BR112021008192A2 - processo para a produção de um produto à base de plantas - Google Patents
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Abstract
A presente invenção refere-se a um
processo para produzir um produto à base de plantas, que compreende
misturar vegetais, leguminosas e/ou cereais e, opcionalmente, um extrato
vegetal, preparar um agente de ligação através da mistura de fibra
dietária e proteína, misturar os vegetais, leguminosas e/ou cereais e o
agente de ligação e, opcionalmente, extrato vegetal, e moldar em um
formato. Um produto à base de plantas obtido pelo processo da invenção
também é fornecido.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCES- SO PARA A PRODUÇÃO DE UM PRODUTO À BASE DE PLANTAS".
[0001] Quase todos os produtos vegetarianos à base de plantas disponíveis comercialmente, como hambúrgueres vegetais, bifes, em- panados, almôndegas ou similares, atualmente usam clara de ovo, enquanto opções veganas usam metilcelulose, blendas de gomas ou outros aditivos para obter propriedades de ligação ótimas.
[0002] A metilcelulose (MC) é o derivado mais simples de celulose. Os grupos metila (-CH3) substituem as hidroxilas de ocorrência natu- ral nas posições C-2, C-3 e/ou C-6 das unidades de D-glicose anidro da celulose. Tipicamente, a MC comercial é produzida através do tra- tamento alcalino (NaOH) que induz o inchamento das fibras celulósi- cas para formar uma celulose alcalina que reagiria, então, com um agente eterificante como clorometano, iodometano ou sulfato de dime- tila. Cetona, tolueno ou isopropanol podem também, às vezes, ser adi- cionado após a adição do agente eterificante para ajustar o grau final de metilação. Como resultado, a MC tem propriedades antfifílicas e apresenta um comportamento térmico exclusivo que não é encontrado em estruturas de polissacarídeo de ocorrência natural, isto é, a MC gelifica mediante aquecimento.
[0003] A gelificação é um processo de duas etapas no qual uma primeira etapa é principalmente acionada pelas interações hidrofóbicas entre resíduos altamente metilados e, então, uma segunda etapa em que uma separação de fases ocorre a T > 60 ºC com a formação de um material resistente e turvo, semelhante a sólido. Esse comporta- mento de gelificação por aquecimento da MC é responsável pelo de- sempenho distinto no cozimento de hambúrgueres crus, que exigem retenção de formato após o cozimento. Ele é similar ao desempenho de um aglutinante de clara de ovo.
[0004] Entretanto, os consumidores estão se tornando cada vez mais preocupados com ingredientes indesejáveis quimicamente modi- ficados em seus produtos. As soluções existentes para a substituição de MC envolvem o uso de outros aditivos em combinação com outros ingredientes para a obtenção da funcionalidade desejada. Alguns des- ses aditivos também sofrem modificação química durante a fabricação para se obter a funcionalidade desejada.
[0005] Os aglutinantes à base de carboidrato podem ser à base de géis de alginato de cálcio. Para se obter a gelificação, é necessário que haja uma liberação lenta de ácido (a partir de glucono-delta- lactona, ácido cítrico, ácido láctico) a fim de liberar íons de cálcio que são reticulados com alginato para formar o gel. Esse processo é bas- tante complexo de ser usado na aplicação e a funcionalidade é limita- da a géis fortes e firmes, portanto aplicáveis apenas para produtos ve- getais específicos.
[0006] O uso de aglutinantes à base de amido tem um efeito pre- judicial sobre a textura, levando a produtos com uma percepção sen- sorial polposa que também se esfarela quando cozida. Além disso, amidos e farinhas são carboidratos com alto índice glicêmico, que po- dem não ser desejados ou recomendados para populações especiífi- cas de consumidores (por exemplo, diabéticos ou pessoas que dese- jam limitar o teor de carboidratos).
[0007] Quase todos os produtos à base de plantas no mercado compreendem um aditivo como parte da solução de agente de ligação.
[0008] Devido a todas essas deficiências, não há, atualmente, mui- tos produtos veganos à base de plantas que sejam aceitáveis para os consumidores em termos de atributos texturais ótimos e de uma lista de ingredientes naturais com "rótulos mais limpos", isto é, isentos de ingredientes tóxicos e nocivos.
[0009] Há uma clara necessidade de um agente ligação natural à base de plantas, de "rótulo limpo" como um análogo de clara de ovo e MC com propriedades funcionais melhoradas.
[0010] A presente invenção refere-se a produtos à base de plan- tas que têm um agente ligante natural à base de plantas, de rótulo lim- po como um substituto de clara de ovo metilcelulose e seus derivados (por exemplo, hidroxipropilmetilcelulose) em aplicações alimentícias.
[0011] Os inventores do presente pedido descobriram surpreen- dentemente uma combinação de fibras e proteínas que, quando mistu- radas sob condições específicas em um produto à base de plantas produz um aglutinante ou agente de ligação que tem propriedades funcionais similares a clara de ovo e metilcelulose. As propriedades funcionais se referem à ligação do produto à base de plantas em con- dições de temperatura ambiente ou fria (antes do cozimento), permi- tindo, assim, moldagem e retenção de formato ótimas durante o arma- zenamento e sem esfarelamento no cozimento devido à formação de um gel firme.
[0012] A textura do produto é aprimorada em relação a aglutinan- tes alternativos, como hidrocoloides (por exemplo, alginato, ágar, go- ma konjac), que tendem a fornecer uma sensação bucal gomosa e amidos que são percebidos como uma papa mole e dão a sensação de não cozidos. Além disso, isso evita o uso de amido, o que leva à formação de uma crosta indesejável.
[0013] Além disso, a combinação de fibras e proteínas, quando usada como um agente de ligação, não apresenta vazamento de água durante o armazenamento do produto à base de plantas no frio. Em comparação com os hambúrgueres com agentes de ligação que com- preendem metilcelulose ou outros hidrocoloides, nenhum vazamento de água foi observado após um período de armazenamento de 2 se- manas. Isto se deve ao fato de que as fibras também compreendem uma fração insolúvel que pode ligar água por meio capilar, portanto, a capacidade de retenção de água é mais alta em comparação com os hidrocoloides que se comportam como um fundido de polímero puro.
[0014] A presente invenção se refere, de modo geral, a um pro- cesso para produzir um produto à base de plantas, que compreende misturar vegetais, leguminosas e/ou cereais e fibra dietária, proteína e, opcionalmente, extrato vegetal.
[0015] A presente invenção se refere adicionalmente a um proces- so para produzir um produto à base de plantas, que compreende mis- turar vegetais, leguminosas e/ou cereais e, opcionalmente, um extrato vegetal, preparar um agente de ligação através da mistura de fibra die- tária e proteína, misturar os vegetais, leguminosas e/ou cereais e o agente de ligação e, opcionalmente, o extrato vegetal, e moldar em um formato.
[0016] A presente invenção se refere adicionalmente a um proces- so para produzir um produto à base de planta, que compreende: a. Opcionalmente, hidratar um extrato vegetal, de preferên- cia, mediante mistura com água; b. Preparar um agente de ligação pela mistura de fibra die- tária, e proteína vegetal; c. Misturar o agente de ligação e, opcionalmente, o extrato vegetal, com vegetais, leguminosas e/ou cereais; e d. Moldar em um formato.
e. Cozinhar e congelar
[0017] Em particular, a presente invenção se refere a um processo para produzir um produto à base de planta, que compreende a. Misturar 0%, em peso, a 20%, em peso, de extrato vege- tal com água; b. Preparar um agente de ligação através da mistura de 0,1% em peso a 10% em peso de fibra dietária e 0,3% em peso a 10%
em peso de proteína vegetal; c. Opcionalmente, adicionar flavorizante, gordura ou óleo e colorantes; d. Misturar o agente de ligação e o opcionalmente o extrato vegetal hidratado com vegetais, leguminosas e/ou cereais; e. Moldar em um formato; e f. Cozinhar e congelar.
[0018] Em uma modalidade, 10% em peso a 95% em peso ou 20% em peso a 95% em peso ou 40% em peso a 95% em peso ou 45% em peso a 95% em peso ou 45% em peso a 85% em peso ou 50% em peso a 80% em peso ou 55% em peso a 75% em peso ou 60% em peso a 75% em peso, 64% em peso a 67% em peso ou cerca de 65% em peso de vegetais, leguminosas e/ou cereais são mistura- dos.
[0019] Em uma modalidade, os vegetais, leguminosas e/ou cereais são substituídos por frutas, tubérculos, cereais, sementes, sementes oleaginosas e/ou nozes.
[0020] Em uma modalidade, 0,5% em peso a 20% em peso, de extrato vegetal são misturados com água, de preferência cerca de 2% em peso a 15% em peso de extrato vegetal, com mais preferência cer- ca de 4,5% em peso.
[0021] Em uma modalidade, o extrato vegetal é derivado de legu- minosas, cereais ou sementes oleaginosas.
[0022] Em uma modalidade, o extrato vegetal é derivado de soja, ervilha, trigo ou girassol.
[0023] Em uma modalidade, o extrato vegetal é proteína texturiza- da produzida, de preferência, por extrusão.
[0024] Em uma modalidade, o extrato vegetal é derivado de soja ou ervilha, de preferência soja texturizada ou ervilha texturizada, de preferência produzido por extrusão.
[0025] Em uma modalidade, a fibra dietária a 5% em peso em so- lução aquosa a 20 ºC apresenta as seguintes propriedades viscoelás- ticas: 1) comportamento de afinamento por cisalhamento com viscosi- dade sob taxa de cisalhamento zero acima de 8 Pa.s e 2) G' (módulo de armazenamento) maior que 65 Pa e G" (módulo de perda) menor que 25 Pa em uma frequência de 1 Hz.
[0026] Em uma modalidade, cerca de 0,5%, em peso, a cerca de 46%, em peso, de fibra dietária são misturados, de preferência, cerca de 1 a 5%, em peso, de fibra são misturados.
[0027] Em uma modalidade, não menos que 30%, em peso, da fibra dietária é solúvel, de preferência, 50%, em peso, a 70%, em pe- so, da fibra dietária é solúvel, de preferência, cerca de 60%, em peso, da fibra dietária é solúvel.
[0028] Em uma modalidade, não menos que 20%, em peso, da fibra solúvel é polissacarídeo péctico, de preferência não menos que 40%.
[0029] Em uma modalidade, a fibra dietária é derivada de tubércu- los, por exemplo, batata, mandioca, inhame ou batata-doce.
[0030] Em uma modalidade, a fibra dietária é derivada de vegetais, por exemplo, cenoura, abóbora ou abóbora.
[0031] Em uma modalidade, a fibra dietária é derivada de fruta, por exemplo fruta cítrica.
[0032] Em uma modalidade, a fibra dietária é derivada de legumi- nosas, por exemplo, grãos de leguminosas.
[0033] Em uma modalidade, a fibra dietária é derivada de semen- tes oleaginosas, por exemplo, linhaça.
[0034] A fibra dietária pode ser derivada de batata, maçã, planta- go, feno-grego, grão-de-bico, cenoura, linhaça ou fruta cítrica.
[0035] Em uma modalidade, a fibra dietária é derivada de batata, feno-grego, cítricos ou plantago.
[0036] Em uma modalidade, a fibra dietária compreende fibra de batata. Em uma modalidade, a fibra é derivada de batata e plantago, por exemplo, fibra Hi 115.
[0037] Em uma modalidade, cerca de 0,5%, em peso, a cerca de 10%, em peso, de proteína vegetal é misturado ou misturado a seco.
[0038] Em uma modalidade, cerca de 0,5%, em peso, a cerca de 6%, em peso, de proteína vegetal são misturados ou misturados a se- Co.
[0039] Em uma modalidade, cerca de 1%, em peso, a cerca de 5%, em peso, de proteína vegetal são misturados ou misturados a se- Co.
[0040] Em uma modalidade, a proteína vegetal gelifica mediante aquecimento a uma temperatura igual ou maior que 50 ºC. A pessoa versada na técnica saberá que a concentração mínima de gelificação de uma proteína depende do pH, da força iônica e da cinética de aquecimento.
[0041] Por exemplo, uma proteína de batata aquecida por cerca de minutos a 70 ºC pode gelificar a 3% em pH 7, enquanto na presen- ça de 10 mM de NaCl, a mesma proteína também pode gelificar em concentração de 2% sob as mesmas condições.
[0042] Em uma modalidade, a proteína vegetal é ao menos parci- almente nativa.
[0043] Em uma modalidade, a proteína vegetal é proteína de bata- ta.
[0044] Em uma modalidade, o produto à base de plantas é um hambúrguer, um bife, empanado ou uma almôndega vegetal.
[0045] Em uma modalidade, o produto à base de carne é substan- cialmente isento de hidrocoloides.
[0046] Em uma modalidade, o produto à base de plantas é subs- tancialmente isento de amidos modificados.
[0047] Em uma modalidade, o produto à base de plantas é subs- tancialmente isento de emulsificantes.
[0048] Em uma modalidade, o produto à base de plantas é subs- tancialmente isento de aditivos.
[0049] Em uma modalidade, uma fonte de gordura e/ou óleo são adicionados à mistura de agente de ligação e vegetais, leguminosas e/ou cereais.
[0050] Também é fornecido um produto à base de plantas obtení- vel pelo processo da invenção, em que o dito produto é um hambúr- guer vegetal, um bife vegetal, empanados vegetais, almôndega vege- tal ou similares.
[0051] Também é fornecido um produto à base de plantas que compreende: a. Vegetais, leguminosas e/ou cereais b. Opcionalmente, extrato vegetal; b. Flavorizante; c. Gordura; e d. Agente de ligação em que o extrato vegetal é selecionado dentre legumino- Sas, cereais, e sementes oleaginosas, e em que o agente de ligação compreende 0,1%, em peso, a 10%, em peso, de fibra dietária e 0,3%, em peso, a 10%, em peso, de proteína vegetal.
[0052] Também é fornecido um produto à base de plantas que compreende: a. Vegetais, leguminosas e/ou cereais c. Opcionalmente, extrato vegetal; b. Flavorizante; c. Gordura; e d. Agente de ligação em que o extrato vegetal é selecionado dentre legumino-
Sas, cereais, e sementes oleaginosas, e em que o agente de ligação compreende 0,1%, em peso, a 10%, em peso, de fibra dietária e 0,3%, em peso, a 10%, em peso, de proteína vegetal.
[0053] Em uma modalidade, os vegetais, leguminosas e/ou cereais são selecionados dentre cenouras, cebolas, milho, ervilhas e/ou bata- tas.
[0054] Os vegetais, leguminosas e/ou cereais podem estar sob a forma de cubos, lascas ou grãos.
[0055] Em uma modalidade, o extrato vegetal é glúten de trigo.
[0056] Em uma modalidade, o agente de ligação compreende mais de 30% de fibra solúvel e proteína vegetal.
[0057] Em uma modalidade, o agente de ligação compreende fibra de batata e proteína de batata.
[0058] Em uma modalidade, o agente de ligação é substancial- mente isento de hidrocoloides.
[0059] O produto à base de plantas pode compreender 10% em peso a 95% em peso ou 20% em peso a 95% em peso ou 40% em peso a 95% em peso ou 45% em peso a 95% em peso ou 45% em peso a 85% em peso ou 50% em peso a 80% em peso ou 55% em peso a 75% em peso ou 60% em peso a 75% em peso ou 64% em peso a 67% em peso ou cerca de 65% em peso de vegetais, legumi- nosas e/ou cereais.
[0060] Também é fornecido um produto à base de plantas que compreende: cerca de 65%, em peso, de vegetais, leguminosas e/ou cereais, 0%, em peso, a 20%, em peso, de extrato vegetal, de prefe- rência, cerca de 5%, em peso, de glúten de trigo como extrato vegetal; cerca de 1% em peso a 2% em peso de fibra de batata; cerca de 1% em peso a 5% em peso de proteína de batata; cerca 3 a 15%, em pe- so, de fonte de gordura; água; flavorizante; e sal.
[0061] Em uma modalidade, o produto à base de plantas compre-
ende cerca de 2%, em peso, de fibra dietária e cerca de 3%, em peso, de proteína vegetal.
[0062] Em uma modalidade, o produto à base de plantas compre- ende cerca de 1%, em peso, de fibra dietária e cerca de 3%, em peso, de proteína vegetal.
[0063] Em uma modalidade, o produto à base de plantas compre- ende cerca de 1%, em peso, de fibra dietária e cerca de 4%, em peso, de proteína vegetal.
[0064] Em uma modalidade, o produto à base de plantas ligação compreende cerca de 1%, em peso, de fibra dietária e cerca de 5%, em peso, de proteína vegetal.
[0065] Também é fornecido o uso de um agente de ligação em um produto à base de plantas, em que o agente de ligação compreende 0,1%, em peso, a 10%, em peso, de fibra dietária e 0,3%, em peso, a 10%, em peso, de proteína vegetal.
[0066] Em uma modalidade, o agente de ligação é substancial- mente isento de hidrocoloides.
[0067] Em uma modalidade, o agente de ligação é substancial- mente isento de amidos modificados.
[0068] Em uma modalidade, o agente de ligação é substancial- mente isento de emulsificantes.
[0069] Em uma modalidade, a proteína vegetal é ao menos parci- almente nativa.
[0070] Em uma modalidade, o agente de ligação compreende cer- ca de 0,5%, em peso, a cerca de 4%, em peso, de fibra dietária.
[0071] Em uma modalidade, não menos que 30%, em peso, da fibra dietária é solúvel, de preferência, 50%, em peso, a 70%, em pe- so, da fibra dietária é solúvel, de preferência, cerca de 60%, em peso, da fibra dietária é solúvel.
[0072] Em uma modalidade, não menos que 20%, em peso, da fibra solúvel é polissacarídeo péctico, de preferência não menos que 40%.
[0073] Em uma modalidade, a fibra dietária é derivada de tubércu- los, por exemplo, batata, mandioca, inhame ou batata-doce.
[0074] Em uma modalidade, a fibra dietária é derivada de vegetais, por exemplo, cenoura, abóbora ou abóbora.
[0075] Em uma modalidade, a fibra dietária é derivada de fruta, por exemplo fruta cítrica.
[0076] Em uma modalidade, a fibra dietária é derivada de legumi- nosas, por exemplo, grãos de leguminosas.
[0077] Em uma modalidade, a fibra dietária é derivada de semen- tes oleaginosas, por exemplo, linhaça.
[0078] A fibra dietária pode ser derivada de batata, maçã, planta- go, feno-grego, grão-de-bico, cenoura, linhaça ou fruta cítrica.
[0079] Em uma modalidade, a fibra dietária é derivada de batata, feno-grego, cítricos ou plantago.
[0080] Em uma modalidade, a fibra dietária é fibra de batata. Em uma modalidade, a fibra dietária é derivada de batata e plantago.
[0081] Em uma modalidade, o agente de ligação compreende cer- ca de 0,5%, em peso, a cerca de 5%, em peso, de proteína vegetal.
[0082] Em uma modalidade, o agente de ligação compreende cer- ca de 2%, em peso, a cerca de 4%, em peso, de fibra de batata e cer- ca de 1%, em peso, a cerca de 3%, em peso, de proteína de batata.
[0083] Em uma modalidade, o produto à base de plantas é subs- tancialmente isento de aditivos.
[0084] Em uma modalidade, o produto à base de plantas compre- ende uma fonte de gordura e/ou óleo.
[0085] O produto à base de plantas pode ser um hambúrguer ve- getal, um bife vegetal, empanados vegetais, almôndega vegetal ou si- milares.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO Fibra vegetal
[0086] Em uma modalidade, um comportamento de fluido Newto- niano é observado em baixas concentrações quando o componente de fibra vegetal do agente ligante é disperso em água (abaixo de 1% em peso). Em uma modalidade, uma resposta do afinamento por cisalha- mento se torna aparente em concentrações iguais ou acima de 1%, em peso, quando dispersa em água.
[0087] Uma solução à base de água que compreende 5%, em pe- so, de fibra vegetal a 20 ºC pode apresentar as seguintes proprieda- des viscoelásticas (i) comportamento de afinamento por cisalhamento com viscosidade sob taxa de cisalhamento zero acima de 8 Pa.s, e (ii) G' (módulo de armazenamento) maior que 65 Pa e G" (módulo de per- da) menor que 25 Pa em uma frequência de 1 Hz. Dentro do escopo desta invenção, o afinamento por cisalhamento é definido como qual- quer material que apresenta uma diminuição na viscosidade com o aumento da taxa de cisalhamento ou da tensão aplicada.
[0088] Em uma modalidade, o módulo G' é maior que o módulo G” até e incluindo ao menos 100% da deformação aplicada, em concen- trações de 5%, em peso, quando disperso em água. Proteína vegetal
[0089] Em uma modalidade, o componente de proteína vegetal do agente de ligação compreende proteínas que formam um gel mediante aquecimento acima de 50 ºC. A pessoa versada na técnica sabe que a gelificação depende da concentração de e das condições da proteína. Em uma modalidade, o agente de ligação compreende ao menos pro- teínas parcialmente nativas que têm temperatura inicial para desnatu- ração (Tinício) em condições quase neutras e concentração de 10% de proteína (p/p) a cerca de 60 ºC. Em uma modalidade, o pico endotér- mico do componente de proteína vegetal do agente de ligação se situa entre 60 ºC e 90 ºC, ou entre 70 “C e 80 ºC. Isto é importante para ge- lificação durante o cozimento.
[0090] A proteína vegetal preferencial do agente de ligação é a proteína de batata. Método de produção do produto à base de plantas
[0091] O produto à base de plantas da invenção pode ser produzi- do ou preparado de acordo com o seguinte método: a) desenvolver glúten com água, vinagre e ácido ascórbico em uma massa relaxada, semelhante a um líquido viscoso, conforme descrito na patente US 4938976 (Nestlé/Tivall); b) combinar os componentes vegetais c) com- binar todos os componentes secos (mistura de proteína/fibra, sal, fla- vorizante); d) misturar o glúten desenvolvido, os vegetais, o óleo e os componentes secos até que os ingredientes sejam distribuídos igual- mente); e) f) formar bifes e revesti-los com farinha de rosca; g) fritar os bifes em óleo a 178 ºC durante 33 segundos, então, grelhar a 610 ºC durante 3,1 minutos e/ou aquecer a 200 ºC durante 4 minutos em um forno; g) congelar até o uso; h) aquecer novamente na placa quente (grelha) a cerca de 175 ºC (cerca de 350 º*F) durante 10 a 12 minutos.
[0092] O produto à base de plantas da invenção pode ser produzi- do ou preparado de acordo com o seguinte método: a) desenvolver glúten com água, vinagre e ácido ascórbico em uma massa relaxada, semelhante a um líquido viscoso, conforme descrito na patente US 4938976 (Nestlé/Tivall); b) combinar os com- ponentes vegetais; c) produzir uma emulsão pela mistura de água, proteína vegetal em pó e óleo; d) combinar os ingredientes secos res- tantes (fibra, sal, flavorizante); d) misturar o glúten desenvolvido, os vegetais, o óleo e os componentes secos até que os ingredientes se- jam distribuídos igualmente; f) formar bifes e revesti-los com farinha de rosca; g) fritar os bifes em óleo a 178 ºC durante 33 segundos, então, grelhar a 610 ºC durante 3,1 minutos e/ou aquecer a 200 ºC durante 4 minutos em um forno; g) congelar até o uso; h) aquecer novamente na placa quente (grelha) a cerca de 175 ºC (cerca de 350 ºF) durante 10 a 12 minutos. Definições
[0093] Como usado aqui e nas reivindicações em anexo, a forma singular de uma palavra inclui o plural, a menos que o contexto deter- mine claramente o contrário. Assim, as referências "um", "uma", "o" e "a" são, de modo geral, inclusivas dos plurais dos respectivos termos. Por exemplo, a referência a "um ingrediente" ou "um método" inclui uma pluralidade de tais "ingredientes" ou "métodos". O termo "e/ou" usado no contexto de "X e/ou Y" deve ser interpretado como "X" ou "Y" ou"XeY"."Xe Y e/ou Z" devem ser interpretados como "X e Y", ou "X ez",ou"XKeYeZz"."XK,Y e/ou Z" devem ser interpretados como "X", Y" "Z", "Xe Y","XKeZ","Yez",ou"KeYeZ".
[0094] O termo "%, em peso," usado em toda a descrição abaixo se refere à porcentagem em peso total do produto final. A composição final incluiu água, exceto onde especificado. As receitas nos exemplos mostram uma ilustração de como a porcentagem em peso deve ser compreendida pela pessoa versada na técnica.
[0095] Como usados aqui, os termos "cerca de", "aproximadamen- te" e "substancialmente" são entendidos como se referindo aos núme- ros em um intervalo de numerais, por exemplo, a faixa de -40% a +40% do número de referência, com mais preferência a faixa de -20% a +20% do número de referência, com mais preferência a faixa de - 10% a +10% do número de referência, com mais preferência de -5% a +5% do número de referência, com mais preferência, de -1% a +1% do número de referência, com a máxima preferência, de -0,1% a +0,1% do número de referência. Todas as faixas numéricas do presente do- cumento devem ser entendidas como incluindo todos os números intei- ros, fracionários ou não fracionários da faixa. Além disso, estas faixas numéricas devem ser interpretadas como respaldando uma reivindica- ção direcionada a qualquer número ou subconjunto de números que está naquela faixa. Por exemplo, uma revelação de 1 a 10 deve ser interpretada como abrangendo uma faixa de 1 a 8, de 3 a7,de1ao, de 3,6 a 4,6, de 3,5 a 9,9, e assim por diante.
[0096] O termo "aditivo" inclui um ou mais dentre amidos modifica- dos, hidrocoloides (por exemplo, carboximetilcelulose, metilcelulose, hidroxipropilmetilcelulose, goma Kkonjac, carragenanas, goma xantana, goma gelana, goma de alfarrobeira, alginatos, ágar, goma arábica, ge- latina, goma de caraia, goma de Cássia, celulose microcristalina, etil- celulose); emulsificantes (por exemplo, lecitina, mono e diglicerídeos, PGPR); agentes branqueadores (por exemplo, dióxido de titânio); plas- tificantes (por exemplo, glicerina); agentes antiaglomerantes (por exemplo, dióxido de silício).
[0097] Os termos "alimento", "produto alimentício" e "composição alimentícia" significam um produto ou uma composição que é destina- da para ingestão por um animal, incluindo um ser humano, e fornece pelo menos um nutriente ao animal. A presente revelação não se limita a um animal específico.
[0098] Um "produto à base de plantas" é um produto que tipica- mente compreende vegetais, frutas, tubérculos, leguminosas, cereais, sementes, sementes oleaginosas e/ou nozes.
[0099] O termo "cereais" inclui trigo, arroz, milho, cevada, sorgo, painço, aveia, centeio, triticale, fonio e pseudocereais (por exemplo amaranto, breadut, trigo sarraceno, chia, celosia, pé-de-cabra ("Che- nopodium berlandieri"), ganiwa ("Chenopodium pallidicaule"), quinoa e semente de acácia australiana ("wattleseed").
[0100] O termo "proteína vegetal" inclui "isolados de proteína ve- getal" ou "concentrados de proteína vegetal", ou uma combinação dos mesmos. A pessoa versada na técnica sabe como calcular a quantida-
de de proteína vegetal em um concentrado de proteína vegetal ou iso- lado de proteína vegetal.
[0101] O termo "aglutinante" ou "agente de ligação", como usado aqui, se refere a uma substância para manter unidas partículas e/ou fibras em uma massa coesiva. É uma substância comestível que, no produto final, é usada para capturar componentes do gênero alimentí- cio com uma matriz com o propósito de formar um produto coesivo e/ou espessar o produto. Os agentes de ligação da invenção podem contribuir para um produto com textura mais suave, adicionar corpo a um produto e/ou ajudar a reter a umidade e/ou auxiliar na manutenção do formato coesivo do produto; por exemplo, mediante a adição de partículas ao aglomerado.
[0102] O termo "fibra" ou "fibra dietária" se refere a um ingrediente à base de plantas que não é completamente digestível por enzimas no sistema intestinal humano. O termo pode compreender fração rica em fibras à base de plantas obtida a partir de vegetais, sementes, frutas, nozes, grãos de leguminosas. A fibra dietária pode compreender celu- lose, hemicelulose, pectina, B-glucanos, arabinoxilanos, galactomana- nos, mucilagens e lignina. Em uma modalidade, a fibra dietária é uma fibra com uma fração solúvel de polissacarídeo maior que 30% em pe- so. Em uma modalidade, a fração solúvel de polissacarídeo compre- ende pectinas como componente polissacarídeo principal da fração solúvel e pode conter amido e proteína residuais. Em uma modalidade, a fração solúvel compreende arabinoxilanos. Em uma modalidade, a fibra dietária pode ser derivada de batata, maçã, plantago, feno-grego ou cítricos. A fibra dietária da invenção tipicamente apresenta as ca- racterísticas de reologia da fibra em soluções à base de água mostra- das abaixo.
[0103] O termo "extrato vegetal", como usado aqui, se refere à proteína texturizada ou proteína adicionada ao produto à base de plan-
ta para propósitos diferentes de uma parte do sistema de ligação. O extrato vegetal pode ser derivado de leguminosas, cereais, sementes oleaginosas ou nozes. Em uma modalidade, a proteína texturizada é produzida por extrusão e é, de preferência, derivada de soja, ervilha ou trigo. Isso pode causar uma alteração na estrutura da proteína, o que resulta em uma matriz esponjosa fibrosa. A proteína texturizada pode ser desidratada ou não desidratada. Em sua forma desidratada, a proteína texturizada pode ter uma vida útil maior que um ano, mas após ser hidratada irá se deteriorar dentro de vários dias. Em uma modalidade o extrato vegetal é glúten e é texturizado mediante mistura com água, vinagre e ácido ascórbico em uma massa relaxada, seme- lhante a um líquido viscoso, conforme descrito na patente US 4938976 (Nestlé/Tivall).
[0104] Figura 1. Viscosidade aparente (Pa.s) de dispersões aquo- sas de fibra de batata (PF, "potato fibre") como uma função da taxa de cisalhamento (s) em uma faixa de concentrações, a 20 ºC.
[0105] Figura 2. Varreduras de deformação para dispersões aquosas de fibra de batata a 5%, em peso, medidas em frequência constante de 1 Hz, a 20 ºC.
[0106] Figura 3. Espectros mecânicos de gel de proteína de bata- ta (PP1) e de gel de ovalbumina (OA) obtidos após o aquecimento da dispersão de proteína a 3% em peso e 4% em peso a 85 “ºC durante minutos na presença de NaCl 0,1 M. Os símbolos preenchidos cor- respondem ao módulo elástico G' e os símbolos vazios ao módulo de armazenamento G". Legenda: quadrados escuros — PP1 (4% em pe- so); quadrados claros — OA (4% em peso); triângulos claros — PP1 (3% em peso); e triângulos escuros — OA (3% em peso).
[0107] Figura 4. G' como função da temperatura para soluções de 6% e 14% de proteína de batata (pH 6).
[0108] Figura 5. Determinação da concentração mínima de gelifi- cação do isolado de proteína de batata em pH 7, aquecido 30 minutos a 70 ºC, a concentração mínima de gelificação é indicada pelo número de cinza. O valor considerado como a concentração de gelificação míi- nima é a concentração na qual a amostra permaneceu no fundo do frasco (isto é, não deslizou para baixo), quando elas foram viradas de cabeça para baixo.
[0109] Dispersões de proteína de batata a 2% aquecidas por 30 minutos a 70 ºC em pH 7 ou 4, sozinhas ou na presença de várias concentrações de NaCl (indicadas abaixo da imagem). Os géis são indicados pelo número de cinza. O gel é considerado onde a amostra permaneceu no fundo do frasco (isto é, não deslizou para baixo), quando foi virada de cabeça para baixo.
[0110] Figura 6. Termograma de DSC de dois isolados de proteí- na de batata (PP1 e PP2).
[0111] Figura 7. Imagens das amostras 1, 2 e 4 do Exemplo 4. Exemplos Exemplo 1: Comportamento reológico da fibra de batata
[0112] Fibras de batata (fibra Hi 115, de acordo com o relatório descritivo do fornecedor, compreende cerca de 92% de fibra total, cer- ca de 2% de proteína, em que 98% do ingrediente é derivado de fonte de batata e cerca de 2% do ingrediente é derivado de casca de plan- tago solúvel) foram selecionadas com base em sua resposta reológica quando dispersas em água. A funcionalidade desejada da fibra está principalmente relacionada à ligação dos pedaços de vegetais, possibi- litando, assim, a moldagem em um formato desejado que não se esfa- rela bem como evitando o vazamento de água durante o armazena- mento a frio.
[0113] A Figura 1 mostra a viscosidade de cisalhamento das dis- persões de fibra de batata em uma faixa de concentrações. Um com-
portamento de fluido Newtoniano é observado em baixas concentra- ções (abaixo de 1%, em peso) enquanto que uma resposta de afina- mento por cisalhamento se torna aparente em concentrações iguais ou acima de 1%, em peso. A concentração inicial da resposta de afina- mento por cisalhamento para essa fibra de batata é bastante baixa em comparação com as fibras que compreendem grandes quantidades de polissacarídeos insolúveis (por exemplo, celulose, hemicelulose). Isto se deve principalmente à quantidade aumentada de cadeias de polis- sacarídeo de alto peso molecular solúveis da fibra de batata (princi- palmente do tipo galacturônico e glicurônico, mas também glucanos, manoses, xiloses, ramonoses e arabinoses) que são solubilizadas na fase contínua em água e, portanto, ocupam grandes volumes hidrodi- nâmicos.
[0114] As propriedades viscoelásticas de dispersões aquosas de fibra de batata a 5%, em peso, são mostradas na Figura 2, com G' sendo significativamente maior que G” e constante ao longo de uma ampla faixa de deformações aplicadas (que correspondem à região viscoelástica linear) até que a microestrutura se decomponha e o ma- terial ceda. O fato de que as dispersões de fibra de batata mostram G' > G” indica a resposta dominante semelhante a sólido nas faixas de deformações aplicadas, o que é atribuído ao entrelaçamento da cadeia entre os polissacarídeos anteriormente mencionados que são solubili- zados na fase aquosa contínua. A fração de fibra insolúvel da fibra de batata está atuando como uma carga, com menos contribuição para a resposta viscoelástica da suspensão de fibras.
[0115] Esta resposta viscoelástica específica não é medida quan- do fibras com maior fração insolúvel (compreendendo principalmente celulose, hemicelulose e revestimento) são usadas na mesma concen- tração. Essas fibras se comportam como dispersões particuladas nas quais as partículas de fibra insolúveis têm a tendência de sedimentar,
mostrando assim valores de viscosidade mais baixos e sem nenhuma contribuição elástica em faixas de concentração iguais. Para esses ingredientes ricos em fibra insolúvel, concentrações aumentadas são necessárias para que as dispersões particuladas apresentem um comportamento semelhante a sólido. Isso ocorre quando as suspen- sões são densamente empacotadas, com um volume de fase eficaz maior que sua fração de empacotamento máximo que leva à resposta viscoelástica linear semelhante a sólido que apresenta fluxo apenas se uma tensão de cisalhamento suficiente for aplicada (isto é, a tensão de cedência). Exemplo 2: Propriedades reológicas de géis de proteína de batata Espectros mecânicos de géis de proteína de batata
[0116] As propriedades de gelificação de isolado de proteína de batata PP1 de uma fonte comercial e de ovalbumina de uma fonte co- mercial foram comparadas com o uso de reologia de pequena defor- mação. A gelificação da dispersão de proteína foi realizada in situ em um reômetro de tensão controlada Paar Physica MCR501 (Anton Paar Ostfildern, Alemanha), com o uso de uma configuração de cilindro concêntrico (cilindros interno e externo são 8,33 e 9,04 mm, respeciti- vamente). O reômetro foi equipado com um dispositivo de aquecimen- to e resfriamento Peltier. A dispersão de proteína foi colocada na geo- metria e uma fina camada de óleo de parafina foi cuidadosamente co- locada no topo para evitar evaporação durante o experimento.
[0117] A temperatura foi elevada de 20 ºC para 85 ºC a 5 ºC/min. A temperatura foi mantida a 85 ºC durante 15 minutos e a seguir foi reduzida para 20 ºC a -5 ºC/min. Após atingir 20 ºC, o sistema foi dei- xado equilibrar a 0,05% de deformação e 1 Hz durante 10 minutos. Uma varredura de frequência foi subsequentemente realizada.
[0118] A Figura 3 mostra os espectros mecânicos obtidos após o resfriamento. Todos os sistemas formaram géis fortes com o valor G&'
sendo maior que G" a o longo de toda a faixa de frequências, com uma diferença de dez entre os dois módulos.
[0119] Curiosamente, essa primeira varredura mostrou que perfis similares foram obtidos para PP1 e ovalbumina a 3% em peso e 4% em peso de proteína na presença de 0,1 M de NaCl sugerindo forças de gel similares. G' para soluções de proteína de batata a 6% e 14% como função da temperatura, em pH= 6.
[0120] Uma solução de proteína de batata foi preparada por dis- persão da proteína em água desgaseificada e agitação de um dia para o outro. O pH foi ajustado para 6 com o uso de uma solução de HCI.
[0121] A evolução de G' foi medida como uma função da tempera- tura no reômetro de tensão controlada (MCR 502, Anton Paar) com uma geometria cilíndrica concêntrica jateada com areia. As amostras foram colocadas e deixadas para estabilizar durante 5 minutos a 20 ºC. Depois disso, a seguinte sequência de aquecimento/resfriamento foi aplicada: rampa de aquecimento de 20 ºC até 90 ºC a 5 º*C/min, mantida a 90 ºC por 20 minutos, seguido de resfriamento de 90 ºC até ºC a 4 ºC/ min. As medições foram executadas sob uma deforma- ção constante de 0,5% e uma frequência constante de 1 Hz (Figura 4).
[0122] Para evitar evaporação, as amostras foram cobertas com o uso de óleo mineral durante as medições reológicas. Concentração de gelificação mínima de determinação de proteína de batata
[0123] Dispersões com concentrações crescentes de proteína fo- ram preparadas dissolvendo-se a quantidade correspondente de isola- do de proteína de batata em água Millipore&. Subsequentemente, o pH foi ajustado para 4 ou 7 com o uso de HCl ou NAOH 1M e 2M. Após a preparação, 3 mL de cada amostra foram transferidos para um frasco de vidro de 4 mL com tampa de rosca e aquecidos em banho-
maria sem agitação. As amostras foram aquecidas durante 30 minutos a 70 ºC. Após o resfriamento em gelo, a transição sol — gel das amos- tras foi analisada com o uso do 'teste de inclinação", isto é, os frascos com amostras foram virados de cabeça para baixo e quando a amos- tra permaneceu no fundo do frasco (isto é, não deslizou para baixo), ela foi considerada como um gel.
[0124] A concentração de gelificação mínima na presença de 10 mM de NaCl em pH 7 diminuiu para 2% de proteína, enquanto que em pH 4 20 mM de NaCl teve impacto negativo sobre a formação de gel.
[0125] Para testar a influência da adição de sal na concentração de gelificação mínima, uma solução de NaCl 2 M foi preparada e adi- cionada em diferentes quantidades às dispersões de proteína escolhi- das para se obter 10 mM e 20 mM de NaCl. Exemplo 3: Temperatura de desnaturação de isolados de proteína de batata
[0126] O aquecimento causa a desnaturação das proteínas como resultado da ruptura das ligações que estão envolvidas na formação e manutenção da estrutura da proteína. As temperaturas de desnatura- ção dos isolados de proteína de batata foram determinadas por calo- rimetria de varredura diferencial (DSC). A presença de picos endotér- micos observados em termogramas (Figura 6) sugere que ambos os iso- lados de proteína de batata avaliados (PP1 e PP2) contêm proteínas na- tivas que se desnaturam mediante aquecimento acima de 65 ºC. Exemplo 4: Empanado vegetal
[0127] Ingredientes vegetais (cubos de cenoura, cubos de cebola, cubos de pimentão, grãos de milho, batatas fritas tipo chips e ervilhas) foram combinados. O glúten foi misturado em um misturador Hobart com solução aquosa de vinagre e ácido ascórbico. Mistura vegetal, óleo e ingredientes secos (flavorizante, clara de ovo em pó ou fibra Hi 115/aglutinante de proteína de batata) foram adicionados e misturados com o glúten até os ingredientes serem distribuídos homogeneamente. A matriz foi, então, moldada em bifes e revestida com farinha de rosca. Subsequentemente, o produto foi frito em óleo a 178 ºC durante 33 segundos, então, grelhado a 610 ºC durante 3,1 minutos e/ou aqueci- do a 200 ºC durante 4 minutos em um forno. O produto foi armazena- do congelado antes do uso. ss a a 6 [6 Flavorizantes 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 [cas gm sonata LU fes | Clara de ovoempó == de ovo em pó Bro [Fibra de batata (Mora HE II9) || 2 a Fr Ser e [46 46 46 16 | 46) Solução de água, vinagre e| 10,3 10,3 10,3 10,3 10,3 10,3 fado mea mm SS SS CSS SS (Todos os valores expressos na tabela acima são % em peso)
[0128] Todas as amostras com fibra Hi 115 e proteína de batata apresentaram suficiente coesão entre os ingredientes vegetais e for- neceram estabilidade suficiente para a moldagem e o cozimento (Figu- ra 7). A amostra na qual fibra de batata foi usada sozinha apresentou uma textura quebradiça após o cozimento e foi excluída de considera- ção adicional. Em uma degustação técnica, os produtos preparados com as combinações de fibra de batata / proteína de batata mostraram textura na boca preferencial sem sabores estranhos consideráveis. As amostras com maior quantidade de proteína de batata (amostras 5 e 6) apresentaram uma textura mais firme em comparação com outras amostras, incluindo o controle (amostra 1).
Claims (19)
1. Processo para produzir um produto à base de planta, ca- racterizado por compreender: a. Misturar 0%, em peso, a 20%, em peso, de extrato vege- tal com água; b. Preparar um agente de ligação através da mistura de 0,1% em peso a 10% em peso de fibra dietária e 0,3% em peso a 10% em peso de proteína vegetal; c. Opcionalmente, adicionar flavorizante, óleo ou gordura e colorantes; d. Misturar o agente de ligação, e opcionalmente o extrato vegetal hidratado com vegetais, leguminosas e/ou cereais; e. Moldar em um formato; e f. Opcionalmente, cozinhar e congelar em que o produto à base de plantas é substancialmente isento de hidrocoloides, amidos modificados e emulsificantes, e em que não menos que 30%, em peso, da fibra dietária é solúvel, de pre- ferência, 50%, em peso, a 70%, em peso, da fibra dietária é solúvel, de preferência, cerca de 60%, em peso, da fibra dietária é solúvel.
2. Processo para produzir um produto à base de plantas, caracterizado por a fibra dietária ser derivada de batata, maçã, feno- grego, cítricos, ou plantago.
3. Processo para produzir um produto à base de plantas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado por os ingredientes derivados de plantas serem selecionados dentre vege- tais, frutas, tubérculos, leguminosas, cereais, sementes, sementes oleaginosas e nozes.
4. Processo para produzir um produto à base de plantas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por cerca de 4,5%, em peso, de extrato vegetal serem misturados com água.
5. Processo para produzir um produto à base de plantas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o extrato vegetal ser derivado de leguminosas, cereais ou sementes oleaginosas.
6. Processo para produzir um produto à base de plantas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por cerca de 0,5%, em peso, a cerca de 4%, em peso, de fibra dietária se- rem misturados.
7. Processo para produzir um produto à base de plantas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a fibra dietária a 5%, em peso, em solução aquosa a 20 “ºC apresentar as seguintes propriedades viscoelásticas: 1) comportamento de afina- mento por cisalhamento com viscosidade sob taxa de cisalhamento zero acima de 8 Pa.s e 2) G' (módulo de armazenamento) maior que 65 Pa e G" (módulo de perda) menor que 25 Pa em uma frequência de 1 Hz.
8. Processo para produzir um produto à base de plantas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por cerca de 0,5%, em peso, a cerca de 8%, em peso, de proteína vegetal serem misturados, de preferência, cerca de 1%, em peso, a cerca de 6%, em peso, de proteína.
9. Processo para produzir um produto à base de plantas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a proteína vegetal gelificar mediante aquecimento a uma temperatura igual ou acima de 50 ºC.
10. Processo para produzir um produto à base de plantas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por a proteína vegetal ser ao menos parcialmente nativa.
11. Processo para produzir um produto à base de plantas,
de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por a proteína vegetal ser proteína de batata.
12. Processo para produzir um produto à base de plantas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por a fibra dietária compreender fibra de batata.
13. Processo para produzir um produto à base de plantas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por uma fonte de gordura e/ou óleo serem adicionados aos vegetais, leguminosas e/ou cereais, agente de ligação e opcionalmente à mistu- ra de extrato vegetal.
14. Produto à base de plantas obtenível pelo processo co- mo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por o dito produto à base de plantas ser um hambúrguer vegetal, bife vegetal, empanados vegetais, ou almôndega vegetal.
15. Produto à base de plantas, caracterizado por compre- ender: a. Vegetais, leguminosas e/ou cereais; b. Opcionalmente, extrato vegetal; c. Opcionalmente, flavorizante; d. Opcionalmente gordura; e d. Agente de ligação em que ingredientes derivados de plantas são selecionados dentre vegetais, frutas, tubérculos, leguminosas, cereais, sementes, sementes oleaginosas e nozes, o extrato vegetal é selecionado dentre soja, ervilha, trigo e girassol, e em que o agente de ligação compreen- de 0,1%, em peso, a 10%, em peso, de fibra dietária e 0,3%, em peso, a 10%, em peso, de proteína vegetal, e em que não menos que 30%, em peso, da fibra dietária é solúvel.
16. Produto à base de plantas, de acordo com a reivindica- ção 15, caracterizado por o agente de ligação compreender fibra de batata e proteína de batata.
17. Produto à base de plantas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 e 16, caracterizado por o agente de ligação ser substancialmente isento de hidrocoloides.
18. Uso de um agente de ligação em um produto à base de plantas, caracterizado por o agente de ligação compreender 0,1%, em peso, a 10%, em peso, de fibra de batata e 0,3%, em peso, a 10%, em peso, de proteína vegetal.
19. Uso de um agente de ligação em um produto à base de plantas, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o agente de ligação ser substancialmente isento de hidrocoloides.
10º —o— PF, 0,1% em peso 10º —a— PF, 0,2% em peso , —=s— PF, 0,4% em peso —e— PF, 1% em peso ; —a— PF, 2% em peso 10 —<— PF, 5% em peso CRT Ba Go É , X 19/01. aa | - IO sa Sl 10º 10º 1E3 0,01 o, 1 10 100 1000 Taxa de cisalhamento (s') Figura 1.
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A ss RH an""n.— a sssssssss..———.. mn ” o o — ..— G —— G 1 0,01 0,1 1 10 100 1000 Deformação (%) Figura 2.
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Figura 7.
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