BRPI0618853A2 - produção de fruto-oligossacarìdeo e redução de sacarose in situ - Google Patents

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Abstract

PRODUçãO DE FRUTO-OLIGOSSACARìDEO E REDUçãO DE SACAROSE IN SITU. A presente invenção refere-se a um processo in situ para a produção de fruto-oligossacarídeos em um produto alimentício através de contato do produto alimentício com uma frutosiltransferase para converter enzimaticamente sacarose em fruto-oligossacarídeos no produto alimentício, O aumento nos fruto-oligossacarídeos resulta em um aumento no teor de fibra dietética do produto alimentício.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PRODUÇÃO DE FRUTO-OL1GOSSACARÍDEO E REDUÇÃO DE SACAROSE INSITU".
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se a um processo in situ para redu- ção simultânea dos níveis de sacarose em produtos alimentícios, ao mesmo tempo em que se eleva os níveis de fibra dietética solúvel. Mais especifica- mente, o processo se refere a um processo enzimático para a produção de fruto-oligossacarídeos em um produto alimentício através de contato de um produto alimentício contendo sacarose que ocorre naturalmente com uma frutosiltransferase. A invenção ainda se refere a um produto alimentício com alto teor de fibra produzido através do processo de acordo com a invenção, ' o referido produto alimentício incluindo fruto-oligossacarídeos. Antecedentes da Invenção
Em anos recentes, numerosos estudos mostraram os efeitos negativos sobre a saúde do alto consumo de açúcares e os possíveis bene- fícios para a saúde de aumento de fibra dietética solúvel em dietas huma- nas. Em resposta a esses estudos e à popularidade de determinadas dietas que enfatizam a redução de carga glicêmica, os consumidores demandam alimentos com menor índice glicêmico, os quais têm menos açúcar e maior teor de fibra dietética solúvel. Para ir de encontro a essa demanda, a indús- tria de alimentos tem fornecido atenção particular a uma série de substitutos para os carboidratos de açúcar tradicionais. Esses incluem adoçantes não nutritivos, álcoois de açúcar, isomalto-oligossacarídeos e fruto- oligossacarídeos. Interesse particular tem sido dirigido aos fruto- oligossacarídeos (FOSs). Esses compostos conferem doçura suave, mas também, significativamente, eles são fibras dietéticas solúveis com benefí- cios documentados para a saúde. FOSs são encontrados naturalmente, por exemplo, em banana, tomate, cebola e numerosas outras fontes vegetais. Para uso comercial, FOSs são produzidos enzimaticamente a partir de saca- rose usando enzimas frutosiltransferase. FOSs estão comercialmente dispo- níveis como um suplemento nutricional e têm estado Geralmente Reconhe- cido como Seguro (GRAS). Embora existam publicações sobre o uso de FOS como um suplemento nutricional, divulgado aqui é um novo processo in situ para converter sacarose endógena ou que ocorre naturalmente em um produto alimentício em uma fibra dietética solúvel (por exemplo, FOS) atra- vés de contato do produto alimentício com uma frutosiltransferase.
Sumário da Invenção
Em um primeiro aspecto, a invenção se refere a um processo in situ para a produção de fruto-oligossacarídeos (FOSs) em um produto ali- mentício através de contato do produto alimentício com uma frutosiltransfe- rase (FT) para converter enzimaticamente a sacarose ao produto alimentício em fruto-oligossacarídeos. O aumento de FOS no produto alimentício resulta em um aumento no teor de fibra dietética.
Em um segundo aspecto, a invenção se refere a um método in situ de redução do teor de sacarose ou do índice glicêmico de um produto alimentício e, simultaneamente, aumento do teor de fibra dietética do produ- to alimentício através de contato do produto alimentício com uma frutosil- transferase para converter enzimaticamente a sacarose no produto alimentí- cio em fruto-oligossacarídeos, desse modo, reduzindo o teor de sacarose ou índice glicêmico do produto alimentício quando comparado com um produto alimentício correspondente.
Em algumas modalidades dos primeiro e segundo aspectos, a frutosiltransferase é contatada com uma enzima imobilizada. Enzimas adi- cionais que removem subprodutos da reação com FT também podem estar presentes para ajudar a levar a reação ao término e reduzir adicionalmente o índice glicêmico, por exemplo, oxidases de glicose. Em outras modalidades, o contato ocorre antes que o produto alimentício tenha sido pasteurizado. Em outras modalidades, o produto alimentício é uma bebida, tal como um suco de fruta.
Em um terceiro aspecto, a invenção se refere a uma bebida com alto teor de fibra produzida de acordo com o método in situ da invenção. Em uma modalidade desse aspecto, a bebida com alto teor de fibra é uma bebi- da de fruta (por exemplo, uma bebida de suco de fruta ou uma bebida de suco de maçã). Breve Descrição Dos Desenhos
As figuras 1A e 1B ilustram a redução de sacarose in situ medi- da como % peso/peso e a concorrente produção de dextrose in situ medida como % peso/peso em vários substratos após 1 hora de contato dos subs- tratos com uma frutosiltransferase (FT) derivada de Aspergillus japonicus quando comparado com substratos correspondentes não expostos à FT. OJ se refere a suco de laranja, AJ se refere a suco de maçã, MS se refere a xarope de bordo e referência adicional é feita ao Exemplo 1.
A figura 2 ilustra a produção de dextrose in situ, indicando a for- mação de FOS a partir de sacarose em temperatura ambiente e pH de 3,5.
A figura 3 ilustra a produção de dextrose in situ, indicando a for- mação de FOS a partir de sacarose em um pH de 4,0, 4,5 e 5,5 em uma temperatura de cerca de 1,5°C.
Descrição Detalhada Da Invenção
Em alguns aspectos, a presente invenção conta com técnicas e métodos de rotina usados no campo de enzimologia industrial. Os recursos a seguir incluem descrições de metodologia geral úteis de acordo com a in- venção: Industrial Enzymology, 2a Ed. Editado por Godfrey & West, Mac- millan Press Ltda. (1996). Essa referência geral proporciona definições e métodos conhecidos por aqueles habilitados na técnica. Contudo, não se pretende que a presente invenção esteja limitada a quaisquer métodos, pro- tocolos e reagentes descritos em particular, uma vez que esses podem vari- ar.
A menos que de outro modo definido aqui, todos os termos téc- nicos e científicos usados aqui têm o mesmo significado conforme comu- mente compreendido por aqueles habilitados na técnica à qual a presente invenção pertence. Singleton e et al., Dictionary of MICROBIOLOGY AND MO- LECULAR BIOLOGY, 2a Ed., John Wiley and Sons, New York (1994) e Hale & Markham, The Harper Collins Dictionary of Biology, Harper Perennial, NY (1991) proporcionam àqueles versados na técnica um dicionário geral de muitos dos termos usados na presente invenção.
Embora muitos métodos e materiais similares ou equivalentes àqueles descritos aqui possam ser usados na prática ou testagem da pre- sente invenção, alguns métodos e materiais preferidos são descritos.
Os cabeçalhos proporcionados aqui não são limitações dos vá- rios aspectos ou modalidades da invenção, os quais podem ser tomados através de referência à especificação como um todo.
Definições:
O termo "sacarose" significa um dissacarídeo compreendido de 1 mol de D-glicose e 1 mol de D-frutose, em que o átomo de carbono C-1 da glicose e o átomo de carbono C-2 da frutose participam na ligação glicosídi- ca.
O termo "endógeno", conforme usado aqui com referência à sa- carose ou fibra, se refere à sacarose ou fibra que está naturalmente contida em um produto alimentício (sacarose ou fibra nativa).
O termo "dissacarídeo", conforme usado aqui, se refere a qual- quer composto que compreende duas unidades de monossacarídeo cova- Ientemente ligadas. O termo abrange, mas não está limitado a, compostos tais como sacarose, Iactose e maltose.
O termo "oligossacarídeo", conforme usado aqui, se refere a um composto tendo 2 a 10 unidades de monossacarídeo unidas através de Iiga- ções glicosídicas.
Conforme usado aqui, o termo "dextrose" é usualmente permu- tável com o termo "glicose".
O termo "fruto-oligossacarídeo (FOSs)" significa oligossacarí- deos de cadeia curta compreendidos de unidades de D-frutose ou D-glicose. Alguns FOSs preferidos são moléculas de cadeia curta com não mais do que 6 resíduos de frutose. Por exemplo, alguns FOSs preferidos compreendem uma molécula de D-glicose na posição terminal e de 2 a 4 unidades de D- frutose tendo a fórmula estrutural abaixo, em que η = 2-4 resíduos de fruto- se. A ligação entre os resíduos de frutose em FOSs é uma ligação beta-(2-1) glicosídica. <formula>formula see original document page 6</formula>
o termo "frutosiltransferase (FT)" significa enzimas tendo ativi- dade de transferase de frutose, a qual é capaz de produzir fruto- oligossacarídeos na presença de sacarose. Enzimas tendo atividade de transferase de frutose foram classificadas como E.C. 2.4.1.99 (sacaro- se:frutosiltransferase de sacarose) e E.C. 3. 2.1.26 (beta-D- frutofuranosidases ou beta-frutosidases).
O termo "produto alimentício" é amplamente definido como um alimento ou bebida a qual é consumível e inclui sacarose.
Um "produto alimentício correspondente" se refere a um produto alimentício que não tenha sido contatado com uma frutosiltransferase de acordo com o processo da invenção mas, de outro modo, foi exposto essen- cialmente as mesmas condições que um produto alimentício em questão contatado com uma frutosiltransferase de acordo com o processo da inven- ção.
"In sitif' se refere a um processo em que frutosiltransferase é diretamente contatada com um produto alimentício.
O termo "contato" se refere à exposição direta de um produto alimentício a uma frutosiltransferase.
A frase "baixa concentração de sacarose" ou "redução da con- centração de sacarose" se refere a um nível de concentração de sacarose no produto alimentício que é menor do que o nível de concentração de saca- rose no produto alimentício correspondente, o qual não tenha sido contatado com FT de acordo com os métodos da invenção. Em algumas modalidades, uma baixa concentração de sacarose significa remoção essencialmente completa da sacarose no produto alimentício.
O termo "conversão enzimática" se refere à modificação de um substrato de carbono a um intermediário ou à modificação do intermediário a um produto final através de contato do substrato ou intermediário com uma enzima.
A frase "reação que produz FOS" significa o processo de contato de um produto alimentício com uma frutosiltransferase para converter enzi- maticamente sacarose em FOSs.
A frase "um produto alimentício com alto teor de fibra" significa um produto no qual o nível de FOS é elevado com relação ao nível de FOS endógeno no produto alimentício correspondente e obtida através do pro- cesso in situ abrangido pela invenção.
Uma "isomerase de glicose" (por exemplo, EC 5.3.1) se refere a uma enzima que isomeriza glicose em frutose (por exemplo, EC 5.3.1.9).
Uma "oxidase de glicose" (por exemplo, EC 1.1.3.4) se refere a uma enzima que catalisa a reação entre glicose e oxigênio, produzindo glu- conato e peróxido de hidrogênio.
Uma "unidade enzimática" é definida como a quantidade de en- zima responsável pela transferência de um micromol de frutose por minuto sob condições padrões ou como a quantidade de enzima para produção de um micromol de glicose sob condições padrões.
O termo "ATCC" se refere à American Type Culture Collection localizada em Manassas, VA 20108 (ATCC; <www.atcc.org>).
O processo de acordo com a presente invenção se refere à ob- tenção de um produto alimentício o qual contém sacarose e contato do pro- duto alimentício com uma frutosiltransferase para produzir enzimaticamente fruto-oligossacarídeos (FOS).
Modalidades:
O produto alimentício é, de preferência, uma bebida (por exem- plo, uma bebida doce) ou um adoçante, tal como um xarope. Bebidas prefe- ridas incluem sucos de fruta, tais como sucos de laranja, maçã, toranja, uva, abacaxi, amora, limão, ameixa e lima. Bebidas particularmente preferidas são sucos de fruta de laranja e maçã.
Exemplos de xaropes incluem xarope de bordo, xarope de mo- rango, xarope de uva-do-monte e xarope de boysenberry.
Em algumas modalidades, um produto alimentício terá um % de sólidos totais (DS %) de cerca de 0,1% a 80% e também cerca de 1% a 60%. Em algumas modalidades, quando o produto alimentício é uma bebida de fruta, o DS oscilará de 1 a 80%.
Em algumas modalidades, quando o produto alimentício é um suco natural (por exemplo, um suco não concentrado), o DS % pode oscilar de 0,1% a 15%, também 0,5% a 10% e ainda 0,5% a 5%. Em outras modali- dades, quando o produto alimentício foi concentrado, o DS % pode oscilar de 25% a 90%, também de 25% a 80%, também de 30% a 60% e ainda 35% a 50%.
Usando suco de laranja como um exemplo específico, a reação que produz FOS pode ser conduzida em um nível de sólidos oscilando de suco natural (por exemplo, cerca de 12% peso/v de sólidos ou menos, tal como menos de 10%, menos de 8% ou menos de 6%) ao suco concentrado (por exemplo, cerca de 40% peso/v de sólidos ou maior, tal como mais de 45%, mais de 50%, mais de 55% ou mais de 60%).
O nível inicial de sacarose variará com o tipo de produto alimen- tício. Em algumas modalidades, o % de sacarose (peso/v) no produto ali- mentício estará entre cerca de 2% e 75%, também entre 10% e 55%, entre 25% e 55% e ainda entre 30 e 45%. Em outras modalidades, o nível de sa- carose no suco de laranja pode ser cerca de 2 a 12%, tal como 4 a 10%, enquanto que o nível inicial de sacarose em suco de laranja concentrado pode ser cerca de 20 a 45%, tal como 25 a 40%.
Frutosiltransferases (FT) úteis para a prática da presente inven- ção são classificadas como EC.2.4.1.99 e exibem atividade de transferase. Tais enzimas são, algumas vezes, também denominadas beta- frutofuranosídeos. Beta-frutofuranosídeos também incluem enzimas hidrolíti- cas classificadas como EC. 3.2.1.26. O termo FT, conforme usado aqui, se aplica a qualquer enzima capaz de catalisar a reação de transferência e o uso desse termo não restringe de qualquer forma o escopo da invenção.
Frutosiltransferases podem ser derivadas de fontes vegetais, tais como aspargo, beterraba sacarínica, cebolas, alcachofras de Jerusalém e outros (veja Henry, R.J. e et al., (1980) Phytochem. 19: 1017 - 1020; Unger1 C. (1994) Plant PhysioL 104: 1351 -1357; e Luscher1 M. e etal., (2000) Plant Physiol. 124:1217 - 1228).
Frutosiltransferase também pode ser derivada de fontes fúngi- cas, tais como Aspergillus, Aureobasidium e Fusarium. Exemplos mais es- pecíficos incluem Aspergillus japonicus, tal como CCRC 38011; Aspergillus niger, tal como ATCC 20611; Aspergillus foetidus (tal como NRRL 337); As- pergillus aculeatus; Aureobasidium pullulans, tais como ATCC 9348, ATCC 12535; e ATCC 15223 (veja Yuan-Chi Su e et al., (1993) Proceedings Natio- nal Science Council, ROC 17:62-69; Hirayama, M. e et al., (1989) Agric. Biol. Chem. 53: 667 - 673; Hidaka, H. e et al., (1988) Agric. Biol. Chem. 52:1181 - 1187; Boddy, L.M. e et al., (1993) Curr. Genet. 24:60 - 66; e USP 4.276.379).
Frutosiltransferases podem, adicionalmente, ser derivadas de fontes bacterianas, tais como Arthrobacter (Fouet, A. (1986) Gene 45:221 - 225; Sato, Y. e et al. (1989) lnfect. Immun., 56:1956 - 1960; e Aslanidis, C. e et al., (1989) J. BacterioL, 171: 6753 - 6763).
Em alguns casos, a frutosiltransferase pode ser uma variante de uma frutosiltransferase que ocorre naturalmente. Referência é feita ao USP 6.566.111 em que um beta-frutofuranosídeo foi geneticamente manipulado para melhorar a produtividade da enzima. Veja também Koji Y. e et al., US 20020192771.
Frutosiltransferase pode ser obtida a partir de fontes comerciais, tais como PECTINEX ULTRA SP-L (Novozymes S/A) e RAPIDASE TF (DSM).
A frutosiltransferase pode ser usada em uma forma solúvel ou a enzima pode ser imobilizada através de qualquer número de métodos co- nhecidos na técnica e essas incluem adsorção sobre um veículo conforme descrito, por exemplo, no WO 02083741A (veja Hayashi e et al., 1991 J. Fer- ment. Bioeng. 72:68 - 70 e Hayashi e et al., (1991) Biotechnol. Letts 13:395 - 398). !mobilização da enzima pode permitir o uso econômico de alta dosa- gem de enzima e elimina ou reduz a necessidade de remoção ou inativação de enzima residual do produto. Enzimas solúveis podem ser opcionalmente inativadas através de pasteurização ou outros métodos conhecidos.
A quantidade de frutosiltransferase usada no processo de acor- do com a presente invenção variará dependendo de uma série de variáveis. Essas variáveis incluem, mas não estão limitadas a, o produto alimentício usado no processo da invenção; a quantidade de FOS a ser produzida; o tempo de tratamento; a inclusão de um catalisador enzimático, tal como iso- merase de glicose no processo; e outras condições de processo. Aqueles versados na técnica serão prontamente capazes de determinar a quantidade de frutosiltransferase a ser usada no processo de acordo com a invenção.
Adicionalmente, conforme conhecido na técnica, a dose de en- zima e tempo de reação são inversamente proporcionais e, portanto, é útil calcular a dose de produto e o tempo de reação como uma medida do grau de reação, por exemplo, duas horas em uma dose de uma unidade por gra- ma de sacarose (tempo de dose = 2 U * h/g) é igual a cerca de uma hora de reação em uma dose de 2 U/g (também 2 U * h/g).
Em algumas modalidades, um tempo de dose de cerca de 0,5 U * h/g a 400 U * h/g será requerido para converter sacarose em FOS. Em ou- tras modalidades, o tempo de dose será cerca de 0,5 U * h/g a 200 U * h/g; também cerca de 1,0 U * h/g a 100 U 8 h/g; e ainda cerca de 1,0 U * h/g a 50 U * h/g.
Embora sob algumas condições um baixo tempo de dose possa ser requerido (por exemplo, em torno de 1 a 2 U * h/g), sob outras condições um tempo de dose maior pode ser requerido para proporcionar o mesmo grau de conversão. Por exemplo, quando o pH do produto alimentício é áci- do, a frutosiltransferase pode ser menos ativa e um maior tempo de dose será requerido. Em alguns exemplos não limitativos, um tempo de dose de cerca de 200 U *h/g a mais pode ser requerido para a conversão enzimática através de um processo com frutosiltransferase sob condições ácidas.
A frutosiltransferase é contatada com o produto alimentício sob condições adequadas para formação de FOSs. Em algumas modalidades, substancialmente toda a sacarose do produto alimentício é enzimaticamente convertida em FOSs. Em outras modalidades, a concentração de sacarose é reduzida no produto alimentício, conforme descrito abaixo. Em algumas mo- dalidades, a qualidade do produto alimentício a qual inclui, por exemplo, tex- tura, sabor, cor e odor, é essencialmente mantida.
Em algumas modalidades, a reação que produz FOS se proces- sará sob uma grande faixa de condições de temperatura e essa pode ser uma função do tempo. Em algumas modalidades, a faixa de temperatura é cerca de -10°C a 95°C, cerca de -5°C a 90°C, cerca de 1 eC a 80°C, cerca de 1°C a 75eC; cerca de 1°C a 70°C; cerca de 5°C a 65°C, cerca de 5°C a 60°C, cerca de 5°C a 55°C, cerca de 10°C a 50°C; cerca de 5°C a 40°C; e 1cerca de 10°G a 40°C. Em outra modalidade, a faixa de temperatura será cerca de -1 OsC a cerca de 10eC.
Em outras modalidades, a reação que produz FOS se processa- rá sob condições de pH na faixa de um pH de cerca de 3,0 a 8,0; um pH de cerca de 3,0 a 7,0; um pH de cerca de 3,0 a 6,0 e um pH de cerca de 3,5 a 6,0. Em algumas modalidades, a reação que produz FOS se processará sob condições de pH de um pH de cerca de 3,0 a 4,5 para suco de laranja e su- co de maçã e também um pH de cerca de 5,5 a 7,5 para xarope de bordo.
Em algumas modalidades, o contato se processará durante tão pouco quanto 1 minuto e, em outras modalidades, durante tanto tempo quanto vários dias ou semanas. Em algumas modalidades, o contato ocorre- rá durante 30 minutos a 48 horas. Em algumas modalidades, o contato pode continuar durante o embargue e armazenamento dó produto alimentício an- tes de consumo. Em outras modalidades, a sacarose é enzimaticamente convertida em FOS em cerca de 1 minuto a 60 horas.
Em algumas modalidades, as condições de contato adequadas podem ser diferentes das condições consideradas ótimas para atividade en- zimática, particularmente para manter as qualidades organolépticas e pode ser necessário ajustar o tempo de contato e a dosagem de enzima frutosil- transferase. Como um exemplo não limitativo, a atividade de uma frutosil- transferase que tem um ótimo em um pH de cerca de 5,5 e cerca de 50°C, será diminuída quando contatada com uma bebida de fruta em um pH de cerca de 3,6 e cerca de 5°C. Os ajustes do tempo de contato e dosagem de enzima estão dentro da capacidade daqueles versados na técnica.
A reação que produz FOS pode ocorrer a qualquer momento durante o processamento de um produto alimentício e pode ser deixada con- tinuar durante armazenamento antes de consumo.
O processo de acordo com a presente invenção pode ocorrer antes de, concorrentemente com ou após pasteurização. Em outras modali- dades, a reação que produz FOS se processará sob condições de proces- samento no frio, por exemplo, em uma faixa de -5°C a 10°C para sucos de fruta.
A reação que produz FOS pode ser terminada através de condi- ções que levam a uma desnaturação da frutosiltransferase, tal como calor ou pasteurização em um baixo pH ou através de remoção física do catalisador no caso de frutosiltransferase imobilizada. Por exemplo, em processamento de sucos de fruta para consumo, o suco é geralmente submetido a um tra- tamento de pasteurização. Em alguns casos, esse tratamento pode ser de cerca de 15 segundos a 60 minutos, 15 segundos a 30 minutos, 5 minutos a 25 minutos e também 10 minutos a 20 minutos em uma temperatura de cer- ca de 60°C a 959°C e geralmente uma temperatura de cerca de 65°C a 75°C.
A frutosiltransferase converte enzimaticamente sacarose em FOS. Um FOS contendo 2 resíduos de frutose é abreviado GF2 (G é para glicose e F é para frutose). Um FOS contendo 3 resíduos de frutose é abre- viado GF3 e aqueles tendo 4 resíduos de frutose são abreviados GF4. GF2 é também conhecido como 1-cestose, GF3 é também conhecido como nistose.
Em algumas modalidades, o nível de FOS no produto alimentício será aumentado em pelo menos 0,5%, 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 40%, 50%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100%, 200%, 300% e mais quando comparado com o produto alimentício correspondente. Contudo, tipicamente, um produto alimentício não contém essencialmente FOSs ou contém menos de 1% (por exemplo, entre 0 a 1,0% e 0 a 0,5%) de FOSs. Em algumas mo- dalidades, pelo menos 20%, 25%, 30%, 40%, 45%, 50%, 55% e 60% do FOS produzido no produto alimentício compreende GF2. Em algumas moda- lidades, o aumento no nível de FOS ocorre entre 15 minutos a 62 horas (por exemplo, entre 15 minutos e 48 horas, entre 15 minutos e 36 horas e entre 30 minutos e 24 horas).
Em outras modalidades, entre 100% e 20% da sacarose no pro- duto alimentício serão enzimaticamente convertidos em FOS através do pro- cesso da invenção. Em algumas modalidades, pelo menos 40%, pelo menos 50%, pelo menos 60% e também pelo menos 70% da sacarose no produto alimentício serão convertidos em FOS através do processo de acordo com a invenção. Em algumas modalidades, a conversão enzimática de sacarose em FOS ocorrerá na faixa de entre 15 minutos a 62 horas (por exemplo, en- tre 15 minutos e 48 horas, entre 15 minutos e 36 horas e entre 30 minutos e 24 horas).
Em algumas modalidades, o nível de sacarose no produto ali- mentício pode ser reduzido em pelo menos 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% e 95% quando comparado com o produto alimentício correspondente. Em algumas modalidades, a quantidade de sacarose será reduzida em mais de 50% e, em outras modalidades, a quantidade de sacarose será reduzida em mais de 90% quando comparado com o produto alimentício correspondente. Em al- gumas modalidades, o produto alimentício produzido através de um proces- so da invenção incluirá cerca de 0,5%, 1%, 2%, 5% ou 10% de sacarose.
Em outras modalidades, um método abrangido pela invenção produz um produto alimentício com um nível de dextrose (glicose) que é pelo menos 25%, 50%, 75%, 100%, 125% ou maior do que o nível de dextrose do produto alimentício correspondente. Em algumas modalidades, o nível de glicose de um produto alimentício contatado com uma frutosiltransferase de acordo com a invenção estará entre 0,1 a 20% peso/v (peso/volume). Em outras modalidades, o produto alimentício inicial pode ter um nível muito bai- xo ou essencialmente nenhuma dextrose para começar e o processo de a - cordo com a invenção produz um produto não tendo essencialmente dextro- se. Em algumas modalidades, a quantidade de frutose produzida no produto alimentício será menos de 5%, menos de 2%, menos de 1% e também, em algumas modalidades, menos de 0,5%.
Em algumas modalidades, a produção de FOS de acordo com os métodos da invenção é estável, significando que não há essencialmente reversão de sacarose que ocorre naturalmente. Em algumas modalidades, FOS, o qual é produzido de acordo com os métodos da invenção, não é substancialmente hidrolisado para proporcionar glicose e frutose. Em algu- mas modalidades, a formação de FOS in situ pode ser diretamente correla- cionada com a produção de dextrose.
A conversão enzimática de sacarose em fruto-oligossacarídeos de acordo com o processo da invenção pode ser intensificada pela presença de enzimas as quais catalisam a conversão de glicose em outros compostos, tais como isomerases de glicose e/ou oxidases de glicose. Fontes dessas enzimas são bem conhecidas.
Isomerases de glicose podem ser obtidas, por exemplo, de es- pécies Bacillus, Streptomyces e Aerobacter. (Veja USP 3.826.714; USP 4.308.349; USP 4.567.142; USP 4.699.882 e USP 5.120.650). Referência também é feita a Antrim e et al., (1979) Appl. Biochem & Bioengineer. V2 Academic Press e Chen e et al., (1980) Process Biochem 30 - 35). Oxidases de glicose podem ser obtidas de Aspergillus niger. (Veja USP 4.996.062). Essas enzimas também podem ser obtidas de fontes comerciais, tais como Gensweet e OxyGO® da Genencor International, Inc.
Métodos bem conhecidos na técnica estão disponíveis para de- terminação do nível de FOS em um produto alimentício. Um método direto de medição de FOS é através de HPLC (Yun J.W. e et al., (1993) Korean J. BiotechnoL Bioeng. 9:35-39). Outros métodos incluem cromatografia e RMN. Na ausência de uma reação hidrolítica, a formação de cada ligação de FOS leva a uma liberação de uma molécula de glicose, o que pode ser medido através de uma ampla variedade de métodos, incluindo as tiras de teste de glicose no sangue baseadas em oxidase de glicose, conforme descrito nos exemplos.
Experimental
Os exemplos a seguir são proporcionados de forma a demons- trar e ilustrar adicionalmente determinadas modalidades e aspectos preferi- dos da presente invenção e não devem ser construídos como limitando o escopo da mesma.Na verdade, considera-se que esses ensinamentos en- contrarão uso em otimização adicional dos sistemas de processo descritos aqui.
Exemplo 1
Redução de Sacarose in situ e Produção de Dextrose em Vários Produtos Alimentícios como Substrato Contatados com Frutosiltransferase Derivada de Aspergillus japonicus EB001
Amostras de concentrado de suco de laranja, concentrado de suco de maçã, xarope de bordo e sacarose foram obtidas de uma mercearia. A sacarose foi dissolvida para 50% ds em água. O nível de substância seca (ds) de cada produto alimentício foi determinado através de cálculo a partir do índice refrativo, com o cálculo admitindo que os sólidos presentes eram sacarose. Cada um dos quatro produtos alimentícios foi ajustado para um pH de 5,6 + 0,1 e exposto a 14 U/gds de frutosiltransferase ou nenhuma en- zima como um controle e mantido a 529C durante 24 horas. A glicose e sa- carose residuais foram determinadas através de HPLC em amostras toma- das durante a reação (Tabela 1).
Os resultados obtidos após 1 hora e 24 horas são ilustrados na Tabela 1 e os resultados obtidos após 1 hora são ilustrados nas Figuras 1A e 1B.
Tabela 1
<table>table see original document page 15</column></row><table> <table>table see original document page 16</column></row><table>
Sacarose = Crystal (United Sugar Corp., Minneapolis, MN); Suco de laranja = Minute Made isento de polpa(Coca Cola, Houston1 TX); Suco de maçã = Seneca (NCI Foods Corp., Wisconsin Rapids, Wl); e Xarope de bor- do = âmbar escuro, Grau A (Maple Grove Farms of Vt1 Inc. St. Johnsbury, VT).
A Tabela 1 e as Figuras 1A e 1B ilustram que houve pouca ou nenhuma alteração na composição dos quatro substratos durante 24 horas (h) de incubação na ausência de FT. Remoção de sacarose é observada em todas as quatro amostras de substrato na presença da FT. A perda de saca- rose dos substratos foi associada a um aumento na dextrose e nenhum au- mento na frutose. Exemplo 2
Redução de sacarose in situ e produção de dextrose em uma solução de sacarose em um pH de 3,5 contatada com frutosiItransferase de- rivada de Aspergillus japonicus
A solução de sacarose a 50% ds do Exemplo 1 foi ajustada para um pH de 3,5 e exposta a14 U/gds de frutosiltransferase e mantida a 25SC durante 55 horas. As amostras foram extraídas durante a reação e o nível de glicose determinado usando um medidor de glicose no sangue baseado em oxidase de glicose comercialmente disponível (Bayer Glucometer Elite XL com Tiras de Teste de Glicose no Sangue Ascensia Elite®M). Os resultados são ilustrados na figura 2. Exemplo 3
Redução de sacarose in situ e produção de dextrose em uma solução de sacarose contatada a 1QC com frutosiltransferase derivada de Aspergillusjaponicus
A solução de sacarose a 50% ds do Exemplo 1 foi ajustada para um pH de 3,5, 4,0, 4,5 e 5,5 com HCI e exposta a 14 U/gds de frutosiltransfe- rase e mantida a 1,5 sC ± 0,59C durante 77 horas. As amostras foram extraí- das durante a reação e o nível de glicose determinado usando um medidor de glicose no sangue baseado em oxidase de glicose comercialmente dis- ponível. Os resultados são ilustrados na figura 3. Exemplo 4
Uma solução de sacarose a 56% peso/v de cerca de 46,4% ds foi contatada com frutosiltransferase (EB001) em uma dosagem de 5 U/gds, uma temperatura de 25°C e um pH de 5,5. Amostras foram tomadas após 0,0, 4,0, 9,5, 21,0 e 24,0 horas de tempo de reação e analisadas através de HPLC para determinar o perfil de carboidrato. Resultados conforme ilustrado na Tabela 2 sustentam a formação de fruto-oligossacarídeos a partir de ati- vidade de frutosiltransferase. Uma ausência de atividade de invertase é indi- cada pela baixa quantidade de frutose livre. Tabela 2
<table>table see original document page 18</column></row><table>

Claims (15)

1. Processo in situ para produção de fruto-oligossacarídeos em um produto alimentício compreendendo: a) obtenção de um produto alimentício contendo sacarose e b) contato do produto alimentício com uma frutosiltransferase para converter enzimaticamente sacarose no produto alimentício em fruto- oligossacarídeos (FOSs).
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o produto alimentício é uma bebida.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a frutosil- transferase é derivada de uma fonte microbiana.
4. Processo de acordo com a reivindicação 3, em que a frutosil- transferase é derivada de um fungo filamentoso.
5. Processo de acordo com a reivindicação 3, em que a frutosil- transferase é derivada de Aspergillus.
6. Processo de acordo com a reivindicação 5, em que a frutosil- transferase é derivada de Aspergillus japonicus.
7. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que pelo me- nos 30% do FOSs são compreendidos de 1 -cestose.
8. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o teor de dextrose do produto alimentício é aumentado comparado com um produto alimentício correspondente.
9. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o teor de sacarose do produto alimentício é reduzido em pelo menos 75% após 1 hora de exposição à frutosiltransferase quando comparado com um produto ali- mentício correspondente.
10. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o teor de sacarose do produto alimentício é reduzido em pelo menos 90% após 24 horas de exposição à frutosiltransferase quando comparado com um produto alimentício correspondente.
11. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que a bebida é um suco de fruta.
12. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o suco de fruta é suco de laranja.
13. Processo de acordo com a reivindicação 12, em que o suco de laranja é um produto concentrado.
14. Processo de acordo com a reivindicação 1, ainda compreen- dendo contato do produto alimentício com uma oxidase de glicose e/ou uma isomerase de glicose.
15. Bebida produzida através do processo como definido na rei- vindicação 11.
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