BR112020006612A2

BR112020006612A2 - composição de proteína de ervilha tendo qualidade nutricional melhorada

Info

Publication number: BR112020006612A2
Application number: BR112020006612-5A
Authority: BR
Inventors: Aline Lecocq; Mathias Ibert
Original assignee: Roquette Freres
Priority date: 2017-10-04
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2020-10-06
Also published as: JP2020535836A; WO2019068998A1; EP3691472A1; CL2020000897A1; US20200229462A1; HRP20230135T1; JP7241071B2; ES2938447T3; CA3076754A1; KR20200062213A; DK3691472T3; CO2020004158A2; EP3691472B1; CN111163646A; AU2018346480A1; MX2020003803A; AU2018346480B2

Abstract

A presente invenção se relaciona com uma composição de proteína de ervilha cuja qualidade nutricional, e em particular sua PDCAAS, é melhorada, bem como com um método para preparação da mesma e com o uso desta composição em uma composição alimentar ou farmacêutica.

Description

COMPOSIÇÃO DE PROTEÍNA DE ERVILHA TENDO QUALIDADE NUTRICIONAL MELHORADA CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] O assunto da presente invenção é uma composição de proteína de ervilha cuja qualidade nutricional, em particular sua PDCAAS, é melhorada, o processo para produção da mesma e o uso desta composição em uma composição alimentar ou farmacêutica.

TÉCNICA ANTERIOR

[0002] Os requisitos de proteínas diários são entre 12% e 20% da ingestão de alimento. Estas proteínas são fornecidas tanto por produtos de origem animal (carne, peixe, ovos, lacticínios) como por alimentos vegetais (cereais, plantas leguminosas, algas).

[0003] No entanto, em países industrializados, as ingestões de proteína estão predominantemente na forma de proteínas de origem animal. No entanto, muitos estudos demonstram que o consumo excessivo de proteínas de origem animal em detrimento de proteínas vegetais é uma das causas do aumento em cânceres e doenças cardiovasculares.

[0004] Além disso, as proteínas animais exibem muitas desvantagens, tanto em termos da sua alergenicidade, considerando em particular proteínas do leite ou ovos, como em termos ambientais, em conexão com os efeitos danosos da agricultura intensiva.

[0005] Existe assim uma procura crescente pelos fabricantes por proteínas de origem vegetal tendo propriedades nutricionais e funcionais vantajosas sem, no entanto, exibindo as desvantagens de compostos de origem animal.

[0006] Desde a década de 1970, a ervilha tem sido a planta de semente leguminosa que tem sido mais amplamente desenvolvida na Europa e maioritariamente na França, particularmente como um recurso de proteínas para ração animal mas também para alimento para consumo humano. A ervilha contém aproximadamente 27% em peso de proteínas. O termo “ervilha” é considerado aqui 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 para os quais as referidas variedades são geralmente destinadas (alimento para consumo humano, ração animal e/ou outros usos).

[0007] Apesar das suas qualidades inegáveis, as proteínas de ervilha sofrem de um poder nutricional abaixo das proteínas animais e da soja. De fato, vários estudos mostraram que sua PDCAAS é menor do que 1 (ver, por exemplo, “Aliments à base de soja – source de protéines de haute qualité [Alimentos à base de soja - fonte de proteína de alta qualidade]”, ENSA, agosto de 2015). A PDCAAS, ou pontuação de aminoácidos corrigida pela digestibilidade de proteínas, é usada para avaliar a qualidade das proteínas de acordo com dois critérios: requisitos de aminoácidos essenciais em seres humanos e digestibilidade de proteínas. Desde 1989, a OMS e a FAO vêm aconselhando o uso deste método para determinar a qualidade de proteínas. É aceite que uma proteína que seja nutricionalmente perfeita tem de obter em este método uma pontuação de 1 (ou 100% dependendo da expressão do resultado).

[0008] Muitos trabalhos e estudos tentaram superar esta deficiência da qual a proteína de ervilha sofre. A PDCAAS de menos do que 1 é devida pelo menos em parte à presença de fatores antinutricionais coextraídos com a proteína de ervilha. Pode ser menção, por exemplo, os fatores antitrípticos que, por inibição de tripsina digestiva, perturbam a digestão da proteína. O requerente desenvolveu, portanto, um processo para produção de uma composição de proteína de ervilha compreendendo maioritariamente globulinas e tendo um baixo teor de fatores antinutricionais (ver WO 2007/017572). A

PDCAAS desta composição é claramente melhorada por alcance de um valor de 93% (ou 0,93) (ver “Vegetable Protein: A winner?”, C. Lefranc-Millot, 2014). De modo a se alcançar o valor de PDCAAS de 1, uma solução conhecida consiste em adicionar a esta composição uma mistura de proteínas extraídas do trigo (ver adicionalmente em “Vegetable Protein: A winner?”, C. Lefranc-Millot, 2014). Esta solução elegante tem não obstante várias desvantagens, tais como a necessidade de ligar em conjunto várias etapas de modo a se obter a proteína desejada e o uso de proteínas de trigo que podem conter vestígios de glúten.

[0009] Além do mais, embora seja possível visualizar a obtenção de uma proteína com uma PDCAAS de 1 por mistura de proteínas sem ser ervilha, é obtida uma mistura que perde as propriedades funcionais da referida proteína de ervilha, em particular seu poder emulsificante. A conservação de um poder emulsificante, aumentando ao mesmo tempo sua PDCAAS, de modo que possa ser facilmente formulada em receitas alimentares, é um grande requisito para certas aplicações industriais, em particular nas áreas alimentares, farmacêuticas e cosméticas.

[0010] Existe, portanto, ainda uma necessidade não atendida de uma proteína extraída somente da ervilha, cuja qualidade nutricional é equivalente àquelas de proteínas animais e cujas propriedades funcionais, em particular sua atividade emulsificante, permanecem elevadas.

[0011] A empresa requerente tem o crédito de ter realizado estudos para satisfazer estas necessidades e de ter desenvolvido a presente invenção. Em particular, o requerente desenvolveu uma composição tendo uma PDCAAS de 1 compreendendo somente proteínas extraídas da ervilha por mistura da composição de proteína do pedido WO 2007/017572, a fração de globulinas de ervilha, com um extrato de ervilha rico em albumina. Esta solução não teria sido contemplada pelos peritos na técnica porque os extratos de ervilha ricos em albumina têm também um elevado teor de fatores antitrípticos. Os fatores antitrípticos são albuminas de baixo peso molecular, de 8 a 10 kDa, que são capazes de se ligarem irreversivelmente aos locais ativos da tripsina. Previnem assim a hidrólise gastrointestinal de proteínas ingeridas proteases e, portanto, reduzem a digestibilidade de proteínas e suas PDCAAS. Conseguindo a diminuição do teor de fatores antitrípticos em extratos de ervilha ricos em albumina e combinando os mesmos com extratos de ervilha ricos em globulina, o requerente foi capaz de obter uma composição de proteína de ervilha tendo uma excelente qualidade nutricional.

[0012] Além do mais, a mistura da composição de proteína do pedido WO 2007/017572, a fração de globulina de ervilha, com um extrato de ervilha rico em albumina, é levada a cabo: por uso de um extrato de ervilha rico em albumina que é particular na medida em que a sua atividade emulsificante é maior do que 600 mL de óleo por grama de proteínas, preferencialmente maior do que 800 mL de óleo por grama de proteínas, ainda mais preferencialmente maior do que 1000 mL de óleo por grama de proteínas; e por levar a cabo esta mistura por mistura a úmido, depois secagem da solução assim obtida, preferencialmente por secagem por pulverização.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0013] Um primeiro assunto da presente invenção é uma composição de proteína de ervilha compreendendo globulinas e albuminas, caracterizada pelo fato de que o extrato de sólidos da composição: compreende pelo menos 80% em peso, preferencialmente de 80 a 99% em peso, mais preferencialmente de 85 a 98% em peso, de 90 a 97% em peso, de 92 a 95% em peso de proteínas em relação ao peso do extrato de sólidos;

tem uma razão de massas entre globulinas e albuminas de 65/35 a 85/15, preferencialmente de 70/30 a 82/18, mais preferencialmente de 75/25 a 80/20.

[0014] Preferencialmente, a composição é caracterizada por uma atividade emulsificante maior do que 300 mL de óleo por grama de proteínas, preferencialmente entre 300 e 500 mL de óleo por grama de proteínas, preferencialmente entre 350 e 450.

[0015] Um segundo assunto da presente invenção é um processo para produção de uma composição de proteína de ervilha compreendendo as seguintes etapas: a) extração das globulinas e albuminas da ervilha de modo a se obter uma fração de proteínas; b) separação das globulinas das albuminas de modo a se obter uma fração enriquecida em globulina e uma fração enriquecida em albumina; c) redução do teor de fatores antitrípticos na fração enriquecida em albumina de modo a se obter uma fração enriquecida em albumina tratada; d) ajuste do pH, depois aquecimento da fração enriquecida em albumina tratada de modo a se obter uma fração enriquecida em albumina termizada, cuja atividade emulsificante é maior do que 600 mL de óleo por grama de proteínas, preferencialmente maior do que 800 mL de óleo por grama de proteínas, ainda mais preferencialmente maior do que 1000 mL de óleo por grama de proteínas; e) mistura, na presença de água, da fração enriquecida em globulina e da fração enriquecida em albumina termizada de modo que o extrato de sólidos da mistura tenha uma razão de massas entre globulinas e albuminas de 65/35 a 85/15, preferencialmente 70/30 a 82/18, mais preferencialmente de 75/25 a 80/20. f) secagem da solução assim obtida.

[0016] Preferencialmente, a etapa d) é levada a cabo por ajuste do pH entre 6 e 8, preferencialmente entre 6,5 e 7,5 e por aquecimento entre 130 °C e 150 °C, preferencialmente 140 °C, com um tempo de tratamento entre 5 e 15 segundos, preferencialmente 10 segundos.

[0017] Preferencialmente, a etapa f) é levada a cabo por secagem por pulverização, preferencialmente por secagem por pulverização em “múltiplas etapas”.

[0018] Um terceiro assunto da presente invenção é o uso da composição de proteína de ervilha de acordo com a invenção em uma composição alimentar ou farmacêutica.

[0019] O termo “ervilha” deve ser entendido no presente pedido de patente como significando todas as variedades selvagens de “ervilha lisa” e todas as variedades mutantes de “ervilha lisa” e de “ervilha enrugada”.

[0020] O termo “proteína” deve ser entendido no presente pedido de patente como significando macromoléculas formadas de uma ou mais cadeias de polipeptídeos consistindo na sequência de resíduos de aminoácidos ligada em conjunto por ligações de peptídeos. No contexto específico de proteínas de ervilha, a presente invenção se relaciona mais particularmente com as globulinas (aproximadamente 50-60% em peso de proteínas de ervilha) e as albuminas (20- 25% em peso de proteínas de ervilha). As globulinas de ervilha são maioritariamente subdivididas em três subfamílias: leguminas, vicilinas e convicilinas. A albumina de ervilha é maioritariamente subdividida em duas famílias chamadas PA1 e PA2.

[0021] O termo “fatores antitrípticos” deve ser entendido no presente pedido como significando todos os compostos tendo uma atividade inibindo as proteases digestivas, em particular tripsina. O método para cálculo do teor de fatores antitrípticos na composição de acordo com a invenção é detalhado nos exemplos do presente pedido.

[0022] O termo “PDCAAS” deve ser entendido na presente invenção como significando a Pontuação de Aminoácidos Corrigida pela Digestibilidade de Proteínas. Este método é aquele mais comummente usado hoje para estimar a qualidade de proteínas de alimento destinado a consumo humano. A PDCAAS avalia a qualidade de proteínas de acordo com dois critérios: os requisitos de aminoácidos essenciais de seres humanos de acordo com as recomendações da FAO e a digestibilidade de proteínas. Desde 1989, a OMS e a FAO vêm aconselhando o uso deste método para determinar a qualidade de proteínas. É aceite que uma proteína que seja nutricionalmente perfeita tem de obter em este método uma pontuação de 1 (ou 100% dependendo da expressão do resultado). O método para cálculo da PDCAAS da composição de acordo com a invenção é detalhado nos exemplos do presente pedido.

[0023] O termo “atividade emulsificante” deve ser entendido como significando 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, P., 1995. A critique of some methods proposed for evaluating the emulsifying capacity and emulsion stabilizing performance of vegetable proteins. Ital. J. Food Sci., 1: 3.). De modo a quantificar a mesma, o requerente desenvolveu um teste que torna possível quantificar a mesma facilmente, rapidamente e reprodutivelmente. Este termo é também bem conhecido sob a terminologia “Concentração Micelar Crítica” ou “CMC”.

[0024] Os vários assuntos da invenção serão melhor entendidos na descrição detalhada da invenção que se segue.

[0025] A composição que é o assunto da presente invenção é uma composição de proteína de ervilha que compreende globulinas e albuminas.

[0026] Em tudo o que se segue, os termos “proteínas”, “globulinas” e “albuminas” denotam respectivamente proteínas, globulinas e albuminas extraídas somente da ervilha. Assim, proteínas, globulinas e albuminas extraídas de uma fonte vegetal sem ser ervilha ou de uma fonte animal não são englobadas por estes termos. As globulinas podem ser distinguidas das albuminas por vários métodos bem conhecidos dos peritos na técnica, em particular pela sua solubilidade em água, sendo as albuminas solúveis em água pura, ao passo que as globulinas são somente solúveis em água salgada. É também possível identificar as albuminas e globulinas presentes em uma mistura por eletroforese ou cromatografia.

[0027] O extrato de sólidos da composição de acordo com a invenção compreende pelo menos 80% em peso, preferencialmente de 80 a 99% em peso, mais preferencialmente de 85 a 98% em peso, de 90 a 97% em peso, de 92 a 95% em peso, de proteínas em relação ao peso do extrato de sólidos. Qualquer método de ensaio de referência para quantificar o nível de proteínas bem conhecido dos peritos na técnica pode ser usado. Preferencialmente, o nitrogênio total é avaliado (em %/bruto) e o resultado é multiplicado pelo coeficiente 6,25. Esta metodologia bem conhecida na área de proteínas vegetais é baseada na observação de que as proteínas contêm uma média de 16% de nitrogênio. Qualquer método de avaliação da matéria seca bem conhecido dos peritos na técnica pode ser também ser usado.

[0028] Adicionalmente, o extrato de sólidos da composição de acordo com a invenção tem uma razão de massas entre globulinas e albuminas de 65/35 a 85/15, preferencialmente de 70/30 a 82/18, mais preferencialmente de 75/25 a 80/20.

[0029] De acordo com uma modalidade particular, as albuminas contidas na composição de acordo com a invenção consistem essencialmente em albuminas do tipo PA1 e PA2 e lectinas. Assim, a percentagem em peso dos fatores antitrípticos em relação ao peso das proteínas da composição de acordo com a invenção é menor do que a percentagem em peso dos fatores antitrípticos em relação ao peso das proteínas na ervilha no estado natural. Preferencialmente, o extrato de sólidos da composição de acordo com a invenção tem um teor de fatores antitrípticos de 1 a 5 TIU/mg. O teor de fatores antitrípticos pode em particular ser medido de acordo com o método descrito abaixo.

[0030] As albuminas da composição de acordo com a invenção têm uma atividade emulsificante maior do que 600, preferencialmente maior do que 800, mais preferencialmente maior do que 1000 mL de óleo de milho por grama de albuminas.

[0031] 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 facilmente, rapidamente e reprodutivelmente. Este processo consiste em levar a cabo as seguintes etapas:

1. dispersão de 0,2 g da amostra de produto em 20 mL de água;

2. homogeneização da solução com um dispositivo Ultraturax IKA T25 durante 30 s a uma velocidade de 9500 rotações por minuto (rpm);

3. adição de 20 mL de óleo de milho vendido sob o nome Amphora pela empresa Cargill sob homogeneização nas mesmas condições que a etapa precedente 2;

4. centrifugação durante 5 minutos a 3100 g;

a. se for obtida uma boa emulsão, o teste é recomeçado na etapa 1, aumentando as quantidades de água e óleo de milho em 50%; b. se for obtida uma emulsão fraca, por exemplo uma separação de fases, o teste é recomeçado na etapa 1, reduzindo as quantidades de água e óleo de milho em 50%.

[0032] A quantidade máxima de óleo (Qmáx em mL) que pode ser emulsificada é assim determinada iterativamente.

[0033] A atividade emulsificante é, portanto, a quantidade máxima de óleo de milho que pode ser emulsificada por grama de produto.

[0034] Atividade emulsificante = (Qmáx/0,2)×100

[0035] As albuminas tendo uma atividade emulsificante maior do que 600 mL de óleo de milho por grama de albuminas podem em particular ser obtidas por aquecimento de uma fração de proteínas compreendendo albuminas como descrito na etapa d) do processo abaixo.

[0036] De acordo com uma modalidade particular, a composição de acordo com a invenção tem uma PDCAAS igual a 1 (ou 100% dependendo da expressão dos resultados). De fato, o baixo teor de fatores antitrípticos na composição de acordo com a invenção lhe dá boa digestibilidade. A razão de massas entre globulinas e albuminas na composição de acordo com a invenção contribui também para um bom equilíbrio de aminoácidos. A presença de albuminas torna possível em particular enriquecer a composição com aminoácidos contendo enxofre. Assim, a composição de acordo com a invenção tem excelente qualidade nutricional.

[0037] A composição de acordo com a invenção pode em particular ser obtida pelo processo para produção de uma composição de proteína de ervilha descrito abaixo.

[0038] O processo para produção de uma composição de proteína de ervilha que é o assunto da presente invenção compreende uma etapa a) em que as globulinas e as albuminas são extraídas da ervilha para se obter uma fração de proteínas.

[0039] De acordo com uma modalidade preferencial, na etapa a) as globulinas e as albuminas são extraídas da ervilha com um processo compreendendo as seguintes etapas: a-i) trituração das ervilhas; a-ii) introdução das ervilhas trituradas em uma solução aquosa de modo a se obter uma fase sólida A suspensa em uma fase líquida B; e a-iii) separação da fase líquida B, correspondendo à fração de proteínas, da fase sólida A.

[0040] Um tal processo é em particular descrito no pedido de patente EP1400537.

[0041] As ervilhas usadas na etapa a-i) podem ter previamente sofrido etapas bem conhecidas dos peritos na técnica, tais como por exemplo limpeza (remoção de partículas indesejadas, tais como pedras, insetos mortos, resíduos de solo, etc.) ou mesmo a remoção das fibras externas da ervilha (casca de celulose externa) por uma etapa bem conhecida chamado “descascamento”.

[0042] Na etapa a-i), as ervilhas podem ser trituradas na ausência de água (um processo conhecido como “trituração a seco”). De acordo com uma modalidade alternativa, as ervilhas podem ser trituradas na presença de água (um processo conhecido como “trituração a úmido”). Em este caso, a etapa a-ii) não é implementada uma vez que uma fase sólida A é diretamente obtida em suspensão em uma fase líquida B no final da etapa de trituração a úmido.

[0043] Na etapa a-ii), o pH da solução aquosa pode estar em particular entre 6,2 e 7 e a temperatura da solução aquosa pode estar em particular entre 5 e 20 °C.

[0044] A etapa a-iii) torna possível separar a fase líquida B da fase sólida A. A fase líquida B corresponde à fração de proteínas e é também chamada “fração solúvel”. Contém proteínas, em particular globulinas e albuminas, e também outros compostos que são solúveis na fase aquosa, em particular sais, aminoácidos e carboidratos. A fase sólida A contém por sua vez as fibras de ervilha e amido.

[0045] Preferencialmente, a fase líquida B e a fase sólida A são separadas por fracionamento. A separação por fracionamento pode em particular ser levada a cabo por meio de decantadores centrífugos ou hidrociclones.

[0046] O processo de acordo com a invenção compreende uma etapa b) em que as globulinas e as albuminas são separadas de modo a se obter uma fração enriquecida em globulina e uma fração enriquecida em albumina.

[0047] Os termos “fração enriquecida em globulina” e “fração enriquecida em albumina” se destinam a significar uma fração tendo uma percentagem em peso de globulinas, respectivamente de albuminas, em relação ao peso de proteínas na referida fração, que é maior do que a percentagem em peso de globulinas, respectivamente de albuminas, em relação ao peso de proteínas na ervilha no seu estado natural. O enriquecimento corresponde, portanto, à percentagem de aumento na proporção de globulinas, respectivamente de albuminas, entre a ervilha no seu estado natural e a fração enriquecida. Em particular, o enriquecimento da fração enriquecida é pelo menos 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% ou 50% em comparação com a ervilha no seu estado natural. O enriquecimento pode em particular ser obtido por purificação e/ou concentração das frações de proteínas de interesse em termos de globulinas e albuminas. Estas frações, dependendo do processo aplicado, podem estar na forma hidratada ou seca.

[0048] A etapa b) pode em particular ser levado a cabo por precipitação das proteínas no seu pH isoelétrico ou por separação por membranas, por exemplo por ultrafiltração.

[0049] De acordo com uma modalidade preferencial, na etapa b), as globulinas são separadas das albuminas com um processo compreendendo as seguintes etapas: b-i) floculação de globulinas da fração de proteínas de modo a se obter uma fase sólida C suspensa em uma fase líquida D; e b-ii) separação da fase líquida D, contendo as albuminas, da fase sólida C, contendo as globulinas.

[0050] Preferencialmente, na etapa b-i), a floculação das globulinas é levada a cabo levando o pH da fração de proteínas até ao pH isoelétrico das globulinas. Mais preferencialmente, o pH da fração de proteínas é ajustado até 4,5. A floculação das proteínas pode em particular ser levada a cabo por aquecimento da fração de proteínas a uma temperatura de 30 a 70 °C, em particular durante 5 a 30 minutos, mais particularmente entre 10 e 30 minutos.

[0051] Na etapa b-ii), a fase sólida C (também chamada “floco”) é preferencialmente separada da fase líquida D por centrifugação. A fase sólida C corresponde à fração enriquecida em globulina e compreende as globulinas. A fase líquida D corresponde à fração enriquecida em albumina e compreende as albuminas e também outros compostos que são solúveis na fase aquosa, em particular sais, aminoácidos e carboidratos.

[0052] O processo de acordo com a invenção compreende uma etapa c) em que o teor de fatores antitrípticos na fração enriquecida em albumina é reduzido de modo a se obter uma fração enriquecida em albumina tratada.

[0053] De acordo com uma modalidade preferencial, na etapa c), a fração enriquecida em albumina tratada tem um teor de fatores antitrípticos no extrato de sólidos de 20 a 80 TIU/mg, preferencialmente 30 a 50 TIU/mg.

[0054] Preferencialmente, na etapa c), o teor de fatores antitrípticos na fração enriquecida em albumina é reduzido com um processo compreendendo as seguintes etapas: c-i) levar a cabo de uma microfiltração ou uma centrifugação da fração enriquecida em albumina de modo a se obter um permeado de microfiltração ou um sobrenadante de centrifugação; e c-ii) levar a cabo de uma ultrafiltração do referido permeado de microfiltração ou do referido sobrenadante de centrifugação de modo a se obter um retentado de ultrafiltração, correspondendo à fração enriquecida em albumina tratada.

[0055] A microfiltração da etapa c-i) resulta em um permeado de microfiltração e em um retentado de microfiltração. É o permeado que é depois tratado na etapa de ultrafiltração subsequente c-ii). A centrifugação da etapa c- i) resulta por sua vez em um sobrenadante de centrifugação e em um sedimento de centrifugação. É o sobrenadante que é depois tratado na etapa de ultrafiltração subsequente c-ii).

[0056] Quando a etapa c-i) é uma microfiltração é preferencialmente uma microfiltração em membranas tangenciais. Mais particularmente, a microfiltração tangencial é preferencialmente levada a cabo com uma membrana cerâmica tendo uma porosidade de 0,01 μm a 1 μm, preferencialmente de 0,05 μm a 0,5 μm.

[0057] A etapa de ultrafiltração c-ii) é levada a cabo no permeado de microfiltração ou no sobrenadante de centrifugação. Torna possível obter por um lado um retentado de ultrafiltração rico em albumina e, por outro lado, um permeado rico em sais, aminoácidos e carboidratos. Mais particularmente é recomendado levar a cabo a ultrafiltração usando uma membrana tendo um limiar de exclusão de entre 0,1 e 0,5 μm, sendo a pressão transmembranar mantida abaixo de 4 bar.

[0058] O processo de acordo com a invenção compreende uma etapa d) em que a fração enriquecida em albumina tratada é sujeita a um ajuste de pH e depois a aquecimento para se obter uma fração enriquecida em albumina termizada. Esta etapa torna possível em particular obter albuminas tendo uma atividade emulsificante maior do que 600 mL de óleo de milho por grama de albuminas.

[0059] De acordo com uma modalidade preferencial, na etapa d), o pH da fração enriquecida em albumina tratada é ajustado até um valor entre 6 e 8, preferencialmente entre 6,5 e 7,5. O pH da fração enriquecida em albumina tratada pode em particular ser ajustado por adição de uma base escolhida de hidróxido de sódio, hidróxido de potássio ou amônia aquosa, preferencialmente hidróxido de sódio. Deve ser notado que o uso de carbonato é para ser evitado uma vez que tem uma ação prejudicial no sabor da fração de albumina obtida.

[0060] O aquecimento da fração enriquecida em albumina tratada após ajuste de pH pode em particular ser aquecimento UHT, isto é, aquecimento a uma temperatura muito elevada durante um curto tempo. De acordo com uma modalidade preferencial, na etapa d), a fração enriquecida em albumina tratada é aquecida a uma temperatura entre 130 ºC e 150 ºC, preferencialmente 140 ºC, durante um período de entre 5 e 15 segundos, preferencialmente 10 segundos.

[0061] O processo de acordo com a invenção compreende uma etapa e) em que a fração enriquecida em globulina e a fração enriquecida em albumina termizada são misturadas de modo que o extrato de sólidos da mistura tenha uma razão de massas entre globulinas e albuminas de 65/35 a 85/15, preferencialmente de 70/30 a 82/18, mais preferencialmente de 75/25 a 80/20.

[0062] A fração enriquecida em globulina e a fração enriquecida em albumina termizada são misturadas em um ambiente úmido e a referida mistura é depois seca. A mistura em um ambiente úmido pode em particular ser levada a cabo em qualquer recipiente adequado para este propósito, preferencialmente equipado com um sistema de agitação adequado, tal como um eixo móvel equipado com lâminas ou turbinas. Após obtenção de uma mistura homogênea, esta última é seca usando técnicas bem conhecidas dos peritos na técnica, tais como secagem por pulverização, preferencialmente secagem por pulverização em “múltiplas etapas” ou, então, liofilização.

[0063] O processo de acordo com a invenção pode também compreender uma ou mais etapas opcionais antes de e/ou após uma das etapas a), b), c), d) ou e). De acordo com uma modalidade particular, o processo de acordo com a invenção pode compreender uma etapa de hidrólise enzimática da fração de proteínas enriquecida em globulina e/ou da fração de proteínas enriquecida em albumina tratada, entre a etapa c) e a etapa e). O tipo de enzima usado na reação de hidrólise enzimática é preferencialmente uma enzima do grupo das proteases.

[0064] Sem estar limitado por qualquer teoria, o requerente se apercebeu de que é a escolha de uma fração rica em albumina que é particular na medida em que a sua atividade emulsificante é maior do que 600 mL de óleo por grama de proteínas, preferencialmente maior do que 800 mL de óleo por grama de proteínas, ainda mais preferencialmente maior do que 1000 mL de óleo por grama de proteínas depois da sua mistura a úmido com uma fração rica em globulina seguida por secagem da solução assim obtida, preferencialmente por secagem por pulverização o que torna possível obter as propriedades únicas da composição que é o assunto da presente invenção.

[0065] Um assunto da presente invenção é também o uso da composição de proteína de ervilha de acordo com a invenção em uma composição alimentar ou farmacêutica.

[0066] De fato, devido à sua excelente qualidade nutricional e baixa alergenicidade, uma tal composição de proteína de ervilha é de interesse definitivo em muitas aplicações industriais, em particular na indústria de processamento de alimentos ou farmacêutica e em ração animal.

[0067] A composição alimentar é entendida como significando uma composição destinada à alimentação de seres humanos ou animais. O termo composição alimentar engloba gêneros alimentares e suplementos alimentares. A composição farmacêutica é entendida como significando uma composição destinada a um uso terapêutico.

[0068] Os exemplos que se seguem tornam possível melhor ilustrar o pedido sem, no entanto, limitar o seu escopo. Exemplo 1: Produção de farinha de ervilha e frações enriquecidas respectivamente com globulinas de ervilha e albuminas de ervilha

[0069] Farinha de ervilha é inicialmente preparada por trituração de ervilhas forrageiras em vagem em um moinho de martelos Alpine equipado com uma grelha de 100 μm. Esta farinha será chamada “farinha de ervilha”.

[0070] 300 kg de farinha de ervilha contendo 87% em peso de matéria seca são depois embebidos em água à concentração final de 25% em peso de matéria seca (DM), a um pH de 6,5. 1044 kg de suspensão de farinha contendo 25% em peso de DM (portanto 261 kg de farinha seca) são depois introduzidos com 500 kg de água em uma bateria de hidrociclones composta por 14 etapas. É alimentada com a suspensão de farinha na etapa Nº. 5. Esta separação leva à obtenção de uma fase leve que corresponde ao produto da etapa Nº 1. Consiste em uma mistura de proteínas, fibras e matéria solúvel. Esta fase leve à saída do hidrociclone contém como uma mistura (142 kg de DM no total: fibras (aproximadamente 14,8% em peso, i.e., 21 kg de DM), proteínas (aproximadamente 42,8% em peso, i.e., 60,8 kg de DM) e matéria solúvel (aproximadamente 42,4% em peso, i.e., 60,2 kg de DM). Esta fração tem um teor de DM de 11,4% em peso. As fibras são separadas em decantadores centrífugos do tipo Westfalia usados em uma unidade de processamento de amido de batata industrial. A fase leve à 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 a 20% em peso de DM. É notado que virtualmente todas as fibras são de fato encontradas em esta fração. Quanto à fração de proteínas e matéria solúvel contém 1142 kg de uma mistura em solução de matéria solúvel e proteínas (fração contendo 6% em peso de DM). As proteínas são floculadas no seu ponto isoelétrico por ajuste da fase leve à saída do decantador centrífugo até um pH de 4,5 e aquecimento a 50 °C. As proteínas assim floculadas são deixadas durante 10 minutos em um tanque de maturação. Após precipitação das proteínas é levada a cabo decantação centrífuga, que torna possível recuperar sedimento contendo 56 kg de proteínas (86% de Nx6,25 em uma base seca) contendo 20% em peso de DM e um sobrenadante contendo, inter alia, a fração de proteínas contendo as albuminas. Este sedimento corresponde à fração de proteínas enriquecida em globulinas e será referida como “fração enriquecida em globulina”. O sobrenadante corresponde à fração de proteínas enriquecida em albuminas e será referida como “fração enriquecida em albumina”.

[0071] A fração enriquecida em albumina é depois refinada. Seu pH é ajustado até 7,0 por adição de hidróxido de sódio a 50%. A temperatura da suspensão assim obtida foi levada até 70 °C. A solução é bombeada através de uma unidade de microfiltração equipada com membranas cerâmicas do tipo Inside Ceram® tendo um limiar de exclusão de 0,14 µm (19 canais de 4,5 mm). Ao longo da filtração, a temperatura é regulada a 60 °C e a pressão transmembranar é mantida a um valor entre 0,4 e 0,6 bar. 707 litros de permeado de microfiltração e 1768 litros de retentado de microfiltração são assim recuperados. 550 litros de permeado 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 tendo um limiar de exclusão de 15 KDa (7 canais de 6 mm). Ao longo da filtração, a temperatura é regulada a 60 °C e a pressão transmembranar é mantida a um valor entre 1 e 3 bar. 467 litros de permeado de ultrafiltração e 33 litros de retentado contendo 75% em peso de proteínas a 7,2% em peso de DM são assim recuperados. Este retentado de ultrafiltração corresponde à fração de proteína tratada enriquecida em albuminas e será referida como “fração enriquecida em albumina tratada”.

[0072] O pH da fração enriquecida em albumina tratada é depois ajustado, com agitação, até pH 6,8, por adição de hidróxido de sódio concentrado a 50%. Um tratamento térmico UHT é depois aplicado por passagem da fração enriquecida em albumina tratada sobre uma zona Vomatec, a uma temperatura de 140 °C durante um tempo de contato de cerca de dez segundos, depois por evaporação brusca sob vácuo a aproximadamente 90 °C. O produto final será referido como “fração enriquecida em albumina termizada”. Exemplo 2: Produção de composições de proteína de ervilha de acordo com a invenção

[0073] É usado um tanque de aço inoxidável equipado com um agitador motorizado. 1,89 kg de “fração enriquecida em globulina” e 2 kg de “fração enriquecida em albumina termizada” são introduzidos em este tanque. Esta mistura torna possível obter uma razão expressa como percentagem relativa de matéria seca entre a “fração enriquecida em globulina” e a “fração enriquecida em albumina termizada” de 75/25. O agitador motorizado é depois iniciado e o produto é homogeneizado durante 15 a 30 minutos. A mistura é depois enviada para uma torre de secagem por pulverização de etapa única para ser seca. Um pó contendo 95% em peso de DM é assim recuperado. O produto será referido como “composição de proteína de ervilha 75/25”.

[0074] O tanque de aço inoxidável prévio equipado com um agitador motorizado é novamente usado. 2,5 kg de “fração enriquecida em globulina” e 2 kg de “fração enriquecida em albumina termizada” são introduzidos em este tanque. Esta mistura torna possível obter uma razão expressa como percentagem relativa de matéria seca entre a “fração enriquecida em globulina” e a “fração enriquecida em albumina termizada” de 80/20. O agitador motorizado é depois iniciado e o produto é homogeneizado durante 15 a 30 minutos. A mistura é depois enviada para uma torre de secagem por pulverização de etapa única para ser seca. Um pó contendo 96% em peso de DM é assim recuperado. O produto será referido como “composição de proteína de ervilha 80/20”. Exemplo 2a: Produção de composições de proteína de ervilha fora da invenção, usando “frações enriquecidas em albumina tratadas”

[0075] É usado um tanque de aço inoxidável equipado com um agitador motorizado. 1,89 kg de “fração enriquecida em globulina” e 2 kg de “fração enriquecida em albumina tratada” são introduzidos em este tanque. Como descrito acima no exemplo 2, esta fração não é neutralizada a 6,8 e não sofre tratamento UHT. Esta mistura torna possível obter uma razão expressa como percentagem relativa de matéria seca entre a “fração enriquecida em globulina”

e a “fração enriquecida em albumina tratada” de 75/25. O agitador motorizado é depois iniciado e o produto é homogeneizado durante 15 a 30 minutos. A mistura é depois enviada para uma torre de secagem por pulverização de etapa única para ser seca. Um pó contendo 95% em peso de DM é assim recuperado. O produto será referido como “composição de proteína de ervilha 75/25”. Exemplo 3: Metodologia para cálculo da digestibilidade e PDCAAS

[0076] A medição da digestibilidade de proteínas em ratos é descrita no seguinte artigo da FAO: “Protein Quality Evaluation. Report of a Joint FAO/WHO Expert Consultation. Roma, Itália”.

[0077] Para isto, a ração experimental é composta por 10% em peso das proteínas a serem testadas, 1% em peso de uma mistura de vitaminas AIN93, 3,5% em peso de uma mistura mineral AIN93, 0,2% em peso de bitartarato de colina, 5% em peso de celulose, 10% em peso de óleo de milho. A ração é constituída até 100% com amido de milho.

[0078] Esta mesma ração não contendo proteína será usada como um controle para o teste. Para isto, as proteínas serão substituídas por amido de milho.

[0079] Os ratos Sprague-Dawley em crescimento (peso entre 50 e 70 g no início do teste) serão alojados individualmente em gaiolas de metabolismo a uma temperatura entre 18 e 24 °C e uma umidade de entre 40 e 70%. Os ratos serão alimentados com uma ração padrão pelo menos 2 dias antes do início do teste. São depois alimentados com as dietas experimentais durante um mínimo de 9 dias consistindo em um primeiro período de aclimatização às dietas de 4 dias seguido por um período de 5 dias de coleta de fezes. A água é dada ad libitum durante a duração do estudo. As fezes assim coletadas diariamente são pesadas, liofilizadas durante 24 horas e trituradas. A medição do nitrogênio contido na ração e nas fezes permitirá que a digestibilidade de proteínas seja calculada. O método de medição usado é o método de Kjeldahl.

[0080] O nitrogênio ingerido e o nitrogênio excretado são obtidos por multiplicação da ingestão de ração ou o peso das fezes pelos respectivos níveis de nitrogênio. O nível de nitrogênio basal é obtido por medição do nitrogênio fecal de animais alimentados com a dieta que não contém proteína.

[0081] A digestibilidade de proteínas é obtida da seguinte forma: Digestibilidade = [Nitrogênio ingerido - (Nitrogênio fecal - Nitrogênio basal)]/Nitrogênio ingerido × 100 O aminograma ou perfil de aminoácidos totais é estabelecido usando o método oficial NF EN ISO13903: 2005.

[0082] A pontuação de aminoácidos é determinado como sendo o aminoácido essencial limitante no que diz respeito ao perfil de referência determinado em adultos. Para obtê-lo, a seguinte razão tem de ser calculada: [mg do aminoácido contido em 1 g da proteína de teste]/[mg do aminoácido do perfil de referência]. O menor valor representa a pontuação de aminoácidos.

[0083] A PDCAAS (Pontuação de aminoácidos corrigida pela digestibilidade de proteínas) é obtida por multiplicação desta pontuação de aminoácidos limitante pela digestibilidade de proteínas determinada em ratos.

[0084] O perfil de referência em adultos é descrito pela FAO no seu artigo: “Protein and amino acid requirements in human nutrition. Report of a joint WHO/FAO/UNU expert consultation”. Genebra, Suíça. 2007”. Aminoácido essencial g/g de proteína Histidina 15 Isoleucina 30 Leucina 59 Lisina 45

Metionina 16 Cisteína 6 Metionina + Cisteína 22 Fenilalanina + Tirosina 30 Treonina 23 Triptofano 6 Valina 39 Exemplo 4: Metodologia para medição do teor de fatores antitrípticos

[0085] O método para medição do teor de fatores antitrípticos consiste na extração dos inibidores de tripsina com hidróxido de sódio. Volumes crescentes da amostra diluída são colocados em contato com um excesso de tripsina na presença de p-nitroanilida de N-alfa-benzoil-DL-arginina (BAPNA) que será depois hidrolisada na forma de p-nitroanilina, um composto que absorve a 410 nm. Após bloqueio da reação com ácido acético, o aumento na coloração é medido com um espectrofotômetro a 410 nm. O teor de inibidores é depois calculado a partir da taxa de diminuição na coloração. Uma unidade de tripsina é arbitrariamente definida como a quantidade de enzima requerida para causar um aumento de 0,01 unidades de absorvância a 410 nm por 10 mL de mistura reacional nas condições do método AOCS Ba 12-75. O teor de fatores antitrípticos é expresso em unidades de inibição de tripsina por mg de amostra a ser testada (TIU/mg). Exemplo 5: Comparação das várias frações

[0086] A tabela abaixo resume as análises da PDCAAS (de acordo com o exemplo 3), do teor de fatores antitrípticos (de acordo com o exemplo 4) e da capacidade emulsificante (de acordo com o método explicado na descrição).

Capacidade teor de emulsificante fatores Referência Digestibilidade PDCAAS (em mL de óleo antitrípticos por g de (TIU/mg) proteínas) Farinha de ervilha Não feito 77,3 0,63 Fração enriquecida 3 97,3 0,93 em globulina Fração enriquecida 500 em albumina 41 96,9 0,56 tratada Fração enriquecida 1300 Não em albumina 9,8 97,1 feita termizada composição de 400 proteína de ervilha 4 97,0 1 75/25 de acordo com a invenção composição de 450 proteína de ervilha 5 7,2 1 80/20 de acordo com a invenção composições de 100 proteína de ervilha fora da invenção, usando “frações enriquecidas em albumina tratadas”

[0087] Estes exemplos demonstram claramente a concentração de fatores antitrípticos na fração enriquecida em albumina, que confirma, portanto, o ensinamento geral da área técnica indicando que estas frações de baixo peso molecular e hidrossolúveis são ricas em fatores antitrípticos. Os peritos na técnica teriam, portanto, sido dissuadidos de reusar esta fração com a intenção de melhorar a PDCAAS da fração enriquecida em globulina. Teriam ao invés escolhido usar fontes complementares tais como proteínas de trigo como ensinado na técnica anterior. O requerente foi além deste ensinamento e desenvolveu uma solução tornando possível obter uma proteína cuja PDCAAS é igual a 1 com base meramente em frações de proteínas derivadas de ervilha. Exemplo 8: Produção de uma bebida do tipo “Pronta para Beber”

[0088] As várias composições são comparadas em virtude do seu uso na formulação de bebidas referida como “Pronta para Beber”. Os vários componentes são resumidos na seguinte tabela: Controle Controle Invenção Invenção Fora da de leite a de isolado 1 2 invenção 100% convencio nal Água 60 Maltodextrina 18,74 18,34 18,51 18,51 18,51 ® GLUCIDEX IT19 (ROQUETTE) proteína de leite 10,8 5,53 5,53 5,53 5,53 MPI Prodiet 85b isolado de 0 5,67 0 0 0 ervilha Nutralys S85F composição de 0 0 5,5 0 0 proteína de ervilha 75/25 de acordo com a invenção composição de 0 0 0 5,5 0 proteína de ervilha 80/20 de acordo com a invenção Composições de 0 0 0 0 5,5 proteína de ervilha fora da invenção,

usando “frações enriquecidas em albumina tratadas” óleo de colza 3,78 Sacarose 3,4 óleo de girassol 2,52 lecitina de soja 0,4 aroma de 0,36 baunilha

[0089] O processo para produção de bebidas é o seguinte: Mistura a seco dos pós (proteínas, maltodextrinas e sacarose), Aquecimento da água até 50 °C, adição dos pós, dispersão com um agitador Silverson durante 30 min a 50 °C, 3500 rpm, adição de aroma de baunilha, Mistura e fusão separada da lecitina de soja e do óleo a 50°C, Após 30 min, adição da mistura de lecitina/óleo à solução aquosa, mistura com agitação vigorosa durante 5 min a 10 000 rpm, Aquecimento a 75 °C Homogeneização de duas etapas a 200 bar Resfriamento e armazenamento a 4 °C.

[0090] De modo a quantificar a qualidade da emulsão nas bebidas, o tamanho das partículas é medido usando um Particle Size Analyser 3000 da empresa Malvern. Dmoda representa o tamanho médio das partículas emulsificadas. em Controle Controle de Invenção Invenção Fora da mícrons de leite isolado 1 2 invenção a 100% convencional D10 0,186 0,565 0,203 3,61 D50 0,546 43,1 0,482 9,34 D90 1,66 105 6,2 103 D moda 0,577 69,1 0,444 6,19 D 4,3 3,48 47,9 3,08 35,1

[0091] Somente as bebidas produzidas com a invenção tornam possível obter partículas que são tão bem emulsificadas como com o controle de leite a 100% de referência.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição de proteína de ervilha compreendendo globulinas e albuminas, caracterizada pelo fato de que o extrato de sólidos da composição: compreende pelo menos 80% em peso, preferencialmente de 80 a 99% em peso, mais preferencialmente de 85 a 98% em peso, de 90 a 97% em peso, de 92 a 95% em peso de proteínas em relação ao peso do extrato de sólidos; tem uma razão de massas entre globulinas e albuminas de 65/35 a 85/15, preferencialmente de 70/30 a 82/18, mais preferencialmente de 75/25 a 80/20.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o extrato de sólidos da composição tem um teor de fatores antitrípticos de 1 a 5 TIU/mg.

3. Composição de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que as albuminas têm uma atividade emulsificante maior do que 600, preferencialmente maior do que 800, mais preferencialmente maior do que 1000 mL de óleo de milho por grama de albuminas.

4. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que tem uma PDCAAS igual a 1.

5. Processo para produção de uma composição de proteína de ervilha, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: a) extração das globulinas e albuminas da ervilha de modo a se obter uma fração de proteínas; b) separação das globulinas das albuminas de modo a se obter uma fração enriquecida em globulina e uma fração enriquecida em albumina; c) redução do teor de fatores antitrípticos na fração enriquecida em albumina de modo a se obter uma fração enriquecida em albumina tratada; d) ajuste do pH, depois aquecimento da fração enriquecida em albumina tratada de modo a se obter uma fração enriquecida em albumina termizada;

e) mistura da fração enriquecida em globulina e da fração enriquecida em albumina termizada de modo que o extrato de sólidos da mistura tenha uma razão de massas entre globulinas e albuminas de 65/35 a 85/15, preferencialmente 70/30 a 82/18, mais preferencialmente de 75/25 a 80/20.

6. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que na etapa b) as globulinas são separadas das albuminas com um processo compreendendo as seguintes etapas: b-i) floculação de globulinas da fração de proteínas de modo a se obter uma fase sólida C suspensa em uma fase líquida D; e b-ii) separação da fase líquida D, contendo as albuminas, da fase sólida C, contendo as globulinas.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que na etapa c) a fração enriquecida em albumina tratada tem um teor de fatores antitrípticos no extrato de sólidos de 20 a 80 TIU/mg, preferencialmente 30 a 50 TIU/mg.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo fato de que na etapa d) o pH é ajustado até um valor entre 6,5 e 7,5.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 8, caracterizado pelo fato de que na etapa d) a fração enriquecida em albumina tratada é aquecida a uma temperatura entre 130 °C e 150 °C, preferencialmente 140 °C, durante um período de entre 5 e 15 segundos, preferencialmente 10 segundos.

10. Uso da composição de proteína de ervilha definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de ser em uma composição alimentar ou farmacêutica.