PT1292197E - Preparação de espessante para alimentos e processo para a sua produção - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"PREPARAÇÃO DE ESPESSANTE PARA ALIMENTOS E PROCESSO PARA A SUA PRODUÇÃO" A presente invenção refere-se à preparação de um espessante ou aglutinante amiláceo para produtos alimentares o qual é dispersivel em líquidos aquosos quentes, tais como água, leite, etc., bem como a um processo para a produção de tal espessante. A utilização culinária de amidos de cereais, tubérculos ou outros materiais amiláceos, tais como aglutinantes ou espessantes, particularmente na preparação de molhos e sopas, é muito frequentemente difícil e problemática. Isto porque não é fácil controlar a taxa de gelatinização e o poder de espessamento de amidos. Quando é tentado, por exemplo, dispersar um amido isolado ou em mistura com outros ingredientes, os quais são eles mesmos dispersíveis em água a ferver, vertendo directamente em água a ferver enquanto se agita, não é geralmente possível evitar a formação de grumos.

Foram propostos vários processos com vista ao melhoramento da dispersibilidade de amidos em água a ferver, mas até agora nenhum deles forneceu resultados práticos suficientemente satisfatórios.

Alguns dos processos conhecidos baseiam-se no tratamento térmico do amido, possivelmente na presença de um emulsionante, de forma a aumentar a temperatura de gelatinização do amido 1 (ver, por exemplo, o documento EP-A-0150715 do mesmo requerente).

Outros métodos baseiam-se no princípio de tornar os produtos amiláceos "repelentes à água" pelo tempo requerido para dispensar as partículas amiláceas individuais, pelo revestimento dos referidos produtos com gordura. Tais espessantes à base de gordura são conhecidos por possuírem, por exemplo, um conteúdo em gordura de até cerca de 40%.

No entanto, mesmo se estes métodos são relativamente satisfatórios quanto ao aumento de dispersibilidade dos produtos amiláceos assim revestidos, existe agora uma forte necessidade em reduzir a quantidade de gordura, visto que a gordura não é de modo nenhum bem-vinda nos alimentos e está a aumentar o custo da matéria-prima. O objectivo da presente invenção é, deste modo, proporcionar produtos amiláceos tratados que poderiam ser utilizados nos alimentos como espessante e possuindo uma boa dispersibilidade em líquidos aquosos quentes, de forma a evitar a formação de grumos, mas que não possuam um conteúdo tão elevado em gordura como os daqueles tratados pelo método acima mencionado.

Foi agora verificado, surpreendentemente, pela presente requerente que um novo tipo de produtos amiláceos dispersíveis, utilizáveis como espessantes para alimentos, pode ser obtido revestindo-os com estearatos, de um modo mais particular com estearatos alcalinos ou alcalino-terrosos, tais como estearatos de magnésio ou de cálcio, os quais são conhecidos como agentes 2 lubrificantes secos, especialmente na indústria farmacêutica, de um modo mais particular na preparação de pílulas.

Por conseguinte, um primeiro objectivo desta invenção, conducente à concretização do objectivo acima, é proporcionar um espessante amiláceo dispersivel para alimentos como reivindicado na reivindicação 1, que compreende um produto amiláceo na forma de pó o qual é revestido com um estearato alcalino ou alcalino-terroso, a percentagem em peso do referido estearato sendo não mais alta que 2,0%p da preparação.

Um segundo objectivo da presente invenção é consistindo num processo para a produção do espessante acima, que compreende misturar o produto amiláceo em pó desde com não mais de 2,0%p de estearato alcalino ou alcalino-terroso, a uma temperatura de 30 a 210 °C, triturando e peneirando a preparação assim obtida. A temperatura eficaz pode ser seleccionada dentro da gama acima, de acordo com os meios de mistura utilizados. O produto amiláceo é amido de batata, farinha de trigo, amido de milho, farinha de arroz, bem como amido de milho ou de batata modificados e as suas misturas.

Na presente invenção, estearatos alcalinos ou alcalino-terrosos são utilizáveis como material de revestimento, mas de um modo mais particular os estearatos de magnésio ou de cálcio são os mais geralmente preferidos, bem como estearato de sódio em menor extensão.

Considerando, de um modo mais particular, a quantidade de estearato a ser utilizada para revestimento do produto amiláceo, não deveria ser mais alta que 2,0%p, de outro modo poderiam ser 3 alteradas as propriedades organolépticas dos alimentos, í. e., produzindo preparações com uma sensação de boca arenosa, igualmente com uma possível percepção de um gosto "químico" ou "ensaboado" e o objectivo de não aumentar o conteúdo em gordura não alcançado.

Foi ainda verificado que a proporção de estearato a ser utilizada depende de vários factores, especialmente a natureza, tamanho de grão e humidade do produto amiláceo básico, bem como o próprio tipo de estearato sendo, por exemplo, a quantidade necessária geralmente menor para estearato-Ca do que para estearato-Mg. Esta proporção está também dependente das condições experimentais do método de preparação e, de um modo mais particular, da temperatura de extrusão, bem como da temperatura de dispersão requerida.

No entanto, e dentro dos limites definidos e dados na especificação e reivindicações, cabe ao especialista na técnica seleccionar em definitivo as melhores condições de acordo com o objectivo específico investigado.

Como exemplos, as proporções em peso de estearato preferidas a serem utilizadas de acordo com a presente invenção estão geralmente compreendidas entre 0,3 e 2,0%p, mas de um modo preferido de 0,3 a 0,75%p para estearato-Ca e de 0,5 a l,5%p para estearato-Mg, no caso de amido de batata, ao passo que 0,5 a l,5%p de estearato-Mg ou 0,5 a l,0%p de estearato-Ca será requerido para amido de milho. A dispersibilidade dos espessantes, de acordo com a presente invenção, foi calculada por meio de um teste prático como segue: 15 a 25 g dos produtos a serem testados (na forma de 4 um pó tendo sido previamente peneirado através de um peneiro com malha de 1 mm) foram vigorosamente agitados para dentro de 500 mL de água à temperatura desejada (i. e. 80 °C e 90 °C) durante cerca de 15 seg., e a mistura foi deixada 1 min em repouso; a mistura foi então agitada brevemente e passada através de um peneiro (cerca de 1 mm de largura de malha) , e os grumos ainda presentes na mistura e assim retidos no peneiro foram brevemente enxaguados com água fria e, a seguir, classificados visualmente de acordo com uma escala (indice 1 a 5) mostrada na Figura 1 anexa. Será considerado que um resultado do teste até cerca de 3 seria aceitável possuir uma boa dispersibilidade em água quente.

Considerando o processo para a produção do espessante de acordo com a invenção, este pode ser efectuado utilizando um extrusor, extrusor-misturador, um misturador (por exemplo do tipo "Lõdige") ou um reactor de pás rotativas.

Foram testados os tipos seguintes de produtos amiláceos como matéria-prima: amido de batata seco (DM ca. 95%), farinha de trigo seca (DM ca. 94%), amido de milho seco (DM ca 88-98%), amido de milho modificado ("Hi Fio" e "Colflo 67" de National Starch), amido de batata modificado ("Farinex VA" de Avebe), e farinha de arroz. Para algumas experiências, o produto amiláceo foi ainda previamente seco (numa estufa de vácuo) ou humidificado.

Foram também efectuados testes adicionando ao estearato até cerca de 5%p de gordura e/ou emulsionante, de forma a melhorar ainda a dispersibilidade do produto amiláceo em casos específicos. 5

Nos Exemplos seguintes, vários tipos de produtos amiláceos foram tratados pelo processo de acordo com a presente invenção, de forma a produzir um espessante que é bem dispersivel em água quente e foram experimentados vários tipos de meios de mistura.

Exemplo 1: Amido de batata

Misturas possuindo as composições mencionadas na Tabela 1 foram submetidas a um extrusor a várias temperaturas de tambor. Como condições adicionais, a velocidade do parafuso foi de 50-60 rpm para os testes com estearato-Mg e de 80-100 rpm para os de estearato-Ca e a alimentação da mistura no extrusor de cerca de 20 Kg/h. O extrusor utilizado foi um "Werner & Pfleiderer WP 37" com 6 elementos de 16 cm de comprimento cada um e um comprimento de parafuso de 1 m. Este tipo de extrusor não possui matriz, i. e., é aberto na descarga. O extrusor foi alimentado com uma mistura seca de estearato e amido de composição especifica. As misturas respectivas foram previamente feitas de lotes de 10 a 20 Kg simplesmente misturando exaustivamente os componentes.

Foram utilizados vários parâmetros de processamento, mas o tempo de permanência das misturas no extrusor foi de cerca de 30 a 60 s. Para cada ensaio, foram retiradas amostras de produto a diferentes temperaturas de extrusão; de um modo mais particular, as amostras foram retiradas após cerca de dez minutos de atraso depois de o tambor ter alcançado a temperatura especifica. A temperatura de extrusão varia, geralmente, de cerca de 130 °C a cerca de 210 °C, mas de um modo mais particular de 150 6 a 190 °C com amido de batata e de 130 a 170 °C com amido de milho de elevada humidade, 170° a 190 °C com amido de milho de humidade média e 190 a 210 °C com amido de milho seco.

Como descrito anteriormente, as amostras de produto assim obtidas foram testadas em água quente e a presença de grumos formados calculada visualmente na escala da Figura 1. Os resultados obtidos foram apresentados na seguinte Tabela 1, a qual mostra que uma boa dispersibilidade deste espessante baseado em amido de batata pode ser obtida com 1,5-2,0% de estearato-Mg a uma temperatura de tambor de cerca de 150 °C e com 0,5% de estearato-Mg a temperaturas de tambor mais elevadas (160-170 °C).

Por outro lado, foi igualmente demonstrado que o estearato-Ca possui uma melhor acção de "instantaneização" sobre o amido de batata do que o estearato-Mg, visto que uma muito boa dispersibilidade pode ser obtida com 0,5% de estearato-Ca a uma temperatura de tambor de 150 °C e com 0,3% de estearato-Ca a 170-190 °C. 7

Tabela 1: Amido de batata

Estearato-Mg (%) Estearato-Ca (%) Temperat. do tambor (°C) Grumos 80 °C a 90 °C 2,0 150 0-1 1 1,5 150 1 1 LO O 170 1 1-2 0,5 150 0 0-1 0,5 170 0-1 0-1 0,5 190 0 0 0,3 150 O 1 l·-* 1 0,3 170 0 0-1 0,3 190 o-i 1

Exemplo 2: Farinha de trigo

Os testes foram efectuados nas mesmas condições que aqueles do Exemplo 1, mas com misturas de farinha de trigo e, respectivamente, estearato de Mg e Ca. Os produtos extrudidos deram "classificações de grumos" que são apresentados na seguinte Tabela 2 e que mostram uma menos boa dispersibilidade do que as amostras correspondentes baseadas em amido de batata.

Tabela 2: Farinha de trigo

Estearato-Mg Estearato-Ca Temperat. do Grumos a (%) (%) tambor (°C) CO O 0 o 2,0 170 2-3 2,0 190 2-3 2,0 170 3 2,0 190 2

Exemplo 3: Misturas de farinha de trigo / amido de batata

Utilizando ainda as mesmas condições, foram experimentadas misturas de farinha de trigo e de amido de batata, contendo cerca de 25% de amido. Os resultados são apresentados na Tabela 3 e mostram que as experiências com menos de 2,0% de estearato-Mg não são tão boas como aquelas com 2% de estearato-Mg, no caso de apenas farinha de trigo.

Tabela 3: Misturas de farinha de trigo / amido de batata

Estearato-Mg Estearato-Ca Temperat. do Grumos a (%) (%) tambor (°C) CO O 0 o 1,5 170 3-4 1,5 190 3 1,5 150 3 1,5 170 2-3 LO \—1 190 2 9

Exemplo 4: Amido de milho

As experiências efectuadas com este tipo de amido mostraram, por um lado, que em geral é necessário mais estearato do que com amido de batata, em virtude da maior superfície especifica oferecida pelos grânulos mais pequenos do amido de milho e, por outro lado, que as condições necessárias para produzir amido de milho dispersivel em água quente (a 90 °C) dependem do conteúdo em humidade do amido utilizado na pré-mistura alimentada ao extrusor (velocidade de parafuso de 120 rpm e alimentação de 10 Kg/h).

Os resultados obtidos foram apresentados na seguinte Tabela 4 (amido de milho e estearato-Mg) e Tabela 5 (amido de milho e estearato-Ca). Será salientado, especialmente da Tabela 4, que uma boa dispersibilidade em água quente é mais difícil de obter com um amido de humidade média (6-8% de humidade) do que com um amido de humidade elevada (10-12% de humidade) ou com um amido de humidade (ou seco) baixa (2-4% de humidade) , dependendo isto também da temperatura do tambor. Isto pode ser explicado pelo facto que às mais baixas temperaturas de tambor, o revestimento de estearato é insuficiente para contrariar a tendência aumentada de grumecência provocada pelo relativamente baixo conteúdo em humidade, ao passo que às mais elevadas temperaturas de tambor, a humidade é suficiente para criar uma pressão de vapor capaz de impedir o revestimento com o estearato hidrofóbico. 10

Tabela 4: Amido de milho e estearato-Mg

Humidade do amido (%) Estearato-Mg (%) Temperat. do tambor (°C) Grumos a 90 °C 2 0,75 210 1 4 0,75 170 2 4 0,75 190 1-2 4 0,75 210 2 7 0,75 150 3 7 1,0 170 1-2 7 1,0 190 2-3 10 0,75 130 1 10 0,75 150 1 10 0,75 170 1 10 1,0 190 1 10 1,5 190 0-1

Tabela 5: Amido de milho e estearato-Ca

Humidade do amido (%) Estearato-Ca (%) Temperat. do tambor (°C) Grumos a 90 °C 7 0,75 130 2-3 7 0,75 150 1 7 1,0 130 1 7 O \—1 150 1 7 o \—1 170 1 11

Exemplo 5: Amidos de batata e de milho modificados

Foram feitas mais experiências utilizando amido de batata modificado ("Farinex VA15", com cerca de 11% de humidade) e amidos de milho modificados ("Hi fio" e "Colflo 67", com 6-8% de humidade).

Os resultados que foram apresentados na seguinte Tabela 6 mostram que a dispersibilidade obtida é aceitável com as condições especificadas.

Tabela 6: Amidos de batata e de milho modificados

Amido Estearato-Mg (%) Estearato-Ca (%) Temp. do tambor (°C) Grumos a 80°C 90°C Hi-Flo 0,75 190 2 Colflo 0,75 - 1,0 190-210 3 Hi-Flo 0,75 130-170 1-2 3 Hi-Flo 1,0 190-210 1-2 3 Colflo 1,0 170 1-2 3-4 Farinex 0,5 150-210 0-1 2-3 Farinex 00 o 130 0-1 2-3 12

Exemplo 6: Adição de gordura e/ou emulsionante

Em determinados casos, pareceu ser apropriado, ou mesmo vantajoso, adicionar ao estearato pequenas quantidades (até cerca de 5%p) de um produto gorduroso (tal como triglicéridos, gordura de palma hidrogenada, etc) e/ou um emulsionante (tal como lecitina, estearato de monoglicerina, etc). (a) Foram feitos ensaios, por exemplo, da mistura de amido de batata com estearato-Mg a 2%p num misturador (do tipo "Lõdige") sem aquecimento da mistura (mistura efectuada a cerca de 33 °C) e durante cerca de 30 min. O resultado obtido mostrou que a dispersibilidade a quente do amido de batata pode ser aumentada de um "indice de grumos" de 2 até um "indice de grumos" de 1 adicionando à mistura 5%p de gordura de palma hidrogenada. (b) O efeito de revestimento do estearato pode ainda ser melhorado pela adição de tais pequenas quantidades (máx. 5%) de um emulsionante, ou de uma mistura de gordura e emulsionante, especialmente com produtos amiláceos para os quais o efeito de revestimento é mais dificil de obter, como, por exemplo, com farinha de trigo.

Exemplo 7;

Para os exemplos 7 e 8, foram utilizados misturadores de elevado desempenho, em vez de um extrusor, sob condições de temperatura entre 30 e 150 °C, de um modo preferido 50 a 100 °C. 13

De um modo mais particular o misturador utilizado neste exemplo foi um misturador "Lõdige M 20 G" (20 L volume total) equipado com pás de tipo relha de charrua, um interruptor rotativo e uma camisa. O rotor girava a 220 rpm.

Tabela 7: Amido de batata revestido com estearato de magnésio

Duração (min.) Conteúdo em Estearato-Mg (%) Temp. da camisa (°C) Temp. do produto no final (°C) Classificação de grumos (dispersibilidade a 80 °C) 10 2,00 150 93, 8 1-2 30 0,75 50 50,4 2 30 2,00 50 50,2 1-2 20 1,38 100 85,5 1-2

Visto que a temperatura final do produto no misturador nunca chegou a ca. 150 °C requerida para fundir o estearato, o revestimento de amido foi alcançado apenas por dispersão mecânica do estearato sobre a superfície das partículas do estearato, i. e., tirando vantagem da propriedade lubrificante do estearato. Isto é igualmente indicado pela Tabela 7 que mostra que o tempo de mistura e a concentração do estearato possuem um efeito significativo na dispersibilidade do espessante produzido. Como um exemplo, pode ser referido que uma mistura de amido contendo 1% a 2% de estearato de magnésio produzirá um espessante de boa dispersibilidade em água de 80 °C após processamento durante 25 a 30 minutos a 50 °C no misturador Lõdige. 14

Exemplo 8: O misturador utilizado neste Exemplo foi um misturador "Lõdige FM 130D/1Z" (130 L volume total) equipado com pás de tipo relha de charrua, um interruptor rotativo e uma camisa. O rotor girava a 190 rpm.

Tabela 8: Amido de batata e estearato-Ca

Duração (min.) Conteúdo em estearato (%) Temp. da camisa (°C) Temp. do produto no final (°C) Classif média de a 80 °C Lcação grumos 90 °C 10 2,00 150 74,2 0 0 - 1 30 0,75 50 42,5 0-1 2 - 3 30 2,00 50 43, 5 0 0 - 1 10 2,00 50 37,7 0 1 - 2 20 1,38 100 69, 1 0-1 2 - 3

Estes resultados confirmam os anteriores no Exemplo 7 e demonstram que o estearato-Ca tem mais desempenho do que o estearato-Mg considerando a dispersibilidade dos materiais amiláceos revestidos. 15

Exemplo 9:

Verificou-se, surpreendentemente, que os reactores de pás rotativas são adequados para a produção de materiais amiláceos dispersiveis a quente revestidos com estearatos. A gama de temperaturas com tais aparelhos está compreendida entre cerca de 100 e 180 °C. O revestimento é, deste modo, possivel num reactor de pás rotativas encamisado, por exemplo num modelo "TM/220" da VOMM Impianti e Processi Sr., Milão. Utilizando um tal aparelho, os resultados expostos na Tabela 9 foram obtidos utilizando uma mistura de 99,2% de amido de batata de matéria seca 94,6% (i. e., humidade de 5,4%) misturada com 0,8% de estearato-Mg.

Tabela 9: Amido de batata no reactor

Alimentação Temp. da Velocidade Classificação Humidade (Kg/h) camisa rotativa do de grumos a do (°C) rotor (rpm) CO O 0 O o 0 o produto 30 100 1000 0-1 1-2 95, 6 30 180 1000 0-1 1-2 97,3 50 100 1500 1 2-3 94,4 50 180 1500 0-1 2 94,3 70 140 1500 1-2 1-2 96, 4 A Tabela acima mostra que o revestimento de materiais amiláceos com estearatos num reactor de pás rotativas pode ser feito sob uma grande variedade de condições para obter produtos 16 dispersíveis a quente. Especialmente, o processo pode aqui ser efectuado a temperaturas de 100 °C.

Por conseguinte, de acordo com as necessidades, o especialista na técnica pode escolher as condições adequadas ao objectivo em vista, por exemplo, para obter uma dispersibilidade apropriada e uma matéria seca específica do produto. Como um exemplo de operação, pode ser mencionado que um amido com uma classificação de dispersibilidade a quente de 1 a 80 °C pode ser preparado escolhendo as condições seguintes para o reactor: Rpm = 1500, alimentação = 50 kg/h e temperatura da camisa = 100 °C.

Lisboa, 9 de Outubro de 2006 17

Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Preparação de espessante para alimentos compreendendo um produto amiláceo na forma de pó o qual é revestido com um estearato alcalino ou alcalino-terroso, a percentagem em peso do referido estearato sendo não mais alta que 2,0%p da preparação, na qual o produto amiláceo é amido de batata, amido de batata modificado, amido de milho, amido de milho modificado, farinha de trigo, farinha de arroz ou uma sua mistura.
2. 2. Espessante de acordo com a reivindicação 1, no qual o estearato é estearato de magnésio ou estearato de cálcio.
3. 3. Espessante de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, que compreende 0,5 a l,5%p de estearato-Mg ou 0,3 a 0,75%p de estearato-Ca, quando o produto amiláceo é amido de batata.
4. 4. Espessante de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, que compreende 0,5 a l,5%p de estearato-Mg ou 0,5 a l,0%p de estearato-Ca, quando o produto amiláceo é amido de milho.
5. 5. Espessante de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, que compreende ainda até cerca de 5%p de gordura e/ou emulsionante.
6. 6. Processo para a produção da preparação de espessante de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, que compreende misturar o produto amiláceo na forma de pó com não mais de 2,0%p de estearato alcalino ou alcalino-terroso, a uma 1 temperatura de 30 a 210 °C, triturando e peneirando a preparação assim obtida.
7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 6, em que a mistura é efectuada num extrusor a uma temperatura de 130 a 210 °C.
8. 8. Processo de acordo com a reivindicação 7 para a produção de uma preparação de espessante como definido na reivindicação 4, em que a temperatura é de 150 a 190 °C.
9. 9. Processo de acordo com a reivindicação 7 para a produção de uma preparação de espessante como definido na reivindicação 5, em que a temperatura é de 190 a 210 °C para um amido de milho seco, de 170 a 190 °C para um amido de milho de humidade média e de 130 a 170 °C para um amido de elevada humidade.
10. 10. Processo de acordo com a reivindicação 6, em que a mistura é efectuada num misturador a uma temperatura de 30 a 150 °C, de um modo preferido de 50 a 100 °C, ou num reactor de pás rotativas a uma temperatura de 100 a 180 °C.
11. 11. Método para melhorar a dispersibilidade num liquido aquoso quente de um produto amiláceo misturando o referido produto na forma de pó com não mais de 2,0%p de um estearato alcalino ou alcalino-terroso a uma temperatura de 130 a 210 °C. Lisboa, 9 de Outubro de 2006 2