PT88097B - Metodo para impedir o crescimento de cristais de gelo em produtos alimentares congelados - Google Patents

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Description

presente invento relaciona-se com um método para impedir o crescimento de cristais de gelo em produtos alimentares congelados. Em particular, uma fibra vegetal parcialmente des1inhificada, uma hemicelulose B ou suas misturas, são adicionados aos produtos alimentares antes de congelação antes da congelação para impedir o crescimento de cristais de gelo no produto alimentar, depois de estar cor[ gelado. Adicionalmente, o presente invento relaciona-se com produtos alimentares que contêm os presentes inibidores do crescimento de cristais de gelo.
A tecnologia de congelação do produto alimentares, e em particular a tecnologia de congelação rápida, sofreu muitos avanços em anos recentes. Contudo, a indústria de produtos alimentares congelados tem vindo a ser prejudicada com um fenómeno causado pelo crescimento de cristais de gelo, presentes num produto alimentar congelado, em grandes grupos, resultantes o produto alimentar congelado, com uma textura granular ou arenosa. 0 crescimento dos cristais de gelo liberta água da formulação alimentar que pode severamente danificar a textura ou o modo de sentir pelo tato, da boca o produto alimentar.
crescimento de cristais de gelo em abundância ê um problema particularmente inoportuno em sis-3-
temas alimentares, onde existe um equilíbrio sensível entre a água e outros ingredientes no produto alimentar, como no sorvete gelado, leite gelado, e outras confecções geladas.
crescimento de cristais de gelo em abundância ao longo de um período de tempo, ê acelerado por submissão dos produtos alimentares gelados a ciclos de congelação/descongelação. No caso de sorvete gelado, a libertação de água de formulação do sorvete gelado na forma de grandes cristais, basicamente arruina o sorvete gelado e resulta numa textura granular tipo cartão. 0 crescimento dos cristais de gelo não está limitado à superfície exterior do produto alimentar gelado, mas ocorre na totalidade de formulação do produto alimentar gelado.
presente invento fornece um meio para melhorar a estabilidade dos produtos alimentares gelados através do impedimento do crescimento de cristais de gelo, devido a uma diminuição na dimensão média dos cristais de gelo e a uma diminuição na velocidade de crescimento dos cri sta is de gelo.
Sumario do Invento
Em resumo, de acordo com o prese£ te invento, a estabilidade dos produtos alimentares congelados é melhorada pela adição, a esses produtos congelados, de uma fibra vegetal parcialmente des1inhificada (PDPF), uma hemi celulose B ou suas misturas (colectivamente referidas a inibidores do crescimento de cristais de gelo), numa quantidade, eficaz para impedir o crescimento de cristais de gelo, num produto alimentar congelado. Os produtos alimentares comtemplados pelo presente Invento incluem confecções geladas, so£ vete gelado, leite gelado, sobremessa em barras, fruta em ba£
-4ras e sumo em barras.
As composições dos produtos alimentares congelados do presente invento têm estabilidade melhorada e estão menos predispostos a deteriorarem-se devido ao crescimento de cristais de gelo em abundância. Estas composições de produtos alimentares congelados contêm os ingredientes alimentares, em combinação com um inibidor de crescimento de cristais de gelo.
De particular interesse, na prática do presente invento, as confecções geladas, como o sor''vete gelado, são estabelizados pela adição à confecção gelada de uma quantidade de um ou mais inibidores de crescimento de cristais de gelo para impedir o crescimento de cristais.
As confecções geladas estão adequadas para serem armazenadas durante um longo período e podem ser sugeitos a ciclos de con gelação/descongelação, com menor variação de deterioração devido ao crescimento de cristais de gelo. Preferencialmente, hemicelulose B é empregue como o inibidor do crescimento de cristais de gelo e em particular a hemicelulose B extraída a partir do PDPF.
Descrição Detalhada do Invento
Os termos, quando aqui usados, fibras vegetais parcialmente des1inhificadas e PDPF referem-se a qualquer fibra vegetal que tenha vindo a ser deslinhifiçadas parcialmente. NormaImente,,desde cerca de 20 a 70 e preferencialmente cerca de 40 a 60 por cento de linginina devem ser removidas do substrato de fibra vegetal.
Quando aqui usado, o termo hemicelulose B refere-se à fracção de hemicelulose que precipita em etanol a partir de uma mistura de hemicelulose acidificada isolada, a partir do material vegetal por extracção com soluções alcàlinas.
Quando aqui usado, o termo impedimento do crescimento de cristais de gelo refere-se a um método onde os cristais de gelo formados, em produtos alimentares congelados, são impedidos de crescerem em cristais de maiores dimensões. Este termo não se refere a um método de prevenção de formação de cristais de gelo, mas antes unicameji ''te a um método de restrição na dimensão média dos cristais de gelo e das suas velocidades de crescimento.
Na prática do presente invento, um produto alimentar congelado ê formulado pela incorporação no produto alimentar congelado de uma fibra vegetal parcialmente des1inhificada (PDPF), uma hemicelulose B ou suas misturas, isto é, um inibidor do crescimento de cristais de gelo. 0 inibidor de crescimento de cristais de gelo é adicionado ao produto alimentar durante o processo de formação do produto alimentar, que é adequado para congelação. A mistura pode ser obtida por técnicas de mistura padrão bem conhecidas, como mistura por meios físicos ou por técnicas de mistura padrão húmida ou seca. Vantajosamente, os inibidores de crescimento de cristais de gelo são adicionados à fase aquosa ou ao componente do produto alimentar. A ordem de mistura e adição dos ingredientes não é crítica, para a prática do presente invenAs fibras vegetais parcialmente deslinhifiçadas (PDPF) podem ser quaisquer fibras vegetais nas quais cerca de 30 até cerca de 70, e preferencialmente cerca de 40 a 60, por cento de liginina é extractada ou removida. Preferencialmente, as fibras vegetais deslinhifiçadas
são produtos de conversão tratado com perôxido alcalino de substratos 1igno-celulosicos. Tratamentos com perôxido alcalino de substratos 1igno-celu1ósicos não lenhosos, são descr/ tos nas seguintes Patentes ou pedidos de Patentes N.A.; Patein te N.A. 4.649.113; N.S. 067809.803 datada de 12/16/85; e N.S. 06/912.296 datada de 9/29/86, todos eles são incorporados ne/ ta memória descritiva como referência. Adicionalmente, todas as descrições das Patentes referenciadas anteriormente estão disponíveis em National Technical Information Service, 5285 Port Royal Rd., Springfield, VA 22161.
A hemi-celulose B pode ser obtida 'a partir de qualquer vegetal 1igrocelulósico, de acordo com métodos de extracção conhecidos, como, por exemplo, o método de extracção descrito em Methode in Carbohydrate Chemistry,
Vol - 5: General Polysaccharides, 1965, Academic Press, pp. 144-145. Contudo, é preferível extrair a hemicelulose B a pa/ tir de vegetais 1ignoce1u1ósicos de acordo com os processos descritos em apêndices dos pedidos de Patente^registada na mesma data que esta memória descritiva e entitulada como Hemicelulose Extraction, que está incorporada nesta memória como referência.
PDPF e a hemicelulose B ê obtida a partir de qualquer substrato 1igro-celulósico, mas preferencia Imente substratos 1ignocelu1ósicos não lenhosos substratos adequados incluem paralelo de milho, forragem de milho, espigas de milho, farelo de trigo, bagaço de cana de açúcar, feno de alfafa, farelo de cevada, cascas de cevada, farelo de aveia, cascos de aveia, farelo de arroz, polpa de beterraba açucarada, polpa de citrinos, pele de citrinos, cascas de amen doin, peles de bananas, forragem de quiabo, forragem de fiejão de soja e relva de esparto. Substratos preferidos incluem, farelo de trigo, farelo de milho, forragem de milho, farelo de cevada, farelo de arroz e farelo de aveia.
-Ί Os presentes inibidores de crescimento dos cristais de gelo são adicionados aos produtos alimentares congelados em quantidades eficazes para impedir o crescimento de cristais de gelo no produto alimentar congelado. Normalmente, o inibidor do crescimento dos cristais de gelo adicionado está em quantidades desde cerca de 0,01 a cerca de 2 por cento do peso total do produto alimentar, vantajosamente em quantidades desde cerca de 0,05 a cerca de 1,0% do peso total e preferencialmente em quantidades desde cerca de 0,1 a cerca de 0,5% do peso total do produto alimentar congelado. Preferencialmente, PDPF é empregue em quantidades entre cerca de 0,15 a 0,75% do peso total do produto alimentar congelado e a hemicalulose B é empregue em quantidades entre cerca de 0,1 a 0,5% em peso total do produto alimentar congelado.
Os agentes inibidores de crescimento dos cristais de gelo são adicionados a qualquer produto alimentar congelado, que contenha água e especialmente aqueles produtos alimentares congelados que são sujeitos a experiência de ciclos de congelação/descongelação. Produtos alimentares congelados típicos incluem sorvetes, confecções geladas, gelados, sobremesa em barras, fruta em barras, pudim ou sumo em barras. Desde que os produtos alimentares sejam formulados com os presentes inibidores de crescimento de cristais de gelo, eles ficam menos predispostos a deteriorarem-se devido ao crescimento de cristais de gelo, em abundância.
O presente invento contempla o impedimento de crescimento de cristais de gelo em qualquer sistema de congelação incluindo produtos alimentares normais e produtos alimentares dietéticos, contendo adoçantes de alto potencial e/ou um baixo teor de gordura.Os adoçantes de alto potencial,que podem ser incorporados nos presentes produtos alimentares congelados incluem aspartamo, sais e complexos de aspartamo, açucares de aminoacilos,sacarina,sucra-8-
lose, alitano, ace-sulfano K, taumatino, esteveosoieto e semelhante. Produtos alimentares de baixo teor gordo contemplados pelo invento incluem produtos alimentares que contêm subs_ titutos gordos, como poli-éster de sacarose.
Quando o PDPF ê empregue como inj_ bidor do crescimento de cristais de gelo, o PDPF ê preferencialmente moído húmido num moinho de bolas ou moinho de agulhas, mesmo antes do ponto do colapso da fibra. 0 PDPF moído é depois misturado no produto alimentar congelado durante o processo de formulação do produto . Preferencialmente, o inibidor do crescimento de cristais de gelo de PDPF moído passa ''através de uma peneira de malha 100; isto é, dimensão de partícula menos do que a malha 100.
Um modo de realização preferido do presente invento, a hemicelulose B ê empregue como inibidor do crescimento de cristais de gelo num produto alimentar congelado. Qualquer hemicelulose B pode ser empregue. E preferido empregar hemicelulose B extraída a partir de PDPF, como descrito nesta memória descritiva e especialmente PDPF de farelo de trigo. A hemicelulose B é preferencialmente empregue em quantidades de entre cerca de 0,05 a cerca de 1,0% do peso total do produto alimentar e ainda mais preferível cerca de 0,25 do peso total do produto alimentar.
Os exemplos seguintes ilustram a prática deste presente invento, mas não devem ser limitadores dos seus âmbitos.
EXEMPLO 1
A hemicelulose B como um inibidor de Crescimento de Cristais de Gelo de Hemicelulose B, foi extraída a partir de farelo de trigo parcialmente deslinhifiçado (obtido a partir do processamento de farelo de trigo de acordo com os processos descritos em US 4.649.1 13 ) num proceis so de extracção aquosa de 16 horas, à temperatura ambiente, empregando NaOH e um pH de 13,0. A mistura reaccional foi co£ tinuamente agitada e depois da extracção de 16 horas, o super. nadante foi ajustado a pH 5 com ácido acético. A hemi-celulo*'se A foi precipitada a partir do super-nadante e foi removida por filtração. Etanol foi adicionado ao super-nadante numa quantidade para produzir uns 70%, em peso, de concentração de etanol, resultando na precipitação de hemicelulose B. Aproximadamente, 11 por cento do peso base de farelo de trigo parcialmente deslinhifiçado, foi extractado como hemicelulose B.
A hemicelulose B obtida ê adicionada à fase aquosa dos produtos alimentares congelados, durante o processamento do produto alimentar, para impedir o crescimento dos cristais de gelo.
EXEMPLO 2
PDPF como Inibidor do Crescimen to de Cristais de Gelo de PDPF, obtido a partir de farelo de trigo, é moído num moinho de agulhas para passar através de uma peneira de malha 100. Este material de PDPF ê adicionado a produtos alimentares congelados, para impedir, o crescimento de cristais de gelo. 0 produto alimentar resultante ê estável sob condições de congelação. Adicionalmente, este pro-10duto alimentar congelado é estável quando exposto a ciclos de congelação/descongelação.
EXEMPLO 3
Formulações de Produtos Alimentares Congelados
Segue-se uma lista de formulações de produtos alimentares congelados que contêm um inibidor de crescimento de cristais de gelo do presente invento. Eles estão preparados empregando técnicas de processamento de produtos alimentares padrão.
Sorvete Gelado
Sólidos de Leite não Gordo
Manteiga gorda
Açúcar
Sólidos de xarope de milho
Hemicelulose B
Mono e di-g1icerideo
Goma de Guar
Carragenano
Poli-sorbato 80 ou 60
Sabor (MSNF) 11%
10%
10%
5%
0,25%
0,1%
0,1%
0,1%
0,1% o adequado
Pudim
MSNF 10%
Manteiga gorda 4%
Açúcar 12%
Sólidos de xarope de milho 6%
Cacau 3%
Tapioca 2%
Fibra vegetal parcialmente (PDPF) deslinhifiçada 0,5%
Carragenano 0,15%
Poli-sorbato 80 ou 60 6,1%
Sabor 0 adequado
Alimento Promor Congelado
Puré de sumo de fruta 30% (ou o adequado)
Açúcar 12%
Sólido de xarope de milho 6%
Hemicelulose B 0,25%
Sabor 0 adequado
Goma de Guar 0,1%
Carragenano 0,1%
IV. Sobremesa Gelada Sem Açúcar
Sólidos de leite não gordo
Maltrin M-200 Maltodextrina (18-20 DE)
Poli-dextrose do tipo K Manteiga gorda Sorb itol
Avicel CL611 * Estabelizador
Poli-sorbato 80
Aspartamo de marca NutraSweet
Hemi-celulose B
13%
5%
5%
4%
3%
0,5%
0,3%
0,1%
0,1%
0,25% * Mistura de Mono e Di-g1icerideo, Goma Guar, carboxi-meti1-celulose (CMC), carragenano.
V. Agua Gelada Sem Açúcar
Agua 98,30%
Malto-dextrina 18-20 DE 5%
Sorbitol 5%
Acido cítrico 0,20% * Estabelizador 0,20%
Sabor 0,13%
Poli-sorbato 80 0,10%
Aspartamo de marca NutraSweet 700 ppm
PDPF 1%
* Contem Mono e Di-gliceretos, Goma Guar, CMC, carragenano.
VI. Barra de Chocolate de Leite Gelado sem Adição de Açúcar
Leite em espuma 49,80%
Leite completo 28,60%
Poli-dextrose do tipo K 7,50%
Malto-dextrina 18-20 DE 7,50%
Leite seco não gordo (NFDM) 4,30%
Cacau (12% Russet do tipo W) 2,00%
Estabeli zador 0,13%
Poli-sorbato 80 0,10%
Aspartamo de marca NutraSweet 700 ppm
PDPF 1%
VII. Fruta em barra sem Adição de Açúcar
Agua 59,43%
Puré de morango 30,00%
Malto-dextrina 18-20 DE 5,00%
Sorbitol 5,00%
Estabelizador 0,20%
Sabor 0,20%
Po 1i-sorbato 80 0,10%
Aspartamo de marca NutraSweet 700 ppm
1%
PDPF
V111. Sumo em barra sem Adição de Açúcar
Agua 83,30% Concentrado de Sumo de Laranja Brix 65s 5,90% Malto-dextrina 18-20 DE 5,00% Sorbitol 5,00% Estabelizador 5,00% Acido Cítrico 0,20% Sabor 0,15% Poli-sorbato 80 0,10% Aspartamo de marca NutraSweet 700 ppm Hemi-celu1ose B 0,25%
IX. Barra de Fruta e Creme sem Adição de Açúcar
Leite em espuma 41 ,45%
Pure de morango 35,00%
Poli-dextrose do tipo K 7,50%
Malto-dextrina 18-20 DE 7,50%
Creme leve 4,10%
Agua 3,95%
Estabelizador 0,33%
Poli-sorbato 80 0,10%
spartamo de marca NutraSweet 700 ppm
Hemi-celu1ose B 0,25%
Em operações idênticas, o PDPF e a hemi-celulose B, obtidos através das várias origens descr/ tas nesta memória descritiva, são inibidores de crescimento de cristais de gelo eficazes, para produtos alimentares congelados. Os produtos alimentares congelados resultantes são mais estáveis congelados do que produtos alimentares congelados que não contêm os presentes inibidores do crescimento de cristais de gelo.
EXEMPLO 4
Hemi-celulose B como um Agente de Inibição de Cristais de Gelo num Produto tipo Sorvete
A formulação seguinte foi preparada usando Hemi-celulose B obtido a partir de farelo de trigo pelos métodos descritos nos Exemplos anteriores.
Ingred iente Quantidade
Solução de Hemi-celulose B a 6% 450 ml
Agua 405 ml
Sumo de Limão 45 ml
Leite seco não gordo 60 gr
Aspartamo (marca NutraSweet0) 0,6 gr
A sobremesa gelada resultante era cremosa e tinha um modo de sentir pelo tato da boca, sua ve, devido a um crescimento mínimo dos cristais de gelo. Uma formulação de controle foi também preparada mas não incluindo Hemi-celu1ose Β. A formulação de controle era frígida com um modo sentir pelo tato da boca, ãspero.

Claims (15)

  1. REIVINDICACÕES lâ. - Método para impedir o crescimento de cristais de gelo em produtos alimentares congelados caracterizado por compreender a adição ao produto alimentar congelado de uma quantidade inibidora do crescimento de cristais de gelo efectiva de uma fibra vegetal deslinhificado, uma hemicelulose B ou suas misturas.
    2â . Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o alimento congelado ser um gelado. 3â . Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o alimento congelado ser um sorvete. 4a. Método de acordo com a
    reivindicação 1, caracterizado por o inibidor do crescimento dos cristais de gelo ser uma fibra vegetal parcialmente deslinhifiçada.
  2. 5â. - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o inibidor do crescimento de cristais de gelo ser hemicelulose B.
  3. 6â. - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o produto alimentar congelado ser leite gelado, sobremesa em barras, fruta em barras ou sumo em barras
  4. 75. - Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o inibidor do crescimento de cristais de gelo ser uma fibra vegetal parcialmente deslinhlf i cada.
    /¾
  5. 8a. - Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o inibidor do crescimento de cristais ser hemicelulose B.
  6. 9a. - Método de acordo com a rei.-vindicação 6, caracterizado por o alimento congelado ser pudim.
  7. 10a. - Método de acordo com a rej_ vindicação 1, caracterizado por o inibidor de crescimento de cristais ser adicionado ao produto alimentar congelado numa quantidade desde 0,01 a cerca de 5 por cento por peso total dD produto alimentar congelado.
  8. 11a. - Método de acordo com a rej_ vindicação 10, caracterizado por o inibidor do crescimento de cristais estar presente numa quantidade desde cerca de 0,05 a cerca de 2 por cento total.
    t. < 12a. - Método de acordo com a rej_ vindicação 11, caracterizado por a concentração do inibidor de crescimento de cristais de gelo ser de cerca de 0,1 até cerca de 1 por cento em peso.
    -19133. - Processo para a preparação de uma composição alimentar congelada, caracterizada por se incluir na referida composição:
    a) ingrediente alimentar e
    b) fibra vegetal parcialmente deslinhifiçada, hemicelulose B ou suas misturas em quantidades efectivas para inibir o crescimento de cristais de gelo em produtos alimentares congelados.
  9. 14a. - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por os ingredientes alimentares referidos na alínea a) compreenderem gelados.
  10. 15a. - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o alimento congelado ser um sorvete.
  11. 16a. - Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o inibidor de crescimento de cristais ser hemicelulose B.
  12. 17a. - Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o inibidor do crescimento de cristais de gelo ser uma fibra vegetal parcialmente deslinhifiçada.
  13. 18a. - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por os ingredientes alimentares compreenderem leite gelado, sobremesa em barras, frutos
    -20em barras ou sumo em barras.
  14. 193. - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o inibidor do crescimento de cristais de gelo estar presente nos produtos alimentares congelados numa quantidade de cerca de 0,01 até cerca de 5 por cento por peso total do produto alimentar congelado.
  15. 203. - Processo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o inibidor do crescimento de cristais de gelo estar presente no produto alimentar congelado numa quantidade desde cerca de 0,1 até cerca de 1 por cento em peso total do produto alimentar congelado.
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