BR112019022289A2

BR112019022289A2 - albumina de ervilha, processo para tratar uma fração solúvel de ervilha para a obtenção de uma albumina de ervilha e uso da mesma

Info

Publication number: BR112019022289A2
Application number: BR112019022289A
Authority: BR
Inventors: Lecocq Aline; Senecot Ludovic; Barata Manuel
Original assignee: Roquette Freres
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2020-05-19
Also published as: EP3614856A1; WO2018197822A1; MX2019012677A; CO2019011847A2; KR20190141665A; CA3060528A1; US11937619B2; CN110573024A; US20220400700A1; BR112019022289B1; JP2020517243A; CL2019003039A1; FR3065623B1; FR3065623A1

Abstract

a presente invenção refere-se a uma albumina de ervilha caracterizada pelo fato de que sua atividade emulsificante é aprimorada pois é capaz de emulsificar mais de 600 ml de óleo de milho por grama de albumina. a invenção também se refere a um processo para a obtenção da albumina de ervilha de acordo com a invenção. finalmente, refere-se ao uso da albumina de ervilha de acordo com a invenção em aplicações industriais, em particular alimentares e farmacêuticas.

Description

ALBUMINA DE ERVILHA, PROCESSO PARA TRATAR UMA FRAÇÃO SOLÚVEL DE ERVILHA PARA A OBTENÇÃO DE UMA ALBUMINA DE ERVILHA E USO DA MESMA

[001] A presente invenção refere-se a uma albumina de ervilha caracterizada pelo fato de que sua atividade emulsificante é aprimorada pois é capaz de emulsificar mais de 600 mL de óleo de milho por grama de albumina. Também se refere a um processo para a obtenção da referida albumina de ervilha de acordo com a invenção. Finalmente, refere-se ao uso da referida albumina de ervilha de acordo com a invenção em aplicações industriais, em particular aplicações alimentares, cosméticas e farmacêuticas.

[002] Desde a década de 1970, a ervilha tem sido a planta de semente leguminosa mais amplamente desenvolvida na Europa e principalmente na França, particularmente como uma fonte proteica para ração animal, mas também para alimentos para o consumo humano. A ervilha contém cerca de 27% em peso de matéria proteica. O termo ervilha é considerado no presente documento no seu sentido mais amplo e inclui, em particular, todas as variedades de tipo selvagem de ervilha lisa e todas as variedades mutantes de ervilha lisa e de ervilha rugosa, independentemente dos usos aos quais as referidas variedades são geralmente destinadas: alimento para consumo humano, ração animal e/ou outros usos.

[003] Dentre os constituintes da ervilha, os atualmente mais aproveitados são amido, fibras e proteínas, também chamados de constituintes nobres. O processo de aproveitamento correspondente consiste em inicialmente produzir uma suspensão de farinha por mistura de farinha de ervilha e água em uma amassadeira. Após ter extraído o amido e as fibras dessa mistura por centrifugação, uma fração rica em proteínas ou fração leve encontra-se disponível. A partir dessa fração, os isolados são obtidos por precipitação

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2/19 seletiva das proteínas em seu pH isoelétrico; sendo que o objetivo é insolubilizar uma proteína de interesse rica em globulinas. Uma operação de separação é então realizada nessa suspensão de farinha, ou leite, particularmente por termocoagulação, sendo o objetivo disso insolubilizar a proteína de interesse que consiste em globulinas. Nesse estágio do processo é necessário realizar uma separação em particular por decantação centrífuga, de modo a isolar a composição muito rica em globulinas, também chamada de floco. O sobrenadante constitui o que um técnico no assunto geralmente chama de frações solúveis.

[004] Em primeiro lugar, deve ser especificado que o termo frações solúveis constitui um abuso de linguagem no sentido de que a referida fração contém um certo número de partículas insolúveis, tais como vários e diversos coloides, mas também e especialmente proteínas. Essas frações solúveis elevem ser primeiro concentradas por evaporação, de modo que os compostos insolúveis, e especialmente as proteínas, que as mesmas contêm possam ser recuperados. Atualmente, as frações solúveis são muito pouco aproveitadas; são usadas quase exclusivamente como uma fonte de nitrogênio em fermentação e como uma ração nutritiva para pecuária uma vez que as referidas frações foram enriquecidas com fibras.

[005] Na verdade, deve-se notar que o rendimento do processo geral que vai da ervilha inicial até à composição rica em globulinas, o floco, está longe de atingir 100%. É estimado que, a um nível industrial, nas frações solúveis são encontradas entre 5% e 25%, mas mais geralmente cerca de 20%, em peso das proteínas inicialmente contidas na ervilha inicial.

[006] Vários trabalhos foram realizados de modo a recuperar essa fração proteica, principalmente do tipo albumina, presente nessa fração solúvel. O documento Pilot scale recovery of proteins from a pea whey discharge by

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3/19 ultrafiltration (Lei (Leigh) Gao, Lebensm.-Wiss. u.-Technol., Vol. 34, páginas 149-158, 2001) se preocupa com a recuperação de albumina de ervilha por centrifugação seguida por ultrafiltração, depois neutralização a pH 7 e secagem por pulverização.

[007] O pedido de patente WO 2006/052003 refere-se por sua vez a um processo para a preparação de polipeptídeos solúveis derivados de um efluente de transformação de ervilha líquido, por filtração em membrana, seguida por neutralização por adição de carbonato de cálcio e secagem.

[008] O requerente também desenvolveu um processo descrito no pedido de patente WO 2014/118449 baseado na sucessão de a) uma centrifugação ou microfiltração, b) depois uma ultrafiltração, c) e, finalmente, opcionalmente uma osmose reversa para recuperar uma fração rica em albumina.

[009] As propriedades emulsificantes são convencionalmente avaliadas por dois índices: a atividade emulsificante (AE) e a estabilidade da emulsão (EE). (Boye et al. 2010a). A atividade emulsificante (AE) é definida pela quantidade máxima de óleo que pode ser dispersa em uma solução aquosa contendo uma quantidade definida de emulsificante antes da ruptura ou inversão de fases da emulsão (Sherman, 1995).

[010] As albuminas do leite são conhecidas por sua alta atividade emulsificante. Apesar do progresso realizado até ao momento, a atividade emulsificante de albuminas de ervilha é vantajosa, mas continua a ser inferior àquela de frações de albumina do leite, que continuam a ser a referência.

[Oil] Pilot scale recovery of proteins from a pea whey discharge by ultrafiltration (Lei (Leigh) Gao, Lebensm.-Wiss. u.-Technol., vol 34, páginas 149158, 2001) ensina na sua tabela 3 que a atividade emulsificante, ou capacidade emulsificante, de albumina de ervilha é muito mais baixa do que aquela da soja ou do leite: a atividade emulsificante na mesma é menos do que metade daquela

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4/19 da albumina do ovo. É também mencionado nesse artigo que a capacidade espumante, ou seja, a propensão do produto a formar espuma, é, por sua parte, excelente, mas essa propriedade que pode ser vantajosa para certas aplicações vai contra as propriedades desejadas no contexto da presente invenção. De fato, a formação de espuma pode ser problemática quando esses compostos devem ser submetidos a uma etapa de filtração em membrana, sendo necessário realizar, então, uma adição de antiespumante químico. Devido a essa atividade emulsificante mais baixa, as albuminas de ervilha não podem substituir completamente as proteínas do leite, e especialmente albuminas do leite, em várias aplicações alimentares, tais como frios ou branqueadores de café ou até mesmo certas aplicações farmacêuticas ou cosméticas. Foram propostas várias abordagens para melhorar essa atividade emulsificante. Foaming and emulsifying properties of pea albumin fractions and partial characterisation of surface-active components (Lu et al., J.Sci.Food.Agric., 80: 1964 a 1972, 2000) ensina que as propriedades emulsificantes de albumina de ervilha são máximas em pH ácido e que seria necessário realizar um processo de fracionamento complexo de modo a ter acesso a uma subfração denominada Pa2 para aprimorar as propriedades emulsificantes de albuminas de ervilha. Outras estratégias caras e complexas envolvem, por exemplo, hidrólise enzimática ou modificações químicas. Essas abordagens continuam a ser, no entanto, complicadas e caras.

[012] Ao seu crédito, o requerente tem conhecimento de como isolar uma albumina de ervilha com atividade emulsificante aprimorada, desenvolveu um processo simples para a obtenção da mesma e desenvolveu aplicações alimentares, cosméticas e farmacêuticas com a referida albumina de ervilha aprimorada que eram até agora impossíveis de implementar com as albuminas vegetais previamente conhecidas.

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[013] Um primeiro objeto da presente invenção, portanto, consiste em uma albumina de ervilha caracterizada pelo fato de que sua atividade emulsificante é superior a 600 mL de óleo de milho por grama de albumina. Preferencialmente, a atividade emulsificante será superior a 800 mL de óleo de milho por grama de albumina. Mais preferencialmente, a atividade emulsificante será superior a 1000 mL de óleo de milho por grama de albumina.

[014] No presente pedido, o termo albumina de ervilha pretende significar a fração proteica solúvel em água extraída durante o processo de fracionamento aquoso dos vários constituintes da ervilha (ver, por exemplo, a patente EP 1 400 537 do requerente).

[015] A atividade emulsificante é definida como a quantidade máxima de óleo que pode ser dispersa em uma solução aquosa contendo uma quantidade definida de emulsificante antes da ruptura ou inversão de fases da emulsão (Sherman, 1995). De modo a quantificar a mesma, o requerente desenvolveu um teste que torna possível quantificar a mesma de forma fácil, rápida e reprodutível. Esse processo consiste na realização das seguintes etapas:

1. 0,2 g da amostra de produto são dispersos em 20 mL de água.

2. A solução é homogeneizada com um dispositivo Ultraturax IKA T25 durante 30 segundos a uma velocidade de 9500 rotações por minuto (rpm).

3. A adição de 20 mL de óleo de milho vendido sob o nome Amphora pela empresa Cargill sob homogeneização sob as mesmas condições que a etapa anterior 2.

4. Centrifugação durante 5 minutos a 3100 g.

a. Se uma emulsão boa for obtida, ou seja, sem ruptura ou inversão de fases da emulsão, o teste é iniciado novamente a partir da etapa 1 com as quantidades de água e óleo de milho sendo aumentadas em 50%.

b. Se uma emulsão ruim for obtida, por exemplo, com separação de fases,

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6/19 ruptura ou inversão de fases da emulsão, o teste é iniciado novamente a partir da etapa 1 com as quantidades de água e óleo de milho sendo diminuídas em 50%.

[015] A quantidade máxima de óleo (Qmáx em mL) que pode ser emulsificada é, portanto, determinada iterativamente.

A atividade emulsificante é, portanto, a quantidade máxima de óleo de milho que pode ser emulsificada por grama de produto.

Atividade emulsificante = (Qmáx/0,2)xl00

[016] Um segundo objeto da presente invenção consiste em um processo para o tratamento de uma fração solúvel de ervilha que torna possível obter uma albumina de ervilha, compreendendo:

a. A provisão de uma fração solúvel de ervilha,

b. Seguida por uma etapa de desgaseificação a vácuo da fração solúvel de ervilha,

c. Seguida por uma etapa de microfiltração ou centrifugação da fração solúvel desgaseificada resultando em um permeado de microfiltração ou um sobrenadante de centrifugação,

d. Seguida por uma etapa de ultrafiltração do permeado de microfiltração anterior ou sobrenadante de centrifugação anterior, resultando em um retentado de ultrafiltração,

e. Seguida por uma etapa opcional de osmose reversa do permeado de ultrafiltração resultando em um permeado, e um retentado resultante da osmose reversa,

f. Seguida por neutralização do pH dos retentados obtidos durante a etapa d) ou e),

g. Seguida por um tratamento térmico UHT do retentado neutralizado da etapa f),

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h. Seguida por secagem do retentado termicamente tratado da etapa g).

[017] A primeira etapa consiste, portanto, na provisão de uma fração solúvel de ervilha. O termo fração solúvel de ervilha pretende significar a solução residual obtida após extração de amido, fibras internas e globulinas a partir de um leite aquoso de farinha de ervilha (ver, por exemplo, a patente EP 1 400 537 do requerente).

[018] A segunda etapa consiste, portanto, em uma etapa de desgaseificação a vácuo. O objetivo aqui é eliminar da fração solúvel de ervilha os gases dissolvidos por tratamento a vácuo. Um dispositivo apropriado pode ser, por exemplo, a unidade SPX Derox. A fração solúvel é submetida a uma temperatura na entrada que é, por exemplo, entre 45°C e 55°C, preferencialmente cerca de 50°C, e a condições de pressão baixa. O vácuo aplicado corresponde, por exemplo, a uma pressão entre 5000 Pascal e 15000 Pascal (0.05 bar e 0.15 bar), preferencialmente cerca de 10000 Pascal (0.1 bar). Essa etapa torna possível dispensar a adição de antiespumante habitualmente realizada, a qual degrada as propriedades funcionais da albumina.

[019] A terceira etapa do processo de acordo com a invenção é uma etapa de microfiltração ou centrifugação que ocorre diretamente nas frações solúveis de ervilha desgaseificadas, como derivadas da etapa anterior. Essa etapa tem, em particular, o objetivo de isolar uma fração proteica rica em albumina.

[020] Quando a terceira etapa for uma centrifugação, um técnico no assunto pode usar qualquer peça de equipamento para separação usando força centrífuga, tal como uma centrífuga, um decantador horizontal, uma centrífuga de placa ou uma centrífuga de disco para extração.

[021] Quando a terceira etapa for uma microfiltração, é preferencialmente uma microfiltração em membrana tangencial. Mais particularmente, a microfiltração tangencial é preferencialmente realizada com membranas

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8/19 cerâmicas que têm uma porosidade de 0,01 pm a 1 pm, preferencialmente de 0,05 pm a 0,5 pm.

[022] Opcionalmente, essa etapa de microfiltração ou centrifugação pode ser precedida por uma etapa de floculação das partículas insolúveis contidas na fração solúvel de plantas amiláceas, por qualquer técnica conhecida inclusive por um técnico no assunto.

[023] A quarta etapa do processo de acordo com a invenção consiste em uma etapa d) de ultrafiltração, realizada no permeado de microfiltração ou no sobrenadante de centrifugação. Torna possível obter, por um lado, um retentado de ultrafiltração rico em albuminas e, por outro lado, um permeado de ultrafiltração rico em açúcares e sais. Opcionalmente, é possível acrescentar, antes dessa etapa de ultrafiltração, uma etapa de concentração opcional tornando possível reduzir a quantidade de água e facilitar a etapa de ultrafiltração. Para esse fim, um técnico no assunto pode, por exemplo, usar um evaporador ou, senão, uma osmose reversa.

[024] Mais particularmente, é recomendado realizar a ultrafiltração com membranas que têm um limite de corte entre 8,302xl0'²¹ e 3,321xlO'²⁰ gramas (g) (5 e 20 kiloDaltons (KDa)), preferencialmente 8,302xl0'²¹ ou l,66OxlO'²⁰ g (5 ou 10 KDa), a pressão transmembrana sendo mantida abaixo de 400000 Pascal (4 bar).

[025] O processo de acordo com a presente invenção pode compreender, então, uma quinta etapa opcional: é uma osmose reversa realizada no permeado de ultrafiltração. O requerente recomenda realizar essa osmose com membranas que têm uma taxa de rejeição de cloreto de sódio entre 97 e 99,9% de taxa de rejeição de cloreto de sódio.

[026] A sexta etapa consiste na neutralização do retentado da etapa anterior por adição de uma base com agitação. Preferencialmente, o retentado

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9/19 é ajustado a um entre 6 e 8. Mais preferencialmente, o pH do retentado é ajustado a entre 6,5 e 7,5. Preferencialmente, a base usada é selecionada de hidróxido de sódio, hidróxido de potássio ou amônia aquosa. Mais preferencialmente, a base usada é hidróxido de sódio. Deve ser notado que o uso de carbonato deve ser evitado pois tem uma ação prejudicial no sabor da fração de albumina obtida.

[027] A sétima etapa consiste em um tratamento térmico UHT do retentado neutralizado anterior. A temperatura de tratamento é entre 130°C e 150°C, preferencialmente 140°C. O tempo de tratamento é entre 5 e 15 segundos, preferencialmente 10 segundos.

[028] A oitava etapa é a secagem final do retentado por qualquer técnica conhecida por um técnico no assunto. Preferencialmente, será usado um secador atomizador de estágio único.

[029] O terceiro e último objeto da presente invenção consiste no uso da referida albumina de ervilha de modo a emulsificar uma quantidade grande de óleo em aplicações alimentares do tipo branqueador de café não lácteo, em particular onde as proteínas do leite são completamente substituídas, bebidas UHT ricas em proteínas e lipídeos destinadas à nutrição clínica, especialmente com substituição total ou parcial das proteínas do leite, ou sorvete, especialmente com substituição total ou parcial das proteínas do leite. A albumina de acordo com a presente invenção também torna possível contemplar aplicações na área farmacêutica ou cosmética.

[030] Os exemplos a seguir possibilitam melhor ilustrar o pedido sem, no entanto, limitar o escopo do mesmo.

EXEMPLOS

Exemplo 1

[031] Este exemplo ilustra a produção de uma albumina de ervilha, de

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10/19 acordo com a anterioridade WO 2014/118449, que será chamada de PA.

[032] A primeira etapa consiste em obter a fração solúvel de ervilha. Farinha de ervilha é inicialmente preparada por moagem de ervilhas forrageiras em vagem em um moinho de martelo Alpine equipado com uma grelha 100 pm. 300 kg de farinha com um teor de sólidos de 87% são então imersos em água a uma concentração final de 25% em uma base seca, a um pH de 6,5. 1044 kg de suspensão de farinha com um teor de sólidos de 25%, ou seja, portanto, 261 kg de farinha seca, são então introduzidos com 500 kg de água em uma bateria de hidrociclone de 14 estágios. É alimentada com a suspensão de farinha no estágio NO 5. Essa separação resulta na obtenção de uma fase leve que corresponde ao produto do estágio NO 1. Consiste na mistura de proteínas, fibras internas e matéria solúvel.

[033] Essa fase leve na saída dos hidrociclones contém, como uma mistura, 142 kg em uma base seca no total: as fibras, cerca de 14,8% em peso, ou seja, 21 kg em uma base seca; as proteínas, cerca de 42,8% em peso, ou seja, 60,8 kg em uma base seca; e a matéria solúvel, cerca de 42,4% em peso, ou seja, 60,2 kg em uma base seca. Essa fração tem um teor de sólidos de 11,4%. As fibras são separadas em decantadores centrífugos do tipo Westfalia usados em uma unidade de processamento de amido de batata industrial. A fase leve na saída do decantador centrífugo contém uma mistura de proteínas e matéria solúvel, enquanto a fase pesada contém as fibras de ervilha. A fase pesada contém 105 kg de fibras com um teor de sólidos de 20%. Observa-se que praticamente todas as fibras são de fato encontradas nessa fração.

[034] Por sua vez, a fração de proteínas e matéria solúvel contém 1142 kg de uma mistura em solução de matéria solúvel e proteínas (fração com um teor de sólidos de 6%). As proteínas são floculadas em seu ponto isoelétrico por ajuste da fase leve na saída do decantador centrífugo a um pH de 4,5 e

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11/19 aquecimento a 50°C.

[035] As proteínas assim floculadas são deixadas por 10 minutos no tanque de maturação. Após precipitação das proteínas, é realizada decantação centrífuga, o que torna possível recuperar, após secagem, sedimento contendo 56 kg de proteínas do tipo globulina (86% de Nx6,25 em uma base seca) com um teor de sólidos de 93%, e uma fração solúvel contendo albuminas, açúcares e sais, contendo 2,5 g por 100 g em relação a sólidos, dos quais 27% consiste em proteínas.

[036] Subsequentemente, essa fração solúvel de ervilha é bombeada através de uma unidade de microfiltração equipada com membranas cerâmicas do tipo Inside Ceram® que têm uma porosidade de 0,14 pm (19 canais de 4,5 mm). Ao longo da filtração, a temperatura é regulada a 60°C e a pressão transmembrânica é mantida a um valor entre 40000 e 60000 Pascal (4 e 6 bar). 707 litros de permeado de microfiltração, contendo 2,5 g/100 g de sólidos e 1768 litros de retentado de microfiltração, contendo 2,5 g/100 g de sólidos são assim recuperados.

[037] 550 litros de permeado de microfiltração são bombeados através de uma unidade de ultrafiltração. A unidade de ultrafiltração é equipada com membranas cerâmicas do tipo Kerasep® BX vendidas pela empresa Novasep e que têm um limite de corte de 2,490x10-20 g (15 KDa 0) (7 canais de 6 mm). Ao longo da filtração, a temperatura é regulada a 60°C e a pressão transmembrânica é mantida a um valor entre 100000 e 300000 Pascal (1 e 3 bar).

[038] 467 litros de permeado de ultrafiltração, contendo 2,2 g/100 g de sólidos, e 33 litros de retentado são assim recuperados. O retentado de ultrafiltração PA é seco por atomização em uma torre de secagem por atomização do tipo secador atomizador de estágio único. O ponto de ajuste da temperatura na entrada é 190°C e a temperatura na saída é entre 85 e 90°C.

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[039] A composição da fração de albumina final (retentado de uItrafiltração

PA seco por atomização) é fornecida na tabela abaixo:

Teor de sólidos	93,9	%
Teor de proteínas (Nx6,25)	97	g/100 g de sólidos
Teor de cinzas	0,1	g/100 g de sólidos

Exemplo 2

[040] Este exemplo ilustra a produção de uma albumina de ervilha, de acordo com a invenção, que chamaremos de PA_INV.

[041] O processo é similar até a obtenção da fração solúvel de ervilha de acordo com as etapas descritas no primeiro parágrafo do exemplo 1.

[042] A fração solúvel de ervilha assim obtida é primeiro desgaseificada por passagem em uma unidade SPX Derox. Os parâmetros de controle da referida unidade de SPX Derox são como se seguem:

Pressão de entrada	Pascal (bar)	88000 (0.88)
Pressão na saída	Pascal (bar)	273000 (2.73)
T °C de entrada	°C	50,5
T °C na saída	°C	42,8
T °C do condensador	°C	37
Ponto de ajuste do vácuo	Pascal (bar)	100000 (0.1)
Ponto de ajuste do nível do tanque	%	60
Taxa de fluxo da retirada para NA7	L/H	750
O2 dissolvido na entrada	mg/L	9
O2 dissolvido na saída	mg/L	0,1

[043] Desgaseificação correta é verificada por medição do oxigênio dissolvido na entrada e na saída.

[044] Subsequentemente, essa fração solúvel de ervilha desgaseificada é bombeada através de uma unidade de microfiltração equipada com membranas cerâmicas do tipo Inside Ceram® que têm uma porosidade de 0,14 pm (19 canais de 4,5 mm). Ao longo da filtração, a temperatura é regulada a 60°C e a pressão transmembrânica é mantida a um valor entre 40000 e 60000 Pascal (0.4 e 0.6 bar).

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[045] O permeado é bombeado através de uma unidade de ultrafiltração. A unidade de ultrafiltração é equipada com membranas cerâmicas do tipo Kerasep® BX vendidas pela empresa Novasep e que têm um limite de corte de 2,490x10-20 g (15 KDa ) (7 canais de 6 mm). Ao longo da filtração, a temperatura é regulada a 60°C e a pressão transmembrana é mantida a um valor entre 100000 e 300000 Pascal (1 e 3 bar).

[046] A sucessão de 3 diafiltrações é realizada, consistindo na repetição, 3 vezes, de uma adição de um volume de água descarbonatada potável a um volume de retentado seguida por ultrafiltração até obter um teor de sólidos do permeado inferior a 0,5% de TS.

[047] O retentado de ultrafiltração obtido é então corrigido, com agitação, a pH 6,8 por adição de hidróxido de sódio concentrado a 50%.

[048] Um tratamento térmico UHT é então aplicado ao retentado de ultrafiltração neutralizado, consistindo na passagem em uma unidade Vomatec, a uma temperatura de 140°C por um período de contato de cerca de dez segundos e depois vaporizado sob vácuo a cerca de 90°C.

[049] A solução obtida na saída do tratamento térmico UHT é finalmente seca por atomização em uma torre de secagem por atomização do tipo secador pulverizador de estágio único. O ponto de ajuste da temperatura na entrada é 190°C e a temperatura na saída é entre 85 e 90°C.

[050] O pó de albumina de ervilha obtido é chamado de PA INV. A composição do mesmo é fornecida na tabela abaixo:

Teor de sólidos	94,4	%
Teor de proteínas (Nx6,25)	94	g/100 g de sólidos
Teor de cinzas	2,5	g/100 g de sólidos

Exemplo 3

[051] Este exemplo tem por objetivo descrever o protocolo usado para medir a atividade emulsificante (AE) das albuminas de ervilha previamente

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14/19 obtidas nos exemplos 1 (de acordo com o estado da técnica) e 2 (de acordo com a invenção):

1. 0,2 g da amostra de produto são dispersos em 20 mL de água.

4. Centrifugação durante 5 minutos a 3100 g.

b. Se uma emulsão ruim for obtida, por exemplo, com separação de fases, ruptura ou inversão de fases da emulsão, o teste é iniciado novamente a partir da etapa 1 com as quantidades de água e óleo de milho sendo diminuídas em 50%.

[052] A quantidade máxima de óleo (Qmáx em mL) que pode ser emulsificada é, portanto, determinada iterativamente.

[053] Atividade emulsificante = (Qmáx/0,2)xl00

Exemplo 4

[054] Este exemplo tem por objetivo apresentar a comparação das duas albuminas de ervilha PA (exemplo 1, de acordo com o estado da técnica) e PA_INV (exemplo 2, de acordo com a invenção) e também várias albuminas, vegetais e lácteas, e globulinas comerciais de referência.

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	Atividade emulsificante (mL de óleo/g de produto)
Pó branco de ovo	Albuminas de ovo	1225
WPC 392	Concentrado de proteínas de soro de leite	1301
Pó de leite desnatado	Pó de leite desnatado	1185
Fornecedor de caseinato de sódio 1	Caseinato de sódio	782
NUTRALYSS85F	Globulinas de ervilha	786
NUTRALYS S85 PLUS	Globulinas de ervilha	195
PA	Albuminas de ervilha de acordo com o estado da técnica	564
PAJNV	Albuminas de ervilha de acordo com a invenção	1314

[055] É claramente observado que, com as albuminas de acordo com a invenção, são obtidos com sucesso valores de atividade emulsificante que são mais do que o dobro daqueles das albuminas de ervilha do estado da técnica. Os valores novos fazem com que seja possível contemplar aplicações similares àquelas que são possíveis com proteínas animais, tais como albuminas derivadas de ovo ou leite.

Exemplo 5: Uso das albuminas obtidas de acordo com a invenção em aplicações alimentares do tipo branqueador de café:

[056] Este exemplo ilustra as possibilidades de aplicação alimentar oferecidas pela albumina de ervilha de acordo com a invenção através da apresentação de resultados para a produção de branqueador de café (substitutos do leite para café) destinado a substituir totalmente os caseinatos de sódio habitualmente usados.

[057] As composições das várias misturas são dadas na tabela abaixo, como porcentagem em peso bruto da composição final. De modo a preparar as mesmas, o seguinte procedimento é seguido:

Petição 870190107807, de 24/10/2019, pág. 98/106

16/19 •Aquecer óleo de coco a 80°C com agitação e adicionar Dimodan HP para solubilizar os monoglicerídeos.

•Aquecer 90% da água a 50°C e adicionar as proteínas com agitação.

•Solubilizar os sais de fosfato nos 10% restantes de água.

•Adicionar a solução dos sais de fosfato e o xarope de glicose ao recipiente contendo a solução aquosa de proteínas.

• Pré-emulsificar a solução de Dimodan HP/óleo com um homogeneizador durante 5 min a 10.000 rpm.

• Misturar as duas soluções em um homogeneizador a 1,6x107 Pascal (160 bar) a 75°C até obter uma solução emulsificada.

• Pasteurizar durante 5 s a 80°C.

[058] De modo a quantificar a qualidade da emulsão, o tamanho de partículas é medido usando um Particle Size Analyser 3000 da empresa Malvern.

Dmoda representa o tamanho médio das partículas emulsificadas.

	fcassi nstaj		CWote S (alfeaMaa^sssilteW	Alhianana de ervilha, acottfocom a invenção (hAJNV)
Xarope de glicose 3072(Rocuette)	45,85	45,85	45,85	45,85
Óleo de coco hidrogenado	23,36	23,36	23,36	23,36
Caseinato de sódio EM7(DMV)	1,75		-	-
Globulinas de ervilha (Nutra lys S85F)	-	1,75	-	-
Albuminas de ervilha PA	-	-	1,75	-
Albuminas de ervilha PA INV	-		-	1,75
Hidrogenofosfato dipotássico hate E340 (Merck)	1,46	1,46	1,46	1,46
Dimodan HP	0,58	0,58	0,58	0,58
Água	27	27	27	27
	0,256	3,83	108	0,362
D5O(micrmsí	0,535	8,15	2,76	1,26
	1,16	17,7	5,14	5,02
fímoàã (microns)	0,526	8,15	2,78	0,586
E4,3 (fftierotis)	0,964	11	0,586	2,1

[059] É claramente observado que apenas a albumina de ervilha de acordo com a invenção PA_INV torna possível obter partículas emulsificadas com um tamanho médio inferior a um micron.

Exemplo 6: Uso das albuminas obtidas de acordo com a invenção em aplicações alimentares do tipo bebida UHT pronta para beber (ou PPB), para nutrição dietética, nutrição esportiva ou nutrição clínica

Petição 870190107807, de 24/10/2019, pág. 99/106

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[060] Este exemplo ilustra as possibilidades de aplicação alimentar oferecidas pela albumina de ervilha de acordo com a invenção através da apresentação de resultados para a produção de bebidas UHT prontas para beber para nutrição geral, nutrição dietética, nutrição esportiva ou nutrição clínica com o objetivo de substituir parcialmente (cerca de 50%) os caseinatos de sódio habitualmente usados. O exemplo apresenta composições que contêm cerca de 10% em peso de proteínas, mas a albumina de ervilha de acordo com a invenção é também adequada para composições nas quais o teor proteico varia entre 5% e 15% em peso, ou até mesmo 20% em peso. Similarmente, teores de óleo mais altos são possíveis; será suficiente que um técnico no assunto ajuste a receita com a albumina de ervilha de acordo com a invenção. À luz das propriedades emulsificantes das albuminas de acordo com a invenção, uma substituição total de proteínas do leite pode também ser contemplada.

[061] As composições das várias misturas são dadas na tabela abaixo, como porcentagem em peso da composição final. De modo a preparar as mesmas, o seguinte procedimento é seguido:

• Misturar a seco os produtos em pó (proteínas, maltodextrinas e sacarose).

•Aquecer a água a 50°C, adicionar a mistura em pó previamente preparada, realizar a dispersão com um misturador de alto cisalhamento Silverson por 30 min, a 50°C, a 3500 rpm, adicionar o aroma de baunilha.

•Colocar a lecitina e o óleo em um recipiente separado; agitar e aquecer a 50 °C.

•Após 30 minutos de hidratação, adicionar essa solução de lecitina/óleo à primeira mistura (proteínas, maltodextrinas e sacarose) usando um misturador de alto cisalhamento durante 5 minutos (10.000 rpm).

• Homogeneizar a 2xl0⁷ Pascal (200 bar) e 75°C em duas etapas (30% ao longo da segunda etapa).

Petição 870190107807, de 24/10/2019, pág. 100/106

18/19 • Realizar um tratamento UHT a 142°C durante 5s.

• Esfriar e armazenar a 4°C.

[062] De modo a quantificar a qualidade da emulsão, o tamanho de partículas é medido usando um Particle Size Analyser 3000 da empresa Malvern.

Dmoda representa o tamanho médio das partículas emulsificadas.

			(atbamiwa^^ilha:^	Ã\|feumfna:de:eríáha::dE ác<2tdx>:cx>Frtá:mYenção
	Agua		60
	Mâtbdextóra	©tactdex* iTíâ ^íMUEmr'''	18,74	18,34	18,81	18,81
	Oíeütféiobà		3.78
			3,4
	òteo ife. giraasat		5,52
			0,4
			0,36
		MPt-Prçxfet8$b	10,8	5.53	5,53	5,53
		IWralvs»SKF	0	5,67	0	•3
	iFAffeífftífrtâiaeiéíVfthâ::::: cfe ήζίΧ<1?οςΐ\|>ι o estado da tèçnk?		0	0	5,2	5,2
	d&acür-tfQcoma Invéhcâo		0	0	0	0
	Os iç (mfcftXi)		0,186	0,565	3,61	0,203
	OâSÇ		0.546	43,1	9,34	0,482
SSBiiiáftiíífrífé:::::::::	CxSÚ		1,66	105	103	5,2
			0.577	69,1	6,19	0.444
			3,48	47,9	35,1	3,08

[063] É claramente observado que apenas a albumina de ervilha de acordo com a invenção PA_INV torna possível obter um Dmoda tão bom (inferior a 1 micron) quanto a referência obtida com caseínas de origem láctea.

Exemplo 7: Uso das albuminas obtidas de acordo com a invenção em aplicações alimentares do tipo leite de ervilha ou leite vegetal destinadas ao consumo diário

[064] Este exemplo ilustra as possibilidades de aplicação alimentar oferecidas pela albumina de ervilha de acordo com a invenção através da apresentação de resultados para a produção de bebidas do tipo leite de ervilha ou leite vegetal destinadas ao consumo diário.

[065] As composições das várias misturas são dadas na tabela abaixo. De modo a preparar as mesmas, o seguinte procedimento é seguido:

• Misturar a água e a goma gelana em água a 90°C até completamente dissolvida, sob agitação se necessário.

• Esfriar até 70°C.

Petição 870190107807, de 24/10/2019, pág. 101/106

19/19 •Adicionar os outros constituintes, com exceção do óleo, lecitina de girassol e aroma de baunilha, até completamente dissolvidos, sob agitação se necessário.

•Aquecer o óleo de girassol e adicionar a lecitina.

•Adicionar a mistura de óleo/lecitina e o aroma de baunilha sob agitação com um misturador de alto cisalhamento.

• Homogeneizar a solução a 75°C usando um homogeneizador de alta pressão a 2,7xl0⁷ Pascal (270 bar) (1^ etapa) e 3x106 Pascal (30 bar) (2^ etapa).

• Esterilizar por tratamento UHT a 142°C durante 5 segundos.

• Embalar e armazenar a 4°C.

[066] De modo a quantificar a qualidade da emulsão, o tamanho de partículas é medido usando um Particle Size Analyser 3000 da empresa Malvern. Dmoda representa o tamanho médio das partículas emulsificadas.

		Csnlrate-Í te srviíhfâ)	Controla 2 te wlhâPAJ	Gôfe> â {PAJNV)
flltl ::::::::::::::?aS:::::::::::::		87,77	87,1	87,84
	6,3	5,3	6,3
Qtes (fe gltapshl	1,6	1.6	1,6
Fosfato trlsálcleo	0,29	0,29	0,29
Corns-geíaoa g-:ox Ueniltna cte giraasnl SfM*’ bgog	0,1 0,1	0,1 0,1	0,1 0,1
Hittrogrenofosfato dipptássiça	0.08	0,08	0,08
COhUPtel t\|e yitammss &W12 hw sí®	0.02	0,02	0,02
Çlobulina tfe ervilha Sutrstss * SÍ5 í	3.75	0	0
Albumina çte ervilha <te acunáb-oam pz tecnica ^w	0	4,42	0
AWcwa 4© eMIha cpm A.y a jrwçnçsp- c-vm	0	0	3,68
Anàfisç & tamanho da partículas		0,24	2,85	0,24
tem micro-iu}	0.61 10,5	5,58 10,7	0,59 4,34
pTioda fcronsj	0,43	5,85	0.44
	3,37	6,23	2,11

[067] É claramente observado que apenas a albumina de ervilha de acordo com a invenção PA_INV torna possível obter um Dmoda tão bom (inferior a 1 micron) quanto a referência obtida com globulina de ervilha. A albumina de ervilha do estado da técnica não torna possível obter um Dmoda de glóbulos emulsificados inferior a 1 micron e similar à referência de globulina: apenas a albumina de ervilha de acordo com a presente invenção torna isso possível.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Albumina de ervilha, caracterizada pelo fato de que sua atividade emulsificante é superior a 600 mL de óleo de milho por grama de albumina.
2. Albumina de ervilha de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a atividade emulsificante da mesma é superior a 800 mL de óleo de milho por grama de albumina.
3. Albumina de ervilha de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a atividade emulsificante da mesma é superior a 1000 mL de óleo de milho por grama de albumina.
4. Processo para tratar uma fração solúvel de ervilha para a obtenção de uma albumina de ervilha definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende:

a. A provisão de uma fração solúvel de ervilha,

b. Seguida por uma etapa de desgaseificação a vácuo da fração solúvel de ervilha,

c. Seguida por uma etapa de microfiltração ou centrifugação da fração solúvel desgaseificada resultando em um permeado de microfiltração ou um sobrenadante de centrifugação,

d. Seguida por uma etapa de ultrafiltração do permeado de microfiltração ou sobrenadante de centrifugação, levando a um retentado de ultrafiltração,

e. Seguida por uma etapa opcional de osmose reversa do permeado de ultrafiltração, levando a um permeado e um retentado resultante da osmose reversa,

f. Seguida por neutralização do pH dos retentados obtidos durante a etapa d) ou e),

g. Seguida por um tratamento térmico UHT do retentado neutralizado da etapa f),

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h. Seguida por secagem do retentado termicamente tratado da etapa g).
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o pH de neutralização da etapa f) é entre 6,5 e 7,5.
6. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que a etapa f) é realizada por adição de uma base escolhida a partir de hidróxido de sódio, hidróxido de potássio ou amônia aquosa, preferencialmente hidróxido de sódio.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que o tratamento térmico da etapa g) é realizado a uma temperatura de entre 130°C e 150°C, preferencialmente 140°C, por um período de tratamento de entre 5 e 15 segundos, preferencialmente cerca de 10 segundos.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo fato de que a secagem da etapa h) é realizada por secagem por pulverização de estágio único.
9. Uso da albumina de ervilha definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de ser para a produção de formulações alimentares.
10. Uso da albumina de ervilha de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de ser para a produção de um branqueador de café.
11. Uso da albumina de ervilha de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de ser para a produção de uma bebida do tipo pronta para beber.
12. Uso da albumina de ervilha definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de ser para a produção de formulações cosméticas ou farmacêuticas.
13. Invenção de produto, processo, sistema, kit ou uso, caracterizada pelo

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3/3 fato de que compreende um ou mais elementos descritos no presente pedido de patente.