BRPI0417857B1 - sistema emulsificante para inibir o crescimento de cristais de gelo em produtos alimentícios congelados, uso desse sistema emulsificante e processo para a produção de um produto alimentício congelado - Google Patents
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Abstract
"processo para a produção de um produto alimentício congelado". a presente invenção proporciona um processo para a produção de um produto alimentício congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediário alimentício com um sistema emulsificante, em que o sistema emulsificante consiste essencialmente de compostos da fórmula (i), em que r~ 1~, é um grupo hidrocarboneto; e opcionalmente mono-diglicerídeos e/ou mono-diglicerídeos lactilados insaturados.
Description
"SISTEMA EMULSIFICANTE PARA INIBIR O CRESCIMENTO DE CRISTAIS DE GELO EM PRODUTOS ALIMENTICIOS CONGELADOS, USO DESSE SISTEMA EMULSIFICANTE E PROCESSO PARA A PRODUgÁO DE UM PRODUTO ALIMENTÍCIOO CONGELADO" A presente invengao se refere a um processo para a produgáo de um produto alimenticio congelado e ao uso de um sistema emulsificante.
CAMPO DA INVENgÁO A presente invengao se refere, de modo geral, a métodos e ingredientes úteis na manutengao da qualidade de alimentos congelados durante armazenamento congelado e no aumento do prazo de armazenamento. Alimentos congelados incluem, particularmente, sorvete, sobremesas congeladas, massas congeladas para pao e pao congelado. A textura de produtos alimenticios, bem como seu sabor, sao importantes para os consumidores. Em alimentos congelados, a textura é, principalmente, orientada pelo tamanho dos cristais de gelo. O tamanho dos cristais de gelo no produto também é importante para a conservagao da estrutura. Fabricantes de produtos congelados, tais como sorvetes e sobremesas congeladas, despendem esforgo e custos consideráveis para assegurar produtos com textura uniforme. Contudo, durante armazenamento congelado, os cristais de gelo podem sofrer alteragóes no número, tamanho e formato. Essas alteragóes sao conhecidas coletivamente como recristalizagao. A recristalizagao pode levar á perda de qualidade de alimentos congelados, por exemplo, tornando-os ásperos ou deteriorando a textura do alimento congelado.
Alguma recristalizagáo ocorre naturalmente em temperaturas constantes. Contudo, variagoes de temperatura sao conhecidas por aumentar o problema de recristalizagáo. Acredita-se que um aumento na temperatura durante armazenamento congelado faz com que alguns dos cristais de gelo, particularmente aqueles menores, derretam e, conseqüentemente, levem a um aumento na quantidade de água descongelada na fase de soro. Á medida que a temperatura diminui, a água congela novamente, mas renucleagáo nao ocorre. Ao contrário, ela é depositada sobre a superficie de cristais maiores, com o resultado final de que o número total de cristais diminui, enquanto que o tamanho médio do cristal aumenta.
Variagoes na temperatura as quais podem levar á recristalizagáo sáo particularmente comuns quando as condigoes de armazenamento congelado sáo inferiores as ideáis, tal como durante transporte ou durante armazenamento em congeladores domésticos. Essas variagoes na temperatura também podem ocorrer durante armazenamento congelado como um resultado da natureza cíclica dos sistemas de refrigeragáo e a necessidade de descongelamento automático .
Embora os fabricantes venham usando urna variedade de técnicas para reduzir o daño associado á recristalizagáo, o sucesso tem sido limitado e problemas significativos permanecem.
Tradicionalmente, estabilizantes (hidrocolóides), tais como galactomananas, carragena, alginato, goma xantana e carbóximetilcelulose de sodio, tém sido usados para retardar ou reduzir o desenvolvimento de cristal de gelo durante armazenamento. Estabilizantes, contudo, nao tém influencia sobre o processo de nucleagáo de cristal de gelo (o tamanho inicial dos cristais de gelo) e tém urna influéncia apenas limitada sobre o processo de recristalizagáo.
Recentemente, diferentes solugoes para aumentar o prazo de armazenamento de sorvetes e sobremesas congeladas foram propostas. Contudo, essas novas solugoes também tém suas limitagoes. A extrusáo em baixa temperatura de sorvetes e sobremesas congeladas foi proposta e é agora usada por alguns fabricantes de sorvetes e sobremesas congeladas para reduzir o tamanho inicial dos cristais de gelo nos sorvetes e sobremesas congeladas prontas. Contudo, a extrusáo em baixa temperatura nao impede ou diminuí o processo de recristalizagao. Assim, extrusáo em baixa temperatura aumenta a vida útil de sorvetes e sobremesas congeladas apenas retardando o processo de recristalizagao. O uso de extrusáo em baixa temperatura também envolve altos investimentos em um novo equipamento de processamento (um extrusor com um único ou com parafusos duplos). O uso de proteínas anti-congelamento (também denominadas proteínas de estruturagao de gelo ou proteínas de modificagao de cristal de gelo) foi sugerido como um meio de intensificar a vida útil de sorvetes e produtos congelados. Contudo, descobriu-se que essas proteínas podem alterar a textura de produtos alimenticios congelados, por exemplo, tornando os mesmos duros e quebradigos. Urna outra dificuldade é que a produgao de tais proteínas anti-congelamento em urna escala comercial, atualmente, nao é possível. Além disso, a aprovagao legal necessária para uso de tais proteínas anti-congelamento aínda nao foi concedida.
Assim, existe urna necessidade por novas técnicas para reduzir ou impedir o processo de recristalizagao e melhorar as características de alimentos congelados, tais como sorvetes e sobremesas congeladas. Essas técnicas deverao ser baratas e completamente seguras e adequadas para consumo humano. O WO 01/06965 (Societe des Produits Nestle S.A.) descreve um processo para a produgáo de produtos congelados aerados através de preparo de urna mistura de ingredientes adequados para preparo de um produto aerado congelado, adigáo de urna mistura emulsificante, aeragáo da mistura e congelamento da mistura aerada. A mistura emulsificante compreende pelo menos um emulsificante capaz de facilitar a formagao e estabilizagao de cristais de gordura alfa. De acordo com esse documento, as áreas de superficie dos cristais de gordura alfa servem como barreiras que nao permitem que os cristais de gelo, dentro dos produtos congelados aerados, se desenvolvam em cristais de gelo maiores. O emulsificante pode ser pelo menos um de monoestearato de propileno glicol (PGMS), triestearato de sorbitana (STS), monoglicerideos lactilados (LACTEM) , monoglicerideos acetilados (ACETEM) ou monoglicerideos insaturados. De preferencia, a mistura emulsificante compreende monoestearato de propileno glicol, triestearato de sorbitana e monoglicerideos insaturados. Essa é a única mistura emulsificante exemplificada. A presente invengáo diminuí os problemas da técnica anterior.
MODALIDADES DA INVENGÁO
Em um primeiro aspecto, a presente invengáo proporciona um processo para a produgao de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um íntermediárío alimenticio cora um sistema emulsificante, era que o sistema emulsificante consiste essencialmente de corapostos da fórmula I: Fórmula I era que R. é um grupo hidrocarboneto; e opcionalmente mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lacti lados insaturados.
Era um segundo aspecto, a presente invengáo proporciona um produto alimenticio congelado obtido ou obtenivel por mero do processo conforme aquí descrito.
Era um terceiro aspecto, a presente invengáo proporciona um sistema emulsificante consistindo essencialmente de compostos da fórmula I: Fórmula I era que R; é um grupo hidrocarboneto; e opcionalmente raono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados. Ετη um quarto aspecto, a presente invengáo proporciona uní produto alimenticio congelado compreendendo um intermediário alimenticio e um sistema emulsificante; em que o sistema emulsificante consiste essencialmente de corapostos da fórmula I: Fórmula I em que R. é um grupo hidrocarboneto; e opcionalmente mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados.
Em um quinto aspecto, a presente invengáo proporciona o uso de um sistema emulsi ficante como um inibidor do desenvolvimiento de cristal de gelo em um produto alimenticio congelado, em que o sistema emulsificante compreende compostos da fórmula I: Fórmula I em que Ri. é um grupo hidrocarboneto. O termo "mono-diglicerídeos" conforme usado aquí significa mono-glicerideos, diglicerideos e misturas dos mesmos. O termo "mono-diglicerídéos lactilados insaturados", conforme usado aqui, significa mono-glicerideos lactilados, diglicerideos e misturas dos mesmos tendo um valor de iodo maior do que 5. O valor de iodo é definido como o número de gramas de iodo absorvido por 100 gramas de gordura ou óleo (por exemplo, A. O. C. S. Official Method Cd 1-25) . Ácidos graxos e derivados tendo valores de iodo maiores do que 5 sao compreendidos como sendo pelo menos parcialmente insaturados, visto que parcialmente significa urna mistura de ácidos graxos saturados e (mono ou poli)insaturados ou derivados. O termo "intermediário alimenticio", conforme usado aqui, significa urna mistura de ingredientes adequada para o preparo de um produto alimenticio congelado. O termo "inibidor do desenvolvimento de cristal de gelo", conforme usado aqui, significa urna substáncia capaz de reduzir o tamanho do cristal de gelo durante formagáo inicial do cristal de gelo e/ou capaz de reduzir o tamanho do cristal de gelo durante subseqüente recristalizagáo quando comparado com os tamanhos de cristal de gelo na ausencia do inibidor do desenvolvimento de cristal de gelo.
VANTAGENS
Surpreendentemente, descobriu-se que compostos da fórmula I, conforme aquí descrito, tal como monoestearato de propileno glicol (PGMS), proporcionam protegáo multo forte contra desenvolvimento de cristal de gelo em produtos alimenticios congelados. Contrário áquilo que é ensinado na técnica anterior, nós descobrimos, surpreendentemente, que nao é necessário que o sistema emulsificante inclua triestearato de sorbitana (STS), monoglicerideos lactilados (LACTEM), monoglicerideos acetilados (ACETEM) ou monoglicerideos insaturados para que o desenvolvimento de cristal de gelo se ja inibido. A inibigáo de formagao e desenvolvimento de cristal de gelo pode ser obtida por compostos da fórmula I, tal como PGMS, apenas.
Sem desejar estar preso á teoría, acredita-se que o(s) composto(s) da fórmula I e gordura cubram os cristais de gelo formados com urna camada a qual é capaz de inibir físicamente desenvolvimento adicional de cristal de gelo. Os cristais de gelo muito pequeño parecem estar presentes em agregados.
Os compostos da fórmula I dao origem á captagao de água na fase gordurosa da mistura para sorvete, o que pode ser estudado através de centrifugagáo ou análise do tamanho de partícula.
Além disso, descobriu-se que, contrário áquilo que é ensinado na técnica anterior, cristais de gordura alfa nao exercem um papel significativo na inibigáo de formagáo e desenvolvimento de cristal de gelo. Acredita-se que a inibigáo de desenvolvimento de cristal de gelo está relacionada á capacidade da água, na fase lamelar sobre a superficie dos glóbulos de gordura no sorvete, de se ligar na superficie dos cristais de gelo e, dessa forma, limitar seu desenvolvimento. Nós também descobrimos que o ar em produtos congelados aerados pode ser estabilizado por urna série de emulsificantes e estabilizantes. Por exemplo, monoglicerideos insaturados podem ser substituidos por monoglicerideos saturados para estabilizagáo de ar.
Descobriu-se também que monoglicerideos saturados, polisorbato ou LACTEM insaturado proporcionam urna estabilidade aperfeigoada das bolhas de ar em sorvetes.
Compostos da fórmula I também podem ser usados para melhorar a textura de iogurte através de um efeito de ligagáo á água.
Compostos da fórmula I também podem ser usados para inibir a cristalizagáo de lactose em sorvetes e sobremesas congeladas.
Para facilidade de referencia, esses e outros aspectos da presente invengáo sao agora discutidos sob os cabegalhos das segóes apropriadas. Contudo, os ensinamentos sob cada segao nao estao necessariamente Limitados a cada segao em particular.
ASPECTOS PREFERIDOS
Conforme anteriormente mencionado, em um aspecto, a presente invengan proporciona um proces so para a produgáo de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediário· alimenticio com um sistema emulsificante, em que o sistema emulsificante consiste essencialmente de corapostos da fórmula 1: Fórmula I em que R-, é um grupo hidrocarboneto; e opcionalmente raono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados.
Sistema Emulsificante Compos tos da fórmula I
Em um aspecto preferido, Ri na fórmula I é um grupo Ci-Cjc hidrocarboneto.
Aquí, o termo "hidrocarboneto" significa qualquer uro de um grupo alquila, um grupo alquenila ou um grupo alquinila, grupos os quais podem ser lineares, ramificados ou cíclicos ou um grupo arila. O termo hidrocarboneto também incluí aqueles grupos os quais tenham sido opcionalmente substituidos. Se o hidrocarboneto é urna estrutura ramificada tendo substituinte(s) na mesma, entáo, a substituigao pode estar sobre a parte principal do hidrocarboneto ou sobre a ramificagáo; alternativamente, as substituigoes podem estar sobre a parte principal do hidrocarboneto e sobre a ramificagáo.
De preferencia, Ri na fórmula I é independentemente selecionado de um grupo C7-C29 hidrocarboneto. Mais preferivelmente, Ri é independentemente selecionado de um grupo C11-C29 hidrocarboneto, mais pref erivelmente Ri é independentemente selecionado de um grupo C17-C29 hidrocarboneto, tal como um grupo C17-C23 ou um grupo C19-C23. Em um aspecto altamente preferido, Ri é um grupo C21 hidrocarboneto. Em outros aspectos preferidos, Ri é independentemente selecionado de um grupo C9-C27 hidrocarboneto, mais preferivelmente Ri é independentemente selecionado de um grupo C15-C27 hidrocarboneto, tal como um grupo C15-C21 ou um grupo C17-C21. Em um aspecto altamente preferido, Ri é um grupo C15 hidrocarboneto. Em um aspecto altamente preferido em particular, Ri é um grupo C17 hidrocarboneto.
De preferencia, Ri na fórmula I é independentemente selecionado de um grupo C7-C29 alquila. Mais preferivelmente, Ri é independentemente selecionado de um grupo C11-C29 alquila, mais pref erivelmente Ri é independentemente selecionado de um grupo C17-C29 alquila, tal como um grupo C17-C23 ou um grupo C19-C23. Em um aspecto altamente preferido, Ri é independentemente selecionado de um grupo C21 alquila.
Em outro aspecto preferido, Ri é independentemente selecionado de um grupo C9-C27 alquila, mais preferivelmente Ri é independentemente selecionado de um grupo C15-C27 alquila, tal como um grupo C15-C21 ou um grupo C17-C21. Em um aspecto altamente preferido em particular, Ri é um grupo C15 alquila. Em um aspecto altamente preferido em particular, Ri é um grupo C17 alquila.
De preferencia, Ri é um grupo hidrocarboneto saturado.
Em um aspecto, Ri é independentemente selecionado de grupos hidrocarboneto saturados e grupos hidrocarboneto insaturados. Assim, nesse aspecto, a presente invengáo pode proporcionar um processo para a produgáo de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediário alimenticio com um sistema emulsificante, em que o sistema emulsificante consiste essencialmente de compostos da fórmula I: Fórmula I em que R? é ura grupo hidrocarboneto; e opcionalmente raono-diglicerideos saturados e/ou mono-diglicerideos insaturados * De preferéncia, R[ é um grupo (CH;) em que n é zero ou um número interno positivo. De preferencia, n é i independe internen te selecionado de um número inteiro de 6 a 28, mais preferivelmente 10 a 28, iríais preferivelmente 16 a 28, tal como 16 a 22 ou 18 a 22. Em um aspecto altamente preferido, n é 20. De preferencia, n é independentemente selecionado de um número inteiro de 6 a 28, maís preferivelmente 8 a 26, mais preferivelmente 14 a 26, tal como 14 a 20 ou 16 a 20. Em um aspecto altamente preferido em particular, n é 14. Em um aspecto altamente preferido em particular, n é 16.
Será apreciado que a presente invengáo proporciona misturas de compostos da fórmula I, conforme descrito aquí. Por exemplo, a presente invengao considera misturas de compostos da Fórmula I em que, em um composto, Ri é um grupo C25 alquila e, em mitro composto, R: é um grupo Ci- alquila. Por exemplo, a presente invengas considera misturas de compostos da Fórmula X era que, era um composto, Ri é um grupo (CH;·) ·..1CH3 e, em outro composto, Ri é um grupo (CH2) : -:CH.
Em um aspecto altamente preferido, o composto da fórmula I é pelo menos monoestéarato de propileno glicol (PGMS) . O sistema ernuls i ficante pode compreersder quant idades minimas de compostos da fórmula II, Fórmula II em que R·. é um grupo hidrocarboneto e R, é um grupo hidrocarboneto * Preparo de Compostos da fórmula I A produgáo industrial de esteres de ácido graxo de propileno glicol, de acordo cora a fórmula I, pode ocorrer via a esterificagáo de propileno glicol cora ácidos graxos, típicamente na forma de misturas comerciáis de ácido esteárico, A esterificacao é realizada em temperaturas de 170-210 °C cora ou sem a presenta de um catalisador alcalino. Durante a reagao, agua é separada da mistura de reagáo por meio de destilagáo. É possivel controlar a composigáo da mistura de reagáo alterando a proporgao entre o ácido graxo e propileno glicol.
Após concentragáo da mistura de reagáo por meio de destilagáo do excesso de propileno glicol, o produto típico consiste de urna mistura de cerca de 50-70% de monoésteres de acordo com a fórmula I e 30-50% de diésteres de acordo com a fórmula II. Concentragáo do monoéster pode ser obtida através de cristalizagáo fracional de hexano ou via um processo de destilagáo molecular o qual é, típicamente, utilizado para o processo de produgáo industrial. O produto final entáo, tem um teor de monoéster de propileno glicol, de acordo com a fórmula I, de preferencia de cerca de 90-100%, mais preferivelmente de cerca de 95-100% de monoésteres de propileno glicol de acordo com a fórmula I.
Esteres de propileno glicol podem ser feitos por meio de um método diferente baseado em interesterificagáo de gorduras (triglicerídeos) com propileno glicol na presenga de um catalisador alcalino. A reagáo ocorre em temperaturas entre 200 °C e 300 °C e pressóes de até 15 bar. A mistura de reagáo é muito complexa, contendo mono propileno glicol e diésteres junto com monoglicerídeos, diglicerídeos e triglicerídeos e alguns ácidos graxos de propileno glicol livres e glicerol. A concentragáo de monoésteres pode ser obtida por raeio de destilagao molecular, dependendo da aplica-gao, a mistura de reagao da interesterificagáo pode ser usada diré Lamen Le após remogao opcio-nal de propileno glicol livre e glicerol livre. A esterificagao catalisada por enzima de propileno glicol com ácidos graxos foi descrita, mas essa tecnología aínda nao é usada em urna escala comercial (Shaw, Jei-Fu; Lo-Shian, J. Amer. Olí Chem. Soc.f 1994, 71, 715).
Mono-diglicerideos e/ou Mono-diglicerideos lactilados opcionals Conforme mencionado anteriormente, em. ura aspecto, a presente invengao proporciona iim preces so para a produgáo de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediario- alimenticio com um sistema emulsi ficante, em que o sistema emulsificante consiste esseneialmente de corapostos da fórmula 1: Fórmula I em que R-. é um grupo hidrocarboneto; e opcionalmente mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados.
Em um aspecto preferido, a presente invengáo proporciona um processo para a produgao de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediário alimenticio cora um sistema emulsificante, era que o sistema emulsificante consiste e s s e n c i a 1mente de corapostos da fórmula I: Fórmula I em que Ft é um grupo hidrocarboneto; e opcionalmente mono-diglicerídéos.
Em um aspecto preferido, o sistema emulsificante consiste essencialmente de compostos da fórmula I.
Em outro aspecto preferido, o sistema emulsificante consiste esseneraímente de compostos da fórmula I e mono-digl i cerí déos .
Em um outro aspecto preferido, o sistema emulsificante consiste essenctalmente de compostos da fórmula I e mono-diglicerídeos lactilados insaturados, Em um outro aspecto preferido, o sistema emulsificante consiste essencialmente de compostos da fórmula I, raono-diglicerídeos e mono-diglicerídéos lactilados insaturados, Em um aspecto preferido, os mono-diglicerídéos opcionais estao presentes. Em um aspecto preferido, os mono-diglicerídeos lactilados insaturados opcionais estao presentes. Em um aspecto preferido, os mono-diglicerideos e os mono-diglicerideos lactilados insaturados opcionais estao presentes.
Em um aspecto preferido, os mono-diglicerideos opcionais sao monoglicerideos. Em um aspecto preferido, os mono-diglicerideos opcionais sao diglicerideos. Em um aspecto preferido, os mono-diglicerideos opcionais sao urna mistura de monoglicerideos e diglicerideos.
Descobriu-se que os compostos da fórmula I e os mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados tém um efeito sinergistico.
De preferencia, os mono-diglicerideos sao mono- diglicerideos saturados.
Em um aspecto, os mono-diglicerideos estao presentes na composigáo/processo da presente invengáo.
Assim, em um aspecto preferido, a presente invengáo proporciona um processo para a produgáo de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediário alimenticio com um sistema emulsificante em que o sistema emulsificante consiste essencialmente de compostos da fórmula I: Fórmula I eir. que Ri. é um grupo hidrocarboneto? e mono-diglicerideos saturados {tais como monoglicerídéos saturados)* De preferencia,· os mono—di gl icerí déos para uso na presente invengáo sáo selecionados de mono-diglicerideos tendo qualquer comprimento de cadeia de ácido graxo adequado. Por exemplo, mono-diglicerideos tendo um comprimento de cadeia de ácido graxo de 4 a 24 carbonos, tal como 4 a 24 carbonos, 6 a 24 carbonos, 8 a 24 carbonos, 10 a 24 carbonos, 12 a 24 carbonos, 4 a 22 carbonos, 4 a 20 carbonos, 4 a 18 carbonos, 4 a 16 carbonos, 4 a 14 carbonos, 4 a 12 carbonos, 6 a 22 carbonos, 8 a 20 carbonos, 10 a 18 carbonos, 10 a 16 carbonos, 10 a 14 carbonos, mono-diglicerideos tendo um comprimento de cadeia de ácido graxo de 12 carbonos, incluindo um produto da reagáo de glicerol e ácido láurico (de preferencia, o ácido láurico é obtido de óleo de coco, óleo de semen te de palma incluindo óleo de Babagu, óleo de Cohune, óleo de Murumuru ou óleo de ricino e óleo de Tucum) e mono-diglicerideos preparados a partir de um produto da reacio de glicerol e gorduras animáis, incluindo banha de porco e sebo ou do produto da reagáo de glicerol e óleos vegetáis, incluindo óleo de semente de colza, óleo de semente de soja, óleo de palma; misturas e derivados dos mesmos.
Um exemplo de um mono-diglicerideo adequado é DIMODAN® HR (mono-diglicerideo saturado destilado) disponivel da Danisco S/A.
Descobriu-se que a presenga, no sistema emulsificante, de mono-diglicerídéos, de preferencia, mono-diglicerideos saturados e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados, intensifica o efeito dos compostos da fórmula I através de aumento da estabilidade de fusao do produto alimenticio congelado. Em particular, descobriu-se que, quando o produto alimenticio congelado é sorvete, a presenga de mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados, leva a um aumento na cremosidade e estabilidade de fusao do sorvete.
Sistema emulsificante Em urna modalidade preferida, o sistema emulsificante nao compreende triestearato de sorbitana (ou é essencialmente isento de triestearato de sorbitana).
Em urna outra modalidade preferida, o sistema emulsificante nao compreende monoglicerideos acetilados (ou é essencialmente isento de monoglicerideos acetilados).
Descobriu-se que a presenga, no sistema emuls i ficante, dé outros emulsificantes que nao compostos da fórmula I, mono-diglicerideos e monodiglicerideos lactilados insaturados, pode ter uro efeito prejudicial sobre o tamanho do cristal de gelo após o teste de choque térmico- Em particular, descobriu-se que a presenta, no sistema emulsificante, de emulsificant.es tais como triestearato de sorbitana e monoglicerídeos acetilados, tem um efeito prejudicial sobre o tamanho do cristal de gelo após o teste de choque térmico.
Cuantidades Conforme mencionado anteriormente em um aspecto, a presente invengáo proporciona um processo para a produgáo de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediario alimenticio com um sistema emulsificante, em que o sistema emulsificante consiste essenoralmente de compostos da fórmula I: Fórmula I em que R: é um grupo hidrocarboneto; e opcionalmente mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados.
De preferencia, os compostos da fórmula I estao presentes em urna quantidade de pelo menos 0,2% do peso do intermediário alimenticio, mais preferivelmente 0,2% a 1,00%, mais preferivelmente 0,2% a 0,5%, tal como cerca de 0,3% ou cerca de 0,45%.
De preferencia, os mono-diglicerideos estao presentes em urna quantidade de 0,05% a 1,0% do peso do intermediário alimenticio, mais preferivelmente 0,05% a 0,8%, 0,05% a 0,6%, mais pref erivelmente em torno de 0,1 a 0,6% do peso do intermediário alimenticio.
De preferencia, os compostos da fórmula I e os mono-diglicerideos estao presentes em urna proporgáo em torno de 2:1 a 1:2.
De preferéncia, os compostos da fórmula I estao presentes em urna quantidade de cerca de 0,3% do peso do intermediário alimenticio e os mono-diglicerideos estao presentes em urna quantidade de cerca de 0,15% do peso do intermediário alimenticio.
Descobriu-se que contato de um intermediário alimenticio com um sistema emulsificante o qual contém compostos da fórmula I em urna quantidade de cerca de 0,3% do peso do intermediário alimenticio e mono-diglicerideos, de preferéncia, mono-diglicerideos saturados em urna quantidade de cerca de 0,15% do peso do intermediário alimenticio, produz um produto alimenticio congelado com cristais de gelo cerca de 60% menores do que aqueles em um produto alimenticio congelado feito com um sistema emulsificante/estabilizante da técnica anterior, tal como CREMODAN® SE 716 da Danisco S/A, quando choque térmico intenso ocorre.
Além disso, descobriu-se que contato de um intermediário alimenticio com um sistema emulsificante o qual contém compostos da fórmula I e mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados produz um produto alimenticio congelado com cristais de gelo cerca de 40% menores do que aqueles em um produto alimenticio congelado feito com um sistema emulsificante o qual contém apenas compostos da fórmula I. Assim, descobriu-se que os compostos da fórmula I e os mono-diglicerideos e/ou monodiglicerideos lactilados insaturados tém um efeito sinergistico sobre a inibigao do desenvolvimento de cristal de gelo.
Acredita-se que os compostos da fórmula I sao capazes de inibir o desenvolvimento de cristais de gelo, enquanto que os mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados estabilizam as bolhas de ar, aumentam a estabilidade de fusao e melhoram as propriedades sensoriais do produto alimenticio congelado. Assim, um sistema eraulsi ficante consistindo essenciaImente de compostos da fórmula I e monó-diglicerídéos e/ou mono-diglicerldeos lactilados insaturados, de preferencia, mono-diglicerideos saturados, é altamente vantajoso.
Intermediario alimenticio Conforme mencionado anteriormente em um aspecto, a presente invengao proporciona um processo para a produgao de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediario alimenticio com um sistema emulsificante, em que o sistema emulsificante consiste essencialmente de compostos da fórmula I: Fórmula I em que Rl é um grupo hidrocarboneto; e opcionalmente mono—diglicerideos e/ou mono-diglicerideas lactilados insaturados.
Conforme anteriormente definido, o termo "intermediario alimenticio", conforme usado aquí, significa urna mistura de ingredientes adequada para o preparo de um produto alimenticio congelado.
Os ingredientes dependería do produto alimenticio congelado desejado. Por exemplo, se o produto alimenticio congelado desejado é sorvete, ingredientes adequados podem incluir água, gordura, tal como gordura de leite ou gordura vegetal, sólidos do leite que nao gordura (MSNF), adogantes, estabilizantes, flavorizantes e corantes. Á guisa de outro exemplo, se o produto alimenticio congelado é massa para pao, ingredientes adequados podem incluir água, gordura, tal como gordura vegetal, farinha, levedo, sal, enzimas e estabilizantes.
Em urna modalidade preferida, o intermediário alimenticio compreende gordura. De preferencia, a gordura é urna gordura com elevado teor de ácido láurico ou gordura de leite. O termo "gordura com elevado teor de ácido láurico", conforme usado aquí, significa urna gordura na qual o ácido graxo predominante é ácido láurico.
Em urna modalidade preferida, a gordura é urna gordura com elevado teor de ácido láurico selecionada do grupo consistindo de óleo de semente de palma endurecido e óleo de coco endurecido.
Descobriu-se que os menores cristais de gelo sao obtidos quando a gordura é β' estável. Gorduras com elevado teor de ácido láurico, tais como óleo de semente de palma endurecido e óleo de coco endurecido, sao β' estáveis.
Assim, em urna modalidade preferida, o intermediario alimenticio compreende urna gordura β' estável. Benefat® D da Danisco, o qual é urna gordura alfa-estável, proporciona um efeito inferior. Isso indica que cristais de gordura alfa nao sao responsáveis pelo efeito de cristal de gelo.
Sem desejar estar preso á teoría, acredita-se que os compostos da fórmula lea gordura cubram os cristais de gelo formados com urna camada a qual pode inibir físicamente desenvolvimento adicional de cristal de gelo, veja Figura 8. Os cristais de gelo muito pequeños parecem estar presentes em agregados, veja Figuras 3 e 5.
Fabricagáo de Sorvete Conforme mencionado anteriormente, o processo da presente invengáo compreende a etapa de contato de um intermediário alimenticio com um sistema emulsificante.
Será prontamente apreciado que as etapas de processo adicionáis dependeráo do produto alimenticio congelado desejado. Quando o produto alimenticio congelado desejado é sorvete, as seguintes etapas de processo podem ser realizadas.
Mistura Primeiramente, os ingredientes selecionados sao misturados juntos. Típicamente, os ingredientes líquidos sao misturados juntos primeiro e os ingredientes secos sao adicionados subseqüentemente. Os ingredientes líquidos podem estar fríos ou podem ser aquecidos a aproximadamente 60 °C. A mistura requer agitagao rápida para incorporar pós e freqüentemente misturadores com alta velocidade sao usados.
Se manteiga/óleo de manteiga ou gordura vegetal é usada, ela deverá, idealmente, ser derretida separadamente e adicionada á mistura a 40 °C ou via um misturador estático na entrada do homogeneizador por meio de urna bomba de dosagem.
Pasteurizagáo e Homogeneizagáo A mistura é subseqüentemente pasteurizada. Pasteurizagáo é realizada para destruir bactérias patogénicas e organismos de deterioragáo, tais como psicotrofos. Existem tres estágios distintos na pasteurizagáo: pasteurizagáo, homogeneizagáo e resfriamento. Homogeneizagáo da mistura é realizada de modo a formar a emulsáo de gordura através de ruptura ou redugáo do tamanho dos glóbulos de gordura encontrados para menos de 1 μιη. A pasteurizagáo pode ser realizada através de pasteurizagáo continua ou pasteurizagáo em batelada.
Pasteurizagáo Continua Atualmente, o principio de pasteurizagáo mais comum aplicado é pasteurizagáo continua, onde a mistura para sorvete é, típicamente, aquecida durante um minimo de 16 segundos em urna temperatura oscilando de 80-90 °C em um permutador de calor com chapa. A pasteurizagáo continua é, usualmente, realizada em um permutador de calor em curto tempo em elevada temperatura (HTST) após mistura de ingredientes em um grande tanque de alimentagáo isolado. Algum pré-aquecimento, a 30 °C a 40 °C, é necessário para solubilizagáo dos componentes. O sistema HTST é equipado com segóes de aquecimento, segóes de resfriamento e segóes regenerativas.
Pasteurizagáo em batelada A pasteurizagáo em batelada é o método antigo onde todos os ingredientes da mistura sao lentamente aquecidos em um tonel equipado com um envoltorio de agua aquecida. De modo a evitar depósito ñas partes inferiores e laterais do tonel, o processo de aquecimento tem de ser suave, com um baixo diferencial de temperatura (delta T) entre a mistura e o meio de aquecimento. Urna vez que o delta T tem de ser baixo e a proporgáo de volume de mistura/superficie do tonel é, típicamente, elevada, inevitavelmente levará muitos minutos para aquecer a mistura para a temperatura de 60 °C. Agitagáo eficaz da mistura é necessária de forma a melhorar a transferencia de calor da superficie do tonel para a mistura. O consumo de energía para pasteurizagáo em batelada é muito alto e, diferente da pasteurizagáo continua, na mesma nao existe recuperagao de calor.
Homogenei zagáo Após pasteurizagáo, a mistura é homogeneizada por meio de pressóes elevadas. A homogeneizagao, típicamente, ocorre em urna temperatura de cerca de 80 °C e a pressao de homogeneizagao pode estar na regiao de 90 bar (1300 psi) a 250 bar (3600 psi) em urna temperatura de 65-75 °C. Tanques de batelada sao usualmente operados aleatoriamente, de modo que um é mantido, enquanto que o outro está sendo preparado. Timers e válvulas automáticos asseguram que o tempo de manutengáo adequado foi obtido. A homogeneizagao pode ser realizada antes ou após a pasteurizagáo.
Subseqüentemente, a mistura é esfriada para temperaturas refrigeradas (4 °C) passando a mesma através de um permutador de calor (chapa ou tubo duplo ou triplo).
Envelhecimento A mistura é esfriada até a temperatura de envelhecimento, a qual é cerca de 4 °C. A mistura é, entáo, envelhecida durante um mínimo de quatro horas mas, de preferencia, durante toda noite. Isso permite tempo para que a gordura se cristalize e para que as proteínas e polissacarideos hidratem completamente.
Congelamento Após envelhecimento, a mistura pode ser levada para um tanque de flavorizantes onde quaisquer flavorizantes líquidos, purés de frutas ou corantes sao adicionados. A mistura, entáo, entra no processo de congelamento dinámico, o qual congela urna parte da água e insere o ar na mistura congelada. O congelamento pode ser realizado através de um processo de congelamento continuo ou através de congelamento em batelada com utilizagáo de batedeira .
Congelamento continuo pode ser realizado em um congelador de barril. O congelador de barril é um permutador de calor tubular, com superficie desbastada, o qual é envolvido com um refrigerante em ebuligáo, tal como amónia ou freon. A mistura é bombeada através do congelador de barril e é extraída na outra extremidade em torno de 30 segundos a 3 minutos depois. No caso de congeladores de batelada, o processo leva 10 a 15 minutos. Quando a mistura é extraída na outra extremidade, cerca de 50% de sua água estáo congelados. Existem láminas giratorias dentro do congelador de barril que mantém o gelo desbastado da superficie do congelador. Existem também amortecedores dentro da máquina os quais ajudam a bater a mistura e incorporar o ar. O sorvete contém urna quantidade considerável de ar, típicamente até metade de seu volume. O produto proporcionado é característicamente leve. O teor de ar é excessivo.
Endurecimento Urna vez que o sorvete é extraído com cerca de metade de sua água congelada, matéria em partículas, tais como pedagos de frutas, nozes ou biscoitos, pode ser adicionada á pasta semi-congelada. O sorvete é, entao, embalado e colocado em um congelador por explosao a -30 a -40 °C, onde a maior parte do restante da água é congelada. O endurecimento envolve congelamento estático (continuo, quiescente) dos produtos embalados em congeladores por explosao. A taxa de congelamento deverá, idealmente, ser rápida, de modo que a técnica de congelamento envolve baixa temperatura (-40 °C) com convecgáo intensificada (túneis de congelamento com ventiladores que forgam a entrada do ar) ou condugáo intensificada (congeladores com chapas).
Ao invés de um processo de endurecimento tradicional, o sorvete pode ser bombeado do congelador de sorvete para um extrusor em baixa temperatura (extrusor com um único ou com parafusos duplos), o qual mantém a temperatura do sorvete abaixo de -12 °C a -18 ®C. Após enchimento ou extrusao, o sorvete pode ser levado diretámente para armazenamento a frió.
Arma z enamento O sorvete endurecido deverá ser armazenado abaixo de -25 °C. Abaixo de cerca de -25 °C, o sorvete é muito estável durante um longo tempo sem o perigo de desenvolviniente rápido de cristal de gelo; contudo, acima dessa temperatura, desenvolvimiento de cristal de gelo é possivel e a taxa de desenvolvimiento de cristal é dependente da temperatura de armazenamento. Cuanto raaior a temperatura de armazenamento, mais rápido a taxa de desenvolvimiento dos cristais de gelo. Isso limita a vida útil do sorvete.
Etapas de Proceaso Conforme mencionado anteriormente, o processo da presente invengan compreende a etapa de contato de um intermediário alimenticio cora um sistema emulsificante.
Era urna modalidade preferida, o processo compreende a etapa de dissolugao do sistema emulsificante em agua. Wessa modalidade, o sistema emulsificante pode ser dissolvido em agua e o intermediario alimenticio pode, entáo, ser contatado cora agua.
Em uma modalidade preferida, o processo compreende a etapa de dissolugáo do sistema emulsificante em gordura.
Nessa modalidade, o sistema emulsificante pode ser dissolvido em gordura e o intermediário alimenticio pode, entáo, ser contatado com gordura.
Em urna modalidade preferida, o processo compreende urna etapa de congelamento dinámico. O termo "etapa de congelamento dinámico", conforme definido aqui, significa sujeigáo do intermediário alimenticio a condigoes de congelamento enquanto se agita o intermediário alimenticio. Isso está em contraste com urna etapa de congelamento quiescente, na qual o intermediário alimenticio é submetido a condigoes de congelamento enquanto estático.
Descobriu-se que os compostos da fórmula I nao influenciam significativamente o desenvolvimento de cristal de gelo sob condigoes de congelamento quiescente (sem tratamento mecánico, conforme estudado por microscopía do estágio de gelo).
Em urna modalidade preferida, o processo compreende urna etapa de congelamento.
Em urna modalidade preferida, o processo compreende urna etapa de congelamento com urna temperatura de extragáo do congelador menor do que -4 °C. De preferencia, a temperatura de extragáo do congelador é cerca de -4 °C a -7 °C, de preferencia cerca de -5 °C a -7 °C, mais pref erivelraente cerca de -5 °C a -6 “C, mais preferivelmente cerca de -6 9C. A temperatura de extraglo é a temperatura do sorvete quando ele sai do congelador de sorvete.
Em urna modalidade, a presente invengao proporciona um processo para a produgáo de um produto alimenticio congelado compreendendo as etapas de: (i) mistura de um intermediário alimenticio;
Mi) contato do intermediário alimenticio com um sistema emulsificante;
Mi) pasteurizagáo do intermediário· alimenticio; (iv) homogeneizagao do intermediário alimenticio; ív) envelhecimento do intermediário alimenticio; {vi) congelamiento do intermediário alimenticio; e {vii) endurecimiento do intermediário alimenticio; em que o sistema emulsificante consiste essencialmente de corapostos da fórmula I: Fórmula I em que Ri é um grupo hidrocarboneto; e opcionalmente raono-diglícérideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados.
Produto Alimenticio Congelado Em urna raodalidade preferida, o produto alimenticio congelado é um produto alimenticio congelado aerado.
Nessa moda 1 i dade, a presente invengao proporciona ura processo para a produgao de um produto alimenticio congelado aerado compreendendo a etapa de contato de um intermediárlo alimenticio com um sistema emulsificante, em que o sistema emulsificante consiste essencialmente de compostas da fórmula I: Fórmula I em que Ri é una grupo· hidrocarboneto; e opcionalmente mono'-digl i cer ideos e/ou mono-diglicer ideos lactilados insaturados. O termo "produto alimenticio congelado aerado", conforme usado aquí, significa um produto alimenticio congelado ao qual ar techa sido incorporado durante produgáo.
Conforme mencionado anteriormente, em um aspecto, a presente invengao proporciona um produto alimenticio congelado obtido ou obtenivel por meio do processo conforme aquí descrito.
Em um aspecto preferido, a presente invengáo proporciona um produto alimenticio congelado o qual é resistente a choque térmico. O termo "resistente a choque térmico", conforme usado aquí, significa capaz de sofrer variagáo de temperatura de cerca de -5 °C a cerca de -20 °C a cada 6 horas durante um periodo de cerca de urna semana sem alteragao estrutural substancial.
Surpreendentemente, nós descobrimos que, durante choque térmico, os cristais de gelo em um produto alimenticio congelado produzido usando um sistema emulsificante de acordo com a presente invengao, se desenvolvem cerca de 50 a 500% menos do que cristais de gelo em um produto alimenticio congelado produzido usando emulsificantes de mono-diglicerideo da técnica anterior. O desenvolvimento é medido como a diferenga em D (50,3) entre sorvete fresco e tratado por choque térmico. D (50,3) é definido como o diámetro médio de tamanho da partícula (cristal de gelo), o qual é usado para comparar diferentes distribuigoes de tamanho de partícula (cristal de gelo). Esse tamanho, em pm, é denominado D (50,0) (distribuigáo numérica) ou D (50,3) (distribuigáo volumétrica). Com referencia a esse tamanho (diámetro), 50% do número total ou volume das partículas dispersas (cristais de gelo) tém diámetros menores e 50% do número total ou volume de partículas tém diámetros maiores.
Em um aspecto preferido, a presente invengáo proporciona um produto alimenticio congelado o qual contém cristais de gelo redondos, de preferencia, cristais de gelo redondos com tamanhos (D (50,3)) de menos de 30 μπι, de preferencia menos de 28 μιη, mais preferivelmente menos de 24 μπι.
Descobriu-se que um produto alimenticio congelado produzido de acordo com a presente invengáo contém cristais de gelo redondos muito pequeños os quais sao, típicamente, 30% menores (a diferenga em D (50,3)) do que cristais de gelo em um produto alimenticio congelado fresco (náo tratado por choque térmico) produzido usando emulsificantes de mono-diglicerídeo da técnica anterior.
De preferéncia, o produto alimenticio congelado é selecionado do grupo consistindo de sorvete, leite gelado, iogurte congelado, sobremesas congeladas, suco de frutas congelado, picolés, água congelada (tal como flocos gelados para resfriar peixe ou cristais de gelo usados em sistema de refrigeragáo), massa para pao congelada, pao para armazenamento congelado e vegetáis congelados.
Em urna modalidade, de preferéncia, o produto alimenticio congelado é selecionado do grupo consistindo de sérvete, leite gelado, iogurte congelado e sobremesas congeladas, Mais preferivelmente, o produto alimenticio congelado é sorvete.
Em uma modalidade, de preferencia, o produto alimenticio congelado é selecionado do grupo consistindo de suco de frutas congelado, picóles e agua congelada (tal como llocos gelados para resfriar peixe ou cristais de gelo usados em sistemas de refrigerapáo}, Mais preferivelmente, o produto alimenticio congelado é agua congelada.
Em urna modalidade, de preferencia, o produto alimenticio congelado é selecionado do grupo consistindo de massa para pao congelada e páo para armazenamento congelado.
Em urna modalidade, de preferéncia, o produto alimenticio congelado sao vegetáis congelados.
Sistema Emulsificante Em um aspecto, a presente invengao proporciona um sistema entulsificante consistindo essencialmente de compostos da fórmula I: Fórmula I ero que Ri é um grupo hidrocarboneto; e opcionalmente mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados.
De preferencia, a presente invengao proporciona uro sistema emú1sificante conforme aquí definido.
Ero um aspecto a presente invenglo proporciona um produto alimenticio congelado compreendendo um intermediário alimenticio e um sistema emulsificante; em que o sistema emuisificante consiste essencialmente de compostos da fórmula I: Fórmula I era que é um grupo hidrocarboneto e opcionalmente mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lacti lados insaturados.
Uso Em. um ampio aspecto, a presente invengao proporciona o uso de um sistema emulsificante para inibigao do desenvolvimento de cristal de gelo, em que o sistema eraulsificante compreende compostos da fórmula I: Fórmula I ero que Ri é um grupo hidrocarboneto..
Conforme mencionado anteriormente, em um aspecto, a presente invengáo proporciona o uso de um sistema emulsi f icante para inibigao do desenvolvimento de cristal de gelo em um produto alimenticio congelado, em que o sistema emúlsificante compreende compostos da fórmula I : Fórmula I era que R¡ é um grupo hidrocarboneto.
De preferencia, a presente ínvengáo proporciona o uso de um sistema emulsificante para inibigao do desenvolvimiento de cristal de gelo em um produto alimenticio congelado, em que o sistema emulsificante consiste essencialmente de compostos da fórmula I: Fórmula I em que R: é um grupo hidrocarboneto; e opcionalmente mono-digllcerídeos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados.
Mais preferívelmente, a presente invengáo proporciona o uso de um sistema emulsíficante para inibicao do désenvolvimento de cristal de gelo era um produto alimenticio congelado, em que o sistema emulsificante é conforme aqui definido, Em um outro aspecto, a presente invengao proporciona o uso de um sistema emulsificante para aumentar a absorgáo de agua na fase gordurosa de um produto alimenticio congelado; em que o sistema emulsificante compreende compostos da fórmula I: Fórmula I em que R; é um grupo hidrocarboneto.
De preferencia, o produto alimenticio congelado é producido a partir de um intermediario alimenticio. De preferéncia, o interrnediário alimenticio compreende água e gordura.
De preferéncia, nesse aspecto, o sistema emulsificante consiste essencialmente de compostos da fórmula I: Fórmula I era que Ri é um grupo hidrocarboneto; e opcionalmente mono-diglicérídéos e/ou mono-diglicerídeos lactilados insaturados.
Mais preferivelmente, a presente invenga© proporciona O uso de um sistema emulsificante para aumentar a absorgao de agua na fase gordurosa de um produto alimenticio congelado, era que o sistema emulsificante é conforme definido aquí.
ASPECTOS AMPLOS
Em um aspecto ampio, a presente invengáo proporciona um processo para a produgao de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediario alimenticio com um sistema emula ifleante, em que o sistema emulsificante é capaz de inibir o desenvolvimiento de existáis de ge 1 o e estabilizar a estrutura de ar da célula.
Em um outro aspecto ampio, a presente invengSo proporciona um processo para a produgao de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediério alimenticio com um sistema emulsi ficante, era que o intermediario alimenticio compreende gordura e em que o sistema emuisi ficante é capaz de estabilizar a estrutura β da fase gordurosa e formar urna estrutura lamelar sobre a superficie dos glóbulos de gordura.
Nesse aspecto, de preferéncia, o sistema emulsificante consiste esseneialmente de compostos da fórmula I: Fórmula I em que R·, é um grupo hidrocarboneto; e opcionalmente mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados.
Em um aspecto ampio, a presente invengao proporciona um processo para a producáo de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediario alimenticio com uro sistema emulsificante, em que o sistema emulsificante compreende compostos da fórmula I: Fórmula I em que R: é um grupo C7-C29 hidrocarboneto saturado, de preferencia, C?\, de preferencia, C· · . Ετη um aspecto ampio, a presente invenga© proporciona ura processo para a produgao de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediario alimenticio cora um sistema emulsificante, em que o sistema emulsificante compreefidé compostos da fórmula I : Fórmula I em que R? é um grupo hidrocarboneto e em que os compostos da fórmula I estío presentes em urna quantidade de entre 0,2 e 1,0%, de preferencia, cerca de 0,30 a 0,45% do peso do intermediario alimenticio, Em um aspecto ampio, a presente invenga© proporciona um processo para a produglo de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um. intermediario alimenticio com um sistema emulsi ficante, em que o sistema emulsificante compreen.de compostos da fórmula I: Fórmula I em que Ri é um grupo hidrocarboneto e em que o processo compreende urna etapa de congelamento e etn que a temperatura de extragáo é cerca de -4 °C a -7 °C, de preferencia, cerca de -6 °C.
Era um aspecto ampio, a presente invencao proporciona um processo para a produgáo de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediario alimenticio coim um sistema emuls i ficante, em que o sistema emulsi f icante compreende compostos da fórmula I : Fórmula I em que Ri é um grupo hidrocarboneto e em que o processo compreende urna etapa de congelamento dinámico, Em um aspecto ampio, a presente invengáo proporciona um processo para a produgáo de um produto alimenticio congelado aerado compreendendo a etapa de contato de um intermediário alimenticio com um sistema emulsificante, em que o sistema emulsificante compreende compostos da fórmula I : Fórmula I ero que Rj. é um grupo hidrocarboneto e ero que o excesso é menos de 200%.
Em uro aspecto ampio, a presente invenpáo proporciona um processo para a produgáo de uro produto alimenticio congelado corapreendendo a etapa de contato de um intermediério alimenticio com um sistema emulsificante, em que o sistema emulsificante corapreende compostos da fórmula I : Fórmula I em que R-. é um grupo hidrocarboneto; e em que os compostos da fórmula 1 sao dissolvidos em agua antes de serení contatados com o intermediario alimenticio.
Em um aspecto ampio, a presente invenpáo proporciona um processo para a produgáo de uro produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediário alimenticio com um sistema emulsificante, em que o sistema emulsificante corapreende compostos da fórmula I : Fórmula I era que R. é um grupo hidrocarboneto; e era que os compostos da fórmula I sao dissolvidos era gordura antes de serera contatados com o intermediário alimenticio. £m um aspecto ampio, a presente invencao proporciona um processo para a produgáo de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um intermediário alimenticio com um sistema emuls i ficante, era que o sistema emulsificante corapreende compostos da fórmula I : Fórmula I era que R- é um grupo hídrocarboneto e era que o intermediário alimenticio corapreende gordura, de preferencia urna gordura com elevado teor de ácido láurico, raais preferivelmente urna gordura com elevado teor de ácido láurico selecionada de óleo de semente de palma endurecido e óleo de coco endurecido.
Ero um aspecto ampio, a presente invenpáo proporciona um processo para a producáo de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato· de um intermediário alimenticio com um sistema emulsificante, em que o sistema emulsificante corapreende compostos da fórmula I : Fórmula I em que R-, é um grupo hidrocarboneto e mono-diglicerideos β/ou mono-díglicerideos lactilados insaturados e em que os compostos da fórmula I estao presentes em urna quantidade de 0,2% a 0,5%, de preferencia, cerca de 0,3% a 0,45% do peso do intermediario alimenticio e os mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados estáo presentes em urna quantidade de 0,05% a 1,0%, de preferencia, cerca de 0,1% a 0,6% do peso do intermediario alimenticio* Em um aspecto ampio, a presente invengao proporciona um processo para a produgáo de um produto alimenticio congelado compreendendo a etapa de contato de um. intermediario alimenticio com um sistema emulsificante, em que o sistema emulsificante compreende compostos da fórmula I: Fórmula I em que R? é um grupo hidrocarboneto; e em que o produto alimenticio congelado compreende cristai s de gelo cora tamanhos {D {50,3)) de menos de 30 μη», de preferencia menos dé 28 μιη, Itiais pref er ivelmente menos de 2 4 pm.
Em um aspecto ampio, a presente invengao proporciona um processo para a produgáo de um produto alimenticio congelado corapreendendo a etapa de contato· de um intermediario alimenticio com um sistema ernulsificante, em que o sistema emulsificante compreende compostos da fórmula I : Fórmula I em que Ri é um grupo hidrocarboneto; e em que o produto alimenticio congelado é submetido a choque térmico e gera, subseqüentemente, cristais de gelo com tamanhos (D (50,3)) de menos de 30 μπη, Em um aspecto ampio, a presente invemgao proporciona o uso· de um sistema emulsificante para melhorar a textura de iogurte através de um efeito de ligagáo á agua, em que o sistema emulsificante compreende compostos da fórmula I: Fórmula I em que R-¡ é utn grupo hidrocarboneto.
Em um outro aspecto ampio* a presente invengao proporciona o uso de um sistema emulsificante para inibir a cristalizagao de lactose em um produto alimenticio congelado* de preferencia sorvete ou urna sobremesa congelada, em que o sistema emulsificante compreende compostos da fórmula I: Fórmula I em que R.i é um grupo hidrocarboneto.
Os aspectos da invengáo sáo definidos ñas re ivi indi cagóos em anexo.
BREVE DESCRICAO DAS FIGURAS A Figura 1 ¡riostra imagens de cristais de gelo por microscopía de luz. A Figura 2 é urna raicrografia feita por microscopio eletrónico de varredura de urna amostra de sorvete (Exemplo 5, amostra no. 1), produzido corrí C REMO DAN® SE 315 em urna quantidade de 0,55%:. A Figura 3 é urna raicrografia feita por microscopio eletrónico de varredura de urna amostra de sorvete (Exemplo 5, amostra no. 2), produzido cora GRINDSTED© PGMS 3PV em urna quantidade de 0,30%. A Figura 4 é urna micrografia feita por microscopio eletrónico de varredura de urna amostra de sorvete (Exemplo 5, amostra no. 1), produzido com CREMODAN® SE 315 em urna quantidade de 0,55%, após choque térmico. A Figura 5 é urna micrografia feita por microscopio eletrónico de varredura de urna amostra de sorvete (Exemplo 5, amostra no. 2), produzido com GRINDSTED® PGMS SPV em urna quantidade de 0,30%, após choque térmico. A Figura 6 é um gráfico comparando a distribuigáo numérica do diámetro de cristal de gelo em amostras de sorvete (Exemplo 5), produzido com CREMODAN® SE 315 (0,55%) e GRINDSTED® PGMS SPV (0,30%). A Figura 7 é um gráfico comparando a distribuigáo numérica do diámetro de cristal de gelo em amostras de sorvete (Exemplo 5), produzido com CREMODAN® SE 315 (0,55%) e GRINDSTED® PGMS SPV (0,30%), após choque térmico. A Figura 8 é urna micrografia feita por microscopio eletrónico de transmissáo de urna amostra de sorvete, (exemplo 5, amostra no. 2) produzido com GRINDSTED® PGMS SPV em urna dosagem de 0,30%, antes de choque térmico.
EXEMPLOS
Exemplo 1 Sorvete foi preparado usando os ingredientes descritos na Tabela 1 usando um congelador convencional como urna batedeira- O sorvete tinha um excesso de 120%. A temperatura de extragSo da salda do congelador era constante a -5,5 °C. Após bater o sorvete no congelador, o produto foi inserido em recipientes, convencionalmente endurecidos em um túnel de endurecímentó a -25 DC e armazenado a -25 °C.
Tabela 1 Polawar 70 é um óleo de semente de palma endurecido da Aarhus United. GRINDSTED© STS 30 é um tríestearato de sorbitana da Danisco S/A. DIMODAN® UP/B é um monoglicerideo insaturado destilado da Danisco S/A. DIMODAN© HR é monoglicerideo saturado destilado da Danisco S/A. GRINDSTED© PGMS SPV é um monoéster de propileno glicol da Danisco S/A. CREMODAN© SE 716 é urna mistura emulsificante/estabilizante convencional {E471, E41Q, E412) da Danisco S/A.
Amostra de sorvete no, 1: feita com C REMO DAN© SE 716 (0,.60%) como o sistema emulsif icante.
Amostra de sorvete no. 2: feita com PGMS (0,30%) como o sistema emulsificante.
Amostra de sorvete no. 3: feita com monoglicerideos insaturados (0,18%) como o sistema emulsificante.
Amostra de sorvete no. 4: feita com triestearato de sorbitana (0,30%) como o sistema emulsificante.
Amostra de sorvete no. 5: feita com PGMS (0,30%) + monoglicerideo insaturado (0,05%) como o sistema emulsificante.
Amostra de sorvete no. 6: feita com PGMS (0,30%) + monoglicerideo insaturado (0,15%) como o sistema emulsificante.
Amostra de sorvete no. 7: feita com PGMS (0,30%) + monoglicerideo saturado como o sistema emulsificante.
Amostra de sorvete no. 8: feita com PGMS (0,30%) + monoglicerideo insaturado (0,05%) + triestearato de sorbitana como o sistema emulsificante.
Um conjunto de amostras de sorvete foi analisado fresco (após 5 dias de armazenamento a -25 °C, seguido por um dia a -18 C °C) com relagao ao tamanho do cristal de gelo usando análise de imagem e microscopía de luz a -15 °C. A análise do cristal de gelo foi feita de acordo com o método a seguir.
Distribuido de tamanho do cristal de gelo através de microscopía de luz Principio: em urna caixa com Iva vas refrigerada com temperatura controlada, cristais de gelo i solados do sorvete forarn estudados através de análise de imagem. A partir disso, a análise de distribuigáo do tamanho do cristal de gelo é gerada. A medicáo dos tamanbos do cristal de gelo é um bom suplemento da avaliagao das propríedades de textura em sorvetes.
Preparo da Amostra; Sobre urna placa de ago dentro da caixa err, urna temperatura de -15 °C, com o uso de luvas, urna pitada de sorvete foi suspensa em urna gota de n-butanol e dispersa ao esfregá-la entre duas láminas para microscópio até que a amostra parecesse homogénea através de inspecao visual. Esse preparo de amostra resulta em urna mono-camada de cristais de gelo com um pequeño porcentual de cristais sobrepastos. As bolhas de ar forarn removidas de grande extensáo através do· tratamiento· com n-butanol. 150 a 300 dos cristais foram analisados para determinagao da distribuigao de tamanho de cristal.
Caixa refrigerada com luva: A caixa refrigerada isolada com luva era equipada com urna termo-janela com 3 camadas e duas luvas para manipulapáo de amostras dentro da caixa. Um microscópio Nikon Eclipse E4QQ foi alojado no centro da caixa. As pegas para visualizagao de imaqem a olho nu nao foram usadas. Ao contrário, as amostras foram inspeccionadas em urna tela de computador usando urna cámera de video colocada por cima do microscopio. D microscopio foi operado de fora da caixa por meio de cabos. Um compressor com um circuito fechado, um aquecedor & um controle termostático asseguram controle de temperatura de + /-0,5 °C no estágio de variagao de -5 a -25 °C { — 15 eC nesse estudo). Tres termómetros adicionáis foram usados para monitorar a temperatura em várias posigóes na caixa.
Análise de Imaqem: Urna imagem da dispérsáo de cristal de gelo foi impressa e os limites do cristal de gelo foram realgados manualmente. Através de uso de diferentes cores (vermelho e verde) sobre urna impressao em branco e preto (escala de cinza), foi possivel distinguir entre os cristais sobrepostos. A análise de imagem foi realizada com um programa de software Adobe Photoshop e Microsoft Excel. Baseado em cálculo estatistico, a distribuigáo numérica e a distribuigáo volumétrica foram apresentadas como gráficos cora quartis de 10, 50 e 90%. A Tabela 2 mostra os resultados de análise do tamanho do cristal de gelo das amostras frescas.
Exemplos de imagens de cristal de gelo desse estudo podem ser observados na Figura 1.
Outro conjunto de sorvete foi submetido a choque térmico. Os produtos forara temperados e armazenados em urna cámara do congelador a -18 °C durante um dia. Quando os produtos tinham sido temperados, eles foram colocados em urna cámara do congelador para choque térmico com a temperatura variando entre -20 °C e -5 °C a cada 6 horas. Os produtos foram mantidos nessa cámara do congelador durante 7 dias.
Todas as amostras - frescas e tratadas por choque térmico - foram temperadas a -18 °C durante 2 dias antes de serem analisadas. A Tafoela 3 mostra os resultados da análise do cristal de gelo dos produtos tratados por choque térmico.
Tabela 3 Conforme pode ser observado da análise do cristal de gelo, o raelhor resultado {menores cristais de gelo) foi obtido conn PGMS + monodiglleerideos (amostras 5, 6 e 7) , Dessas 3 amostras, o melhor resultado (menores cristais de gelo) foi obtido com PGMS + morso-diglicerideos saturados (amostra 7), fresco e após tratamento por choque térmico. Esses experimentos tambéra irnostram que triestearato de sorbitana e mono-diglleerideos insaturados usados, como os únicos emulsificantes nüo funcionara como os únicos emulsi ficantes com relacao á .i n i b i. c a o do desenvolviraento de cristal de gelo. Triestearato de sorbitana tem ainda um efeito prejudicial sobre a inibigáo do desenvolviraento de cristal de gelo. Isso pode ser observado através de comparagao dos tamanhos de cristal de gelo ñas amostras 5 e 8 após tratamento por choque térmico. A amostra de sorvete no. 7 desenvolveu cerca de 4 60% menos de cristais de gelo no sorvete do que um sistema emulsi ficante e estabilizante convencional (amostra de sorvete no. 1), Exemplo 2 Sorvete foi preparado usando os ingredientes descritos na Tabela 4 usando um congelador convencional como urna batedeira. O sorvete tinha um excedente de 120%. A temperatura de extragáo da salda do congelador era constante a -5,5 SC. Após bater o sorvete no congelador, o produto foi inserido em recipientes, convencionalmente endurecido em um túnel de endurecimiento a - 25 °C e armazenado a - 25 °C.
Tabela 1 Nesse experimento, PGMS foi usado como o único emulsifloante em diferentes dosagens.
Um conjunto de amostras de sorvete foi analisado fresco (apos 2 dias de arraazenamento a - 25 °C, seguido por um día a -18 °C) com relagao ao tamanho do cristal de gelo usando análise de imagem e microscopía de luz a -15 eC. A Tabela 5 mostra os resultados da análise do tamanho do cristal de gelo das amostras frescas.
Tabela 5 Conforme pode ser observado de Tabela 5, o tamanho do cristal de gelo diminuí com aumento da dosagem de PGMS.
Exemplo 3 Córvete foi preparado usando os ingredientes descritos na Tabela 6 usando um congelador convencional com urna batedeira. O sorvete tinha uiti excedente de 120%. A temperatura de extragao da salda do congelador foi ajusfada para -3,0 flC, -4,0 &C, -5,0 °C e -6,0 °C. Após bater o sorvete no congelador, o produto foi inserido em recipientes, convencionalmente endurecido em um túnel de endurecimiento a - 25 “C e armazenado a - 25 eC.
Tabela 6 Um conjunto de amostras de sorvete foi analisado fresco (após 3 dias de armazenamento a - 25 cC, seguido por um dia a -18 eC) com relagSo ao tamanho do cristal de gelo usando análise de imagem e microscopía de luz a -15 °C, A
Tabela 7 mostra os resultados da análise do tamanho do cristal de gelo das amostras frescas.
Tabela 7 A partir da Tabela 7 pode ser observado que PGMS funciona apenas quando urna determinada quantidade de cisalharnento é aplicada ao sorvete no congelador, indicando que o PGMS nao funciona sob condigoes quiescentes.
Exemplo 4 Mistura para sorvete fox preparada usando os ingredientes descritos na Tabela 6. PGMS foi adicionado á mistura de duas formas diferentes. Urna forma foi adicionar os emulsificantes á gordura derretida a 50 °C, seguido pela adigáo da fase gordurosa ao resto da mistura, seguido por homageneizagao/pasteurizagáo/resfriamento. Gufra forma foi adicionar o emulsificante diretainente á fase aguosa a 50 °C, seguido pela adigao do resto dos ingredientes, seguido por hotnogeneizagáo/pasteurizagáo/resfriamento. Após 24 horas de envelhecímento, o sorvete foi preparado usando um congelador convencional como urna batedeira. O sorvete tinha um excedente de 120%. A temperatura de extragáo da sarda do congelador era constante a -5,5 eC. Após bater o sorvete no congelador, o produto foi inserido era recipientes, convencionalmente endurecido era um túnel de endurecimento a - 25 ’C e armazenado a - 25 eC.
Um conjunto de amostras de sorvete foi analisado fresco {após 6 dias de armazenamento a - 25 eC, seguido por um dia a -18 °C) cora relacao ao tamanho do cristal de gelo usando análise de imagem e microscopía de luz a -15 °C. A Tabela 8 mostra os resultados da análise do tamanho do cristal de gelo das amostras frescas.
Tabela 8 Conforme pode ser observado da Tabela 8, a forma de ad.i cao do PGMS (quer á fase gordurosa ou aquosa) nao tem qualquer influencia sobre a funcionalidade do PGMS cora relagáo ao controle de cristal de gelo.
Exemplo 5 Sorvete foi preparado usando os ingredientes descritos na Tabela 9 usando um congelador convencional con urna batedeira. O sorvete tinha um excedente de 120%. A temperatura de extragao da salda do congelador era constante a -5,5 °C. Após bater o sorvete no congelador, o produto foi inserido em recipientes, convencionalmente endurecido em um túnel de endurec irnento a - Ξ5 °C e armazenado a - 25 °C.
Tabela 9 CREMODAN© SE 315 é um sistema emúls i ficante e estabilizante convencional {E471, E41G, E412) da Daniseo S/A.
Um conjunto de amostras de sorvete foi analisado fresco (após 2 dias de armazenamento a - 25 eC, seguido por um dia a -18 cC) com relapso ao tamanho do cristal de gelo usando anal i se de imagen, e microscopía de luz a -15 °C. A
Tabela 10 raostra os resultados da análise do tamanho do cristal de gelo das amostras frescas. T at>e la 10 A partir da Tabela 10, pode ser observado que a amostra de sorvete cora PGMS (amostra de sorvete no. Ξ) teiti cristais de gelo multo menores do que a amostra feita com um sistema emulsificante/estabilizante convencional (amostra de sorvete no. 1).
Gutro conjunto de sorvetes fox submetido a choque térmico. Os produtos foram temperados e armazenados em urna cámara cora congelador a -18 °C durante um día. Quando os produtos tinham sido temperados, eles foram colocados em urna cámara com congelador para choque térmico com a temperatura variando entre -20 *C e -5 °C a cada 6 horas. Os produtos foram mantidos nessa cámara com congelador durante 7 dias.
Todas as amostras - frescas e tratadas por choque térmico - foram temperadas a -18 °C durante 1 dias antes de serem analisadas. A Tabela 11 mostra os resultados da análise do cristal de gelo dos produtos tratados por choque térmico .
Tabela 11 Na Tabela 11, pode ser observado novaraente que a amostra cora PGMS se desenvolver cerca de 430% menos do que o sorvete feito cora o sistema emulsificante e estabilizante convencional, SEM (microscopía eletroñica de varredura) fox usada para estudar a estrutura, a dis tribuigáo de tamañito de cristal de ge lo e bolhas de gás das amostras de sorvete (veja Figuras 2 a 5) , Resumo do estudo de SEM: o PGMS proporciona cristais de gelo muito pequeños (Figura 3) que se desenvolverá muito pouco após choque térmico (Figura 5) . Os cristais de gelo sao ligados em agregados. O sorvete com CREMQDAN® SE 315 proporciona cristais de gelo maiores (Figura 2) que se desenvolverá muito mais após choque térmico (Figura 4). TEM (microscopía eletrónica de transmissáo) foi feita sobre a amostra de sorvete no. 2 (nao tratada por choque térmico). A Figura no. 8 mostra urna micrografia feita por transmissao de elétrons da amostra de sorvete no. 2 onde o bloqueio físico dos cristais de gelo pelos glóbulos de gordura hidratados pode ser observado. O bloqueio físico dos cristais de gelo impede que os mesmos se desenvolvam/limita seu desenvolvímento.
Exemplo 6 Teste em Diferentes Tipos de Gordura: Sorvete foi preparado usando os ingredientes descritos na Tabela 12 usando um congelador convencional com urna batedeira. O sorvete tinha um excedente de 120%. A temperatura de extragao da salda do congelador era constante a -5,5 °C.
Após bater o sorvete no congelador, os produtos foram inseridos em recipientes, convencionalmente endurecidos em um túnel de endurecímento a - 25 °C e armazenados a - 25 °C.
Tabela 12 BENEFAT© D é um Salatrim (mistura de ásteres de ácido graxo de glicerol de cadera curta e langa} comercíalimente disponível da Danisco Ξ/Α.
Um conjunto de sorvete foi submetido a choque térmico. Os produtos forairi temperados e armazemados em urna cámara com congelador a -18 eC durante ura dia. Quando os produtos tinharn sido temperados, eles foram colocados era urna cámara com congelador para choque térmico com a temperatura variando entre -20 °C e -5 °C a cada 6 horas. Os produtos foram mantidos nessa cámara com congelador durante 7 dias.
Todas as amostras foram temperadas a -18 °C durante 2 dias antes de serení analisadas. A Tabela 13 mostra os resultados da análise do cristal de gelo dos produtos tratados por choque térmico.
Tabela 13 BENEFAT® Df a qual é urna gordura a 1 f a-estável, proporciona ura efeito inferior. Isso mostra que cristais de gordura alfa náo sao responsáveis pelo efeito do cristal de gelo. HPKO e HCNO, os quais sao gorduras com elevado teor de ácido Táurico e beta prima estável, proporcionan! efeitos rnuito bons. Gordura de leite proporciona efeitos entre a BEMEFAT® D e gorduras com elevado teor de ácido láurico, Exemplo 7 Mistura para sorvete foi preparada usando os ingredientes descritos na Tabela 14. A mistura foi homogeneizada a 78 °C/175 bar e pasteurizada a 84 °C durante 20 segundos, seguido por resfrlamento para 5 "C.
Tabela 14 2 g de mistura para sorvete foram misturados com 20 g de água desmineralizada e agitados durante £ horas. A mistura foi analisada com relagao ao tamanho de partícula era um Malvern Mastersizer 1000.
Os resultados da análise do tamanho de partícula sao mostrados na Tabela 15.
Tabela 15 Isso indica que os glóbulos de gordura ñas amostras de sor ve te no. 2 e 3 contendo PGMS captaram água (intumesceram) e aumentaran» de tamanho, comparado á amostra de servete no. 1, a qual contéra urna mistura tradicional de emulsificante/estabilizante.
Exemplo 8 A mistura para sorvete envelhecida do Exemplo 7 foi ultra-centrifugada a 5 °C e as fases gordurosas (camadas de óreme) forara isoladas para medicóos por ralos X. As medigoes por ralos X nao mostram indicagao de estábilidade de cristal alfa era qualquer urna das amostras. Todas as amostras tínhara estrutura de cristal beta-prima.
No WO 01/06865 (Societe des Produits Nestle S. A. ) reivindica que cristais alfa de gordura sao importantes para o efeito de inibigao do desenvolvimento de cristal de gelo, o que nao é sustentado por nossas descobertas.
Exemplo 9 Sorvete foi preparado usando os ingredientes descritos na Tabela 16 usando um congelador convencional com urna batedeira. O sorvete tinha um excedente de 120%. A temperatura de extravio da salda do congelador era constante a -5,5 °C. Após bater o sorvete no congelador, o produto foi inserido em recipientes, convencionalmente endurecido em um túnel de endurecimento a - 25 DC e armazenado a - 25 °C.
Tabela 16 GRXNDSTED® ACETEM 50-00 Éster de ácido acético é um Ester de ácido acético de monodiglicerideos da Danisco S/A. GRINDSTED® LACTEM P 22 Ester de ácido lático é um Ester de ácido láctico de monodiglicerideos da Danisco S/A, Um conjunto de amostras de sorvete foi analisado fresco (após 2 dias de armazenamento a - 25 °C, seguido por um dia a -18 eC) coin relagáo ao tamanho do cristal de gelo usando análise de imagem e microscopía de luz a -15 °C, A
Tabela 17 mostra os resultados da análise do tamanho do cristal de gelo das amostras frescas.
Tabela 17 Conforme pode ser observado da Tabela 17, Éster de ácido acético e éster de ácido láctico de monodiglicerideos nao demonstram qualquer efeito sobre o tamanho do cristal de gelo comparado a um sistema emulsificante/estabilizante tradicional (amostra de sorvete no. 1). Conforme pode ser observado, PGMS, aquí usado em urna elevada dosagem, proporciona cristais de gelo multo menores.
Exemplo 10 Sorvete foi preparado usando os ingredientes descritos na Tabela 18 usando um congelador convencional cora urna batedeira. O sorvete tinha um excedente de 100%. A temperatura de extragao da salda do congelador era constante a -5,0 °C. Após bater o sorvete no congelador, o produto foi inserido em recipientes, endurecido em um túnel de endurecimento convencional a - 25 °C e armazenado a - 25 °C.
Tabela 18 Cocowar 31 é ura óleo de coco endurecido da Aarhus United. GRINDSTED® PGMS 90 é um Monoéster de propileno glicol da Danisco S/A. CREMODAN® SE 30 é urna mistura emulsificante/estabilizante convencional (E 471, E 410, E 401, E 412, E407) da Danisco S/A. PGMS (C:18) é urna amostra experimental de um PGMS baseado em ácidos graxos esteáricos, que é PGMS saturado. PGMS (C:18:l) é urna amostra experimental de um PGMS baseado em ácidos graxos oléicos, que é PGMS insaturado.
Um conjunto de amostras de sorvete foi analisado com relagao ao desempenho de fusáo. A taxa de fusáo (taxa de gotejamento) dos sorvetes foi testada de acordo com o método a seguir.
Um pedago retangular de sorvete (125 cc, dimensáo: aprox. 100 mm x 50 mm x 25 mm) , o qual tinha sido armazenado a -18 °C durante pelo menos 24 horas, foi pesado e colocado em urna grelha. A sala na qual a fusao ocorre foi mantida em urna temperatura constante de 22 °C +/- 1 °C. A grelha foi colocada por cima de um béquer de vidro de 500 mi que se encontrava sobre urna balanga analítica.
As balangas analíticas foram ligadas a um computador, o qual fez registros (urna medigáo a cada 2 minutos) e calculou a quantidade de sorvete derretido como urna fungao do tempo. Após duas horas, um gráfico do cómport amento de fusáo pode ser feito. A Tabela 19 raostra a quantidade de sorvete derretido através da grelha após 2 horas.
Tabela 19 Conforme pode ser observado a partir da Tabela 19, a rmaior resistencia á fusáo foi obtida com mono-glicerídéos insaturados {amostras 6 e 7), seguido por PGMS insaturado (amostras 4 e 5).
Outro conjunto de sorvete foi submetido a choque térmico. Os produtos forara, temperados e armazenados em urna cámara com congelador a -18 °C durante um dia. Quando os produtos tinham sido temperados, eles forana colocados em uma cámara com congelador para choque térmico com a temperatura variando entre -20 °C e -5 “C a cada 6 horas. Os produtos forana mantidos nessa cámara com congelador durante 7 dias.
Após esse tratamiento por choque térmico, os sorvetes forana temperados a -18 °C durante 2 dias antes de serena analisados. As amostras de sorvete f orara analisadas com reíagao ao tamanho do cristal de gelo. A Tabela 20 mostra os resultados da análise do cristal de gelo das amostras frescas (D (50,3)) e tratadas por choque térmico (D ¢10,3), D (50, 3) e D (90,3)).
Tabela 20 Conforme pode ser observado da análise do cristal de gelo, os menores cristais de gelo foram obtídos com PGMS raais mono-gliceridees (amostras 2-7) . PGMS insaturado em urna quantidade de 0, 15% ou 0,225% (amostras 4 e 5) nao proporciona cristais de gelo táo pequeños quanto os raonoglleerídeos saturados (amostra 2). A dirainuicao da quantidade de PGMS e aumento da quantidade de mono-glicerídeos também proporcionara cristais de gelo maiores (amostra 7 comparado á amostra 6).
Também, o tamanho das bolhas de ar ñas amostras antes e após o choque térmico foi determinado. Os resultados sao apresentados na tabela abaixo.
Tabela 21 Oís) emulsifloante(s) insaturado(s) nao foram superdosados. Conforme pode ser observado a partir das amostras 5 e 7, o uso de quantidades maiores de emulsificantes insaturados proporciona desenvolvimiento do tamanho das bolbas de ar, a 1 érr. do tamanho do cristal de ge lo . PGMS usado sozinho como um emulsificante proporciona cristais de gelo pequeños em sorvetes, mas a estabilidade das bolhas de ar é baixa. Isso é similar a um sorvete sem quaisquer emulsificantes adicionados. Boa estabilidade das bolhas de ar pode ser obtida através da adipáo de pequeñas quantidades (0,15%) de mono-diglicerideos saturados ou insaturados com PGMS (0, 3%) . Ao rr.esmo tempo, urna redugao adicional no tamanho do cristal de gelo é obtida. Melhor estabilidade do ar resulta era raelhor estabilidade de fusao, Apérfeigoaraento adicional na estabilidade de fusao pode ser obtido através de uso de Goma de Somonte de Alfarroba (LBG) na receita. O teor de ácido graxo em PGMSs comerciáis é composto de teores variados de C16 e C]8 ácidos graxos. Urna compásigáo preferida contém mais de 50% e menos de 95% de C:h ácidos graxos, Urna outrá vantagem de um elevado teor de C:a é melhor qualidade do pó e propriedades de manipulado.
Urna composigáo de écido graxo preferida de PGMS é 0-50 %, mais preferivelmente 5-10 % de C¡$ ácidoís) graxo(s) e 50-95%, mais preferivelmente 90-95% de Cía ácido(s) graxo (s) .
Para estabilidade de fusao aperfeicoada, PGMS insaturado pode ser usado. A composigáo preferida de ácido graxo de PGMS é 0-50 %, mais preferivelmente 0% de C16 ácido (s) graxo (s) e 50-95%, mais preferivelmente 50% de C-.. ácido(s) graxo (s) e 25-50%, mais preferivelmente 50% de C18:1 ácido{s) graxo{s).
Exemplo 11 A receita da amostra 2 do Exemplo 10 foi usada para produzir um sorvete usando diferentes procesaos de congelaraento. Um conjunto de sorvete foi preparado usando um congelador convencional com urna batedeira. O sorvete tinha um excedente de 100%. A temperatura de extragao da salda do congelador era constante a -5,0 °C. Após bater o sorvete no congelador, o produto foi inserido em recipientes, endurecido em um túnel de endurecimento convencional a - 25 °C e armazenados a - 25 °C. Essas amostras podem ser caracterizadas como sendo produzidas usando um processo convencional de congelamento.
Outro conjunto de sorvete foi preparado usando um congelador convencional como urna batedeira. O sorvete tinha um excedente de 100%. A temperatura de extragao da saida do congelador era constante a -5,0 °C. Após bater o sorvete no congelador, o sorvete foi colocado em um assim denominado congelador de baixa temperatura (conforme divulgado no WO 2004/062883 Al, um extrusor de baixa temperatura), os produtos foram retirados do extrusor em baixa temperatura em urna temperatura de -12 °C e foram inseridos em recipientes, endurecidos em um túnel de endurecimento convencional a - 25 °C e armazenados a - 25 °C. O sorvete tinha um excedente de 100% após extrusao. Essas amostras podem ser caracterizadas como sendo produzidas usando um processo de extrusao em baixa temperatura. A extrusao em baixa temperatura do sorvete é usada, dentre outras coisas, para obter cristais de gelo menores no sorvete fresco. As amostras de sorvete forara analisadas cora relapso ao tamanho do cristal de gelo. A Tabela 22 mostra os resultados da análise do cristal de gelo das amostras frescas.
Tabela 22 Conforme pode ser observado a partir da Tabela 22, a extrusáo em baixa temperatura teve apenas urna influencia multo pequeña sobre o tamanho do cristal de gelo, comparado a ura processamento convencional, quando um sistema emulsificante baseado em PGMS foi usado. Isso significa que o sistema emulsificante baseado em PGMS pode ser usado como urna alternativa á extrusáo em baixa temperatura quando um tamanho pequeño do cristal de gelo no sorvete fresco é requerido. O sistema emulsificante baseado em PGXS aínda controla o desenvolvimento dos cristais de gelo durante armazenamento, o que nao é uma característica que é obtida usando extrusáo em baixa temperatura apenas.
Todas as publicaqoes mencionadas na específicacao acima sao aqui incorporadas por referencia. Varias modificapoes e variapoes dos métodos e sistema descritos da invengáo serao evidentes para aqueles habilitados na técnica sem se desviar do escopo e espirito da invengáo. Embora a invengáo tenha sido descrita com relagáo á modalidades preferidas especificas, deve ser compreendido que a invengáo conforme reivindicado nao deve ser indevidamente limitada a tais modalidades especificas. Na verdade, várias modificagóes dos modos descritos para realizagao da invengáo as quais sao obvias para aqueles habilitados em química ou campos relacionados se destinam a estar dentro do escopo das reivindicagóes a seguir.
REIVINDICALES
Claims (29)
1. Sistema emulsificante para inibir o crescimento de cristais de gelo era produtos alimenticios congelados caracterizado por consistir essencialmente era; a) compostos da fórmula I: Fórmula I era que R: é ura grupo hidrocarboneto; e raono-diglicerideos dactilados insaturados; ou b) compostos de fórmula 1 em que R¿ é um grupo hidrocarboneto e mono-diglicerideos saturados; ou c) compostos de fórmula I em que Ri é um grupo hidrocarboneto e mono-diglicerideo saturado e mono-diglicerideo lactilado insaturado; ou d) moneestearato de propileno glicol e mono- diglicerídeos dactilados insaturados; ou e) raonoestearato de propileno glicol e mono- diglicerideos; ou f) raonoestearato de propileno glicol e mono-digl icerideo s e mono-diglicerideos lactilados insaturados; em que "mono-diglicerideos" refere-se a monogiieerideos, diglicerídeos e suas misturas, em que "mono-diglicerídeos lactilados insaturados" refere-se a mono-glicerideos lactilados, diglicerideos lactilados e suas misturas possuindo um teor de iodo maior que 5 e em que o "intermediario alimenticio" refere-se a urna mistura de ingredientes adequados para a preparagao de produto alimenticio congelado.
2. Sistema emulsificante de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de que o sistema emulsif icante consiste essencialmente em d) e) ou f) e em que os mono-diglicerídeos sao mono-diglicerídeos saturados. .
3. Sistema emulsificante de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de que o emulsificador consiste essencialmente em a) , b) ou c) e que Ri é um grupo hidrocarboneto de C7-C29.
4. Sistema emulsificante de acordo com a reivindicagao 1 ou 3, caracterizado pelo fato de que o sistema emulsif icador consiste essencialmente em a) b) ou c) e em que Ri é um grupo hidrocarboneto de C11-C29.
5. Sistema emulsificante de acordo com a reivindicagao 1, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o sistema emulsificador consiste essencialmente em a), b) ou c) e em que Ri é um grupo hidrocarboneto saturado.
6. Sistema emulsificante, de acordo com as reivindicagóes 1, 3, 4 e 5, caracterizado pelo fato de que o emulsificador consiste essencialmente em a), b), ou c) e em que Ri é um grupo (CH2)nCH3, em que n é um número inteiro.
7. Sistema emulsificante de acordo com a reivindicagao 6, caracterizado pelo fato de que n é um número inteiro de 16 a 22.
8. Sistema emulsificante de acordo com a reivindicagao 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que n é 20.
9. Sistema emulsificante de acordo com a reivindicagao 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que n é 16.
10. Sistema emulsificante de acordo com qualquer urna das reivindicagoes 1 a 9, caracterizado pelo fato de que os mono-diglicerideos e os mono-diglicerídeos lactilados insaturados estao presentes.
11. Sistema emulsificante de acordo com qualquer urna das reivindicagoes 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o sistema emulsificante nao compreende triestearato de sorbitana.
12. Sistema emulsificante de acordo com qualquer urna das reivindicagoes 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o sistema emulsificante nao compreende monoglicerídeos acetilados.
13. Processo para a produgao de Produto alimenticio congelado caracterizado por compreender as etapas de: i) contato de um intermediario alimenticio com um sistema emulsificador conforme definido rías reivindicagoes 1 a 12; e ii) sujeitar o intermediario alimenticio a condicao de congelamento enquanto se agita o intermediario alimenticio.
14. Processo, de acorde com a reivindicagáo 13, caracterizado pelo fato de que os compos tos da fórmula I estao presentes era urna quantidade maior que 0,2% do peso do intermediário alimenticio.
15. Processo, de acorde as reivindicagóes 13 e 14, caracterizado pelo fato de que os corapostos da fórmula I estao presentes era urna quantidade de 0,2% a 1,0% do peso do intermediár io alimenticio.,
16. Processo, de acorde com qualquer urna das reivindicagóes 13 a 15, caracterizado pelo fato de que os corapostos da fórmula I estao presentes era urna quantidade de 0,3% do peso do intermediário alimenticio.
17. Processo, de acorde com qualquer ama das reivindicagóes 13 a 16, caracterizado pelo fato de que os corapostos da fórmula I estao presentes era urna quantidade de 0,45% do peso do intermediário alimenticio.
18. Processo, de acordo com qualquer urna das reivindicagóes 1.3 a 17, caracterizado pelo fato de que os mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lact ilados insaturados estao presentes em urna quantidade de 0,05% a 1,0% do peso do intermediário alimenticio.
19. Processo, de acordo com qualquer urna das reivindicagóes 13 a 18, caracterizado pelo fato de que os mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados estao presentes em urna quantidade de 0,1 a 0,6% do peso do intermediário alimenticio.
20. Sistema emulsificante de acordo com qualquer urna das reivindicagoes 1 a 12, caracterizado pelo fato de que os compostos da fórmula I e os mono-diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados estao presentes em urna proporgáo de 2:1 a 1:2.
21. Processo, de acordo com qualquer urna das reivindicagóes 13 a 19, caracterizado pelo fato de que os compostos da fórmula I estao presentes em urna quantidade de 0,3% do peso do intermediário alimenticio e os mono- diglicerideos e/ou mono-diglicerideos lactilados insaturados estao presentes em urna quantidade de 0,15% do peso do intermediário alimenticio.
22. Processo, de acordo com qualquer urna das reivindicagóes 13 a 19 e 21, caracterizado pelo fato de que o intermediário alimenticio compreende gordura.
23. Processo, de acordo com a reivindicagáo 22, caracterizado pelo fato de que a gordura compreende urna gordura com elevado teor de ácido láurico ou gordura de leite.
24. Processo, de acordo com a reivindicagao 23, caracterizado pelo fato de que a gordura compreende urna gordura com elevado teor de ácido láurico selecionada do grupo consistindo em óleo de semente de palma endurecido e óleo de coco endurecido.
25. Processo, de acordo com qualquer urna das reivindicagóes 13 a 19 e 21 a 24, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de dissolugáo do sistema emulsificante em água.
26. Processo, de acordo com qualquer urna das reivindicagóes 13 a 19 e 21 a 25, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de dissolugáo do sistema emulsificante em gordura.
27. Processo, de acordo com qualquer urna das reivindicagóes 13 a 19 e 21 a 26, caracterizado pelo fato de que a temperatura de extragáo é de -4 °C a -7 °C.
28. Processo, de acordo com qualquer urna das reivindicagóes 13 a 19 e 21 a 27, caracterizado pelo fato de que o produto alimenticio congelado é um produto alimenticio congelado aerado.
29. Uso de um sistema emulsificante conforme definido ñas reivindicagóes 1 a 12 caracterizado por inibir o desenvolvimento de cristais de gelo em um produto alimenticio congelado.
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Free format text: AS CLASSIFICACOES ANTERIORES ERAM: A21D 2/16 , A21D 6/00 , A21D 15/02 , A23B 7/05 , A23G 9/32 , A23L 1/035 , A23L 3/36 , A23L 3/37 , B01F 17/00 , A21D 2/00 , A21D 15/00 , A23B 7/04 , A23L 1/03 Ipc: A21D 2/16 (2006.01), A21D 6/00 (2006.01), A21D 15/ |
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| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 04/10/2016, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |
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| B15K | Others concerning applications: alteration of classification |
Ipc: A23G 9/32 (2006.01), A21D 2/16 (2006.01), A21D 6/0 |