PT79304B

PT79304B - Process for making hot-water dispersible corn starch having high paste viscosity

Info

Publication number: PT79304B
Application number: PT79304A
Authority: PT
Original assignee: Cpc International Inc
Priority date: 1983-10-18
Filing date: 1984-10-03
Publication date: 1986-09-08
Also published as: FI843696L; GB2148315A; AU563816B2; JPS60104101A; ES536809A0; FI843696A0; DK495684D0; CA1208961A; NZ209274A; EP0138010A3; FI75176C; US4508576A; PT79304A; NO161501B; EP0138010B1; ES8606413A1; AU3309384A; DK495684A; FI75176B; DE3478446D1

Description

Descrição do objecto do invento que

CPC INTERNATIONAL INC., norteamericana, industrial, com sede em International Plaza, P.O Box 8000, Bnglewood Cliffs, Nova Jér sia 07632, Estados Unidos da Amé rica, pretende obter em Portugal para “PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE AMIDO DE CEREAL DISPERSÃVEL EM ÁGUA QUENTE ORIGINANDO PASTAS DE ELEVADA VISCOSIDADE”

0 presente invento refere-se a um processo para a preparação de amido de cereal dispersável em água quente originando pastas de elevada viscosidade.

Os amidos ocorrem na natureza sob a forma de grânulos separados. Quando se aquece uma suspensão de amido granular em água a uma temperatura superior à sua temperatura de gelatinização, os grânulos sofrem hidratação e gelatinizam para formar uma dispersão ou uma pasta viscosa. Esta propriedade levou à utilização do amido como agente espessante,particularmente, em aplicações alimentares.

Também é do conhecimento geral que, se alguém adicionar simplesmente amido ou uma mistura contendo amido a água à fervura, o amido forma rapidamente grumos que não se podem dispersar, mesmo com a agitação mais vigorosa e prolongada. Os grumos formam-se quando conjuntos de grânulos de amido contactam com a água quente. As partes exteriores dos conjuntos de grânulos de amido gelatinizam imediatamente e

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t!

este ¹¹ revestimento” de amido gelatinizado forma uma barreirai que evita a penetração da água para o interior dos conjuntos de grânulos.

• I

Uma maneira para resolver o problema do entorroamento consiste em se dispersar o amido completamente em água fria antes de se aquecer e gelatinizar a mistura. Este mátodo de mora muito tempo e, para muitas aplicações, é necessário ou preferível juntar o agente espessante ao líquido quente.

Os amidos podem-se tornar mais facilmente dispersáveis em água quente complexando-os com um agente tensioactivo. Este método envolve a mistura de amido natural, água e um | agente tensioactivo a uma temperatura apropriada durante um | intervalo de tempo para conferir as propriedades pretendidas ao amido sem provocar a gelatinização dos grânulos de amido. Enquanto este método demonstrou ser satisfatório para modificar os amidos de raízes e de tubérculos, tais como os amidos de tapioca e de batata, é menos satisfatório quando se aplica a um amido de cereal. Se se agitar esse complexo de amido de cereal/agente tensioactivo em água aquecida à ebulição, a pasta tende a ser grumosa muito embora desenvolva uma viscosidade relativamente elevada.

Os amidos também foram tratados com radiação de UHF (frequência ultra-elevada), também conhecida comó radiação de micro-ondas, a fim de modificar as suas propriedades.

Este método origina amidos que são ligeiramente mais dispersáveis em água quente do que o amido natural. No entanto, estes amidos ou não são completamente dispersáveis em água quente ou então as suas dispersões não possuem a viscosida- 1 de necessária para um agente espessante.

Verificou-se agora um processo que origina um amido de

cereal modificado que é substancialmente dispersável de maneira completa em água quente. Além disso, a sua dispersão

em água quente tem uma elevada viscosidade que a torna apro-2—f

priada para utilização como agente espessante em aplicações

alimentares e outras.

De acordo com o presente invento, proporciona-se um pro cesso para o tratamento de amido de cereal que compreende a operação que consiste em se misturar amido de cereal granular, um componente tensio-activo que compreende um agente tensioactivo contendo um agrupamento de ácido gordo e água numa quantidade compreendida entre cerca de 40 $ e cerca de 50 % em peso da mistura combinada. Uma parte desta água po de estar presente sob a forma de humidade natural do amido. Aquece-se a mistura uniforme a uma temperatura compreendida entre cerca de ® cerca de 85°C durante, pelo menos,

1 hora num recipiente fechado e o produto resultante é submetido a radiação de micro-ondas num recipiente aberto até que o teor de água da mistura tenha diminuído para um valor inferior a cerca de 15 $ em peso. Este processo proporciona um produto de amido que possui uma dispersabilidade em água quente de maneira substancialmente completa.· Além disso, uma dispersão a 5 $ âo produto de amido em agua fervente tem uma viscosidade de, pelo menos, cerca de 2000 centipoise quando medido a 70°C.

Os amidos granulares, e particularmente 0 amido de cereal, têm sido tradicionalmente usados como agentes espessar tes para molhos de carne e outros molhos. Como se notou pre viamente, esses amidos têm de ser eompletamente dispersados em água fria antes eb aquecer a uma temperatura superior à sua temperatura de gelatinização. Um produto de amido dispersável em agua quente ou ebuliente que proporcionaria uma paste consistente e uniforme sem grumos nem massas aglomeradas seria desejável por uma questão de melhor conveniência. Esse produto de amido seria particularmente desejável para utilização em produtos alimentares preparados em casa. 0 consumidor não teria de seguir os modos operatórios de preparação envolvidos associados com produtos alimentares que contem molhos e molhos de carne.

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Verificou-se surpreende me nte que o tratamento com microl -ondas duma mistura de amido/agente tensioactivo origina um produto de amido que se dispersa completamente em líquido aquoso quente ou em ebulição que origina uma dispersão com elevada viscosidade. Também descobriu que os complexos de amido de cereal com o agente tensioactivo se podem dispersarl a temperaturas muito mais baixas do que as anteriormente necessárias para tornar um amido de cereal disper sável em água quente. Portanto, o amido pode ser tratado por um processo que desenvolve uma pequena pressão e é muito mais adaptável ao processamento contínuo do que ao processamento por cargas descontínuas. Também, visto que o tratamento com micro-ondas pode ser empregado na secagem do amido, a radiação de mi cro-ondas necessária na realização prática do presente inven to pode ser usada sozinha ou em conjunção com os métodos de secagem tradicionais para fazer com que o amido tratado tenha o seu teor final de humidade.

A primeira operação do processo de acordo com o presente invento consiste em misturar amido de cereal granular,um componente tensioactivo e água. A mistura contém entre cerca de 40 0 e cerca de 5θ 0 em peso de água. Esta inclui a água presente como teor natural de humidade do amido. 0 com ponente tensioactivo constitui entre cerca de 0,2 0 e cerca de 3 $ ®m peso da mistura.

0 componente tensioactivo inclui, pelo menos, um agente tensioactivo contendo um agrupamento de ácido gordo. São exemplos de agentes tensioactivos apropriados monoestearato de glicerol, monoesterato de sorbitol, monoestearato de óxido de propileno, diestearato de hexametileno-glicol e estearato de sódio. Se o amido se destina a ser usado numa aplicação alimentar, emprega-se um agente tensioactivo do grau alimentar para utilização nessas aplicações.

A mistura uniforme de amido, agente tensioactivo e água

é seguidamente aquecida num recipiente fechado a uma tempe-455695

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ratura compreendida entre cerca de $0°C e cerca de 85°C a fim de promover a associação entre o componente tensioactivo e o amido. A mistura é aquecida durante, pelo menos, 1 hora e pode ser aquecida durante um período mais longo de até cer ca de 10 horas. Num método preferido, a mistura é aquecida durante cerca de 5 horas a 65°C.

Depois de a mistura de amido, agente tensioactivo β água ser aquecida num recipiente fechado, ela é submetida a tratamento com micro-ondas num recipiente aberto. Preferivelmente, a mistura é moída num moinho para desfazer quaise quer torrões antes de ser submetida à radiação de micro-ondas.

0 tratamento com micro-ondas, tal como se usa para o efeito, compreende o uso de radiação electromagnética com a fraquência dentro do intervalo de cerca de trezentos mega-hertz (300 MHz) ató cerca de trezentos mil mega-hertz (300 000MHz). Dentro deste intervalo, só certas bandas especificas são geralmente permitidas para uso industrial. Na maior parte dos países, estas incluem as frequências de 935 e de 2450 MHz.

0 tempo necessário para obter as características pretendidas pelo tratamento com micro-ondas do amido varia. 0 tempo de tratamento depende de certos factores tais como a potência do equipamento de micro-ondas, o peso e a configuração do amido a ser tratado e a temperatura à qual o amido pode ser submetido. Ordinariamente, o tempo de exposição à radiação varia entre 2 minutos e 15 minutos, preferivelmente, entre 4 minutos e 6 minutos. A duração real do tratamento com radiação de DHF depende também do teor de humidade do amido, particularmente quando o tratamento com micro-ondas se destina também a efeetuar a secagem do amido,

A natureza do equipamento não 6 crítica e, nos exemplos

descritos na presente memória descrhiva, empregou-se uma estufa de micro-ondas comercialmente disponível à venda.

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Esta máquina funciona periodicamente e, portanto, não é necessário que o amido seja submetido a radiação durante um período não interrompido. Admite-se que o processo comercial possa compreender um túnel tendo uma cavidade que forma um guiamento das ondas para a radiação de UHF com dimensões que podem determinar a frequência da radiação. Esse equipamento é comercialmente obtenível da firma Industrie Micro- | ondes Internacionale sob a marca registada GIGATRON.

Como o tratamento com micro-ondas pode ser empregado para secar o amido tratado, o material de amido pode ser transportado num transportador de correia através do túnel de micro-ondas e depois ensacado directamente.

Os seguintes exemplos servem para ilustrar melhor a pie sente invenção.

EXEMPLO 1

Num misturador Hobart colocaram-se quinhentos e cinquenl ta e cinco gramas (555 g) de amido de cereal natural representando 500 g de substância seca (90,1 % de matéria seca) e pulverizou-se com uma suspensão de 5 gramas de monoestearato de glicerol em 359 gramas de água. Depois colocou-se a mistura resultante em garrafas de 0,965 litros (Quarto de galão) fechadas e aqueceu-se numa estufa a 65°C durante 7 1/2 horas.

A seguir a este tratamento, uma alíquota de 100 gram«s de amido foi colocada num prato de vidro e secou-se numa estufa de micro-ondas durante um período de 4 minutos. A estufa de micro-ondas usada nesta experiência foi uma estufa Sharp Carousel, Modelo N« R771O, funcionando a 650 watt e a uma frequência de 2450 MHz. 0 prato foi então inspecclonado visualmente, desfizeram-se os torrões em separado e continuou-se o tratamento com micro-ondas durante 2 minutos «di. cionais, depois do que se obteve um peso final de aproxima-655695

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damente 60 gramas. Moeu-se e pene irou-se o produto seco, obtendo-se aproximadamente 5θ gramas de material de amido com a granulometria compreendida entre 20 malhas e 60 malhas

0 material de amido obtido desta maneira foi ensaiado relativamente à dispersabilidade em água quente e era comple tamente dispersável sem formaçSo de quaisquer grumos. A viscosidade, medida a 70°G, era aproximadamente igual a 3500 centipoise (cp).

Para medir a dispersabilidade em água quente, aquecem-se à ebulição 100 mililitros de água num copo de precipitação de 200 mililitros. Então, adicionam-se 5,0 gramas de amido com agitação manual. Continua-se o aquecimento com agitação acasional durante 2 minutos. Determina-se qualquer formação de grupos por inspecção visual. Determina-se a vis cosidade da dispersão quente depois de se ajustar de maneira a conter exactamente 100 gramas de água e depois deixa-se ar refecer até 70°C. Mede-se a viscosidade usando um visco simetro Brookfield RVT, usando uma haste Ν^β·3 a 10 revoluções por minuto.

EXEMPLO 2

Seguiu-se a maneira de proceder geral do Exemplo 1, usando misturas de amido e de monoestearato de glicerol contendo percentagens variáveis de água. Aqueceram-se as misturas a 65°c durante 5 horas antes de secarem na estufa de micro-ondas. Os resultados dos ensaios reunidos na Tabelai mostram que o processo de acordo com o presente invento origina um produto dispersável em água quente quando a mistura de partida contém entre 40 e 50 $ (preferivelmente,4-3 a 50jC) de água. Além disso, a dispersão em água quente tem uma vis cosidade elevada.

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Dispersão em água

TABELA I

% de água na mistura de amido/água³³

Viscosidade (cp a 70°C)

30	Muito grumosa	2900
40	Grumosa	3700
43	1 pequeno grumo	5700
45	Ausência de grumos	5300
50	Ausência de grumos	4000

a) Todas as misturas continham 1 % de monoestearato de gll-’ cerol

b) Ensaio comparativo

EXEMPLO 3

Seguiu-se a maneira de proceder geral do Exemplo, JL na qual se misturou uma suspensão de monoestearato de glicerol em água com amido de cereal para formar misturas contendo 55 partes de amido, 45 partes de água e 1 parte de monoestearato de glicerol. Aqueceram-se estas misturas a 65°C em recipientes fechados durante vários intervalos de tempo antes de serem socas na estufa de micro-ondas, foram moldas, peneiradas e ensaiadas da mesma maneira que as amostras referidas no Exemplo 1.

Os resultados, indicados na Tabela II, demonstram qu a fim de se obter um produto que origina uma dispersão em água quente com uma elevada viscosidade, á necessário aquecer a mistura de amido, água e agente tensioactivo antes de ser seca na estufa de micro-ondas.

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Dispersão em água

quente

TABELA IX

Tempo de aquecimen a) “

to da mistura a 65°C (horas)

Viscosidade cp a 70°C)

o^b	Ausência	de	grumos	250
1	5 grumos			2100
4	Ausência	de	grumos	3400
6	2 grumos			4000
7,5	Ausência	de	grumos	3400

a) Todas as misturas continham 45 partes de água, 55 partes de amido de cereal e 1 parte de monoestearato de glicerol

b) Ensaio comparativo; não um exemplo do presente invento.

EXSMPLO 4

Seguiu-se a maneira de proceder geral do Exemplo 1, segundo a qual se misturou uma suspensão de monoestearato de glicerol em água com amido de cereal de maneira a formar uma mistura contendo 55 partes de amido, 45 partes de água e 1 parte de monoestearato de glicerol. Em seguida, aqueceu- se a mistura durante 5 horas num recipiente fechado a 65°c antes de se ter dividido em três porções. Aqueceu-se uma parte na estufa de micro-ondas a potência completa durante 6 minutos; uma segunda parte secou-se ao ar durante á noite à temperatura ambiente; e secou-se uma terceira par te numa estufa durante 1 hora a 140°C.

Despejou-se água em ebulição (100 mililitros) sobre

uma amostra de 5 gramas de cada amido. Por agitação, todos

os tres amidos se dispersaram sem a formação de grumos mas

as viscosidades das dispersões eram apenas de 50-100 cp a

70°C.

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Quando se adicionaram os amidos a água em ebulição no ensaio usual de dispersão, apenas o amido tratado com micro-ondas originou uma dispersão homogénea. Esta tinha uma vis cosidade de 3600 cp a70°. Os amidos, secos sem o tratamento com micro-ondas para servirem como ensaios comparativos,originaram dispersões muito grumosas com viscosidades de 2200-2600 cp a 70°C,

Ensaios Comparativos

Seguiu-se a maneira de proceder do Exemplo 1, com a excepção de não se ter aquecido a mistura de amido/água a 65°C antes de se secar na estufa de micro-ondas e não se adicionou agente tensioactivo. Os resultados, reunidos na Tabela III, indicam que o tratamento com micro-ondas apenas pode originar um produto dispersável a quente se se encontrar presente água suficiente. No entanto, esta dispersão em água quente não possui uma elevada viscosidade.

TABELA III	Viscosidade (cp a 70°C .
% de água na mistura de amido-água^a)	Dispersão em água quente
30	Muito grumosa	(Não foi medida]
40	1 grumo	550
44	Ausência de grumos	250
45	Ausência de grumos	200

a) A mistura não continha agente tensioactivo e não foi aquecida antes da secagem com micro-ondas

-10Realizaram-se ensaios comparativos adicionais seguindo

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a memória de proceder do Exemplo 1 com a excepção de não se ter adicionado agente tensioactivo. Aqueceram-se as misturas a 65°C durante 5 horas num recipiente fechado antes de serem secas numa estufa de micro-ondas. Os resultados obtidos, reunidos na Tabela IV, indicam que, aquecendo uma mistura de amido/água num recipiente fechado seguindose a secagem por micro-ondas, obtém-se um produto cuja dispersão em água possui apenes uma pequena viscosidade quando não se encontra presente agente tensioactivo.

TABELA IV

0 de água na mistura de amido-água^a)

Viscosidade

Dispersão em água cp a 70°C) quente

30	Muito grumosa	300
40	Grumosa	250
43	Ausência de grumos	350
45	Ausência de grumos	150
5o	Ausência de grumos	100

a) Aqueceu-se mistura que não continha agente tensioactivo num recipiente fechado a 65°C durante 5 horas antes da secagem por micro-ondas.

Outras propriedades características, vantagens e formas de realização de acordo com o presente invento tornar-se-ão evidentes aos peritos com conhecimentos ordinários sobre o assunto que leiam a presente memória descritiva. Es sas formas de realização específicas estão contidas dentro do âmbito da memória das reivindicações a não ser que se indique expressamente o contrário. Além disso, enquanto se descreveram formas de realização específicas do presente invento com um pormenor considerável, podem-se efectuar variações e modificações destas formas de realização sem afastamento do espírito e do âmbito do presente invento tal como

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se descreve e se reivindica.

0 depósito do primeiro pedido para o invento acima dejs crito foi efectuado nos Estados Unidos da América em 18 de Outubro de 1983 sob o n°.542.952;

-

Claims

REIVINDICAÇÕESl¹. Processo para o tratamento de amido*de cereal, caracterizado pelo facto de compreender as operações que consistem em

a) se misturar

1) um componente de amido compreendendo amido de cereal granular,
2) um componente tensio-activo compreendendo pelo menos um agente tensio-activo que contém uma parcela de áci-4 do gordo, e
3) água numa quantidade compreendida entre cerca de 40% e cerca de 50% peso em relação à mistura total,podendo uma parte da água encontrar-se presente como teor de humidade natural do referido componente de amido, de maneira a formar-se uma mistura uniforme;

b) se aquecer a mistura obtida na operação a) a uma temperatura compreendida entre cerca de 50^fiC © cerca de 85^flC durante, pelo menos, 1 hora num recipiente fechado; e

c) se submeter o produto obtido na operação b) à acção de radiação de micro-ondas num recipiente aberto até o teor de humidade da mistura ter diminuído para um valor inferior a cerca de 15% em peso;

de maneira a obter-se um produto de amido que tem dispersabilidade em água quente essencialmente completa susceptível

de formar uma dispersão a 5% quando adicionado a água fervente, tendo a referida dispersão uma viscosidade igual a,

pelo menos, cerca de 2000 centipoises quando medida a 70^0.

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2*. - Processo d© acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a mistura de partida conter entre cerca de 0,2% e cerca de 3% em peso de agente tensioactivo.

3». - Processo de acordo com a reindicação 1, caracterizado pelo facto de o tempo de secagem por micro-ondas estar compreendido entre cerca de 2 minutos e cerca de 15 minutos.
4#. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o agente tensioactivo ser escolhido do grupo que consiste em monoestearato de glicerol, monoestearato de sorbitol, monoestearato de óxido de propileno, diestearato de hexametileno-glicol e estearato de sódio.
5#· - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do teor de água da mistura obtida na operação a) estar compreendido entre cerca de 45% β cerca de 50% em peso da mistura.
6*. - Mistura de amido/agente tensioactivo que tem dispersabilidade em água quente essencialmente completa susceptivel de formar uma dispersão a 5% quando adicionada a água fervente a qual tem uma viscosidade de, pelo menos, cerca de 2000 centipoise quando medida a 70^aC, preparada pelas se guintes operações que consistem em

a) se misturar

1) um componente de amido que compreende amido de cereal granular,

2) um componente tensioactivo compreendendo pelo menos um agente tensioactivo contendo uma parcela de ácido gordo, e

3) água numa quantidade compreendida entre cerca de 40% e cerca de 5θ% peso da referida mistura, podendo parte da água presente encontrar-se sob a forma de teor de humidade natural do mencionado compo-1355695

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nente do amido, de maneira a formar-se uma mistura uniforme;

b) se aquecer a mistura obtida na operação a) a uma temperetura compreendida entre cerca de 50^aC e cerca de 85^aC, pelo menos, 1 hora num recipiente fechado; e.

c) se submeter o produto obtido na operação b) à radiação de micro-ondas num recipiente aberto até o teor de humidade da mistura ter descido para um valor menor do que cerca de 15% em peso.
7». - Mistura de amido/agente tensioactivo de acordo com a reinvindicação 6, caracterizada pelo facto de a mistura de partida conter entre cerca de 0,2% e cerca de 3%em peso de agente tensioactivo.
8®. - Mistura de amido/agente tensioactivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo facto de o tempo de secagem por micro-ondas estar compreendido entre cerca de 2 minutos e cerca de 15 minutos.
9^e. - Mistura de amido/agente tensioactivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo facto de o agente tensioactivo ser escolhido do grupo que consiste em monoestearato de glicerol, monoestearato de sorbitol, monoestearato de óxido de propileno, diestearato de hexametileno-glicol e estearato de sódio.
10®. - Mistura de amido/agente tensioactivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo facto de o teor de água da mistura obtida na operação a) estar compreendido entre cerca de 45% e cerca de 5θ% em peso da mistura.