BR112020000733A2 - processo para degradação de gliadina para obter farinha sem glúten - Google Patents
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Abstract
A presente invenção refere-se a um método para a degradação de gliadina na farinha para panificação, por meio de uma etapa de misturar a farinha com água, pelo menos uma etapa de realizar hidrólise enzimática, pelo menos uma etapa de fermentação utilizando micro-organismos em condições de pH, e uma etapa de secagem para obter uma farinha sem gliadina.
Description
[001]A presente invenção refere-se a processos para a fabricação de farinhas sem glúten, mais especificamente, a um processo para degradação de gliadina para obter uma farinha sem glúten.
[002]A doença celíaca é um distúrbio genético do sistema imunológico induzido pela ingestão de glúten, uma proteína encontrada no trigo, centeio e cevada. O glúten é pouco digerido no trato gastrointestinal superior humano. O glúten consiste de dois componentes, gliadina e glutenina. A gliadina é solúvel em álcool e contém a maior quantidade de componentes tóxicos para pessoas com doença celíaca (Green, P-H-R- e Cellier, C. 2007. Celiac disease. N. Engl. J. Med.; 357: 1731 a 1743).
[003] Quando um paciente com doença celíaca come alguns alimentos que contêm glúten, seu sistema imunológico responde de maneira a danificar ou destruir as vilosidades intestinais, o que faz com que os nutrientes dos alimentos não sejam absorvidos, causando má nutrição. Os sintomas da doença celíaca variam de acordo com a idade do paciente, com diarreia, distensão abdominal, vômito e perda de peso sendo os mais comuns em crianças, enquanto em adultos os sintomas predominantes são anemia por deficiência de ferro, fadiga, dor óssea, artrite, osteoporose, entre outros.
[004]Até recentemente, a doença celíaca era considerada uma doença rara, mas atualmente é uma das intolerâncias mais comuns, com prevalência mundial de 1 a cada 150 recém-nascidos, e estima-se que apenas 9% sejam diagnosticados. De acordo com as estatísticas fornecidas pelo National Institute of Medical Sciences and Nutrition Salvador Zubirán, no México, existem aproximadamente 2,6 milhões de pessoas potenciais com doença celíaca.
[005]Atualmente, o único tratamento aceito para a doença celíaca é seguir uma dieta sem glúten por toda a vida. Segundo o Codex Alimentarius, um alimento é considerado sem glúten quando sua concentração de glúten é inferior a 20 ppm. No entanto, isso representa implicações nutricionais negativas, tal como menor ingestão de polissacarídeos e, portanto, menor ingestão de energia, menor microbiota intestinal benéfica à saúde humana, e maior presença de patógenos oportunistas. A microbiota intestinal benéfica reduzida por dietas sem glúten afeta negativamente a atividade imunoestimuladora, e a produção de compostos anti-inflamatórios diminui.
[006]Por esse motivo, há uma necessidade de produtos sem glúten adequados para pacientes com doença celíaca e, consequentemente, que possam permitir que os pacientes melhorem sua dieta, podendo ter uma variedade maior de produtos alimentícios.
[007]Um dos produtos mais importantes na dieta diária humana é o pão feito principalmente de farinha de trigo. As propriedades da massa de trigo dependem principalmente das proteínas do glúten. Nos últimos anos, vários tratamentos têm sido aplicados para melhorar a qualidade dessas proteínas ou degradá-las, obtendo produtos de panificação que podem ser consumidos por pessoas com doença celíaca.
[008]Um tratamento recentemente desenvolvido para melhorar a qualidade do pão é a produção de fermentos. As ditas massas são obtidas a partir de uma mistura de farinha e água que é fermentada por leveduras e bactérias do ácido lático (LAB) geralmente pertencentes ao gênero Lactobacillus. Foi descoberto que as LABs usadas na fermentação para obter a massa lêveda permitem a modificação do glúten durante a panificação, o que permite a eliminação de frações proteicas tóxicas para pacientes com doença celíaca. Uma das frações de proteína mais prejudiciais para as pessoas que sofrem dessa condição é a fração de gliadina, que também pode ser eliminada usando LAB.
[009]Durante a fermentação, o sistema proteolítico das LABs libera peptídeos e aminoácidos de baixo peso molecular que promovem a atividade metabólica dos micro-organismos, contribuindo para a melhora da formação do paladar e a redução do teor de peptídeo alergênico, o que fornece grande esperança para os pacientes com doença celíaca, que são principalmente sensíveis à fração de gliadina. Estudos realizados sobre a produção de pão azedo mostraram que as LABs têm a capacidade de hidrolisar a fração de gliadina do trigo sob condições de processamento específicas (fermentação a longo prazo e semilíquida), (Di Cagno, R., De Angelis, M., Greco, L., Clarke, C., De Vincenzi, M. e Minervini, F. (2004) Sourdough bread made from wheat and nontoxic flours and started with selected lactobacilli is tolerated in celiac sprue patients. Applied and environmental microbiology, 70 (2), 1088 a 1096; Gobbetti, M., De Angelis, M., Corsetti, A. e Di Cagno, R. (2005) Biochemistry and physiology of sourdough lactic acid bactéria. Trends in Food Science & Technology, 16(1), 57 a 69; Gobbetti, M., Rizzello, C. G., Di Cagno, R., & De Angelis, M. (2007). Sourdough lactobacilli and celiac disease, Food microbiology, 24(2), 187 a 196).
[010]No entanto, nem todas as bactérias do ácido lático podem reduzir a concentração residual de glúten em doses que possam ser toleradas por pessoas intolerantes ao glúten (pacientes com doença celíaca), portanto, é necessário selecionar o tipo de LAB e encontrar uma combinação adequada entre elas.
[011]As proteases também têm a capacidade de degradar frações de glúten. É por isso que as proteases são usadas para auxiliar na hidrólise do glúten.
[012]No artigo de Rizzello, C. G., De Angelis, M., Di Cagno, R., Camarca, A,, Silano, M., Losito, |., ... & Gianfrani, C. (2007). Highly efficient gluten degradation by lactobacilli and fungal proteases during food processing: new perspectives for celiac disease, Applied and environmental microbiology, 73 (14), 4499 a 4507, misturas de cepas não comerciais de Lactobacilli (previamente selecionadas com base em sua capacidade de hidrolisar gliadinas) com proteases fúngicas em diferentes combinações foram usadas em massas lêvedas para remover a toxicidade da farinha de trigo durante uma fermentação relativamente longa. Observou-se que a cinética de hidrólise por Lactobacilli foi altamente eficiente em hidrolisar albuminas, globulinas e gliadinas, mas 20% de gluteninas permaneceram na massa lêveda.
[013]Do mesmo modo, a Publicação de Pedido de Patente US 2008/0131556 descreve uma mistura de pelo menos seis espécies comercialmente disponíveis de LABs e / ou Bifidobactérias. Esta mistura pode ser usada na preparação de fermentos. Quando uma quantidade suficiente de proteases microbianas comumente usadas em panificação é adicionada a essas formulações, o glúten é degradado, mas não o suficiente, pois a massa lêveda fermentada tem uma concentração de glúten de cerca de 200 ppm, o que pode não ser adequado para o consumo de pacientes com doença celíaca. Além disso, a mistura que atinge essa degradação é complexa, pois é necessário o uso de um grande número de espécies, uma vez que uma maior degradação das gliadinas pode ser observada quando mais espécies de LABs são usadas.
[014]A Publicação Internacional WO 2010/073283 descreve uma mistura compreendendo dois tipos de LAB, em combinação com uma ou mais proteases fúngicas. As LABs utilizados são cepas desenvolvidas especificamente para ter um maior grau de degradação do glúten. Por meio da dita combinação de LABs e proteases, em quantidades específicas e sob certas condições de reação, os traços de gliadina e glutenina foram reduzidos na medida em que não puderam ser detectados, e foi alcançada uma concentração residual de glúten inferior a 20 ppm. No final do processo de degradação do glúten, uma farinha sem glúten é obtida para uso em produtos de panificação. No entanto, o problema neste caso é que os micro- organismos utilizados não estão disponíveis comercialmente.
[015]Além disso, a Publicação Internacional WO 2014/072758 mostra um consórcio bacteriano microencapsulado para a degradação do glúten em massas lêvedas. A dita invenção tem a vantagem de reduzir as dificuldades na preparação do inóculo sempre que necessário, reduzindo os riscos de contaminação e a viabilidade das culturas de ácido lático, promovendo a eficiência do processo para a degradação das massas de trigo, mas, como no caso anterior, requer o uso de micro-organismos específicos adaptados para o processo de fermentação.
[016]Como pode ser visto, as culturas bacterianas já conhecidas na técnica anterior para degradação do glúten têm certas desvantagens, tal como o uso de misturas complexas de LABs (de pelo menos seis espécies) no caso de cepas disponíveis comercialmente, ou melhor, o uso de cepas especificamente selecionadas e elaboradas, o que implica na necessidade de ativar, reproduzir, lavar e adicionar a cultura em suspensão (inóculo) à massa, exigindo sua preparação diária e manuseio altamente especializado para evitar a contaminação, mantendo-a ativa no mesmo estágio de crescimento e na proporção adequada entre as espécies de LAB e em quantidade suficiente, o que representa um risco latente de contaminação e, finalmente, o tratamento de uma massa por meio de inóculos microencapsulados, o que implica em etapas adicionais ao processo de panificação.
[017]Além disso, no caso do processo em que um fermento pode ser obtido como o produto final, é necessário o uso de consórcios bacterianos muito específicos, os quais, como indicado anteriormente, envolvem ativação, reprodução e lavagem das culturas. Outra desvantagem desses tipos de culturas é que elas envolvem um processo muito complicado a ser desenvolvido, o que significa um aumento considerável no custo da produção de farinha, o que a inviabiliza.
[018]Assim, no estado da técnica, existe atualmente a necessidade de desenvolver um Processo para degradação de gliadina que seja eficiente, utilize micro-organismos disponíveis comercialmente e pelo qual uma farinha com um teor muito baixo de gliadinas e, portanto, glúten, possa ser obtida.
[019]Considerando os problemas e as desvantagens do estado da técnica mencionado acima, é um objetivo da presente invenção fornecer um Processo para degradação de gliadinas na farinha para panificação por meio de hidrólise enzimática e fermentação microbiana.
[020]O Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação da presente invenção resolve os problemas e as desvantagens mencionados no estado da técnica.
[021]A presente invenção refere-se a um processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, compreendendo: uma etapa de misturar a farinha com água; pelo menos uma etapa de hidrólise enzimática para hidrolisar a gliadina a partir da mistura obtida na etapa de misturação; pelo menos uma etapa de fermentar a mistura obtida na etapa de hidrólise enzimática usando pelo menos um micro- organismo em condições de pH controlado; e uma etapa de secagem para obter uma farinha sem gliadina.
[022]A Figura 1 mostra um cromatograma de farinha tratada por meio de proteólise e fermentação de /actobacillus de 5 horas.
[023]A Figura 2 mostra um cromatograma de farinha tratada por meio de proteólise e fermentação de de lactobacillus de 10 horas.
[024]A Figura 3 mostra um cromatograma de farinha tratada por meio de fermentação por L. johnsonii por 24 horas.
[025]A Figura 4 mostra um cromatograma de farinha tratada por meio de uma proteólise usando HT Proteolytic 2006 por 10 horas.
[026]A Figura 5 mostra um cromatograma de farinha tratada por meio de uma proteólise usando Harizyme GO por 10 horas.
[027]A Figura 6 mostra um cromatograma de farinha tratada por meio de uma proteólise de 5 horas, fermentação de lactobacillus, e uma proteólise usando a protease HT Proteolitic 2006 por 5 horas.
[028]A Figura 7 mostra uma concentração de gliadina na farinha fermentada por L. sanfranciscensis.
[029]A Figura 8 mostra uma concentração de gliadina na farinha fermentada por L. brevis.
[030]A Figura 9 mostra uma concentração de gliadina na farinha fermentada por Bacillus amyloliquefaciens.
[031]A Figura 10 mostra uma concentração de L-tirosina durante uma proteólise enzimática usando a protease N-10006.
[032]A Figura 11 mostra uma concentração de L-tirosina durante uma proteólise enzimática usando a protease HT Proteolitic 2006.
[033]A Figura 12 mostra um cromatograma líquido da farinha tratada usando um processo que compreende duas etapas de hidrólise enzimática e duas etapas de fermentação.
[034]Como mencionado nos Fundamentos da Invenção, a degradação das frações de glúten, especialmente as gliadinas, é altamente importante para tornar os produtos adequados para pacientes com doença celíaca. Para resolver este problema, verificou-se que, por meio de um processo que consiste em pelo menos uma etapa de hidrólise enzimática e pelo menos uma etapa de fermentação usando lactobacillus, a degradação total da gliadina contida nas farinhas de panificação é alcançada.
[085] Observou-se que o processo de acidificação do meio que ocorre no tratamento de farinhas por fermentação e hidrólise enzimática afeta negativamente o grau de degradação de gliadina na farinha porque a ação de micro-organismos e enzimas é inibida. É por isso que, para obter uma farinha com gliadinas idealmente degradadas, não apenas os consórcios bacterianos e as condições de reação devem ser cuidadosamente selecionados, mas também cada um desses processos deve ser realizado em uma ordem específica que otimize a atividade dos micro-organismos e evite a inibição enzimática.
[036]Assim, o processo para degradação de gliadina na farinha para panificação da presente invenção resolve os problemas e as desvantagens mencionados no estado da técnica.
[037]De acordo com o anterior, a presente invenção refere-se a um processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, compreendendo: uma etapa de misturar a farinha com água; pelo menos uma etapa de hidrólise enzimática para hidrolisar a gliadina a partir da mistura obtida na etapa de misturação; pelo menos uma etapa de fermentação da mistura obtida na etapa de hidrólise enzimática usando pelo menos um micro-organismo em condições de pH controlado; e uma etapa de secagem para obter uma farinha sem gliadina.
[038]As farinhas para panificação são todas aquelas com propriedades adequadas para a fabricação de produtos para panificação. Elas são caracterizadas por terem um alto teor de glúten, o que permite que a dita farinha tenha uma boa capacidade de absorção de água, coesão, viscosidade e elasticidade. Alguns exemplos de farinhas para panificação são farinhas derivadas de trigo, centeio, cevada, aveia e triticale.
[039]A primeira etapa do dito processo compreende misturar a farinha para panificação com água.
[040]Em uma modalidade preferencial da presente invenção, as enzimas fúngicas são preferencialmente utilizadas na etapa de hidrólise enzimática. Mais preferencialmente, enzimas a partir de Aspergillus niger e / ou Aspergillus oryzae. As ditas enzimas estão preferencialmente presentes na relação de 1:1 e são adicionadas à mistura em uma proporção entre 0,01 e 0,1% em peso em relação à suspensão. À etapa de hidrólise enzimática é preferencialmente realizada a uma temperatura entre
35º C e 37º C, sob agitação constante. O tempo de hidrólise está preferencialmente entre 4 e 8 horas. Nesta primeira etapa, é alcançada uma degradação de cerca de 88% de gliadina presente na farinha inicial.
[041]Como afirmado anteriormente, o meio tende a ser acidificado pela hidrólise enzimática, e sabe-se que a atividade enzimática tende a diminuir em um pH ácido. É por isso que, em uma modalidade opcional da presente invenção, após a conclusão da etapa de hidrólise, é realizado um ajuste de pH. De preferência, é buscado um pH entre 6,5 e 8. Para realizar o dito ajuste de pH, uma base, de preferência K2CO;, é adicionada em uma quantidade suficiente para atingir o pH necessário.
[042]Durante a etapa de hidrólise descrita, são alcançadas a hidrólise da gliadina e a quebra dos peptídeos alvo presentes nas moléculas de glúten. Os peptídeos e aminoácidos gerados pelo processo de hidrólise enzimática podem ser degradados eficientemente por algumas LABs. É por isso que uma etapa subsequente do Processo para degradação de gliadina é uma etapa de fermentar a mistura obtida na etapa de hidrólise enzimática usando pelo menos uma LAB sob condições de pH controlado.
[043] Quanto à etapa de fermentação, em uma modalidade preferencial da invenção, ela é realizada usando Bacillus amyloliquefaciens, lactobacillus brevis, lactobacillus delbrueckii, lactobacillus reuterii, lactobacillus helveticus ou misturas dos mesmos como os micro-organismos. O micro-organismo utilizado é de preferência adicionado à mistura em uma quantidade entre 10º e 10º CFU / g de farinha. De preferência, a etapa de fermentação é realizada a uma temperatura de 36º C a 38º C e por um período entre 4 e 8 horas. Na etapa de fermentação mencionada, até 10% adicionais de gliadinas iniciais podem ser degradadas, com a farinha restante tendo cerca de 2% de gliadinas.
[044]Como na etapa de hidrólise, durante a etapa de fermentação, é observada uma diminuição considerável no pH; assim, em uma modalidade opcional da presente invenção, é realizado um segundo ajuste de pH. De preferência, é buscado um pH entre 6,5 e 8. Para realizar o dito ajuste de pH, uma base, de preferência K2CO;, é adicionada em uma quantidade suficiente para atingir o pH necessário.
[045]Para degradar os 2% restantes de gliadinas, uma segunda etapa de hidrólise pode ser implementada. Assim, em outra modalidade preferencial da presente invenção, é realizada um segunda etapa de hidrólise enzimática utilizando preferencialmente enzimas fúngicas. Mais preferencialmente enzimas a partir de Aspergillus niger e / ou Aspergillus oryzae. As ditas enzimas estão preferencialmente presentes na relação de 1:1 e são adicionadas à mistura em uma proporção entre 0,02 e 0,08% em peso em relação à suspensão. A segunda etapa de hidrólise enzimática é preferencialmente realizada a uma temperatura entre 35º C e 37º C, sob agitação constante. O tempo de hidrólise é de preferência de 2 a 4 horas.
[046] Além disso, após a segunda etapa de hidrólise, uma segunda etapa de fermentação pode ser realizada para alcançar a máxima degradação possível das gliadinas. Por conseguinte, em uma modalidade preferencial da presente invenção, uma segunda etapa de fermentação da mistura obtida na segunda etapa de hidrólise enzimática é realizada usando pelo menos um micro-organismo em condições de pH controlado. Preferencialmente, a segunda etapa de fermentação é realizada usando Bacillus amyloliquefaciens, lactobacillus brevis, lactobacillus delbrueckii, lactobacillus reuterii, lactobacillus helveticus ou misturas dos mesmos como os micro-organismos. De preferência, é usada uma mistura de Bacillus amyloliquefaciens e pelo menos dois lactobacilos selecionados a partir de: lactobacillus brevis, lactobacillus delbrueckii, lactobacillus reuterii e lactobacillus helveticus. De preferência, os micro-organismos estão presentes na relação de 1:1:1. De preferência, os micro-organismos são adicionados à mistura em uma quantidade entre 103 e 10º CFU / g de farinha. De preferência, a segunda etapa de fermentação é realizada a uma temperatura entre 35º C e 37º C, sob agitação constante e por um período de tempo entre 4 e 12 horas.
[047]Finalmente, para obter um produto final que possa ser usado na produção de produtos de panificação, o processo inclui uma etapa adicional de secagem para obter uma farinha sem gliadina.
[048]Em uma modalidade preferencial, a etapa de secagem é um processo de secagem por pulverização. De preferência, na secagem por pulverização, o ar de entrada está a uma temperatura entre 150º C e 180º C e o ar de saída está a uma temperatura entre 70º C e 90º C.
[049]A presente invenção será compreendida melhor a partir dos exemplos a seguir, que são apresentados para fins ilustrativos apenas para permitir uma compreensão completa das modalidades preferenciais da presente invenção, sem implicar que não há outras modalidades não ilustradas que possam ser colocadas em prática com base na descrição detalhada estabelecida acima.
EXEMPLO 1
[050]Vários estudos foram conduzidos para observar a degradação de gliadina por vários métodos.
[051]No primeiro estudo, foi realizado um processo que consiste de uma etapa de proteólise e uma etapa de fermentação. Para este estudo, foi feita uma suspensão de farinha em água e a dita suspensão foi mantida sob agitação constante a uma temperatura de 37º C. Para a etapa de proteólise, 1 g de enzima HT Proteolytic& por kg de farinha foi adicionado e deixado para hidrolisar por 5 horas. Posteriormente, foram adicionados 10º CFU dos lactobacilos /actobacillus brevis e lactobacillus sanfranciscensis para a etapa de fermentação, que durou 9 horas.
[052]No segundo estudo, o ensaio anterior foi repetido, mas o tempo de proteólise enzimática foi alterado de 5 para 10 horas.
[053]No terceiro estudo, um processo de fermentação foi realizado, para o qual foi feita uma suspensão de farinha em água e foram adicionados 10º CFU de L. johnsonii à dita suspensão. A suspensão foi mantida sob agitação constante a uma temperatura de 37º C durante 24 horas.
[054]O quarto estudo consistiu em um processo de proteólise, para o qual foi feita uma suspensão de 33,3 g de farinha e 130 ml de água, e 1 g de enzima HT Proteolitic 2006 por kg de farinha foi adicionado à dita suspensão. A dita suspensão foi mantida sob agitação constante a 37º C durante 10 horas.
[055]No quinto estudo, um processo de proteólise foi realizado, para o qual foi feita uma suspensão de 33,3 g de farinha e 130 ml de água, e 1,2 g da enzima Harizyme GO por kg de farinha foram adicionados à dita suspensão. A suspensão foi mantida sob agitação constante a 37º C durante 10 horas.
[056]No final de cada experimento, a farinha foi analisada por cromatografia líquida. Os resultados podem ser vistos na Tabela 1. Em cada uma das Figuras 1 a 5, um cromatograma líquido da farinha Hoja de Plata6 é indicado por uma letra “A”, e um cromatograma da farinha tratada por cada um dos métodos do presente estudo é indicado pela letra “B”. Além disso, a posição do cromatograma que mostra o teor de gliadina analisado é indicada por um círculo em cada figura.
Tabela 1 Experimento Resultado Cromatograma Proteólise por 5h e | Uma redução considerável de frações de | Figura 1 fermentação por lactobacillus | gliadina foi observada, embora não completamente degradada. Proteólise por 10h e | Uma degradação considerável de gliadina | Figura 2 fermentação por lactobacillus | foi observada, entretanto, somente 20% de redução em comparação com O tratamento de proteólise anterior. Fermentação por L. johnsonii | Uma redução considerável de frações de | Figura 3 por 24h gliadina foi observada, entretanto, um aumento nos peptídeos de maior peso molecular foi detectado. Proteólise usando HT | Uma redução considerável de gliadina foi | Figura 4 Proteolitic 2006 por 10h observada bem como uma redução nos peptídeos de maior peso molecular detectados em experimentos anteriores. Proteólise usando Harizyme | Um perfil muito similar ao da farinha | Figura 5 GO por 10h padrão Hoja de Plata foi observado, o que indica que a degradação de gliadina foi mínima.
[057]A partir dos resultados mostrados na Tabela | e suas respectivas Figuras, conclui-se que os processos de degradação de glúten mais eficientes são aqueles em que foi realizada uma proteólise seguida por uma etapa de fermentação de lactobacilos.
EXEMPLO 2
[058]Foi realizado um ensaio para observar a degradação de gliadina por um processo compreendendo uma etapa de proteólise de 5 horas usando a enzima N10006, uma etapa de fermentação usando lactobacilos e uma etapa adicional de proteólise usando HT Proteolitic 2006.
[059]Para este ensaio, foi realizado um primeiro experimento em que foi feita uma suspensão de farinha em água e foram adicionados 0,4 g de enzima N-10006 por kg de farinha à dita suspensão. A suspensão foi mantida sob agitação constante durante 5 horas a uma temperatura de 37º C. Subsequentemente, foram adicionados 10º CFU de lactobacillus brevis e lactobacillus sanfranciscensis e mantidos sob agitação constante durante 9 horas a uma temperatura de 37º C. Finalmente, 1 g de enzima HT Proteolitic 2006 por kg de farinha foi adicionado e a suspensão foi mantida sob agitação constante por 5 horas a uma temperatura de 37º C.
[060]O experimento foi repetido, mas alterando apenas o segundo tempo de proteólise para 10 horas.
[061]A partir do dito experimento, foi obtido o cromatograma da Figura 6, em que um cromatograma da farinha Hoja de Plata& em diferentes concentrações é indicado pela letra “A” e um cromatograma da farinha tratada pelo presente método é indicado com a letra “B “. Na mesma figura, a posição do cromatograma que mostra o teor de gliadina da farinha analisada é indicada por um círculo.
[062]A partir da Figura 6, pode-se observar que, após todas as etapas do processo serem realizadas, foi possível degradar a gliadina para cerca de 75 pom. À Figura 6 também mostra que os resultados do primeiro experimento foram muito semelhantes aos do segundo experimento.
EXEMPLO 3
[063]Foram realizados três processos de fermentação. Em cada processo, foi feita uma suspensão de farinha em água, e foram adicionados 10º CFU de um micro- organismo à dita suspensão. No primeiro experimento, o micro-organismo foi L. brevis; no segundo experimento, o micro-organismo selecionado foi L. sanfranciscensis; e no terceiro experimento foi B. amyloliquefaciens. Cada fermentação durou 24 horas a 37º C sob agitação constante. Posteriormente, a gliadina degradada foi quantificada por cromatografia líquida. Os resultados podem ser vistos nas Figuras 7 para L. sanfranciscensis, 8 para L. brevis e 9 para B. amyloliquefaciens. Onde as linhas “A” indicam padrões de gliadina e a linha “B” indica a concentração de gliadina na farinha fermentada por cada um dos micro-organismos.
[064]Como pode ser visto, o melhor micro-organismo para degradar a gliadina é B. amyloliquefaciens.
EXEMPLO 4
[065]Foi realizado um estudo para determinar o tempo de operação necessário para realizar a hidrólise enzimática. Para este estudo, a liberação de tirosina foi quantificada durante dois processos de hidrólise do glúten de trigo, cada um com uma protease diferente. O objetivo deste experimento foi determinar o tempo de hidrólise necessário para a tirosina atingir o estado estacionário, isto é, quando ela para de ser gerada.
[066]Para esses experimentos, o teor de tirosina nas suspensões de farinha foi quantificado no processo de hidrólise a cada 15 a 30 minutos. Para o primeiro experimento, foi utilizada uma suspensão de 4,3 g de farinha em 130 ml de água, e 0,4 g de protease N-100086 foram adicionados à dita suspensão. Para o segundo experimento, foi utilizada uma suspensão de 4,3 g de glúten em 130 ml de água, e 1 g de protease Proteolitic 2006 HT foi adicionado à dita suspensão.
[067]Os resultados obtidos podem ser vistos na Figura 10 para a protease N- 10006 e na Figura 11 para a protease Proteolitic 20068 HT, respectivamente. Nestas figuras, a concentração de tirosina é mostrada ao longo do tempo e pode-se ver claramente que, em média, a concentração de tirosina nas suspensões atinge o estado estacionário entre 4 e 8 horas de hidrólise.
EXEMPLO 5
[068]Foi realizado um ensaio em condições equivalentes às mencionadas nos exemplos anteriores para determinar a concentração de gliadina presente na farinha após ser tratada pelo Processo para degradação de gliadina da presente invenção.
[069]Para este estudo, uma suspensão de farinha em água foi feita, a primeira foi tratada por meio de uma etapa de hidrólise enzimática usando as enzimas ENZECOG PROTEASE FNP e ENZECO6 FUNGAL PROTEASE, depois por uma etapa de fermentação usando Bacillus amyloliquefaciens, seguida por outra etapa de hidrólise enzimática usando as proteases ENZECOG6 PROTEASE FNP e ENZECOS FUNGAL PROTEASE e&, finalmente, por uma segunda fermentação usando Bacillus amyloliquefaciens em combinação com L. brevis e L. delbrueckii. Todas as etapas foram realizadas a 37º C sob agitação constante.
[070]Amostras de farinha hidrolisada foram obtidas pelo método dos quartos. Para cada réplica, 200 mg de amostra foram coletados e colocados em tubos Falcon com uma conta de vidro para melhorar a extração.
[071]A extração de proteínas foi realizada realizando três lavagens com uma solução etanólica a 70%. Cada lavagem foi realizada adicionando-se 3 ml de solução etanólica aos tubos contendo amostra e contas de vidro e eles foram agitados por uma hora em uma incubadora rotativa a 70 rom. Depois de centrifugar a amostra, ela foi ressuspensa com solvente usando um vórtice. A parte solúvel no solvente foi decantada após centrifugação do tubo por 10 minutos a 2500 RPM e, finalmente, o extrato foi colocado em outro tubo Falcon em que as três lavagens foram combinadas.
3 ml de extrato de cada amostra foram filtrados através de uma membrana de 0,22 um para analisar a concentração de gliadina por HPLC.
[072]As extrações da amostra foram passadas através de um equipamento de HPLC a uma temperatura de 50º C usando duas fases móveis, a primeira solução denominada A que consistia em uma mistura de 99% de água e 1% de água com ácido trifluoroacético a 0,001%. O fluxo da fase móvel foi de 0,6 ml / min, com gradiente de 27% B a 50% B nos primeiros 20 minutos e, finalmente, 50% B a 75% B por até 30 minutos, após a injeção de uma amostra, uma lavagem com a fase A foi realizada por 10 minutos. 100 um de amostra de ou fase A foram injetados durante a análise e lavados respectivamente. Os sinais peptídicos presentes a 210 nm foram detectados usando um detector de UV, que pode ser visto na Figura 12, em que um cromatograma líquido de uma farinha padrão é indicado pela letra “A” e um cromatograma líquido de uma farinha tratada por meio do método descrito é indicado pela letra “B”.
[073]A partir da Figura 12, pode-se ver que as frações correspondentes às diferentes gliadinas (RF entre 12 e 17 minutos) aparentemente desaparecem nas amostras com farinha tratada pelo método da presente invenção.
[074]De acordo com o exposto acima, deve ser evidente para um versado na técnica que a modalidade preferencial do processo para degradação de gliadina na farinha para panificação ilustrada acima é estabelecida apenas para fins ilustrativos, mas não limitada à presente invenção, uma vez que um versado na técnica pode fazer numerosas variações, desde que sejam projetadas de acordo com os princípios da presente invenção.
[075]Por conseguinte, a presente invenção inclui todas as modalidades que um versado na técnica pode apresentar a partir dos conceitos contidos na presente especificação, de acordo com as reivindicações a seguir.
Claims (39)
1. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma etapa de misturar a farinha com a água; pelo menos uma etapa de hidrólise enzimática para hidrolisar a gliadina a partir da mistura obtida na etapa de misturação; pelo menos uma etapa de fermentar a mistura obtida na etapa de hidrólise enzimática usando pelo menos um micro- organismo em condições de pH controlado; e uma etapa de secagem para obter uma farinha sem gliadina.
2. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente as enzimas fúngicas são usadas na etapa de hidrólise enzimática.
3. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente são utilizadas enzimas de Aspergillus niger e / ou Aspergillus oryzae.
4. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente as enzimas de Aspergillus niger e Aspergillus oryzae estão presentes na relação de 1:1.
5. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente as enzimas são adicionadas à mistura em uma proporção entre 0,01 e 0,1% em peso em relação à suspensão.
6. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente a etapa de hidrólise enzimática é realizada a uma temperatura entre 35º C e 37º C.
7. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente a etapa de hidrólise enzimática é realizada sob agitação constante.
8. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o tempo de hidrólise é de 4 a 8 horas.
9. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente após a conclusão da etapa de hidrólise, é realizado um ajuste de pH.
10. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente o pH é ajustado entre 6,5 e 8.
11. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente o ajuste do pH é realizado pela adição de uma base.
12. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente a base é K2CO;.
13. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente, na etapa de fermentação, o micro-organismo é selecionado a partir de Bacillus amyloliquefaciens, lactobacillus brevis, lactobacillus delbruecíkii, lactobacillus reuteri, lactobacillus helveticus ou misturas dos mesmos.
14. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente o micro-organismo utilizado é adicionado à mistura em uma quantidade entre 10º e 10º CFU / g de farinha.
15. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente a etapa de fermentação é realizada a uma temperatura de 36º C a 38º C.
16. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente a etapa de fermentação é realizada por um período de tempo entre 4 e 8 horas.
17. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente após a etapa de fermentação estar concluída, é realizado um segundo ajuste de pH.
18. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente o pH é ajustado entre 6,5 e 8.
19. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente o segundo ajuste de pH é realizado pela adição de uma base.
20. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente a base é K2CO;.
21. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende uma segunda etapa de hidrólise enzimática.
22. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente as enzimas fúngicas são usadas na segunda etapa de hidrólise enzimática.
23. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente as enzimas de Aspergillus niger e / ou Aspergillus oryzae são usadas na segunda etapa de hidrólise enzimática.
24. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente as enzimas de Aspergillus niger e Aspergillus oryzae estão presentes na relação de 1:11.
25. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente as enzimas são adicionadas à mistura em uma proporção entre 0,01 e 0,1% em peso em relação à suspensão.
26. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente a segunda etapa de hidrólise enzimática é realizada a uma temperatura entre 35º C e 37º C.
27. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente a segunda etapa de hidrólise enzimática é realizada sob agitação constante.
28. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente um segundo tempo de hidrólise enzimática é de 2 a 4 horas.
29. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende uma segunda etapa de fermentação.
30. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente a segunda etapa de fermentação é realizada usando pelo menos um micro-organismo em condições de pH controlado.
31. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 30, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente, na segunda etapa da fermentação, o micro-organismo é selecionado a partir de Bacillus amyloliquefaciens, lactobacillus brevis, lactobacillus delbrueckii, lactobacillus reuterii, lactobacillus helveticus ou misturas dos mesmos.
32. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 31, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente é utilizada uma mistura de Bacillus amyloliquefaciens e pelo menos dois lactobacilos selecionados a partir de: /actobacillus brevis, lactobacillus delbrueckii, lactobacillus reuterii e e lactobacillus helveticus.
33. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 32, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente os micro-organismos estão presentes na relação de 1:1:1.
34. Processo para a degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 32, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente o micro-organismo é adicionado à mistura em uma quantidade entre 10º e 10º CFU / g de farinha.
35. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 30, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente a segunda etapa de fermentação é realizada a uma temperatura entre 35º C e 37º C.
36. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 31, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente a segunda etapa de fermentação é realizada sob agitação constante.
37. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 31, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente a segunda etapa de fermentação é realizada por um período de tempo entre 4 e 12 horas.
38. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente a etapa de secagem é um processo de secagem por pulverização.
39. Processo para degradação de gliadina na farinha para panificação, de acordo com a reivindicação 38, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente o ar de entrada está a uma temperatura entre 150º C e 180º C e o ar de saída está a uma temperatura entre 70º C e 90º C na secagem por pulverização.
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