PT86397B - Processo para a preparacao de macrocoloides, proteinaceos, dispersiveis em agua - Google Patents

Description

•PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO PE MACROCOLÓIDES, PROTEINÃCEOS,

DIS^ERSÍVEIS EM ÁGVA¹¹

MEMÓRIA DESCRITIVA.

A presente invenção refere-se a substituições de gordura, tanto isoladamente como nas preparações de produtos alimentares nos tratamentos profiláticos e terapêuticos de perda de peso e em terapias proteicas intensas e ainda na nre paração de produtos alimentares comestíveis do tipo em que as gorduras, que normalmente estão presentes em concentrações suficientes para proporcionarem uma contribuição organoléptica, são substituídas ror substâncias proteicas que possuem a característica organoléptica macia do óleo em emulsões aquosas.

Os alimentos ricos em gorduras gozam de popularidade considerável e constituem uma parte significativa da dieta alimentar de muitas pessoas. 0 impacto indesejável, sob o uon to de vista nutrecional, do consumo deste tipo de alimentos, está amplamente reconhecido, tendo-se feito numerosas tentatf vas nara chamar a atenção para o problema.

É nossível que a abordagem mais directa consista em reduzir simplesmente a quantidade de gordura presente em que quer alimento. A patente de invenção americana número 339287

H| rn apresentou exemplos de produtos em que se utilizam emulsões

agua) para permitir a redução da quantidade de gordura presente em alguns alimentos que contêm gordura, sem comprometer excessivamente, conforme é reivindicado, o carácter organoléptico dos alimentos. Nestes produtos, modifica-se a re lação entre a água e o óleo, no sentido de maximizar a contri buição cinestésica do óleo rara permitir assim uma redução proporcionada da quantidade de óleo exigida nos alimentos, no sentido de manifestar qualquer nível de contribuição organoléptica associada com as gorduras. Apesar da redução da quantidade de gordura ser altamente desejável tanto quanto possível, esta abordagem fica sujeita a limites muito reais relati vos às suas possibilidades de execução. Mesmo que a contribui ção organoléptica da gordura presente nos alimentos seja opti mizada, qualquer produto alimentar resultante detém, mesmo assim, uma proporção substancial de gordura necessariamente relacionada com o sabor desejado normalmente associado com as gorduras em tais produtos. Por isso, embora a simples redução de gordura tenha as suas vantagens, esta abordagem não pode ir muito mais além e não implica os mesmos benefícios potenciais que são proporcionados por via da redução de gordura através da substituição de gordura.

A técnica da especialidade está cheia de propostas para o fornecimento de substituintes de gordura nos produtos alimentares, os quais são descritos como produtos de baixo valor calorico. A título de exemplo, a patente de invenção americana número 3600186, refere-se, genericamente, a prodiitos de baixo teor em calorias, constituídos por poli-ésteres de poliol líquidos. A patente de invenção americana número 4461782 refere produtos panifiçados constituídos nor poliésχ,___ / teres de ácidos gordos poliólicos e por celulose microcristalina, como substituintes para a farinha ou nara o amido.

Os poliésteres de sacarose são enaltecidos ror possuírem as pror.riedades físicas e o aspecto da gordura normal, mas, ao mesmo tempo, são resistentes à hidrólise enzimática no intestino, o que os torna indigeríveis. De acordo com um artigo publicado em ”The Economist, 4 de Abril de 1987, vaginas 87-88, os poliésteres de sacarose apenas estão aprovados para utilização como revestimentos de rrotecção nara fru tos. Além disso, os poliésteres de sacarose possuem um efeito laxante indesejável que impõe a utilização colateral de óleo de palma hidrogenado ou similares, quando se utilizam em grandes quantidades os roliésteres de sacarose. Pior ainda é o facto de que os poliésteres de sacarose interferem substancialmente com a absorção pelo corpo de vitaminas solu veis em gorduras, especialmente as vitaminas A e E.

Uma abordagem mais convencional aos alimentos de baixo teor de calorias está exemplificada na patente de inven ção americana número 4143163? a qual descreve composições de aditivos alimentares de grande volume, de textura macia, nreparadas a partir de celulose fibrosa revestida com gomas solú veis e de álcoois poli-hídricos e que são urororcionadas como nartíoulas com dimensões variáveis entre 20 e 40 micra. Em vez de substituir as gorduras em sentido absoluto, o material de celulose fibrosa aumenta a proporção relativa do material indigerível no produto alimentar. Considera-se necessária a utilização de outros materiais para compensar, de alguma for ma, o fraco sabor tipicamente associado aos alimentos ricos em fibras.

Uma alternativa aos problemas associados com o fraco sabor frequente das dietas alimentares ricas em fibras, im-nlioa a utilização de diversos geles aquosos como substituintes da gordura. A patente de invenção americana número 4305964 descreve um substituinte de gordura em que gotas' de água gelificadas baseadas em dispersões aquosas de hidroccloides hidratados estão dispersas numa emulsão óleo/água. Não obstante quaisquer benefícios nutricionais que possam ser associados com as quantidades proporcionalmente -pequenas de hidrocoloide presente nestes geles, estas composições não constituem uma contribuição directa substancial para a dieta do consumidor. A patente de invenção americana número 4510166 refere-se a geles de amido/água, que se -pensa serem úteis como substituintes de óleo ou de gordura

Para alem da substituição do óleo ou da gordura, 0 único benefício nutritivo proporcionado através desta abordagem, consiste no valor calórico dos

10-50Ú do amido que estes geles contêm. Nas dietas alimentares já de si ricas em hidratos de carbono, esta contribuição e de valor duvidoso.

Oonforme especificado, sob 0 ponto de vista nutriti vo, é bem conhecido 0 facto de serem indesejáveis elevados ní veis de gorduras nos alimentos apesar de quão optimizada possa ser a sua contribuição organoléutica. A diluição da gordura através da utilização de aditivos fibrosos tem algumas van tagens, mas não proporciona benefícios nutritivos directos ao consumidor, embora 0 consumo de dietas alimentares ricas em fibras esteja favoravelmente associado com a eliminação de al gumas formas de doenças intestinais. Os substituintes de gorduras baseados em geles aquosos não evidenciam quaisquer des tes benefícios adicionais. A substituição de gorduras por noliésteres de saoarose não proporciona também qualquer benefício nutritivo directo ao consumidor, mesmo se aparentemente possuir a vantagem de capturar o colesterol no intestino antes do colesterol poder ser absorvido pelo corro.

Seria mais vantajoso se um substituinte de gordura nudesse prororcionar também uma contribuição desejável e directa para as necessidades nutritivas do consumidor.

A patente de invenção americana numero 4308294 tam bém aborda este aspecto, propondo a utilização entre 0,5 θ 30$ de proteína num substituinte de gordura constituído por um complexo hidratado de proteína/goma com o qual se faz uma dispersão numa fase amido/água acidificada e uarcialmente gelatinizada. Todavia, a coluna 2, nas linhas 62 a 68 mostra que as desejadas propriedades de substituição do óleo dependem da contribuição organoléptica dos grânulos de amido inge ridos.

Em condições normais, o equilíbrio em azoto das nes soas adultas saudáveis rode manter-se nor meio d.e ingestão diária de proteínas na quantidade de 0,9 gramas por quilograma de peso do corpo. Um substituinte de gordura que seja também uma fonte de proteína nutritiva pode satisfazer facilmente estas necessidades e proporcionar simultaneamente benefícios profiláticos e terapêuticos relativamente aos estados de deficiência proteica generalizados e também benefícios potenciais no tratamento da obesidade, arteriosclerose e possivelmente em relação a inúmeras doenças alimentares. De um modo geral, a fortificação proteica dos alimentos efectua-se utili zando peixe, soja, soro de leite, caseína, albumina do ovo ou fontes proteicas de glúten.

Cada um destes agentes fortifican tes tem os seus problemas específicos. Todavia, de um modo ge ral, as proteínas alimentares solúveis são normalmente gluti nosas, ao passo que as proteínas desnaturadas termicamente

tendem a apresentar-se como geles maciços (tais como a clara de ovo cozida, nor exemrlo) ou como grosseiras rartículas gra nulosas. Uma excerção a esta generalização advém do caso das nroteínas de soja que têm sido convertidas com êxito em fibras que possuem propriedades organolépticas (especificamente a textura) que fazem lembrar as substâncias miofibrilares tais como a carne. É obvio que a textura não é aplicável uni versalmente; contudo, uma vez que tais fibras não igualam o sabor de modo nenhum, é de admitir que se experimentem, ror exemplo com gorduras ou oleos.

Ho estado actual da técnica existe uma necessidade de substâncias nutritivas naturais que possuam um carácter or ganoléptico, semelhantes a emulsões, essencialmente macias, e de produtos alimentares que os contenham pelo menos como subs tituintes uarciais das gorduras.

HUSUT-W BA INVENg-ÃO

A presente invenção refere-se a partículas rroteicas macrocolóides dispersíveis em água que, num estado hidra· tado, possuem um carácter organoléptico essencialmente macio semelhante a emulsões óleo/água. Os nrodutos macrocolóides, de acordo com a nresente invenção, são constituídos ror uma população de formas e dimensões homogéneas de partículas de proteínas desnaturadas essencialmente não agregadas.

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As partículas caracterizam-se uor serem essencialmente esferoides quando observadas com uma amplificação de 800 vezes, com um microscópio normalizado de luz visível. Tais partículas caracterizani-se ror possuírem, no estado seco, uma distribuição do diâmetro médio da dimensão das parti cuias compreendida entre 0,1 micra e 2,0 micra aproximadamen te. Na sua forma preferida, menos de 2$ do número total das partículas maorocoloides excedem 3,0 micra no seu diâmetro. Os novos produtos de partículas ínfimas de proteínas desnatu radas da presente invenção, quando dispersos num meio aquoso, apresentam um sabor adequadamente descrito como semelhante ao de uma emulsão - aproximadamente o que está associado com o das emulsões óleo/água.

As fontes de proteína adequadas são as proteínas animais, vegetais, e microbianas englobando, sem qualquer limite, as proteínas do ovo e do leite, as proteínas das plantas (englobando especialmente as proteínas de sementes oleosas obtidas a partir de algodão, palmeiras, colza, açafrão, cacau, girassol, sésamo, soja, amendoins, e similares) e proteínas microbianas tais como as proteínas de leveduras e as designadas proteínas de células simples. As proteínas preferidas englobam as proteínas do soro do leite das indústrias de lacticínios (especialmente as proteínas de soro de leite doce) e as proteínas do soro do leite que não são da indústria de lacticínios, tais como a albumina do soro de bovino, a albumina da clara de ovo e as proteínas de soro vegetal (por exemplo proteína de soro que não é da indústria de lacticínios) tais como a proteína de soja. As fontes de matéria-nrima que proporcionam proteínas globulares, solúveis, não fibro sas, que não tenham sido anteriormente submetidas ao tratamen to de desnaturação de proteínas (por exemplo, durante o isola mento) são presentemente as mais preferenciais.

Os produtos da presente invenção também englobam um macrocolóide proteináceo dispersível em água, constituído esseneialmente por partículas não agregadas de proteína desnaturada, em que praticamente toda a massa combinada das referidas partículas, no estado seco, é constituída uor uartícuias que possuem volumes compreendidos entre 5 x 10 micra cúbica e 5,5 micra cú.bica aproximadamente e em que a maioria das referidas partículas é essencialmente esferóide conforme observado com uma amplificação de 800 vezes, com um microsco pio normalizado de luz visível.

No sentido de proporcionar os desejáveis atributos cinestésicos associados com a presente invenção, (isto é, no sentido de rroporcionar uma impressão táctil escorregadia e macia), a maioria das partículas d.as rresentes composições tem, preferencialmente, uma topologia não rugosa ou essencial mente esferóide.

termo esseneialmente esferóide aqui uti

lizado, engloba as formas que abranjam o espectro das esferas e os esferóides oblongos ou achatados nos -rolos.

As composições em que as esferas são a espécie exclusiva ou predominante, são as preferidas. A presença de outras formas esferóides nas composições da invenção é aceitável, mas as composições em que essas formas esferóides são predominantes ou são a espécie exclusiva, são menos nreferen ciais. A presença de partículas em forma de estiletes ou filamentosas, embora sendo tolerável, é menos preferencial. As partículas espiciformes são altamente indesejáveis.

Os diâmetros das partículas (as maiores no caso das que não são esferas) medem-se no estado seco e devem estar / ’ compreendidos no intervalo entre o micron e o sub-micron apro ximadamente.

A desnaturação das proteínas aqui utilizada, segue-se ao seu tratamento que em geral é irreversível, o qual ori gina alterações ao estado da -proteína natural (isto é não de_s naturada), por um processo que predisnõe o crescimento molecu lar das proteínas segundo a forma das partículas referidas antes. A título de exemplo de tais tratamentos, descrevem-se aqui os processos em que se utiliza a desnaturação térmica das proteínas sensíveis a tal tratamento, para efeotuar o cres cimento referido antes.

Num asuecto, os processos da presente invenção consistem em aquecer as proteínas desnaturadas bastante solúveis e coaguláveis pelo calor, a temperaturas de desnaturação, numa solução aquosa com um pH inferior ao ponto isoèléctrico das referidas proteínas, em condições de corte seleccionadas e efectuadas durante um tempo suficiente nara evitar a formação de quaisquer quantidades substanciais de agregados protei cos de partículas ínfimas, que possuam diâmetros superiores a duas micra ao mesmo tempo que se formam também partículas maorocoloidais proteicas desnaturadas que possuam um diâmetro superior a 0,1 micra aproximadamente.

De acordo com. outro asnecto da presente invenção, proporciona-se um processo essencialmente idêntico ao anteriormente descrito em que se evita a formação de quaisquer quantidades substanciais de agregados proteicos de partículas ínfimas fundidas, possuindo volumes que excedam 5,5 micra cúbica, ao mesmo tempo que também se formam partículas mácrocoloides proteicas desnaturadas que possuam um volume superior

Tais processos, de acordo cora a presente invenção, aplicam-se vanta josamei te a soluções aquosas de proteínas coaguláveis pelo calor, as quais se caracterizam por possuírem uma concentração proteica entre 10$ e 20$ aproximadamente (em peso). Em geral, as fontes de matéria prima proteica pa ra as partículas da presente invenção devem englobar, em excesso, cerca de 80$ de proteínas solúveis ê de preferência, em excesso, cerca de 90$ de proteicas solúveis. As fontes de proteína que proporcionam menos do que 80$ de proteína solú vel englobam provavelmente ab initio partículas sobredimensio nadas e/ou agregados de partículas que podem prejudicar signi ficativamente as características organolénticas do produto d.a presente invenção. 0 pH das soluções proteicas estabelece-se abaixo do ponto médio da curva isoeléotrica das proteínas em solução (isto é, o ponto médio da curva composta pelos diver sos pontos isoeléctricos dos componentes proteicos individuais), mas nao tão baixo que permita uma hidrólise va da proteína. Em geral, o estabelecimento io, ou próximo dele, da curva isoeléotrica tenderá a nromover a formação de populações de partículas com dimensões su feriores às do ponto médio da curva isoeléotrica originarão a formação de partículas com diâmetros médios extremamente peque nos. De preferencia, ajusta-se o pH das soluções para cerca de uma unidade de nH abaixo do nonto médio da curva isoeléotrica do material da fonte proteica. Quando necessário, efectuam-se facilmente ajustamentos de pH através da utilização de bases ou ácidos orgânicos ou inorgânicos.

Se se desejar, pode-se tratar previamente as soluções nroteicas utilizadas na prática da rresente invenção, fisica ou quimicamente rara se eliminar os constituintes indesejáveis não proteicos ou mesmo proteicos, incluindo péutidos ou aminoácidos. A título de exemplo, podem submeter-se os concentrados proteicos secos da indústria de lacticinios (já tratados por ultrafiltração rara eliminar, por exemplo, quan tidades substanciais de compostos azotados não proteicos e de lactose) a um tratamento por extracção para eliminação de

gorduras e de colesterol assim como de outros comronentes que possam contribuir para proporcionar aromas estranhos” quando os produtos da presente invenção se utilizam corno substituintes da gordura em produtos alimentares, domo alternativa à ultrafiltração, rode submeter-se o soro dos lacticinios a purificação cromatográfica para a eliminação da lactose, de sais e da maioria dos outros componentes não proteicos, deixando como principais constituintes proteicos as laoto-albu minas e as lacto-globulinas.

Os produtos macrocolóides hidratados da presente in venção preparam-se facilmente a partir de soluções proteicas através da aplicação controlada de calor e de elevadas condi ções de corte que da no meio físico facilitam a desnaturação proteica control e químico que permita a formação de parti ct;

las proteicas não das. As partículas formadas durante a desnaturação são geralmente de fornia esferica e possuem diâmetros médios superiores a 0,1 micra aprc-ximadamente. Evita-se ao máximo a formação em excesso de partículas com diâmetros superiores a 2 micra e/ou dos agregados superiores a duas micra. Em alternativa, evita-se ά formação de partículas ou agregados de nartículas que possuam volumes superiores a 5,5 micra cúbica, ao mesmo tempo que se forma um número substancial de rartículas que nossuam volumes sureriores a 5 x 10⁴micra cúbica. As temperaturas de desnaturação das proteínas utilizadas e a duração

do tratamento pelo calor, irão variar de acordo com o tipo de material rroteico inicial. De modo idêntico, as elevadas condições de corte específicas que englobam a duração das for ças de corte aplicadas às soluções proteicas» irão variar tam bem. Como exemplo, as soluções proteicas de soro de laoticí nios possuindo um pH compreendido entre 3,5 e 5,0 podem tratar-se, de acordo com a presente invenção, a temperaturas com preendidas entre tí0°-130°C durante um período de temro compre endido entre 3 segundos e 15 minutos para uma actuação das forças de corte com uma frequência compreendida entre 7.500 a 10.000 s^-1.

que se disse antes rerresenta condições de tratamento específicas que se encontram na rrodução de muitos produtos de acordo com a presente invenção. Contudo, as velocida des de corte adequadas para qualquer substrato rroteico selec cionado, podem determinar-se facilmente através de ensaios de rotina empíricos, seja qual for o equipamento de tratamento utilizado.

Durante o tratamento de desnaturação, de acordo com a presente invenção, as proteínas não desnaturadas em solução, reagem entre si rara formar coagulados insolúveis e a aplicação controlada de calor e de elevadas forças de corte actuam no sentido de garantir a formação de partículas não agregadas dentro do intervalo de dimensões desejadas. A anlicação arenas de calor e de elevadas forças de corte pode não permitir as condições óptimas para evitar a formação de agregados de partículas sobredimensionadas, dependendo das propriedades físicas dos materiais proteicos comerciais dissolvidos e das propriedades dos constituintes não proteicos nas soluções invenção a adição de uma ou varias substâncias tais como, le υί citina, goma de rantano, malto-dextrinas, carragenano, éste res de datem, alginatos e similares (agentes de bloqueio de agregado) às soluções proteicas, mais nrefereneialmente antes do tratamento de desnaturação pelo calor. Consoante os agen tes de bloqueio de agregados seleccionados, estas substâncias podem adicionar-se em concentrações variáveis desde 0,1 até 10$ em peso. Descobriu-se que a pré-hidratação dos agentes de teicas. Quando adequadamente seleccionados e tratados, estes agentes de bloqueio de agregados, em conjunto com as uroteínas não coaguladas, rodem contribuir também para as proprieda des lubrificantes do sistema, aumentando deste modo as suas características cremosas. Nas soluções rroteicas ^referenciais tratadas de acordo com a presente invenção, também podem estar presentes um ou vários compostos polihidroxi, de ureferen cia mono-, di- ou tri-sacáridos tais como glicose, frutose, lactose e similares. Estes podem estar presentes como um componente nos materiais fonte utilizados -nara originar as proteínas solúveis (por exemplo, lactose (ou os produtos da sua hidrólise enzimática, glicose e galactose se se utilizar um tratamento de lactose opcional) -presente no concentrado seco de proteína de soro) ou podem constituir aditivos às soluções proteicas. A concentração relativa áos compostos de polihidro xi em diversas soluções proteicas está sujeita a um ampla variação. Algumas substâncias proteicas iniciais (por exemplo, proteína de soro láctico purificada por cromatografia de colu na) que essencialmente não contem açúcar ou outros compostos de nolihidroxi,podem ser tratadas bastante facilmente para originar os macrocolóides da presente invenção, mas obtêm-se produtos bastante melhorados efectuando a incorporação de lac tose, particularmente quando se adiciona à solução proteica um agente de bloqueio de agregado. Outras soluções de substân cias proteicas iniciais (por exemplo, clara de ovo e albumina de soro bovino) beneficiam rra , ror exemeficiência óptima na de produtos da presente invenção. Deste modo, rode adicionarcialmente açúcares de redução tais como a lactose).

proteínas solúveis derivadas de glutelinas, coaguláveis pelo calor; e as respectivas misturas.

processo de desnaturação controlada da presente invenção implica essencialmente a eliminação” de moléculas

proteicas	da solução rar associação de diversas destas molecu
las rrote:	Loas umas com. as outras para formar um coágulo pro-
teioo que	se torna insolúvel por acção do calor. Estabelecem-

-se processos de controlo e de composição adicionais para

tar o crescimento das dimensões desses coágulos para além do desejado. Uma vez que os sais podem afectar substancialniente a solubilidade e a tendência vara a coagulação das rroteínas em solução aquosa, á do âmbito da presente invenção efectuar ajustamentos de rotina nas concentrações de sais em soluções que venham a ser submetidas ao aquecimento e a elevadas con dições de corte.

Os ingredientes opcionais das soluções proteicas utilizados na prática da presente invenção englobam os eoran tes, edulcorantes, estabilizadores, conservantes, e similares, em quantidades suficientes nara proporcionar ao -nroduto as características desejadas.

A presente invenção também proporciona composições comestíveis ou produtos alimentares em que as gorduras normal mente presentes no ^roduto foram substituídas ror um material proteico hidrato globam produtos de acorde com a presente drvenção .Tais alimentos en de baixo valor calorico tais como produtos pa ra barrar e temperos para saladas, temperos do tipo maionese e sobremesas congeladas como o sorvete. Também se uode reduzir mais do teor calorico com os materiais da presente inven ção em conjunto com edulcorantes de uotência elevada, tais como aspártamo, alitamo, acessulfamo K e sucralose.

As composições da presente invenção também podem ser complementadas com vitaminas e/ou sais minerais.

Breve descrição dos desenhos

Compreender-se-á melnor a presente invenção a partir da seguinte descrição pormenorizada considerada em conjunto com as figuras dos desenhos anexos, em que:

A figura 1 representa um corte longitudinal de um dispositivo de tratamento de fluidos que é adequado para nro porcionar uniformemente a força de corte elevada e as velooi dades de transferencia de calor elevadas preferenciais na prática da presente invenção;

A figura 2 representa esquematicamente o dispositi vo apresentado na figura 1, ligado a diversos outros aparelhos úteis para efectuar um processo preferencial da presente invenção;

A figura 2A é uma representação esquemática semelhante à indicada na figura 2,mas sem o aparelho 10B de permuta de calor de superfície rugosa apresentado na figura 2.

As figuras 3, 4 θ 5 são tomadas fotomicrográficas de uma amostra de macrocoláides de soro láctico dentro do âm bito da presente invenção. As figuras 3a, 4a e 5a representam macrocolóides de soro láctico com uma ampliação de 400 vezes.

As figuras 3b, 4b e 5b apresentam norçães dos campos apresentados nas figuras 3a, 4a e 5a, respectivamente, com uma ampliação de 5*000 vezes.

As figuras 6a e 6b representam tomadas fotomicrográ f R ficas de proteína de soro ALATAu 810 com uma ampliação de 40 vezes e de 400 vezes respectivamente. A proteína de soro ALA*d ? z

TAL ¹ 810 e um produto de soro comercial disponível na New Zea land Nilk Products, Inc., Rosemont, Illinois. E^TTA.

As figuras 7a e 7b representam tomadas fotomicrocrá / — Ή n ficas de proteína de soro ALATAid g12 com uma ampliação de 40 vezes e de 400 vezes, respectivamente. A proteína de soro A1A ΤΑΙΛ812 e um produto comercial idêndico à proteína de soro ALATA1 810 e também se pode obter na New Zealand Tíilk Products,

Inc. (NOTA; anresenta-se no exemplo 5 uma descrição mais porA1ATA1? anterikr^.

cos comparáveis representando as distribuições das dimensões das partículas em função do volume equivalente das amostras f p n representativas de proteína de soro ALATAL “clC e de macrocolóides de soro láctico da presente invenção.

eos comparáveis representando as distribuições das dimensões das partículas e_L função dos diâmetros equivalentes ^r rtras representativas da proteína de soro AlATAL^olC e de ftia aas amoscrocoloides de soro láctico da presente invenção, respectiva mente.

As figuras 10a e 10b são histogramas lineares com linha de base logarítmica representando a distribuição da dimensão das uartículas em função do diâmetro equivalente e do volume equivalente, respectivamente, de amostras macrocoloides de soro láctico da presente invenção.

A figura 11a representa um corte mostrando um aspecto do equipamento processador urojectado para a operação de um lote de acordo com a prática da -nresente invenção;

A figura 11b é a urojecção em planta de uma lâmina do processador da figura 11a;

A figura 12 é uma vista idêntica à da figura 1 mas apresentando o equipamento projectado para operações de fluxo continuo;

A figura 13 representa uma secção tomada segundo a linha 13-13 da figura 2;

A figura 14 representa uma secção tomada segundo a linha 14-14 da figura 11b; e

A figura 15 é um esquema que ilustra o processo de operação do processador;

A figura 16 representa uma tomada fotomicrografioa, com uma ampliação de 1.000 vezes, de uma amostra de macrocolóide de proteína de soro, de acordo com a presente invenção;

A figura 17 rerresenta uma tomada fotomicrografioa, com uma ampliação de 1.000 vezes, de uma amostra de macrocolóide de albumina de soro de bovino, de acordo com a presente invenção;

A figura 18 representa uma tomada fotomicrografioa com uma ampliação de 1.000 vezes, de uma amostra de macrocolóide de albumina de clara do ovo, de acordo com a presente invenção; e

A figura 19 representa uma tomada fotomicrografioa, com uma amrliação de 1.000 vezes, de macrocolóide de proteína de soja de acordo com a presente invenção.

D5SCRIÇÃ0 ^OÃXSEORIZADA DA INVE^ÃO

Estabeleee-se, de acordo com a presente invenção, que a rartir de uma diversidade de materiais proteicos, e po_s sível nroduzir hidratado, possuem um carácter organoléntico emelhante ao de uma emulsão. Os macrooolóides

racterizadas por possuírem, no estado anidro, uma distribuição das dimensões de diâmetro médio das partículas compreendi da com menos do que 2f diâmetro.

ú ο x- O partícula s carac t eri z am-se serem veralmente esfe róides quando observadas com uma ampliação de 800 vezes com

As substâncias macrocolóides podem ser produzidas por desnaturação controlada a partir de uma ampla variedade de substâncias proteicas iniciais as quais, antes do tratamento, são bastante solúveis em água e quase que não são desnaturadas. As dispersões aquosas dos macrooolóides da presente invenção caracterizam-se pelo seu carácter organolé^tico semelhante ao de uma emulsão e nor serem substancialmente suaves e rodem utilizar-se, de acordo com a presente invenção, como substituintes de gorduras com baixo valor calórico e ricas em proteínas.

A presente invenção também proporciona alimentos que en globam os macrocoloides oómo ingredientes ou que os tem como base.

No que diz respeito à utilização dos termos sabor na boca e carácter organoléntico aqui referidos,faz-se observar que se relacionam, de um modo geral, com um grupo de sensações tácteis e de sabor as quais, embora comuns ao οοΐ’ρο como um todo, são particularmente sentidas pelas membranas da língua, da boca e pelas mucosas do esófago. Mais nrecisamente, os termos sabor na boca e carácter organoléntico conforme aqui utilizados, referem-se a um dos grupos de sensações referidos cintes e

Beste modc, os novos produtos proteicos da presente invenção, quando dispersos em meio aquoso, apresentam um sabor na boca e um carácter organoleptico mais convenientemente des critos como semelhantes aos de uma emulsão. Como e óbvio, o grau de hidratação da proteína afecta as suas propriedades reológicas e por conseguinte o modo como as substâncias são dete£ tadas pelos sentidos. 0 sabor na boca originado por estes produtos aproxima-se de nerto e desejavelmente do sabor associado às emulsões de gordura em água.

carácter de pseudo-emulsão dos novos produtos proteicos da presente invenção manifesta-se em dispersões macroco loidais, gravitacionalmente estáveis, de partículas de proteínas coaguladas desnaturadas a quente cujo diâmetro possui dimen sões compreendidas entre 0,1 e 2,0 micra aproximadamente. Tais disnersões proporcionam impressões visuais e organolénticas uró ximas das que normalmente estão associadas com as emulsões de óleo em água tais como (por ordem crescente de concentração das novas substâncias em alguns produtos correspondentes obtidos se gundo a prática da presente invenção) branqueador de cafe, temperos para saladas fluidos, temperos para saladas utilizáveis com colher, produtos para barrar e coberturas açucaradas.

Faz-se observar que o termo solução se utiliza com frequência na especialidade da técnica das proteínas como sinónimo daquilo que na realidade é uma verdadeira dispersão co-

loidal de proteínas não desnaturadas.

Tais partículas de proteínas não desnaturadas possuem dimensões compreendidas entre

0,001 e 0,01 micra aproximadamente, de tal modo que a estabilidade das suas dispersões coloidais depende da carga eléctri ca livre das moléculas das proteínas e, particularmente, para valores de pH próximos do seu ronto isoeléctrico da afinidade destas proteínas com as moléculas de água. Deste modo, tais proteínas não desnaturadas classificam-se adequadamente no âm bito dos menores intervalos cie partículas estudadas na quími ca ccloidal, conforme definido em Condensed OhemicalDictio

Sm contraste com isto, cuias rroteioas desnaturadas la presente invenção possuem di micra aproximadamente e valo de dimensões considerado na definição referida antes. Dão quente das proteínas da presente invenção, não se perde o seu carácter coloidal geral (isto é,a estabilidade das dispersões de tais partículas em meio aquoso). Sm consequência, as novas dispersões de proteínas no contexto da presente invenção resistem à sedimentação das proteínas em suspensões aquosas neutralizadas para for ças da ordem de 10.000 gravidades (para valores de pH compre endidos entre 6,5 θ 7,0 aproximadamente). Portanto, o termo dispersões macrocoloidais utiliza-se aqui com o objectivo de fazer a distinção entre soluções de proteínas não desnaturadas (isto é, verdadeiras dispersões coloidais). De modo seme lhante, as proteínas coaguladas desnaturadas da presente inven ção referem-se adiante como um macrooolóide nara as distinguir de um verdadeiro coloide o qual, conforme definição do dicioná f

rio atras referido, significa uma substância em que as dimensões das partículas não são superiores a 1 micron. Esta dis tinção reflecte a dimensão relativamente superior que é tipi ca das partículas dos produtos de proteínas coaguladas desna turadas da presente invenção.

As qualidades organolépticas particularmente desejadas das substâncias macrocòloidais da presente invenção es

tão particularmente dependentes das dimensões e formas das partículas de macrocolóides.

Especificamente, também se descobriu que as disrer sões de coagulados de proteínas desnaturadas de dimensões su periores (isto é, com diâmetros superiores a três micra depois de secas) conferem ao alimento a que se adicionam um in desejável sabor gredoso sentido pela boca. Este sabor gredo so pode identificar-se como sendo uma variante menos grossei ra do sabor arenoso sentido pela boca em relação às conhecidas proteínas desnaturadas a quente (cerca de-15-175 micra).

Parece que se atravessa um limiar de percepção definido trus camente à medida que cresce o número de partículas de coagulado proteico com diâmetros superiores a 2-3 micra para a sua dimensão

As partículas fibrosas que possuem comprimentos ralmente suneriores a ralmente micron nroduzem pastas que são mas dilatadoras (uma vez que é crescente de substância solida). Ã medida que as fibras se tornam mais curtas, aproximando-se das formas esféricas, este carácter diminui.

As formas das partículas também são importantes na medida em que as partículas que são geralmente esferóides ten dem a produzir uma sensação organolértica macia mais semelhan te à de uma emulsão. Quando proporções acrescidas de partículas macrocolóides são esferóides mais perfeitos, pode ocorrer que proporções superiores de partículas possam ter diâmetros maiores do que 2 micra sem detrimento do carácter organolérti co da mistura macrocolóide. Todavia, conforme aludido anteriormente, as partículas semelhantes a estiletes com diâmetros superiores a 1 micron aproximadamente, tendem a produzir na boca um sabor entre gredoso e pulverulento.

As dimensões das partículas que se aproximam de C,1 micron contribuem rara um sabor gorduroso na boca o qual rode estar sujeito a objecções se for sentido como característica táctil dominante num produto que se pretende que simule um produto de emulsão de óleo em água. Quando for desejável preparar um produto em que seja atractivo um sabor gorduroso na boca, tal como um produto para barrar semelhante à manteiga, tais dimensões de partículas podem ser úteis. Uma vez que a transição detectada pelos sentidos entre um sabor na boca semelhante ao de uma emulsão e um sabor a gordura na boca parece ser muito mais gradual do que a transição entre o primeiro e o sabor gredoso na boca, são aceitáveis nos macrocolóides da presente invenção proporções superiores de partículas com diâmetros da ordem de 0,1 micron.

Deste modo, na condição de a dimensão média das par tículas não ser inferior a 0,1 micron, o carácter semelhante ao da emulsão é dominante, não obstante a distribuição que possa estar em causa e a proporção substancial de partículas individuais que possuem diâmetros menores do que 0,1 micrcn.

fontes sementes

As proteínas ves.

srlie leacionam ilS j / aro te mas proteínas; glicorroteínas e mucoproteínas (também conhecidas própias classificadas como proteínas simples); cromoproteínas proteínas;

também simnles, que não são úteis no nrocesso presente, são os aloominoid.es ^também conhecidas como esclero e fi

As veis como matérias primas nresente processo lúvcis * .-u proteínas conjugadas que e coaguláveis a quente são úteis no presente nrocesso.

De modo semelhante, as proteínas derivadas, (isto é os produtos de diversos

turação) que, não obstante a sua derivação tâneamente solúveis e coaguláveis a quente permanecem simultambem são úteis como matérias primas no presente processo desde que, evidentemente, não se tornem, em virtude da sua derivação, ab initio, incompatíveis com a manisfestação das desejadas propriedades organolépticas no produto final do presente processo. Contudo, de um modo geral, muitas proteínas, metarroteínas (infraproteínas a.k.a.), proteínas coaguladas, rroteoses, re-n tonas e pertidos (polipéntidos a.k.a.) não possuem uma ou ambas as característieas pre-estabelecidas.

A propriedade de coagular a quente, de acordo com a prática do presente processo, laresente processo

Dara os objectivos do presente processo, uma rrcteí a, acordo com os critérios indicados a seguir, á preferível uma solubilidade superior a 90^.

matéria não terá qualquer dificuldade em seleccionar um siste ma dissolvente adequado, tomando em consideração as características de solubilidade da proteína particular que se rreten de tratar, incluindo os correspondentes parâmetros de pH e

-26/ í

X temperatura necessária para realizar o processo. Sm geral, a solubilidade é influenciada por diversos factores intrínse portância fundamental os valores de pH, a concentração salina, a temperatura e a constante dieléctrica do dissolvente. A título de exemplo, enquanto as albuminas são solúveis em água, as globulinas são insolúveis em água mas solúveis em soluções salinas. Sm menor grau, a pureza da proteína, quer em termos de constituintes proteicos quer não proteicos, tam bém influencia a solubilidade. Em consequência, enquanto uma amostra impura pode não apresentar a solubilidade nré-estabe lecida, uma amostra mais uura pode apresentá-la. Contudo, é de notar que quanto mais pura for qualquer amostra dada de uma espécie simples de proteína, mais críticos se tornam os parâmetros de tratamento seleccionados.

A solubilidade da proteína mede-se fazendo uma dis persão de 10 gramas de proteínas em 190 g do sistema dissol vente seleccionado, num misturador de Uaring durante 1 ou 2 minutos. Divide-se a dispersão resultante em duas porções.

Centrifuga-se uma destas porções durante 25 minutos num cen· trifugador alo Alto,

Bechman 18-70 utilizando um rotor SW-55 (Beckman,

0A0 a 11.OCO r.p.rn. (17.000 g) e a 22°C. Denois recolhe-se

Cl parte sobrenadante da porção centrifugada. Os teores proteicos da porção não centrifugada (solução número ‘O,

J

1’ í ” f de Proteína Solúvel = de Proteína na Solução Γ2 2 _x 2.00 %· de Proteína na Solução 1’2 i

Apesar de as soluções se poderem centrifugar a velocidades superiores (até 50.000 r.p.m. e 330.000 g) com o resultado de se recolherem percentagens suneriores de material, descobriu-se que as substâncias proteicas cuja solubilidade é superior a 85%, de acordo com a metodologia de teste reuetido a 17-000 g, são de um modo geral suficientemente estáveis em dispersão ou solúveis para os objectivos da pre sente invenção.

A proteína preferida rara uma utilização particular pode variar de acordo com considerações de disronibilida de, custo e sabor associados à proteína e bem assim com a na tureza das impurezas e de outros componentes da fonte protei ca. As proteínas preferidas da presente invenção englobam as nroteínas globulares tais como as rroteínas de soro de bovino, a albumina da clara do ovo e da proteína de soja, sendo a proteína de soro lácteo particularmente preferencial. As fontes de proteínas que podem submeter-se ao tratamento de accrdo com a presente invenção, contêm frequentemente diversas impurezas, °or isso, quando as rroteínas úteis para a pre sente invenção estiverem naturalmente associadas com comronen tes insolúveis, é desejável que tais comuonentes sejam inferiores a 3,0 micra como limite ou que eliminem antes do trata mento ou que se tornem menores do que esse limite no decurso do tratamento.

Actualmente, as proteínas de soro de leite constituem uma fonte nroteica especialmente preferida. As proteínas do leite podem dividir-se em duas classes gerais, nomeadamen/ a casei:

í?

rl fz

X.· '.

cálcio assumindo esse comuledesignado por caseinato de cálcio. Durante a produção de quei nas lho

Num cerca de caseína nreciritam no seio de do se

4,7 a-nós o que as ur-oteí transformar em queijo.

processo alternativo, a precipitação da caseína efectua-se utilizando um enzima de coalho em vez de ácido.

na produzida pelo primeiro processo é geralmente mais rica em gordura e de menor teor de resíduos do que o produto correspondente derivado pelo último processo. Acredita-se que a diferença no teor de resíduo seja o resultado da eliminação de fosfato de cálcio das moléculas de caseína uor acção do ácido, sendo a maioria dos resíduos organicamente ligados ao fósforo. A caseína ácida utiliza-se para a produção de queijos leves tais como o requeijão, ao passo que a caseína d.e enzima de coalho ou nara-caseína utiliza-se para a preparação de quei jos do tipo cheddar ou mozzarella.

soro é o que permanece anós a eliminação dos sólidos (gordura e caseína) do leite. 0 soro contêm proteínas de lactoglobulina e lactoalbumina. A lactoalbumina constitui entre 2ç e 5#· do total da proteína do leite desnatado e acredi-

ta-se que desempenha no leite uma função de agente tensioacti vo proteico estabilizador das partículas de gordura. A lactoglobulina constitui entre 7% e 12% do total da proteína do lei te desnatado e está intimamente associada com a proteína de caseína no leite completo. 0 soro derivado do processo de precipitação ácida indicado antes é referido como soro ácido ou azedo e possui geralmente um pH compreendido entre 4,3 e 4,6 aproximadamente. 0 soro derivado do processo de precipito,ção enzimática, também indicado antes, é referido como soro doce e possui geralmente um pH compreendido entre 5,9 e 6,5 aproximadamente. Como generalização, o soro seco comercial é constituído por aproximadamente 10% í 71% de lactose, cerca de 2% de 3% a 5% de água, cerca de <3% a concentração baixa de anidrido lo processo de fazer queijo, o so constituído por ÇC% ou mais . 13% de proteína desnaturadaacido láctico, arroximadamente 11% ds resíduos e contêm uma fosfórico. Quando derivado pesoro e geralniente um meio aquo de água. As características respectivas dos soros doces e ácidos resumem-se a

Doce

Ácido

lactose	4,0	a	5,0%	4,0	Q	5 Cm > , '-'r
Solidos secos	Γ 1 > · 3	a	6,6%	5	•3 5 3	H	(Z C'?1-
Proteínas	0,6	a	0,8%	0	,6		0,7%
Minerais e sais Λ	0,4	a	0,6%	0	7 , 1	a	0,8%
Gorduras	η o	*3 cX	0,4%	Q	,c	5 p	. 0,1;

3f Prineipalmente sais de TTa⁺ , K⁺ e Ca⁴*

Faz-se notar que a patente de invenção americana Numero

4358464 descreve uma proposta para se converter o soro ácido

em soro doce.

volume de soro produzido é direotamente uroporcio nal ao volume da produção de queijo. Estima-se que, só os Estados Unidos, tem uma produção anual de soro da ordem dos 22 biliões de quilogramas.

Apesar de o próprio soro e de os componentes do soro tais como as proteínas do soro, lacto-albumina e lacto-glo bulina e o açúcar lactose possuírem diversas utilidades conhe cidas, existem dificuldades significativas para se converter o soro em formas úteis industrialmente. A respeito disto, de acordo com The V/hey Products Institute, conforme referido por The FDA consumer - Novembro de 1983_? faz-se observar que arenas 53$ da produção anual dos Estados Unidos é normalmente convertida em produtos de soro úteis.

A dificuldade fundamental reside no facto de que o soro do leite obtido pelo processo de produção de queijo contém conforme referido antes, cerca de 90$ de água e nenhum dos componentes ser, de um modo geral, útil naquela forma. A eliminação do excesso de água q muito dispendiosa e á provável que continue a ser assim face aos custos de energia presentes e futuros. Alem disso, as proteínas úteis contidas no soro do leite, constituem apenas uma proporção menor, cerca de 9$ a 11$ em peso, do total dos sólidos do soro do leite. A proporção principal da totalidade dos sólidos do soro do leite, isto é, mais do que 70$ do seu peso, é lactose, Todavia, o valor comercial da lactose era e é bastante baixo. Como resultado final o produtor de queijo considera que o soro do leite possui pouco valor e na realidade constitui apenas um produto que deve ser alienado ao mais baixo custo possível.

Drequentemente c soro do leite é simplesmente despejado, escoando-se para um cano de esgoto. Contudo, nos tempos mais recentes, a atenção crescente prestada à possível poluição do ambiente resultou na imposição de severas restrições a tais métodos de eliminação, na medida em que o soro do leite se tornou quase uma responsabilidade no contexto do processo da produção de queijo. Embora algumas autoridades locais acei tem o soro do leite e os seus produtos afins para tratamento nos seus sistemas de tratamento de esgotos, os seus encargos são bastante elevados. Uma das alternativas da técnica anterior que se tornou exequível no sentido de reduzir os custos associados à eliminação do soro do leite, consiste em aquecer o sub-produto na me d. ida em que o calor desnatura e coagula a proteína, principalmente a lacto-albumina, a qual poderia depois separar-se por uma forma rudimentar não funcional, do za rope de lactose residual. Depois vendiam-se os produtos resul tantes para suportar os custos de tratamento e reduzir os cus tos de eliminação.

Os processos da técnica anterior que originavam pro dutos proteicos desnaturados insolúveis implicavam, na maioria dos casos, a desnaturação a quente do soro do leite, próximo do -nonto isoeléctrico do soro do leite ou acima deste. De acordo com Modler e outros, Journal of Dairy Science”, Vo lume 60, Numero 2, tais processos são -copulares e económicos para a recuperação das proteínas do soro do leite, mas originam produtos que geralmente são insolúveis e granulosos, sendo consequentemente limitado o âmbito da sua aplicação comercial. No Journal of Canadian Institute of Food Science and Technology¹¹?; 1974, p.199 Amantea e outros descreveram melho

-32rias da solubilidade relativas às proteínas do soro do leite que haviam sido reforçadas com ferro e depois tratadas em con dições alcalinas, mas estas melhorias efeotuam-se arenas atra ves da diminuição intensa dos aminoácidos contendo enxofre.

Os -processos da técnica anterior efectuados abaixo do ponto isoeléctrico da proteína do soro em questão, foram descritos por I-íodler e outros afirmando-se que, de um modo g das. Tal processo da técnica anterior está descrito na raten

te de invenção americana número 3930039 em que se afirma e.

pressamente que apenas uma fracção muito pequena do total da proteína do soro do leite é desnaturada em condições de acidez elevada/temreratura elevada, proporcionando o equilíbrio das proteínas no seu estado funcional natural e portanto no seu estado solúvel.

Evidentemente, a proteína do soro natural solúvel não contribui para uma textura granulosa dos alimentos refor çados com ela, nem contribui para uma textura semelhante a emulsões. Alem disso, encontram-se dificuldades ao utilizar tal proteína solúvel do soro do leite rara reforçar a pasta’', conforme descrito em Food Processing, 36 (10), 1975»p. 52,

54· Be acordo com este artigo, os cientistas de ^rSDA do Eastern Regional Research Oentre em Filadélfia descobriram que os produtos proteicos naturais de soro do leite (solúveis) e convencionais eram inaceitáveis para reforçar pastas sem alterações intensas e radicais do equipamento de tratamento uti lizado para a preparação das pastas não reforçadas. Os produtos proteicos do soro do leite desnaturados a quente não exigem tais modificações do equipamento existente para a pre

paração de pasta. A avaliação com proteínas desnaturadas do soro do leite feita por um paia pasta reforçada com proteínas te rossuia uma textura inferior à tendo presente o carácter soro do leite desnaturadas a quente. Apesar de o painel de os produtos reforçados comercialm

Larmente porque os molhos e evidente grande dimensão das partículas los nados pelo processo de desnaturação d r*r.

granulosa leite as nicas tradicionais utilizadas na preparação de proteínas de proteínas com partículas de dimensões compreendidas entre 100 e 200 micra aproximadamente, mesmo anós trituração ou outros tratamentos mecânicos para a redução da dimensão das partículas. Mesmo as proteínas relativamente mais pequenas do soro de leite desnaturado (cerca de 28 micra) descritas ror Short, contribuem para proporcionar uma textura grosseira e granulosa aos alimentos assim reforçados.

Um aspecto da presente invenção refere-se à conversão do soro do leite, e mais particularmente à conversão dos seus componentes proteicos, em produtos úteis. Faz-se notar que as observações seguintes associadas à selecção e tratamen to das proteínas de soro do leite são também de aplicação geral aos mais amplos aspectos da invenção. Ja se descreveu aqui o processo de obtenção do soro do leite e as diferenças enti^e os soros de leite doces e ácidos. Apenas e necessário esclare cer o seguinte: em primeiro lugar, para os objectivos da pre sente invenção, os soros do leite não deverão ter sofrido qual quer danificação significativa microbiológica ou de outro tipo; em segundo lugar, deve referir-se que a utilização de soro doce de leite origina um produto que á muito superior ao que se obtém com o soro ácido de leite.

guintes, tais como uma acidez i nvulgarment e teor elevado presença de grandes agregados de partículas do leite ou num concentrado de proteínas do /

constituem um indicador de uma ou varias das causas

(1) mau manuseamento e armazenamento do soro do leite;

(2) deterioração microbiológica;

(3)

-tentativas para repor o pH através da utilização de tampões ou de sais alcalinos de modo a camuflar os efeitos de (1) ou de (2) e desse modo proporcionar o aspecto de restauração do produto para as suas es pecificações originais; ou (4) se nré-pasteurizado, tratamento excessivo pelo calor durante a pasteurização.

Para os presentes objectivos nenhum destes atributos é desejável (isto é, as proteínas do soro do leite deve

rão estar numa forma essencialmente não desnaturada) e um soro de leite preferencial como substância inicial, não deverá possuir nenhuma destas características. É evidente que quais quer deficiências do soro de leite original serão transportadas ao longo do tratamento e manifestar-se-ão nocivamente no nroduto final.

doOs concentrados proteicos preferenciais do soro

ce de leite satisfazem as especificações	seguintes:
pH	6-7
Resíduos (percentagem numa base seca)	menos do que 5
lípidos totais (percentagem numa base seca)	2 a 4
Azoto total numa base seca)	8 a c,5
ΝΗΤ numa base seca)	menos do que 0,75
Proteína genuína (/ numa base seca)	48 + 1
Proteína insolúvel (/ numa base seca)	5 ou inferior
Proteína desnaturada (/ numa base seca)	3 ou inferior

em que:

(D a proteína genuína calcula-se como o produto da diferença entre a percentagem do azoto total e a ner-36 oentagem do azoto não proteico (ambas numa base seca) por 6,38;

(2) a proteína insolúvel é dada como uma percentagem em neso da proteína total e define-se como a proteína que se separa de uma dispersão neutralizada a 1£ do concentrado proteico do soro do leite após 20 minutos de centrifugação a 17*000 gravidades; e (3) a proteína desnaturada exprime-se como uma neroenta gem em neso da proteína total e calcula-se com base na análise DSC (calorimetria de rastreio diferencial também conhecida como análise térmica diferencial, DTA).

lião obstante 0 WPC especificado antes noder ser seco por aspersão até se obter um teor em Humidade de 3Ú por exemplo, deve subentender-se que 0 que nunca tenha sido seco e preferível aos concentrados proteicos de soro do leite (iTJ) secos. Deste modo, 0 V/PC preferido ó aquele que deriva, de scro de leite líquido não seco, fresco, e que não tenha sido seco

WPC preferido e devidamente referido de soro do leite (ou de outras) é opcional uma vez que a preparação do

ro de leite os tempos e temperaturas típicos cia pasteurização úteis no tratamento de outras substancias, tais como,

por exemplo, o leite. Beste modo, um tratamento ror lotes, por exemplo, pode exigir uma temperatura de aproximadamente 60° Celsius durante 30 minutos. Be modo idêntico, também é aplicável o amplamente conhecido processo de pasteurização contínua a temperaturas mais elevadas durante tempos mais cur tos (cerca de 71° Gelsius durante 15 segundos) para os objec tivos da presente invenção. Contudo, o processo de pasteuriza ção a temperaturas mais elevadas durante tempos mais curtos é preferível uma vez que as condições existentes rara tal promenor efeito no sabor do produto final e porque o processo é contínuo.

às condições de pasteurização con desnaturação significativa das proteínas de modo a impedir a formação simultânea de qualquer número com dimensões superiores a 3 micra.

A ultrafiltração representa o meio preferido rara concentrar as proteínas do soro do leite industrial entre 35 e 55λ em peso do total dos sólidos contidos no produto conser vado. Outros meios adequados serão evidentes para um especialista na matéria, à luz da presente descoberta. Em qualquer caso, quando submetidos ao processo da presente invenção, os concentrados de proteínas de soro do leite que possuam 35ú 0^menos de proteínas, tendem (em virtude da relativamente eleva da concentração de açúcares presentes no leite) a sofrer as reacções de Maillard, as quais originam alterações indesejáveis no sabor, textura, aroma e valor nutritivo das proteínas do soro do leite, ao passo que as soluções de concentrados de x

proteínas de soro do leite que possuam mais do que 55a· de pro teína originam produtos com rendimentos progressívamente mais fracos, em termos de custo/benefício, à medida que aumenta a concentração de proteínas. 0 acréscimo relativo de proteína,

que o pese molecular de transi-

pectivos pesos moleculares da nroteína de soro

Esta função pode consedesnaturada e da lactose

17P1T no produto conservado ultrafiltrado foi defendida nela técnica anterior com base no facto de estes materiais promove rem aquilo’que se designou por úteis propriedades para batidos. Isto rode constituir uma consideração para se determinar qual o ultrafiltro a utilizar na prática geral da presente invenção.

Contudo, estas mesmas moléculas de IW e de ΝΡΠ foram agora, associadas ao tínico sabor a soro de leite e consideram-se indesejáveis tendo em atenção que se os macrocoléi des de proteínas de soro do leite são para utilizar num produ ta alimentar particularmente agradável em que não se possa disfarçar o aroma existente, então a sua presença pode diminuir a qualidade e consequentemente a aceitação do produto nele mercado. Gomo generalização, as moléculas de IO e de rPN podem considerar-se como possuidoras de pesos moleculares compreendidos entre 10.COO e 18.000 daltons. Deste modo, se se escolher um ultrafiltro no intervalo de 20.000 a 30.000 daltons aproximadamente, não sé as moléculas de IMP e de ΝΡΙ’Ϊ pas sam para o produto intermédio, como também se consegue uma ve locidade global do fluxo signifioativamente superior à que é possível através da mesma superfície de um ultrafiltro mais compacto. Os ultrafiltros que possuem pesos moleculares de transição que excedem os 30.000 daltons não são tão desejáveis porque os grandes poros do ultrafiltro tendem a ficar rapidamente obstruídos com. as desejadas proteínas do soro de leite.

Todavia, o facto de se evitar as moléculas de Ιϊ-'ΓΡ e de IIPN no produto conservado de acordo com a prática de um as ículas de macrocolóides e tornar difícil ao máximo a re

-hidratação dos macrocolóides para formar uma suspensão uni-

mo sa ou semelhante a emulsão do produto, consiste na elimina ção da granulosidade fina que ocasionalmente se encontra e que é devida à formação de de lactose esuiciformes no no produto conservado aros produto final. A lactose presente a ultrafiltração, ainda pode ser mais reduzida utilizando uma preparação comercial de lactase fúngica em paralelo com o tratamento nor ultrafiltração. A utilização da lactase fúngica para a hidrólise da lactose nos produtos lácteos vem descrita, por exemplo, nas patentes de invenção americanas rúmeros 2826502 e 4179335·

A quantidade de água no soro de leite original reduz-se no produto conservado por via do tratamento de ultrafiltração. Apesar de não ser essencial è prática da presente invenção, esta redução significa que menos água estará associada ao equilíbrio dos passos de tratamento, o que evidentemente torna estes passos mais económicos. Alem disso, muitos dos prc-dutos aqui contemrlados utilizam elevadas concentrações de solidos macrocolóides no sentido de urororcionar a me liior consistência do produto. Apesar de se poderem encontrar concentrações elevadas de sólidos nara tais arlicaçõos em qualquer passo subsequente do processo ou mesmo após se ter completado, as vantagens esperadas da redução de água favorecem claramente que se proceda desse modo antes do processo de desnaturação. Contudo, a ultrafiltração conforme descrito antes não ó economicamente útil para aumentar no produto conservado o total de sólidos de per si para alem de 16$ (oerca de 50$ a 55$ de proteína em peso dos sólidos totais). Além disso, a ultrafiltração aumenta simultaneamente a percentagem de proteína numa base de solidos totais, ao mesmo tem-no que aumenta a concentração de sólidos totais, o que, conforme estinulado anteriormente, origina rendimentos, na preparação progressivamente mais fracos, em termos de cussernnre que

-u

-í •s o ólldOS n:-

nar a quantidade		esejada	de água.Inversamente, o rroduto con
servado pede	S6T	s	eco por	ccngelamento r-or exemplo e depois
re-hidratado	para			.onar a desejada concentração de so-
lidos no conc	a J.3. u 1L	a	do resul	tante de proteínas de soro do lei-

te. ha

possível a pi*odutos acabados para consumo, ajustando-se a concentração dos macrocolóides para os níveis necessários produto produto intermédio, o qual contêm principalmente água, lactoCquando se selecciona adequadamente o ultrafiltro, conterá tam bem 1MP e

X. -S substância inicial adequada rara o processo descrito nas patentes de invenção americanas números 4143174 e

4209503· Em alternativa, a lactose e as substâncias azotadas • ^f · A ' noderão ser vendidas como produtos por si promos. As molecu de fosfato de cálcio podem rrodu zir-se utilizando o processo baixa temperatura seguido de tratamento a quente, por exemplo concentrado de moléculas de ΤΜ°/ΠΡΙ7 é efectivamente ub te esnumanti concentrado desde que, como é evidente, seja re· cuperado numa forma não desnaturada. A lactose pode utilisarse facilmente em qualquer uma das formas convencionalmente comercializáveis de tal produto ou utilizar-se como uma fonte de hidratos de carbono fermentáveis na preparação de etanol çu / n

de outros produtos afins k uniformidade da desnaturação e a consequente opti mização do rendimento e da qualidade do produto na prática da presente invenção pode melhorar-se aquecendo ainda o produto durante a desnaturação das proteínas de soro de leite indus ao aquecimento uniforme dos concentrados de proteínas de soro de no de afectar desfavoravelmente a qualidade do produto. Portandurante tempos curtos ante são nreferencialmente eliminadas do concentrado de nrot ar ficar retido no concentrado d.e proteínas de soro do leite durante o tratamento, a eficácia da transferência de calor é gravemente reduzida originando:

(1) reduzida eficácia da conversão; e/ou (2) produtos menos uniformes como consequência duma con clução de calor diminuída em determinados locais e portanto, aquecimento menos uniforme.

A eliminação do ar consegue-se facilmente utilizando, por exemplo, um aparelho Versator ^u disponível comercial mente, vendido pela Cornell Hachine Oompany.

Sm geral, os processos para a produção dos macrocolóides da presente invenção utilizam uma solução -nroteioa aquo sa caracterizada por possuir uma concentração de proteínas entre 10$ em peso e 20$ em peso aproximadamente, sendo preferíveis as concentrações d.e proteínas entre 15$ em peso e 18$ em

peso aproximadamente. Para concentrações de proteínas inferio res a cerca de 10$ em peso, tendem a formar-se massas filamen tosas que possuem qualidades organolépticas indesejáveis.

As soluções que possuem concentrações de proteínas muito sureriores a 20$ em peso tendem a tornar-se extremamen te viscosas fazendo com que seja impraticável a aplicação das necessárias velocidades de corte às soluções proteicas.·

As soluções proteicas aquosas podem ainda englobar até 100$ em peso ou mais, de um composto poli-hidroxi, de pre ferência um mono- ou di-sacarido. Estes compostos podem estar presentes naturalmente nos materiais proteicos iniciais (nor exemplo, lactose presente nos concentrados proteicos de soro doce de leite industrial) ou podem adicionar-se às soluções antes do tratamento de desnaturação. Os compostos noli-hidroxi preferidos englobam os açúcares de redução, tais como lactose, glicose, frutose e maltose, sendo a lactose narticularmente preferida. Cs açúcares não redutores adequados englobam a sacarose e o lactitol.

Acredita-se que o elevado nível das forças de corte úteis no tratamento de preparação, de acordo com a presente in venção, evita a formação de grandes agregados proteicos desnaturados durante a desnaturação. Os agentes de bloqueio de agre gados podem, adicionar-se opcionalmente às soluções aquosas para facilitar a produção dos produtos desejados. 0 agente de bloqueio de agregados deve seleccionar-se ou ajustar-se numa nes aniónicas hidratadas tais como goma de xantano (constituindo dos e 2,0% em peso do concentrado proteico are· proteica). Outros agentes de bloqueio de agregados adequados englobam carragenano, alginato e lactilato de cálcio com núcleo de esteróide.

tica ou ácido de amido proporcionam outro agente químico de bloqueio de agregados útil na prática da presente invenção.

A concentração preferida está compreendida entre 1C7 e 5C7 suneso do concentrado proteico. Acredita-se que estas substâncias possuem o efeito de roupar proteínas, tal como sucede com o xarope de elevado teor de frutose, embora rara este objectivo o último não seja tão eficiente como o primeiro. Faz-se observar que estes agentes de bloqueio são hidratos de carbono e portanto -ão uma fonte de calorias, factor que deve como os alimentos de reduzido valor calórico.

A goma de xantano nidratada e a- lecitina hidratada exemplificam os diferentes efeitos dos diferentes agentes de bloqueio. Ambas proporcionam lubricidade ao sabor na boca do

A .4 produto final. Contudo, sendo a lecitina um agente de bloqueio ligeiramente menos eficaz, produz partículas macrocolóides de dimensães medias ligeiramente superiores. Contudo, as particu las macrocoloides produzidas com agente de bloqueio de agrega do de xantano, são menores e mais macias. Ambas possuem um efeito branqueador sobre o produto final na medida era que parecem estar associadas à criação de um sistema mais uniforme-

( * mente disperso aumentando por isso o efeito de disnersão de luz que e detectado pelos sentidos como uma sensação de bran aa nres ções tais como os moinos r».

pudins de frutos e para geles de confeitaria.

lizadores e agentes corantes que podem estar geralmente nresen tes na solução ou adicionar-se-lhe sem efeitos nrejudiciais.

Em muitos casos (isto &, quando a natureza do aditivo e a sua influência na solução proteica o nermita), node ser particular mente desejável englobar tais componentes no produto final na solução uroteica no sentido de evitar a necessidade de adicionais e subsequentes passo.s de pasteurização após o tratamento.

As substâncias proteicas iniciais podem tratar-se opcionalmente para se eliminar o colesterol, a gordura e outras impurezas que possam introduzir sabores estranhos no pro duto macrocolóide. Um de tais procedimentos consiste num passo de extracção em que se faz contactar a substância proteica com um dissolvente de pureza alimentar, o qual de preferência

e etanol na presença de um ácido adequado de

gens e rassos de filtração para se obter o produto proteico extraído.

riores, hexano ou similares, sendo particularmente preferível o etanol.

os ácidos

Os ácidos adequados de qualidade alimentar englobam inorgânicos tais como o ácido fosfórico e os ácidos orgânicos de qualidade alimentar tais como os ácidos acético, cítrico, láctico e nálico, sendo o ácido cítrico particular mente preferido.

procedimento de extracoão é particularmente útil tes proteicas tais como o concentrado proteico de soro do lei te

Nos procedimentos de extracção preferidos que proporcionam

-se o concentrado proteico de soro do leite a 52°0 durante 6 horas, com urna mistura de 90-97$ de álcool (de preferência cerca de

90$ de etanol),

3-10$ de água (de preferência cerca de 9$) e aproximadanente

0,01-0,20$ de ácido (de preferência cerca de

0,084$ de ácido cítrico). Na prática alternativa que proporciona característieas de processamento e de aroma altamente desejáveis, extrai-se o concentrado proteico de soro do leite a 40°0 durante 4 horas , com uma mistura de etanol, água e ácido cítrico sendo as respectivas concentrações de 94,95;

5,0 e 0,05 ror cento. De acordo com tais procedimentos, o con centrado proteico de soro do leite constituído por aproximada mente 4,0$ de gordura e 0,15$ de colesterol antes do passo de extraoção, continha menos do que 2$ de gordura e menos do que

0,02$ de colesterol aros tal passo de extracção.

Uma vez seleccionada e rreviamente tratada uma fonte nroteioa específica, trata-se a solução proteica durante períodos de tempo relativamente curtos em condições específicas de temperatura, forças de corte e de pH.

Consoante a proteína, a presença de quantidades específicas de compostos de pollhidroxi (nor exemplo, açúcares), de agentes de bloqueio de agregados e de outros ingredientes opcionais, auxiliará a optimizacão do rendimento dos produtos desejados. Os macrocolóides produzem-se de acordo com um processo controlado de desnaturação a quente, durante o qual se utilizam elevadas forças de corte rara impedir a formação de quaisquer quantidades significativas de agregados proteicos com partículas de grandes

G processo de desnaturação efectua-se para valores de pH inferiores ao ponto médio da curva isoelectrica da proteína escolhida, de preferencia ponto médio da curva isoelectrica. 0 processo pode efectuar·

-se para valores de pH de tratamento não seja inferiores com a exigência de que o plí que origine a degradação áci da da proteína e com a a 3· de corte das à preparação macrocolóide escolhem-se de modo habitual e prolongam-se durante tempo suficiente para formar partículas proteicos de partículas ínfimas fundidas possuidoras de diame tros superiores a 2 micra··, As condições cie corte preferidas para tratar uma dada solução proteica determinam-se melhor testando partículas sobredimensionadas.

teste da dimensão das partículas proporciona uma medida da qualidade organoléntioa dos nrodutos da presente invenção das técnicas mais simules e mais rápidas utilizáveis ror um especialista na matéria, implica lâmina ártica por um processo análogo ao da preraração clínica de lamelas de sangue. Seguindo este método, preparaUlliCl se primeiro uma diluição apropriada do macrocolóide disperso e ajusta-se o pH rara valores compreendidos, de preferencia, entre 6,5 e 7. Depois aplica-se agitação magnética de alta ve locidade, tratamento por ultrassons ou homogeneização de modo a dispersar totalmente quaisquer associações fracas que possam existir entre as partículas de macro colóide.s individuais. Seno is aplica-se uma pequena quantidade (por exemplo 8 micro11tros) diluída e neutralizada _a uma lamela de vidro rara microscópio, da variedade frequentemente utilizada nos estudos biológicos e deixa-se secar. Observa-se a amostra com uma ampliação conhecida utilizando o sistema ocular controlado se gundo métodos bem conhecidos. As partículas macroooloides dis persas da amostra, comparam-se depois visualmente com os retíou los do sistema ocular a proporcionar uma boa estimativa ds inoidencia estatística das partículas com dimensões excessivas ,-1 -1 evÀ —.

desta técnica estão descritos num

Size Analysis and Ciharacterization 7 se torna técnicas de sedimentação com o objectivo de a di mensãc das nartíoulas. Todavia, faz-se observar que as técnicas gravimétricas devem ter em consideração

ΡΧΌ tecção dos colóides, ror exemplo, d.e quaisquer meios auxiliares de tratamento que se tenham utilizado durante o tratamenme-se um exemplo de uma determinação gravimétrica da pereenta gem de agregados de proteínas sobredim.ensionad.as:

macrocoloid.es da rresente invenção e neutraliza-se para um va

2. A dispersão macrccolóide a 5% neutralizada adicio xarope de frutose de cereal que possua uma densidade relativa

3, um teor total de azoto de uma concentração de sólidos de 71ú aproximadamente, numa proporção de 1 para 4, peso em peso;

3.

íD mistura para dispersar associações livres entre as partículas de macrocolóides;

Depois centrífuga-se a mistura a 478 gravidades com dimensões excessivas, isto é, partículas que uossuam um

, podem exprimir

-se como uma percentagem do peso da proteína contida na massa centrifugada dividida pelo peso da proteína são de macrooolóides antes arlicáveis tanto crocolóides da presente invenção como úteis como matérias primas para a às substâncias uroteinrodução dos referidos adequa·

Contudo, de acordo com as condições compreendidas entre 7.500 scobriu-se de um galão Çaproximadamente 5 litros) equipado com um misturador de Henschel em miniatura (por exemplo, um litro de capacidade), uma velocidade de tratamento de 5.000 rpm proporciona forças de corte suficientes de substrato alimentar tituido por:

um tubo com uma sunerfície exterior e uma sunerfí

cie cilíndrica interior possuindo um eixo longitudinal central;

- dispositivos sobre a referida superfície exterior que suportam um meio cie permuta de calor;

- um rotor cilíndrico alongado que gira em torno d.o referido eixo, estando o referido rotor localizado no interior do referido tubo e orientado coaxialmente com a referida superfície interior, pelo que proporciona uma zona de tratamento constituída por um espaço anelar não obstruído, substancial mente uniforme, não superior a 2 mm entre o referi do cilindro girante e a referida superfície interior;

- meios para fazer girar o referido rotor a uma vel£ cidade elevada; e

- meios externos à referida zona de tratamento, adap tados para a encher com o fluido que se pretende tratar e depois capazes de manter cheia a referida zona, a uma pressão suficientemente elevada em relação à pressão atmosférica ambiente de modo a impedir a formação de uma fase de vapor no interior da zona referida, a qual poderia surgir como cons£ quência da libertação de gases dos componentes con tidos no referido elemento fluido a temperatura

tratamento elevadas enquanto se carrega a quantida mento na referida zona de tratamento.

Fas-se observar que o dispositivo actual proporcio

te cilindro giratório sejam revestidas ou

Quando se pretende que qualquer processador da presente invenção seja utilizado para tratar substratos fluidos em condições de temperatura, que à pressão ambiente, permitam que se forme a fase de vapor no interior da zona de tratamento, devem tomar-se precauções para evitar tal libertação de gases. Normalmente, a bomba de carregamento coloca-se a mon tante da zona de tratamento e a jusante da zona de tratamento colocam-se dispositivos, tais como válvulas, de modo a que a pressão no interior da referida zona possa ser controlada. De acordo com ura arranjo preferencial, uma primeira bomba locali zada a montante da zona de tratamento fornece à referida zona as proteínas de soro de leite em solução a ^artir de uma fonte e uma segunda bomba localizada a jusante da zona de tratamento e funcionando com um debito inferior ao da primeira bom ba, estabelece uma contra-pressão na zona de tratamento. Inde pendentemente de se utilizar uma bomba ou qualquer outro dis positivo para criar esta contra-pressão, a contra-pressão meralmente essencial rara zona de tratamento a partir dos substratos voláteis da solução.

varor na zona de tratamento anula o objectivo das características de projecto pretendidas para

promover a uniformidade d.as condições de tratamento no interior da zona criando um regime muitas vezes transitório e ins tável e norm.alm.ente também uma barreira local isoladora da eficiente e uniforme transferência de de soro de leite contidas na solução do tratamento e preferível eliminar o que s •J vendido mel da funcionar ajusta-se rara controlar a contra-pressão gerada no interior do equipamento (incluindo a zona de lizada entre as duas bombas.

vapor na zona de tratamento é muito importante quando se tra

A nerda de componentes voláteis de um produto alimentar comrro mete geralmente a qualidade organoléntica de um alimento embora, conforme um especialista ficação controlada de alguns vossa efectivamente melhorar possível controlar ou mesmo evitar a nerda de componentes voΓ Λ

lúteis das soluções proteicas de soro do leite arrefecendo os substratos depois de se completar o seu tratamento, até uma temperatura inferior àquela em que ocorre a separação ou volatilização indesejádas, para valores da pressão atmosféri ca ambiente, antes de se diminuir a contra-pressão até à nres zando um dispositivo de permuta de calor intermédio entre a zona de tratamento e a segunda bomba.

Outras considerações associadas à temperatura a que o produto sai da segunda bomba (ou de outros dispositivos adequados para estabelecer a contra-pressão apropriada) podem englobar, por exemplo, o fa_c to de se desejar ou não a embalagem asséptica directa do produto tratado ou c facto de o produto se destinar a armazenagem. Em qualquer dos casos, a formação de uma fase de vapor deve ser totalmente evitada no interior da zona de tratamento.

valor da contra-pressão depende, evidentemente, da tratamento matéria

Regressando à figura 1, o -processador útil para •J

J.

es.ara 18 que constitui uma zona de tratamento. 0 tubo 12 está encerrado no interior de um tubo alongado 20 é coa· xial com ele. 0 esnaco anelar entre os tubos e 20 converte-se moldando 22, o qual se superfície int tubo 12, no inte se estende de forma helicoidal desde a entrada 26 do permita dor de oaloi’ até à saída 28 do per:

Iís ira tal que possui um diâmetro interno de cerca cie 3 polegadas (arroximadamente 7,6 centímetros) originando uma zona de tra tamento (isto é, definida como a área da parede interior do tubo 12 oposta ao corpo principal do cilindro giratório 54 com um pé quadrado nominal, isto e cerca de 930 cn/), a qual, devido à presença vedações, tampas terminais, etc.

/ uma area de trabalho de cerca cie , se cm.

dispositivo está rara utilizar como meio de trans· tindo um intervalo vapor, á de temperatura de tratamento muito.amplo

As pressões admissíveis no interior do processador derendem das vedações uti Z cl da s mas, mesmo com as vedações convencionais que utilizam componentes de borracha, estas podem ser

100x6,8x10 Ta).

meie de permuta de calor c circula através da câm°ra helicoidal 24 normalmente em sentido contrário ao da cor· sairá ^ela aber

G tubo ene arreado no interior de

comprimento do tubo 20 entre as

J*--

ϋΐθ xterior do tubo e, para evitar fugas do meio de verde tipo

40 e 42,

riores.

A tampa da extremidade 14 está ligada à extremidade ror parafusos 44 e a tampa 16 está ligada à extremidade tremidade 14 existe a abertura de saída do material 48 e atra vés da tampa da extremidade 16 existe a abertura de entrada do material 50. Cs termos entrada e intermutavelmente uma vez que, como podem ser invertidas se desejado. A tampa convencional.

Estendendo-se axialmente através

d.a câmara 18 existe um cilindro giratório 54 feito em aço inoxidável, mas que possui fundido sobre ele, um revestimento de politetrafluoro etileno. 0 diâmetro da porção do corvo principal do cilindro giratório 54 é avenas ligeiramente inferior ao diâmetro inter no do tubo 12, de modo a proporcionar uma zona anelar de tratamento com uma largura de cerca de 2 mm, entre o cilindro gi ratório 54 e a suverfície interior do tubo 12. Uma vorção ter minai 56 reduzida do cilindro giratório 54 é suportada pela junta 52 (vor exemplo, um mancai com uma cabeça de aço inoxidável) encastrada na tampa 14. Uma porção terminal 5? reduzi-

sunortada no que resnei ta à rotação, por uma junta convencional (não apresentada) ror exemplo, u -L

1' fecho sador 1 um

8xlG^J a tituído r>or uma conduta 92 à entrada 28 dor 1C

Abertura de saída 26 do processador entada axialmente, do permutador de calor 10B con vencional de superfície de lâmina simules. Conforme se pode concluir pelo desenho, o modo de ligação garante um fluxo sua cessador 10 co·' através do permutador de calor 10B convencional. Isto garante um fluxo equilibrado de produto desde o processador 10 até ao permutador de calor 10A em que o uroduto é arrefecido, conforme anteriormente referido, para evitar a perda de componentes voláteis desejáveis. Assim, evitando as correntes turbilhonares no fluxo entre o processador 10 e o permutador nenhum dos produtos permanece às temperaturas de tratamento elevadas durante um período indsse

-58/ /

javelmente piOlor^ado, contribuindo também para manter a característica uniforme do produto.

A conduta 5s ligação 1G5 está dotada de u.o invólucro isolador ou, de preferência c para flexibilidade de opera ção, do dispositivos para conseguir a passagem à sua volta do meio de percuta de calor. Aa-is&i está dotada de una abertura 103 através da qual se colocam os sensores de pressão e de tem peratara (não apresentados), permitindo assim controlar cuidadosamente o estado do material durante o tratamento. A abertura de saída o permuta dor de calor 10 3 comunica através da conduta 98 co.m uca segunda bouba 100. C material tratado sai da bouba 100 através da conduta 104.

Em funcionamento, os alimentos fluidos, a massa ou s solução que se pretende tratar são fornecidos à tomba 85 e bom beados para o processaõor 10 através da conduta 92 com um débi το relativamente constante.

dmirstanto, movimenta-se o cilindro giratório 54 a uma velocidade constante normalmente compreendida entre 850 e 1200 rpm (normalmente. cerca de 1000 rpm, isto é, cerca de 5C0.0C0.min”¹). C rendimento de produção (medido como percenta gem da proteína genuína total contida no teor proteico do soro do leite que se converte nos macro-coloicles da presente invenção) aumenta para as velocidades mais elevadas do cilindro giratório, relativamente às velocidades mais baixas do cilindro giratório. Acredita-se que se trata de algum tipo de fenómeno le purificação. 0 .material tratado sai pela abertura 48, passa através da saída 25 e da conduta 105 para o permutador de calor 10 3. Depois de arrefecer, desloca-se o material através

59·

da conduta 9θ para a bomba 100 e finalmente através cia conduse esterilizar- ou para outros fins. Bi alternativa, o material tratado pocie destinar lham em conjunto numa combinação que garante um transporte sua que o sistema deve ser equilibrado para te as quantidade de material desejada, sendo evidente que eslo anexos das figuras 11 a lp mecanismo 110, base plana 11 um aro anelar trância suporte 114 e a base plana 111 recebem o aro 115. C suporte alinhadas que se prolongam xo de acção durante o funcionamento do processador. Associada à extremidade superior do eixo de engrenagem 120 está ura eixo de lâmina 121 e existe um entalhe c

120 e 21 bloco de .mecanismo 110 do processador é constituí sendo o recipiente suportado sobre um suporte de sustentação /VJ roscados na sua parte inferior e os,parafusos 113 anteriormen damente o suporte vedante 128 à base plana 111

Localizada cea traiu ente e

129 atravé do suporte vedante 128. A porção da superior d

A.A.

liência 133 de alinhar adequadamente da lâmina 121 prolonga-se através da passagem 129· Acima da ve aro vedante 139 convencional está coloca estanque aos fluidos nesta junta.

possui uma parede exterior 141 e uma parede interior 142, estan

li :

i?’ ζ do as duaS paredes espaçadas no sentido de formarem entre elas Uma passagem 143 para 0 fluxo. As duas paredes 141 e 142 pos&·' Suem uma eonfiguração arredondada e as suas porções centrais y.· .. .inferiores possuem aberturas 144 alinhadas, formadas através delas e que recebem 0 suporte vedante 128, ti , estando as duas pa •l© 142 fixas ao suporte vedante 128 por soldadura.

Tas sua ettremidades superiores as duas paredes 141 e 142 são „_s - alargadas radialmente para 0 exterior a partir do ΙΜΑ,ΐ ¹ .a lâmina 121 e são apertadamente comprimidas uma eixo do veio ¹ 4l | < F Λ _rid( .tra para formar uma união vedada na área indicada àe referência 146. 0 meio de permuta de calor passa através do *''· C-fi ç espaço 141 entre as duas paredes, estando um tubo de entrada

147 e um tubo de saída 148 fixados à parede exterior 141 e licontra a ou· com 0 número . .gados ao espaço 143 no sentido de permitir a circulação do meio • de permuta do calor através do espaço 143.

A tampa 127 estende-se através do lado superior das ' ii· duas paredes 141 e 142 e sobrepõe-se aos lados superiores das porções alargadas 146. Para fixar hermeticamente a tampa 127 ? ao recipiente 126, coloca-se um anel 151 no lado inferior das

- ’ porções alargadas 146 e a periferia da tampa circular 127 pro- longa-se através do

- braçadeira circular

/.151 e da tampa 127, possuindo · g i· · | tampa 127 superfícies chanfradas 153 não polidas de modo a

152 prenda ou segure a tampa 127 hermeticamen lado superior da porção alargada 146. Uma

152 rodeia a periferia exterior do anel a braçadeira 152, 0 anel 151 e

no sentido do membro

152 quando se montam as pejas. Monta-se uma vedação ou junta vedante anelar 154 entre as í!' c ' S rfíoits adjacentes do anel 151 .1:

e da tampa 127 no sentido ·»

toroi sendo a reende vedar a união.

W. ·. I· .· Ί'Λ

No interior do bloco do mecanismo 126 forma-se uma cavidade de configuração toroidal 161 que se situa entre a parede interior 142 do bloco do mecanismo 126 e tampa 127. A superfície da parede interior 163 do recipiente possui a configuração de uma baciá arredondada e constitui a metade infe • rior da cavidade toroidal. A metade superior da cavidade daí é forcada por uma reentrância convoca anelar 164 sob 0 lado inferior da tampa 127 por cima da parede 163, trância anelar 164 coaxial com 0 eixo de rotação da lâmina 136 .OÇftqfcV. “-Λ J : ί ' „9 eom 0 contro da superfície curva 163 do recipiente 126. Na periferia exterior da cavidade 161, a superfície interior da reentrância 164 prolonga-se para baixo na área indicada com o número 166 e fioa imediatamente adjacente à superfície da patede superior 167 das extremidades da lâmina 135. Além disso, a ' tampa 127 mergulha para baixo ao longo do eixo da cavidade toο:.· '4^: '.·4_: 1,1- ·4|· roidal 161 para formar uma porção central 168 e 0 centro da lâ mina 136 e da porca 137 inclinam-se para cima no centro do toe, directamente sob a parte 168.

A tampa 127 possui dois orifícios ou passagens 171 e '>’w· ^{:ι :}· A

172. A passagem 171 está no eixo da cavidade 161 e prolonga-se rípCF’'·,' - ^:if < íf!^l; desde a superfície superior da tampa 127 e através da parte 168 abre-se *sobre o eixo da cavidade 161. Liga-se um tubo 173 à extremidade superior da passagem 171 através de uma armação iscada 174 e coloca-se um dispositivo de controlo da pressão

76, φΜ SP caso presente é um peso, na extremidade superior do u$e 173. Faz-se um furo sem saída 177 no peso 176 e a extremiide superior do tubo 173 prolonga-se para 0 interior do furo 177· • B ' ^?

'.ir;

bC

Durante o funcionamento do processador, a pressão interna na cavidade 161 pode ser libertada da cavidade através do tubo

173, se a pressão estiver acima da quantidade necessária para elevar o peso 176 para além da extremidade superior do tubo 173, pelo que o peso 176 mantém a pressão no interior da cavi^ dade. A passagem 172 está ligada a outro tubo 178 através de usa armação 179 e a passagem 172 prolonga-se até à porção mais afastada da cavidade 161. A passagem 172 e o tubo 178 podem

.. quando se enche com um fluido que se pretende tratar, e pode ¹ inserir-se um termopar (não apresentado) através do tubo 178 .o durante o tratamento, no sentido de conta&lar a temperatura

A lâmina 136 é constituída por uma parte central espessa 181 que possui um orifício 182 que se prolonga verticalmente, para a passagem do veio da lâmina 121. A porca 137 ajus. ta*se através da superfície superior da parte 181. Prolongando-se radialmente para o exterior da parte 181 existem dois braços 183 e 184 que se encurvam radialmente para fora e para eima e que se prolongam muito próximos um do outro (é preferímostra na figura 11b, os lados 186 e 187 dos dois braços fi

Em confinam as suas extremidades exteriores. Admitindo que a lâ_tr mina 136 · o veio 121 rodam no sentido levógiro, conforme se k b* observa na figura 11b, os dois braços 183 e 184 possuem bordos de ít||que 186 e bordos de fuga 187.. Tomando como referên.

14, ' as duas arestas '186 e 187 de cada braço são reíativaesBote embotadas más de preferência são. aciladás para direcção à outra.

Tomando em consideração o funcionamento do processadqr ilustrado na figura 11a, admite-se que o veio composto 120,

121 está ligado de modo a ser movimentado por meio de um motor .adequado e que a tampa 127 inicialmente está retirada do reci‘ piente 126. Enohe-se a cavidade 161 com uma do cujo volume seja essencialmente igual ao de 161 quando a tampa está colocada sobre o ' esta quantidade de fluido na cavidade do recipiente, colocaquantidade de flui. · volume da cavidarecipiente. Com

-89 a tampa 127 sobre o recipiente de modo que a porção anelar

166 da taatpa se prolongue no sentido descendente para o inte.rior da c<vidade do recipiente. Depois liga-se a braçadeira

152 às partes periféricas exteriores do recipiente e da tampa no sentido de prender hermeticamente a tampa ao recipiente. A medida qué a tampa 127 se desloca no sentido descendente sobre q recipiente, o ar da porção superior da reentrância cônvoca

164 pode escapar-se através da passagem 172 qualquer quantidade em excesso de fluido no em conjunto com interior da cavida ser auxiliada rofc.· de 161. A.eliminação do ar da cavidade pode dando lentamente o veio composto da engrenagem 120, 121 e a lâmina 136, suprimindo-se quaisquer bolsas de ar no fluido e ; eliminando-se todo o ar da cavidade. Desta forma, elimina-se o ' I·..:. .· . ·γ . ·|!ί • Í.ÍM- 3/ 6- 3 . ÚÉ

-?

ar da cavidade 161 antes do tratamento.

Para tratar o fluido faz-se rodar rapidàmente o veio composto 120, 121 e a lâmina 136 de modo que a elevada velocidade de rotação dos braços 183 e 184 crie forças de corte ele: radas no Interior do fluido. Formam-se vibrações subsónicas no bordo de ataque 186 do braço e ocorre cavitação nos bordos de fuga 187·.A rotação rápida dos braços obriga o fluido a tomar ^: a forna dè um totóide natural 191 conforme ilustrado na figura * 15· Com 0 termo toróide natural pretende-se significar que 0 fluido assume naturalmente a forma toroidal na ausência da tam pa 127 sobre 0 recipiente. Por outras palavras, se se retirar .a tampa 137 e se se rodar a lâmina com uma velocidade suficien te, 0 fluido assumirá a forma do toróide 191. A reentrância

Tb!·.....,fh cfincavà anelar 164 da parte inferior da tampa 127 está configu rada de modo a ajustar-se à superfície do toróide 191, não per mitindo portanto a presença de ”zonas mortas” em que 0 fluxo da fluido fosse muito menos intenso.

Tomando como referência a figura 15, sabe-se da teo4 ria_SJ$pie 0 fluido da superfície do toroide 191, flui no sentido ae f*”* o interior ***rMr das' extremidadea dos bra irfb jl·¹' , t| .99s da lâmina e que 0 fluido circula ao longo do percurso indicado co® as setas 192. Além disso, 0 fluido move-se em círcu lo e segue a direcção do movimento da lâmina pelo que forma um percurso helicoidal. Além disso, também se sabe da teoria que se formam diversas camadas concêntricas no fluido (estando as camadas representadas pelas setas concêntricas 193 ) e sabe-se que as caojadas seguem percursos helicoidais idênticos: Contudo, também existe movimento do líquido entre as camadas de modo que w»

BB se atinge rapidamente a homogeneização no interior do fluido.

movimento da lâmina através do fluido e o movimento das diversas casadas do fluido umas contra as outras é tão intenso que se o

' oânica consegue um elevado grau de conversão de energia meem calor.

Quando a lâmina roda a cerca de 5000 rpm, obriga o a experimentar o rápido fluxo toróidal descrito e cria Γ -se turbulência e agitação significativas, particularmente na .frente dos bordos de ataque 186. 0 fluxo do fluido permite a , rápida transferência de calor da parede 142 e do meio de perfluido : muta de cep.or. A agitação ou elevada força de corte produzida pela lâmina aquece e mistura rapidamente o fluido. A conversão L de energia mecânica em calor calcula-se medindo a elevação da '· temperatura no fluido acima da temperatura do meio de permuta de calor, por unidade de tempo e por unidade de si&adelde trabalho proporcionada ao fluido pela ' mina 136 é suficientemente elevada (conforme se amplitude de elevação de temperatura devido apenas aos efeitos mecânicos) para impedir a agregação de, por exemplo, moléculas í proteicas com dimensões superiores a partículas com cerca de

1137''1 < . -1.'' .

~ um ou dois micra.

A lâmina 136 é particularmente eficaz para aquecer massa. A inten rotação da lâconclui pela

K e misturar o fluido. Os bordos de ataque 186, relativamente

i.· ; í·· I.·.· :· !i«!r 'j-lí . ίχ// , 1 ' , embotados da lâmina a 5.000 rpm, produzem vibrações subsónicas

l.4t ?' no fluido enquanto ocorre cavitação nos bordos de fuga 187. 0 ‘ ......... ·ν ·Ι ·; :.· · ..·!.» ; ligeiro afilamento dos lados 186 e 187 para baixo e para den• i''·:.»;::· I · i>:

tro (apresentado na figura 14) faz com que o fluido na frente dos braços da lâmina se desloque para baixo em direcção ao fun

do da cavidade e contra a parede. Esta acção produz grande agi. taçfio do fluido e também elimina eficazmente a acumulação de produto ral e a nas paredes da cavidade. A lâmina produz um toro natu câmara ou cavidade é configurada de modo a adaptar-se ao toro natural durante a mistura, evitando assim o espaço morto na cavidade, impedindo o endurecimento ou a formação do produto noa espaços de fluxo lento e promovendo a uniformidade da mistura.

Num exemplo em que se pretende impedir que o fluido na.cavidade fique muito quente, cimento através dos tubos 147 e faz-se passar um meio de_afrefg. 148 e pelo espaço 143 no senti.

do de manter 0 fluido na cavidade 162 sem subir para além de uma temperatura desejada. Por outro lado, se se pretender aque cer vés o fluido pode fazer-se passar um meio do espaço 143. Após o fluido ter sido de aquecimento atrasuficientemente agitado pela lâmina e depois de a temperatura do fluido ter atingi.40 0 nível desejado, interrompe-se a rotação da lâmina, retirasse a tampa 127 e remove-se da cavidade 161 a porção de flui.

do misturado.

As figuras 12 e 13 ilustram um aspecto preferencial

Hl

......

do equipamento projectado para uma operação em fase contínua, em contraste com a operação descontínua apresentada na figura fila» Os desenhos da figura 11a e da figura 12 englobam as pai>tes correspondentes e utilizam-se nas duas figuras os mesmos índices numéricos de referência para as partes correspondentes, com a excepção de se adicionar 0 valor numérico 1.000 aos índieès numéricos das figuras 12 e 13.

'I

Tomando como referência específica a figura 12, veri

1’ te 's.¹ / : Λ i

;ΐ|ν

F. fica-se *tβ’ ® SL Í*SI ’uçadeira 1152, com uma junta de vedação 1154, ficando localizai ào entre eles um anel em 0 1155 e instala-se uma lâmina 1136 ‘ ac interior da cavidade 1161. Neste exemplo específico, o repí fc _; bipiente 1126 também possui paredes duplas idênticas às do re

I i de saída 1147

JtTes lí ,

o processador engloba um recipiente 1126 e uma idênticos aos da figura 11a, com a excepção de a ? possuir uma expessura vertical maior. 0 recipien zpa da figura 12 prendem-se um ao outro por uma bra

-w ilente da figura 11a, estando dotado com tubos de entrada e . 1147 e 1148.

-Contudo os ί

no sentido tubos 1147 e 1148 estão vedadas pelos bu de formar um espaço de ar morto 1143 enactuando este espaço como um isolador em recipiente

A tampa 1127 possui a passagem 1172 que ^r * tf

L· 8' e

|&ajss tre as duas paredes, jf

Mpode utilizar para instalar um sensor termopar, constituiní?

.....he<.’q·· >' · .

. do, no caso presente, a passagem 1171 uma saída para o fluxo 'contínuo do produto fluido após o tratamento, à medida que dei/ xa a cavidade 1161.

recipiente 1126 está montado sobre uma placa plana llll_tatravés de uma base 1128 a.qual, no contexto da presente invenção, também possui uma passagem para o fluxo de fluido para o interior da cavidade do processador.

1203 para a entrada de produto tada) de produto fluido e a um

Se ajusta hermeticamente em torno da periferia exterior do va-//ί ^{? H}

SO 1128 pira o vedar. A extremidade interior do tubo 1203 liga-se a una passagem em diagonal 1206 na base 1128, a qual está vedada na sue. extremidade exterior com um anel em 0 1207.

v.: Lqh M '.fr . 111- | '4 * ; - · ’ « fcS··; «ί

Existe um tubo fonte (não apresen anel de vedação anelar 1204 que ligado a uma ·<

. Ã passage® 1206 flecte radialmente para o interior e para ci· ma conforme se observa na figura 12, para a superfície inte*' rior da base 1128 e para uma chumaceira espaçadora 1208. For ma-ee uma reentrância ou sulco circular 1209 na superfície ex

K®··'-<1-3 t ·ίί|·;·^;Κίί·:· ι-''.·;^;'ί··'^,H ►K' tarior da chumaceira 1208 ficando a passagem 1206 em * · ;/L/' ' f.jif çfio com o sulco 1209. Eh consequência, o produto que o interior do processador através do tubo 1203 passa

Sçatam 12OÍ e para interior do sulco anelar 1209. Diversas g^;, aberturas de alimentação ou de entrada 1211 flectem para ciate radiàlmente para o interior a partir do sulco 1209 e as E extremidades superiores das aberturas 1211 surgem na superfíΓ1. Cie superior da chumaceira 1208 por baixo da superfície infeE pior da lâmina 1136. Devido ao ângulo das aberturas de entra_i3da 1211, e produto fluido que entra na cavidade passa primeiR* 'rc radialmente para o interior e para cima e depois passa ray'-·’ ;·<!' 4 ^L -_: ^: kj dialmente para o exterior e para cima passando pelos lados da *mina 1136.

Existe uma vedação mecânica 1216 para vedar a ligaentre a chumaceira espaçadora 1208 e a lâmina 1136. A vemeoànica 1216 é anelar e fica aderente à chumaceira 1208 és dCs anéis em 0 1217, 1217b e uma face vedante 1218 eotando-se para cima, sobre a extremidade superior da ve9_t encaixa no lado fV presenta-se a face terrompído e faz-se notar or do contorno exterior çSo, O lado inferior da comunica

RK· , ’ ÍW»¹ -ti¹ ‘ψΑ íI|È iliíte flui para pela pas-

inferior da lâmina 1136. Na figu·

vedante 1218 por linhas a traço que está totalmente contida no in da lâmina. Para se obter uma boa . lâmina 1136 na área da face vedan é, de preferência, polido. Ajusta-se outro aro rotati• vo vedantç 1221 entre a base 1128 e o veio 1121 no sentido ‘ .4® vedar esta ligação. A vedação 1221 não é rotativa e montasse a sua periferia exterior sobre a base 1128 e a sua pe« ' t * riferia interior desliza e encaixa sobre a . rior do viio 1121. Uma mola anelar 1222 do mantém o aro vedante hermeticamente seguro superfície extetipo mola de cinta contra o veio 1121. .

Deste modo forma-se uma câmara 1223 entre o aro ve

Οιΐ .dante 1221, a vedação mecânica 1216, a superfície exterior do ,_u veio 1121 e a chumaceira 1208. Esta câmara 1223 é irrigada

COÉ água fria que entra no processador através de um tubo 1226 , e sai do processador através de outro tubo 1227, estando os „r^ktr ' * “í^f Φ dois tubos situados em lados opostos do processador, conforme se ^»ostr|i na figura 13. Os dois tubos 1226 e 1227 estão também montados sobre o anel vedante 1204 e prolongam-se radialmente através do anel 1204. As passagens de fluxo 1228 e 1229 formam-se através da base 1128, ficando as extremidades interiores das duas passagens ligadas com os lados opostos da câmara 122% Ãs extremidades exteriores das passagens 1228 e 122$ ligam-se fespectivamente aos tubos 1226 e 1227 ajustando-se braçadeiras λ em torno destas ligações. Em consequência, du rante a operação do processador, a água de arrefecimento passa para dentro do processador através do tubo 1226, para o interior da ornara 1223 e em torno das superfícies internas na área em çg|e a vedação mecânica 1216 se junta à superfície interior da^lâmina 1136 e depois sai da câmara através do tubo

Durante a operação do processador, presa ao Recipiente 1126, a lâmina 1136 roda

8.4 a tampa 1127 está no interior da ca1227.

mg*¹ *

vidade 1161 e a água de arrefecimento passa através da câmara

1223· Depois introduz-se a mistura de produto na cavidade 1161 fazendo-o passar através do tubo passagem 1206 e das aberturas de de entrada 1203, através da entrada 1211, passando para o interior da cavidade 1161 pelo lado inferior da lâmina rotativa 1136. 0 produto fluido enche

Inicialmente enchia a cavidade, é a cavidade 1161 e o ar, que eliminado através dos tubos •4«

1172· 0 fluido assume a sua forma toroidal natural no interior da cavidade 1161 conforme descrito antes e as paredes do recipiente 1126 e da ral. Mantém-se o tampa 1127 ajustam-se à forma de toroide natu produto no interior da cavidade sob pressão uma vez que esta é necessária no tubo 1203 no sentido de forçar através da cavidade e para fora da passagem ó produto fluido . 1171. 0 tubo de saída 1231 ligado à passagem 1171 pode conter UmU válvula limitadora no sentido de proporcionar uma contra-pressão aumentando deste modo a pressão no interior da cavida de 1161.

vidade 1161 descrição da mistura e aquecimento do fluido na ca é idêntica à da cavidade 161, 0 fluido que entra na cavidade passa directamente para uma área de elevadas forçaa de corte sob a lâmina. Além disso, a curvatura das partes

1211 para cima e para o interior obriga o fluido que entra a l formar um fluxo tubulento e limpa a vedação 1216 evitando assim qualquer áedimentação ou solidificação do fluido nessa área.

Por outro lado, o fluxo para o interior e a proximidade do cen tro garantem que todo o fhiido cerra sob a lâmina e que algum flui do não seja desviado nos lados dos braços imediatamente após ter passado as aberturas 1211, 0 fluxo de arrefecimento no inSi

ghj

Wi fV terior da câmara 1223 impede que a chumaceira 1216 e a lâmina sobreaqueçam e queimem o produto fluido que se pretende tratar.

A abertura 1211 oposta à entrada 1206 é de preferência ligeira mente alargada para proporcionar um fluxo uniforme através das três aberturas.

De acordo namento o mecanismo com um procedimento para colocar em funcio. da figura 11a, alinha-se o recipiente vat 'S · !!, ^:i. I:,'¹ . zio, ajustam-se os segmentos do veio, prende-se o recipiente & placa de base e monta-se a lâmina sobre o veio e prende-se. Carrega-se o recipiente com trezentos e quarenta (340) gramas .de proteína sem ar previamente misturada, tomando-se cuidado ' para impedir a formação-de bolhas ou de espaços ocos.

Ajusta-se a tampa ao interior do compartimento forrecipiente e faz-se deslizar para baixo para a colocar sobre a vedação, tomando cuidado para posicionar a saída vazia do termopar que o ar retido possa ser libertado através dessa de forma a saída. A eli rodando lenminação de qualquer ar retido pode ser facilitada , temente a lâmina. Depois de se fazer isto, prende-se a tampa com segurança, remove-se o excesso de produto que tenha sido forçado a sair pela abertura, insere-se o termopar e prende-se

- firmementf. Depois prende-se a tampa por meio da braçadeira e 'oolooa-ee o contra-peso no tubo de escape.

Seguidamente o fluido de aquecimento circula através ' do recipiente e liga-se o sistema motriz; depois ajusta-se a 'Velocidade da lâmina para a velocidade de rotação desejada, a qual é normalmente superior a 5.000 rpm. A lâmina em rotação í á esta velocidade obriga a mistura proteica a sofrer um rápido *

fluxo toroidal com a consequência de se criar cavitação e tur bulência significativas, particularmente nas áreas imediatamer^ te à frente dos bordos de ataque da lâmina. 0 fluxo turbilhonar da mistura é adequado para permitir a rápida transferência :-i4!í|Í^;SÊ »'· ^ί ' ‘ ·,₃: i :¾ > J de calor do fluido de aquecimento para a mistura, através da parede interior do recipiente. À medida que a mistura se apro. Xima da temperatura de 80° C, a viscosidade da mistura começa a aumentar mas a lâmina mantém-se a uma velocidade constante por meio do motor.

trabalho mecânico não decrescente (associado à vis cosidade crescente) proporciona ao produto um considerável calor induzido mecanicamente. Normalmente, isto origina que a temperatura do produto seja de 20° a 40° C superior à temperatura do fluido de aquecimento durante um período de 1 a 2 mi nutos aproximadamente. Depois de se atingir a temperatura pretendida e o tempo de permanência, ajustam-se as válvulas montadas externamente que controlam o fluxo doe fluidos de permuta de calor, de modo que o fluido de aquecimento seja substituído pelo fluido de arrefecimento. Verifica-se que a temperatura do produto começa a diminuir imediatamente. Assim que o produto estiver aprefecido até 80° C, reduz-se a velocidade da lâmina para 1.000 rpm aproximadamente, no sentido de evitar o forneci, mento de mais energia mecânica, reduzindo assim o tempo de arrefecimento. Logo que o produto esteja arrefecido para 35° C aproximadamente, desliga-se o meio motriz, remove-se a tampa 0 recolhe-se o produto da tampa e do recipiente.

As temperaturas de tratamento preferidas variam entre 80° 0 e 120° 0 aproximadamente, variando os tempos de tra-

taunento entre cerca de 3 segundos e 15 minutos ou mais, sendo < préferidàs os intervalos de tempo eompreendidos entre 10 se'«'s A / : :

<Undos e dois minutos aproximadamente. Os tempos de tratamen-

^-ι os tempos de tratamento a temperaturas compreendidas entre * .90° C e 95° C requerem apenas 5 minutos. Sn contrapartida, a ,7 120° C o tempo de tratamento pode ser de apenas 3 segundos.

As temperaturas elevadas de tratamento são compensadas por ta*' ‘xaô acreafcidas de transferência de calor. Por conseguinte,quan do a natureza do equipamento de tratamento o permitir, ê prefe . rível efeetuar o tratamento a taxas elevadas de transferência de calor/temperaturas elevadas de desnaturação durante perío‘ dos de tefcpo muito curtos. Todavia, faz-se notar que, para tem peraturas.^ superiores a 120° C, com tempos de permanência cor-

tina vez completado o processo de desnaturação, o pro duto pode^ submeter-se opcionalmente a um tratamento de homoge- neização. Tal tratamento é desejável no caso dos produtos que ;* afio diluílos (isto á, que possuem uma menor concentração proJteica) e/?u neutralizados, tais como por exemplo os branquea‘dores de café. Este tratamento é útil para romper as associações inter-partícuias relativamente frouxas, que se formam oeasionaljsente durante o tratamento. Enbora não agregados, í (isto é nto fundidos em partículas de diâmetro substancialmente superior a 2 micra) os macrocoióides que estão associados ’ uns com os outros (isto é, normalmente em dubletes ou tripletes)

são, não cbstante, distinguidos organolepticamente como parti cuias compósitas simples que se não podem diferenciar dos agre gados com base nos seus respectivos paladares. 0 tratamento de homogeneização divide estas associações de partículas em partículas macrocolóides individuais que possuem os atributos de paladar pretendidos. 0 tratamento de homogeneização de produtos diluídos que possuem fracas concentrações de macrocolóides (por exemplo, branqueadores de café) efectua-se de preferência para valores de pH compreendidos entre 6 e 7. Para tais valoree de pH* a distribuição das cargas eléctricas sobre as super fícies doe macrocolóides auxilia a manter uma distribuição uni forme dos.macrocolóides no meio aquoso. Habora com este objecti VO se posba utilizar quaisquer dos tratamentos de homogeneização tradicionais conhecidos na especialidade, deve toinazv-se cuidado egpecial para se evitar a exposição das partículas ma' crocolóides a temperaturas elevadas, o que podia originar que ') se agregassem em partículas maiores.

ensaio das dimensões das partículas proporciona ·, , uma medida da qualidade organoléptica dos produtos da presente os de controlo de qualidade, implica a preparação de uma lâmina óptica por um processo idêntico ao utilizado nas prepara-

μ» — f W· solução * uma velocidade elevada durante 2 minutos e depois ajusta-se o pH para 6,75-7,0. Sn seguida submete-se a amostra ..a agitação magnética a alta velocidade durante o tratamento por * ultrassons durante um minuto, utilizando uma sonda de ultrassons Γ (Braunsonic Model 2000 Sonicator, Burlingame, CA). Este proceEi ....... · l^; t dimerdterompe quaisquer associações fracas que possam existir r,·' entre as partículas macrocolóides individuais. Depois dilui-se

Ife-t 5^: mais a solução com água desionizada, numa proporção comj|?Jl)ríendidá entre 0,25$ e 0,50$, conforme a concentração das par K*‘ fc. tículas.

|T trassons £ 1 minuto

EF

SJeguidamente coloca-se esta solução em um banho de ul (Branson 2200 Ultrasonic Bath, Shelton, CN) durante

W '

Imediatamente antes da preparação da lâmina.

Depois de se agitar manualmente durante 10 segundos, _; ooloaam-se 10 da amostra anteriormente preparada no centro de uma platina de um microscópio, a qual havia sido colocada [fjniwt equipamento giratório Corning para lâminas. Efectua-se a tp-grotação da lâmina depois de nela se ter colocado a amostra. * logo que á lâmina seca, normalmente ao fim de 30 segundos, con S’..* sidera-se pronta para uma estimativa feita por microscópio.

Jaz-se a observação da amostra com um microscópio

L·Zeiss Axiomat equipado com uma fonte de luz de halogénéo (Zeiss, |Ϊ8 Thomwood, NY) L Çity, IN) ^{e c<}>^m P e uma ampliação í- tema só consegue efectuar a análise quantitativa de partículas Ivúcom diâmetros superiores a 0,25 micron. Por esta razão, todas jtf’ < ^{! f}

MB·· « '·^;···^: ·»'^!^! #β medições estatísticas das dimensões de partículas aqui refe/

W ^y Ϊ'

X ridas, salvo quando especificado de outro modo, referem-se a e com uma câmara de vídeo Dage MTI (Michigan controlo de câmara utilizando uma objectiva 50X, total variável entre 1.000 e 1.600 vezes. 0 sis 'fc.

- particular cujas dimensões principais excedem 0,25 micron.

I . (· *

4p$Bar de tudo, um observador pode detectar partículas com ' dimensões compreendidas entre 0,10 micron e 0,25 micron apro : ximadamente, sendo a sua presença notada frequentemente. Faz; 'i-se o varrimento de diversos campos (25 até 25) para se ava-

©SÇOlhe-se um campo que pareça ser representativo da amostra * total. Depois projecta-se esta imagem num monitor de televiíb&o a preto e branco de elevada resolução (Lenco, Jackson,

1Λ ί;·Ί'.! .1- : ’ . 1SHW·· ? -MO) para a análise quantitativa.

A imagem no monitor de televisão é digitalizada pri

.. melro e transferida depois do monitor de televisão para o mofe nitor do computador. Durante este passo de digitalização/trans ferênoia, a imagem é reduzida ligeiramente, com o efeito secun .dárlo de se verificar que algumas das partículas que estavam separadas jia imagem original estão agora fundidas e por isso sSo representativas das verdadeiras partículas. Estas partículas aparentemente fundidas são depois seleccionadas cuida( dpsemente por comparação da imagem antiga (monitor de televi; b£o) com a nova imagem (monitor do computador).

Wum campo medem-se normalmente cerca de 250- 50 par..tícuias. Ínicialmente determina-se o número de partículas da imagem em conjunto com os seus comprimentos e larguras. A par* deste^ dados calculam-se mais duas variáveis, volume e diâ ’ m®tro esferico equivalente (E.E.), do modo seguinte:

:È,E. Diâmetro = (B² x L)^1//3

Volume = 4/3 B²D..

[j » *

Em que B é igual à largura e L é igual ao comprimento.

—γ tí-* \,

Depois de se determinar o diâmetro e o volume esférico equivalente para a distribuição total de partículas na imagem, caloulam-se os diâmetros esféricos equivalentes médios ponderados por um factor numérico (D ) e ponderados em volume (D_v). D_n representa um valor médio do diâmetro das dimensões km ffil' ·'’ ’ jp; > _e.

f;’ das partículas ponderado, o qual se calcula somando o diâmetro de todas as partículas da distribuição e fazendo a divisão peç 1·' ú £ lo número total de partículas. 0 valor D (diâmetro médio pon g.·, derado em volume) representa o peso de cada partícula em rela *7 ção ao seu volume e por isso da uma indicação sobre se o diametro médio existe com base no volume ou implicitamente na r massa. 0 diâmetro Máximo (D_mov) representa

Κίί' Η. - Φ maX

L metro A to em simplesmente o diâ da maior partícula presente no campo do microscópio.

gráfico na forma

Com estes dados histograma em que o função do número de pode fazer-se um diâmetro E.E. figura em abcissa tan partículas como do volume de partigL..,.. -T ' ®' cuias. A partir destes ciados, também se pode determinar direc tamente tanto a percentagem do volume de partículas com mais de 2 mioron, como o diâmetro máximo das partículas.

Bp .........

Os exemplos seguintes descrevem métodos e procedimentos preferenciais de acordo com a presente invenção. Apre- sentam-se seguidamente outros exemplos de aspectos preferidos p· !*!!

da presente invenção.

W®¹

F Exemplo 1

........... 'MWM

Preparou-se uma mistura constituída por 41$ em peso de concentrado proteico de soro de leite industrial obtido na Exprese Food e por 44$ de água, a 65° Celsius. Acidificou-se a mistura para.um pH 4,2 por adição à mistura total, de um áci-79-

do de qualidade alimentar. Adicionaram-se unidades de uma lactase fúngica comercial à mistura 30«000 e verificou-se no no valor 4,2. Adivamente o pH para garantir que permanecia oionou-se 3$ em peso de lecitina e eliminou-se o ar da mistu ra num equipamento Versator TM accionado a 3,7 quilogramas por minuto e depois deixou-se em repouso durante a noite.

Apos o repouso a mistura apresentou uma densidade relativa : . de 1,16. Depois de repousar, fez-se passar a mistura por um dispositivo de descrito antes tratamento em relação de fluidos essencialmente conforme à figura 1, e com uma disposição ge a Figura 2. 0 dispositivo de jnento de fluidos funcionou em condições estacionárias, nericamente de aoordo com tratapelo trans-

qte o rotor girava a 900 rpm, a temperatura do meio de ferência do calor, que no caso presente era vapor, foi aproximadamente 120°C à entrada e de aproximadamente de 117°C & saída. Manteve-se a mistura entre 80 e 90 psi (80x6,8x10^ e 90x6,8x10Va)durante o aquecimento para evitar a evaroração 8os líquidos que de outra forma entrariam em ebulição a tais .temperaturas à pressão atmosférica. Utilizaram-se quatro tempos de permanência diferentes no dispositivo de tratamento do /luido, de modo a obter-se produto correspondente a quatro temperaturas de tratamento conforme se indica na tabela 1 seguinte.

de i

-80TABELA 1

Temperatura de Trata' mento (graus Celsius) |· u.

•1

3,7

5.5

6.5

7.5 seg seg seg seg

100

107

112

Arrefeceu-se o produto num dispositivo de permuta <Je lâmina simples, funcionando a 200 rpm, à tempera: W 7:

w o 'XÍmada de 80 Celsius ou inferior, tomando em consi^|ΐ//7ΐ/7 -/2. 2feá/'0 / ·>_: g/|7^:'7*ç/// ϊ In-vί'·.'/

Bll l,. :/ ^1!-·1 η .

1^0777/ 27 γ

L fe·:· /27 Ϊ.11 de oalor fc·· --¹' ’ Ί

L.àôraçBo a natureza instável ao calor do produto na ausência

K'-' , 'ή|7:

[, elevadas forças de corte, conforme anteriormente referido. |'^:Í0ád8 uma <3bas quatro amostras do produto macrocolóide assim produzido foi considerada organolepticamente satisfatória à me l_z * qU!B a sua característioa semelhante a emulsão se veri· , deve subentender-se que a amplitude da ál· / ' ^:ι·^ηλ ' \ f f

- , o rendimento) das partículas maorocoloides «

va. Eridentemente s· ;;w onversão (isto é,

Τ’ foi menor jpara tempos de permanência mais curtos/temperaturas

7v||7 7 . : _Λ

^.^jaferiorea do que para os tempos de permanência mais longos/

-t ara8 de tratamentos superiores.

|i

»

J>roduziu-se um produto macrocolóide de acordo com o eedimetíto apresentado no exemplo 1, por introdução de um ntrado proteico de soro de leite industrial no dispositi Ι* de tratamento de fluido, a uma temperatura próxima de 19° g, £ 1 ' i' pi/·'¹ t· —οχ—

Celsius (iemperatura ambiente) e depois fez-se subir a temperatura de tratamento para cerca de 112° Celsius (a valores en tre 80 e £0 psi) (80x6,8xl0^e 90x6,8x10^ Pa.)^durante um tempo de permanência de aproximadamente 7,5 segundos. Misturou-se o ' macrocoló$de resultante com outros ingredientes conforme indieado na tabela 2 seguinte:

Tabela 2

produto macrocoióide	69,8 ($ em peso)
vinagre branco	8,6
vinagre de cidra	6,9
açúcar	6,4
.xarope de fruto se de cereais	5,5
sal	1,8
puré de cebolas	0,8
mostarda	0,09
pimenta branca	0,013
alho em pó	0,013

Enriqueceu-se esta mistura de óleo de cereais e de _; pimentão doce solubilizados em etanol a baixas concentrações.

* À mistura resultante apresentou-se como um produto muito acei. tível semelhante à “maionnaise, não possuindo virtualmente i? kS··· UUlWií/? ' qualquer conteúdo de gorduras. Descobriu-se que é possível pro porcionar uma ampla diversidade de aromas utilizando soluções daqueles óleos, simples ou misturadas, sem introduzir grandes quantidades de gorduras no produto final.

Misturou-^,rtxtra amostra de concentrado proteico de ·: ; ví.

Λ’^:fi: ? · ) de lçite industrial (c.s.l. ), idêntica à utilizada no pio 1, co® os ingredientes e proporções indicadas na tabe.

seguinte:

^‘^Jágua da tórneira leeitina

Tabela 3

HCl/ácido cítrico co las

cidra arroba

Fez -se a hidratação destes

28.7 ($ em peso)

29.52

8.4

3.0

8.6

6.9

0.8

0.15

0.013

0.013

0.1

0.1 ingredientes, misturarams fez-se a adição dos ingredientes seguintes:

6,4

5,5

1,8 guidamente éliminou-se 0 ar da mistura no vácuo num para eliminar 0 ar Versator ™ e fez-se passar directa

OJ-

t...... .

* . mente, à temperatura ambiente, para o equipamento que se ilus tra nas figuras 1 e 2 dos desenhos apresentados em anexo.

\ EI

Aqueceu-se a mistura a uma temperatura compreendida j entre 112° e 113° Celsius para produzir uma primeira amostra, aumentou-se o tempo de permanência e aqueceu-se a uma tempera / tura entre 114° e 115° Celsius para produzir uma segunda amos. j tra de produto. 0 aquecimento efectuou-se a 80-90 psi ; (80x6,8x10 -90x6,8xL0^JRa) em ambos os casos. Depois estes proC.·- dutos passaram através do permutador de calor de lâmina 3impies onde arrefeceram para uma temperatura próxima de 80° Cel ? sius fcs

.....

Ép¹

M e engarrafaram-se imediatamente

Os produtos preparados deste modo são em ambos os soa produtos de tipo maionese” possuindo a desejada característ ica semelhante a uma emulsão e um sabor agradável.

......

exemplo ilustra um aspecto da presente invenção em que tXo se utiliza a hidrólise da lactose. A relativamente baixa concentração do concentrado proteico de soro de leite contido & na mistura global foi tal que a concentração de lactose não originou a formação de cristais de lactose indesejáveis no pro. duto final.

» amplo 4 ' Li _:

A tabela 4, a seguir apresentada, representa uma com +

- paração dos teores de gordura, proteínas, hidratos de carbono, colesterol e calorias de diversos condimentos alimentares co. merciais com dois produtos baseados em soro de leite industrial, f semelhantes à maionese que foram produzidos de acordo com a prática da presente invenção e, mais particularmente, foram pro_

uzidos per um processo idêntico ao indicado no exemplo 3. 0 segundo dps dois produtos representativos da presente invenção variante “livre de açúcar”, em que se omitiu o açúcar e ãrope de cereais com alto teor de frutose na formulação do

Ϊ,· .. - .,1111, . ,1 H, , .1 I A,,. Λ produto. lst<

JLopCLTu 8M0

Έ açúcares foram substituídos pelo edulcorante numa quantidade suficiente para compensar a perra, Também se podem utilizar outros edulcorantes »j?em particular outros edulcorantes proteicos, em com os macrocolóides da presente invenção.

s * ΐ

V i

.......

Tabela 4

Composição (%)
Hidratos	Colesterol	Calorias
de carbono	(mg/100 g)	(Kcal/lOOg)
2.7	71.4	716.8
23.9	53.3	389.7
5.3	52.0	312.0
15.0	31.4	181.0
22.4	0	162.5
11.6	0	120.8

do tipo NUTELLA ; ί·ι»

A presente invenção também proporoiona produtos mais

espessos, por exemplo produtos para barrar sanduíches tais como 2··%·.; gft i fflUT gu_e & produto doce para barrar sanduíches, com-sabor a chocolate de avelãs. Produziu-se um produto idêntico ao NUTELLA®^ possuindo o mesmo sabor a nozes e com uma ; oaracterística que proporciona camadas macias, tendo a base prgj. teica sido adequadamente aromatizada e adoçada com o edulcoranJ ASPAREjMO™.

ewpIo 5 líí

Preparou-se uma porção de 100 quilogramas de um pro.......

ato idêntico a maionese com base em soro de leite industrial, reparado de acordo com a prática da presente invenção, mistuindo o 8 ingredientes seguintes:

' Ί* í!

Hl c

-iií:

Tabela 5 ra^o proteico de soro de leite da témeira áéláa de qualidade alimentar

Siliina' (percentagem em peso)

28,7 cidra

Vil

4í

29,7

8,4

8,6

6,9

3,0

6,4 .Mbàrop· da cereais com alto teor de fruto se

F J {fiX

de cebolas

5,5

Ι,θ

0,8 nca

0,013

0,013

0,15

Seleccionou-se o pH da mistura ácida de qualidade alimentar de modo a que o fosse 4 à temperatura de 20° pH da mistura total

Celsius.

uma densidade relacom pormenor. Fixou-se em mistura resultante apresentou na de 1,199. Eliminou-se o ar da mistura e fez-se ir peío dispositivo de tratamento de fluidos ilustrado na •a 1 í anteriormente descrito rpm aívelocidade de rotação do rotor do dispositivo de tra ito e <ez-se a alimentação da câmara de tratamento com a 'azão de 530 gramas por minuto. Elevou-se a tempera-

£

Λ da mistura para cerca de 116° Celsius (a uma pressão en80 e 90 psi) e arrefeceu-se 0 produto resultante, despre.3 , surizou-se e depois recolheu-se conforme saiu do dispositivo : de tratamento

As fotomicrografias apresentadas nas figuras 3 a de iverM|-se por microscopia de varrimento electrónico.

A figura 3a é uma fotomicrografia que representa ra diluída e dispersa deste produto com uma ampliação

A figura 3b é uma fotomicrografia de uma porção do apresentado na figura 3a, com uma ampliação de 5.000 x

.. 9 representa uma partícula macrocolóide particularmente grande £ em conjunto com partículas predominantes com as dimensões preferidas dé acordo com a presente invenção.

ji:·

4. ^l'.

r · uma |As figuras 4a, 4b, 5a icrogrifias de macrocoióides '3 easem utilizado condições de nas fieurfl t' <^a

Γ· e 5b são pares idênticos de fo. da presente invenção, embora se tratamento ligeiramente diferejgL utilizadas nas figuras 4a e 4b e .1-

s 5a e 5b.

As figuras 3, 4 e 5 e (b)^:trespeetivamente, em na série (b) se mostra na série (a) com uma ampliação inferior, groifeo modo representada no centro da série (a).

f

Γ/ .©WOfe r ^{f s} í

i:· Ml-í representam pares de fotografias que a partícula grande apresentaí llilli.

Tara efeitos de comparação faz-se agora referência

Estas fotomicrografias repreamostra típica de soro de leite ALATAL^SlO. Este ma figuras 6a e 6b dos desenhos.

atam fiai proteico é um produto disponível comercialmente idênti-

ste cerca de 28 micron descrito por J.L. Short em

, e os macrocolóides

V. . ! ' 1;

Ιοί*

Jouraal of Dairy Science and Technology, 15,p. ,s proteínas de soro de leite ALATAlB 810 preparamprecipitando a quente as proteínas Lmentaâdo o coágulo floculado assim de soro de leite puras, formado e lavando, fil . 0 produto trando, secando e triturando o produto resultante eetá descrito na literatura distribuída pela New Zealand Milk

Itoducts,;inc como sendo um produto insolúvel na água e no ál; . .... . ®

Coei e possuindo excelente dispersibilidade, baixa funcionalidade, absorção pela água entre moderada e baixa e caracteríscas abrttsivas suaves. A mesma literatura deste produto indi que 99^6 desta proteína de soro de leite passa através de um

Γ crivo de malha 40.

.....·

Bspresenta-se uma amostra típica de proteína de soro # ' iBi de leite ALATAL 812 nas fotomicrografias apresentadas nas fi·. · guras 7a * 7b com uma ampliação de 40x e de 400x, respectiiramente. Istes produtos utilizam-se geralmente como aditivos para os grãos de cereais, tais como as farinhas de cereal, por exemplo farinha de trigo ou de arroz descascado. Também se uti lizam come suplementos proteicos em alimentos dietéticos e em ' Íffi alimentos para crianças.

·. taílíis-fe í|S3k1’>_: ...

. figuras 3», 4a ou 5a permite

.................

|Μβϊ7 777 -7 7.7 7 Λ . .. .

Uma comparação visual das figuras 6b ou 7b com as .i.luin· ! uma avaliação qualitativa das diferenças entre as distribuições das dimensões das partículas de produtos proteicos de soro de leite presentemente disponíveis proteicos de soro de leite da ' ' f k no comércio presente Invenção. A comparação qualitativa é possível através análise de distribuição das di, de programas para computador de mensões das partículas. Seguidamente faz-se a discussão do equi. Ι|11-ζ·<17:1| píl. ·/!

. :» IW ' ' blf l- 1 = - 7 - !|

1-A. 1 ... .

B pamento e da metodologia relevante.

yv~

Utilizando um equipamento de ultrassons faz-se a dis pefsão adicional de uma suspensão ou dispersão aquosa de uma amostra diluída, misturada mecânicamente. Depois, aplica-se um fe·- pequeno volume da suspensão bem dispersa à superfície de uma Γ lâmina para microscópio óptico e estabelece-se uma mancha por . um processo análogo ao utilizado nas preparações clínicas de H'”¹ ' sangue, de modo a revestir uma porção significativa da lâmina feÃ- com uma jjelícula fina uniformemente distribuída. Depois coloH'.’ ca-se a lâmina num fotomicroscópio (Zeiss) e selecciona-se alea :dâàpo de observação. Seguidamente projecta-se a imagem desse campo num tubo de video de uma câmara de video ΒΑφΕ®* Modelo NC 67M fornecida pela Dage MTI Inc., Michigan City, Indiana. Ajusta-se os controlos da câmara para se conseguir um contraste máximo num monitor de video e depois faz-se

,.a digltalização da imagem electrónica detectada pela câmara uti lizando ©programa para computador DAPPLE SYSTEMS IMAGE PLUS DATA AÇQUi|SITIOIi®® (disponível na Dapple Systems Inc., Califór nia) e um computador APPLE II E Constitui-se normalmente uma amostragem estatisticamente yálida a partir dos dados após

Jtfe 1 Ú -f·· '/ /fw' ' jfe ..observação de 200 ou mais partículas.

|ϊ^!5.!Λβ:Ί.·ι..ί:ί·:ι·

Os dados acumulados representam a área em micras quãdfadas de cada partícula que se observou. Depois tratam-se esÊT- tea dados matematicamente para se obter medidas de diâmetro L equivalente e de volume equivalente. Estas transformações matemáticas efectuam-se convenientemente com um computador utilizan t ’ do o programa DAPPLE SYSTEMS IMAGE PLUS STATISTICAL ANALYSIS™.

‘j'·'·' - J¹

W j « r £:· Seguidamente pode calcular-se um modelo de distribuição utiliK:

ÉET¹ fe-

S?TMj si JgJ‘A Í fet* ¹

SsíJ-

0.

escala logarítmica para uma linha comum no sentido histogramas semi-logarítmicos da distribuição das das partículas da amostra original quer para as ções de diâmetro equivalente quer para as transfor volume equivalente referidas antes. A linha comum e ser de escala linear, opção esta que é útil em cir em que a variação absoluta entre as partículas meio res 4 relativamente pequena.

A figura 8a representa um histograma semi-logaritmitra as distribuições das dimensões das partículas com ransformações de volume aquivalente obtidas de acordo edimento anterior para as proteínas de soro de leite

A figura 8b representa um histograma rigorosamente que móstra a distribuição das dimensões das partío macrocolúide da presente invenção (a amostra é a )i fotografada para as figuras 3a e 3b). As figuras porciOnam uma comparação idêntica dos mesmos dois riais f com base no diâmetro equivalente.

,As tabelas 6 e 7 que se seguem proporcionam uma opor para comparar as propriedades estatísticas dos materiais proteicos de soro de leite, com base nos .valentes e nos seus diâmetros equivalentes, mesmos seus respecti

TABELA 6

ist&sas baseadas nas distribuições das dimensões das Itoleíe, obtidas a partir das transformações de diâmetro

Macrocolóides da

237 fig. 3a da pop,

Lasenamento atribuição

n)

0,658091784

0,11824347

0,343865483

0,344593241

1,47936609 micra de

5,59179915

0,202689664

2,19398493 micra micra

TABELA 7

3,72706446 micra

52,3957137

7,23848836

7,25289333

4,67235898

25,580251

0,202689664 micra

50,0366589 micra icas baseadas nas distribuições das dimensões das partíbtidas a partir das transformações de volume equivalente)

Macrocolóides da fig 3» Proteínas de soro de}|

237 252 viurlâDcla deevio pedi

_.....:.f

0,305997371 Hora cútóce)l?83,39828

0,385952825

0,621251016

54503713,7

7382,66305 oefi de armazenamento A,95179105

Φοβ1β^(distribuição de 53,8675672

6,78055025

51,6650783

4,43502395 (micra cúbica)4,43502395

5,62473522 66721,5414 'aram-se 30 Kg de um produto semelhante a maionese,de acnrd eesente invenção utilizando uma misturadora para misturai primeiro OS ingredientes indicados na tabela 8 seguinte.

TABELA 8

Concentrado proteico de soro do leite ua da torneira stura áoida de qualidade alimentar branco igre de cidra .-Mi '

e -cereais com elevado

28,7 ($> em pesa)

2y,73

8,4

8,6

6,9

3,0

6,4

5,5 teor de frutose í!:

1,8

0,8

0,15

0,013

0,013 da mistura ácida a 20° Celsius. A a que de modo mistura apreeen puTé de cebolas piBWlta b alto em p ff ÍV.Í&4· . - ¹ -if

J3elecoionou-se o pH pH da mistura total seja de 4 li·:: SlPIw·tôttuma densidade relativa de aproximadamente 1,18.

I Depois tratou-se a mistura fazendo-se passar aves do equipamento para tratamento de fluidos antedesdrito e elevou-se a temperatura da mistura para pçttoa de 115° Oelsius em condições de corte elevadas a uma pres —-—j 80 e 90 psi (8Ox6,8xlO³ e 90x6,δχΙΟ^Ρβ).

uma úmi

Γ'

Preparou-se uma amostra do produto resultante para se quantitativa das dimensões das partículas, de acordo á metodologia explicada no exemplo 5.

As figuras 10a e 10b representam histogramas (que pos

B linhas de base de escala linear) representando distribui* d» partículas com base no diâmetro equivalente e com base »·Β ,k l

lÉi no volume equivalente, respeotivamente, da amostra anteriormente referida. Verificou-se que o produto associado a esta distribuição de dimensões de partículas era especialmente ma•16, cremoso e espesso.

,nr <i_ sj______ .... ^ _ ____.1./___-í _ ._______ ____£ _ -i_____i____ ;__________ ►

A'(í' : ~ l 4

Apresentam-se seguidamente mais exemplos dos aspeopreferidos da presente invenção. 0 exemplo 7 refere-se ao .método preferido para a produção de material macrocolóide de >rdo com a presente invenção, a partir de substâncias extraí de material macrocolóide a partir da albumina de soro de .o» 0 exemplo 9 descreve a produção de material macrocoíói tft· do soro de leite industrial. 0 exemplo 8 descreve a produ f

tá® í

partir da albumina da clara do ovo, ao passo que o exem0 descreve a utilização de proteína de soja para preparar e haorooolóides de acordo oom a presente invenção.

g <

«MH» ; I jRfectuou-se um procedimento de extracção para a eli S ção da gordura e do colesterol a partir de uma fonte de pro

JffRx sinas de concentrado proteico de soro de leite (C.P.S.), antes de desnaturação. Mais especificamente, carre-.se um. reactor oom 181 quilogramas de etanol absoluto flot

16460K, 16995x, Aaper Alcohol & Chemical Oo., Shelbyville, feirou-se água (8,58 kg) e uma solução de áci oítrioo a 10$ (954 gramas, Miles, Elkhart, IN) e agitou*-se a •dJMinte -cerca de 2 minutos. Seguidamente'mediu-se o pH para confirmar que tinha um valor de 5,0^0,5.

Depois adicionou-se ao reactor 140 libras (63,5 kg) . concentrado proteico de soro de leite WPC-50 (lote 6302-2 W*ldgate_r Litchfield, Ml) e selou-se o reactor. Seguidamente >X-- x| Λ

.............iSif X- x:x í

fS

Sk.

de uma polegada (cerca de 2,5 cm)

ÍWí-A-s E» í l > j|is>

* '1 ! _<

I *

Ííi

X j * ¢:

h introduziu-se vapor no reactor e manteve-se a sua temperatura a 4O°-42°® durante quatro horas. Eliminou-se a mistura protei oá do reactor e filtrou-se através de um filtro de correia epntínua até que a espessura da massa atingisse uma espessura o r ^λ·), £ massa recolhida pesava

L16 kg. Carregou-se o reactor com 127 kg de etanol a 95% e adi Lonou-se ao reactor a massa húmida para formar uma pasta que •i. íúrante 20 minutos. Seguidamente eliminou-se a massaj lTtrou-se como anteriormente e adicinou-se novamente ao reac tor 0 produto recolhido carregado com 127 kg de etanol a 95%· íWh;·· ....... « oeu-se a massa durante 20 do ouidadó para se eliminar luto hpínido pesava 104,5 Í~epois colocou-se dade uniforme de eguidamente te a uma temperatua minutos e depois filtrou-se toman tanto líquido quanto possível. 0

S,

I*

815^ r

í>Í.J “

BI.

Kg· a massa húmida em tabuleiros com uma polegada (cerca de 2,5 cm) ou secou-se o material no vácuo durante 12 de 45° + l^C, para se obter 51,5 Kg de rendimento de 80,9%· Calculando-se que de material se perderam no secador, a

P* *

material de CPS com um iproximadamente 3,5 Kg parcentagém de produtos voláteis na massa húmida inicial foi saloulada em ¢£4%.

_f0 material resultante apresentou uma ooncentração pro Hloa de $6,91% e uma solubilidade de 93% medida de acordo com ira a determinação da solubilidade descrito antes.Deou-se a proteína para preparar uma formulação que ecitina (lecigran I, Riceland, Little Rock, AR), drioo de qualidade alimentar a 37% (J.T. Baker, Rhil , Kelco, San Diego, CA) e lipsburg, RJ), xantano (Keltrol T mgUB·

r

K . Xeido clorídrico h Xantano

5TABELA 9

Formulação proteica de soro do leite

Σ'.,·.....í&l

34.500

0,932

1,590

0,186

690,00

18,64

31,80

3,72

62,792

100,000

1255,00

2000,00 í

I ^TAdicionaram-se os componentes da formulação apresen9 anterior a um misturador de eleváda força de

e.a um equipamento para eliminação do ar (Kady Mill, Soar JbQTDugh, lfE) pela ordem seguinte: água, ácido clorídrico, leciti * i.

súáfíBÈ-ií fe· >ív »’ do leite. Eliminou· o ar da mistura antes de se introduzir no aparelho da figtt· '1 i sá 11, tomando-se cuidado para minimizar a conversão de energia no e concentrado proteico de soro ^:ί^! · Λ ' ' doa em calor.

Depois encheu-se o recipiente de tratamento com a mis tara prívia que possuía um pH de 4,15, selou-se e estabeleceuj- una temperatura d. 100°C no invólucro do recipiente. 0 pro- ;

|||i^llo|iu^:Uma -temperatura de 122°C em 4,3 minutos, após o Moveu o fluido de aquecimento por meio de um fluxo de •-f- ri·^:-ΐ|ί . ;

a fria que arrefeceu o produto para 40°C ao fim de 2 minutos.

SamsMte faz-se a avaliação das características organolépti loas do produto obtido pelo processo anterior. Este w wue se pode observar com uma ampliação de 1.000X na fi apresentou uma consistência macia e cremosa, com 64$

Λ

-97da proteína convertida em partículas macrocolóides, apresentando 0% das partículas produzidas.dimensões que excedessem 3 micra. As partículas esféricas possuíam um diâmetro médio (D_y) ponderado em volume, de 0,99 micron, um diâmetro para as dimensões das partículas médias (D_n) de 0,78 micron e um diâmetro máximo ^de !»50 micra.

Exemplo 8 >

Neste exemplo utilizou-se albumina de soro bovino (ASB) para produzir um produto macrocolóide proteico de acordo com a presente invenção. A albumina de soro de bovino identificada como Bovine Albu^in, Fraction V obteve-se na U.S. Biochemical Corp. (Cleveland, OH). Este material era constituído por um pó liofilizado com um teor proteico de 97% e com uma solubilidade de 99% medida de acordo com o método para a determinação da. solubilidade descrito antes. Outros in. gredientes da formulação foram a lecitina (Lecigran F”, Eicep land, Little Bock, AB), ácido clorídrico de qualidade alimentar a 37% (J.T. Baker. Fhillispsbury, NJ), xantano(’’Keltrol T”, Kelco, San Diego, CA), lactose (mono-hidrato de alfa-lacto se, Sigma S. Louis. MO) e água.

Tabela 10

Formulação de Albumina de 3o ro de Bovino

Ingredientes	Ίύ	F. (g)
ASB	13,080	121,64
Lecitina	2, 100	19,53
Ácido clorídrico	0,770	7,16
Xantano	0, 200	1,86
Lactose	7,560	70,31
Água	76,290	709,50
	100,000	930,00

A formulação apresentada na anterior tabela 10 preparou-se num misturador de elevada força de corte e num desga seifiçador (Kady Mill, Scarborough, TIS) tendo a goma de xanta no sido hidratada previamente. Pela ordem que se segue adicio. nou-se ao misturador água, ácido clorídrico, lecitina, xantano, lactose e ASB e eliminou-se o ar da mistura antes de se introduzir no aparelho da figura 11, Bncheu-se o recipiente de tratamento com a mistura prévia que possuia um pH de 4,19, selou-se e ligou-se o registo de temperatura. Accionou-se o motor e ajustou-se a velocidade da lâmina para 5.080 rpm, Decor ridos alguns segundos, fez-se circular o fluido de aquecimento, a uma temperatura de 80 C, no invólucro do recipiente.

produto atingiu uma temperatura de 125° 0 em 4,8 minutos e decorrido este tempo eliminou-se o fluido de aqueci, mento com an fluxo de água fria. Arrefeceu-se o produto para

-99/

40° 0 em 2 minutos. A taxa de corte deste processador reflecte -se na diferença de 45° 0 entre a temperatura do produto e a temperatura do fluido de aquecimento. Este calor adicional de. rivou da conversão de energia mecânica em calor na proporção de aproximadamente 38o j/seg.

Depois fez-se a avaliação das características organolépticas e físicas do produto obtido pelo processo anterior. 0 produto apresentou uma consistência espessa semelhante ao material macrocolóide produzido a partir do concentrado protei co de soro de leite e una textura cremosa altamente lubrifican te, 71% da proteína converteu-se em partículas macrocoióides. As partículas apresentaram-se predominantemente na forma esferoide embora persistissem algumas partículas fibrosas e seme lhantes a estiletês, conforme se pode observar na figura

14.

Estes estiletes e fibras possuiam dimensões superiores a número total f 1 · edro ponderado em volume (D )

V de 1,03 (B_n) de

0,56 micron e um diâmetro máximo (D ) de 1,75 micraExemplo

Neste ezemnlo utilizou-se albumina da clara do ovo para produzir um produto macrocolóide proteico de -acordo coma claras de ovo sec ovos frescos constituído por una combinação de claras de ovo frescas e por p,

^:ί mae a concentração proteica era inferior a 10%. Devido prévia a partir de ovos frescos adquiridos localmente. Deter’ utiflou-se que estas claras de ovo possuíam proteínas solúveis ÍÉKfSifh a 99>, i

A concentração proteica inicial, o tratamento das claras de ifcos apenas pode originar massas filamentosas de pro•ico desnaturado. As claras de ovos secas por as persão ob|iveram-se na Henningsen Foods (Wh.ite Plains, NY) (claras dé ovo sólidas de tipo B-110) com um mínimo proteico Óe 80%. A solubilidade da proteína do pó de claras de ovo seéas por appersão era apenas de 83% e o tratamento deste material isolado pode originar um número inaceitável de partículas •obredimensionadas. No sentido de se evitarem as limitações

na utilização de cada um dos materiais isoladamente, combinaraa-se as claras de ovo secas por aspersão e as claras frescaç para se obter uma fonte proteica de albumina de ovo adequa .da para a.prática da presente invenção.

A obtidos nas quantidades lecitina, xantano, ácido clorídrico e lactose foram fontes indicadas no exemplo 7 e utilizaram-se nas apresentadas na seguinte tabela 11.

Tabela 11 ; f.

7Í

Formulação de Albumina de Olaras de Ovos

Ingredientes .

1------------------------Z-------?· ( g )

Γ deras de Ove	>s Frescos	70,21	1168,92
I Olaras de Ove	>s Secas por aspersão	13,44	223,72
ϊ 1		2,97	49,54
		0,30	4,95
Ohe eio^ídj ||||||j|to:ae7\ -|	*ico	2,37	39,43
	10,n	178,35
IlAh/f i1 : 7Í tes /u··· L íj		ΙΟ^,Οβί	1664,91

-101f&/. < .. '.' . ' u ;

M.'1 ' ·

Ο- ' ' - ''

3,γ *i ||-j ·'1 , As claras de ovos brescos, a lecitina, o xantano, a

L lactose, ás claras de ovos secas por aspersão e o ácido clorí drico adicionaram-se nesta sequência e nas quantidades especi Km ni tabela 11 a um misturador de elevadas forças de cor

F te, onde se misturaram e onde se desgaseifiçaram. IntroduziuΒΐΙ^-ίγΓ'^1:: gp —se a mistura previa resultante, que apresentava um pH de 3,6 Ir no aparelho de tratamento da figura 11. 0 tratamento efectuou3f' 3 íf

-se com ia banho à temperatura de 80° C e manteve-se durante

4,33 minutos com a velocidade da lâmina ajustada para 5.08o rpm. A temperatura máxima do produto foi de 125° C.

I · :· ! ¹ Ί· '

L 0 produto obtido pelo processo anterior apresentou& -se espesso e cremoso. A proteína foi convertida com um rendi

Íhi.3 ' ,V.:· m itii mento de 88,9# em partículas macrocolóides que apresentaram na. tendência pronunciada para se agregarem livremente. A aná _t lise da dimensão das partículas demonstrou que estas se situa vam no intervalo de dimensões desejado, com um valor D_y = l,22 miorS- e com 4$ das partículas acima de 2 micra . Todas as partículas eram essencialmente de forma esferoide, conforme se pode observar na figura 4.

•WaMáM.ma.o 11 iV i.....

ϊρ' s·.» b;

V* _i«

Neste exemplo utilizou-se proteína de soja para pro um produto proteico macrocoióide de acordo com a presen ‘ te invenção. A proteína de soja obteve-se na Ralston Purina

3,\·3' γ:

(38 1631-32-1, S. Louis, MO) a qual possuia um teor proteico solubilidade de 81$, medida de acordo com o má, todo referido antes. A lecitina, o xantano, o ácido clorídrico I e a lactose foram obtidos nas fontes indicadas no exemplo 7 e , utilisarae-se nas quantidades indicadas na seguinte tabela 12.

XOZ* ú'·.·

Tabela 12

Formulação de Proteína de Soja

Ingredientes	$	p. (g)
Proteína de soja	22,036	99,16
Lecitina	3,000	13,50
Xantano	0,100	0,45
ácido clorídrico	2,196	9,88
lactose	10,800	48,60
água	61,868	278,41
	100,000	450,00

íli

Preparou-se a mistura adicionando água, ácido olorí. drico,lecitina, xantano, lactose e proteína de soja nesta sequência a um misturador de elevadas forças de corte onde se fez a mistura e se desgaseificou. A mistura prévia resultante possuia um pH de 3,74 e introduziu-se no aparelho de tratamenJ':.

to da figura 1. A temperatura do banho manteve-se a 110° C.

Ã. Prolongou-se o aquecimento durante 4,30 minutos com a velocida de ajustada para 5.080 rpm. A temperatura máxima atingida pelo produto foi de 119° C.

produto desenvolveu uma cor acastanhada clara enquanto se cozinhava e apresentou-se macio, cremoso e espesso, apresentando um sabor a feijão característico dos produtos de soja· 71$ da proteína converteu-se em partículas macrocolóides. A análise das dimensães das partículas demonstrou que estas se

I;· situavam no intervalo de dimensões desejado, com um D_y de 1,46 micra_;j e um D_max de 2,5 micra . As partículas apresentaram~8· eseencialmente na forma esferóide conforme se pode observar na figura 15.

Admite-se que os exemplos ilustrativos anteriores proporcionam uma demonstração ampla da natureza genérica das έ descobertas que constituem a presente invenção. Num dos seus ►Ç aspectos mais amplos, a invenção consiste na descoberta de que qualquer fonte proteica animal ou vegetal pode ser utilizada para se obter partículas proteicas macrocolóides dispersíveis em água, as quais, na forma hidratada, possuem a caracte. rística organoléptica essencialmente macia (isto é, não pulverulenta, gredosa ou arenosa) de uma emulsão óleo/água. Sn geral, os produtos macrocolóides hidratados da presente invenção possuesk viscosidades relativamente elevadas (da ordem dos 25.000 cpe), são não dilatáveis e possuem a lubricidade (isto é, aueência de adesividade) das emulsões de gordura. Tais produtos são visivelmente úteis como substituintes parciais ou totais u? .

das gorduras e materiais idênticos a gordura numa ampla variedade de alimento-a em que as gorduras estejam normalmente presentes em quantidades suficientes para proporcionar uma contri, buição organoléptica.

Os produtos proteicos da presente invenção preparam-se muito facilmente através do tratamento de desnaturação con trolada de proteínas essencialmente não desnaturadas, para pro porcionar uma população relativamente homogénea nas suas dimen eães e forma de partículas proteicas hidratadas em que a distribuição das dimensões das partículas é eficaz para conferir f

as soluções ide material inicial deverão ser formuladas a partir ιχφηρίο, materiais de uma fonte' proteica seca, em que stica organoléptica essencialmente macia normalmen te proporcionada apenas pelas emulsões de gordura do tipo íl.o .Conforme se demonstrou no exemplo ilustrativo, o tra taaento do desnaturação controlada necessário para gerar as de. sejadas populações de partículas proteicas consegue-se mais fa eilmente por aplicação simultânea de calor e de elevadas forças de corte às soluções de proteínas. No sentido de se conse.. .guirem. os (benefícios óptimos da presente invenção, proteicas de^por a mais do que 80$ da proteína seca seja solúvel em água ou diluí da em solUções salinas. Especificando de outro modo, a utiliza çãô de substâncias iniciais constituídos por quantidades subs tanciais de proteínas insolúveis ou que proporcionem quaisquer : nuentldad.e substanciais de materiais proteicos em partículas diminutas^ insolúveis, é improvável que proporcione os produtos desejados uma vez que a aplicação de calor e de elevadas forças de corte é normalmente ineficaz para reduzir as dimen.sffes das partículas de material sobredimensionado durante o tratamento. Quando se pretender utilizar preparações proteicas 'contendo ^ateriais sobredimensionados que não sejam reduzidos durante o tratamento, considera-se contemplado pela presente invenção o tratamento prévio das preparações, segundo processoe de redução de dimensões bem conhecidos, eficazes para re ' duzir as partículas existentes para di-nensões do domínio desejado antes de se efectuar o tratamento controlado por calor/for te. Um exemplo de tal tratamento prévio consiste no

Γ......

duzir ' X^:'^; ças de co

tratamento da preparação num moinho de atrito, tal como se uti-

í!

liza normalmente no campo da preparação de tintas e de pigmenΊ·:

A complexidade química das proteínas, o carácter an»C fotérioo das proteínas em solução e a heterogeneidade geral dos 'materiais;das fontes proteicas mais naturais determinam, em con junto, que o processo de desnaturação controlada da presente invenção tome em consideração o pH das soluções aquecidas e submetidas a elevadas forças de corte, Actualmente, conseguem-80 resultados óptimos efectuando a desnaturação a quente para qualquer valor de pH inferior ao ponto médio da curva isoeléctri ca das proteínas em solução, tomando-se os cuidados necessários para se evitarem valores de pH tão baixos que originei a degradação hidrolítica das proteínas. Consistente com estas considerações, muitas soluções proteicas exigirão ajustamentos de pH (com qualquer ácido de qualidade alimentar adequado) antes da desnaturação.

A capacidade para gerar as desejadas populações de ||^!Í6 partícula» proteicas essencialmente homogéneas nas suas formas ........' l¹!! · .

t e dimensões pode ser, em muitos casos, afectada favorável oudea favoravelmente pela presença ou ausência de componentes solúveis .,,ηΐο proteicos nas soluções submetidas a desnaturação. Entre os componentes deste tipo mais significativos consideram-se os • · •fintes <|e bloqueio de agregados” descritos antes. Apesar de termo ser habilmente descritivo de uma das funções potenciais sempenhada ;por estes compostos (isto é, a prevenção da forma s de agregado de moléculas proteicas com dimensões superiores i tais como aumen ¹ Aíl lubricidade global dos produtos macrocoloides. Significaí

L ílili desejadas), estes desempenham outras funções tar a

H¹-ei ;;'··, ·

ÍHj^; tú'¹

ÍAjÉsí ^i:

'ϊϊ

tivamente, estes compostos também podem aumentar a amplitude ϊ^,: la conversão de proteínas em partículas ínfimas, mais provavelmente através dp efeitos baseados na carga ou na formula

........“ ;Io dos complexos proteicos. A lueento d» fomaçao de eoágulo ^: ** partículas resulta na formação alo .

.e dimensões desejado.

combinação de efeitos para o e a prevenção da formação de das partículas proteicas no in

En estudos preliminares orienédbs no sentido de se determinar mais precisamente os efeitos dos agentes de bloqueio de agregados verificou-se que ao . adicionar*se, à temperatura ambiente, soluções proteicas acificadas substahcialmente puras a agentes de bloqueio de agre dratados, aparecia um coágulo que se podia dissolver í o pH no sentido da neutralidade. 0 coágulo apresen ^!

1· de de preΓη.

lument uma diversidade de formas macroscópicas incluindo um gel acto único, uma abundância de fibras variando entre a refUJ-Λ |U.

► microscópica e/ou globular pequena e partículas desagreLdas. A configuração do coágulo pode utilizar-se para orienur a escolha da concentração dos aditivos e a sua ordem lição ·

A selecção de um ou vários agentes de bloqueio tregados para incorporação em soluções proteicas que se tildam tratar por desnaturação controlada a quente, de acordo tá a preaente invenção, pode basear-se adequadamente na veri

Ção dos efeitos de formação de coágulo à temperatura ambien te, conforme referido antes. A formação de um coágulo globular de ou‘de um gel compacto ao misturar-se uma solução proteica acidificada oom o agente de bloqueio de agregados, consgeralmente um prognóstico das fracas expectativas de i’··

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obtenção de uma dispersão de partículas no intervalo de dimen sSes desejadas. De modo semelhante, a formação de um coágulo

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fibroso constitui prognostico de produtos de desnaturação que possuem um número substancial de partículas proteicas não esféricas e filamentosas, salvo quando se efectuam passos positivos para se dispersar o coágulo antes de se aplicar o calor e as elevadas forças de corte. A formação de partículas de coá . guio desagragadas, globulares e pequenas à temperatura ambienta é conssquentemente prognóstico geral da possibilidade de se efectuar o tratamento de desnaturação para proporcionar o produto macrocolóide desejado .

Outros componentes da solução que podem desempenhar ~^:·· si» .

fupç?C significativa no processo da presente invenção são ;os poli-hidroxi de ocorrência natural, tais como os ares mono-·® di- sacaridos, especialmente a lactose. Torna .te a rado ob compost

-se evidei de conceni dem lor ' tos da presente invenção.

\ concentrações de lactose i3|pirtibilidade de se utilizar a desnaturação controlada a quente para a produção de produtos em grande escala, descobriu-se que o tratamento prévio por pu rificação cromatográfica de concentrados proteicos de soro de le,ite part. se eliminar essencialmente toda a lactose, não afectaram a preparação de produtos úteis. Por outro lado, contudo a adição de lactose às soluções proteicas de soro de leite livres de lactose melhora efectivamente a eficiência da pro '.V'V TV··' |,i em ilustrativos que as leite que contenham submetem facilmente soluções na orao capartir dos exemplos proteico de soro de peso de lactose, se 'orças de corte elevadas para proporcionar os

Nos estudos preliminares dos produefeitos

..

dução, e^pecialmente quando se utilizam agentes de bloqueio de agregados. Além disso, conforme indicado nos exemplos ilus * “ de corte cie alproteína de sopresende lactose às so.

a lactose serem invenção, tendo em consideração as descrições seus aspectos preferenciais. Bn consequência, laçadas lais limitações ao âmbito da presente reivindicações anexas.

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í 'i anteriores nos trativos .anteriores, a preparação de macro coió ides da ¢- \ te invento pelo tratamento com calor/forças £ bumina d» sorõ de bovino, albumina de ovos e g xp >'. .W

K.·’; ja, foi grandemente beneficiada com a adição :||||3!fsl/j|pesar de os açúcares redutores como £ , -9-8. aditi^ps aparentemente mais adequados, também se pode utiκΒίίΟΐϊ* efifeazmente como aditivos açúcares não redutores.

ITftyífti i - >' f _; Espera-se que os especialistas na matéria desenvolF vaa diversas modificações e variações na prática da presente SVÍ /

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-109-

Claims (26)

1. - Processo para a preparação de macrocolóides, proteinãceos, dispersíveis em água, caracterizado por se aquecerem proteínas coaguláveis e substancialmente solúveis não desnaturadas a temperaturas de desnaturação no seio de uma solução aquosa a um pH inferior ao ponto isoelectrico das referidas proteínas, sob condições de corte seleccionadas e durante um intervalo de tempo suficiente para impedir a formação de quaisquer quantidades substanciais de agregados proteináceos de partículas fundidas com diâmetros superiores a cerca de 2 micra ao mesmo tempo que se formam partículas macrocoloidais proteinãceas desnaturadas com diâmetros superiores a cerca de 0,1 micron.

2. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as proteínas serem escolhidas no grupo que consiste em

-lioalbumina de soro bovino, albumina de clara de ovo, proteína de soja e soro de leite.

3. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a proteína ser soro de leite doce.

4. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido pH ser cerca de 1 unidade de pH inferior ao ponto médio da curva isoelectrica da proteína.

5. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se efectuar a desnaturação a uma temperatura compreendida entre cerca de 80 e 120°C.

6. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a frequência de corte ser superior a cerca de 7.500 s \

7. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o tempo referido estar compreendido entre cerca de 10 e cerca de 120 segundos.

8. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se obter um macrocolõide dispersível em água, proteináceo que consiste em partículas substancialmente não agregadas de pro-111- teínas desnaturadas que têm, no estado seco, uma distribuição do diâmetro médio de partículas compreendida entre cerca de 0,1 mícron θ cerca de 2,0 micra, com menos do que cerca de 2 % do número total de partículas excedendo 3,0 micra no diâmetro, e em que a maioria das referidas partículas são geralmente esferóides quando vistas com uma ampliação de cerca de 800 vezes ao micros copio de luz padrão, tendo as partículas numa forma de estado hidratado do dito macrocolóide um carácter organolêptico semelhante a emulsão, substancialmente macio.

9. - Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a proteína ser derivada de uma proteína não desnaturada substancialmente solúvel.

10. - Processo de acordo com as reivindicações 8 e 9, ca- racterizado pelo facto de se hidratarem as referidas partículas.

11. - Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por se obter uma dispersão aquosa do macrocolóide.

12. - Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo facto de se obterem as referidas partículas de proteína desnaturada a partir de uma proteína não desnaturada que ê substancialmente solúvel.

13.-112-

13.- Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por as referidas partículas de proteína desnaturada serem obtidas a partir de uma proteína não desnaturada que é mais do que 90 % solúvel.

14. - Processo de acordo com a reivindicação 13, em que as

I referidas partículas são produzidas a partir de uma solução aquosa, caracterizado por a concentração de proteína estar compreendida entre cerca de 10 % e cerca de 20 %, e o pH ser inferior ao ponto médio da curva isoeléctrica da proteína.

15. - Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a solução aquosa ter um pH cerca de 1 unidade inferior ao ponto médio da curva isoeléctrica da proteína.

)

16. - Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a referida solução aquosa conter entre 0 e 100 % em peso de um açúcar por unidade em peso de proteína.

17. - Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o referido açúcar ser lactose.

18.- Processo de acordo com a reivindicação 15, em que as referidas partículas são produzidas a partir de uma solução aquosa, caracterizado por se utilizar entre cerca de 15 % e cerca de 18 %

-113- em peso de proteínas.

19.- Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a referida solução ser modificada pela adição de um ou mais agentes bloqueadores de agregados.

I ^r

20,- Processo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o referido agente bloqueador de agregados ser um agente bloqueador aniónico.

21. - Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por os referidos agentes bloqueadores de agregados aniõnicos serem escolhidos no grupo que consiste em xantano, ésteres de datem, lecitina, carragenano, alginato e esteroíl lactilato de cálcio.

22. - Processo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o referido agente bloqueador de agregados ser uma malto-dextrina.

23. - Processo para a preparação de um produto alimentar comestível contendo gorduras em concentrações suficientes para conferir uma contribuição organoléptica ao referido produto, caracterizado por se substituir pelo menos uma porção das referidas gorduras por um macrocolóide proteinãceo hidratado de acordo com

-114- a reivindicação 8.

24. - Dispositivo adequado para o processamento não-estatítico, uniforme de um substrato fluido, caracterizado por compreender:

um primeiro meio que inclui uma superfície cilíndrica côncava desobstruída e essencialmente lisa de raio constante;

um segundo meio que inclui uma superfície cilíndrica convexa desobstruída e essencialmente lisa com um raio constante que é menor do que o raio constante do referido primeiro meio, mas não em mais do que cerca de 2 mm;

sendo os referidos primeiro e segundo meios dispostos em relação mutuamente concêntrica de tal modo que se forme uma zona de tratamento anelar uniforme que consiste no intervalo formado entre os referidos primeiro e segundo meios, sendo a referida zona de tratamento disposta numa relação de transferência de calor com uma fonte de meio de transferência de calor; e, um terceiro meio para proporcionar um movimento de rotação relativo entre os referidos primeiro e segundo meios, em torno do eixo comum longitudinal de simetria correspondente.

25. - Processador do substrato fluido, caracterizado por compreender:

um tubo que inclui uma superfície exterior e uma superfície interior cilíndrica com um eixo lon

-115- gitudinal central;

meios na referida superfície exterior para transportar um meio de transferência de calor;

um rotor cilíndrico alongado que roda em torno do referido eixo, estando o referido rotor localizado dentro do referido tubo e orientado coaxialmente com a referida superfície interna pelo que se proporciona uma zona de tratamento que consiste num espaço anelar desobstruído substancialmente uniforme de não mais do que cerca de 2 mm entre o referido rotor e a referida superfície interna;

meios para rodar o referido rotor a elevada velocidade; e meios exteriores â referida zona de tratamento, adaptados para encherem a referida zona de tratamento com um substrato fluido a ser tratado e ém seguida manter a referida zona cheia enquan to se proporciona a passagem do referido fluido alimentar durante o seu processamento através da referida zona de tratamento.

26.- Processador de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por incluir meios para manter a referida zona a uma pres são suficientemente elevada em relação ã pressão atmosférica ambiente para evitar a formação de uma fase de vapor dentro da refe rida zona que poderia de outro modo resultar como consequência dc escape dos gases dos componentes contidos no referido substrato fluido ao serem tratados a temperaturas elevadas,