas e vegetais, peles/cascas.
2. Composição de farinha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição de farinha tem menos de 300 calorias/100 g de farinha.
3. Composição de farinha, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a fibra dietética inclui 40% - 65% de 1,3 e 1,6 beta glucanos derivados de fungos.
4. Composição de farinha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-3, caracterizada pelo fato de que os bagaços, peles/cascas de frutas e vegetais são de maçã, cenoura, laranja, uva, beterraba ou kiwi.
5. A composição de farinha de qualquer uma das reivindicações 1 - 4, caracterizado por a composição de farinha ter um teor de ácido linoleico de 10% da gordura total ou superior.
6. Processo para a produção de uma composição de farinha derivada da fermentação fúngica de material vegetal, caracterizado por a composição de farinha ter um nível de carboidrato total disponível entre 1 a 50% em peso, o processo incluindo as etapas de: a) hidratar, secar ou manter um substrato de material vegetal lignocelulósico para atingir um nível de umidade do substrato entre 45% - 95%, em que o material vegetal é bagaço de frutas e vegetais, pele/cascas; b) esterilizar o substrato de a); c) inoculação do substrato estéril com um fungo superior ativo, comestível, sendo o referido fungo fungos da podridão branca selecionados de um gênero de Pleurotus, Lentinula, Ganoderma, Volvariella, Auricularia, Armillaria, Flammulina, Pholiota, Tremella ou Hericium; d) incubar o substrato inoculado a 18°C - 40°C por um período de 5 - 28 dias para produzir um substrato fermentado; e) secagem do substrato fermentado de d); e f) moer o substrato seco e fermentado para formar uma composição de farinha. em que o processo inclui a etapa adicional de adição de um aditivo funcional sendo um nitrogênio de qualidade alimentar ao substrato antes da inoculação.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o fungo superior comestível ativo usado para inoculação na etapa c) é adicionado em uma quantidade de 5-50% p/p do material vegetal lignocelulósico hidratado.
8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6-7, caracterizado pelo fato de que os bagaços, peles/cascas de frutas e vegetais são de maçã, cenoura, laranja, uva, beterraba ou kiwi.
9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6-8, caracterizado pelo fato de que a etapa de hidratação, secagem ou manutenção do substrato de material vegetal lignocelulósico atinge um substrato com um teor de umidade entre 55% - 90%.
10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6-9, caracterizado pelo fato de que o fungo da podridão branca é selecionado dos gêneros Pleurotus ou Lentinula.
11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6-10, caracterizado pelo fato de que a etapa de secagem do substrato fermentado inclui a secagem do substrato a uma temperatura de 30° a 70°C.
12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6-11, caracterizado pelo fato de que a etapa de secagem ocorre sob condições de vácuo.
13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6-12, caracterizado pelo fato de que a etapa de incubação d) é realizada sob fluxo de ar.
14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6-13, caracterizado pelo fato de que a etapa de incubação d) é realizada em um espaço de incubação em que a umidade está entre 90% e 100%.
15. Utilização de uma composição de farinha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-5, caracterizado por criar produtos de panificação com menos calorias.
16. Utilização de uma composição de farinha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-5, caracterizado por substituir total ou parcialmente as farinhas tradicionais.
17. Utilização de uma composição de farinha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-5, caracterizado por ser utilizada fora da indústria alimentar como ingrediente em cola, enchimento industrial, aglutinantes e/ou cosméticos, ou para criar embalagens biodegradáveis.
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