PT1980158E - Processo para a remoã†o de constituintes celulares que formam acrilamida e/ou melanoidina, de material vegetal feculento, assim como material vegetal com um baixo teor de acrilamida e/ou de melanoidinas - Google Patents

Description

1

DESCRIÇÃO "PROCESSO PARA A REMOÇÃO DE CONSTITUINTES CELULARES QUE FORMAM ACRILAMIDA E/OU MELANOIDINA, DE MATERIAL VEGETAL FECULENTO, ASSIM COMO MATERIAL VEGETAL COM UM BAIXO TEOR DE ACRILAMIDA E/OU DE MELANOIDINAS"

Domínio da invenção A presente invenção refere-se a um processo para a remoção de constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina, como por exemplo, de asparagina, glucose e frutose, de material vegetal feculento, em especial de material vegetal (por exemplo, de tubérculos) proveniente de plantas escolhidas da família das Solanaceae, sem que neste caso possa ser removida das células uma quantidade substancial dos amidos por uma lavagem posterior, assim como a um material vegetal com um baixo teor de constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina, suscetível de ser preparado por meio deste processo. A invenção refere-se ainda a produtos alimentares ligeiros ou a uma refeição ligeira, ou a produtos de batata, com baixo teor de acrilamida e/ou de melanoidinas, que pode ser preparado a partir do material vegetal acima citado, e a um dispositivo para a preparação deste produto alimentar ligeiro, ou de uma refeição ligeira, ou de produtos de batata.

Estado da técnica A preparação de produtos alimentares ligeiros de batata, como por exemplo, batata frita, é bem conhecida no estado da técnica. Isto é realizado descascando-se as batatas, lavando-as, cortando-as em bocados e, finalmente, submetendo-as a um processo de fritura ou de secagem. Enquanto a coloração castanha nos produtos de batata, no 2 processo de fritura ou de secagem, sempre constituiu um problema, também a formação de acrilamida neste processo se tem revelado problemática, em termos de saúde, desde há algum tempo. A formação da acrilamida é devida, predominantemente, à reacção de Maillard, a altas temperaturas, por exemplo, na fritura e na secagem de produtos vegetais, no caso da existência de aminoácidos livres e de açúcares redutores na composição da célula, e é acompanhada, frequentemente, por uma coloração castanha do material aquecido, com a formação de melanoidinas como substâncias de cor castanha. Uma via reactiva especifica no seio da reacção de Maillard conduz ao produto final acrilamida. Descobriu-se que as substâncias de partida mais importantes para a formação da acrilamida eram o aminoácido asparagina e os monossacarídeos glucose e frutose, que também tomam parte na reacção de formação de melanoidinas. Estas substâncias estão presentes, na forma dissolvida, predominantemente nas células intactas das plantas. A sua concentração depende de muitos factores, tais como, entre outros, da espécie, da actividade biológica, da maturação, de condições climáticas e do solo, da fertilização, do momento da colheita, da atmosfera da armazenagem e da temperatura das plantas na armazenagem (C. Gertz, S. Klostermann, Eur. J. Lipid Sei. Technol. 2002, 104, 762 - 771; A. Becalski et al. J. Agric. Food Chem. 2003, 51, 802 - 808; D. V. Zyzak et al. J. Agric. Food Chem. 2003, 51, 4782 - 4787; F. Escher et al. J. Agric. Food Chem. 2006, 5910 - 5916).

Os fabricantes de produtos de batata, em especial de batata frita, são obrigados, no caso de elevados teores de açúcar nas batatas, que surgem, em especial, no final do período de armazenagem e nos períodos de colheita com condições 3 meteorológicas desfavoráveis, a utilizar processos de branqueamento, para impedir uma coloração castanha das batatas fritas e uma possível formação de acrilamida. 0 branqueamento causa, por acção térmica (temperaturas de 82°C), uma extensa ruptura das estruturas celulares, de forma que o conteúdo das células pode sair destas. Logo que as células de rompem tem lugar uma troca do conteúdo das células e do meio líquido envolvente, segundo as regras da difusão. No caso de concentrações elevadas das substâncias dissolvidas nas células, ocorre uma troca de substâncias no sentido meio de lavagem-meio de branqueamento. Consoante os processos de branqueamento e de lavagem, ocorre então uma lixiviação logo no branqueamento e/ou nos passos de lavagem que se lhe seguem. A queda de concentração efectiva depende, em grande extensão, dos processos de branqueamento e de lavagem escolhidos e das condições do processo. Quanto maior for a queda de concentração, tanto maior é o efeito de lavagem.

As vantagens da redução efectiva dos teores de açúcar e de aminoácidos dos processos de branqueamento conhecidos são, no entanto, obtidas apenas à custa de consideráveis desvantagens.

No que se refere à troca de substâncias, a lixiviação é realizada de forma predominantemente não específica. Isto significa que as células não só perdem as fracções prejudiciais de açúcar e de aminoácidos, mas também outros constituintes celulares desejáveis, como por exemplo, amido e metabolitos complexos, que contribuem para a formação de aromas na fritura ou secagem subsequentes. 4 0 branqueamento tem uma acção extremamente negativa sobre a qualidade sensorial dos produtos finais. Como as membranas celulares são destruídas pelos processos térmicos, perdem-se grandes quantidades de amido/substância seca através da água de branqueamento e lavagem. Este amido que se perde desta forma deixa de estar disponível posteriormente para a formação da estrutura. Além disso, o amido remanescente nas células começa a gelatinizar. Adicionalmente, o calor origina uma dissolução das substâncias das estruturas das células e, por consequência, um afrouxamento adicional da ligação das células. Todos estes processos negativos dão origem a que, por exemplo, as batatas fritas obtidas a partir de rodelas de batatas branqueadas sejam extremamente moles, elásticas, pastosas e insatisfatórias quanto ao paladar.

No processamento das batatas perde-se a substância seca em diversos passos do processo. Uma parte da perda de substância seca tem lugar logo no descasque e corte, visto que muitas células são logo destruídas pela lâmina da faca, das quais se perde em seguida o amido por lavagem. Além disso, o processo tradicional de branqueamento é muito pouco económico. Como foi descrito acima, uma grande quantidade de valiosa matéria vegetal é também perdida através da água de lavagem, durante o branqueamento. A relação da quantidade necessária de produto bruto para a quantidade de produto acabado é consideravelmente mais alta, em comparação com um processo sem branqueamento. Para a manutenção de uma queda de concentração favorável é necessária uma grande quantidade de água fresca, que tem que ser levada às temperaturas de branqueamento e assim mantida, o que, por sua vez, significa um elevado consumo de energia. Além disso, em determinados locais de produção podem surgir problemas com as instalações de branqueamento 5 existentes, em virtude das grandes quantidades de águas residuais carregadas de amido.

Encontra-se uma panorâmica sobre os processos de branqueamento correntes, por exemplo, em Potato Business World 2003, Vol. 11, Parte 4, páginas 26 - 28.

Um outro processo conhecido para o tratamento de plantas ou partes de plantas é a electroporação, por meio da qual podem ser libertados os constituintes mais ricos.

Na electroporação, células intactas são abertas por meio da acção de curtos impulsos de alta tensão (picos) , sem um aquecimento apreciável. Os impulsos eléctricos que actuam sobre as células dilatam os poros existentes na membrana celular. Até um determinado potencial de tensão, esta abertura decorre de forma reversível.

Este efeito já é conhecido desde há muito tempo e tem utilização, por exemplo, na técnica médica.

Se o potencial eléctrico na membrana celular ultrapassar um valor de 10 V, então os poros abrem-se irreversivelmente e o liquido celular pode sair. No entanto, só se tem prestado atenção a este efeito desde há poucos anos. É utilizado predominantemente para a extracção cuidadosa do conteúdo das células, como por exemplo, sucos de frutas, sumo de beterraba açucareira, constituintes vegetais secundários e corantes. A electroporação é realizada geralmente num líquido de processo, na maioria dos casos num banho aquoso. É descrito um dispositivo para a electroporação de produtos de processo vegetais no Documento DE 10 2004 0225 046 AI. Este compreende uma fonte de energia, que tem uma 6 constituição eléctrica bipolar e consiste em pelo menos um gerador bipolar de impulsos de alta tensão, com duas saidas de alta tensão. A ele estão ligados os dois grupos de eléctrodos geradores de campos. Os vários geradores de impulsos de alta tensão bipolares deste tipo num destes dispositivos têm igual construção e estão dotados de um dispositivo de disparo para o acionamento simultâneo num determinado instante. Os circuitos de carga ligados na saída de um gerador de impulsos de alta tensão, ou em cada uma das saídas dos geradores de impulsos de alta tensão, são iguais entre si na sua impedância complexa. No caso em que a fonte de energia consiste em pelo menos dois geradores de impulsos de alta tensão, os mesmos estão acoplados electricamente entre si, durante a descarga, por meio da resistência electrolítica formada pelo líquido de processo entre os eléctrodos parciais. 0 Documento DE 10 2004 013 762 B4 descreve um processo para a libertação cuidadosa dos constituintes úteis de cachos de uvas, em que o mosto virgem obtido a partir dos cachos de uvas é submetido a electroporação, para se obter o mosto comum, o qual é utilizado para a produção do vinho. O dispositivo para a realização da electroporação do mosto virgem consiste numa conduta tubular dieléctrica, o canal de escoamento para o mosto virgem, em cuja parede estão encastrados pelo menos dois eléctrodos, que estão afastados um do outro, para a formação de um campo eléctrico pulsatório entre ambos. O mosto virgem, como carga electrolítica do dispositivo, tem uma resistência eléctrica que, no máximo, é tão grande como a impedância de um gerador de impulsos de alta tensão ligado ao dispositivo. O Documento DE 2004 028 782 AI revela um processo e a instalação para a obtenção e a extracção melhoradas dos 7 constituintes da beterraba açucareira, por meio de electroporação.

No Documento DE 102 60 983 AI são descritos um outro processo e uma instalação para a obtenção e a extracção melhoradas dos constituintes da beterraba açucareira, por meio de electroporação. 0 Documento DE 10 62 073 AI revela um processo e uma instalação para a obtenção e a extracção melhoradas dos constituintes da chicória, por meio de electroporação.

Breve descrição das figuras A figura 1 mostra, de forma geral, as modificações que têm lugar numa membrana celular vegetal que é submetida a electroporação e a troca selectiva de substâncias que se opera no processo de acordo com a invenção. A figura 2 mostra uma representação esquemática de uma instalação com diversos dispositivos para a preparação de um produto alimentar ligeiro, ou de uma refeição ligeira, ou de um produto de batata.

Descrição da invenção 0 objectivo da presente invenção é revelar um processo não térmico para a remoção, a partir de material vegetal feculento, em especial de batatas, dos constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina, com o qual é possível alcançar-se uma lixiviação comparável a um processo de branqueamento, sem que possa ser removida das células, por lavagem, uma quantidade substancial do amido, e que é mais económico do que o processo de branqueamento. A perda de amido traduz-se por uma perda de substância seca. 8

Um outro objectivo da presente invenção consiste em revelar um material vegetal com uma quantidade reduzida de constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina, o qual pode ser preparado por meio do processo de acordo com a invenção, assim como revelar um produto alimentar ligeiro, ou uma refeição ligeira, com um teor reduzido de acrilamida e/ou de melanoidina, que podem ser preparados a partir do material vegetal de acordo com a invenção, com uma quantidade reduzida de constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina, e que tem uma qualidade sensorial melhor do que um produto alimentar ligeiro, ou uma refeição ligeira, ou um produto de batata, que tenham sido preparados a partir de material vegetal que tenha sido previamente submetido a um processo de branqueamento. Além destes, é ainda um objectivo da presente invenção revelar um processo que permita a preparação do produto alimentar ligeiro, ou de uma refeição ligeira, ou do produto de batata com um teor reduzido de constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina, de acordo com a invenção.

Este objectivo é solucionado, de acordo com a invenção, por meio de um processo para a remoção de constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina, a partir de material vegetal feculento, sem que neste caso possa ser removida das células, por lavagem, uma quantidade substancial do amido, o qual compreende os passos de processo: - a preparação do material vegetal, de preferência lavado e descascado, - a electroporação irreversível do material vegetal, e 9 - a obtenção do material vegetal com uma quantidade reduzida de constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina. A perda por lavagem de uma quantidade substancial de amido manifesta-se por uma perda de substância seca de menos do que 7%, se o material vegetal for lavado depois da electroporação irreversível do mesmo material. 0 conceito que está na base da presente invenção é a utilização inversa do efeito da electroporação, conhecido no estado da técnica. Enquanto a extracção e a obtenção dos constituintes celulares com destruição e rejeição da matriz é conhecida, a presente invenção tem em vista a eliminação dos constituintes celulares indesejados, com a obtenção óptima da estrutura celular sólida. 0 material vegetal pode ser proveniente de plantas da família das solanáceas. Trata-se, de preferência, de tubérculos de Solanum tuberosum.

Quanto aos constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina, trata-se, por exemplo, de pelo menos uma substância do grupo constituído por asparagina, glucose e frutose. A electroporação é de preferência realizada, de acordo com a invenção, num reactor de electroporação para o processamento contínuo, com impulsos eléctricos, de produtos cortados em bocados, como produto de processo, num líquido de processo, sendo o reactor constituído por um tambor cilíndrico de revolução, de metal, com um revestimento dieléctrico ou totalmente feito de material dieléctrico, que pode ser acionado em rotação em torno do 10 seu eixo de cilindro/eixo de rotação, disposto horizontalmente, com 0,1 a 4 rotações por minuto, por dispositivos de arrasto de material dieléctrico sobre a parede de revestimento exterior do tambor, que estão aplicados sobre este distribuídos uniformemente em torno do seu perímetro, por um invólucro de material dieléctrico, que, com a sua parede de reactor, envolve o tambor com os seus dispositivos de arrasto, sem contacto mas equidistante, até uma zona aberta situada por cima do eixo de rotação, por uma zona de desgaseificação, uma zona de reacção no espaço entre o tambor e a parede do reactor do invólucro, assim como por uma zona de alimentação e uma zona de descarga, que são acionadas em rotação com os dispositivos de arrasto, por um dispositivo de carga do produto de processo, que serve de alimentação do produto a um nível de enchimento constante e que faz deslocar autonomamente o produto do processo, em pedaços, tangencialmente à sua superfície, através do movimento de rotação do tambor cilíndrico, por uma zona de descarga, que é construída de forma que uma secção na parede do reactor cilíndrico, situada abaixo do nível do eixo de rotação, provoca uma saída automática do produto do processo, servindo a aresta superior da secção na parede do reactor cilíndrico, simultaneamente, como resguardo contra o transbordo para o líquido de processo, e o líquido de processo que transborda é separado do produto de processo já processado. Especialmente de preferência, pelo menos um par de eléctrodos de material bom condutor eléctrico, descobertos e feitos de um material inerte em relação ao desgaste mecânico e químico, e encastrados nas paredes laterais do invólucro, ao nível da zona de reacção, na parede de material dieléctrico, está ligado, pela ligação de pelo menos um gerador de impulsos eléctricos unipolares ou bipolares, a uma tensão contínua pulsatória, com 11 impulsos de potencial positivo ou negativo, até 300 kV em operação unipolar ou de +150/-150 kV em operação bipolar. A electroporação é realizada de preferência num banho aquoso com uma conductibilidade de 0,5-5 mS/cm, especialmente de preferência de 1-2 mS/cm. Entre os eléctrodos do dispositivo de electroporação é estabelecida de preferência uma diferença de potencial de 50 - 300 kV, especialmente de preferência uma diferença de potencial de 200 - 280 kV, e de preferência uma intensidade de corrente de 2000 a 7000 A. A densidade de corrente na zona de reacção do dispositivo de electroporação ascende de preferência a 50 - 450 kA/m2, especialmente de preferência a 100 - 200 kA/m2. A electroporação é realizada de preferência com uma frequência de impulsos de 1 a 30 Hz, especialmente de preferência de 15 a 25 Hz, e com uma duração dos impulsos da energia eléctrica pulsatória de preferência de 1 - 15 psec, especialmente de preferência de 2-6 psec. 0 fornecimento de energia especifica ascende, de preferência, a 3 a 10 kJ/kg de material vegetal, especialmente de preferência a 5 a 7 kJ/kg de material vegetal.

Depois de o material vegetal ter sido submetido à electroporação, pode ser cortado num outro passo do processo. Isto é muito fácil, visto que a resistência ao corte do material biológico é reduzida pela electroporação.

Num outro passo do processo, de preferência o material vegetal já cortado pode ser então transportado num banho de imersão aquoso, que pode conter sal, ou pode ser transportado em vários banhos de imersão, em vários outros passos de processo sucessivos, por exemplo, bombeando-se ou levando-se para o banho ou os banhos de imersão. Em virtude 12 de uma queda de concentração entre o interior das células e a água de lavagem, chega-se à desejada troca selectiva de substâncias (ver figura 1). 0 liquido celular com as substâncias dissolvidas é transferido para a água de lavagem. Isto é realizado tanto melhor quanto maior for a queda de concentração na restante evolução do processo de lavagem. 0 caso óptimo é uma série de diluições ao longo de dois ou três banhos de imersão, que são de preferência operados em contracorrente. Deverá, no entanto, notar-se que, mesmo sem a utilização de banhos de imersão, também ocorre uma saída, se bem que menor, dos constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina. A temperatura da água no banho de imersão influencia o processo de três modos:

Io A difusão desejada cresce com a subida da temperatura. 2o Com temperaturas crescentes aumentam também, no entanto, os processos de degradação enzimática indesejados nas células. Nestas condições formam-se precursores que, mais tarde, durante a armazenagem, podem conduzir a alterações do paladar. 3o Além disso, com temperaturas de água crescentes a sobrecarga biológica da água de lavagem aumenta, o que deve ser evitado em absoluto. A temperatura é fixada para a respectiva situação de laboração e tendo em consideração as influências mencionadas, e deverá estar situada entre 5°C e 30°C. A perda de matéria seca por lavagem ascende, de acordo com a invenção, a um máximo de 7% e é, por conseguinte, menor 13 do que a perda de matéria seca no processo de branqueamento de acordo com o estado da técnica. Como a perda de matéria seca na lavagem representa uma medida da perda de amido, a perda de amido no processo de acordo com a invenção é menor do que em processos de branqueamento tradicionais.

Nos outros passos do processo, o material biológico pode ser depois transformado num produto alimentar ligeiro, ou numa refeição leve, ou num produto de batata. A anterior redução das substâncias que dão origem à acrilamida e/ou à melanoidina conduz a uma nitida redução da formação da acrilamida (reduzida em pelos menos 30%) e/ou de melanoidinas num processo de fritura e/ou de secagem, necessário para o efeito.

Um outro objecto da presente invenção é material vegetal com uma quantidade reduzida de constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina, que possa ser preparado por meio de um processo de acordo com a invenção. O material vegetal pode ser proveniente da família das solanáceas. Trata-se, de preferência, de tubérculos de Solanum tuberosum.

Quanto aos constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina, trata-se, por exemplo, de pelo menos uma substância do grupo constituído por asparagina, glucose e frutose.

Um outro objecto da presente invenção é um produto alimentar ligeiro, ou uma refeição ligeira, ou um produto de batata, com um teor de acrilamida reduzido de pelo menos 30%, referido a um produto alimentar ligeiro, ou à refeição ligeira, ou ao produto de batata, que tenha sido preparado 14 a partir de um material vegetal do mesmo tipo, que não tenha sido submetido previamente a electroporação, suscetível de ser preparado a partir de material vegetal de acordo com a invenção com um teor reduzido de constituintes celulares que formam acrilamida. Neste caso pode tratar-se, por exemplo, de batatas fritas, cujo teor de acrilamida, referido às batatas fritas que tenham sido preparadas a partir da mesma variedade de batata, é reduzido de pelo menos 30%. A figura 2 mostra uma representação esquemática de um dispositivo para a produção de um produto alimentar ligeiro, ou de uma refeição ligeira, ou de um produto de batata, de acordo com a invenção, com um teor reduzido de acrilamida e/ou de melanoidinas, que constitui igualmente um objecto da presente invenção, compreendendo: - dispositivos para o transporte do material vegetal (1), - um reactor de electroporação (2), - uma unidade de corte (3), - eventualmente pelo menos um banho de imersão (4), e eventualmente - uma fritadeira ou dispositivo de secagem (5).

Os exemplos que se seguem elucidam mais exatamente a presente invenção, sem a limitarem.

Exemplos

Como matéria prima foi utilizada em todas as séries de ensaios a variedade de batata Lady Rosetta, com um teor de substância seca de 22%. A porção de batata utilizada tinha já um teor de açúcares mais elevado, por armazenagem prolongada (glucose: 0,078 g/100 g; frutose 0,0445 g/100 g) 15 e, por consequência, um maior potencial de formaçao de acrilamida.

As batatas foram cortadas como modernamente em rodelas de 1,2 mm de espessura, por meio de uma unidade de corte convencional da produção (Firma Urschel). A partir daquelas foram pesados, para cada ensaio, 1200 g de rodelas e esta carga foi depois lavada de forma normalizada num banho aquoso. A temperatura da água foi determinada com exatidão para cada ensaio e em seguida foi ajustada para 18°C.

Para a electroporação as batatas (invenção) foram tratadas como tubérculos inteiros num tubo colocado na vertical e cheio com água.

Em seguida os tubérculos foram processados da mesma forma que as amostras de comparação.

Os 1200 g de rodelas já pesados foram lavados durante 180 s.

Antes e depois do tratamento foram tomadas amostras de água para se poder determinar a seguir a perda de substância seca. Para o efeito, os teores de substância seca das batatas foram corrigidos, visto que as rodelas ainda não tratadas tinham perdido água das células durante o tratamento, a partir do momento do corte. Esta é também a razão para o aumento nítido da dureza das batatas fritas. Este efeito da perda de água pode ser utilizado num processo de produção contínua, por meio do controle do tempo de permanência fora do banho aquoso e dos dispositivos de transporte, para o controle da substância seca e, por conseguinte, da característica estaladiça do produto. 16

Depois de uma rápida secagem das superfícies, várias cargas de rodelas (480 g cada), normalizadas para um teor de humidade residual o mais possível comparável, foram fritas a uma temperatura inicial de 185°C.

As batatas fritas prontas foram ensaiadas quanto à acrilamida, e sensorialmente. Para a comparação da característica estaladiça (dureza) foi utilizado um esquema sensorial de 5 pontos próprio da firma (1 = tenro; 5 = duro) . Métodos analíticos:

Substância seca (TS) : a determinação da massa seca é realizada por meio de um evaporador de superfície e estufa de secagem ventilada, a 105°C. A proporção de substância seca dissolvida foi determinada após a separação, por filtração, da substância não dissolvida.

Acrilamida: a determinação é realizada por meio de LCMS:

Sistema de HPLC de Perkin Elmer série 200

Coluna de HPLC: LiChroCART 250-4

Lichrospher CN 5 pm; 250 mm χ 4,6 mm (Merck artigo n°. 1.50892.0001) LichroCART 4-4 10 cartuchos pré-coluna

Lichrospher 100 CN (5 pm) (Merck artigo n° . 1.50959.0001) eluente: água/acetonitrilo 99,5:0,5 v/v misturada com 0,1% (v/v) de ácido 17 fórmico (a 98%) isocrático, débito 0,250 mL/min produtos químicos: água grau HPLC de Baker, acetonitrilo para a HPLC Chromanorm de Prolabo ácido fórmico 98-100% p. a. (Merck) condições MS/MS: API 2000 de Applied BioSystems, Darmstadt

Modo: monitorização multi-reacção (MRM) no modo pulverização electrónica positiva-ionização (ESI+)

Qualificador-transições:

Acrilamida m/e 72 para 72 e m/e 72 para 52

Padrão interno: D3-acrilamida m/e 75 para 75 e m/e 75 para 58

Ajuste da fonte Turbolon Spray:

Temperatura da fonte 450°C

Fonte de iões gás 1: 45.00 psi

Fonte de iões gás 2: 60.00 psi Gás de colisão 3.00 psi

Energia iónica ΙΕ 1 :0,5 V

Energia iónica IE3 :1,3 V

Tempo de permanência: 0,25 sec

Resolução Q1: unidade

Resolução Q2: unidade

Dureza: processo interno da Firma Intersnack

Knabbergebáck GmbH & Co. KG esquema sensorial de 5 pontos

As amostras de batata frita são degustadas em prova cega e são classificadas na degustação, 18 relativamente à dureza ao trincar, numa série de uma escala de 5 pontos.

Neste caso a escala é: 1 = muito tenra, até 5 = muito estaladiça/dura. São permitidas quaisquer subdivisões em passos de 0,1. São tomadas as médias dos valores determinados em todas as provas. 19

Quadro 1: valores individuais

Valor individual Exp. de compar. 1 Exp. de compar. 2 Exp. 1 (inv.) Exp. 2 (inv.) Exp. 3 (inv.) Energ. espec.[kJ/kg] - - 8 5,5 7,5 Subst. seca corrig. [%] 22 22 27 27 27 Temper. água [aC] 18, 4 16,8 17,5 17,5 17,5 TS total inicial [g/L] 0,385 0,385 0,385 0,385 0,385 TS total posterior [g/L] 1,35 1,89 1,125 1,295 1,395 TS solúvel poste-rior [g/L] 0, 475 0,405 0,66 0625 0,68 Diferença TS total [g/L] 0,965 1,505 0,74 0,91 1,01 Diferença TS solúvel [g/L] 0,09 0,02 0,275 0,24 0,295 Diferença TS insolúvel [g/L] 0, 875 1, 485 0, 465 0,67 0, 715 Perda de TS total ref. à pesagem [%] 8, 77 13,68 5, 48 6, 74 7, 48 Perda de TS solúvel ref. à pesagem [%] 0,82 0,18 2,04 1,78 2,19 Perda de TS insol. ref. à pesagem [%] 7,95 13,50 344 4,96 5,30 Acrilamida [pg/kg] 1380 1860 810 820 610 Dureza escala [1-5] 2,5 2,5 5 4, 7 5 TS = substância seca os valores médios, com a invenção as vantagens do são claramente

Tendo em consideração processo de acordo percetíveis:

Quadro 2: valores médios

Valor médio Exp. de compar. 1 Exp. de compar. 2 Exp. 1 (inv.) Exp. 2 (inv.) Exp. 3 (inv.) Perda de TS solúvel ref. à pesagem [%] 0,50 2,00 Perda de TS insol. ref. à pesagem [%] 10,73 4,57 Acrilamida [pg/kg] 1620 747 Dureza* escala [1-5] 2,5 4,9 * processo de ensaio da Firma Intersnack Knabbergebáck GmbH & Co. KG 20

As substâncias solúveis (parceiros de reacção na reacção de Maillard) são vantajosamente removidas a quadruplicar, por lavagem, de forma desejável, em comparação com as rodelas não tratadas. Isto tem como resultado uma redução da acrilamida de cerca de 53%, o que pode ser habitualmente alcançado por branqueamento. Simultaneamente, no entanto, a perda da substância seca insolúvel (predominantemente amido) é reduzida de 57%, em comparação com o processo convencional sem branqueamento.

Estes dados mostram que os poros da parede celular (cerca de 30-40 nm depois do tratamento), abertos por meio de electroporação utilizada de acordo com a invenção, libertam apenas substâncias dissolvidas, no entanto, os grãos de amido, muito maiores (cerca de 15-100 pm; raramente, também até 150 pm), permanecem nas células.

Pelo contrário, o branqueamento aumenta drasticamente a perde de substância seca. Em conformidade, o processo de acordo com a invenção não só evita a perda acrescida por branqueamento, mas também, surpreendentemente, conduz ainda a uma economia em relação ao processo convencional sem branqueamento. Na lavagem, a substância seca permanece agora essencialmente na batata, o que economiza recursos (batatas, água fresca e residual, energia) e baixa os custos de produção.

Lisboa, 7 de Julho de 2010

Claims (16)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a remoção dos constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina, em especial de substâncias do grupo constituído por asparagina, glucose e frutose, a partir de material vegetal feculento, de preferência a partir de material vegetal de plantas da família das solanáceas, sendo especialmente preferidos os tubérculos de Solanum tuberosum, o qual compreende os passos de processo - a preparação do material vegetal, de preferência lavado e descascado, - a electroporação irreversível do material vegetal, - a obtenção do material vegetal com uma quantidade reduzida de constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina, - eventualmente o corte do material vegetal em bocados menores, e - eventualmente a lavagem do material vegetal, sendo o material vegetal transportado para um ou vários banhos de imersão e sendo aí lavado, em que pelo menos um dos banhos de imersão é operado de preferência em contracorrente, em que a perda de substância seca, que aparece nos banhos de imersão, na lavagem do material vegetal, é de 7% em peso ou menor, - e eventualmente o processamento subsequente do material vegetal cortado e lavado.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a electroporação ser realizada num reactor de electroporação para o processamento contínuo, com impulsos eléctricos, de produtos cortados em bocados, 2 como produto de processo, num líquido de processo, sendo o reactor constituído por um tambor cilíndrico de revolução, de metal, com um revestimento dieléctrico ou totalmente feito de material dieléctrico, que é acionado em rotação, a 0,1 até 4 rotações por minuto, em torno do seu eixo de cilindro/eixo de rotação, disposto horizontalmente, por dispositivos de arrasto de material dieléctrico sobre a parede de revestimento exterior do tambor, que estão aplicados sobre este distribuídos uniformemente em torno do seu perímetro, por um invólucro de material dieléctrico, que, com a sua parede de reactor, envolve o tambor com os seus dispositivos de arrasto, sem contacto mas equidistante, até uma zona aberta situada por cima do eixo de rotação, por uma zona de desgaseificação, uma zona de reacção no espaço entre o tambor e a parede do reactor do invólucro, assim como uma zona de alimentação e uma zona de descarga, que são acionadas em rotação pelos dispositivos de arrasto, por um dispositivo de carga do produto de processo, que serve de alimentação do produto a um nível de enchimento constante e que faz deslocar automaticamente o produto do processo, em pedaços, tangencialmente à sua superfície, através do movimento de rotação do tambor cilíndrico, por uma zona de descarga, que é construída de forma que uma secção na parede do reactor cilíndrico, situada abaixo do nível do eixo de rotação, provoque uma saída automática do produto do processo, servindo simultaneamente a aresta superior da secção na parede do reactor cilíndrico como resguardo contra o transbordo para o líquido de processo, sendo o líquido de processo que transborda separado do produto de processo já processado. 3

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a electroporação ser realizada num reactor de electroporação, no qual pelo menos um par de eléctrodos, constituído por eléctrodos bons condutores de eletricidade, descobertos, feitos de um material inerte em relação ao desgaste mecânico e químico, está inserido nas paredes laterais do invólucro do reactor de electroporação utilizado, ao nível da zona de reacção, na parede de material dieléctrico, em que, por ligação de pelo menos um gerador de impulsos eléctricos unipolares ou bipolares, é ligada uma tensão contínua pulsatória, com impulsos de potencial positivo ou negativo, até 300 kV em operação unipolar, ou de +150/-150 kV em operação bipolar.

4. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a electroporação ser realizada num banho de lavagem com uma condutibilidade específica de 0,5-5 mS/cm, de preferência 1-2 mS/cm.

5. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por ser estabelecida entre os eléctrodos do dispositivo de electroporação uma diferença de potencial de 50 - 300 kV, de preferência de 200 - 280 kV.

6. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por ser estabelecida entre os eléctrodos do dispositivo de electroporação uma intensidade de corrente de 2000 a 7000 A.

7. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a densidade de corrente na zona de 4 reacçao do dispositivo de electroporação ser de 50 - 450 kA/m2, de preferência de 100 - 200 kA/m2.

8. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por a electroporação ser realizada com uma frequência de impulsos de 1 a 30 Hz, de preferência de 15 - 25 Hz.

9. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a duração dos impulsos da energia eléctrica pulsatória ser de 1 - 15 psec, de preferência de 2 - 6 psec.

10. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por a electroporação ser realizada mediante um fornecimento específico de energia de 3 -10 kJ/kg de material vegetal, de preferência 5-7 kJ/kg de material vegetal.

11. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por a temperatura dos banhos de imersão ser ajustada, independentemente uns dos outros, num intervalo entre 5°C e 30°C.

12. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por o material vegetal ser processado, em passos posteriores do processo, na forma de um produto alimentar ligeiro, ou de uma refeição ligeira, ou num produto de batata.

13. Material vegetal, em especial escolhido de plantas da família das solanáceas, sendo especialmente preferidos os tubérculos de Solanum tuberosum, com uma quantidade reduzida de constituintes celulares que formam 5 acrilamida e/ou melanoidina, em especial substâncias do grupo constituído por asparagina, glucose e frutose, com manutenção óptima da estrutura celular sólida e sem que possa ser removida das células da planta, por lavagem, uma quantidade substancial do amido, suscetível de ser preparado por meio de um processo de electroporação de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 11.

14. Produto alimentar ligeiro, ou uma refeição ligeira, ou um produto de batata, com um teor reduzido de constituintes celulares que formam a acrilamida e/ou a melanoidina, suscetível de ser preparado a partir de material vegetal de acordo com a reivindicação 13.

15. Produto alimentar ligeiro, ou uma refeição ligeira, ou um produto de batata, de acordo com a reivindicação 14, com um teor de acrilamida reduzido em pelo menos 30%, referido a um produto alimentar ligeiro, ou a uma refeição ligeira, ou a um produto de batata, que tenha ou tenham sido preparados a partir de um material vegetal da mesma espécie, que não tenha sido submetido previamente ao processo de electroporação.

16. Dispositivo para a realização do processo de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 12, para a preparação de um produto alimentar ligeiro, ou de uma refeição ligeira, ou de um produto de batata, de acordo com as reivindicações 14 ou 15, compreendendo - dispositivos para o transporte do material vegetal (D , - um reactor de electroporação (2), - uma unidade de corte (3), 6 - uma fritadeira ou um dispositivo de secagem (5), assim como - eventualmente pelo menos um banho de imersão (4). Lisboa, 7 de Julho de 2010 1/2 Figura 1 Aníés

me* vens®*. Depois

subsi dissolvidas í açúcar, AS} e amido baixa concentr. de subsi. dissoividas na água de iava-gem

0 0 ÊÊ as subsi- solú- veís difundem-se devido ao gradiente de coneent Oamidoperma- JS» nece

as subst solúveis (açúcar, AS) passam para o banho de lavagem fsfembiana ceiuiar Membrana ceiuiar 2/2 Figura 2