BRPI0808875A2

BRPI0808875A2 - Proteína de cereal parcialmente hidrolisada

Info

Publication number: BRPI0808875A2
Application number: BRPI0808875-6A
Authority: BR
Inventors: Jos Willy Ghislain Corneel De Sadeleer; Daniele Marie-Antoinette Karleskind; Catharina Hillagonda Mccrae; Elisa Margriet Maria Meheus
Original assignee: Cargill Inc
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2014-08-26
Also published as: ES2376311T3; AU2008225861B2; US20100105872A1; SI2117338T1; WO2008110515A3; AU2008225861A1; WO2008110515A2; CN101641019A; US9259018B2; CL2008000735A1; HRP20120059T1; DK2117338T3; AR065701A1; CA2680638A1; RU2009137589A; EP2117338A2; BRPI0808875B1; PE20100035A1; CN101641019B; PL2117338T3

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROTEÍNA DE CEREAL PARCIALMENTE HIDROLISADA".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a uma composição compreen5 dendo uma proteína de cereal parcialmente hidrolisada, um processo para a produção dessas composições e o uso dessas composições como um substituto parcial ou completo para outras proteínas vegetais ou animais. Mais particularmente, a presente invenção se refere a uma composição de proteína de cereal parcialmente hidrolisada com propriedades similares à proteína 10 de soro de leite, a um processo para a preparação dessas composições e a usos dessas composições como um substituto parcial ou completo para proteína de leite.

Antecedentes da Invenção

A principal proteína de soro no leite é a β-lactoglobulina, que tem 15 um peso molecular de cerca de 36 kDa. Outras importantes proteínas de soro no leite são a α-lactalbumina, com um peso molecular de cerca de 14,5 kDa, e a albumina sérica bovina, com um peso molecular de cerca de 69 kDa. Há necessidade de análogos de proteínas vegetais (isto é, de plantas comestíveis) das proteínas derivadas de animais e, em particular, proteínas 20 de leite, tanto por razões sociais, quanto de saúde. Entretanto, o sabor, sensação na boca e propriedades nutricionais das proteínas do leite são difíceis de reproduzir usando-se proteína vegetal.

Proteínas vegetais são, todavia, usadas em inúmeras aplicações diferentes, incluindo tanto aplicações alimentares, quanto não-alimentares.

Uma proteína vegetal que foi produzida de inúmeras formas dife

rentes, incluindo tanto pó seco, quanto forma líquida, é a proteína de soja. A EP-A-1 512 328 expõe proteína de soja solúvel e um método para a produção dessa proteína de soja solúvel usando uma enzima, de preferência uma protease de origem fúngica, para produzir um material com alta solubilidade 30 e alta capacidade antioxidante sem o amargor normal e sabor de feijão cru ("beany flavour") associado a materiais de soja hidrolisados.

Outras proteínas vegetais utilizáveis por causa do custo, perfil de aminoácidos ou outras propriedades nutricionais são, na prática, mais difíceis de usar, particularmente em forma líquida. Proteínas de cereais, por exemplo, de trigo, em geral são difíceis de processar por causa da alta proporção de material insolúvel e difícil de processar. Proteínas de cereais seri5 am particularmente vantajosas, e, apesar disso, foram desenvolvidos produtos usando proteínais de cereais.

A EP-A-O 672 352 se refere a processos para a preparação de peptídios ricos em glutamina, em particular para uso na preparação de alimentos. Um dos peptídios ricos em glutamina particulares apresentados 10 nesse documento se baseia em proteína de trigo. Entretanto, as proteínas vegetais, incluindo as proteínas de trigo expostas na EP-A-O 672 352, têm pesos moleculares extremamente baixos.

A W0-A-2004/047549 expõe um processo para a preparação de suspensões de proteína vegetal incluindo suspensões de proteína de trigo, 15 que são estáveis a micróbios sem a adição de qualquer preservativo e com uma atividade de água de 0,4 a 0,9. Esses produtos têm uma ampla faixa de graus de hidrólise que resultam em uma distribuição variável de pesos moleculares.

Há necessidade de uma composição compreendendo uma pro20 teína vegetal que pode ser usada como um substituto da proteína do leite com propriedades geralmente similares, pelo menos com relação à solubilidade e peso molecular médio, às de pelo menos algumas das proteínas do leite. Em particular, seria vantajoso fornecer uma proteína de cereal com essas propriedades.

Os requerentes descobriram surpreendentemente que a separa

ção controlada de proteínas de cereais hidrolisadas pode fornecer uma proteína de cereal com essas propriedades benéficas e levar a um substituto de proteína do leite para uso em análogos de produtos laticínios.

Sumário da Invenção A presente invenção provê, portanto, em um primeiro aspecto,

uma composição compreendendo uma proteína de cereal parcialmente hidrolisada, caracterizada pelo fato de que 20% a 80% em peso, de preferência 25% a 70% em peso, da proteína de cereal parcialmente hidrolisada têm um peso molecular de 25 kDa ou mais, 8% em peso ou menos da proteína de cereal parcialmente hidrolisada têm um peso molecular de 1,4 kDa ou menos, e pelo fato de que a proteína de cereal parcialmente hidrolisada tem 5 um índice de solubilidade de nitrogênio (NSI) de 90% ou mais, de preferência 95% ou mais a pH 1 a 10.

De preferência, a composição compreende de 25% a 70% em peso, mais preferivelmente 30%, 35%, 40%, 45% ou 50% a 70% em peso, da proteína de cereal parcialmente hidrolisada com um peso molecular de 25 kDa ou mais.

A grande vantagem dessa proporção relativamente alta de fração de alto peso molecular de proteína de cereal hidrolisada é que essa distribuição de peso molecular imita de maneira mais próxima as proteínas de soro no leite bovino, e, consequentemente, as propriedades dessa composi15 ção que compreende a proteína de cereal parcialmente hidrolisada são mais intimamente análogas às da proteína de leite. Além disso, uma proteína de cereal parcialmente hidrolisada de acordo com a presente invenção é facilmente digerível, aumenta a textura e intensifica a sensação bucal.

De preferência, 7, 6 ou 5% em peso ou menos da proteína de cereal parcialmente hidrolisada têm um peso molecular de 1,4 kDa.

Uma das grandes vantagens de uma composição compreendendo uma proteína de cereal parcialmente hidrolisada de acordo com a presente invenção é que a solubilidade (conforme indicada por NSI) da proteína é de boa a excelente geralmente em todos os níveis de pH.

As composições compreendendo proteínas de cereais parcial

mente hidrolisadas de acordo com a presente invenção são não apenas solúveis (isto é, com um NSI de 90% ou mais, 91 % ou mais ou 95% ou mais) a pH aproximadamente neutro, mas também têm uma alta solubilidade em uma faixa de pH, em particular entre 6 e 7, 5 e 7, 4 e 7, 3 e 8, 2 e 8 ou mes30 mo 1 e 10. A presente composição tem, mesmo em uma grande faixa de pH de 1 a 10, um NSI (da proteína de cereal parcialmente hidrolisada) acima de 90%. Isso tem grandes vantagens no processamento e usos da composição compreendendo a proteína de cereal parcialmente hidrolisada como um análogo de leite.

A proteína de cereal de acordo com a presente invenção pode ser derivada de centeio, cevada, aveia, milho, arroz, espelta, painço, sorgo 5 ou trigo. Entretanto, a proteína de cereal preferida compreende (ou é) trigo. Geralmente, todos os tipos conhecidos de trigo podem ser usados para formar uma composição de acordo com a presente invenção, incluindo trigos modificados, como trigo desaminado. Geralmente, todos os tipos de proteínas de trigo são adequadas, com o material de partida mais preferido sendo 10 glúten de trigo vital.

O diâmetro médio em volume da proteína de trigo parcialmente hidrolisada em solução aquosa é geralmente similar em tamanho ao diâmetro médio em volume da proteína de soro de leite nativa em solução aquosa. Isso é vantajoso porque os perfis de tamanho similares do diâmetro médio 15 em volume da proteína de cereal parcialmente hidrolisada e da proteína de soro de leite bovino significam que a proteína de cereal parcialmente hidrolisada pode ser mais facilmente usada como um análogo de proteína do leite. De preferência, o diâmetro médio em volume da proteína de trigo parcialmente hidrolisada é igual a ou maior que 0,8 vezes o diâmetro médio em 20 volume da proteína de soro do leite.

A composição quando o cereal compreende trigo da presente invenção normalmente compreende 3,5% em peso de lipídio ou menos, de preferência 3% em peso de lipídio ou menos e, mais preferivelmente 2%, o mais preferivelmente 1%, até abaixo de 0,5% em peso de lipídio ou menos 25 (com base no teor de proteína na composição), pois os componentes lipídicos tendem a permanecer com os subprodutos insolúveis durante a produção.

A presente invenção apresenta, em um segundo aspecto, um processo para a produção de uma composição compreendendo uma proteína de cereal parcialmente hidrolisada de acordo com o primeiro aspecto, o processo compreendendo: a formação de uma suspensão compreendendo uma proteína de cereal com um grau de hidrólise de 3 a 8, a determinação do pH da suspensão, o ajuste do pH da suspensão na região de pH de menor solubilidade da proteína e a separação da parte solúvel em água da suspensão.

Uma parte importante do processo do segundo aspecto da in5 venção é a separação na região de pH de menor solubilidade da proteína, que é vantajosa por causa das propriedades benéficas que confere à composição, conforme discutido com relação ao primeiro aspecto da invenção. Assim, depois da etapa de determinação do pH da suspensão, o pH determinado é comparado à região de pH de menor solubilidade de proteína da 10 proteína de cereal. O pH da suspensão é, então, ajustado, usando-se ácido ou álcali, para dentro da região de pH de menor solubilidade de proteína. Ocasionalmente, o pH determinado pode já estar dentro da região de pH, caso em que o ajuste do pH pode não ser necessário.

Tipicamente, a suspensão terá um teor de matéria seca de 5 10%, de preferência de 8 -10%.

O processo pode ser por bateladas, semicontínuo ou contínuo.

O processo também pode compreender a hidrólise parcial de uma proteína de cereal com um grau de hidrólise de 3 a 8. A hidrólise parcial normalmente é realizada na presença de uma ou mais enzimas.

As enzimas usadas para a presente hidrólise são hidrolases, em

geral peptidases (proteases). As peptidases são selecionadas do grupo que consiste em α-amino-acil-peptídio hidrolases (EC 3.4.1.), peptidil-aminoácido hidrolases (EC 3.4.2.), dipeptídio hidrolases (EC 3.4.3.), peptidil peptídio hidrolases (EC 3.4.4.), aminopeptidases (EC 3.4.11.), peptidil-aminoácido hi25 drolases (EC 3.4.12.), dipeptidases (EC 3.4.13.), dipeptidil-peptidases e tripetidil-peptidases (EC 3.4.14.), peptidil-dipeptidases (EC 3.4.15.), carboxipeptidases do tipo serina (EC 3.4.16.), metalocarboxipeptidases (EC 3.4.17.), carboxipeptidases do tipo cisteína (EC 3.4.18.), ômega peptidases (EC 3.4.19.), serina endopeptidases (EC 3.4.21.), cisteína endopeptidases 30 (EC 3.4.22.), endopeptidases aspárticas (EC 3.4.23.), metaloendopeptidases (EC 3.4.24.), treonina endopeptidases (EC 3.4.25.).

Reconhecem-se dois conjuntos de subclasses de peptidases, que compreendem exopeptidases e endopeptidases. Essas endopeptidases agora incluem as proteinases anteriormente conhecidas. De preferência, usam-se enzimas de origem bacteriana, de mamíferos, frutas ou Ieguminosas.

Exemplos adicionais de enzimas adequadas incluem Alkalase,

Neutrase, Amano protease M etc.

O processo é conduzido, de preferência, usando-se pelo menos uma endoprotease; entretanto, também pode-se usar uma protease com propriedades tanto de endo, quanto de exo protease. Alternativamente, pode-se usar uma mistura de endo e exo proteases.

Enzimas que podem ser usadas no processo da presente invenção incluem proteinase bacteriana de Bac. Subtilisis, endo-protease e exopeptidase ácida de Asp. Niger, protease bacteriana termotolerante, protease termotolerante neutra de Bac.thermoproteolytcus, papaína, proteinase ou 15 endoprotease bacteriana neutra de Bac.sp., protease bacteriana neutra de Bac. amyloliquefaciens, proteinase alcalina (fúngica, bacteriana), endoproteinase (do tipo serina; Subtilisin A, Bac.licheniformis), endo-protease e exo-peptidase complexa de Asp. oryzae, metalo-protease bacteriana de Bac. amyloliquefaciens.

O estágio de hidrólise parcial do processo é vantajosamente rea

lizado a uma temperatura apropriada à protease ou proteases usadas. Em particular, a hidrólise normalmente é conduzida a uma temperatura de 20 a 95°C, de preferência de 37 a 75°C, mais preferivelmente de 55 a 75°C.

Da mesma forma, a faixa de pH para a hidrólise é determinada essencialmente pela natureza da protease usada. Tipicamente, a faixa de pH para a hidrólise está entre 5 e 8, mais preferivelmente entre 5 e 6,5, o mais preferivelmente entre 5,5 e 6,0.

A dosagem de enzima apropriada (com base no peso seco) com a qual a hidrólise pode ser realizada pode variar em uma ampla faixa. A(s) enzima(s) pode(m) ser subsequentemente inativada (por exemplo, por calor acima de 80°C), embora isso normalmente não seja necessário. Tipicamente, a dosagem de enzima (com base no peso seco) está entre 0,001% e 1%. A enzima pode ser dosada em uma única adição ou inúmeras adições durante o processo, para se obter o grau desejado de hidrólise. A dosagem de enzima, e/ou o tempo de incubação, é ajustada para se obter uma proteína de cereal com as características requeridas, incluindo perfil de peso molecular.

Como uma fonte de proteína de cereal também pode compreender materiais de carboidratos, de preferência, o processo também compreende o tratamento da suspensão com pelo menos uma carboidrase. Enzimas adequadas incluem α ou β amilase pululanase e/ou outras enzimas similares.

O processo da presente invenção compreende uma etapa de separação a um pH na região de solubilidade mínima (isto é, a menor) da proteína, para separar os produtos solúveis em água e insolúveis em água do processo. A região de pH da menor solubilidade de proteína em geral 15 corresponde ao ponto isoelétrico de uma proteína. A região de pH da menor solubilidade de proteína em geral não é um único pH, mas é uma região de

1, de preferência 0,5, mais preferivelmente 0,25 e, o mais preferivelmente,

0,1 unidades de pH centradas em um pH normalmente na faixa de pH 5 a 8, dependendo da proteína. A região de menor solubilidade de proteína também se caraceteriza pelo fato de que o índice de solubilidade de nitrogênio (NSI) não difere mais do que 15% ou, mais preferivelmente, 10% ou 5% do menor valor que pode ser obtidopara o NSI na faixa de pH de 1 a 10.

De preferência, a solubilidade (NSI) dos produtos solúveis (isto é, a composição compreendendo a proteína de cereal parcialmente hidroli25 sada) após a etapa de separação é de 90% ou mais, 91 % ou mais, de preferência 95% ou mais em toda a faixa de pH, de preferência de pH 1 a 10. Conforme discutido com relação ao primeiro aspecto da presente invenção, a alta solubilidade (determinada como NSI) da composição é um grande benefício da presente invenção pelo fato de que a composição em geral tem 30 uma alta solubilidade em uma grande faixa de pH.

O ajuste do pH é conseguido de preferência pela adição de uma solução aquosa contendo HCI ou NaOH, mas pode, além disso ou alternativãmente, ser pela adição de soluções contendo ácidos que incluem, mas não se limitam a, ácido cítrico, ácido fosfórico, ácido acético, ácido sulfúrico e ácido nítrico, hidróxidos de metais alcalinos e de metais alcalino-terrosos, incluindo, mas não limitados a, NaOH, KOH e Ca(OH)2 e combinações dos mesmos.

A etapa de separação, para separar os produtos solúveis e insolúveis do processo, é, de preferência, centrifugação, mas pode, além disso ou alternativamente, ser decantação, filtração, filtração em membrana ou outros processos de separação conhecidos por aqueles versados na técnica, ou combinações dos mesmos.

Os produtos solúveis em água resultantes da etapa de separação em geral compreendem (ou correspondem a) uma composição conforme discutida com relação ao primeiro aspecto da presente invenção.

O processo também pode compreender uma ou mais etapas de lavagem dos produtos insolúveis em água para aumentar (ainda mais) o rendimento dos produtos solúveis em água.

Caso apropriado, o processo da presente invenção também pode compreender pelo menos uma etapa de pasteurização (por exemplo, aquecimento a 80°C) ou, além disso ou alternativamente, pelo menos uma 20 etapa de esterilização pode ser usada no processo. Da mesma forma, podem-se usar etapas de evaporação (concentração) até um teor de matéria seca de pelo menos 40% em peso e/ou secagem antes ou depois de cada etapa do processo. De preferência, a etapa de concentração e/ou a etapa de secagem são realizadas após a etapa de separação.

Geralmente, qualquer uma das etapas de concentração pode ser

conduzida usando-se qualquer tipo de evaporador, como um evaporador de circulação forçada, um evaporador de película descendente, um evaporador de película ascendente, um evaporador de superfície raspada, evaporador de placa e qualquer outro tipo de evaporador disponível.

Geralmente, qualquer uma das etapas de secagem pode ser

conduzida usando-se qualquer tipo de secador, como secador por pulverização, secador flash, secador de anel, secador de rolo, secador de leito fluidizado ou qualquer outro tipo de secador disponível. A secagem normalmente resulta em um produto com menos de 5 - 6% em peso de umidade.

O processo pode compreender uma etapa de secagem e etapa de pasteurização e/ou esterilização simultâneas por aplicação de vapor superaquecido.

Composições de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção encontram uso como um substituto de proteína de leite. Também podem encontrar usos como um componente em suplementos nutricionais, bebidas esportivas, bebidas ou produtos alimentares ou como uma base pa10 ra um agente que melhore o sabor ou aumente o gosto, como um ingrediente funcional ou como um nutriente de fermentação, ou encontrar usos em produtos farmacêuticos e/ou cosméticos.

A composição de acordo com a invenção pode ser usada para produzir produtos alimentares suplementados com proteínas para consumo 15 humano. Exemplos de produtos alimentares suplementados com proteínas incluem bebidas, carnes processadas, sobremesas congeladas, produtos de confeitaria, produtos do tipo laticínio, composições de molhos e produtos de grãos de cereais.

Um produto alimentar suplementado com proteínas típico pode ter entre 0,1 e 10% em peso.

Também é importante notar que os produtos alimentares podem ser agrupados em diferentes categorias alimentares ou em outras. Um produto alimentar específico pode cair em mais de uma categoria (por exemplo, um sorvete pode ser considerado tanto uma sobremesa congelada, quanto 25 um produto do tipo laticínio). Os produtos alimentares aqui apresentados são apenas para fins ilustrativos e não pretendem ser uma lista exaustiva.

Exemplos de produtos de bebida suplementados com proteínas incluem vitaminas, bebidas para o café-da-manhã, bebidas carbonatadas, drinques claros, drinques opacos, quase águas, fórmulas para bebês, bebi30 das com sucos de frutas, bebidas de iogurte, bebidas à base de café, cerveja, misturas secas para bebidas, bebidas à base de chá, bebidas esportivas, licores de soja, soda, raspadinhas e misturas congeladas para bebidas. Exemplos de produtos de carne suplementados com proteínas incluem produtos de frango moídos, produtos de presunto com adição de água, mortadela, cachorros quentes, salsichas, pastéis de frango, nuggets de frango, pastéis de carne, pastéis de peixe, surimi, bacon, carne para Ian5 ches, recheios para sanduíches, carnes finas, petiscos de carne, almôndegas, carne seca, fajitas, pedaços de bacon, carnes injetadas e salsichas ("bratwurst").

Exemplos de produtos de confeitaria suplementados com proteínas incluem chocolates, musses, coberturas de chocolate, coberturas de iogurte, cacau, glacês, balas, barras energéticas e balas em barra.

Exemplos de produtos do tipo laticínio suplementados com proteínas incluem iogurte, queijo, sorvete, creme batido, creme para café, queijo cremoso, creme azedo, queijo cottage, manteiga, maionese, molhos à base de leite, molhos para salada à base de leite e queijos coalhados.

Exemplos de produtos de grãos de cereais suplementados com

proteínas incluem pães, bolinhos, rosquinhas, pastéis, macarrão, biscoitos, panquecas, waffles, bolachas, semolina, chips, tortilhas, bolos, creamcrackers, cereais para café-da-manhã, pretzels, misturas secas para bolos, torrada melba, palitos de pão, croutons, recheios, barras energéticas, so20 nhos, bolos, pipoca, invólucros para taco, coberturas para fritura, misturas para bater, massas de pão, crostas, brownies, tortas, bolos de soja inflados, crepes, croissants, farinha e polenta.

Conforme aqui usado, o termo "composições de molho" se refere a produtos alimentares como molhos, molhos para saladas, pastas para 25 sanduíches, xaropes, marinadas, pastas e coberturas para carnes. Exemplos de composições de molho suplementadas com proteínas incluem molhos para saladas, pastas de manteiga de nozes (por exemplo, pastas de manteiga de amendoim), marinadas, molhos, salsas, geléias, molhos de queijo, maionese, molho tártaro, humus de soja, pastas, xaropes de frutas e 30 xaropes de bordo.

Exemplos de outros produtos suplementados com proteínas incluem tofu, essência de soja formulada, suplementos protéicos em pó, suplementos protéicos misturáveis com sucos, agentes para formação de espuma, agentes para turvação, alimentos para bebês, almôndegas sem carne, produtos de ovos (por exemplo, ovos mexidos), sopas, sopas cremosas ("chowders"), caldos, alternativos de leite, produtos de leite de soja, chilli, 5 misturas de condimentos, misturas para salpicar, molho à base de soja, cobertura para salada, películas comestíveis, palitos comestíveis, goma de mascar, pedaços de bacon, pedacinhos de legumes, crostas de pizza, torta de soja, feijões sintéticos sem gás, auxiliar de soja, bala de açúcar de soja, pedacinhos de frutas, massas de pizza, purê de batatas, fibra de proteína de 10 soja fiada, rolinhos de soja, petiscos extrudados, condimentos, loções, frituras, produtos de sobremesa de gelatina, suplementos vitamínicos e substâncias farmacêuticas.

A invenção também se refere a bebidas contendo de 0,5 a 10% de proteína de cereal solúvel em água (de preferência, proteína de trigo), de preferência de 1% a 5% (com base no peso seco). A bebida também inclui ingredientes típicos de bebidas.

Esses ingredientes típicos de bebidas incluem carboidratos, proteínas, peptídios, aminoácidos, antioxidantes, gorduras, vitaminas, elementos residuais, eletrólitos, adoçantes intensos, ácidos comestíveis, sabores e/ou misturas dos mesmos.

Os carboidratos podem ser selecionados de monossacarídeos, dissacarídeos, amidos para gelatinização, hidrolisados de amido, dextrinas, fibras, polióis e misturas dos mesmos.

Os monossacarídeos incluem tetroses, pentoses, hexoses e ce

toexoses.

Dissacarídeos típicos incluem sacarose, maltose, trealulose, trealose, isomaltulose, melibiose, kojibiose, soforose, laminaribiose, isomaltose, gentiobiose, celobiose, manobiose, lactose, leucrose, maltulose, turanose e similares.

Hidrolisados de amido são produzidos pela hidrólise ácida ou

enzimática controlada de amido e podem ser subdivididos em duas categorias específicas: maltodextrínas e xaropes de glicose, e são caracterizados pelo número DE (equivalentes de dextrose). O número DE é uma medida da porcentagem de açúcares redutores presentes no xarope e calculado como dextrose com base no peso seco. Maltodextrinas têm um número DE de até 20, ao passo que xaropes de glicose têm um número DE maior que 20. Dex5 trinas são preparadas de acordo com o método de dextrinização. A dextrinização é um tratamento térmico de amido seco na presença ou ausência de ácido.

Amidos para gelatinização podem incluir amidos emulsificados, como n-octenil succinato de amido.

As fibras podem incluir polidextrose, arabinogalactano, quitosa

no, quitina, xantano, pectina, celulósicos, konjac, goma-arábica, fibra de soja, insulina, amido modificado, guar hidrolisado, goma guar, beta-glucano, carageenano, goma de alfarroba, alginato, alginato de poliglicol.

As vitaminas podem incluir vitamina A, vitamina C, vitamina E, vitamina B12 e similares.

Os ácidos comestíveis podem ser selecionados de ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido málico, ácido succínico, ácido adípico, ácido glucônico, ácido tartárico, ácido fumárico e misturas dos mesmos. De preferência, a faixa de pH da bebida é de cerca de 2 a cerca de 6,5.

Os sabores podem ser selecionados de sabores de frutas, sabo

res botânicos e misturas dos mesmos. Sabores preferidos são o sabor de cola, sabor de uva, sabor de cereja, sabor de maçã e sabores cítricos, como sabor de laranja, sabor de lima, sabor de limão, ponche de frutas e suas misturas. A quantidade de sabor depende do sabor ou sabores selecionados, da 25 impressão de sabor desejada e da forma de sabor usada. Caso desejado, também se podem adicionar agentes corantes. Qualquer agente corante solúvel em água aprovado para uso alimentar pode ser utilizado para a presente invenção.

Quando desejado, podem-se adicionar conservantes, como sorbato de potássio e benzoato de sódio.

Gomas, emulsificadores e óleos também podem ser adicionados à bebida para fins de textura e opacidade. Ingredientes típicos incluem carboximetilcelulose, mono- e diglicerídeos, lecitina, polpa, óleo de semente de algodão e óleo vegetal. Agentes estabilizadores de espuma, como extratos de yucca ou yucca/quilaia, também podem ser adicionados.

As referências neste relatório a peso molecular e/ou distribuição 5 de peso molecular e propriedades similares se referem ao peso molecular de amostras determinado por cromatografia de exclusão de tamanho, quando comparado a um padrão de polidispersão similar como o produto antecipado.

O teste para a determinação da distribuição de peso molecular envolve cromatografia de permeação em gel usando uma coluna de Superose 12 (Pharmacia) com 6 M de ureia em um tampão Tris a 0,1 M (pH 8,5) como a fase móvel. A detecção é realizada por medição da absorção de Iuz a 220 nm.

O método para a determinação do NSI é realizado de acordo com um método AACC 46-23 ligeiramente modificado e é medido a um pH específico. 1 g de amostra é pesado, e se adiciona água desmineralizada até 100 g. O conteúdo é misturado usando-se um agitador magnético até dispersar. Mantendo-se a agitação, o pH é ajustado ao pH específico (pHa) por adição de NaOH ou HCI. A misturação continua durante 30 minutos usando-se um agitador magnético. A dispersão é centrifugada à temperatura ambiente, a 4.000 g durante 20 minutos. O teor de nitrogênio é medido no sobrenadante e na dispersão original. Em ambos os casos, o teor de nitrogênio é determinado de acordo com o método Kjeldahl. NSI a pHa = ((Teor de nitrogênio do sobrenadante a pHa) x 100) / (Teor de nitrogênio da dispersão original).

A determinação do tamanho de partícula envolve o uso de um ZetaSizer Nano ZS (Malvern Instruments Ltd). Antes da análise, as amostras são diluídas usando-se água desionizada de 18 ΜΩ-cm contendo 10 mM de NaCI e filtradas através de um filtro de 0,22 μίτι.

Neste relatório, referências a porcentagens são porcentagens

em peso com base no peso seco, a menos que especificado de outra forma.

Características da invenção com relação ao primeiro aspecto da invenção também são aplicáveis ao segundo aspecto da invenção com modificação apropriada. Da mesma forma, características do segundo aspecto da invenção também são aplicáveis ao primeiro aspecto da invenção com modificação correspondente.

A invenção é ilustrada pelos seguintes exemplos não limitativos.

Exemplo 1

Este exemplo demonstra a preparação em escala laboratorial de proteína de trigo solúvel partindo-se de glúten de trigo vital secado em anel (Gluvital IPH 21020, Iot 01036058). O processo em escala laboratorial inclui as seguintes etapas:

. hidrólise enzimática por bateladas do glúten de trigo vital insolúvel em um grau limitado de hidrólise;

. remoção da parte insolúvel por centrifugação; e . liofilização da fração de proteína de trigo hidrolisada solúvel

restante.

Preparou-se uma suspensão de glúten de trigo bital a 10% por redispersão de 263 g de glúten de trigo vital em 2.237 g de água desionizada a 68,5°C. A enzima usada para a hidrólise da proteína, Corolase TS, foi dosada na água quente pouco antes da adição da proteína de trigo. A dosa20 gem foi de 0,3% com base no peso seco de glúten de trigo vital ou de 0,75 g. Imediatamente após a redispersão da proteína, adicionou-se uma alfaamilase (Ban 480L) para hidrolisar o amido residual. A dosagem foi de

0,06% com base no peso seco de glúten de trigo vital ou de 0,15 g. O pH foi ajustado de 5,5 a 5,7 pela adição de NaOH a 0,1 M. A reação de hidrólise foi 25 realizada durante 1 hora a 68,5°C e pH 5,7. Para manter a temperatura em 68,5°C durante a hidrólise enzimática, a reação foi realizada em um recipiente com uma camisa dupla, através da qual circulou-se água quente a 70°C. Depois de uma hora, atingiu-se um grau de hidrólise de 4,2%, e aproximadamente metade da suspensão de proteína hidrolisada foi retidada do reci30 piente de reação. O grau de hidrólise é determinado pelo método OPA (Schmidt, D.G., Robben, A.J.P.M, VMT, 19,13-15,1993). A fração insolúvel (fibras, proteína insolúvel e amido) é, então, removida em uma centrífuga laboratorial (Centrífuga Sorval1 8.000 rpm, resfriada a 10°C, 15 minutos). Durante essa etapa de centrifugação, 1.215 g de suspensão de proteína de trigo hidrolisada são separados em 1.063 g de sobrenadante (fração solúvel) e 152 g de sedimento (fração insolúvel). A fração solúvel é liofilizada. O grau de hidrólise da proteína de trigo solúvel liofilizada representa 4,7%.

Exemplo 2

O restante da suspensão do exemplo 1 é adicionalmente reagido a pH 5,7 e 68,5°C com quantidades adicionais de proteases para se obter um grau mais elevado de hidrólise em um tempo relativamente curto. Ime10 diatamente após a retirada de metade da suspensão de reação (tempo de reação de 60 minutos), 0,375 g de Corolase TS são adicionados à parte restante no recipiente de reação (~ 0,3% com base no peso seco do glúten de trigo vital). Após 3,5 horas, adicionam-se mais 0,375 g de Corolase TS. Após

4 horas de reação (tempo de reação total), atinge-se um grau de hidrólise de 7,7%, e o restante da suspensão de proteína de trigo hidrolisada é retirado do recipiente de reação. A fração insolúvel (fibras, proteína insolúvel e amido) é, então, removida em uma centrífuga laboratorial (Centrífuga Sorval,

8.000 rpm, resfriada a 10°C, 15 minutos). Durante essa etapa de centrifugação, 978 g de suspensão de proteína de trigo hidrolisada são separados em 786 g de sobrenadante (fração solúvel) e 192 g de sedimento (fração insolúvel). A fração solúvel é liofilizada. O grau de hidrólise da proteína de trigo solúvel liofilizada é de 8%.

Os valores da fração de proteína dos produtos em várias faixas de pesos moleculares (kDa) são descritos na tabela 1.

Produto a Fração de proteína (%) nas seguintes faixas de pesos moleculares (kDa) <1,4 1,4-14 14-25 >25 DH4.2 4,06 26,5 10,5 58,9 DH7.7 6,72 44,9 12,9 35,5 DH9.8 10,38 57,8 10,3 21,5 a DH medido na suspensão

Tabela 1

Os valores do diâmetro de partículas (diâmetro médio em volume D4,3) são descritos na tabela 2 para produtos como função do DH. Também estão incluídos na tabela 2 dados de tamanho de partículas típicos para proteína de soro de leite.

Produto b Diâmetro da partícula3 (nm) d10 d50 d90 D4,3 Soro de leite 2,1 3,2 5,8 3,7 DH1.9 3,6 5,4 9,5 6,1 DH9.8 1,4 2,1 3,9 2,4 a: D4,3 = diâmetro médio em volume

Dx (x=10, 50, 90)= diâmetro abaixo do qual se encontra X% do

volume das partículas.

b: DH medido na suspensão

Tabela 2

As tabelas 3a, b e c indicam valores típicos de proteína, carboidrato e lipídio em produtos de acordo com a invenção conforme hidrolisados antes da separação (tabela 3a) e depois da separação em parte solúvel (tabela 3b) e parte insolúvel (tabela 3c).

Tabela 3a HWP = Proteína de trigo hidrolisada

HWP como está (g/100 g de pó) Proteína 71,7 Carboidrato 19,3 Lipídio 3,9 Tabela 3b

HWP Solúvel (g/100 g de pó) Proteína 71,0 Carboidrato 29,2 Lipídio 0,0 Tabela 3c

HWP Insolúvel (g/100 g de pó) Proteína 77,0 Carboidrato 0,9 Lipídio 12,2 Exemplo 3

Este exemplo demonstra a preparação em escala piloto de proteína de trigo solúvel partindo-se de glúten de trigo hidrolisado secado em anel (HyProW IPH 21100, Cargill). O processo em escala piloto inclui as seguintes etapas:

ajuste de pH

remoção da parte insolúvel por centrifugação pasteurização da fração solúvel concentração da fração solúvel

secagem por pulverização da fração de proteína de trigo hidrolisada solúvel concentrada.

Uma suspensão de glúten de trigo hidrolisado (8% de substância seca) foi preparada por redispersão de 50 kg de glúten de trigo hidrolisado (HyProW IPH 21100, lote 01030131 - Cargill) em 544 kg de água desionizada a 70°C. A suspensão de proteína hidrolisada tinha um grau de hidrólise de 5,0. O grau de hidrólise foi determinado pelo método OPA (Schmidt, D.G., Robben, A.J.P.M, VMT, 19,13-15,1993). O pH foi ajustado de 5,3 a 5,8 pela adição de 1,25 kg de solução de NaOH (7,5%). A fração insolúvel (fibras, proteína insolúvel e amido) foi, então, removida em uma centrífuga de disco (Westfalia NA7-06-067). Durante essa etapa de centrifugação, 595 kg de suspensão de proteína de trigo hidrolisada foram separados em 391 kg de sobrenadante (fração solúvel, com substância seca de 5,4%) e 204 kg de sedimento (fração insolúvel, com substância seca de 13%). A fração solúvel foi pasteurizada por aquecimento de 70°C a 80°C (10 minutos de tempo de aquecimento e 15 minutos de tempo de retenção). Os solúveis pasteurizados foram, então, concentrados em um evaporador de superfície raspada (Convap) para aumentar a substância seca para 50%. A proteína de trigo hidrolisada solúvel concentrada foi, então, secada por pulverização (Niro, FDS-4.0). Depois da secagem por pulverização, obtiveram-se 22 kg de proteína de trigo hidrolisada solúvel, a uma substância seca de 96%.

O índice de Solubilidade de Nitrogênio da proteína de trigo hidro

lisada solúvel estava acima de 98% em toda a faixa de pH de 3 a 7. Em comparação, o índice de Solubilidade de Nitrogênio do material de partida, glúten de trigo hidrolisado (HyProW IPH 21100, lote 01030131 - Cargill), era de 90 a 61% na faixa de 3 a 7.

Mais de 50% da proteína tinham um peso molecular de mais de

25 kDA, e apenas 5,4% da proteína estavam abaixo de 1,4 kDa (veja a tabela 4).

O diâmetro médio em volume (d4,3) estava em 4,4 mícrons, que é ligeiramente maior que o da proteína de soro do leite (3,7 mícrons; tabela 5).]

Produto Fração de proteína (%) nas seguintes faixas de pesos molecu¬ lares (kDa) <1,4 1,4-14 14-25 >25 Exemplo 3 5,36 31,6 10,3 52,7 Tabela 4

D4,3 é o diâmetro médio em volume (também média DeBrouker) conforme definido por Stockham J.D. (1977) "What is particle size: The relationship among statistical diameters" em: Particle Size Analysis (J.D. Stockham & E.G. Fochtman, eds) Ann Arbor Science Publishers lnc, Michigan USA, cap 1.

Produto Diâmetro de partícula3 (nm) d10 d50 d90 D4,3 Soro de leite 2,1 3,2 5,8 3,7 Exemplo 3 2,6 3,9 6,8 4,4 a: D4,3 = diâmetro médio em volume

Dx (x=10, 50, 90)= diâmetro abaixo do qual se encontra X% do volume de partículas. Tabela 5

Exemplo 4

Bebida:Esportiva Fortificada Receitas

Dois tipos de bebidas esportivas fortificadas, com base em 1,3%

e 2,7% respectivamente de proteína de trigo solúvel em água de acordo com exemplo 3, foram produzidas usando-se os ingredientes da tabela 6.

1.3% 2.7% Ingredientes % Peso (g.) % Peso (g.) Água, RO1 Beverage Bay 88,989 3559,56 87,489 3499,56 Proteína de Trigo Solúvel 1,300 52,00 2,700 108,00 Isomaltulose, Cargill 6,000 240,00 6,000 240,00 Trealose, Cargill 3,000 120,00 3,000 120,00 Acesulfame K, Solução a 1%, Nutrinova 0,007 0,28 0,007 0,28 Sucralose, Sol. a 25%, McNeiI 0,013 0,52 0,013 0,52 Ácido fosfórico, Sol. a 75%, Penta 0,100 4,00 0,200 8,00 Fosfato de monopotássio, Astaris 0,030 1,20 0,030 1,20 Cloreto de magnésio, Mallinkrodt 0,100 4,00 0,100 4,00 Sal, Cargill 0,095 3,80 0,095 3,80 Vitamina E, Bev Grade 500, BASF 0,006 0,24 0,006 0,24 Sabor Nat. SweetAM 918.004 FONA 0,100 4,00 0,100 4,00 Sabor Nat. Punch 852.312 FONA 0,220 8,80 0,220 8,80 Red 40 Sol. a 10%, Sensient 0,040 1,60 0,040 1,60 100,000 4000,00 100,000 4000,00 Tabela 6

O procedimento para a produção das bebidas esportivas foram

os seguintes:

1. Pesar a água

2. Adicionar a proteína dispersadora

3. Adicionar vitaminas e minerais

4. Adicionar sabor, cor e adoçantes

5. Adicionar ácido fosfórico, medir o pH Após um mês de armazenamento, os produtos eram todos aceitáveis conforme determinado por indivíduos em um painel de sabor. Comparados a produtos similares preparados com proteína de soro de leite, os produtos contendo o produto do exemplo 3 eram "mais limpos", contendo me5 nos notas diacetil do soro, particularmente as bebidas a 2,7%. A bebida com 2,7% de proteína de trigo solúvel em água parece ter o sabor mais limpo, com ausência de sabores espúrios.

Exemplo 5

Bebida Gelada de Pina Colada Receita q/L

Água Q.S.

Proteína de trigo solúvel em água de acordo com o Exemplo 3 33,50 Mistura de Pifia Colada 120905-15 (Cargill) 450,00

1000,00

A proteína de trigo solúvel em água foi hidratada durante 10 min

a 85°C e foi, então, misturada com a Mistura de Pina Colada e água, seguido por pasteurização.

Essa bebida gelada foi considerada pelos indivíduos em um painel de sabor como sendo uma bebida saborosa, adequada como bebida para café-da-manhã.

Claims

1. Composição compreendendo uma proteína de cereal parcialmente hidrolisada, caracterizada pelo fato de que 20% a 80% em peso, de preferência 25% a 70% em peso, da proteína de cereal parcialmente hidrolisada têm um peso molecular de 25 kDa ou mais, 8% em peso ou menos da proteína de cereal parcialmente hidrolisada tem um peso molecular de 1,4 kDa ou menos, e pelo fato de que a proteína de cereal parcialmente hidrolisada tem um índice de solubilidade de nitrogênio (NSI) de 90% ou mais, de preferência 95% ou mais a pH 1 a 10.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o cereal compreende trigo.

3. Processo para a produção de uma composição compreendendo uma proteína de cereal parcialmente hidrolisada como definida na reivindicação 1, o processo compreendendo: a formação de uma suspensão compreendendo uma proteína de cereal com um grau de hidrólise de 3 a 8, a determinação do pH da suspensão, o ajuste do pH da suspensão na região de pH de menor solubilidade da proteína, e a separação da parte solúvel em água da suspensão.

4. Processo de acordo com a reivndicação 3, em que o cereal compreende trigo.

5. Processo de acordo com a reivindicação 3 ou 4, compreendendo adicionalmente uma etapa de concentração, em que a parte solúvel em água da suspensão é concentrada a um teor de matéria seca de pelo menos 40% em peso.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a5, em que a etapa de separação é por um processo que envolve centrifugação.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, compreendendo adicionalmente uma etapa de secagem.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a -7, compreendendo adicionalmente pelo menos uma etapa de pasteurização ou etapa de esterilização.

9. Uso de uma composição como definida na reivindicação 1 ou 2, como um substituto de proteína de leite.

10. Uso de uma composição como definida na reivindicação 1 ou 2, como um componente em suplementos nutricionais, bebidas esportivas, bebidas ou produtos alimentares.

11. Produto alimentar compreendendo uma composição como definida na reivindicação 1 ou 2.

12. Produto alimentar de acordo com a reivindicação 11, em que o produto alimentar compreende uma bebida.