BR112019012777A2

BR112019012777A2 - fibras cítricas secas, métodos para fabricação das fibras cítricas secas e para preparação de um produto lácteo, composição alimentar compreendendo as fibras cítricas, e, produto lácteo.

Info

Publication number: BR112019012777A2
Application number: BR112019012777A
Authority: BR
Inventors: Panozzo Agnese; Desmet Christina; Wallecan Joe; Lucien Fiane Daisy Willemsen Katleen; Moelants Katlijn; Evarist Gustaaf Hendrickx Marc; Jules Jérôme DEBON Stéphane
Original assignee: Cargill Inc
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2019-12-10
Also published as: US20200077685A1; CN110234236B; AU2017379868A1; RU2019121820A; AU2017379868C1; CN110234236A; WO2018119058A1; RU2019121820A3; MX2019007337A; AU2017379868B2; RU2764636C2; CA3047575A1; EP3558029A1

Abstract

a presente invenção se refere às fibras cítricas secas com um teor de umidade de no máximo 20% em peso em relação à quantidade total de fibras cítricas e com um módulo de armazenamento (g?) de pelo menos 280 pa, em que as ditas fibras cítricas secas têm um ph entre 4,0 e 8,7.

Description

FIBRAS CÍTRICAS SECAS, MÉTODOS PARA FABRICAÇÃO DAS FIBRAS CÍTRICAS SECAS E PARA PREPARAÇÃO DE UM PRODUTO LÁCTEO, COMPOSIÇÃO ALIMENTAR COMPREENDENDO AS FIBRAS CÍTRICAS, E, PRODUTO LÁCTEO

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção se refere a fibras cítricas com propriedades otimizadas, método para fabricação das mesmas e vários usos das fibras, em particular em produtos alimentícios, tais como produtos lácteos e à base de carne, bebidas, cremes e semelhantes, mas também em produtos farmacêuticos e de cuidados pessoais.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] Nas últimas décadas, o aumento do interesse do consumidor em questões de saúde e ambientais impulsionou a demanda por produtos alimentícios ou ingredientes naturais e sustentáveis, com propriedades tecnológicas e/ou relacionadas à saúde. Nesse contexto, a utilização integrada de subprodutos provenientes do processamento de frutas e hortaliças oferece uma solução interessante para a redução do desperdício de alimentos, enriquecendo alimentos com fibras alimentares e gerando texturizantes naturais, atendendo às exigências ambientais, nutricionais e tecnológicas do consumidor.

[003] Apesar da abundância de subprodutos de frutas e vegetais, a sua exploração como ingredientes alimentares naturais ainda é limitada. A razão para a subexploração desses subprodutos é que as matrizes de frutas e vegetais consistem em uma complexa rede tridimensional de fibras de parede celular. Tal rede é feita de fibrilas de celulose integradas em uma matriz de pectina e hemicelulose (Cosgrove, 2005). As fibrilas de celulose são imobilizadas por ligações de hidrogênio intra e intermoleculares e interações hidrofóbicas, enquanto pectina e hemicelulose são caracterizadas por maior grau de mobilidade (Cosgrove, 2014). Dentro desta rede de polissacarídeos,

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2/55 também está incluída uma pequena quantidade de proteína (Lamport, Kieliszewski, Chen, & Cannon, 2011; Sampedro & Cosgrove, 2005). Para liberar todo o potencial de estruturação dessas fibras ou, em outras palavras, para funcionalizá-las, a rede de fibra de parede celular compacta deve ser desmembrada, permitindo maior hidratação e intumescimento das fibras.

[004] A funcionalização das fibras da parede celular das plantas pode ser conseguida por tratamentos mecânicos (Foster, 2011). Neste contexto, a homogeneização a alta pressão demonstrou afetar a funcionalidade de materiais à base de plantas, tais como fibras da parede celular, reduzindo a dimensão das partículas e permitindo a formação de redes de fibras (Augusto, Ibarz, & Cristianini, 2013; Lopez-Sanchez et al, 2011; Tan & Kerr, 2015; Van Buggenhout et al, 2015; Winuprasith & Suphantharika, 2013). Durante a homogeneização a alta pressão, um fluido é forçado através de uma abertura estreita na válvula do homogeneizador, onde sofre uma aceleração rápida (Dumay et al, 2013; Floury, Legrand, & Desrumaux, 2004). Consequentemente, o fluido é submetido a fenômenos de cavitação, cisalhamento e turbulência que são simultaneamente induzidos e levam a um aumento de temperatura dependendo da intensidade da pressão aplicada (Paquin, 1999). Resultados recentes provaram que a homogeneização a alta pressão é eficaz no aumento das propriedades viscoelásticas das suspensões de fibra da parede celular, por exemplo, suspensões de fibra de casca de limão. O aumento no módulo de armazenamento das suspensões de fibra de casca de limão mostrou ser favorecido pela remoção parcial da pectina. Similarmente, Sankaran et al. (2015) foi reportado que a degradação enzimática da pectina favoreceu o afrouxamento das fibras da parede celular da cenoura após homogeneização a alta pressão.

[005] Além disso, as propriedades viscoelásticas das suspensões de fibra mostraram não depender apenas de sua composição, mas também de suas características físico-químicas (Kunzek, Müller, Vetter, & Godeck,

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2002). Portanto, qualquer parâmetro ambiental que afete essas características, como pH e presença de sais, provavelmente afetará os efeitos do processamento mecânico (Sankaran, Nijsse, Bialek, Shpigelman, et al, 2015; Shpigelman, Kyomugasho, Christiaens, Van Loey, & Hendricks, 2014).

[006] Todas as publicações anteriores demonstram que funcionalizar o material da parede celular não é uma tarefa trivial e que os compromissos têm que ser feitos entre as suas propriedades. Por exemplo, tentar ajustar tanto o pH quanto a reologia das fibras da parede celular pode conduzir a um produto com pH modificado com caraterísticas reológicas fracas ou a um produto funcional com pH natural. Além disso, quando os produtos com pH modificados foram secos para armazenamento a baixos teores de umidade, esses produtos pareciam ter perdido parte de sua funcionalidade. Em consequência, sua utilização pareceu ser menos direta, especialmente em aplicações exigentes, como as aplicações típicas para a indústria de laticínios.

[007] Portanto, existe uma necessidade na indústria de um material de parede celular funcionalizada que tenha uma combinação ideal de propriedades. Por exemplo, na indústria farmacêutica, existe uma necessidade de um texturizante capaz de texturizar líquidos farmacêuticos com uma concentração de carga reduzida e um pH neutro ou próximo de neutro, por exemplo, líquidos oftálmicos, líquidos para pacientes seguindo uma dieta reduzida de sal, líquidos de administração de medicamentos, etc. Infelizmente, os texturizantes disponíveis influenciam negativamente o pH dos líquidos farmacêuticos ou não possuem a funcionalidade certa para conferir a tais líquidos propriedades reológicas ideais.

[008] Além disso, na indústria de laticínios há uma necessidade há muito sentida de um material de parede celular funcionalizado que possa ajudar a texturizar os produtos lácteos sem afetá-los negativamente. O processamento e a comercialização de leite são níveis importantes de crescimento na indústria de laticínios. A falta de equipamentos e habilidades é

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4/55 o maior impedimento no processamento de leite, enquanto para os laticínios permanecerem competitivos no mercado, eles precisam diversificar seu produto por meio do acréscimo de valor usando métodos simples e econômicos. A diversificação de produtos, no entanto, implica na produção de laticínios com pelo menos várias texturas, sabores, propriedades sensoriais e reológicas em uma qualidade que atenda às oportunidades de mercado.

[009] Sabe-se que as fibras cítricas possuem muitas propriedades interessantes o que as toma adequadas para ajustar a textura em uma variedade de produtos alimentares e alimentos, bebidas, mas também em produtos de higiene pessoal, farmacêuticos e detergentes. Para a fabricação de qualquer um dos produtos mencionados anteriormente, podem ser utilizadas fibras cítricas na forma seca (fibras cítricas secas) ou podem ser dispersas em um meio aquoso. Em particular, o uso de fibras cítricas secas é vantajoso devido à maior vida útil das fibras e custos reduzidos de transporte de uma unidade de produção de fibra ou local de armazenamento para uma unidade de processamento.

[0010] Fibras cítricas secas e composições contendo as mesmas, bem como métodos para a fabricação são, por exemplo, conhecidas de WO 2006/033697, WO 2012/016190, WO 2013/109721, DE 199 43 188 e US 2006/251789. Quando secas cuidadosamente, estas fibras cítricas conhecidas podem reter uma área de superfície livre ideal disponível para ligação à água após reidratação e dispersão, que por sua vez provê às ditas fibras capacidades de espessamento, boa estabilidade e capacidade para criar texturas ideais. Utilizando várias técnicas, tal como aquela descrita em WO 2012/016201, as propriedades das fibras cítricas secas podem ser ainda adaptadas para prover funcionalidades ideais.

[0011] No entanto, a secagem de fibras cítricas sem afetar suas propriedades, por exemplo, características químicas, físicas, reológicas e de ligação à água, como capacidade de retenção de água e volume

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5/55 intumescimento, é difícil. Em particular, depois de hidratar fibras cítricas secas e incorporá-las juntamente com outros ingredientes em receitas de produto pode levar a produtos com propriedades organolépticas e sensoriais indesejáveis. Por exemplo, as fibras cítricas podem interagir de forma prejudicial com os outros ingredientes e prejudicar a sua fabricação ou levar a produtos com texturas inaceitáveis e/ou propriedades sensoriais.

[0012] Também, quando usando fibras cítricas na fabricação de produtos lácteos, podem surgir problemas devido a efeitos indesejáveis decorrentes da interação das fibras com os constituintes do leite, o que, por sua vez, pode conduzir a características inaceitáveis do produto.

[0013] Além disso, além do leite, as composições fermentadas de leite têm importante papel nutricional e são um dos produtos básicos dos regimes alimentares. Muitos produtos à base de leite e leite fermentado foram introduzidos nas últimas décadas e todos esses produtos, embora atraentes para o público, têm propriedades sensoriais e organolépticas altamente semelhantes, carecendo, portanto, de diferenciação. Isto porque o leite é altamente sensível a texturizantes, emulsionantes e outros ingredientes adicionados e existem escolhas limitadas de tais ingredientes que não causam efeitos indesejáveis, por exemplo, precipitação das proteínas do leite. Uma razão para que os produtos lácteos não tenham uma verdadeira diferenciação na sua textura, as propriedades sensoriais e organolépticas podem ser a escolha limitada de texturantes mencionados anteriormente.

[0014] Sabe-se também que quando se utilizam ingredientes de pH ácido, por exemplo, fibras cítricas conhecidas com um pH ácido, em aplicações à base de proteínas, por exemplo, aplicações de carne, os produtos que os contêm podem ser afetados por alteração de cor indesejável e/ou desnaturação da proteína. Como consequência, a atratividade ao consumidor e/ou o prazo de validade de produtos à base de carne contendo fibras cítricas pode ser prejudicialmente afetada.

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6/55 [0015] Assim, é o objetivo da presente invenção prover um texturizante que permita uma modulação, alteração e/ou adaptação ideal das propriedades dos produtos, em particular produtos farmacêuticos, produtos à base de carne e produtos lácteos. Também é um objetivo da presente invenção prover um texturizante que tem a capacidade de influenciar não só a textura, fluxo, sensação na boca e/ou ingestão de produtos, mas também pode influenciar favoravelmente os mecanismos biológicos de digestão e/ou distribuir os impactos fisiológicos desejados. Também é um objetivo da presente invenção prover um texturizante que tenha uma combinação ideal de propriedades, em particular, pH, reologia e teor de umidade.

SUMARIO DA INVENÇÃO [0016] Diante das desvantagens mencionadas anteriormente, os presentes inventores observaram surpreendentemente que pelo menos alguns dos inconvenientes foram aliviados quando se utilizavam fibras cítricas secas e, em particular, fibras de casca cítrica usada seca, tendo um módulo de armazenamento (G') de pelo menos 280 Pa e um pH entre 4,0 e 8,7.

[0017] Em particular, os inventores observaram que as fibras cítricas da invenção (daqui em diante “as fibras cítricas inventivas” não interagem negativamente ou interagem de uma maneira menos destrutiva com os componentes do leite e/ou da carne, tais como lactose, gordura, vitaminas, proteínas e minerais). Sem estar preso a nenhuma teoria, os inventores acreditam que, devido a uma interação otimizada com os ditos componentes, um projetista de produtos lácteos ou de carne pode ter maior liberdade no fornecimento de novas texturas, aparência e propriedades sensoriais e reológicas.

[0018] Também em produtos farmacêuticos contendo um meio líquido, e em particular um meio aquoso, com uma concentração de carga reduzida, as fibras cítricas inventivas podem ser utilizadas para ajustar idealmente as suas propriedades reológicas enquanto influenciam menos o pH

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7/55 dos ditos líquidos.

[0019] Os inventores também observaram que, de acordo com as circunstâncias, as fibras cítricas inventivas podem permitir uma modulação, alteração e/ou adaptação ideal das propriedades dos produtos que as contêm, permitindo uma redução do número de ingredientes e, consequentemente, uma simplificação das suas receitas.

[0020] Quando utilizadas em produtos alimentícios, por exemplo, as fibras cítricas inventivas podem influenciar positivamente não só a textura, o fluxo, a sensação na boca e/ou ingestão dos ditos produtos, mas ela também pode impactar favoravelmente os mecanismos biológicos de digestão e/ou fornecer impactos fisiológicos desejados. Para aplicações de carne, as fibras cítricas inventivas podem influenciar menos a sua cor e/ou a desnaturação da proteína.

[0021] Quando usada em produtos de cuidados pessoais, as fibras cítricas inventivas podem influenciar positivamente a aparência do produto e permitir uma transferência ideal de materiais ativos presentes em tais produtos para o cabelo, a pele ou outros locais em necessidade de cuidados. O mesmo pode ser verdadeiro para produtos farmacêuticos também.

[0022] Outras vantagens das fibras cítricas inventivas se tomarão evidentes na descrição detalhada da invenção dada aqui neste documento.

DESENHOS [0023] A Figura 1.1 mostra as propriedades das fibras obtidas, em que o G 'das suspensões de fibra em água de baixa condutividade (representada por círculos) e solução tampão (representada por quadrados) após a reidratação são representadas pelo pH da pasta durante o processamento (antes da homogeneização).

[0024] As Figuras 1.2A e 1.2B mostram as propriedades G' das fibras em função da condutividade do meio de dispersão das fibras com ajuste de pH para 4,4 e fibras sem ajuste de pH (pH como é) durante o processamento.

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8/55 [0025] A Figura 2.1 mostra a configuração experimental para estudar o efeito do pH da moagem úmida e ativação da matéria prima.

[0026] A Figura 3.1 mostra a condutividade elétrica da fração de casca de limão AR (moída não úmida e úmida (UT)) ajustada para pH 2,5, 4,5, 5,5, 7,0 e 10,0 em condições não homogeneizadas e homogeneizadas.

[0027] A Figura 3.2 mostra o diâmetro médio das partículas (D50) do resíduo de casca de limão (AR) insolúvel em ácido (moída não úmida e úmido (UT)) ajustado para pH 2,5, 4,5, 5,5, 7,0 e 10,0 em condições não homogeneizadas e homogeneizadas. As barras de erro representam o desvio padrão.

[0028] A Figura 3.3 mostra a varredura de frequências de suspensões de resíduo de casca de limão (AR) insolúvel em ácido ajustadas a pH 4,5, úmido (UT) (antes ou depois do ajuste de pH), não reajustadas ou reajustadas a pH 2,5, não homogeneizadas (A) e homogeneizadas a 200 bar (B). Marcadores completos e vazios correspondem aos módulos de armazenamento e perda, respectivamente.

[0029] A Figura 3.4 mostra o módulo de armazenamento correspondente à frequência de 1 Hz de suspensões de resíduo de casca de limão (AR) insolúvel em ácido ajustadas para pH 2,5, 4,5, 5,5, 7,0 e 10, moídas não úmidas e úmidas (UT) (antes ou depois do ajuste do pH), não reajustadas ou reajustadas para pH 2,5, não homogeneizadas (0 bar) e homogeneizadas a 200 bar. As barras de erro representam o desvio padrão.

[0030] A Figura 3.5 mostra o tamanho médio de partícula (D50) do resíduo de casca de limão (AR) insolúvel em ácido ajustada a pH 4,5 e 10, condutividade de 8 mS/cm (com NaCl ou CaCU), moídas úmidas (0 bar) e homogeneizadas a 200 bar. Resíduos de casca de limão AR a pH 4,5 e 10 sem ajuste de condutividade são considerados controles. As barras de erro representam o desvio padrão.

[0031] A Figura 3.6 mostra o módulo de armazenamento que

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9/55 corresponde a frequência de 1 Hz de resíduo de casca de limão insolúvel em ácido (AR) ajustado para pH 4,5 e 10 e condutividade de 8 mS/cm (com NaCl ou CaCF), moída úmida (0 bar) e homogeneizada a 200 bar. Resíduos de casca de limão AR a pH 4,5 e 10 sem ajuste de condutividade são considerados controles. As barras de erro representam o desvio padrão.

[0032] A Figura 4.1 mostra a viscosidade aparente normalizada (a 50 rpm) em função da temperatura e tempo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0033] A invenção se refere a fibras cítricas secas tendo um módulo de armazenamento (G') de pelo menos 200 Pa, em que as ditas fibras têm um pH entre 4,0 e 8,7.

[0034] O termo “fibra” como usado aqui, se refere a um objeto alongado, a fibra tendo um comprimento (eixo principal, isto é, a maior dimensão que pode ser medida na fibra) e uma largura ou diâmetro (eixo secundário, isto é, a menor dimensão que pode ser medida na fibra) e tendo razão de comprimento para largura de pelo menos de 3, mais preferivelmente de pelo menos 9, ou mais preferivelmente de pelo menos 15, como observado e medido por um microscópio eletrônico de transmissão de alta resolução (“TEM”). As dimensões das fibras são preferivelmente medidas em fibras “úmidas”, isto é, fibras tendo um teor de umidade de pelo menos 20% em relação ao peso total das fibras; por exemplo, fibras úmidas podem ser obtidas extraindo-as sem secar de uma dispersão inventiva preparada dispersando uma quantidade de 0,1% em peso de fibras em relação ao peso total da dispersão no meio aquoso.

[0035] Fibras cítricas são fibras contidas por e obtidas dos frutos da família cítrica. A família cítrica é uma família grande e diversa de plantas de florescência. A fruta cítrica é considerada ser um tipo especializado de baga, caracterizada por uma casca de couro e por um interior carnudo contendo múltiplas seções cheias com sacos cheios de suco. Variedades comuns das

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10/55 frutas cítricas incluem laranjas, laranjas doces, Clementina, quincã, tangerinas, tangelos, satsumas, mandarinas, toranjas, cidras, pomelos, limões, limões ásperos, limas e combavas. A fruta cítrica pode ser de início de temporada, meados da temporada ou fruta cítrica de final de temporada. As frutas cítricas também contêm pectina, comum em frutos, mas encontradas em concentrações particularmente altas nas frutas cítricas.

[0036] As fibras cítricas são tipicamente obtidas de uma fonte de fibras cítricas, por exemplo, casca cítrica, polpa cítrica, farrapo cítrico ou combinações dos mesmos. Além disso, as fibras cítricas podem conter os componentes das paredes celulares primárias da fruta cítrica, tal como celulose, pectina e hemiceluloses e também pode conter proteínas.

[0037] A fibra cítrica deve ser distinguida da casca cítrica, polpa cítrica (às vezes dita como vesículas cítricas), que são sacos de suco integral, polpa grossa, flutuadores, células cítricas, polpa flutuante, sacos de suco ou polpa, sendo todos eles fontes de fibras cítricas. A fibra cítrica será distinguida de farrapo cítrico também, que é um material contendo membrana de segmento e núcleo da fruta cítrica. Dentro do significado da invenção, as fibras cítricas são fibras extraídas ou obtidas das ditas fontes de fibras cítricas. [0038] Resultados muito bons foram alcançados quando as fibras cítricas da invenção foram obtidas a partir de casca cítrica usada, isto é, casca cítrica que foi submetida a um processo de despectinização em que a pectina contida pela dita casca foi extraída da dita casca, por exemplo, por métodos bem conhecidos utilizando ácidos. Preferivelmente, a casca cítrica consumida é uma casca em que pelo menos 10% em peso da pectina (em relação à massa total da casca) foi extraída dela por extração ácida, mais preferivelmente pelo menos 20% em peso de pectina foi extraída, ainda mais preferivelmente pelo menos 30% em peso, ainda mais preferivelmente pelo menos 40% em peso, mais preferivelmente pelo menos 50% em peso. As fibras cítricas obtidas da casca cítrica consumida são aqui anteriormente e depois ditas como fibras de

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11/55 casca cítrica usada (SCPF).

[0039] As fibras cítricas inventivas mais preferidas são as obtidas da casca usada de limão, laranja ou lima, com níveis de pectina extraída dentro das faixas preferidas mencionadas anteriormente.

[0040] Preferivelmente, as fibras cítricas da invenção não sofreram nenhuma modificação química substancial, isto é, as ditas fibras não foram submetidas a processos de modificação química, em particular esterificação, derivação ou modificação enzimática induzida pelo homem ou combinações dos mesmos.

[0041] Preferivelmente, as fibras cítricas de acordo com a invenção têm uma cristalinidade de pelo menos 10%, mais preferivelmente de pelo menos 20%, mais preferivelmente de pelo menos 30%, como medido em uma amostra seca (menos de 20% em peso de teor de água em relação ao teor de fibras) por método de difração de raios-X (método Seagal). Preferivelmente, a cristalinidade das ditas fibras está entre 10% e 60%.

[0042] As fibras cítricas da invenção são na forma seca, que é aqui entendida como contendo uma quantidade de líquido, por exemplo, água e/ou solvente orgânico, inferior a 20% em peso em relação ao peso total das fibras. Preferivelmente, as ditas fibras contêm uma quantidade de água (isto é, teor de umidade) em relação ao peso total das fibras de no máximo 20% em peso, mais preferivelmente no máximo 16% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 12% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 10% em peso, mais preferivelmente no máximo 8% em peso. Tais fibras secas podem ser mais econômicas para transportar e armazenar enquanto são prontamente dispersíveis no meio aquoso.

[0043] O módulo de armazenamento G' é comumente usado na indústria alimentícia para analisar as propriedades reológicas de dispersões e, em particular, dispersões à base de fibras. Na técnica, por dispersão à base de fibras entende-se fibras ou composições contendo as mesmas dispersas em um

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12/55 meio aquoso. G' é uma medida de uma energia de deformação armazenada na dispersão durante a aplicação de forças de cisalhamento e fornece uma excelente indicação do comportamento viscoelástico da dispersão. Ao se referir aqui a fibras cítricas que possuem um certo G de fato significa que o G das ditas fibras é medido em um meio aquoso contendo uma quantidade de 2% em peso de fibras cítricas, isto é, em relação ao peso total do meio aquoso. Quando as fibras são dispersas sob baixo cisalhamento em um meio aquoso, é altamente desejável conseguir dispersões com valores de G' o mais elevados possíveis a concentrações de fibras tão baixas quanto possível.

[0044] Os presentes inventores notaram que as fibras cítricas da invenção eram capazes de satisfazer os requisitos anteriores e, assim, além das suas excelentes características de ligação à água, estas novas fibras podem conferir formulações alimentares contendo as mesmas com propriedades reológicas ideais. As fibras cítricas inovadoras também têm uma dispersibilidade melhorada na medida em que são prontamente dispersíveis. Além disso, uma vez que as ditas fibras cítricas podem ser utilizadas em concentrações mais baixas para atingir valores G aumentados, os fabricantes alimentares podem ter maior liberdade de concepção para formulações alimentares, na medida em que podem ser capazes de adicionar ou remover constituintes enquanto mantêm as suas propriedades viscoelásticas ideais.

[0045] O G' das fibras cítricas da invenção é de pelo menos 280 Pa, preferivelmente pelo menos 300 Pa, ainda mais preferivelmente pelo menos 400 Pa, ainda mais preferivelmente pelo menos 450 Pa, ainda mais preferivelmente pelo menos 500 Pa, mais preferivelmente pelo menos 550 Pa. Mais preferivelmente, o dito G' é pelo menos 650 Pa, ainda mais preferivelmente pelo menos 700 Pa, ainda mais preferivelmente pelo menos 750 Pa, ainda mais preferivelmente pelo menos 800 Pa, ainda mais preferivelmente pelo menos 900 Pa, ainda mais preferivelmente pelo menos 1.000 Pa, mais preferivelmente pelo menos 1.200 Pa. Os valores do dito G

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13/55 são preferivelmente medidos em um meio líquido de baixa condutividade (por exemplo, água RO), preferivelmente um meio líquido que contém água, isto é, um meio aquoso. preferivelmente, o dito meio líquido tem uma condutividade de pelo menos 0,1 mS/cm, mais preferivelmente pelo menos 0,5 mS/cm, mais preferivelmente pelo menos 1,0 mS/cm. preferivelmente, a dita condutividade é no máximo 20 mS/cm, mais preferivelmente no máximo 15 mS/cm, ainda mais preferivelmente no máximo 12 mS/cm, ainda mais preferivelmente no máximo 10,0 mS/cm, ainda mais preferivelmente no máximo 8,0 mS/cm cm, mais preferivelmente no máximo 6,0 mS/cm.

[0046] preferivelmente, as fibras cítricas da invenção são fibras cítricas facilmente dispersíveis. O termo “prontamente dispersível” como aqui utilizado significa que não é necessário usar meios de alto cisalhamento, por exemplo, misturadores de alto cisalhamento ou homogeneizadores, para dispersar as fibras em um meio aquoso, tal como água; mas sim que a dispersão das fibras pode ser realizada com equipamento de agitação de baixo cisalhamento, como, por exemplo, agitadores magnéticos ou agitadores mecânicos, por exemplo, um agitador mecânico IKA® Eurostar equipado com um agitador de hélice RI342 com 4 pás ou um misturador de batelada suspenso Silverson L4RT equipado com uma tela de emulsão (por exemplo, com orifícios redondos de cerca de 1 mm de diâmetro).

[0047] Exemplos não limitantes de meios aquosos incluem água pura, uma solução aquosa e uma suspensão de água, mas também os meios líquidos contidos por produtos lácteos, tais como leite, iogurte e semelhantes; produtos para cuidados pessoais, tais como loções, cremes, pomadas e semelhantes; e produtos farmacêuticos.

[0048] Os inventores observaram surpreendentemente que as fibras cítricas da invenção manifestam estes valores elevados de G' ao serem dispersas em um meio aquoso sob baixo corte, isto é, agitação com menos de 10.000 rpm. Isto é ainda mais surpreendente, uma vez que os elevados valores

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14/55 de G' foram alcançados nas baixas concentrações de fibra, por exemplo, de 2% em peso. O meio aquoso contém preferivelmente água em uma quantidade de pelo menos 75% em peso, mais preferivelmente pelo menos 85% em peso, mais preferivelmente pelo menos 95% em peso, relativamente à quantidade total do meio. Preferivelmente, a agitação utilizada para conseguir a dispersão das fibras da invenção no meio aquoso é no máximo 8. 000 rpm, mais preferivelmente no máximo 5. 000 rpm, mais preferivelmente no máximo 3.000 rpm. Os inventores observaram que as vantagens mais pronunciadas foram alcançadas quando as fibras cítricas da invenção foram dispersas em um meio aquoso com uma condutividade de pelo menos 0,1 mS/cm, mais preferivelmente pelo menos 0,5 mS/cm, mais preferivelmente pelo menos 1,0 mS/cm. Preferivelmente, a dita condutividade é no máximo 20 mS/cm, mais preferivelmente no máximo 15 mS/cm, ainda mais preferivelmente no máximo 12 mS/cm, ainda mais preferivelmente no máximo 10,0 mS/cm, ainda mais preferivelmente no máximo 8,0 mS/cm cm, mais preferivelmente no máximo 6,0 mS/cm.

[0049] As fibras cítricas inventivas possuem pH entre 4,0 e 8,7. Preferivelmente, as ditas fibras têm um pH de pelo menos 4,3, mais preferivelmente, pelo menos 4,5, ainda mais preferivelmente pelo menos 4,7, o mais preferivelmente pelo menos 5,0. As ditas fibras têm um pH no máximo de 8,7, preferivelmente no máximo 8,5, mais preferivelmente no máximo 8,0, ainda mais preferivelmente no máximo 7,5, ainda mais preferivelmente no máximo 7,0, mais preferivelmente no máximo 6,5. Os inventores observaram que as fibras cítricas com um pH dentro das faixas preferidas anteriormente podem melhorar a estabilidade do processo utilizando as mesmas e o prazo de validade dos vários produtos que contêm a dita fibra.

[0050] As fibras cítricas inventivas podem conter um aditivo, uma vez que os inventores observaram que, pelo menos em alguns casos, o aditivo pode influenciar positivamente as características de ligação à água e as

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15/55 propriedades reológicas das fibras. Quando presente nas fibras cítricas, o aditivo é preferivelmente distribuído entre elas. Pelo termo “aditivo distribuído entre os mesmos” é aqui entendido que o dito aditivo é distribuído dentro de um volume definido pela totalidade das fibras e preferivelmente também entre as microfibrilas que formam as fibras. Preferivelmente, o aditivo está presente em uma razão aditivo:fibra (A:F) entre 0,1:1,00 e 10,00:1,00 em peso, mais preferivelmente entre 0,20:1,00 e 9,00:1,00 em peso, mais preferivelmente entre 0,50:1,00 e 8,00:1,00 em peso.

[0051] O aditivo usado de acordo com a invenção é preferivelmente escolhido do grupo que consiste em um açúcar, uma proteína, um polissacarídeo, um poliol e suas combinações. Mais preferivelmente, o dito aditivo é escolhido do grupo que consiste em um açúcar, uma proteína, um polissacárido, um álcool de açúcar e suas combinações. Exemplos de açúcares podem incluir, sem se limitar a estes, monossacarídeos, tais como frutose, manose, galactose, glicose, talose, gulose, alose, altrose, idose, arabinose, xilose, lixose, sorbose e ribose; e oligossacarídeos, tais como sacarose, maltose, lactose, lactulose e trealose. As proteínas preferidas são as aceitas na indústria alimentar, por exemplo, gelatina, proteína de ervilha ou hidrolisados de proteína de ervilha. Polissacarídeos preferidos são os que possuem uma fórmula geral (CôHioOsjn com n sendo preferivelmente entre 2 e 40, mais preferivelmente entre 2 e 30, mais preferivelmente entre 2 e 20. Exemplos de polissacarídeos incluem, sem limitação, dextrinas, tais como maltodextrina, ciclodextrina, amilodextrina; e amidos. Alcoois de açúcar preferidos são os que têm a fórmula gera HOCH2(CHOH)_mCH2OH com m sendo preferivelmente entre 1 e 22, mais preferivelmente entre 1 e 10, mais preferivelmente entre 1 e 4. Exemplos de álcoois de açúcar podem incluir, sem limitação, glicerol, eritritol, tritol, arabitol, xilitol, ribitol, manitol, sorbitol, galactitol, fucitol, iditol, inositol, volemitol, isomalte, maltitol, lactitol, maltotritol, maltotetraitol, poliglicitol e combinações dos mesmos.

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16/55 [0052] Mais preferivelmente, as fibras cítricas inventivas são isentas de aditivos, isto é, não existe nenhum aditivo dentro do volume definido pela totalidade das fibras. O benefício das fibras cítricas livres de aditivos é que o processo de fabricar essas fibras é simplificado e produtos com um rótulo mais claro podem ser produzidos.

[0053] Preferivelmente, as fibras cítricas inventivas têm uma capacidade de retenção de água (WHC) de pelo menos 35 mL de água por grama de fibras anidras (cerca de 0% de umidade), o WHC sendo determinado em um meio aquoso contendo 1 % em peso (em relação ao peso total do dito meio) das ditas fibras dispersas nelas após submeter o dito meio a uma força G de 3.000G. Preferivelmente, o dito WHC tem pelo menos 36 mililitros de água (mL) por grama de fibras (g), preferivelmente pelo menos, 38 mL/g, preferivelmente pelo menos 40 mL/g.

[0054] Preferivelmente, as fibras cítricas inventivas têm uma SV de pelo menos 40%, mais preferivelmente pelo menos 45%, mais preferivelmente pelo menos 50%, quando determinado em um meio aquoso contendo 0,1% em peso (em relação ao peso total do dito meio) das ditas fibras nela dispersas. O protocolo para determinar a SV em baixas concentrações de fibras (por exemplo, cerca de 0,1% em peso) é descrito na seção MÉTODOS DE MEDIÇÃO a seguir.

[0055] A invenção se refere ainda a um método de produção de fibras cítricas inventivas, compreendendo as etapas de:

Fornecer uma pasta aquosa de uma fonte de fibras cítricas, preferivelmente casca cítrica usada;

Ajustar o pH da dita pasta entre 4,0 e 8,7;

Homogeneizar a suspensão aquosa com pH ajustado para obter uma pasta aquosa de fibras cítricas com um pH entre 4,0 e 8,7;

Preferivelmente, colocar a pasta aquosa de fibras cítricas em contato com um solvente orgânico para obter uma fase precipitada e uma fase

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17/55 líquida;

Preferivelmente, separar a dita fase precipitada da fase líquida para obter uma torta semis seca compreendendo fibras cítricas; e

Preferivelmente dessolventizar e/ou desidratar a dita torta semisseca; e

Recuperar as fibras cítricas secas com um G' de pelo menos 280 Pa e um pH entre 4,0 e 8,7.

[0056] E difícil preparar fibras cítricas secas sem afetar as suas características de ligação à água e/ou dispersibilidade em um meio aquoso. Essa dificuldade é atribuída a vários fatores (coletivamente ditos na literatura como “comificação”), como a formação de ligações de hidrogênio e/ou pontes de lactona entre as fibras. A comificação tipicamente reduz a área de superfície livre disponível das fibras e/ou fortalece a ligação entre as fibras, o que, por sua vez, pode reduzir a capacidade das fibras para absorver, ligar e reter líquido e dispersar. Fibras cítricas secas e comificadas não podem ser dispersadas em um meio aquoso, por exemplo, água, uma solução de água ou uma suspensão de água, ou elas podem ser dispersadas somente usando uma mistura de cisalhamento alta ou ultra-alta. O método da invenção conseguiu, no entanto, produzir fibras cítricas secas com excelentes características de ligação à água e propriedades reológicas.

[0057] O método da invenção (o método inventivo), contém uma etapa de homogeneizar uma suspensão aquosa com pH ajustado de uma fonte de fibras cítricas (“pasta de origem”). Os termos “pasta” e “dispersão” significam o mesmo dentro do contexto da presente invenção e são aqui utilizados indistintamente. A fonte de fibras cítricas pode ser casca cítrica, polpa cítrica, trapos cítricos ou combinações dos mesmos. A fonte de fibras cítricas também pode ser um subproduto obtido durante o processamento anterior de material de origem cítrica, por exemplo, um processo de extração de pectina. Preferivelmente, a fonte das fibras cítricas é a casca cítrica; mais

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18/55 preferivelmente é a casca cítrica despectinizada. A dita pasta de origem compreende preferivelmente um teor de substância seca de pelo menos 2% em peso, mais preferivelmente de pelo menos 3% em peso, mais preferivelmente de pelo menos 4% em peso. Preferivelmente, o dito teor de substância seca da dita pasta de origem é no máximo 20% em peso, mais preferivelmente no máximo 15% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 10% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 8% em peso, mais preferivelmente no máximo 6% em peso.

[0058] O pH da pasta de origem é ajustado entre 4,0 e 8,7. Faixas preferidas são dadas anteriormente e não serão repetidas aqui. Tal ajuste de pH pode ser feito de acordo com meios conhecidos na técnica, exemplos não limitantes dos mesmos incluindo o uso de NaOH ou NazCCb.

[0059] A homogeneização da pasta de origem de pH ajustado pode ser realizada com vários métodos possíveis incluindo, mas não limitados a, tratamentos de alto cisalhamento, homogeneização de pressão, cavitação, explosão, aumento de pressão e queda de pressão, moagem coloidal, mistura intensiva, extrusão, tratamento ultrassônico e suas combinações.

[0060] Em uma modalidade preferida, a homogneização da pasta de origem com pH ajustado é um tratamento de homogeneização por pressão que pode ser realizado com um homogeneizador de pressão. Os homogeneizadores de pressão compreendem tipicamente um êmbolo recíproco ou uma bomba do tipo pistão, juntamente com um conjunto de válvulas de homogeneização afixado à extremidade de descarga do homogeneizador. Homogeneizadores de pressão adequados incluem homogeneizadores de alta pressão fabricados pela GEA Niro Soavi de Parma (Itália), como a série NS ou os homogeneizadores das séries Gaulin e Rannie fabricados pela APV Corporation de Everett, Massachusetts (EUA). Durante a homogeneização por pressão, a dita pasta de origem é submetida a altas taxas de cisalhamento como resultado de efeitos de cavitação e turbulência.

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Estes efeitos são criados pela pasta de origem que entra em um conjunto de válvulas de homogeneização que faz parte de uma seção de bomba do homogeneizador a uma alta pressão (e baixa velocidade). As pressões adequadas para o método inventivo são de 50 bar a 2.000 bar, mais preferivelmente entre 100 bar e 1.000 bar. Apesar de não estar ligado a nenhuma teoria, acredita-se que o processo de homogeneização provoque rupturas da fonte de fibras cítricas e a sua desintegração no componente fibroso, enquanto o pH da dita pasta ajuda a otimizar a homogeneidade do dito componente fibroso.

[0061] Dependendo da pressão particular selecionada para a homogeneização por pressão e da vazão da pasta de origem com pH ajustado através do homogeneizador, a dita pasta de origem pode ser homogeneizada por uma passagem através do homogeneizador ou por múltiplas passagens. Em uma modalidade, a pasta de origem é homogeneizada por uma única passagem através do homogeneizador. Em uma homogeneização de passagem única, a pressão utilizada é preferivelmente de 300 bar a 1.000 bar, mais preferivelmente de 400 bar a 900 bar, ainda mais preferivelmente de 500 bar a 800 bar. Em outra modalidade preferida, a dita pasta de origem é homogeneizada por múltiplas passagens através do homogeneizador, preferivelmente pelo menos 2 passagens, mais preferivelmente pelo menos 3 passagens através do homogeneizador. Em uma homogeneização de múltiplas passagens, a pressão utilizada é tipicamente menor em comparação com uma homogeneização de passagem única e preferivelmente de 100 bar a 600 bar, mais preferivelmente de 200 bar a 500 bar, ainda mais preferivelmente de 300 bar a 400 bar.

[0062] O resultado da etapa de homogeneização é uma pasta aquosa de fibras cítricas (“pasta de fibras”) tendo essencialmente o mesmo pH e compreendendo um teor de substância seca de fibras essencialmente na mesma quantidade que a pasta de origem de pH ajustado. Não se exclui que,

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20/55 durante a homogeneização, o pH pode variar; em tais casos, o pH da pasta aquosa obtida de fibras cítricas deve ser reajustado para um valor dentro da faixa requerida. A dita pasta de fibras é, então, colocada em contato com um solvente orgânico. O dito solvente orgânico preferivelmente deve ser polar e miscível em água para facilitar melhor a remoção de água. Exemplos de solventes orgânicos adequados que são polares e miscíveis com água incluem, sem limitação, álcoois, tais como metanol, etanol, propanol, isopropanol e butanol. Etanol e isopropanol são os solventes orgânicos preferidos; isopropanol é o solvente orgânico mais preferido para utilização no método inventivo. O solvente orgânico pode ser usado na sua forma 100% pura ou pode ser uma mistura de solventes orgânicos. O solvente orgânico também pode ser utilizado como uma mistura do solvente orgânico e água, daqui em diante dita como uma solução aquosa de solvente. A concentração de solvente orgânico na dita solução aquosa de solvente é preferivelmente de cerca de 60% em peso a cerca de 100% em peso com relação ao peso total da dita solução, mais preferivelmente entre 70% em peso e 95% em peso, mais preferivelmente entre 80% em peso e 90% em peso. Em geral, concentrações mais baixas do solvente orgânico são adequadas para remover água e componentes solúveis em água, enquanto o aumento da concentração do dito solvente orgânico também ajuda na remoção de óleo e componentes solúveis em óleo, se desejado. Em uma modalidade, uma mistura de solventes orgânicos contendo um cossolvente orgânico não polar (NPO) e o solvente orgânico ou a solução aquosa de solvente é utilizada no método inventivo. A utilização da mistura de solventes orgânicos pode melhorar, por exemplo, a recuperação de componentes solúveis em óleo na polpa cítrica. Exemplos de cossolventes de NPO adequados incluem, sem limitação, acetato de etila, metiletilcetona, acetona, hexano, metil isobutil cetona e tolueno. Os cossolventes de NPO são preferivelmente adicionados em quantidades até 20% em relação à quantidade total de mistura de solventes orgânicos.

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21/55 [0063] A pasta de fibras é colocada em contato com o solvente orgânico, preferivelmente em uma razão de pasta:solvente de no máximo 1:8, mais preferivelmente no máximo 1:6, ou mais preferivelmente no máximo 1:4. Preferivelmente, a dita razão é pelo menos 1:0,5, mais preferivelmente pelo menos, 1:1, mais preferivelmente pelo menos, l:2.Prefcrivelmente, a dita pasta de fibras é colocada em contato com o solvente orgânico durante pelo menos 10 minutos, mais preferivelmente durante pelo menos 20 minutos, o mais preferivelmente durante pelo menos 30 minutos. Preferivelmente, a dita pasta é colocada em contato com o solvente orgânico durante, no máximo, várias horas, mais preferivelmente durante, no máximo, 2 horas, mais preferivelmente durante, no máximo, 1 hora.

[0064] De acordo com a invenção, a dita pasta de fibras é colocada em contato com o dito solvente orgânico para obter uma fase de precipitado e uma fase líquida. Os inventores observaram que durante o contato do solvente orgânico com a pasta de fibras, a pasta de fibras libera pelo menos parte do seu teor de água no solvente orgânico que, por sua vez, provoca a precipitação das fibras cítricas. Por ‘'fase de precipitado” entende-se aqui uma fase contendo a maioria das fibras cítricas, por exemplo, mais de 80% da quantidade total de fibras, preferivelmente mais de 90%, mais preferivelmente mais de 98% e também contendo solvente orgânico e água. A fase de precipitado geralmente se assenta devido às forças de gravidade. A fase de precipitado tem tipicamente uma aparência sólida ou gelatinosa, isto é, mantém essencialmente a sua forma quando colocada em uma superfície de suporte. Por “fase líquida” entende-se aqui uma fase contendo solvente orgânico e água. A fase líquida também pode conter algumas fibras cítricas que não precipitaram.

[0065] Preferivelmente, a fase de precipitado está na forma de grânulos, preferivelmente, grânulos de tamanho milimétrico. Os tamanhos de grânulos preferidos estão entre 1 mm e 100 mm, mais preferivelmente entre 5

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22/55 mm e 50 mm. Por “o tamanho de um grânulo” aqui entende-se a maior dimensão do dito grânulo. A formação da fase de precipitado em grânulos pode ser conseguida, por exemplo, por agitação sob agitação das fibras em um recipiente contendo o solvente orgânico ou vertendo a dita pasta no solvente orgânico . A quantidade de agitação tipicamente determina o tamanho dos grânulos formados. Observou-se que, ao formar grânulos, a subsequente remoção de água dos ditos grânulos é facilitada. Sem estar preso a nenhuma teoria, acredita-se que a formação de grânulos também ajuda a preservar e/ou aumentar a área de superfície livre das fibras cítricas disponíveis para ligação à água e também pode evitar o colapso das fibras.

[0066] A fase de precipitado é subsequentemente separada da fase líquida para se obter uma torta de fibras cítricas semisseca (“torta de fibra”). A dita separação pode ser conseguida utilizando métodos conhecidos, tais como centrifugação, filtração, evaporação e combinações dos mesmos.

[0067] Para aumentar o teor de substância seca, as etapas d) e e) do método inventivo podem ser repetidas pelo menos uma vez, preferivelmente antes de realizar a etapa f). A torta de fibra também pode ser submetida a uma etapa de extração. Um método de extração preferido é prensagem, por exemplo, com uma prensa normal, uma prensa de rosca ou uma extrusora. Um método de extração mais preferido é a filtração sob pressão utilizando uma prensa de filtro de câmara de volume ou uma prensa de filtro de membrana; filtros de pressão vendidos, por exemplo, por BHS Sonthofen, DE. Recomenda-se a remoção de líquidos em ambos os lados para a filtração por pressão, uma vez que mais área de filtração é disponível por volume da torta de fibra.

[0068] A torta de fibra é semisseca, isto é, tem um teor de substância seca preferivelmente de pelo menos 10% em peso, mais preferivelmente de pelo menos 15% em peso ou mais preferivelmente de pelo menos 20% em peso em relação à massa da dita torta. Preferivelmente, a dita torta tem um

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23/55 teor líquido de, no máximo, 50% em peso, mais preferivelmente no máximo 40% em peso, mais preferivelmente no máximo 30% em peso em relação à massa total da dita torta. O líquido contém tipicamente solvente orgânico e água.

[0069] Preferivelmente, a torta de fibra é triturada para obter grãos contendo fibras cítricas (“grãos de fibra”), os grãos tendo preferivelmente um diâmetro de no máximo 100 mm, mais preferivelmente no máximo 50 mm, ainda mais preferivelmente no máximo 30 mm, preferivelmente no máximo 10 mm, ainda mais preferivelmente no máximo 5 mm, mais preferivelmente no máximo 3 mm. Por “diâmetro de grão” aqui entende-se a maior dimensão do grão. O diâmetro pode ser determinado usando um microscópio equipado com gratícula. Cortadores podem ser usados para cortar a torta de fibra em grãos. Alternativamente, a torta de fibra pode ser submetida a moagem e/ou trituração para o formar grãos. Exemplos de meios adequados para cominuir a torta de fibra incluem, sem limitação, um moinho de corte, um moinho de martelos, um moinho de pinos, um moinho de jato e semelhantes.

[0070] Os grãos de fibra podem ser misturados com um aditivo para obter fibras cítricas semissecas compreendendo o aditivo. Exemplos de aditivos adequados, bem como escolhas preferidas são dados anteriormente e não serão repetidos aqui. A mistura dos grãos de fibra com o aditivo pode ser efetuada com meios conhecidos na técnica, exemplos dos mesmos incluindo sem limitação um amassador, um parafuso de transporte, um misturador de agitação de corrente de ar, um misturador de pás, um misturador Z, um misturador de tambor misturador de pá de alta velocidade, um liquidificador mecanizado e semelhantes. O aditivo pode ser fornecido em uma forma sólida ou em solução. Preferivelmente, o aditivo é provido em uma forma sólida, mais preferivelmente como um pó, ainda mais preferivelmente como um pó com um tamanho médio de partícula (“APS”) entre 100 e 500 pm, mais preferivelmente entre 150 e 300 μηι; o APS pode ser determinado pela norma

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ASTMC136-06.

[0071] As fibras cítricas semissecas são submetidas a uma etapa de dessolventização e/ou desidratação em que o solvente orgânico e/ou a água são extraídos das ditas fibras cítricas semissecas. Preferivelmente, o método inventivo contém tanto a etapa de dessolventização quanto de desidratação. Foi surpreendentemente observado que durante a extração com solvente orgânico e/ou água, a cornificação de fibras cítricas foi amplamente prevenida. Sem estar preso a nenhuma teoria, os inventores atribuíram a redução da cornificação ao cuidadoso pré-processamento das fibras cítricas antes da dita extração, como detalhado nas etapas a) a d) do método inventivo.

[0072] A dessolventização e desidratação das ditas fibras cítricas semissecas podem ser realizadas com um dessolventizador que remove solvente orgânico e/ou água das fibras e pode também permitir que o solvente orgânico seja recuperado para uso futuro. A dessolventização também assegura que as fibras cítricas secas obtidas sejam seguras para moagem e uso comercial. O dessolventizador pode empregar calor indireto para remover o solvente orgânico das fibras cítricas semissecas; a vantagem de usar o dito calor indireto é que quantidades significativas de solventes orgânicos podem ser extraídas. Além disso, o calor direto pode ser fornecido para a secagem, por exemplo, fornecendo ar quente de secadores flash ou secadores de leito fluidizado. O vapor direto pode ser utilizado, se desejado, para remover quaisquer vestígios de solvente orgânico que permaneçam nas fibras. Os vapores do dessolventizador são preferivelmente recuperados e alimentados a um alambique para recuperar pelo menos uma porção do solvente orgânico .

[0073] Os tempos de retenção para a etapa de dessolventização e/ou desidratação podem variar em uma ampla faixa, mas podem ser cerca de 5 minutos ou menos. Temperaturas adequadas nas quais a dita etapa de dessolventização e desidratação é realizada dependem de fatores, tais como o

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25/55 tipo de solvente orgânico e, na maior parte das vezes, varia entre cerca de 4 °C e cerca de 85 °C à pressão atmosférica. As temperaturas podem ser apropriadamente aumentadas ou diminuídas para operação sob pressões supra ou subatmosféricas. Opcionalmente, as técnicas como a ultrassonografia são usadas para aumentar a eficiência da dessolventização e desidratação. Ao manter um sistema fechado, as perdas de solvente podem ser minimizadas. Preferivelmente, pelo menos cerca de 70% em peso do solvente orgânico é recuperado e reutilizado.

[0074] A desidratação pode ser efetuada com meios conhecidos na técnica, exemplos destes incluindo, sem limitação, secadores de pás, secadores de leito fluidizado, secadores de vácuo agitados, secadores de tambor, secadores de placas, secadores de correias, secadores de micro-ondas e semelhantes. Preferivelmente, a temperatura de desidratação é no máximo 100 °C, mais preferivelmente no máximo 80 °C, mais preferivelmente no máximo 60 °C. Preferivelmente, a temperatura de desidratação é pelo menos 30 °C, mais preferivelmente pelo menos 40 °C, mais preferivelmente pelo menos 50 °C.

[0075] A etapa de dessolventização e/ou desidratação é realizada para obter fibras cítricas secas, as ditas fibras cítricas secas tendo um teor de umidade de no máximo 20% em peso em relação ao peso total das fibras com o aditivo, preferivelmente no máximo 15% em peso preferivelmente no máximo 12% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 10% em peso, mais preferivelmente no máximo 8% em peso.

[0076] Opcionalmente, o método da invenção compreende ainda uma etapa de classificação das fibras cítricas secas com ou sem o aditivo para obter o tamanho de partícula desejado e/ou empacotar as fibras cítricas secas . [0077] Em uma modalidade preferida, o método inventivo compreende uma etapa de classificação das fibras cítricas secas que pode melhorar a homogeneidade do pó, distribuição de tamanho de partícula

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26/55 estreita e melhorar o grau de reidratação. A classificação pode ser realizada usando um classificador estático ou dinâmico. O método inventivo ainda pode compreender uma etapa de empacotamento das fibras secas.

[0078] As fibras cítricas secas são preferivelmente moídas e/ou classificadas para obter um pó com um tamanho médio de partícula de preferivelmente pelo menos 50 pm, mais preferivelmente pelo menos 150 pm, mais preferivelmente pelo menos 250 pm. Preferivelmente, o dito tamanho médio de partícula tem no máximo 2.000 pm, mais preferivelmente no máximo 1.000 pm, o mais preferivelmente no máximo 500 pm. O dito tamanho médio de partícula pode ser determinado pela norma ASTM Cl 3606.

[0079] Em um dos seus aspectos, a invenção se refere a fibras cítricas na forma seca que podem ser obtidas pelo método da presente invenção.

[0080] Observou-se que as fibras da invenção possuem características de ligação à água e/ou propriedades reológicas ideais. Estas propriedades podem levar à qualidade ideal de vários produtos contendo os mesmos, por exemplo, alimentos, rações, produtos de cuidados pessoais e farmacêuticos.

[0081] As fibras da invenção são adequadamente utilizadas na produção de uma grande variedade de composições alimentares. Exemplos de composições alimentares compreendendo dos mesmos, às quais a invenção se refere, incluem: bebidas de luxo, tais como café, chá preto, chá verde em pó, cacau, sopa de feijão adzuki, suco, suco de soja, etc.; bebidas contendo componente de leite, tais como leite cru, leite processado, bebidas de ácido láctico, etc.; uma variedade de bebidas incluindo bebidas enriquecidas com nutrição, tais como bebidas fortificadas com cálcio e semelhantes e bebidas contendo fibras dietéticas, etc.; produtos de laticínios, tais como manteiga, queijo, iogurte, branqueador de café, creme de leite, creme de nata, pudim de creme, etc.; produtos gelados, tais como sorvete, creme mole, lacto-gelo, leite gelado, sorbete, iogurte congelado, etc.; produtos alimentícios de gordura

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27/55 processada, tais como maionese, margarina, cobertura, gordura vegetal, etc.; sopas, cozidos; temperos, tais como molho, TARE, (molho de tempero), recheios, etc.; uma variedade de condimentos de pasta representados por mostarda amassada; uma variedade de enchimentos tipificados por geleia e pasta de farinha; uma variedade de produtos alimentícios tipo gel ou pasta incluindo geleia de feijão vermelho, geleia e alimentos para deglutição de pessoas deficientes; produtos alimentícios contendo cereais como componente principal, tais como pão, macarrão, massa, torta de pizza, flocos de milho, etc. Tortas japonesas, americanas e europeias, tais como doces, biscoitos, bolachas, bolo quente, chocolate, bolo de arroz, etc.; produtos marinhos amassados representados por um bolo de peixe cozido, um bolo de peixe, etc.; produtos de animais vivos representados por presunto, linguiça, bife de hambúrguer, etc.; pratos diários, como croquete cremoso, pasta para alimentos chineses, gratinado, bolinho de massa, etc.; alimentos de sabor delicado, como tripas salgadas de peixe, um vegetal em conserva em saquê, etc.; dietas líquidas, tais como alimentação líquida em tubo, etc.; suplementos; e alimentos para animais de estimação; Cremes (lácteos e não lácteos), leite condensado, bebidas alcoólicas, em especial as que contêm produtos lácteos, por exemplo, whisky irlandês em creme e afins; e bebidas esportivas. Estes produtos alimentícios estão todos englobados na presente invenção, independentemente de qualquer diferença em suas formas e em operação de processamento no momento da preparação, como visto em alimentos de retorta, alimentos congelados, alimentos de micro-ondas, etc.

[0082] A presente invenção se refere ainda à utilização das fibras cítricas da invenção em produtos lácteos, por exemplo, iogurte (por exemplo, de colherada, bebível e congelado), creme azedo, produtos de queijo, molhos (queijo e branco), pudim e sobremesas congeladas. Inesperadamente, foi observado que as ditas fibras podem ser utilizadas em produtos lácteos com uma textura suave resultante e essencialmente sem nenhuma perda de

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28/55 viscosidade ou cremosidade. As ditas fibras podem ser utilizadas como aditivo aos produtos lácteos, isto é, além da gordura contida nesses produtos. Altemativamente, as ditas fibras podem ser utilizadas para substituir algumas ou mesmo todas as gorduras nos produtos lácteos, para obter produtos com menos gordura ou sem gordura, em cujo caso tal uso pode resultar em uma diminuição do conteúdo calórico do produto lácteo final (por exemplo, uma redução de pelo menos 10%, ou pelo menos 50%).

[0083] Como aqui utilizado, aditivo significa qualquer substância adicionada a um material base em baixas concentrações para um propósito definido. Nos Estados Unidos, a Food and Drug Administration define os níveis admissíveis de aditivos alimentares depois de avaliar a segurança e a toxicidade do aditivo. Os aditivos podem ser essenciais para a existência do produto final, tal como o uso de emulsificantes em maioneses ou agentes de fermentação em produtos de panificação. Altemativamente, os aditivos podem desempenhar uma função secundária, por exemplo, podem funcionar como espessantes, agentes aromatizantes ou agentes corantes. As fibras cítricas da invenção aqui descritas podem ser usadas como aditivos em produtos lácteos.

[0084] Produto lácteo, tal como aqui utilizado, significa leite ou qualquer produto alimentar preparado de leite não vegetal (por exemplo, leite de vaca, leite de ovelha, leite de cabra e semelhantes), seja em uma forma seca ou não seca, incluindo manteiga, queijo, sorvete, pudim, creme de leite, iogurte (por exemplo, de colher, para beber e congelado) e leite condensado. Em uma modalidade menos preferida, os produtos fabricados com leite vegetal, por exemplo, leite de soja, e produtos à base de leite vegetal também podem ser utilizados nos exemplos aqui descritos.

[0085] O queijo é aqui entendido como um alimento preparado da coalhada prensada de leite, muitas vezes temperada e envelhecida.

[0086] Lipídio é um termo que descreve um produto que compreende

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29/55 gorduras e/ou materiais derivados de gordura. A gordura é aqui entendida como um éster de glicerol e três ácidos graxos. Um ácido graxo é um ácido carboxílico que tem tipicamente uma cadeia de carbono de 4 a 22 átomos de carbono de comprimento e normalmente tem um número par de átomos de carbono na cadeia. Os ácidos graxos podem ser saturados, ou seja, não contendo ligações duplas ou insaturados, ou seja, contendo uma ou mais duplas ligações. As gorduras podem ser encontradas tanto em produtos de origem animal quanto em alguns produtos vegetais.

[0087] Sorvete é aqui entendido como um alimento suave, doce e frio, preparado de uma mistura congelada de produtos lácteos e aromatizantes. Nos Estados Unidos, o sorvete contém um mínimo de 10% de gordura láctea e 10% de leite desnatado (ver, 2 1 C.F.R. § 135.1 10). No entanto, a divulgação não se limita a essa faixa específica, pois as porcentagens exigidas de sólidos de leite com e sem gordura em sorvetes podem variar em outros países ou jurisdições.

[0088] Iogurte é aqui entendido como um produto lácteo produzido pela cultura de creme, leite, leite parcialmente desnatado ou leite desnatado com uma cultura bacteriana caracterizante que contém bactérias produtoras de ácido láctico, tais como Lactobacillus delbrueckii ssp. e Streptococcus thermophilus. Iogurtes exemplares incluem, mas não estão limitados a, iogurte de colher, molho de iogurte, iogurte congelado e iogurte potável. Por definição em 2 1 CFR § 13 1.200, iogurte regular nos Estados Unidos tem um teor de gordura de pelo menos 3,25%. O teor de gordura dos iogurtes regulares varia tipicamente de 3,25% a cerca de 3,8%, embora existam iogurtes no mercado com um teor de gordura de cerca de 10%. Conforme definido em 21 CFR § 13 1.203, nos Estados Unidos, iogurtes com baixo teor de gordura têm não menos de 0,5% de gordura de leite e não mais de 2% de gordura de leite. Um iogurte desnatado tem menos de 0,5% de gordura láctea nos Estados Unidos, conforme definido em 21 CFR § 131.206. No entanto,

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30/55 outras faixas podem ser observadas em outros países.

[0089] Os produtos lácteos podem ser preparados utilizando métodos conhecidos dos versados na técnica, por exemplo, W02009/079002, exceto que a fibra cítrica da invenção é adicionada ou utilizada para substituir alguma ou toda a gordura nos ditos produtos. As ditas fibras podem ser adicionadas em um dos vários pontos durante a fabricação do produto lácteo, por exemplo, elas podem ser adicionadas ao leite antes da pasteurização. As ditas fibras podem ser adicionadas na sua forma seca ou, altemativamente, uma dispersão aquosa pode ser preparada dispersando as ditas fibras em um meio aquoso e depois adicionando a dita dispersão ao leite.

[0090] As fibras cítricas da invenção podem ser utilizadas para substituir algumas ou todas as gorduras no produto lácteo. Preferivelmente, as ditas fibras são utilizadas em uma quantidade suficiente para substituir pelo menos 5% da gordura, mais preferivelmente a dita quantidade substitui pelo menos 10% da dita gordura, ainda mais preferivelmente pelo menos 20%, ainda mais preferivelmente pelo menos 50% mais preferivelmente pelo menos 75%, mais preferivelmente essencialmente toda a gordura é substituída pelas ditas fibras.

[0091] As fibras cítricas da invenção são adicionadas ao produto lácteo para dar uma concentração final no produto lácteo de até cerca de 10% em peso de fibras, mais preferivelmente até 7% em peso de fibras, ainda mais preferivelmente até 5% em peso de fibras a 3% em peso de fibras. Preferivelmente, a dita concentração final está entre 0,01 e 10% em peso, mais preferivelmente entre 0,03 e 7% em peso, o mais preferivelmente entre 0,05 e 5% em peso.

[0092] A substituição de parte ou da totalidade da gordura pelas fibras cítricas da invenção pode reduzir o teor calórico do produto lácteo, por exemplo, a substituição da metade da gordura no creme de leite diminui o teor calórico em cerca de um terço. Preferivelmente, a quantidade de fibras

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31/55 escolhida para reduzir o teor calórico do produto lácteo com pelo menos 10%, mais preferivelmente pelo menos 20%, ainda mais preferivelmente pelo menos 30%, ainda mais preferivelmente pelo menos 50%, mais preferivelmente pelo menos 75%. Os inventores observaram surpreendentemente que a redução do teor calórico do produto lácteo tem pouco ou nenhum impacto sobre as suas outras propriedades, por exemplo, reológica, sensorial, aparência e semelhantes.

[0093] Em uma modalidade, o produto lácteo é um iogurte e as fibras cítricas inventivas são adicionadas para dar uma concentração final de até cerca de 7% em peso de fibras, mais preferivelmente até 5% em peso de fibras, ainda mais preferivelmente até 3% em peso de fibras mais preferivelmente até 1% em peso de fibras. Preferivelmente, a dita concentração final está entre 0,01 e 5% em peso, mais preferivelmente entre 0,05 e 3% em peso, o mais preferivelmente entre 0,1 e 1% em peso. O iogurte é preferivelmente escolhido do grupo que consiste em um iogurte de colher, um molho de iogurte, um iogurte congelado e um iogurte para beber. Os inventores observaram que o iogurte resultante tem uma textura mais cremosa e macia que o em que a gordura é usada sozinha. A cremosidade é semelhante à obtida pela adição de mais gordura ao iogurte, no entanto, usando as ditas fibras, não é alcançado um aumento substancial de calorias. O iogurte resultante também tem uma aparência suave com nenhuma ou muito poucas coalhada aparente e uma textura atraente como pudim.

[0094] Em uma outra modalidade, o produto lácteo é um iogurte de gordura reduzida em que as fibras cítricas inventivas são utilizadas para substituir pelo menos 5% da gordura, mais preferivelmente pelo menos 10% da dita gordura, ainda mais preferivelmente pelo menos 20% mais preferivelmente pelo menos 50%, ainda mais preferivelmente pelo menos 75%, mais preferivelmente essencialmente toda a gordura é substituída pelas ditas fibras. As ditas fibras têm o potencial de reduzir o teor calórico do

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32/55 iogurte, aumentar a sua viscosidade, melhorar a sua sensação na boca e textura ou combinações das mesmas. Estes iogurtes com baixo teor de gordura também podem ter uma textura mais suave que os iogurtes gordurosos ou outros iogurtes com baixo teor de gordura produzidos sem as ditas fibras.

[0095] Em outra modalidade, o produto lácteo é um creme azedo em que as fibras cítricas da invenção são utilizadas na sua preparação. Preferivelmente, as ditas fibras são utilizadas para substituir pelo menos 5% da gordura, mais preferivelmente pelo menos 10% da dita gordura, ainda mais preferivelmente pelo menos 20%, ainda mais preferivelmente pelo menos 50%, ainda mais preferivelmente pelo menos 75%, o mais preferivelmente essencialmente toda a gordura é substituída pelas ditas fibras. Utilizando as ditas fibras, o teor calórico do creme azedo pode ser reduzido, a sua viscosidade aumentada, o seu sabor na boca e cremosidade aumentados ou combinações dos mesmos.

[0096] Em uma outra modalidade, o produto lácteo é um molho de queijo que contém as fibras cítricas inventivas. O molho de queijo contendo fibra pode incluir até cerca de 5% em peso de fibra em relação ao peso do molho, preferivelmente no máximo 3% em peso, mais preferivelmente no máximo 1% em peso. Preferivelmente, a quantidade das ditas fibras no dito molho de queijo está entre 0,05 e 5% em peso, mais preferivelmente entre 0,1 e 3% em peso, o mais preferivelmente entre 0,5 e 1% em peso.

[0097] Em uma outra modalidade, o produto lácteo é um alimento de queijo de processo que contém as fibras cítricas inventivas. O alimento de queijo contendo fibra pode incluir até cerca de 7% em peso de fibra em relação ao peso do molho, preferivelmente no máximo 5% em peso, mais preferivelmente no máximo 3% em peso. Preferivelmente, a quantidade das ditas fibras no dito alimento de queijo está entre 0,01 e 7% em peso, preferivelmente, entre 0,1 e 5% em peso, o mais preferivelmente entre 1 e 3%

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33/55 em peso.

[0098] Em modalidade adicionais, foram observadas melhorias na cremosidade quando as fibras cítricas da invenção são incorporadas em outros produtos lácteos, incluindo produtos de queijo, pudim e sobremesas congeladas. Em alguns casos, as ditas fibras são adicionadas para reduzir ou substituir a gordura nos produtos lácteos. Em outros casos, as ditas fibras são adicionadas a produtos com gordura completa.

[0099] Os produtos preparados podem ser avaliados por avaliação sensorial, ou seja, sensação na boca.

[00100] O paladar é aqui entendido como uma interação física e química do produto na boca. O paladar é um conceito relacionado ao teste e avaliação de produtos alimentícios. E o resultado de informações transmitidas por sensores que relatam sabor, cheiro e sensações táteis. Os alimentos são avaliados a partir da percepção inicial através da mastigação e deglutição. Os fatores que são avaliados incluem, entre outros, adesividade, mastigabilidade, grossura, densidade, secura, granulação, dureza, peso, absorção ou liberação de umidade, revestimento bucal, textura escorregadia, maciez, uniformidade, viscosidade e umidade. Por exemplo, a gordura reveste o interior da boca de uma forma que os produtos sem gordura não, resultando na insatisfação do consumidor com alguns produtos livres de gordura.

[00101] Qualquer característica de uma modalidade particular da presente invenção pode ser utilizada em qualquer outra modalidade da invenção. A palavra “compreendendo” pretende significar “incluindo”, mas não necessariamente “consistindo em” ou “composto de”. Em outras palavras, as etapas ou opções listadas não precisam ser exaustivas. Observa-se que os exemplos dados na descrição a seguir pretendem esclarecer a invenção e não pretendem limitar a invenção a esses exemplos em si. Da mesma forma, todas as percentagens são percentagens em peso/peso, salvo indicação em contrário. Exceto nos exemplos e experimentos comparativos, ou quando

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34/55 indicado explicitamente de outro modo, todos os números nesta descrição indicando quantidades de material ou condições de reação, propriedades físicas de materiais e/ou utilização devem ser entendidas como modificadas pela palavra “cerca de”. A menos que especificado de outra forma, intervalos numéricos expressos no formato “de x a y” são entendidos como incluindo x e y. Quando para uma característica específica múltiplos intervalos preferidos são descritos no formato “de x a y”, entende-se que todos os intervalos que combinam os diferentes pontos de extremidade também são contemplados. Para o propósito da invenção, a temperatura ambiente (ou da sala) é definida como uma temperatura de cerca de 25 graus Celsius.

MÉTODOS DE MEDIÇÃO [00102] Preparação de amostra: Antes de qualquer caracterização, todas as fibras cítricas preparadas de acordo com os Exemplos e Experimentos Comparativos aqui apresentados foram moídas utilizando um misturador de laboratório Waring 8010EG (Waring Commercial, EUA) equipado com um Recipiente de aço inoxidável pulverizador SS110 usando o seu ajuste de baixa velocidade (18. 000 rpm) por 3 a 5 segundos. As amostras moídas foram peneiradas usando um agitador digital AS200 da Retsch GmbH Germany com um conjunto de peneiras de 10 mm, 500 pm, 250 pm e 50 pm (50 x 200 mm), condições de peneiração:! min no ajuste de amplitude 60. Partículas maiores que 500 pm foram novamente moídas até passarem por uma peneira de 500 pm.

[00103] O pH pode ser medido utilizando qualquer medidor de pH conhecido na técnica, preferivelmente com uma precisão de 0,1 unidade. Metler-Toledo; Omega; Hanna Instruments são, por exemplo, fornecendo tais medidores de pH. Aqui, o pH de uma fibra seca foi medido dispersando a fibra em água corrente padronizada (temperatura ambiente ~ 25 ° C) a 2% em peso de concentração de fibra e 10 minutos de agitação (500 rpm).

[00104] Teor de umidade (“MC”): O teor de umidade foi

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35/55 determinado com uma balança de umidade infravermelho (MA30, Satorius). A amostra foi seca a 105 °C.

[00105] O teor de umidade (em % em peso) foi calculado como (AlA2)/Alxl00 em que Al era o peso da amostra antes da secagem no forno e A2 era o peso da amostra seca resultante.

[00106] Teor de substância seca (“DS”) é medido de acordo com a fórmula:

DS (%) = 100% - MC (%) [00107] Condutividade de uma amostra: A condutividade elétrica (mS/cm ou pS/cm) do meio das amostras foi medida a temperatura ambiente (25 °C) com um condutor portátil EC/TDS (Orchids, França). O condutímetro foi calibrado com a solução de calibração fornecida com o dispositivo. Antes das medições, a fibra seca foi dispersa em 2,0% em peso de concentração de fibra e agitada com um agitador magnético (10 minutos a 500 rpm).

[00108] Distribuição de tamanho da partícula: A distribuição do tamanho de partícula foi medida por difração de laser (Beckman Coulter, LS 13 320, Miami, Flórida). Uma dispersão de fibra a 2,0% em peso foi preparada da mesma maneira que a usada para a medição reológica. As amostras foram colocadas em um tanque agitado, preenchidas com água desmineralizada e circuladas 2 vezes na célula de medição (taxa de bombeamento de 30%). Luz laser com 750 nm de comprimento de onda foi utilizada como a principal fonte de luz laser, enquanto luz laser com comprimento de onda de 450, 600 e 900 nm foi utilizada para dispersão diferencial de intensidade de polarização (PIDS). O intervalo de detecção foi de 0,04 a 2000 pm. As distribuições volumétricas de tamanho de partícula das amostras foram calculadas das distribuições de intensidade da luz difundida de acordo com o modelo óptico de Fraunhofer usando o software do instrumento (parede celular vegetal RI = 1,6, água RI = 1,33 e coeficiente de absorção para a dispersão 1) (Verrijssen et al, 2014).

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36/55 [00109] Análise de microscopia: A microestrutura das amostras não homogeneizadas e homogeneizadas foi visualizada por meio de microscopia, utilizando corantes específicos e clareamento epifluorescente, além de luz normal. Uma dispersão de fibra a 2,0% em peso foi preparada da mesma maneira que a usada para a medição reológica. As amostras de epifluorescência foram coradas com laranja de acridina (diluição de 1: 100 de corante concentrado a 2%) e analisadas em microscópio Olympus BX-41, equipado com câmera digital Olympus XC-50 e software de análise fotográfica. O laranja de acridina foi usado como um corante catiônico que se associa a compostos polianiônicos ao emitir uma fluorescência verde. Várias imagens microscópicas foram tiradas com a objetiva de 10 x para criar uma visão representativa da suspensão da parede celular.

Medições reológicas [00110] Preparação da amostra para medições de reologia: foi realizada uma dispersão por reidratação em água de baixa condutividade (condutividade de cerca de 0pS/cm), água padronizada (0,2% em peso de NaCl, 0,015% em peso de CaCh.HzO na água de baixa condutividade, condutividade de cerca de 2,2 mS/cm), soro de leite (condutividade de cerca de 6,0 mS/cm) ou uma solução tampão (condutividade de 6,6 mS/cm) das amostras moídas e peneiradas para atingir uma concentração de fibra de 2,0% em peso. A solução tampão (tampão de Clark-Lubs 0,1 M, pH 6,9) foi obtida por mistura de 500 mL de fosfato de potássio 0,1 M monobásico anidro (13,61 g/L) e 259 mL de solução de hidróxido de sódio 0,1 M para constituir até 1 L com água RO. O pH foi verificado e ajustado, se necessário (tolerância ± 0,2 unidade de pH). A dispersão foi preparada pesando a quantidade apropriada de meio em um copo de vidro de 400 mL. A quantidade necessária de fibra foi pesada no béquer de aço inoxidável até o 0,01 g mais próximo, de acordo com o teor de umidade. O béquer de vidro de 400 mL com meio de redispersão foi colocado na placa do agitador magnético

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37/55 a 750 rpm e após a formação do vórtice, fibra foi imediatamente vertida no centro do vórtice (a fibra é dispersa a uma curta distância do vórtice para evitar perda de material na borda do béquer de vidro). Após 30 segundos a 750 rpm, a velocidade foi reduzida para 500 rpm e a mistura continuou por 10 minutos. A barra magnética foi removida com um recuperador antes da mistura de Silverson. Subsequentemente, a dispersão foi misturada com um misturador de batelada suspenso Silverson L4RT equipado com um Emulsor Screen (com orifícios redondos de 1 mm de diâmetro) durante 10 minutos a 3.500 rpm e deixado em repouso durante 15 minutos antes de realizar as medições.

[00111] Medições do módulo de armazenamento G': As medições foram realizadas usando um reômetro MCR302 da Anton Paar equipado com placas paralelas de aço inoxidável com jato de areia de 50 mm de diâmetro e operado a uma temperatura de 20 °C usando um espaço de medição de 1.000 mm. Para garantir que as medições fossem realizadas em amostras representativas, as amostras foram suavemente agitadas usando uma colher de chá antes de colocar uma alíquota da amostra no reômetro. Um tempo de varredura com tensão de 0,1 % e frequência de 1 Hz (ambos dentro do LVE) foi realizado por 5 min. O G 'após 5 min foi registrado.

[00112] Volume de intumescimento (SV) foi determinado da seguinte forma: Uma dispersão de fibra a 2,0% em peso foi preparada para a medição reológica. Em seguida, esta dispersão foi diluída para 100 mL de uma dispersão com teor de fibra de 0,2% em peso foi preparada por reidratação em uma solução tampão Clark-Lubs (pH 6,9; 0,1 M fosfato de potássio monobásico anidro KH2PO4 (13,61 g/L) em água RO) as amostras moídas e peneiradas. A dispersão apresentou concentrações de fibra de 0,2% em peso em relação à sua massa total. A amostra diluída foi misturada com a solução tampão por agitação com um agitador magnético durante 30 minutos a 500 rpm. A dispersão foi cuidadosamente vertida para evitar arrastamento de ar

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38/55 para um medidor de vidro graduado de 100 mL (Brand; ± 0,75 mL a 20 °C, diâmetro interno de 2,5 cm) mantendo o cilindro ligeiramente inclinado. O topo do cilindro foi fechado usando para-filme. O cilindro fechado foi agitado lentamente inclinando-o dez vezes para misturar e remover quaisquer bolhas de ar que possam estar presas na dispersão. O cilindro foi armazenado a temperatura ambiente em um local livre de vibração e as fibras foram deixadas assentar sob a gravidade. Após 24 horas, a SV foi determinada medindo o volume ocupado pelas fibras conforme determinado pela inspeção óptica e expressando-a como uma porcentagem do volume total. Quanto maior o volume, maior e, portanto, melhor o SV da amostra.

[00113] Capacidade de retenção de água (WHC) e sua variação com a força G foram determinadas da seguinte forma: Uma dispersão de fibra a 2,0% em peso foi preparada para a medição reológica. Em seguida, esta dispersão foi diluída sob agitação (30 min; 400 rpm) com a mesma solução tampão para atingir uma suspensão diluída com 1 % em peso de fibras cítricas. 100 gramas da pasta diluída (contendo 1 grama de fibras) foram transferidos para tubos de centrífuga de polipropileno independentes de 50 mL com tampa de vedação (Corning 430897, Corning Inc.) que foram previamente pesados para determinar sua massa (Wo) quando vazios. Os tubos com a pasta foram novamente pesados (Wi) e foram centrifugados a 3.000 G durante 10 minutos com uma Centrifuge Labofuge 400 Heraeus. Após a remoção do sobrenadante (por exemplo, com uma pipeta), determinou-se o peso (W₂) do sobrenadante e dos tubos (W3). O WHC (em %) foi determinado de acordo com a fórmula: WHC = (W3-Wo)/(Wi-Wo) x 100.

[00114] Teste de coagulação das proteínas do leite: as fibras cítricas são misturadas a seco com leite em pó desnatado (Hoogwegt International, Arnhem, Holanda) e vertidas no vórtice da água da torneira padronizada e misturadas com um agitador magnético durante 30 minutos (ver Tabela):

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Fibra cítrica anidra (g)	Fibra cítrica como é (g)	Água da torneira padronizada (g)	Leite em pó desnatado (g)	Peso total (g)
3,0	3,0/(( 100-m)/l 00)	175,5-[3,0/((100-m)/100)]	24,5	200,0

[00115] Após 30 minutos, o pH da dispersão é registado e os conteúdos são homogeneizados com um homogeneizador de alta pressão de 2 estágios GEA Niro Soavi Panda PLUS 2000 a 40 bar (I^o estágio)/140bar (2^o estágio). A reologia da dispersão (40,0 g com aproximação de 0,1 g) é medida imediatamente após homogeneização de alta pressão com um reômetro de tensão controlada Anton Paar MCR 301 número de série 21002742-33025 com o módulo C-ETD 160/ST número de série SN81310159. sistema de medição: agitador ST24-2D/2V/2V-30 número de série 11759 com cilindro de alumínio anodizado de detecção de toolmaster CC26/ST, com tampa para evitar a evaporação, circulando o banho de água de resfriamento fixado em 15 °C; Segmento 1 (não gravação): equilíbrio de temperatura 20 °C , tensão de 0,1%, frequência 1Hz, 2 minutos; Segmento 2 (gravação): teste oscilatório, varredura de tensão 20 °C, perfil de tensão 0,1 a 100%, frequência 1Hz, 40 pontos de tempo de integração dos anos 50 a 5s; Segmento 3 (não gravação): redispersar antes do aquecimento a 20 °C, velocidade de 1.000 rpm, 10 segundos; Segmento 4 (gravação): rampa de aquecimento 20 a 92 °C, 50 rpm, 450 pontos de 2 segundos (taxa de aquecimento 2,8 °C/minuto); Segmento 5 (gravação): segmento isotérmico a 92 °C 92 a 20 °C, 50 rpm, 180 pontos de 2 segundos; Segmento 6 (gravação): rampa de resfriamento 92 a 20 °C, 50 rpm, 450 pontos de 2 segundos (taxa de refrigeração 2,8 ° C/minuto); Segmento 7 (não gravação): equilíbrio de temperatura 20 °C, tensão de 0,1%, frequência 1Hz, 2 minutos; Segmento 8 (gravação): teste oscilatório, varredura de tensão 20 °C, tensão d perfil 0,1 a 100%, frequência 1Hz, 40 pontos de tempo de integração a 50 a 5s [00116] A invenção será agora descrita com a ajuda dos seguintes exemplos e experimentos comparativos, sem, entretanto, estar limitado aos mesmos.

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EXEMPLO 1 [00117] As fibras de casca seca de limão foram fabricadas da seguinte forma:

[00118] Etapa (1) Agua foi adicionada à casca de limão despectinizada (um subproduto de um processo de extração de pectina, em que a pectina foi extraída por ácido até um nível de cerca de 50% em peso, pH cerca de 1,9) para obter uma pasta aquosa com um teor de substância seca de cerca de 4% em peso. A suspensão foi peneirada através de peneira com tamanho de poro de 500 pm. O pH da pasta foi ajustado com uma solução de NaCOs a 10% para valores diferentes entre 1,9 e 7,2.A pasta foi carregada uma vez a um homogeneizador de pressão (homogeneizador APV, Rannie 15-20. 56) a 600 bar. Uma pasta aquosa contendo fibras cítricas foi obtida.

[00119] Etapa (2) Um tanque de precipitação foi enchido com uma solução aquosa de isopropanol (cerca de 82% em peso de isopropanol em água). A pasta aquosa contendo fibras cítricas foi colocada sob agitação no tanque de precipitação utilizando uma bomba volumétrica e formou-se um precipitado na forma de grânulos com tamanhos entre 5 mm e 50 mm no tanque. A razão pasta:isopropanol foi l:2.Foi provida uma agitação enquanto se introduzia a dita pasta no tanque e o precipitado foi mantido no tanque durante cerca de 30 minutos.

[00120] Etapa (3) O precipitado foi carregado em um decantador de centrífuga (centrífuga Flottweg) operado acima de 4.000 rpm para separar a fase líquida (isto é, água e isopropanol) das fibras cítricas.

[00121] Etapa (4) As etapas (2) e (3) foram repetidas. A razão pasta: isopropanol foi 1:1.0 precipitado foi submetido a uma etapa de extração para aumentar o teor de substância seca. A etapa de extração foi realizada alimentando o precipitado a uma prensa de parafuso. A velocidade e pressão da prensa foram ajustadas para obter uma torta semisseca com um teor de substância seca de cerca de 22% em peso.

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41/55 [00122] Etapa (5) A torta semisseca foi desaglomerada em uma peneira com ranhuras de 1,4 mm.

[00123] Etapa (6) A torta triturada foi seca em um secador de leito fluidizado a 50 °C durante aproximadamente 15 min para atingir um teor de umidade de cerca de 8% em peso.

[00124] Etapa (7) A torta de fibra seca foi peneirada (Retsch ZM200 8k rpm, 250 pm).

[00125] As propriedades das fibras obtidas são apresentadas na Figura 1.1, em que o G' das suspensões de fibra em água de baixa condutividade (>) e solução tampão () após reidratação é representada pelo pH da pasta durante o processamento (antes da homogeneização).

[00126] A capacidade de retenção de água e o volume de intumescimento mostraram tendências semelhantes às de G'.

EXEMPLO 2 [00127] As fibras de casca seca de limão foram fabricadas da seguinte forma: Exemplo 1 foi repetido com a diferença que na etapa (1) o pH foi ajustado para 4,4 ou mantido como estava (pH como tal, não ajustado). As fibras foram suspensas em água de baixa condutividade (condutividade de cerca de 0 pS/cm) ou água de baixa condutividade cuja condutividade foi ajustada para 300 a 1.500 pm/S pela adição de NaCl. As propriedades dessas fibras são apresentadas na Figura 1.2 (G' em função da condutividade do meio de dispersão das fibras com ajuste de pH para 4,4 e fibras sem ajuste de pH (pH como é) durante o processamento)

EXEMPLO 3 [00128] Os efeitos das condições ambientais, a saber pH e sais, nas propriedades microestruturais e funcionais da casca de limão (submetida a extração de pectina utilizando ácido para produzir fibras insolúveis de casca de limão) submetidas a diferentes condições de processamento foram investigadas.

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42/55 [00129] Para este propósito, as cascas de limão contendo pectina seca foram submetidas a uma extração ácida para remover a maior parte da pectina. O resíduo de fibra insolúvel em ácido (AR), obtido por extração ácida, foi caracterizado por pH 2,3 e 6,5% de teor de matéria seca. O AR foi submetido a diferentes sequências de operações de processamento, conforme ilustrado na Figura 2.1.

[00130] Em particular, o AR foi diluído para 2% (p/p) com água da torneira padronizada e ajustado para pH 2,5, 4,5, 5,5, 7,0 e 10,0 utilizando carbonato de sódio ou ácido clorídrico. A suspensão AR foi tanto moída úmida (configurações 1 e 2, Figura 2.1) ou não (configuração 3, Figura 2.1). No primeiro caso, a moagem úmida foi realizada após (Figura 2.1, configuração 1) ou antes (Figura 2.1, configuração 2) o ajuste do pH.

[00131] Amostras adicionais foram preparadas ajustando a suspensão AR para pH 4,5, moagem úmida e reajustando o pH para 2,5 com HC1 (configuração 4).

[00132] Finalmente, a suspensão de AR foi ajustada para pH 4,5 e condutividade de 8 mS/cm pela adição de NaCl ou CaCF e moagem úmida (configuração 5). Subsequentemente, as suspensões de AR obtidas foram homogeneizadas a 200 bar.

[00133] Amostras não homogeneizadas foram consideradas como controles. As suspensões de resíduos ácidos não homogeneizados e homogeneizados, preparados seguindo as diferentes sequências de operações de processamento, foram caracterizadas quanto à sua condutividade elétrica, bem como propriedades microestruturais e funcionais.

[00134] Em particular, a casca de limão foi submetida a uma etapa de extração com álcool (etanol) e acetona para isolar um resíduo insolúvel em álcool (AIR), ou seja, componentes da dita casca, incluindo material de parede celular, que são insolúveis em etanol e acetona, usando o método descrito por McFeeters e Armstrong (1984). Aproximadamente 30 g de casca

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43/55 de limão contendo pectina foram molhados com 30 g de água desmineralizada. A casca de limão molhada foi suspensa em 192 mL de etanol a 95% usando um misturador (misturado 3 vezes durante 6 s) (misturador Buchi B-400, Flawil, Sui). A suspensão foi filtrada sobre um filtro de papel (Machery-Nagel MN 615 0 90 mm). Daí em diante, o resíduo foi ressuspenso em 96 mL de etanol a 95% enquanto se mistura e é filtrado novamente. Subsequentemente, o resíduo foi suspenso em 96 mL de acetona utilizando um agitador magnético e filtrado para obter o AIR (resíduo). O AIR foi seco durante a noite a 40 °C. O AIR seco foi triturado com um almofariz e pilão e armazenado em um dessecador até uso posterior. Uma extração ácida foi realizada para remover a pectina do AIR. Em particular, 60 g de AIR foram suspensos em 4.000 mL de água destilada e incubados durante 30 min a 80°C sob agitação. Subsequentemente, o pH da suspensão foi ajustado para 1,6 com HNO3 7 N e a incubação continuou durante mais 60 min. Em seguida, a suspensão foi resfriada em um banho de gelo e centrifugada a temperatura ambiente durante 10 min a 4.000 g. O sobrenadante de ácido rico em pectina (AF) foi separado e o sedimento foi lavado com 1 L de água destilada antes da filtração através de um filtro de papel (Machery-Nagel MN 615 90 mm).

[00135] O resíduo ácido (AR) foi suspenso em água corrente padronizada (NaCl a 0,2% e CaCl^HiO 0,015% em água MilliQ) em uma concentração igual a 2% (p/p). Posteriormente, o pH das suspensões de AR foi ajustado para pH 2,5, 4,5, 5,5, 7,0 e 10 usando algumas gotas de NazCCh 2 M e HC1 1 M sob agitação magnética como já mencionado anteriormente. A agitação magnética foi realizada durante a noite e o pH final verificado. Amostras adicionais foram preparadas adicionando à suspensão AR NaCl ou CaCL até que a condutividade da suspensão fosse igual a 8 mS/cm.

[00136] Antes ou depois do ajuste do pH, as suspensões AR ou AIR foram moídas por via úmida com um Ultra-Turrax (UT) (IKA, Staufen,

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Alemanha) durante 10 min a 8. 000 rpm para obter uma suspensão homogênea. As suspensões de resíduos ácidos ajustadas aos diferentes valores de pH e condutividade, submetidas ou não a moagem úmida, foram homogeneizadas utilizando um homogeneizador de alta pressão Pony NS2006L (pH ajustado) ou Panda 2k NS1001L (amostras ajustadas para condutividade) (GEA Niro Soavi, Parma, Itália) a 200 bar. Amostras não homogeneizadas (0 bar) foram consideradas como controle.

[00137] A condutividade elétrica das suspensões AR em água corrente padronizada foi medida à temperatura ambiente com um condutor portátil EC/TDS (Orchids, França). O condutímetro foi calibrado com a solução de calibração fornecida com o dispositivo. Antes das medições, as suspensões AR homogeneizadas foram diluídas 10 vezes com água MilliQ e agitadas suavemente para se obter uma suspensão homogênea. Os valores de condutividade foram então corrigidos para o fator de diluição.

[00138] Como consequência do ajuste do pH, as suspensões AR com pH diferente, de 2,5 a 10, também foram caracterizadas por diferentes teores de carbonato de sódio e, portanto, potencialmente diferente da condutividade elétrica. Portanto, a condutividade elétrica das suspensões AR ajustadas para diferentes valores de pH e processadas de acordo com as configurações experimentais 1, 2 e 3 (Figura 2.1) foi medida (Figura 3.1).

[00139] Ao considerar o mesmo valor de pH, valores semelhantes de condutividade foram obtidos independentemente da sequência de operações de processamento (Figura 2.1, configuração 1, 2 e 3). Isto sugere que a condutividade das suspensões de AR foi afetada apenas pelo ajuste de pH e não pelas outras operações de processamento.

[00140] Curiosamente, o aumento do pH de 2,5 para 10, devido ao aumento da quantidade de NazCCh adicionado às suspensões de AR, não correspondeu a um aumento progressivo da condutividade. Em particular, as suspensões AR ajustadas para pH variando de 2,5 a 7 foram caracterizadas

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45/55 por valores de condutividade semelhantes de cerca de 2 a 4 mS/cm. Ao contrário, as suspensões de AR ajustadas para pH 10 foram caracterizadas por valores de condutividade mais elevados de cerca de 8 a 10 mS/cm. Sendo a condutividade elétrica dependente da concentração, bem como da mobilidade dos íons em solução, os presentes resultados sugerem que as fibras insolúveis em ácido da casca de limão poderíam se ligar aos íons presentes na solução, limitando assim sua mobilidade. Em particular, até pH 7, a capacidade de ligação das fibras (isto é, muito provavelmente a fração de pectina residual) resultou em alterações insignificantes na condutividade, apesar do aumento da concentração de íons, devido à maior quantidade de Na/COi adicionada às suspensões. Por outro lado, em pH 10, a adição de íons extras atingiría uma concentração além da capacidade de ligação das fibras, indicando o aumento da condutividade.

[00141] A adsorção de íons na superfície das fibras, bem como as diferentes condições de pH, pode influenciar as interações fibra-fibra, por exemplo, devido a forças eletrostáticas, e consequentemente a microestrutura, bem como a funcionalidade das suspensões AR no processamento. Portanto, a microestrutura das suspensões AR preparadas de acordo com as diferentes sequências de operações de processamento (Figura 2.1, configuração 1, 2, 3 e 4), não homogeneizadas e homogeneizadas a 200 bar, foi investigada por luz normal e epifluorescência com microscopia com laranja de acridina.

[00142] Ao considerar as amostras não homogeneizadas moídas a úmido, as micrografias mostram que diferentes valores de pH resultaram em diferenças na microestrutura da suspensão AR. Em particular, nas suspensões de AR ajustadas a pH 2,5 (próximo do pH original do AR) alguma agregação de partículas pode ser visualmente observada por microscopia de luz. Pelo contrário, nas micrografias das suspensões AR ajustadas aos outros valores de pH (4,5 a 10) observaram-se partículas mais uniformemente distribuídas.

[00143] Vale ressaltar que não foram detectadas diferenças claras na

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46/55 microestrutura dependendo da sequência de ajuste de pH e operações de moagem úmida, sugerindo que o pH influenciou no efeito do baixo cisalhamento mecânico (moagem úmida) nas fibras insolúveis de ácido de casca de limão até certo ponto.

[00144] As amostras que não foram submetidas a operação de moagem a úmido apresentaram partículas maiores que as amostras moídas úmidas. Além disso, dependendo do pH também nas amostras moídas não úmidas, algumas diferenças na microestrutura foram observadas. Mais especificamente, observaram-se visualmente agregados/aglomerados maiores de partículas nas suspensões de AR ajustadas para pH 2,5, 4,5, 7,5 e 10 em comparação com as suspensões de AR ajustadas para pH 5,5. Após homogeneização em alta pressão (200 bar) observou-se uma ruptura geral das partículas e agregados de partículas. Em particular, nas amostras moídas por via úmida e homogeneizadas ajustadas para pH 2,5 e 10, o material fragmentado tendeu a se aglomerar. Por outro lado, as amostras ajustadas para pH 4,5, 5,5 e 7 mostraram um material muito uniformemente distribuído.

[00145] No que diz respeito às amostras homogeneizadas moídas não úmidas, as micrografias das suspensões AR ajustadas para pH 5,5 mostraram um material rompido uniformemente distribuído, enquanto as micrografias das suspensões AR ajustadas para pH 2,5, 4,5, 7 e 10 mostraram a presença de material aglomerado. De acordo com as presentes observações de microscopia, o pH pareceu afetar a microestrutura das fibras AR homogeneizadas induzindo aglomeração (principalmente em pH 2,5 e 10). Por outro lado, as suspensões de AR ajustadas para pH 4,5, 5,5 e 7 mostraram uma matriz mais uniforme/homogênea.

[00146] A aglomeração do material de fibra homogeneizada pode ser provisoriamente atribuída a interações eletrostáticas entre as partículas. No entanto, verificou-se que o efeito do pH na microestrutura das suspensões de AR homogeneizadas era diferente se as suspensões de AR foram submetidas

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47/55 (antes ou depois do ajuste de pH) ou não a moagem por via úmida antes da homogeneização.

[00147] Para confirmar o efeito do pH nas alterações microestruturais das fibras insolúveis de ácido casca de limão durante a homogeneização (AR), a microestrutura da AR ajustada para pH 4,5, moída por via úmida e reajustada para pH 2,5 antes da homogeneização a 200 bar também foi investigada por luz e epifluorescência com microscopia de laranja de acridina. Foi evidente que o segundo ajuste de pH determinou uma agregação significativa das fibras de casca de limão insolúveis em ácido. Esta agregação suporta a hipótese de interações eletrostáticas das fibras. Após a homogeneização em alta pressão (200 bar), foi observada uma diminuição no tamanho do agregado. No entanto, a matriz de fibras não parecia tão uniforme como nas micrografias da suspensão AR ajustada em pH 4,5, moída a úmido e homogeneizada.

[00148] O efeito do pH e sequência de operações de processamento na microestrutura das suspensões AR foi investigado pela análise de difração a laser. Todas as suspensões AR, independentemente do pH e da sequência das operações de processamento, apresentaram uma distribuição unimodal do tamanho das partículas (dados não mostrados). Portanto, as amostras foram comparadas quantitativamente com base no diâmetro médio das partículas (D50) (Figura 3.2).

[00149] Em geral, o diâmetro médio das partículas das suspensões AR não homogeneizadas (0 bar) resultou ser maior que o das respectivas suspensões homogeneizadas (200 bar), independentemente do pH e da sequência das operações de processamento. Ao considerar o efeito do pH no diâmetro médio das partículas, nenhum efeito claro pode ser observado nas suspensões AR não homogeneizadas por via úmida (AR-pH-UT-HPH e ARUT-pH-HPH).

[00150] Em particular, observou-se um ligeiro decréscimo no diâmetro

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48/55 médio das partículas com valores de pH crescentes quando o pH da suspensão AR foi ajustado antes da moagem úmida (AR-pH-UT-HPH, 0 bar) (Figura 3.2). Por outro lado, um diâmetro médio de partícula semelhante foi obtido quando o pH das suspensões de AR foi ajustado após a moagem úmida (ARUT-pH-HPH, 0 bar) (Figura 3.2). Ao contrário, quando a suspensão AR foi ajustada para pH 4,5 e moagem por via úmida (0 bar) foi reajustada para pH 2,5, um diâmetro de partícula maior que a respetiva suspensão não reajustada foi observado. Este resultado é consistente com o aglomerado observado sob microscopia de luz e epifluorescência e suporta a hipótese de interações eletrostáticas entre as fibras AR devido a diferentes condições de pH. Com relação às suspensões AR moídas por via não úmida, consistentemente com o observado ao microscópio, o diâmetro médio das partículas não homogeneizadas (AR-pH-HPH, 0 bar) resultou ser maior que o das amostras homogeneizadas moídas por via não úmida (AR-pH-UT-HPH e AR-UT-pHHPH). Em particular, um diâmetro de partícula maior foi encontrado para as suspensões de AR ajustadas para pH 2,5, 4,5 e 7 (Figura 3.2).

[00151] Por outro lado, as suspensões AR homogeneizadas resultaram em tamanho de partícula semelhante, quer a homogeneização tenha sido precedida ou não por moagem úmida, com a única exceção da suspensão AR ajustada para pH 10. Neste último caso, as suspensões AR foram caracterizadas por um diâmetro de partícula ligeiramente maior que as suspensões ajustadas aos demais valores de pH.

[00152] Observou-se que diferentes condições de pH podem levar a diferenças na microestrutura (efeito aglomerante) da suspensão AR como consequência de interações eletrostáticas entre as partículas. Além disso, embora o baixo cisalhamento mecânico (isto é, a moagem úmida) não pudesse destruir completamente tais aglomerados, eles foram facilmente decompostos pelas altas forças de cisalhamento que as fibras sofreram com a HPH.

[00153] O efeito do pH e sequência de operações de processamento nas

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49/55 propriedades tecnológicas das suspensões de AR foi investigado por análises reológicas. Neste contexto, as suspensões AR foram caracterizadas por seu comportamento viscoelástico, realizando uma deformação e uma varredura de frequência. O objetivo da varredura de tensão foi identificar a faixa de amplitude de tensão dentro da qual as mudanças nos módulos de armazenamento (G') e perda (G) são independentes da tensão (região viscoelástica linear). Foi descoberto que uma tensão de 1% estava dentro da região viscoelástica linear e foi aplicada nos testes de varredura de frequência. A Figura 3.3 mostra como exemplo os módulos de armazenamento e de perda como uma função da frequência da AR ajustada para pH 4,5, antes ou depois da moagem a úmido, moída por via úmida e homogeneizada a 200 bar antes ou depois do segundo ajuste de pH a 2,5.

[00154] Todas as amostras foram caracterizadas pelo módulo de armazenamento (G') maior que o módulo de perda (G), que indica a presença de uma estrutura de rede. No que diz respeito à rigidez da rede, dada pela razão entre Ge G' (tan δ), valores semelhantes de cerca de 0,2, consistentes com uma estrutura gelatinosa fraca, foram encontrados para todas as suspensões AR independentemente das condições de pH e sequência de operações de processamento (dados não mostrados). Analogamente, independentemente do pH e sequência das operações de processamento, verificou-se que G' é bastante independente da frequência (platô). Portanto, a funcionalidade das diferentes amostras foi comparada com base no valor G' que corresponde à frequência de 1 Hz (Figura 3.4).

[00155] Comparando os valores G relevantes para as suspensões AR não homogeneizadas (AR-pH-UT-HPH, AR-UT-pH-HPH e AR-pH 4,5-UTpH-HPH, 0 bar) (Figura 3.4), um efeito claro de pH, bem como sequência de operações de processamento sobre a funcionalidade das amostras podem ser observados. Em particular, a funcionalidade das suspensões AR ajustadas para pH 2,5 foi geralmente a mais baixa. Por outro lado, as suspensões AR

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50/55 ajustadas aos demais valores de pH, antes ou após a moagem úmida, apresentaram melhor funcionalidade, com valores de G' variando de cerca de 100 a 350 Pa. No que diz respeito às suspensões AR moídas por via não úmida (AR-pH-HPH), foi observada uma funcionalidade muito baixa a cada valor de pH (G < 100 Pa). Vale ressaltar que a suspensão AR ajustada para pH 4,5, moída úmida e reajustada para pH 2,5 (não homogeneizada) (AR-pH 4,5-UT-pH-HPH) resultou em menor funcionalidade que as correspondentes suspensões AR ajustadas ao pH 2,5 e 4,5 e moída por via úmida (antes ou depois do ajuste do pH). Estes resultados sugerem que o pH determinou, até certo ponto, a sensibilidade das fibras insolúveis em ácido da casca de limão a baixas forças de cisalhamento (isto é, moagem úmida).

[00156] Na homogeneização a 200 bar, observou-se um aumento geral na funcionalidade das suspensões de AR (Figura 3.4). Este aumento nos valores de G' pareceu depender tanto do pH das suspensões quanto das operações de processamento que precederam a homogeneização em alta pressão. Mais especificamente, a homogeneização das suspensões AR moídas por via úmida (AR-pH-UT-HPH e AR-UT-pH-HPH, Figura 3.4) resultou nos valores mais elevados de G' a pH variando entre 4,5 e 7. Valores menores de G foram obtidos para o AR ajustado para pH 10 e 2,5, sendo este último o mais baixo. Por outro lado, nenhum efeito da sequência de operações de processamento (isto é, moagem úmida antes ou depois do ajuste do pH) foi observado. Por outro lado, as suspensões AR moídas por via não úmida e homogeneizadas (AR-pH-HPH) foram caracterizadas por menor funcionalidade e diferente dependência de G' ao pH. Em particular, o AR ajustado para pH 5,5 e diretamente homogeneizado apresentou a funcionalidade mais alta, seguida pela suspensão AR ajustada para pH 4,5 e, finalmente, pelas suspensões AR ajustadas para pH 10,7 e 2,5. Além disso, quando a suspensão AR foi ajustada para pH 4,5, moída úmida e reajustada para pH 2,5 antes da homogeneização, foram obtidos G inferiores aos das

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51/55 suspensões AR homogeneizadas em pH 4,5 (AR-pH-UT-HPH e AR-UT-pHHPH) (Figura 3.4). De acordo com os presentes resultados, o pH da suspensão desempenhou um papel crucial na determinação do efeito da homogeneização a alta pressão no comportamento viscoelástico das fibras insolúveis em ácido da casca de limão. Em particular, diferentes valores de pH determinariam diferentes estados de carga das fibras e, especialmente, da pectina residual. Os últimos são neutros em pH inferior a 3,5 e tomam-se aniônicos em valores de pH mais altos. As interações eletrostáticas (repulsão) que ocorrem entre os polímeros carregados ajudariam na desintegração mecânica e no desdobramento das fibras na homogeneização a alta pressão, determinando assim um aumento na capacidade de retenção de água da matriz fibrosa e maiores valores de G' das suspensões AR. No entanto, o incremento em G em função do pH da suspensão AR não foi progressivo. Portanto, esses resultados sugerem que o pH não foi a única condição ambiental que afetou as interações eletrostáticas entre as fibras insolúveis em ácido de casca de limão. De fato, devido à adição adicional de NajCOi o ajuste do pH determinou concomitantemente uma concentração diferente de sal (íon) nas suspensões de AR. A presença de íons em solução também pode afetar as interações eletrostáticas entre as fibras. Com relação a isto, em pH 2,5, as fibras provavelmente não são carregadas e não há forças eletrostáticas entre elas. Por outro lado, a valores de pH variando entre 4,5 e 7, o aumento na carga de fibra e no conteúdo de íons compensaria um ao outro, resultando em valores semelhantes G '(Figura 3.4) e valores de condutividade das suspensões de AR. Finalmente, em pH 10, os íons em excesso presentes na solução filtrariam as cargas de fibra, determinando assim menos repulsões eletrostáticas, menores valores de G e maior condutividade da suspensão de AR. Para verificar esta hipótese, o efeito da adição de sais, a saber NaCl e CaCT, foi investigado sobre a microestrutura e propriedades reológicas das suspensões de fibra insolúvel em ácido de casca de limão.

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52/55 [00157] Ajustou-se a suspensão de AR para pH 4,5 e adicionou-se NaCl ou CaCh até se obter um valor de condutividade de 8 mS/cm. As suspensões foram moídas por via úmida e não homogeneizadas (0 bar) ou homogeneizadas (Panda 2k, Gea Niro Soavi, Parma, Itália) a 200 bar. Amostras adicionais foram preparadas ajustando a suspensão AR a pH 10 (condutividade 8 mS/cm). A suspensão AR ajustada para pH 10 foi submetida a moagem úmida e não homogeneizada (o bar) ou homogeneizada a 200 bar. As suspensões de AR ajustadas para pH 4,5 e 10 foram consideradas como controles. A microestrutura das suspensões de AR foi investigada por microscopia de luz (dados não mostrados) e epifluorescência com microscopia de laranja de acridina.

[00158] Da mesma forma que anteriormente observado, as micrografias das suspensões AR não homogeneizadas mostram a presença de partículas não interrompidas. Nenhum efeito evidente da adição de NaCl na microestrutura na suspensão de AR não homogeneizada ajustada para pH 4,5 foi observado. Ao contrário, a adição de CaC12 à suspensão de AR ajustada a pH 4,5 resultou em aglomeração/agregação de partículas.

[00159] Após homogeneização em alta pressão, foi observado um rompimento geral da matriz por análise microscópica. Consistentemente com o que foi anteriormente observado, o AR ajustado a pH 4,5 moído por via úmida e homogeneizado a 200 bar resultou em material fragmentado homogeneamente disperso. Por outro lado, a adição de NaCl e CaCb, bem como o ajuste do pH para 10, determinou a agregação do material interrompido em uma extensão semelhante.

[00160] A microestrutura das suspensões AR foi ainda caracterizada por análise de difração a laser. Também neste caso, o D50 médio foi considerado para quantificar as diferenças entre as amostras (Figura 3.5).

[00161] O D50 médio das suspensões de AR não homogeneizadas (0 bar) ajustadas para pH 4,5 e 10 foi maior que o das suspensões

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53/55 homogeneizadas correspondentes (200 bar). A diminuição do tamanho das partículas após homogeneização a alta pressão foi consistente com a ruptura das partículas observada ao microscópio. No que diz respeito à suspensão de AR ajustada a pH 4,5 e condutividade de 8 mS/cm com NaCl, a amostra não homogeneizada (0 bar) foi caracterizada por partículas ligeiramente maiores que as suspensões de AR não homogeneizadas ajustadas para pH 4,5 e 10. Mediante homogeneização, o D50 médio da suspensão de AR à qual foi adicionado NaCl diminuiu para valores semelhantes aos observados para as suspensões de AR homogeneizadas ajustadas para pH 4,5 e 10. Ao contrário, a adição de CaCP (AR-pH 4.5-CaC12 cone.) à suspensão de AR ajustada para pH 4,5 resultou em D50 médio menor da suspensão não homogeneizada e D50 médio maior da homogeneizada que as suspensões de AR correspondentes ajustadas para pH 4,5 e 10.

[00162] De acordo com os resultados de microscopia e difração a laser, a adição de diferentes sais determinou diferentes efeitos sobre a microestrutura das fibras insolúveis em ácido de casca de limão, provavelmente devido à interação eletrostática entre as fibras. O efeito da adição de sais nas propriedades viscoelásticas das suspensões de AR não homogeneizadas e homogeneizadas foi investigado por análise reológica. Os valores de G' das diferentes amostras são apresentados na Figura 3.6.

[00163] Pequenas diferenças nos valores de G foram observadas para as suspensões não homogeneizadas, sendo o G do AR ajustado para pH 4,5 (AR-pH 4.5-UT, 0 bar) o mais alto, e o G do AR ajustado ao pH 4,5 e condutividade de 8 mS/cm comCaCE (AR-pH 4.5-cond CaCE-UT, 0 bar) o mais baixo. Após homogeneização, observou-se um aumento global na funcionalidade das suspensões, no entanto em uma extensão diferente. Em particular, as suspensões AR ajustadas para pH 4,5 apresentaram a maior funcionalidade (valor G'). Como previamente observado, a homogeneização da suspensão de AR ajustada a pH 10 resultou em valores de G' inferiores aos

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54/55 do pH 4,5. Da mesma forma, a adição de sais (e, portanto, de ions) à suspensão de AR ajustada em pH 4,5 resultou em uma diminuição na funcionalidade da amostra global. Estes resultados suportam a hipótese de que não só o pH, mas também a concentração iônica são fatores importantes que determinam a funcionalidade da suspensão de fibra insolúvel em ácido de casca de limão após homogeneização a alta pressão. Em particular, a adição de NaCl e CaCb determinou um aumento na concentração de íons (condutividade) da suspensão de AR sem afetar o pH (e assim a carga das fibras). Nestas condições ambientais, os íons presentes na solução selecionariam as cargas na superfície do polímero e diminuiríam as interações eletrostáticas da fibra. Além disso, deve-se notar que a adição de CaCb teve um efeito mais prejudicial que a adição de NaCl. Com relação a isto, íons divalentes (Ca2⁺) podem gerar interações intermoleculares entre polímeros de pectina residual na suspensão de AR, resultando em um pedaço de fibra mais compacto com menor capacidade de hidratação.

AMOSTRAS COMERCIAIS 1 A 6 [00164] Várias amostras comerciais (CS. 1 a CS. 6) também foram investigadas em termos de seus valores de pH e C.

[00165]_______Todos os resultados são apresentados na Tabela 1.

Fibra (de 6 a 10% de umidade)	PH	θ' (Pa) em água da torneira padronizada	θ' (Pa) em tampão, pH 6,9	θ' (Pa) em água de baixa condutividade (0 pS/cm)
CS. 1	6,05	3,16	1,9
CS. 2	4,11	0,29	29,03
CS. 3	3,12	42,19	112,8
CS. 4	3,14	42,97	100,5
CS. 5	3,48	217,4	290,2
CS. 6	3,77		127	167

[00166] INFLUÊNCIA DA LAVAGEM COM SOLVENTE

ORGÂNICO NO PH DA CASCA [00167] Foi investigada a influência da lavagem com solvente sobre processos de fabricação de fibras cítricas, como a descrita em DE 199 43 188. Cascas de limão tratadas com ácido (pH cerca de 2,5) foram homogeneizadas

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55/55 e lavadas com álcool isopropílico antes da secagem para obter fibras cítricas secas. O pH das fibras foi de 3,3.

[00168] O pH natural da casca cítrica de várias frutas cítricas, por exemplo, limão, lima, laranja e semelhantes, foi medido e encontrado entre 1,9 e 2,9. Lavar a casca com solvente orgânico não conduziu a aumentos de pH acima de 3,7.

EXEMPLOS DE PRODUTOS LÁCTEOS [00169] As fibras cítricas são misturadas a seco com leite em pó desnatado a baixa temperatura (Hoogwegt International, Arnhem, Holanda) e vertidas para o vórtice de água da torneira padronizada e misturadas com um agitador magnético durante 30 minutos.

Fibra cítrica anidra (g)	Fibra cítrica como é (g)	Água da torneira padronizada (g)	Leite em pó desnatado (g)	Peso total (g)
3,0	3,0/((100-m)/100)	175,5-[3,0/((100-m)/100)]	24,5	200,0

[00170] A Figura 4.1 mostra a viscosidade aparente normalizada (a 50 rpm) em função da temperatura e do tempo. A coagulação é indicada por um aumento acentuado da viscosidade normalizada durante a manutenção do segmento isotérmico a 92 °C.

[00171] Os dados na tabela a seguir são os dados de 24 fibras indicando o pH da fibra no leite em pó desnatado e a presença ou ausência de coagulação:

pH da pasta durante o processo (figura 3.6)	1,91	2,48	3,24	3,60	4,08	4,95
pH em leite em pó desnatado (concentração de 1,5%)	6,07	6,17	6,21	6,27	6,33	6,37
Coagulação Sim/Não	Sim	Sim	Sim	Sim	Não	Não

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Fibras cítricas secas tendo um teor de umidade de no máximo 20% em peso em relação à quantidade total de fibras cítricas e com um módulo de armazenamento (G) de pelo menos 280 Pa, caracterizadas pelo fato de que as ditas fibras cítricas secas têm um pH entre 4,0 e 8,7.
2. Fibras cítricas secas de acordo com a reivindicação 1, caracterizadas pelo fato de que têm um pH de pelo menos 4,5.
3. Fibras cítricas secas de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadas pelo fato de que têm um pH entre 4,5 e 7,0.
4. Fibras cítricas secas de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadas pelo fato de que têm um teor de umidade de no máximo 15% em peso.
5. Fibras cítricas secas de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadas pelo fato de que têm um teor de umidade de no máximo 12% em peso.
6. Método para a fabricação das fibras cítricas secas como definidas em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

a. prover uma suspensão aquosa contendo um material de biomassa compreendendo fibras cítricas;

b. ajustar o pH da dita pasta para pelo menos 3,7;

c. homogeneizar mecanicamente a pasta com pH ajustado para obter uma pasta contendo fibras cítricas;

d. colocar a pasta contendo fibras cítricas em contato com um solvente orgânico para obter uma fase precipitada e uma fase líquida;

e. separar a dita fase precipitada da fase líquida para obter uma torta de fibra cítrica semisseca tendo um teor de substância seca de pelo menos 10% em peso em relação à massa da dita torta: e

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f. dessolventizar e/ou desidratar a dita composição semisseca para obter fibras cítricas secas com um teor de umidade inferior a 20% em peso em relação ao peso total das fibras cítricas.
7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que na etapa b) o pH é ajustado para pelo menos 4,5.
8. Método de acordo com a reivindicação 6 ou reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que na etapa b) o pH é ajustado entre 4,5 e 7,0.
9. Composição alimentar compreendendo as fibras cítricas como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que é escolhida do grupo que consiste em bebidas de luxo, bebidas contendo componentes de leite, bebidas enriquecidas com nutrição, produtos lácteos, produtos gelados, produtos alimentares gordos processados, sopas, ensopados temperos, condimentos de pasta, recheios, géis, produtos alimentícios pastosos, produtos alimentícios contendo cereais como componente principal, bolos, produtos marinhos amassados, produtos de caldo, pratos diários, alimentos de sabor delicado, dietas líquidas, suplementos e alimentos para animais de estimação.
10. Produto lácteo, caracterizado pelo fato de que compreende a fibra cítrica como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.
11. Produto lácteo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende uma gordura, em que pelo menos 20% em peso da dita gordura são substituídos pelas fibras cítricas.
12. Produto lácteo de acordo com as reivindicações 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que é escolhido do grupo que consiste em iogurte, creme de leite, queijo, pudim e sobremesas congeladas à base de produtos lácteos.
13. Método de preparação de um produto lácteo, caracterizado pelo fato de que compreende a formulação do produto lácteo de modo a incluir a fibra cítrica como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a

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6.
14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o produto lácteo contém uma gordura e em que ao formular o dito produto lácteo pelo menos 20% em peso da dita gordura é substituída pelas fibras cítricas.