PT1809127E - Bebida carbonatada e método para a produzir - Google Patents

Description

1

DESCRIÇÃO "BEBIDA CARBONATADA E MÉTODO PARA A PRODUZIR"

ESTADO DA TÉCNICA ANTERIOR À INVENÇÃO

Domínio da Invenção A invenção presente diz respeito a uma bebida proteica carbonatada, e a métodos de produzir esta bebida.

Breve Descrição da Técnica Anterior

Nesta secção descrevem-se assuntos básicos relacionados com as concretizações descritas adiante da invenção presente. Não existe nenhuma intenção, nem expressa nem implicada, de afirmar que a técnica anterior descrita nesta secção constitua do ponto de vista legal técnica anterior. Têm sido objecto de muita investigação as bebidas lácteas carbonatadas, e têm sido desenvolvidos diversos tipos de produtos. Um dos obstáculos mais difíceis de ultrapassar é a produção de uma bebida fortemente carbonatada (em que a carbonatação corresponda a pelo menos metade do volume do produto), sem que ocorra uma separação ou precipitação das proteínas do produto lácteo durante a 2 sua fabricação e manipulação, transporte e armazenagem. Para além da capacidade de sofrer o fabrico e do seu prazo de validade, o sabor dos produtos lácteos carbonatados foi afectado pelo tipo de proteínas presentes em conjunto com a carbonatação. A proteina do soro é uma fracção da proteína obtida do leite de vaca. 0 leite contém duas fracções proteicas importantes, incluindo a caseína, que fornece cerca de 80 % do peso da proteína total, e a proteína de soro de leite, que fornece cerca de 20 % do peso da proteína total. O soro proteico inclui diversas fracções de proteínas, incluindo, por exemplo, a β-lactoglobulina, a a-lactoglobulina, a lactalbumina, as imunoglobulinas (tais como, por exemplo IgGl, IgG2, IgA e IgM), a lactoferrina, glicomacropéptido e lactoperoxidase. O soro proteico é mais solúvel do que a caseína e também tem um elevado valor biológico e/ou digestibilidade da proteína ou da classificação corrigida de aminoácidos (PDCAAS). A proteína do soro é uma fonte rica de aminoácidos de cadeia ramificada (AACR) , contendo os mais elevados níveis conhecidos de qualquer fonte alimentar natural. Os BCAA são importantes para os atletas, uma vez que, ao contrário dos outros aminoácidos essenciais, eles são metabolizados directamente no tecido muscular e são os aminoácidos utilizados em primeiro lugar durante os períodos de exercício e treinos de resistência. A leucina é importante para os atletas, uma vez que desempenha um papel fundamental na síntese proteica muscular e no apoio à massa 3 muscular magra, e ao crescimento. A investigação mostrou que os indivíduos que obtêm o beneficio de dietas ricas em leucina, têm mais tecido muscular magro e menos gordura corporal que os indivíduos cuja dieta contém níveis mais baixos de leucina. 0 isolado de proteína de soro tem cerca de 45 % em peso, mais de leucina que o isolado proteico de soja. A proteína de soro está disponível sob a forma de concentrado proteico de soro, que pode ser seleccionado para conter proteínas do soro numa dada concentração que pode variar entre cerca de 20 %, em peso, a cerca de 85 %, em peso, de proteína. O isolado proteico de soro contém 90 %, em peso, ou mais, de proteínas de soro de leite, e pouca ou nenhuma gordura, colesterol e hidratos de carbono (por exemplo, a lactose). A proteína do soro de leite contém todos os aminoácidos essenciais, e é portanto uma fonte completa de proteína de qualidade elevada, em que o termo 'completa' significa que a proteína de soro contém todos os aminoácidos que são essenciais para o crescimento dos tecidos do corpo. Uma vez que a proteína de soro se encontra disponível sob formas que contêm pouca gordura e poucos hidratos de carbono, pode ser uma fonte especialmente valiosa para a nutrição de atletas e para indivíduos com necessidades nutricionais especiais (por exemplo, indivíduos intolerantes à lactose), e pode ser uma componente valiosa de um programa de dieta. Para além disto, uma vez que a proteína do soro de leite contém proteínas biologicamente activas, tais como as 4 imunoglobulinas, a lactoperoxidase, e a lactoferrina, possui vantagens em relação a outras fontes proteicas tais como a proteína de soja. A proteína do soro de leite também possui um sabor natural, fresco, e pode portanto ser incluída em outros alimentos sem afectar negativamente o seu sabor.

Atentas as vantagens da proteína do soro de leite, ela tem vindo a assumir popularidade como fonte nutricional, sob a forma de torrões doces suplementados com proteína do soro de leite e de proteína do soro de leite em pó, disponíveis junto da Next Proteins International,

Carlsbad CA; pode encontrar-se uma descrição de: produtos na página da Next Proteins International internet, em .

Para tentar aumentar a disponibilidade e a utilização da proteína do soro de leite, têm sido feitos esforços no sentido de incluir bebidas com proteína do soro de leite entre as bebidas proteicas lácticas disponíveis. Em especial, têm sido feitos esforços para incluir a proteína do soro de leite como fonte proteica em bebidas carbonatadas. Infelizmente, o processo de carbonatação origina em geral uma desestabilização da proteína do soro de leite, originando problemas relacionados com a acumulação de espumas e/ou de gelificação. Em consequência, a quantidade de proteína do soro de leite que tem sido incluída em bebidas carbonatadas tem sido severamente limitada. 5

Num artigo por V. H. Holsinger em Adv. Exp. Med. Biol. 1978; 105: 735-47, intitulado: "Fortification of soft drinks with protein from cottage cheese whey", descreve-se a preparação de concentrados de proteína do soro de requeijão que apresentam a solubilidade, a estabilidade e o sabor que os tornam adequados para a fortificação de bebidas não alcoólicas e de produtos relacionados. Afirma-se que bebidas carbonatadas preparadas com os ingredientes convencionais para bebidas e contendo até 1 %, em peso, em relação ao peso total da bebida, de proteína de soro de leite, mantiveram a limpidez, a cor, e o sabor, durante 203 dias de armazenagem à temperatura ambiente. Afirma-se que a limpidez das soluções de proteína a 1 % a um pH de entre 2 - 3,4 não é afectada por um aquecimento durante até 6 horas a 80 graus (sem que se especifique se se trata de °C ou de °F) , mas afirma-se que ocorreu uma certa alteração estrutural, uma vez que se afirma que cerca de 37 % da proteína precipitou quando se alterou o pH para 4,7.

Na Patente U.S. 4.790.988, emitida a favor de Marsha Schwartz a 13 de Dezembro de 1988, e intitulada: "Beverage Cloud Based On A Whey Protein-Stabilized Lipid" são descritos agentes de turvação ou de tipo 'nata' que são úteis para bebidas com ou sem gás, em especial os de tipo ácido. A composição do material descrito inclui um lípido estabilizado por proteína, emulsionado numa solução aquosa ácida. Afirma-se que as características importantes da invenção incluem o equilíbrio do sistema líquido e a 6 utilização de proteína se soro a valores de pH inferiores a 4,5 para se conseguir a estabilização da emulsão em meio ácido. Afirma-se que todos os ingredientes são naturais, isto é, não modificados em relação à forma tipicamente presente na natureza. A Patente U.S. No. 4.804.552 a favor de Ahmed et al., emitida a 14 de Fevereiro de 1989, descreve um método para carbonatar um produto lácteo líquido a um teor de "pelo menos" 1,5 volumes de dióxido de carbono dissolvido 1,0 volume do produto lácteo líquido, sem desestabilizar o produto lácteo líquido. Aquece-se o produto lácteo líquido a uma temperatura de pelo menos cerca de 160°F durante um período de tempo não superior a 30 minutos, seguindo-se o seu arrefecimento a uma temperatura inferior a cerca de 50°F. Submete-se então o líquido arrefecido a dióxido de carbono sob pressão para carbonatar o produto lácteo para lhe conferir o sue sabor e a sua sensação em boca. Embala-se então o produto em contentores fechados capazes de reter substancialmente o grau de carbonatação. O produto lácteo carbonatado é descrito como sendo tamponizado a um pH de pelo menos 4,0 sendo altamente carbonatado mas não desestabilizado. A Patente U.S. N°. 6.403.129, a favor de Clark et al., emitida a 11 de Junho de 2002, e intitulada: "Carbonated Fortified Milk-Based Beverage And Method Of Making Carbonated Fortified Milk-Based Beverage For The Supplementation Of Essential Nutrients In The Human Diet", 7 descreve soluções utilizadas em bebidas lácteas e não lácteas fortificadas e carbonatadas que fornecem nutrientes para a dieta humana. Afirma-se que a bebida descrita é carbonatada para lhe aumentar o gosto, lhe melhorar o corpo e a sensação em boca, e para ajudar na estabilização das proteínas de leite presentes, tais como lactalbumina e Caseína. A Publicação de Pedido de Patente U.S. 2002/0127317 AI de Hotchkiss et al., com data de 12 de Setembro de 2002, descreve processos para inibir ou para diminuir o crescimento de bactérias e outros patogénicos num líquido pela adição de dióxido de carbono ao líquido, inactivando-se termicamente as bactérias e outros patogénicos. Afirma-se que o processo é aplicável a uma grande variedade de fluidos, líquidos, semi-sólidos e sólidos. Antes da inactivaçâo térmica ou em simultâneo com ela, adiciona-se ao produto dióxido de carbono (CCb) borbulhando-o através dele, preferivelmente até se atingirem teores da ordem de 400 - 2.000 ppm. A estes teores de CO2, a quantidade de morte de micróbios durante o aquecimento de um processo de pasteurização normal (HTST) é reputadamente entre 10 % e 90 % maior do que num processo de inactivaçâo térmica que se leve a cabo sem a adição de CO2 antes do passo de inactivaçâo térmica. Completado o processo de inactivaçâo térmica, descreve-se a remoção do CO2 livre. A Patente U.S. N°. 6.761.920 a favor de Jeffrey Kaplan, emitida a 13 de Julho de 2004, eintitulada: "Process For Making Shelf-Stable Carbonated Milk Beverage", descreve um produto constituído por uma bebida de leite arejada ou carbonatada, feita utilizando um método que inclui um aquecimento prévio, um tratamento a uma temperatura muito alta sob pressão, uma carbonatação subsequente com um gás ou com gases sob pressão, e a embalagem num contentor. O método de produção do produto lácteo carbonatado estável durante a armazenagem inclui injectar-se sob pressão dióxido de carbono gasoso ou uma mistura de gases no produto lácteo, a uma baixa temperatura inferior a 10 graus centígrados e sob uma pressão elevada de entre 50 kpa e 200 kpa. Num processo típico, tal como se ilustra na Figura 1, o produto lácteo é previamente aquecido a uma temperatura de entre 80°C e 138 °C, e em seguida submetido a um tratamento a uma temperatura muito elevada de entre cerca de 138 °C e cerca de 150°C num tanque de manutenção da temperatura, no qual é mantido sob uma pressão de 700 KPA ou outra pressão adequada. Pode conseguir-se a carbonatação por injecção directa de anidrido carbónico gasoso esterilizado e purificado para um recipiente de reserva, ou pode injectar-se directamente em linha. O processo de carbonatação é preferivelmente levado a cabo a 2°C ± 1°C. Em seguida transfere-se o líquido carbonatado para um tanque de manutenção, no qual é mantido sob uma pressão de 450 KPA e a uma temperatura de entre 2°C e 6°C. No caso de, por alguma razão, a quantidade de carbonatação do produto lácteo sujeito a tratamento térmico 9 prévio e ao tratamento a temperatura muito elevada for insuficiente, pode encaminhar-se o produto de modo a voltar a ser processado à zona de carbonatação por uma tubagem de devolução a um tanque de manutenção do qual pode sair para voltar a ser pasteurizado de acordo com a sua especificação. Depois da carbonatação, leva-se o produto a uma unidade de embalagem para se empacotado em contentores estéreis. Afirma-se que o pH do produto é preferivelmente mantido a entre 4,0 e 5,7 durante as operações de embalaqem, consoante o produto. Depois de o produto lácteo ser embalado em contentores individuais, afirma-se que ele pode ser mais esterilizado com radiação não tóxica ou por pasteurização, no entanto não é proporcionada nenhuma descrição acerca do modo de levar a cabo estas operações. A Patente U.S. N°. 6.866.877 a favor de Clark et al., emitida a 15 de Março de 2005, intitulada: "Carbonated Fortified Milk-Based Beverage And Method For Suppressing Bacterial Growth In The Beverage", descreve soluções para bebidas lácteas e não lácteas, fortificadas e carbonatadas, que fornecem suplementos essenciais para a dieta dos seres humanos. Para além de descrever a composição de uma bebida, a patente revela um método de se utilizar a carbonatação para diminuir as contagens bacterianas e para diminuir a degradação dos nutrientes essenciais em bebidas com base em leite, com ou sem pasteurização. Numa concretização, adiciona-se CO2 antes da pasteurização para eliminar ou para reduzir de forma eficaz o crescimento de colónias bacterianas na bebida e para diminuir a degradação dos 10 nutrientes caso se utilize uma pasteurização UHT. Quando o CO2 é adicionado antes da pasteurização, é afirmado que haverá que voltar a introduzir de novo CO2, uma vez que a pasteurização dissemina a maior parte do CO2 presente. Este objectivo é atingido adicionando CO2 em linha depois de a temperatura da bebida ter sido baixada deste entre cerca de 185°F - 215°F até cerca de t 40°F. A concentração em C02 no produto final é preferivelmente de entre cerca de 500 ppm e cerca de 3.000 ppm. Afirma-se também que 1.000 ppm corresponde a cerca de 0,5 volumes de carbonatação por volume de solução liquida de bebida, de tal modo que o produto final contém entre cerca de 0,25 volumes e cerca de 1,5 volumes de dióxido de carbono, por volume de solução liquida da bebida. O Pedido de Patente Europeia EP 0 852.468 descreve suplementos nutricionais líquidos límpidos que incluem água, 1-10 %, em peso, de isolado proteico de soro de leite, uma fonte de hidratos de carbono e uma de micronutrientes, com um pH na gama de entre 2,8 e 3,3, e com uma densidade energética de pelo menos 1,00 kcal/mL, aparentemente isento de caseína e de lactose.

Kudryavteseva et al. "Carbonated Whey beverage" Dialog File 51: Food Sei. & Tech. Abs. (c) 2006 FSTA Publishing 1981, XP008077840) é um resumo da Rússia, que descreve um método para se fabricar uma bebida carbonatada contendo soro tvorog. 11

Kudryavteseva et al.r ensinam uma bebida carbonatada contendo uma percentagem menor de proteína de soro de leite, e que a fonte de proteína de leite é soro tvorog, que contém menos do que 1,5 % de proteína de soro.

Tal como se ilustra acima, há uma quantidade de factores diferentes que têm que ser levados em consideração no desenvolvimento de uma bebida proteica carbonatada. Algumas das referências parecem ensinar de modo contraditório em relação a outras, em termos das concentrações proteicas que se podem utilizar numa bebida proteica carbonatada, na quantidade de carbonatação que se pode utilizar (de modo a assegurar ainda uma bebida estável com vida de prateleira adequada), e o pH ao qual diversas bebidas proteicas carbonatadas são estáveis, com vida de prateleira adequada.

Existe também uma considerável falta de ensinamentos pormenorizados relativos aos passos do método de processamento utilizado, de tal modo que um especialista da técnica, atento o conteúdo da descrição, não seria capaz de produzir uma bebida proteica carbonatada após um período mínimo de experimentação. A inactivação dos micróbios depois da carbonatação da bebida parece apresentar um problema, obrigando a uma operação subsequente de "introdução de nova carbonatação", para se conseguir que a bebida tenha o gosto e a sensação em boca que lhe são adequadas. 12 A bebida proteica carbonatada da invenção presente, produzida de acordo com o método que se descreve adiante, proporciona um elevado conteúdo proteico (em relação a bebidas carbonatadas anteriormente descritas) em que a quantidade de carbonatação também é elevado. Para além disto, se por um lado a bebida proteica carbonatada sofreu tratamento térmico para inactivar micróbios, o produto final exibe uma longa estabilidade de armazenagem que é inesperada para este tipo de produto.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DE CONCRETIZAÇÕES EXEMPLIFICATIVAS A titulo de prefácio da descrição pormenorizada, deve anotar-se que, tal como se utiliza na especificação presente e nas reivindicações apensas, as formas no singular "um", "uma", e "o/a" incluem casos plurais, a não ser quando o contexto dite claramente algo em contrário.

Desenvolvemos uma bebida proteica carbonatada melhorada que contém uma elevada concentração em proteína, em comparação com as concentrações proteicas anteriormente conhecidas na indústria. A concentração proteica varia entre mais de 2 %, em peso, e 15 %, em peso, mais tipicamente a concentração proteica varia entre cerca de 3 %, em peso e cerca de 10 %, em peso, sendo a mais típica uma concentração proteica de entre cerca de 5 %, em peso e cerca de 8 %, em peso. A proteína é em geral isenta de caseinato. A proteína é isolado de proteína de soro de 13 leite do tipo descrito acima neste documento. A quantidade da carbonatação que se conseguiu enquanto se assegurava a estabilidade para a bebida carbonatada é inesperadamente elevada, atenta a quantidade de proteína presente, variando a quantidade de carbonatação entre 0,1 volumes de carbonatação (por volume do líquido presente na bebida) e 4 volumes de carbonatação. Mais tipicamente a quantidade de carbonatação presente é de entre cerca de 1,6 volumes e cerca de 3,5 volumes, sendo a sua concentração mais típica de entre cerca de 1,7 volumes e cerca de 3,0 volumes.

Para além de uma combinação de um elevado teor de carbonatação com um elevado teor proteico, a bebida proteica carbonatada está essencialmente isenta de micróbios biologicamente activos, tais como bactérias e outros patogénicos do tipo dos que são em geral monitorizados pela indústria alimentar. Devido ao método utilizado para inactivar os micróbios biologicamente activos, a bebida proteica carbonatada permanece essencialmente isenta destes micróbios durante mais do que um ano após a embalagem da bebida proteica carbonatada em contentores individuais ou doses individuais, armazenados nas condições de prateleira que são padrão para a indústria de bebidas não refrigeradas. Para além da ausência de micróbios biologicamente activos, não ocorre qualquer precipitação de proteína, nenhum aumento de viscosidade, são mantidos o sabor e a cor, e são mantidos o gosto e a sensação em boca. Em formulações que são concebidas para apresentarem uma cor límpida, sem turvação, a bebida 14 proteica carbonatada apresenta uma cor límpida até ao fim desse período de armazenagem. A temperatura de armazenagem recomendada é superior à de congelação, 0°C (32°F) e inferior a cerca de 24°C (75°F) . Deve fazer-se um esforço para evitar a armazenagem da bebida proteica carbonatada a temperaturas superiores a 38°C (100°F) durante períodos de tempo mais longos do que cerca de 5 meses.

Numa concretização, a bebida proteica carbonatada é tratada termicamente para inactivar micróbios na presença da carbonatação que é utilizada para proporcionar gosto e sensação em boca à bebida, enquanto mantém a quantidade pretendida de carbonatação que assegura esse gosto e essa sensação em boca. 0 tratamento para inactivar micróbios pode incluir radiação, exposição a temperatura elevada, ou uma combinação de ambos. Tipicamente, o tratamento para inactivação microbiana é levado a cabo na embalagem individual para consumo que é utilizada para armazenagem e manipulação da bebida proteica carbonatada. Foi demonstrado por testes que para a inactivação microbiana levada a cabo nas embalagens individuais para consumo, a contagem de micróbios em placa é desprezável, e tipicamente nula, após um período de armazenagem superior a um ano a temperaturas de entre 2-24°C (35°F a cerca de 75°F).

Uma bebida proteica carbonatada da invenção pode também conter ainda agentes adicionais que actuem, por exemplo, de modo a aumentar o valor nutricional e/ou o sabor da bebida, contribuindo para o seu valor, ou que 15 proporcionem o aspecto pretendido à bebida, desde que esses agentes adicionais sejam estáveis na bebida. Incluem-se nos exemplos de agentes adicionais nutrientes tais como vitaminas, minerais, cálcio ou um derivado de cálcio, suplementos provenientes de ervas, aminoácidos, ácidos gordos, e fibra. Incluem-se nos exemplos os seguintes: Vitaminas tais como vitamina A, vitamina C, e vitamina E, a titulo de exemplos e não a titulo de limitações; Minerais tais como zinco, crómio, ferro, cálcio, magnésio, e potássio, a titulo de exemplo; Suplementos provenientes de ervas tais como ginseng, gingko biloba, saw palmetto, chá verde, e hoodia gordonii, a titulo de exemplo; Aminoácidos, tais como L-Glutamina, L-Arginina, Taurina, N-acetil-cistina, N-acetil-carnitina, L-Leucina, L-isoleucina e L-valina, a titulo de exemplo; ácidos gordos tais como ácido docosahexaenóico (DHA), ácido eicosapentaenóico (EPA), ácido Ómega 3 e Ómega 6, a titulo de exemplo; Fibra tal como oligofrutopolissacáridos, fibra de milho, fibra de aveia, e fibra de linho, a titulo de exemplo. 0 agente ou agentes que conferem sabor podem proporcionar um sabor a fruta, um sabor a cola, um sabor a baunilha, ou um sabor a chocolate, a titulo de exemplo e não a titulo de limitação. Edulcorantes, naturais, ou podem também utilizar-se os sintéticos, tais como sacarose, sucralose, aspartame, e/ou acessulfame potássico, polidextrose, glicerina, sorbitol, e xilitol, a titulo de exemplo e não a titulo de limitação. Podem adicionar-se agentes corantes. Podem utilizar-se agentes tais como ácido cítrico, ácido fumárico, ácido - 16 - adípico, ácido tartárico, e/ou ácido málico, para proporcionar acidez em boca.

Em aplicações especializadas do produto podem adicionar-se ingredientes adicionais, sob a forma de analgésicos (por exemplo aspirina), estimulantes suaves (por exemplo cafeína), ou relaxantes.

Para se proporcionar estabilidade, a bebida proteica carbonatada inclui tipicamente um agente contar espumas, tal como dimetilpolissiloxano, e um agente de ajustamento do pH, tal como ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido fumárico, ácido adípico, e em alguns casos ácido láctico. Prefere-se o ácido láctico a título de agente de ajuste do pH, uma vez que com ele a quantidade necessária para se obter um valor de pH pretendido é tipicamente menor, e o sabor da bebida resulta menos afectado pelo ajuste do pH. O valor ajustado do pH da bebida proteica carbonatada varia entre 2,0 e 5,5, mais tipicamente entre 2,0 e 3,4. Para proporcionar mais estabilidade, formula-se a bebida proteica carbonatada de modo a excluir essencialmente uma componente que inclua caseinato, que não é estável ao valor de pH da bebida proteica carbonatada de soro de leite.

Nos Exemplos que se descrevem adiante, a proteína que se utiliza é proteína de soro de leite, uma vez que esta proteína proporciona o melhor sabor e também outras 17 vantagens nutricionais, do tipo das que se descreveram já acima

Pode preparar-se a bebida proteica carbonatada misturando-a com água, um agente anti-espumas, uma quantidade de um agente de ajustamento do pH que proporcione um pH de 2 a 5,5, e uma quantidade de proteína suficiente para se obter um conteúdo proteico final na bebida que varie entre 2 %, em peso, e 15 %, em peso, de proteína; aquecendo-se a mistura a uma temperatura de entre cerca de 60-87°C (140°F a cerca de 188°F) durante um período de tempo adequado para inactivar micróbios que podem estar presentes na mistura; arrefecendo-se a mistura a uma temperatura de cerca de 4°C (40°F) ou menos; e adicionando-se dióxido de carbono à mistura numa quantidade suficiente para se obter bebida proteica carbonatada em que a quantidade de carbonataçâo presente na bebida varie entre cerca de 0,1 volumes e 4 volumes, por volume de mistura líquida. Em algumas das concretizações do método, o dióxido de carbono é adicionado sob a forma de água carbonatada estéril. Noutras concretizações, borbulha-se dióxido de carbono estéril através da mistura líquida até que esteja presente a quantidade de dióxido de carbono que se pretende. Em qualquer das concretizações, o conteúdo proteico final na bebida varia entre mais do que 2 %, em peso e 15 %, em peso, e a gama de carbonataçâo varia entre 0,1 volumes e 4 volumes. 18

Também se pode preparar a bebida proteica carbonatada de um modo semelhante ao que se descreveu acima, com a excepção de o aquecimento da mistura pode ser levado a cabo após a adição da carbonatação em vez de antes da adição da carbonatação. Isto obriga a que se tomem medidas para que seja mantida a carbonatação durante o processo de aquecimento e o de arrefecimento. Verificámos que é possível manter a carbonatação caso a proteína carbonatada no caso em que a bebida proteica carbonatada está embalada em contentores com dimensão individual, e se processam então esses contentores para assegurar a inactivação microbiana. EXEMPLOS Exemplo Um

Preparou-se uma bebida carbonatada do seguinte modo geral. Adicionou-se um agente anti-espumas a uma quantidade de água que era cerca de metade do volume final da bebida que se pretendia fazer; nesta altura adicionam-se tipicamente também à água outros aditivos, do tipo daqueles que se descreveram acima. Ajusta-se o pH da água com o agente anti-espumas (e os outros aditivos, consoante o produto final que se pretenda) de modo a que fosse de entre 2 e 3,4, utilizando tipicamente ácido fosfórico. Adicionou-se então proteína de soro de leite à mistura da água com os aditivos. Aqueceu-se a mistura até cerca de 85°C (185°F) durante cerca de 20 segundos para se inactivarem os 19 micróbios e depois arrefecer-se até cerca de 4°C (40°F). Adicionou-se à mistura arrefecida água carbonada que continha entre 0,2 e 8 volumes de dióxido de carbono gasoso (por volume de água), numa quantidade tal que a quantidade de dióxido de carbono na bebida totalizasse entre 0,1 volumes e 4 volumes por volume de água.

Quando necessário, pode ajustar-se o valor final do pH da mistura a um valor de pH de entre 2 e 3,4, por adição de ácido fosfórico.

Exemplo Dois

Preparou-se uma bebida proteica carbonatada do seguinte modo. Preparou-se uma mistura de água com agente anti-espumas, outros aditivos, e proteína de soro de leite, e ajustou-se o valor do seu pH a entre 2 e 3,4. O volume da mistura era tal que, quando combinado com a quantidade pretendida de dióxido de carbono, o volume final da mistura carbonada fosse (ou tanto quanto possível próximo de) aquele que era necessário para se obter a composição pretendida da bebida proteica carbonatada. Aqueceu-se a mistura para se inactivarem os micróbios, utilizando uma metodologia conhecida na técnica. Borbulhou-se então o dióxido de carbono gasoso através da mistura para se obter um conteúdo de carbonatação de entre 0,1 e 4 volumes de dióxido de carbono gasoso. Adicionou-se uma pequena quantidade suplementar de água para se atingir a concentração final pretendida para a água na bebida 20 proteica carbonatada, e voltou a ajustar-se o pH utilizando ácido fosfórico, ou outro ácido biologicamente compatível do tipo dos que se descreveram anteriormente, para atingir um valor de entre cerca de 2 e 3,4. A proteína de soro de leite que se utiliza para fazer a bebida carbonatada com melhor gosto da invenção assume a forma de um isolado de proteína de soro de leite, que contém pelo menos 90 %, em peso, de proteína de soro de leite. No entanto, a concentração final em proteína de soro numa bebida carbonatada da invenção pode variar entre mais de 2 %, em peso, e 15 %, em peso, da composição final da bebida proteica carbonatada.

Quando se adiciona um edulcorante, um sabor bem determinado tal como um sabor de fruta, chocolate ou baunilha, por exemplo, ou um conjunto destes, isto é tipicamente levado a cabo antes do passo de carbonatação, tal como acontece por exemplo também com a adição de nutrientes e/ou de suplementos baseados em ervas.

No que toca aos Exemplos Um e Dois, podem utilizar-se ingredientes adicionais para produzir produtos especializados, tais como analgésicos (por exemplo aspirina), estimulantes suaves (por exemplo cafeína), ou relaxantes. Adicionam-se tipicamente estes ingredientes à mistura antes tanto do passo de tratamento térmico como do da carbonatação, independentemente da ordem em que estes dois passos sejam levados a cabo. 21

Depois de todos os ingredientes estarem presentes na mistura, incluindo o dióxido de carbono, a composição de bebida proteica carbonatada é tipicamente fornecida sob forma asséptica em contentores grandes de granéis, ou um contentores individuais tais como uma garrafa em vidro, uma garrafa em plástico, uma embalagem tetra pak, ou uma lata.

Exemplo Três

Este exemplo proporciona um método para fabricar 3.917 gramas de uma bebida carbonatada de proteína de soro de leite. Misturam-se com 1799 gramas de água os seguintes ingredientes: 315 gramas de isolado proteico de soro de leite (com cerca de 90 % de proteína de soro de leite) ; 0,01 gramas de proteína de soro de leite Designer Whey™, disponível junto da Next Proteins International de Carlsbad, CA; 30 gramas de Taurina, disponível junto da Premium Ingredients, Franklin Park, Illinois; 0,37 gramas de edulcorante acessulfame-K; 0,46 gramas de edulcorante sucralose em pó; 7,9 gramas de ácido cítrico; 2,95 gramas de ácido málico; 0,25 gramas de anti-espumas FG-10™, disponível junto da Dow Chemical Co.; 27 gramas de ácido fosfórico (a 75 %, em peso, em água); 2,95 gramas de sabor a Óleo de Laranja Seco por Atomização Sunkist™, #61281165; 3,4 gramas de Sabor a Maracujá da Firmenich 860.344/TD 11.90, disponível junto da Premium Ingredients, Franklin Park, Illinois; e 0,04 gramas de corante amarelo FD&C Yellow #6, disponível junto da Seltzer Chemicals, Carlsbad, 22

Califórnia, num tanque de mistura de 750 litros (200 galões) emaço inoxidável, munido de um misturador em hélice, tipicamente operado a entre cerca de 400 RPM e cerca de 600 RPM durante um periodo de tempo de cerca de 15 minutos. A ordem da adição dos ingredientes ao tanque de mistura foi a seguinte: água, ácidos, corantes, sabores, edulcorantes, proteína, ácidos para ajustar o pH, e anti-espumas. A temperatura máxima conseguida durante a mistura dos ingredientes foi tipicamente inferior a cerca de 65°C (150°F).

Aqueceu-se a mistura que se descreveu acima a cerca de 85°C (185°F) durante um período de tempo de 20 segundos, e depois arrefeceu-se a 4°C (40°F). Não se agitou a mistura quando se aqueceu nem quando se arrefeceu, mas fez-se passar através de tubos em volta dos quais se enrolavam serpentinas de aquecimento ou de arrefecimento. Adicionaram-se 1.700 gramas de água carbonatada (água que continha 3 volumes de dióxido de carbono por volume de água) , 27 gramas de ácido fosfórico (a 75 %, em peso, de ácido, em água), e 0,24 gramas da emulsão anti-espumas FG 10™, por esta mesma ordem, à mistura, para se obter uma bebida carbonatada final de proteína de soro de leite que continha cerca de 7 %, em peso, de proteína de soro de leite, a um valor final de pH de 2,7.

Exemplo Quatro 23

Este exemplo refere a preparação de um fabrico de 220 litros (60 galões) de uma bebida proteica carbonatada. Utilizou-se o mesmo recipiente descrito em relação ao Exemplo Três para a mistura e agitação. Sanitizaram-se tanto o recipiente de mistura como as linhas de fluxo de fluidos a ele associadas. Todos os filtros do sistema de processamento foram limpos ou substituídos.

Adicionaram-se ao tanque de mistura 100 litros (27 galões) de água. Tratava-se de água purificada, tratada por osmose inversa de um modo semelhante ao que é habitualmente utilizado na indústria de bebidas.

Adicionaram-se à água sob agitação contida no recipiente de mistura, 25 gramas (0,054 libras) de acessulfame potássico, ao longo de um período de 15 segundos.

Adicionaram-se 36 gramas (0,08 libras) de sucralose em pó à água sob agitação contida no recipiente de mistura, ao longo de um período de tempo de 15 segundos.

Adicionaram-se 2 gramas (0,005 libras) de corante Yellow #6 e 1,4 gramas de corante Red #4 à água sob agitação contida no recipiente de mistura, ao longo de um período de tempo de 30 segundos.

Agitou-se a mistura contida no recipiente de mistura a 400 RPM durante um período de tempo de um minuto. 24

Ao longo de um período de tempo de 60 segundos adicionaram-se ao conteúdo do tanque de mistura 15,4 gramas (0,34 libras) de ácido málico; 480 gramas (1,06 libras) de ácido cítrico; 2,1 kg (4,6 libras) de ácido fosfórico; 118 gramas (0,26 libras) de Red Punch 586323 CE, disponível junto da Premium Ingredients, Franklin Park, Illinois; 210 gramas (0,46 libras) de Tropical Fruit 597540 C, disponível junto da Premium Ingredients, Franklin Park, Illinois; 210 gramas (0,46 libras) de Raspberry Flavor 01-EF956, disponível junto da Western Flavors and Fragrances, Livermore, Califórnia; 1,8 kg (3,96 libras) de Taurina, e 0,5 gramas (0,001 libras) de Designer Whey Natural™. Misturou-se então a mistura resultante durante 2 minutos.

Em seguida, adicionaram-se 27 gramas (0,06 libras) de anti-espumas FG-10, e 17,1 kg (37,6 libras) de Isolado de Proteína de Soro de Leite ao longo de um período de tempo de 60 segundos, e depois agitou-se a mistura durante um período de tempo suficiente para se obter uma mistura homogénea (tipicamente cerca de 15 minutos a 400 RPM) .

Mediu-se então o pH da mistura, a adicionaram-se porções sucessivas de cerca de 1,6 kg (3,5 libras) de Ácido Fosfórico (a 75 % em peso, em água) deixando passar um minuto de período de mistura entre as adições, até de atingir um pH de cerca de 2,5. 25

Mediram-se então os graus Brix, a Cor, e a Turbidez, ou descreveram-se, e documentaram-se. Para a formulação acima, metade do volume do produto acabado é água carbonatada. Adicionou-se a água carbonatada ao tanque de mistura numa quantidade volumétrica baseada no volume de liquido presente, da preparação anterior, no tanque de mistura. (A água carbonatada continha 3 volumes de dióxido de carbono por volume de água). Não é necessário agitar longamente o conjunto dos volumes dos ingredientes, uma vez que a homogeneização ocorre por si própria. Para além disto, uma agitação rápida originaria a formação de espumas no fabrico contendo os ingredientes.

Depois de se adicionar a água carbonatada, tratou-se a bebida de proteína carbonatada para se inactivarem os micróbios e depois embalou-se. Preferivelmente, a mistura para o produto, uma bebida proteica tratada e carbonatada, é continuamente misturada a um valor de agitação pequeno, até à altura de a embalar. No caso de o produto da mistura ser mantido durante mais do que 30 minutos antes da inactivação microbiana e da embalagem, volta a circular-se a mistura do produto para se assegurar um grau de mistura adequado e medem-se a turbidez, o pH, a cor e o número de graus Brix, voltando a obter-se os correspondentes documentos, para se ter a certeza de que a qualidade do produto é satisfatória, antes de se inactivarem os micróbios e de se embalar. 26 A temperatura tipicamente utilizada no tratamento térmico de inactivação dos micróbios é de 87°C (188°F), ou menos. Mais tipicamente, o valor máximo da temperatura do tratamento térmico é de cerca de 65°C (150°F) . o caso presente, o tratamento térmico ocorreu a 65°C (150°F), durante um período de tempo de 30 minutos.

Depois da inactivação dos micróbios, verteu-se a mistura de produto, bebida proteica carbonatada, para dentro de garrafas de 500 mL em PET que se encontram disponíveis junto da Novapak, Eatontown, New Jersey. Taparam-se as garrafas com tampas Owens® de 28 mm, disponíveis junto da Owens, Inc., Toledo, Ohio. Rolharam-se estas tampas com o valor especificado de binário, proporcionado na especificação fornecida pelo fabricante. Testaram-se as garrafas cheias para se verificar a ausência de fugas e a integridade da embalagem.

Exemplo Cinco

Preparou-se uma bebida proteica carbonatada pelo método descrito no Exemplo Dois, com a excepção de que não se fez um tratamento térmico nem um arrefecimento antes da adição do dióxido de carbono. Após o passo de carbonatação subsequente ao de carbonatação, (e do ajustamento final do pH da mistura a um valor de entre 2 e 3,4), embalou-se a mistura. A embalagem foi feita numa lata do tipo das de cerveja/bebidas que é frequentemente utilizado na técnica, em que a lata empregue pode ser interiormente revestida com 27 uma resina epoxídica. 0 revestimento com resina epoxidica utilizado era de éter diglicidilico de bisfenol A (BADGE). A tampa aplicada sobre a lata era uma tampa 240 Stolle Loe, que foi aplicada de um modo tipicamente utilizado na indústria de fabrico de bebidas enlatadas. Tanto a maquinaria que é necessária para enlatar como a tampa 240 Stolle Loe estão disponíveis junto da Stolle Machinery Company, LLC End and Metal Forming Division, Sidney, Ohio. Colocou-se a bebida proteica carbonatada na lata da bebida a uma temperatura inferior a 60°F, e em simultâneo evacuou-se retirando ar, e selou-se no aparelho.

Aqueceu-se a lata selada utilizando uma 'pasteurização' em túnel a uma temperatura máxima de 65°C (150°F), e manteve-se a esta temperatura durante um período de tempo de entre 20 e 25 minutos. Arrefeceu-se então a lata até à temperatura ambiente ao longo de um período de tempo de cerca de 5 minutos.

As latas de bebida proteica carbonatada foram amostradas e testadas quanto a micróbios. Os limites da especificação do produto para esses testes eram como se segue. ^Especificação Limite de:;

Especificação «Contagem de aeróbicos totais emjNMT 10.000 cfu/g |

Iplaca I 28

Especificação Limite dei Especificação iLevedu ras e Bolores NMT 500 cfu/g í :Col i formes NMT 10 cfu/g í ÍEscherichia coli Negativo em 25 g j \Staphylococcus aureus NMT 10 cfu/g j \Salmonella Negativo em 100 g i A placa em teste evidenciava uma completa ausência de todos os micróbios da lista acima, imediatamente depois da embalagem e durante o período de tempo de 52 semanas seguintes, estando o teste a continuar nesta altura. Não se pretende que as concretizações descritas acima a título de exemplos limitem o âmbito da invenção presente, podendo um especialista da técnica, atenta a especificação presente, expandir essas concretizações de modo a corresponderem à matéria que é assunto desta invenção, reivindicada adiante.

Lisboa, 16 de Março de 2010.

Claims (20)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Uma composição de bebida carbonatada de proteina de soro de leite adequada para consumo humano, incluindo: mais de 2 %, em peso, e até 15 %, em peso, de proteina de soro de leite, em que a fonte da referida proteina de soro de leite seja isolado de soro de leite que seja essencialmente isento de caseinato e de lactose; entre 0,1 volumes e 4 volumes de dióxido de carbono gasoso presente por volume de composição líquida de proteina da bebida; em que a referida composição liquida carbonatada de bebida de proteina de soro de leite seja essencialmente isenta de caseinato; em que a referida composição liquida carbonatada de bebida de proteina de soro de leite exiba um pH de entre 2,0 e 3,4, em que tanto na altura de embalar a bebida carbonatada de proteina de soro de leite como durante a armazenagem subsequente sem recurso a refrigeração, durante um período de tempo de pelo menos um ano após a embalagem, se mantenha 2 uma solubilidade substancial da proteína de soro de leite na composição da bebida, e a referida bebida carbonatada de proteína de soro de leite seja essencialmente isenta de micróbios activos que se saiba serem prejudiciais para a saúde humana.

2. Uma composição para uma bebida carbonatada de proteína de soro de leite de acordo com a reivindicação 1, em que a referida % ponderai de proteína de soro de leite presente seja de entre 3 %, em peso, e 10 %, em peso.

3. Uma composição para uma bebida carbonatada de proteína de soro de leite de acordo com a reivindicação 2, em que a % ponderai referida de proteína de soro de leite presente seja de entre 5 %, em peso, e 8 %, em peso.

4. Uma composição para uma bebida carbonatada de proteína de soro de leite de acordo com a reivindicação 1, ou com a reivindicação 2, ou com a reivindicação 3, em que a gama de carbonatação referida varie entre 1,6 volumes e 3,5 volumes por volume do líquido da referida bebida carbonatada de proteína de soro de leite.

5. Uma composição para uma bebida carbonatada de proteína de soro de leite de acordo com a reivindicação 4, em que a gama de carbonatação referida varie entre 1,7 volumes e 3,0 volumes por volume do líquido da referida bebida carbonatada de proteína de soro de leite. 3

6. Uma composição para uma bebida carbonatada de proteína de soro de leite de acordo com a reivindicação 1, ou com a reivindicação 2, ou com a reivindicação 3, em que a característica de estar essencialmente isenta de micróbios activos haja sido conferida pela inactivação dos micróbios no contentor individual em que a referida composição para bebida carbonatada de proteína de soro de leite seja embalada.

7. Uma composição para uma bebida carbonatada de proteína de soro de leite de acordo com a reivindicação 6, em que a inactivação referida seja levada a cabo utilizando um conjunto de tempo e temperatura a que é submetida a referida bebida carbonatada de proteína de soro de leite, enquanto a referida bebida carbonatada de proteína de soro de leite estiver contida no referido contentor individual referido.

8. Uma bebida carbonatada de proteína de soro de leite de acordo com a reivindicação 1, ou com a reivindicação 2, ou com a reivindicação 3, em que a bebida referida inclua pelo menos um ingrediente adicional seleccionado de entre o conjunto constituído por um agente anti-espumas, um nutriente, cálcio ou um derivado de cálcio, um suplemento proveniente de ervas, um agente saborizante, um edulcorante, e um agente corante. 4

9. Uma bebida carbonatada de proteína de soro de leite de acordo com a reivindicação 4, em que a bebida referida inclua pelo menos mais um ingrediente adicional seleccionado de entre o conjunto constituído por um agente anti-espumas, um nutriente, cálcio ou um derivado de cálcio, um suplemento proveniente de ervas, um agente saborizante, um edulcorante, e um agente corante.

10. Um método de preparar uma bebida carbonatada de proteína de soro de leite, incluindo: misturar-se em água um isolado de proteína de soro de leite que seja essencialmente isento de caseinato e de lactose até se atingir uma percentagem, em peso, de proteína de soro de leite na mistura, superior a mais de 2 % e até 15 %, um agente anti-espumas, e uma quantidade de um agente de ajustamento do pH para proporcionar um pH de entre 2 e 3,4, desta forma se obtendo uma mistura aquecer-se a mistura referida a uma temperatura de entre 60°C (140°F) e 87°C (188°F) durante um período de tempo de entre 60 segundos e 10 segundos; arrefecer-se a mistura referida até uma temperatura de 4°C (40°F) ou menos durante um 5 período de tempo de entre 5 minutos e 10 minutos; adicionar-se dióxido de carbono à mistura referida para se obter uma bebida carbonatada de proteína de soro de leite na qual a quantidade de carbonatação presente na mistura referida seja de entre 0,1 volumes por volume de mistura líquida e 4,0 volumes por volume de mistura líquida; e embalar-se a referida bebida carbonatada de proteína de soro de leite num contentor que se pode armazenar sem recurso à refrigeração, durante mais do que um ano, antes da utilização, por parte do consumidor, da referida bebida carbonatada de proteína de soro de leite.

11. Um método de acordo com a reivindicação 10, em que o valor máximo da temperatura referida durante o aquecimento seja de 66°C (150°F).

12. Um método de acordo com a reivindicação 10 ou a reivindicação 11, em que se misturem com a mistura referida ingredientes adicionais, antes do aquecimento da mistura resultante, incluindo-se nos ingredientes adicionais referidos pelo menos um ingrediente seleccionado de entre o conjunto constituído por um nutriente, cálcio ou 6 um derivado de cálcio, um suplemento proveniente de ervas, um agente saborizante, um edulcorante, e um agente corante.

13. Um método de acordo com a reivindicação 12, em que a referida bebida carbonatada de proteina de soro de leite seja de uma cor límpida, não exibindo essencialmente qualquer turvação.

14. Um método de preparar uma bebida carbonatada se proteína de soro de leite, incluindo: misturar-se com água um isolado proteico de soro de leite que seja essencialmente isento de caseinato e de lactose, para se conseguir uma percentagem, em peso, de proteína de soro de leite, que seja superior a 2 % e de até 15 %, com um agente anti-espumas, e uma quantidade de um agente de ajustamento do pH que proporcione um pH de entre 2 e 5,5, obtendo-se deste modo uma mistura; adicionar-se dióxido de carbono à mistura referida para se obter uma bebida carbonatada de proteína de soro de leite na qual a quantidade de carbonatação presente na mistura referida seja de entre 0,1 volumes por volume de mistura líquida e 4,0 volumes por volume de mistura líquida; 7 embalar-se a referida bebida carbonatada de proteína de soro de leite num contentor concebido para utilização por um consumidor da referida que bebida carbonatada de proteína de soro de leite; e tratar-se a mistura referida para inactivar os micróbios biologicamente activos; em que a bebida carbonatada e tratada de proteína de soro de leite pode ser armazenada sem refrigeração durante mais do que um ano pelo consumidor da bebida carbonatada de proteína de soro de leite.

15. Um método de acordo com a reivindicação 14, em que o referido valor máximo de pH seja de 3,4.

16. Um método de acordo com a reivindicação 14 ou com a reivindicação 15, em que o tratamento referido da mistura referida, destinado a inactivar micróbios biologicamente activos, seja levado a cabo nos contentores individuais nos quais a referida bebida carbonatada de proteína de soro de leite seja subsequentemente armazenada e manipulada por um consumidor da bebida.

17. Um método de acordo com a reivindicação 14 ou com a reivindicação 15, em que se misturam ingredientes adicionais com a mistura referida antes de se inactivarem os referidos micróbios com actividade biológica, e se inclui nos referidos ingredientes pelo menos um ingrediente seleccionado de entre o conjunto constituído por um nutriente, um suplemento proveniente de ervas, um agente saborizante, um edulcorante, e um agente corante.

18. Um método de acordo com a reivindicação 16, em que se misturam os ingredientes adicionais com a mistura referida antes de se inactivarem os referidos micróbios biologicamente activos, e se inclui nos referidos ingredientes pelo menos um ingrediente seleccionado de entre o conjunto constituído por um nutriente, um suplemento proveniente de ervas, um agente saborizante, um edulcorante, e um agente corante.

19. Um método de acordo com a reivindicação 17, em que a referida bebida carbonatada de proteína de soro de leite apresente uma cor límpida, não exibindo essencialmente nenhuma turvação.

20. Um método de acordo com a reivindicação 18, em que a referida bebida carbonatada de proteína de soro de leite apresente uma cor límpida, não exibindo essencialmente nenhuma turvação. Lisboa, 16 de Março de 2010.