PT90413B - Processo de producao de dispersoes de complexos de polissacarideo/proteina microfragmentadas e anisotropicas, processo de preparacao de dispersoes suaves e cremosas e processo de fabrico de fibras ediveis a partir desses complexos - Google Patents

Processo de producao de dispersoes de complexos de polissacarideo/proteina microfragmentadas e anisotropicas, processo de preparacao de dispersoes suaves e cremosas e processo de fabrico de fibras ediveis a partir desses complexos Download PDF

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George A Henry
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Wen-Sherng Chen
Susan M Gaud
John M Kaiser
Estela A Balmadeca
Ronnie G Morgan
Rajendra Prabhakar Borwankar
Lorraine Clauss Hellgeth
John Jeffrey Strandholm
Gerald Leo Hasenheuttl
Chyi-Cheng Chen
John F Kratochvill
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Description

CAMPO DAS CEBOLAS. 1100 LISBOA TEL: 888 51 51 / 2 13 TELEX : 18356 INPI TELEFAX: 87 53 08
Modalidade e n.° Θ T D Data do pedido: (22) Classificação Internacional (51)
PAT. 90 413 28/04/89 Η?!--
Requerente (77) : . çg
Kraft Courc, Glenview.
, r.o r ze-ame r icana i.tstado cs úeiaware), Tlinois 60025, Estacos Unidos ca América
Inventores (77?): Wen-Sherng Chen, George A. Henry, Susan M. Gaud, MarK S. Miller, Jonn rt, Kaiser, Esteia A. Salmadeca, Ronnie G. Morgan, Cynthía C. Saer, Rajendra Prabhakar Sorwankar, Lorraine Clauss Hellgeth, John Jeffrey Strandholm, Gerald Leo Hasenheuttl, Philip James Kerwin, Chyi-Cheng Chen, John F. Kratochvil e Wennie L. Loyd, Estados Unidos da América
Reivindicação de prioridade(s) (30)
Figura (para interpretação do resumo)
Data do pedido
Pais de Origem
N.° de pedido
NÀO PREENCHER AS ZONAS SOMBREADAS '9/04/83
50/12/38
E . U . A ,
E.U.A.
183.235
292.SoS
Epígrafe: (54) _
Processo de produção de dispersões de complexos de polissacarídeo/proteína, microf r a gmenta das e anisotrépicas, precesso de preparação de dispersões suaves a cremosas e processo .ce fabrico ce fibras eoíveis a oartir cesses complexos
Resumo: (máx. 150 palavras) (57) presente invento refere-se ao processo de produção de cispersões oe complexos de polissacarídeo iónico/proteína microfragmentada que são adequados para uso como composições substitutas de gorduras ern produtos alimentares tais como gelados, molhos para temperar saiaaas. pastas e outros tipos ce molhos.
□ processo compreende os passos de formação ce uma suspensão aquosa de fibras de complexo polissacarídeo/proteina e a fragmentação das referidas fibras ce complexo de modo a ooter a referida suspensão.
BAD ORIGINAL
DSP-4
69 187
File 47933 z
-2-
MEMÓRIA descritiva
presente invento é dirigido a dispersões insolubilizadas, microfragmentadas e aquosas de complexos de polissacarideos iónicos/proteinas adequados à utilização como agentes alimentares de controlo do volume, viscosidade e textura em produtos alimentares convencionais e novos. As dispersões, tais como as dispersões microfragmentadas de complexo xantano/proteína, têm propriedades reológicas desejáveis incluindo uma lubricidade estável e uma sensação de cremosidade que pode ser usada numa grande uari edade de produtos alimentares convencionais ou novos. As dispersões microfragmentadas de complexo de xantano/proteína podem, por exemplo, servil como um sucedâneo da gordura ou óleo em produtos alimentares tais como as sobremesas geladas, cremes para barrar pão, coberturas, gêneros cozinhados e molhos. D presente invento é também dirigido a métodos de preparação de composições de dispersões microfragmentadas anisotrópicas de complexo xantano/proteína e produtos alimentares compreendendo tais dispersões.
E objecto do presente invento o desenvolvimento de métodos para a fabricação de composições alimentares novas, nutritivas e de baixo teor em calorias que tenham características desejáveis, macias, textura tipo óleo e corpo”, bem como a estabilidade e funcionalidade desejadas. E ainda um objectivo o desenvol vimento de composições alimentares novas que utilizem tais dispe_r sões de complexo. Estes e outros objectivos do invento serão ev_i dentes na seguinte descrição detalhada e nos desenhos que a acompanham.
Descrição dos desenhos
A FIGURA 1 é um diagrama esquemático que ilustra um aspeç to específico de um método contínuo para a fabricação de uma dispersão aquosa de um complexo de xantano/proteína, por formação contínua de fibras relativamente grandes, fragmentação das fibras sob condições de elevado corte conduzindo à formação de uma dispersão microf ragmentada, e concentração da dispersão microf ragmeri tada resultante;
187
File 47933
a FIGURA 2 é um diagrama esquemático que ilustra um aspe£ to especifico de um método para a fabricação de dispersães microfragmentadas de um complexo de xantano/proteína em que os componentes xantano e proteína são combinados sob condiçães de alta v£ locidade específica de dissipação turbulenta;
a FIGURA 3 é uma fotomicrografia, por microscopia de transmissão electrónica, de um complexo fibroso insolubilizado de xantano/proteína antes da microfragmentação, a uma ampliação de 13 000;
a FIGURA 4 é uma fotomicrografia, por microscopia de transmissão electrónica, de um complexo insolubilizado anisotrópj. co de xantano/proteína da FIGURA 3 após microfragmentação, também a uma ampliação de 13 000;
a FIGURA 5 é uma fotomicrografia por microscopia electrónica de varrimento dos últimos fragmentos do complexo fibroso insolubilizado de xantano/proteína da FIGURA 3 após uma passagem através de uma zona de elevado corte a uma alta velocidade de dissipação de energia específica turbulenta, a uma ampliação de 11 000;
a FIGURA 6 é uma representação gráfica de uma análise de calorimetria diferencial de varrimento de um aspecto de um comple? xo anisotrópico microfragmentado parcialmente desnaturado e anis_o trópico de xantano/proteína;
a FIGURA 7 é uma representação gráfica de uma análise de calorimetria diferencial de varrimento de um complexo microfragme. tado anisotrópico substancialmente completamente desnaturado de xantano/proteína;
a FIGURA 8 é uma representação gráfica de uma análise de calorimetria diferencial de varrimento de uma emulsão proteica preparada sem goma de xantano;
a FIGURA 9 é uma fotomicrografia de uma dispersão microfragmentada anisotrópica de um complexo de xantano/proteína a pH 5,5, por microscopia electrónica de varrimento;
a FIGURA 10 é uma fotomicrografia de uma dispersão do
107
File 47933
-4complexo de xantano/proteína da FIGURA 9 a pH 4,0;
a FIGURA 11 é uma representação gráfica da turvsçSo que resta após centrifugação a 1 600 xg durante 10 minutos à temperatura ambiente, de uma dispersão aquosa microfragmentada de um coni plexo de xantano/protelna das FIGURAS 9 e 10 a uma diluição de 100 vezes como função do pH da dispersão, a vários níveis de teor em sal;
a FIGURA 12 é uma representação gráfica da turvaçSo que resta após centrifugação a 1 600 xg durante 10 minutos à temperatura ambiente, da dispersão microfragmentada do complexo de xanta no/proteína das FIGURAS 9 e 10, a uma diluição de 100 vezes, como função da concentração de cloreto de sódio para dispersões a dife rentes pH;
a FIGURA 13 é um diagrama esquemático que ilustra um aspecto específico de um método contínuo para a fabricação de micr_o dispersões de complexos de xantano/proteína, em que os componentes xantano e proteína solubilizados são conduzidos continuamente através de uma zona da alta velocidade de dissipação específica turbulenta, sob condições complexas de formação;
a FIGURA 14 é um diagrama esquemático ilustrativo de uma versão especifica de um método tipo em descontínuo para a fabricação de microdispersões de complexos de xantano/proteína, em que os componentes xantano e proteína solubilizados são conduzidos através de uma zona de alta velocidade de dissipação específica turbulenta, à medida que as condições de formação do complexo se vão desenvolvendo na carga que é sujeita a processamento; e a FIGURA 15 é uma ilustração esquemática de um processo para a preparação de fibras de carboximetilcelulose/proteína e de carragenanos lambda/proteína.
Descrição do invento presente invento é dirigido ao desenvolvimento de dispersões aquosas de complexos de polissacarídeo/proteína, microfragmentados insolubilizados, que são úteis como agentes alimentares de controlo do volume, viscosidade ou textura e que pos69 187
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-5suem as características reológicas desejáveis de uma lubricidade estável e uma sensação cremosa ao gosto. Estas dispersões microfragmentadas de complexos de polissacarídeos/proteína podem compreender desde cerca de 1 a cerca de 50 por cento em peso de uma fase descontinua, insolubilizada, hidratada e microfragmentada de um complexo polissacarídeo iónico/proteína disperso através de uma fase aquosa contínua, compreendendo a fase descontínua microfragmentada de complexo polissacarídeo iónico/proteína, microfragmentos de forma irregular de um complexo hidratado com uma ra zão ponderai de polissacarídeo iónico em relação à proteína na qa ma de cerca de 2:1 a cerca de 1:20, com os microfragmentos de polissacarideo iónico/proteína possuindo uma distribuição de tamanhos de partículas tal que substancialmente todos os microf ragmeri tos referidos tenham uma dimensão máxima de menos de cerca de 15 microns. As dispersões microfragmentadas de complexo polissacarídeo iónico/proteína são de preferência de um produto sinerizado, de interacção molecularmente e intimamente emaranhados, de un po lissacarideo iónico/proteína. De preferência, pelo menos, cerca de 90 por cento em peso dos microfragmentos hidratados da dispersão aquosa têm um volume de menos de 5 x ΙΟ'^θ centímetros cúbicos e têm uma dimensão linear máxima na gama de cerca de 2 a cerca de 10 microns e de preferência menos de cerca de 7 microns.
Os métodos para produção de tais dispersões microfragmentadas de polissacarídeo iónico/proteína são compostos pelos passos de formação de uma suspensão aquosa de um precipitado sinerizado de um complexo, complexado intimamente e molecularmente emaranhado de polissacarídeo iónico/proteína e a condução da referida suspensão de complexo sinerizado através de uma zona de alto corte , de forma a fragmentar o complexo sob condições de corte e duração suficientes à redução de substancialmente todo o complexo a microfragmentos de complexo polissacarídeo iónico/proteína com uma dimensão máxima de menos de cerca de 15 microns. 0 complexo precipitado que é conduzido através de uma zona de alto atrito, como se descreverá em mais detalhe à frente, compreenderá pelo menos 8 por cento em peso de polissacarídeo iónico e pelo menos 25/ er, peso de proteína, baseado no total de peso sólido
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File 47933
-6*z «ído precipitado.
componente polissacáridico pode desejavelmente ser um polissacarídeo aniónico alimentar tal como polissacarídeos com grupos substituintes ácido carboxilico e polisacarideos com grupos substituintes sulfato. São exemplo de polissacarídeos alimeri tares com grupos substituintes carboxilicos a carboximetilcelulose solúvel em água, pectinas, algina e alginatos e gomas microbija nas tais como o gelano; bem como a goma de xantano. São exemplos de polissacarídeos alimentares com substituintes sulfato os carra genanos iota, kapa e lambda e várias gomas agaro'ides e componentes gomosos.
un polissacarídeo pode também ser/polissacarídeo catiónico. Um exemplo de. um polissacarídeo catiónico inclui o quitosano, que é uus poliaminoglucose derivada da quitina natural.
Vários complexos precipitados de polissacarídeo/proteina, os quais podem ou não ter a forma inicial de fibras longas, podem ser sujeitos a condiçães de corte intenso, de forma a fragmentar as partículas sólidas de complexo (por exemplo, fibras pequenas, fragmentos tipo coágulo) e produzir uma dispersão aquosa com características de maciez e cremosidade. Tais complexos de poliss_a carideo/proteina podem desejavelmente, mas não necessariamente, ser complexos de polissacarídeo reticulados, desnaturados pelo ca lor e sinerizados. A este respeito entende-se por desnaturado pelo calor a perda da estrutura secundária e terciária original através do efeito do calor. Entende-se por sinerizado o facto dos componentes do complexo polissacarídeo/proteina serem formados por expulsão da água por componentes polissacarídeo e proteína molecularmente e intimamente emaranhados, os quais são ionicamente complexados numa rede com uma densidade de sólidos de pelo menos cerca de 10 por cento em relação ao peso total de sólidos a 259C ao pH do ponto isoeléctrico do complexo. Desejavelmente, os complexos podem ter uma energia iónica de ligação intermolecular entre o polissacarídeo iónico e componentes proteicos de pelo menos cerca de 0,25 e mais desejavelmente, de pelo menos cerca de 0,5 calorias por grama de complexo (base seca), ao pH do ponto
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File 47933
isoeléctrico do complexo, sob condições de Formação de ligação iónica substancialmente completas. Após aquecimento, a estabilidade de ligação do polissacarideo iónico com o componente protei. co pode ser ainda influenciada por efeitos de ligação interactiva adicionais. Por reticulado entende-se que o complexo íntimo a nível molecular de proteína e polissacarideo é formado numa estru tura em rede que é observável a uma ampliação de 10 000, e terá desejavelmente um aumento de volume de pelo menos mais 10% do volume sem o complexo.
Estes complexos sólidos polissacarídeo/proteína podem ser formados a partir de uma solução de formação do complexo apropria, da,compreendendo um componente polissacaridico solubilizável e um componente proteico solubilizável adequados, por ajuste do pH, de forma a precipitar o complexo polissacarídeo/proteína.
A solução aquosa geradora do complexo incluirá proteínas animais e vegetais ou misturas daí derivadas. Tal solução geradç) ra do complexo pode, por exemplo, compreender um componente polimérico proteico, alimentar e solubilizado tal como a proteína de soja (particularmente incluindo proteína de soja isolada), caseína, proteína do avo, proteína de amendoim (particularmente incluiri do proteína de amendoim isolada), proteína de semente de algodão (particularmente incluindo proteína de semente de algodão isolada) , proteína de girassol (particularmente incluindo proteína de girassol isolada), proteína de ervilha (incluindo particularmente a proteína de ervilha isolada), proteína de soro de leite, prote_í na de peixe, proteína de crustáceo e outras proteínas de marisco, animais e misturas daí derivadas. As proteínas dos cereais isol.a das ou em combinação com outros cereais ou outras proteínas, que podem ser solubilizadas em água, são componentes proteicos úteis.
A este respeito são aqui contemplados como fontes de proteína as proteínas solúveis em água (albuminas), proteínas solúveis em sais (globulinas), proteínas solúveis em álcool (prolaminas e gliadinas) e proteínas solúveis em ácidos ou bases (glutelinas) provenientes de cereais como o milho, cevada, trigo, trigo mouro e aveia. Por exemplo, a zeína, a prolamina do milho, pode ser imediatamente obtida por dissolução do glúten de milho em álcool
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-8aquoso e torna-se solúvel numa base aquosa diluída (por ex. NaOH 0,02 a 0,2 N). Os vários componentes proteicos podem ser utilizados para produzir dispersões aquosas de microfragmentos de várias propriedades. Por exemplo, os complexos de polissacarídeo de albumina do ovo desnaturam rapidamente a temperaturas elevadas de forma a estabilizar o complexo. As prolaminas de elevada proporção de cadeias laterais amida ácidas não polares tais como a zeína podem ser utilizadas isoladamente ou com outras proteínas na formação de complexos polissacarldicos, de forma a dar dispersões aquosas de propriedades variadas e úteis. Um ou mais destes componentes proteicos aquosos solubilizados e sem desnaturação pq dem compreender desejavelmente pelo menos cerca de 50 por cento em peso de proteínas solubilizadas, baseadas no peso total de prq telna solubilizada, para a preparação de dispersões microfragmenta das de complexo, para uma série de utilizações. Pode também inclui_r -se gelatina em quantidades (por exemplo, 20 por cento em peso com base no peso seco total de componente proteico) que não evitem a formação de fibras (quando a formação de fibras é desejável) particularmente quando se deseja minimizar a presença de grupos sulfidrilo na superfície dos microfragmentos. Estão também contempladas as proteínas de peixe e marisco e as proteínas de célula única. São componentes proteicos polimêricos alimentares preferidos a proteína da clara de ovo, caseína (por exemplo caseinato de sódio), proteína de soja isolada e misturas de proteína de soja isolada e albume de ovo. A proteína de soro de leite é uma proteína imediatamente disponível que pode ser usada isoladamente ou em combinação com outras proteínas.
Entende-se por proteína solubilizada uma proteína que seja hidratada por existir numa solução verdadeira (fase única) ou numa dispersão estabilizada a qual,após dispersão iniciai em água,pode parecer uma fase única mas pode separar-se após um períq do de tempo em duas fases. Entende-se por proteína solubilizada não desnaturada uma proteína solubilizada que possua as suas estruturas secundárias e terciárias substancialmente intactas. 0 componente proteico e alimentar solubiiizado e não desnaturado te rá desejavelmente um ponto(s) isoeléctrico(s) maior(es) que cerca /f
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File 47933
Oa “
-9de 3, de preferência na gama de desde cerca de 4 a cerca de 10.
São particularmente úteis as proteínas com ponto isoeléctrico na gama de desde cerca de 4 a cerca de 7. Neste aspecto, a proteína de soja isolada pode ter, tipicamente, um ponto isoeléctrico de cerca de 4,5, o albume de ouo de cerca de 4,7 e a caseína de cerX ca de 4,5. E notado que os vários constituintes dos componentes proteicos solubilizados alimentares podem ter pontos isoeléctricos diferentes. Contudo, é importante que os vários componentes de proteína quando complexados com o componente iónico polissacárido possam formar precipitados de complexos fibrosos a um pH reaç cional pré-seleccionado determinado peio ponto isoeléctrico do coni plexo fibroso. A este respeito, as composições particularmente preferidas de acordo com o presente invento incluem fibras de cont plexo proteico, múltiplas, tais como fibras de gama de xantano complexada com caseína, proteína de soro de leite ou proteína de soja, juntamente com a albumina do ovo.
Uma proteína é desejavelmente solubilizada a um pH de pelo menos cerca de 1 unidade de pH de distância em relação ao seu ponto isoeléctrico e de preferência a 2 unidades de pH ou mais de distância em relação ao seu ponto isoeléctrico. A solução gerado^ ra de complexo inclui ainda componentes polissacarldicos iónicos que serão descritos em maior detalhe.
complexo polissacarideo/proteína pode ser formado por ajuste do pH da solução de componentes proteicos solubilizados e polissacarldeos a um pH ao qual o complexo precipite, sem que se forme necessariamente um precipitado fibroso.
Podem preparar-se uma grande variedade de complexos. Por exemplo podem-se conceber e preparar complexos de xantano, carragenanos-, CMC (carboximetil celulose)-, quitosano- e gelano- clara de ovo/proteína de soro de leite, por ajuste do pH das misturas dissolvidas polissacarideo/proteína, perto dos pontos isoeléç tricôs dos complexos, tal como determinados por análise electroc_i nêtica.
A solução de formação do complexo pode ainda incluir polis, sacarídeos alimentares solubilizados em água substancialmente não
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-10iónicos tais como amido dissolvido, agar e agaroides solubilizados, goma guár dissolvida, goma de alfarroba dissolvida, dextranos solúveis em água, farelo de grãos alimentares solúvel em água ou bases e/ou constituintes hemicelulósicos tais como goma de tr_i go solubilizada, farelo de trigo solubilizado, farelo de aveia s_o lubilizado e constituintes de farelo de milho solubilizados, bem como misturas de tais polissacarideos não iónicos. Tais componeri tes não iónicos polissacarídicos podem ser dissolvidos na solução de formação de complexo juntamente com os componentes polissacaridicos iónicos e proteicos do polímero e podem tornar-se enredados e emaranhados com o complexo polissacarídeo iónico/proteína o qual é formado através do ajuste do pH da solução de formação do complexo. 0 componente polissacarídico não iónico pode tipicame_n te ter a tendência a aumentar o teor em água do complexo polissaz carídeo/proteína. E desejável que o complexo contenha pelo menos cerca de 10 por cento em peso de sólidos e de preferência para uma série de usos, pelo menos cerca de 15 por cento de sólidos e de preferência desde cerca de 20 a cerca de 40 por cento de sólidos. Por exemplo, quando um complexo polissacarídeo iónico/proteína com 40 por cento em peso de sólidos está disperso na forma de microfragmentos num peso igual de água, prepara-se uma dispersão/20 por cento em peso de sólidos que tenha um teor total em sjá lidos de 20 por cento em peso e uma consistência espessa resultaja te da sua limitação a 50 por cento de fase aquosa contínua. A quantidade e tipo de polissacarídeo não iónico pode ser ajustada de forma a se obter o nível de sólidos desejável para um complexo particular.
Pode incluir-se amido em quantidades relativamente altas, enquanto os materiais altamente viscosos retentores de água tais corno o ágar podem ser de melhor forma incluídos em quantidades re lativamente pequenas, tal como desde cerca de 0,1 a cerca de 2 por cento em relação ao peso total (base seca) do complexo.
amido solubilizado é um componente polissacarídico não iónico particularmente desejável se se atender ao gosto relativamente neutro, teor calórico relativamente baixo quando hidratado e a sua eficácia preço-cor.portaciento. 0 anido pode desejavelmente ser
BAL> OrhuiiMMi___,_____ ->···
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** Cu*
-11incluido nas soluções de formação do complexo e nos complexos pre cipitados, em quantidades de desde cerca de 1% a cerca de 75% em peso, relativamente ao peso total de complexo polissacarídeo/proteina numa base seca. Para vários usos, pode incluir-se de prefe^ rência o amido em complexos precipitados numa quantidade na gama de desde cerca de 10 por cento a cerca de 50 por cento em peso, baseado no peso total do complexo numa base seca.
Os componentes de amido podem incluir a amilose, amilopectina e suas misturas. Os componentes de amido úteis incluem amido de milho, amido de batata e amida de tapioca. Os amidos de amilopectina e de alto teor em amilopectina tais como amido de mi. lho ceroso e amido de sorgo ceroso podem ser dissolvidos ou totalmente gelatinizados e introduzidos numa solução geradora de fi bra antes do ajuste de pH para a formação do complexo, de forma a dar componentes de amido de alto peso molecular que se misturam rapidamente com os outros componentes durante a precipitação. As fontes de amilose altamente gelatinizada e de amido de amilose de alto peso molecular tais como obtidas a partir das variedades de milho de amilose de alto peso molecular contendo pelo menos 75% em peso de amilose relativamente ao conteúdo total de amido, podem também ser utilizadas. Tal amilose tem uma estrutura linear a qual é sujeita a retrogradação. As moléculas lineares de amil.o se podem interactuar e associar-se umas às outras de forma a contribuir para uma rede intreiaçada que se estende através do complexo xantano/proteina e contribui para a sinerese da água do coni plexo. 0 amido de milho, o qual é uma mistura de amilose a amil_o pectina pode desejavelmente ser incluído na solução de formação da fibra em quantidades que vão até cerca de duas vezes o peso to. tal dos componentes polissacarídicos iúnicos.
Tal como indicado, estes componentes polissacaridicos seriam mais facilmente solubilizados na solução de formação do complexo e a este respeito, os polissacarideos tais como os amidos que requerem temperaturas elevadas para dissolução deverão ser mais facilmente solubilizados em água a uma temperatura elevada e pelo menos parcialmente arrefecidos antes da mistura com os comp.o nentes polissacaridicos iónicos e proteicos. A solução de polis69 187
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-12sacarídeo iónico deverá ser misturada com o componente proteico a uma temperatura abaixo da temperatura à qual uma quantidade substancial de proteína ê desnaturada. Desta maneira, o amido dissolvido ou outro polissacarideo não iónico, a proteína e o polissacarídeo iónico podem ser completamente intermis turados em s_o lução antes do ajuste de pH para formar o complexo polissacarideo/ /proteína. Note-se que a microfragmentação dos vários materiais polissacarídicos não dissolvidos com o complexo formado podem, no entanto, ter o papel de obtenção de uma dispersão aquosa com a textura cremosa e macia pretendida na qual os materiais polissacaridicas não dissolvidos são fragmentados em partículas com a maior dimensão de menos de, por exemplo, 10 microns em comprimento.
A razão ponderai de polissacarideo iónico em relação à proteína solubilizada na solução de formação do complexo será geralmente de cerca de 1:2 a cerca de 1:15, e de preferência de cerca de 1:4 a cerca de 1:10. As razães ponderais preferidas dos complexos precipitados estarão geralmente nas mesmas gamas.
conteúdo total de sólidos da solução de formação do cojn plexo estará de preferência na gama de cerca de 1 a cerca de 30 por cento em peso e de preferência na gama de cerca de 4 a cerca de 10 por cento em peso com base no peso total de solução de formação de complexo.
Os complexos de polissacarideo/proteína precipitados podem ser estabilizados por ebulição ou outro tratamento de desnaturação a alta temperatura. Quaisquer componentes aromáticos não desejáveis associados com os complexos podem ser removidos por l£ vagem. Estes complexos polissacarideo/proteína fervidos e lavados podem ser microfragmentados,sujeitando uma lama aquosa ou sus pensão do complexo a um elevado corte de forma a se realizar o tratamento de microfragmentação. Obtiveram-se resultados concretos usando,dispositivo de destruição de células CD 150 (Α.Ρ.Ξ. Gaulin Corp., Boston, MA) a uma pressão de entrada de pelo menos cerca de 3 000 psig e preferencialmente de pelo menos cerca de 10 000 psig de forma a obter microfragmentos menores que quinze microns, preferencialmente menores que 5 microns em dimensão máxi
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-13ma. A dispersão pode ser passada através de um fragmentador de célula ou outra zona de alto corte , o número de vezes suficiente para se obter o tamanho de partículas desejado. A dispersão microfragmentada terá desejavelmente um teor total em sólidos de partículas de complexo polissacarídeo iónico/protelna na gama de desde cerca de 1 a cerca de 30 por cento em peso, base sólida, baseada no peso total da dispersão aquosa. Se uma dispersão de baixo teor em sólidos for formada por atrito de alta pressão, a dispersão resultante pode ser concentrada por procedimentos de ultrafiltração, evaporação num filme fino ou centrifugação, se de. sejado. Após concentração, estes complexos microfragmentados de polissacarídeo/proteína são macios, cremosos, neutros, brancos, e têm uma sensação ao sabor idêntica à da gordura e podem ser usados como um substituto da gordura numa série de produtos alimentares. Por exemplo, os produtos de maionese preparados com 50 por cento em peso de óleo substituído por estes complexos microfragmentados de polissacarídeo/proteína são estáveis, macios e cremosos.
As dispersões insolubilizadas, microfragmentadas anisotrópicas de complexo xantano/proteína são composições preferidas com uma sensação cremosa ao paladar, bem como uma estabilidade espe cífica desejável, caracteristicas funcionais e outras, que podem ser utilizadas em vários produtos alimentares. Por exemplo, estas dispersões microfragmentadas de complexo xantano/proteína podem funcionar como substitutos totais ou parciais do óleo ou gordjj ras, com baixo teor em calorias e nutritivos, numa variedade de produtos alimentares tais como sobremesas geladas, malhos, cremes para barrar pão, coberturas para saladas e outros tipos de molhos, produtos de queijo procesados e análogos e alimentos cozidos.
Tais dispersões microfragmentadas de complexo de xantano/proteína podem também contribuir para as propriedades desejáveis de sensação ao gosta, controlo de teor em água, textura, estabilização, enriquecimento, hidratação e aumento de volume sob uma gama larga de condições para uma gama larga de aplicações alimentares.
As dispersões microfragmentadas anisotrópicas de complexo xantano/proteína de acordo com o presente invento podem compreen69 187
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-14der tipicamente desde cerca de 1 a cerca de 50 por cento em peso de uma fase descontínua microfragmentada anisotrópica de um complexo xantano/proteína insolubilizado e hidratado, dispersa através de uma fase aquosa continua, baseada no conteúdo total de sólidos do complexo xantano/proteína na dispersão. Em versões particularmente preferidas a fase descontínua e anisotrópica de complexo xantano/proteína compreenderá geralmente microfragmentos de forma irregular de um complexo xantano/proteína hidratado e aniso trópico tendo uma distribuição de tamanho de partículas, tal que substancialmente todos os microfragmentos de complexo xantano/pro teina da dispersão tenham uma dimensão máxima de menos de cerca de 15 microns. 0 complexo anisotrópica de xantano/proteína é um produto de uma'interacção molecular intima de xantano e uma proteína em proporções que produzem um material de propriedades físj. cas e funcionais que diferem substâncialmente das dos componentes proteico e xantano isolados. Desejavelmente, pelo menos 90 por cento em peso dos microfragmentos hidratados da dispersão aquosa têm um volume de menos de cerca de 5 x 10 centímetros cúbicos e uma dimensão máxima linear, de menos de cerca de 7 microns. Os microf ragmentos de xantano/proteína com uma dimensão máxima na g_a ma de desde cerca 2 a cerca de 10 microns originam as desejáveis propriedades de sensação ao paladar e outras, embora se possam usar microfragmentos mais pequenos. Não são incluídas no cálculo da percentagem ponderai as fibras e outras partículas maiores do que 20 microns em tamanho que se possam usar, por exemplo, para efeitos de introduzir propriedades tais como textura fibrosa ou gomosa num produto alimentar específico,para lá da textura cremosa.
As partículas microfragmentadas hidratadas e intimamente combinadas a nivel molecular de complexo xantano/proteína da dispersão aquosa terão desejavelmente uma razão ponderai de xantano/proteína de cerca de 2:1 a cerca de 1:20, de preferência na gama de cer ca de 1:2 a 1:10. Ά formação de fibras de complexo xantano/proteína pode ocorrer apenas numa gama intermédia de razão ponderai, xantano/proteína, enquanto os geles de xantano/proteína, que podem também ser usados na preparação de dispersões microfragmentadas de xantano/proteína, podem ser formados numa gama relativamente mais larga ou diferente de condições ou razões ponderais. Pelo
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-15menos cerca de 5 por cento em peso, e de preferência pelo menos 10 por cento em peso com base no peso seco do complexo intinamente ligado a nível molecular de xantano/proteína, deveria ser de um componente de goma de xantano, de forma a se obter uma quantidade substancial de propriedades do complexo, em relação às propriedades da proteína isoladamente. Tal como se indicou, os microfragme tos insolubilizados de complexo xantano/proteína são de preferência anisotrópicos, e a este respeito, por anisotrópico entende-se que os microfragmentos insolúveis têm formas de partículas di ferentes com um desvio estatisticamente significativo à esfericidade.
Estas dispersões microfragmentadas anisotrópicas de xanta no/proteína têm um tempo de vida térmico particularmente desejável, uma estabilidade de pH e de dispersão e uma razão de funcionalidade em relação à percentagem de sólidos alta juntamente com características de macieza, textura cremosa e sensação de corpo ao paladar e um gosto neutro o que é geralmente compatível com uma grande variedade de produtos alimentares.
A irregularidade dos microfragmentos e o seu desvio signi ficativo à esfericidade, juntamente com as suas propriedades de volume e de superfície são supostas conferir um alto grau de funcionalidade de carácter estável para um conteúdo relativamente baixo de sólidos totais. A alta estabilidade global do complexo xantano/proteína é também suposta contribuir para uma estabilidade térmica e de armazenamento significativas, no que diz respeito às propriedades do produto, e ao gosto neutro da dispersão microfra gmentada.
Os produtos alimentares compreendendo estas dispersões de complexo xantano/proteína podem ser obtidos com características novas e particularmente desejáveis, tal como se descreverá particularmente à frente. Tais produtos podem compreender desde cerca de 1 a cerca de 20 por cento em peso (base sólida) de uma dispersão de complexo xantano/proteína, com desde cerca de 10 a cerca de 90 por cento em peso de humidade, desde cerca de 0 a cerca de 80 por cento de hidratos de carbono, desde cerca de 0 a cerca de 35 por cento em peso de proteína (diferente da do complexo de xan
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-16tano/proteína) e desde cerca de □ a cerca de 50 por cento em peso de gordura, bem como sal, agentes aromatizantes e outros componen tes alimentares. Descrevem-se várias aplicações alimentares esp_e cíficas com mais detalhe,à frente.
As dispersões microfragmentadas anisotrópicas de complexo xantano/proteina podem ser preparadas por formação inicial de fibras de complexo xantano/proteí na relativamente grandes sob cond_i ções de formação das fibras nas quais se forma um complexo anisotrópico, e sujeição subsequente de uma lama aquosa de tais fibras a condições de atrito de alta energia de forma a cominuir as fibras em microfragmentos mais pequenos e anisotrópicos de fibra com uma dimensão máxima de 15 microns ou menos. Tal como se descreveu nas Patentes Americanas 4 563 360 e 4 559 233, as fibras de complexo xantano/proteina podem ser formadas a partir de soluções aquosas geradoras de fibra, de goma de xantano e proteína sob condições z
específicas de formação de fibra. E desejável que as fibras de complexo xantano/proteina pré-formadas, particularmante as que são preparadas a partir de fontes de proteína tais como o concentrado de proteína de soro de leite o qual pode conter componentes aromáticos indesejáveis, sejam lavados com água após formação. D_e ve usar-se pelo menos um volume de água igual ao volume das fibras, de preferência num processo em contracorrente. A este respeito, nestes métodos de produção de dispersões microfragmentadas de complexo xantano/proteina que utilizam um passo inicial de fo_r mação de fibras relativamente grandes, deve-se preferencialmente separar pelo menos uma porção da solução soro de fibra formada pela solução geradora de fibra na formação da fibra. 0 passo de separação do sobrenadante não só aumenta a concentração de fibras para processamento subsequente, mas pode também remover os componentes aromáticos indesejáveis que possam interferir com a formulação subsequente do produto alimentar. Desejavelmente, pelo menos cerca de 50 por cento em volume e mais preferencialmente pelo menos cerca de 75 por cento em volume de solução de soro de fibra é separada das fibras. Adicionalmente, as fibras de complexo de xantano/proteina podem de preferência ser lavadas com pelo menos uma quantidade de água igual ou mais preferencialmente, pelo
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-17menos cerca de duas vezes □ volume das fibras, antes da microz fragmentação subsequente. E também particularmente desejável que as fibras de complexo de xantano/proteina sejam aquecidas a uma temperatura suficiente para desnaturar pelo menos 50 por cento em peso de proteína e mais preferenciãlmente pelo menos 80 por cento da proteína, antes da microfragmentação. 0 passo de lavagem pode desejavelmente ser levado a cabo subsequente ou concomitantemente com o passo de estabilização da desnaturação, por exemplo, por fervura das fibras pré-formadas numa quantidade de água limpa da lavagem.
Por fibras relativamente grandes ou pré-formadas entendem-se fibrps com um comprimento de pelo menos 20 microns. As referidas fibras de complexo de xantano/proteína podem ter uma i_n tegridade física significativa, a qual varia anisotropicamente, de maneira a que forças de elevado atrito sejam necessárias para par tir as fibras em microfragmentados, de preferência em zonas ou sjj perfícies de integridade mais fraca, produzindo-se assim microfragmentos de forma irregular. Esta redução de tamanho por alto corte pode ser levada a cabo numa lama aquosa sem outros componen tes alimentares. Em alternativa, o passo de tratamento de alto atrito pode ser levado a cabo com outros componentes alimentares que estejam dissolvidos numa fase aquosa, ou que sejam supostas ser emulsionadas ou de outra maneira totalmente dispersos na preparação do produto alimentar contendo a dispersão de complexo xan tano/proteína, tal como se descreverá em mais detalhe à frente.
Tal como se indicou, a microfragmentação de alto corte em dispersão aquosa pode ser utilizada para produzir dispersões microf ragmentadas e anisotrópicas de complexo xantano/proteína de acordo com a presente revelação. Este tratamento de alto corte pode ser levado a cabo de qualquer maneira adequada, tal como através de misturadores de corte hidráulico, misturadores ultra-sónicos, moinhos coloidais e misturadores homogeneizadores, tai como se descreverá em mais detalhe. Os misturadores de corte hidráulico de alta energia tais como se descreve na Patente America na 4 533 254 são particularmente adequados para a formação de dis persões microfragmentadas de complexos de xantano/proteína a par69 187
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-18tir de fibras de xantano/proteína preformadas.
Num método preferido de microfragmentação as fibras preformadas e anisotrépicas de complexo xantano/proteína sujeita-se uma lama aquosa de fibras xantano/proteína a condições de alto corte. Por exemplo, uma lama contendo desde cerca de 4 a cerca de 5 por cento em peso de fibras preformadas e relativamente grari des de complexo xantano/proteína (base sólida) com uma viscosidade que não exceda 1 000 centipoise pode ser conduzida através de uma zona de alto corte a velocidades lineares iniciais de até 1 300 centímetros por segundo ou mais de modo a se obter a fragmeri tação das fibras.
As fibras anisotrópicas preformadas deveriam ser de prefe rência conduzidas através de uma zona de alto atrito com uma veljq cidade de corte de pelo menos 37 000 χ a uma velocidade especifica de dissipação de energia turbulenta de pelo menos cerca de 8,5 x 10 ergs por centímetro cúbico de área da zona de alto corte. De preferência, a totalidade da lama de fibra é conduzida através de uma zona de fragmentação por corte de alta energia.
Num fluxo através do sistema com tratamento contínuo de alto atr_i to, as necessidades de energia específica (a dissipação de energia por unidade de caudal da corrente de produto) podem ser de pelo menos cerca de 96 x 10^ ergs por grama/segundo. A potência de mistura dissipada na dispersão é dissipada viscosamente na forma g de calor e a temperatura pode aumentar pelo menos 10 C por condução através da zona de microfragmentação por alto corte. 0 atrito de alta energia parte e fragmenta as fibras de complexo xantano/proteína em microfragmentos de forma irregular, de preferência ao longo das superfícies de fraqueza das suas fibras.
Em métodos de formação de dispersões microfragmentadas anisotrópicas de complexos xantano/proteína utilizando uma lama inicial aquosa de fibras anisotrópicas preformadas, a lama aquosa compreenderá desejavelmente menos de cerca de 28 e de preferência na gama de cerca de 2 a cerca de 10 por cento em peso de fibras de xantano/proteína (base sólida), de forma a se obter uma fragmeri tação efectiva da fibra a uma distribuição de tamanhos de particjj las irregular como pretendido.
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-19As fibras preformadas a serem sujeitas a microfragmentação subsequente podem ser obtidas a partir de uma solução aquosa geradora de fibras de proteínas vegetais a animais ou misturas daí derivadas, como se descreveu anteriormente.
A solução geradora de fibra inclui um componente polimér_i co hidrocoloidal de goma de xantano solubilizada seleccionada do grupo que compreende a goma de xantano, aditivos de goma de xanta no/hidrocolóide e suas misturas. Como se discutirá à frente, vários outros componentes polissacarídicos podendo ser utilizados isoladamente, ou com goma de xantano, de forma a se obter dispersões de complexo com uma variedade de características e propried_a des. São componentes proteicos poliméricos alimentares partieularmente preferidos a proteína de soja isolada e misturas de proteína de soja isolada e albumina de ovo.
Para a produção de dispersões microfragmentadas de compl_e xos xantano/proteína, é partieularmente desejável que a proteína constituinte seja substancialmente totalmente dissolvida. As prjj teínas tais como a proteína de clara de ovo, proteína de soro de leite em condições de desnaturação e misturas daí derivadas, formam imediatamente uma solução verdadeira em água e são particula_r mente desejáveis para a preparação de dispersões microfragmentadas de acordo com a presente revelação. 0 componente polimérico proteico alimentar terá desejável mente um(uns) ponto(s) isoeiéctrico(s) maior(es) que cerca de 3, de preferência na gama de desde cerca de 4 a cerca de 10. As proteínas partieularmente úteis podem ter um ponto isoeléctrico na gama de desde cerca de 4 a ce_r ca de 7. A este respeito, a proteína de soja isolada pode tipica mente ter um ponto isoeléctrico de cerca de 4,5, o albume de ovo de cerca de 4,7, a proteína de soro de leite de cerca de 4,5, e a caseína de cerca de 4,5. Nota-se que vários constituintes proteja cos solubilizados alimentares podem ter pontos isoeléctricôs dife rentes. Contudo, é importante que na obtenção de fibras compreen dendo o xantano complexado com uma pluralidade de proteínas que o ponto isoeléctrico dos vários componentes proteicos, quando complexados com um componente de goma de xantano, forme precipitados fibrosos a um pH reaccional preseleccionado o qual é determinado
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-20pelo ponto isoeléctrico do complexo fibroso, A este respeito, as composições particularmente preferidas de acordo com o presente invento incluem fibras de complexo anisotrópico de proteínas múlti pias tais como fibras de complexo de xantano/(proteIna de soro de leite e proteína de albume de ovo), fibras de complexo xantano/ /(proteína de soja + albume de ovo), fibras de complexo de xantano/(proteína de soro de leite + proteína de soja) e fibras de coni plexo de xantano/(proteína de soro de leite, proteína de soja e proteína de ovo).
A solubilização da proteína e da goma de xantano sob condições de não formação de fibras é suposta ser importante para a formação de complexos de xantano/proteína intimamente ligado a nível molecular com propriedades diferentes dos componentes de xantano e de proteína em características significativas. Uma proteí. na é desejavelmente solubilizada a um pH de menos de cerca de 1 unidade de pH em relação ao seu ponto isoeléctrico e preferencial, mente de pelo menos 2 unidades de pH ou mais em relação ao seu ponto isoeléctrico. Fstas proteínas solubilizadas podem incluir de preferência proteína de soro leiteiro, proteína de albumina de ovo e proteínas vegetais isoladas. Porproteína vegetal isolada tal como proteína de soja isolada eproteína de amendoim isolada entende-se uma preparação proteica contendo pelo menos cerca de 90$ de proteína.
Por goma de xantano entende-se um heteropolissacarídeo produzido por fermentação de microrganismos do género Xanthomonas. Pode encontrar-se uma discussão das propriedades fisicas e químicas em Industrial Gums, R.C. Whistler, Ed., Academic Press, N.Y. (1973), p. 473.
A goma de xantano em solução aquosa com um contra-ião apropriado tal como o sódio ou potássio é aitamente carregada negativamente porque as suas cadeias laterais são compostas por ác_i do glucorónico carregado, manose e os seus derivados de piruvato.
Em solução aquosa, as cadeias laterais altamente carregadas, mutu amente repelentes e relativamente volumosas, as quais são regulaj? mente colocadas ao longo da estrutura central relativamente estreita, são supostas fornecer uma goma de xantano hidratada com
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-21uma estrutura relativamente linear, a qual é ainda suposta ser um factor importante na obtenção de propriedades e funcionalidade d.e sejáveis dos complexos intimamente ligados a nível molecular os quais podem ser formados com componentes proteicos solubilizados na preparação de dispersões microfragmentadas de complexo xantano/proteina, e produtos alimentares contendo esses complexos, tal como se descreverá mais à frente.
Por aducto de goma de xantano entende-se um complexo de goma de xantano com outro hidrocoloide. A goma de xantano forma aductos com outros hidrocoloides tais como a goma de alfarroba nos quais se pensa que a natureza linear estendida da goma de xan tano em solução é preservada. De preferência, os aductos de goma de xantano deveriam compreender pelo menos cerca de 20 por cento em peso de goma de xantano, baseado no peso total de goma de xantano e de componente aducto.
A solução de formação da fibra pode também incluir polissacarideos alimentares substancialmente completamente hidratada e substancial mente não iónicos tais como o amido dissolvido totalmente gelatinizado, ágar e agaróides solubilizados, goma de guár dissolvida, goma de alfarroba dissolvida (para lá daquela que pode ser complexada com o componente de goma de xantano), dextranos solúveis com água, farelo de grãos alimentares solúveis em água ou base e/ou constituintes de hemicelulose tais como constituintes de goma de trigo solubilizada, farelo de trigo solubilizado, farelo de aveia solubilizada e farelo de milho solubilizado, tais como as misturas de tais polissacarídeos não iónicos, tal como se *
descreveu antes. E desejável que as próprias fibras contenham p_e lo menos cerca de 15 por cento em peso de sólidos e preferencialmente para uma variedade de usos, pelo menos cerca de 20 por cento em peso de sólidos e a quantidade e tipo de polissacarídeo não iónico pode ser ajustada de forma a fornecer o nível de sólidos desejáveis.
□ amido substancialmente completamente hidratado é um com ponente polissacarídico não iónico particularmente desejável no que diz respeito ao seu baixo conteúdo calórico quando hidratado e à sua eficácia preço - desempenho. 0 amido pode desejavelmente
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-22ser incluído em quantidades de desde cerca de 1% a cerca de 75% e de preferência para vários usos, desde cerca de 25 a cerca de 60 por cento em peso baseado no peso total de fibra (base seca), como se descreveu anteriormente.
A solução geradora de fibra proteica pode ser obtida de qualquer maneira adequada, tal como por preparação e combinação subsequente dos componentes proteicos separados e soluções de polímero e por preparação inicial de uma solução compreendendo ambos os componentes. Em métodos nos quais as fibras são formadas e são subsequentemente fragmentadas por corte de modo a formar uma dispersão microfragmentada anisotrópica de complexo xantano/ /proteína, a splução geradora de fibra pode conter com componente proteico solubilizado e um componente de xantano numa gama particular para produzir fibras anisotrópicas e a este respeito, a totalidade dos componentes de xantano e proteína solubilizados deve; rão de preferência estar na gama de cerca de 0,1 por cento em peso a cerca de 20 por cento em peso, em relação ao peso total de solu ção aquosa geradora de fibra. A solução aquosa de formação de fi bra pode ainda incluir outros componentes, incluindo outros compg nentes proteicos dissolvidos ou em suspensão, agentes aromatizantes, preservantes e hidrocoloides desde que eles não interfiram na formação do complexo anisotrópico desejado. Contudo, tal como se discutirá à frente com respeito a vários outros aspectos da presente revelação, as composições tipo gel de complexo xantano/ /proteina podem também ser produzidas para utilização em vários produtos alimentares e métodos de produção.
Adicionalmente, de acordo com os métodos de produção de dispersão de xantano/proteína, o pH da solução geradora de fibra é ajustado a um pH ao qual os componentes formam um complexo, o qual deve estar de preferência a 2 unidades de pH do pH isoeléctrico óptimo para o complexa desejado, de modo a formar um compl_e xo fibroso sob condições de agitação as quais possam ser utilizadas na preparação de dispersões microfragmentadas de xantano/proteína. A formação de fibra pode ocorrer numa gama de pH próxima do ponto isoeléctrico do complexo de goma de xantano-proteina. A este respeito, por exemplo, para a formação de um complexo de pro
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-23teína de soja isolada-goma de xantano, a formação de fibra pode começar a pH neutro e aumenta à medida que o pH é ajustado ao pojg to isoeléctrico (ou próximo dele) do complexo híbrido proteína de soja-goma de xantano, o qual pode estar tipicamente na gama de desde cerca de 2 a cerca de 5. A formação de fibra é espontânea e não requer o uso de equipamento de fiação. Uma vez formadas as fibras, elas são tornadas relativamente estáveis para uma gama de condições de sal e de pH por tratamento por calor como se discuti rá mais completamente à frente. Além disso, a rede fibrosa sine_ri za (exsuda água), o que é desejável na minimização dos passos ener geticamente intensivos de secagem, se a secagem for necessária. A separação dos complexos híbridos fibrosos de proteína da fase líquida, a qual pode conter solutos de pesos moleculares baixos, re move os sais eficazmente do complexo proteico concentrando ao mes mo tempo componente proteica. 0 ajuste de pH para formar fibras a partir da mistura de xantano/protelna em solução pode ser levada a cabo de uma série de maneiras. A este respeito, a solução geradora de fibras proteicas pode ser obtida a um pH significativamente acima do ponto isoeléctrico das fibras de proteína do com plexo, reduzindo-se depois o pH até ao ponto isoeléctrico. Esta redução de pH pode ser levada a cabo por exemplo por remoção do contra ião catiónico (por ex., Na+) do componente solubilizado de goma de xantano e/ou proteína por electroforese ou por adição de um ácido alimentar tal como o ácido clorídrico, fosfórico, láctico, acético, cítrico, ascórbico, carbónico e misturas dal derivadas. 0 ácido parece protonar ambos os grupos carboxílicos e amino das proteínas de forma a tornar a proteína menos carregada negativamente, e a ligar as cadeias poliméricas da goma de xantano carregadas muito negativamente, de modo a formar um complexo de goma e proteína com uma rede fibrosa. 0 ajuste de pH pode também ser levado a cabo por outras técnicas apropriadas tais como por combinação de uma solução aquosa de componente proteico a um pH predeterminado ao qual o componente proteico é solubilizado com uma solução aquosa de componente de goma de xantano a um pH predeterminado ao qual é solubilizado, tal que após combinação a solução resultante tenha um pH predeterminada igual ou próximo do
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-24ponto isoeléctrico do complexo fibroso proteína/goma de xantano desejado. A este respeito, deve notar-se que o componente de pro telna pode ser proporcionado em soluções aquosas em gamas largas de pH a pH mais alto ou mais baixo que o(s) ponto(s) isoeléctrico(s) da(s) proteína(s), e a goma de xantano, a qual tem substancialmente apenas grupos aniónicos carboxílicos, deve ser também obtida em solução aquosa com uma larga gama de pH. Será também de notar que o pH pode ser ajustado por remoção selectiva dos an_i ões de uma solução combinada de componentes proteína e xantano s_o lubilizados, de pH baixo, como se discutiu nas Patentes Americanas 4 559 223 e 4 563 360, de forma a elevar o pH até um valor próximo do ponto isoeláctrico do complexo fibroso de componente proteico-goma de xantano desejado, ou uma base alimentar, tal como o hidróxido de sódio pode ser adicionado a estas misturas ácidas solubilizadas.
A reacção de formação dos complexos fibrosos é mais facil mente completada ou maximizada sob condições de formação de complexo quando a mistura goma-protelna é ajustada a um pH ao qual a mobilidade electroforética da mistura goma-protelna desejada é substancial mente zero. A mobilidade electroforética pode ser medida por intermédio de instrumentos analíticos convencionais tais como o analisador electrocinêtico System 3 000 fabricado por Penkem, Inc., Bedford Hills, Neu York.
Os pontos óptimos para a formação do complexo híbrido podem ser determinados por medida do ponto isoeláctrico dos complexos desejados, o que pode ser feito por medida dos valores dos pontos isoeléctricos dos reagentes isolados, e ajustando o pH da mistura a um valor intermédio em relação ao pl individual de modo a formar a amostra de complexo desejada. 0 pl do complexo assim formada pode ser medido de forma a determinar o pH para formação do complexo desejado como ponto de controlo da reacção de forma a maximizar os rendimentos de produto e adquirir a textura fibrosa alimentar desejada. 0 ponto isoeléctrico de um complexo xantano-proteína pode ser seleccionado dependendo das proporções respectivas a cada componente do complexo e dos pontos isoeléctricos dos componentes.
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-25As fibras de complexo anisotrópico de xantano/proteína após formação e sem mais tratamento (por ex. desnaturação), são estáveis em meio ácido e neutro, mas podem ser dissolvidas numa solução alcalina (por ex., pH 9,0 ou maior). A estabilidade do complexo e das dispersões microfragmentadas produzidas a partir dele pode ser aumentada por tratamento térmico, como se discutirá à frente.
A textura do complexo de xantano/proteina pode ser contro lada variando a razão da goma em relação à proteína. Como se indicou, a razão ponderai de goma de xantano em relação à proteina está desejavelmente dentro da gama de desde cerca de 2:1 a cerca de 1:20 e por razões de economia, pode estar na gama de desde cer ca de 1:4 a cerca de 1:15. As percentagens dadas aqui são perceri tagens ponderais e as razões são razões peso/peso, salvo indicação em contrário.
Tendo sido geralmente descrita a fabricação de dispersões microf ragmentadas, serão ainda descritos vários aspectos do inve_n to no que diz respeito a métodos e ao equipamento que se ilustra esquematicamente na FIGURA 1. Como se mostra na FIGURA 1, pode preparar-se uma solução aquosa de formação de fibra 102 dissolveri do fontes de proteina adequadas tais como concentrado de proteína de soro de leite (WPC , o qual é aproximadamente /3 de proteína de soro de leite) e misturas de albume de ovo e goma de xantano num mecanismo de mistura 102 de forma a dar uma solução geradora de fibra 104 com cerca de 2 por cento em peso de sólidos totais a uma razão de xantano/concentrado de proteína de soro de leite/clara de ovo de 1:4:4 e um pH de cerca de 6,5.
A temperatura a qual a interaeção proteína-goma ê lavada a cabo pode ser utilizada para influenciar as propriedades do com plexo. Pode obter-se fibras mais macias e mais finas, se desejado, quando a goma e a proteína são aquecidas até e acima de 70ΘΕ antes dos dois polímeros serem misturados e acidificados. Em qualquer dos casos, a formação de fibra deve ser mais conveniente mente levada a cabo a uma temperatura de desde cerca de 4SC a cer ca de 10C°C.
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-260 componente misturado pode ser progressivamente transferido para os tanques 106, 108 e bombado por meio de uma bomba adequada 110 através de um tubo da formação de complexo 112, no qual também é doseado um ácido alimentar adequado 114 por meio de uma bomba de doseamento 116, de forma a iniciar a formação de fibra anisotrópica de xantano/proteína. As fibras formadas são cori duzidas para uma bomba tipo parafuso de relativamente baixo atrito 118 e daí para uma cinta de peneiração/lavagem 120 em que as fibras 122 são separadas da solução de soro restante 124 e a água lavada.
soro 124 separado da composição de fibra 122 pode conter sais inorgânicos resultantes do passo de ajuste do pH, e pode conter alguma proteína, goma de xantano, lactose ou outros com ponentes que não reagiram.
As fibras são aquecidas num aquecedor 126 de forma a esta bilizar as fibras, são passadas por água à temperatura ambiente no tanque de lavagem 128, e sujeitas a microfragmentação numa lama aquosa por meio de um dispositivo de alto atrito 130. A lavagem das fibras preparadas a partir de uma fonte aromática de proteína tal como o concentrado de proteína de soro de leite é um passo importante na preparação de dispersães microfragmentadas neutras porque podem remover-se substancialmente componentes aromáticos indesejáveis com tal lavagem. Contudo deve notar-se que tal lavagem é desnecessária se só se utilizarem proteínas neutras (tais como o caseinato de sódio de alta qualidade, a proteína da clara de ovo e misturas daí derivadas) na formação do complexo ou se os componentes aromáticos não constituírem problema no produto alimentar no qual se incorporará a dispersão microfragmentada. A dispersão microfragmentada com uma concentração de sólidos de 3-7 por cento em peso é subsequentemente sujeita a acidificação e cen trifugação pela centrífuga 132 de forma a dar um sobrenadante sem microfragmentos 136 e concentrada, tendo a dispersão microfragmeri tada estável ao calor 134 uma textura semisólida e cremosa e um sabor neutro com um conteúdo em sólidos na gama de desde cerca de 10 a cerca de 25 por cento em peso. 0 componente ácido 136 pode incluir sais alcalino-terrosos para aumentar os efeitos de centri
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-27fugação. Alternativamente, a dispersão aquosa microfragmentada 13 produzida pela dispositivo de alto corte 130 contendo desde cerca de 3 a cerca de 7 por cento de sólidos em peso, pode ser concentrada por processos de evaporação num filme fino. A este respeito, a dispersão 131 pode ser introduzida num evaporador de filme fino 140 tal como o evaporador ModeloIST8-48 Turbafilm Pro cessor da divisão Votator da Weldon, Inc. de Clark, Neu; Oersey.
Turbafilm processor 140 é um evaporador defilme fino mecanicamente agitado. A dispersão 131 é introduzida no topo do evaporador de fino filme 140, o qual tem paredes exteriores cilíndricas aquecidas 144 e um rotor interno. A dispersão microfragmentada aquosa forma um filme fino na parede cilíndrica interna aquecida e o rotor fornece agitação mecânica do filme de produto que cai nas paredes térmicas de forma a atingir velocidades elevadas de transferência de calor e massa com materiais muito viscosos. A dispersão aquosa 131 a ser processada é admitida através da entra da acima da secção térmica e é destribuída num filme fino uniforme por acção centrífuga das lâminas do rotor. Introduz-se continuamente um gás de secagem (que pode ser aquecido se desejado) na entrada 146 e o gás húmido contendo água evaporada do filme fino da dispersão aquosa é descarregado na saída 148. Prefere-se que o sistema esteja internamente sob pressão subatmosférica, por ligação da descarga 148 a um sistema de vácuo parcial. Confere-se turbulência ao filme no seu movimento descendente em espiral, introduzindo-se uma velocidade de transferência de calor elevada no filme de dispersão coincidente com a formação de vapor. A temperatura da parede interna é desejavelmente mantida a uma temperatura predeterminada na gama de desde cerca de 509C a cerca de 9090 e a velocidade de processamento de dispersão e o fluxo de gás de secagem são coordenados de forma a dar uma dispersão aquosa concentrada com desde 10 até cerca de 30 por cento em peso, e de preferência na gama de cerca de 15-25 por cento em peso de sólidos totais. A dispersão viscosa concentrada 142 sai através de uma secção de descarga inferior enquanto a água do evaporador atravessa no sentido ascendente a secção de separação e sai na saída de vapor. 0 evaporador pode ser operado a pressães atmos69 187
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-28féricas ou subatmosféricas.
A acção das lâminas do rotor mantêm o filme fino da dispersão aquosa mierofragmentada num movimento turbulento contínuo, evitando o sobreaquecimento localizado. 0 Turbafilm processor opera geralmente com uma velocidade na extremidade do rotor de aproximadamente 30 a 50 pés por segundo.
Utiliza-se um sistema de lâmina de raspagem para o evaporador Turbafilm na versão 140. Este sistema de lâmina de raspagem tem uma lâmina chanfrada que produz uma acção de raspagem da parede ou filme particularmente adequada a materiais de alta viscosidade. A lâmina de raspagem opera a uma velocidade na extremi dade do rotor tal que gira para fora em contacto com o filme líquido. A combinação do arrastamento viscoso, efeito de corte e libertação súbita da pressão da lâmina resulta numa agitação completa e mistura do filme.
Evapora-se suficiente água para fornecer uma dispersão aquosa com um conteúdo em sólidos na gama de desde 15 a cerca de 30 por cento em peso de sólidos, dispersão que pode ser um produto de viscosidade muito alta. Uma bomba rotativa de deslocamento positivo é acoplada à cabeça de descarga do evaporador turbafilm de forma a que o produto concentrado possa ser movido rapidamente e facilmente sob pressão positiva.
Embora se tenham descrito processos de centrifugação e evaporação em filme fino, podem utilizar-se outros métodos de con centração. A este respeito, a dispersão aquosa microfragmentada pode ser sujeita a um tratamento de ultrafiltração ou osmose inversa utilizando uma membrana permeável adequada, para remover água e sais de baixo peso molecular dissolvidos e componentes não iónicos. Pode usar-se dia filtração, na qual se introduz água fres. ca na dispersão, seguida de ultrafiltração, para se lavar a dispersão, se necessária.
Embora o método da FIGURA 1 tenha sido particularmente descrito com respeito a fibras de dispersão anisotrópica microfragmentada de xantano/proteína de soro de leite - proteína de ovo, outras proteínas e polissacarideos solúveis em água, como se
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-29descreveu anteriormente, podem também ser utilizadas para preparar dispersões microfragmentadas de acordo com o presente invento. A este respeito, por exemplo, a caseína, tal como a que é fornecida pelo leite em pé ou na forma de caseínato de sódio, outras proteínas vegetais tais como a proteína de amendoim isolada, tal como fornecidas por proteínas vegetais e misturas daí derivadas, podem ser utilizadas como o componente proteico solubilizado para formar complexas fibrosos híbridos de proteína de acordo com a presente revelação. Estas fibras de xantano/proteína complexadas são relativamente neutras e podem diferir na cor e textura. Por exemplo, as fibras de xantano/caseina são brancas e duras, eri quanto as fibras de xantano/proteína de amendoim isolada e xantano/proteína de soja sõo mais macias que as fibras de xantano/caseina.
Durante a formação as fibras complexadas de goma de xanta no-proteína podem ser imediatamente separadas do componente da fa se aquosa restante de qualquer forma adequada, tal como por filtração ou centrifugação. Por exemplo, tais fibras podem ser recolhidas separando-as da fase aquosa, lavando-as com água e prensando-as numa prensa de queijo de forma a dar fibras tipo carne que contêm geralmente desde cerca de 65 a cerca de 80 por cento em peso de humidade e tipicamente cerca de 65 por cento em peso de humidade.
As fibras de complexo de goma de xantano-proteína de soja tendem a amaciar e a tornar-se ligeiraraente mais finas acima de pH 5,5 provavelmente porque o complexo goma-proteína é muito carregado negativamente e tem mais cargas caracteristicas da goma de xantano a, ou acima de pH 5,5. Uma faceta importante das dispersões microfragmentadas preferidas de acordo com o presente invento é que se pode obter uma substancial estabilidade e outras propriedades melhoradas na dispersão microfragmentada de xantano/pro teína, se as fibras preformadas forem sujeitas a um tratamento de aquecimento, tal como fervura em água, durante um tempo suficiente para desnaturar pelo menos 50 por cento de componentes proteicos. Parece que tal tratamento desnatura a proteína ou o complexo como um todo de forma a evitar a dissociação e/ou dissolução
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-30do complexa goma-proteína.
tratamento térmico do complexo proteína-goma não só resulta na estabilização do complexo de forma a reter a sua firmeza mas pode também ser utilizado para pasteurizar o complexo. Adicionalmente, variando a temperatura e o tempo de aquecimento podem obter-se vários graus de firmeza e estabilidade do complexo, se desejado.
agente complexante da proteína pode também compreender hidrocoloides adequados para lá da gama de xantano. A este respeito, por exemplo, a goma de alfarroba que é muito barata comparada com a goma de xantano, demonstrou ter uma interacção forte com a goma de xantano. Ds complexos ternários fibrosos de prote_í na de soja isolada goma de xantano e goma e goma de alfarroba podem ser preparados misturando as duas gomas de modo a formar uma suspensão aquosa e adicionando subsequentemente a proteína desejja da.
conteúdo de humidade das fibras anisotrópicas hidratadas estará geralmente na gama de 60 a cerca de 90 por cento em peso. Contudo, as fibras, depois de precipitadas ou após estabilização por calor podem ser substancialmente reduzidas em humidade de forma a dar um produto fibroso de baixa humidade o qual retém a sua integridade fibrosa. As composições fibrosas de humid_a de reduzida podem ser obtidas com um tempo de vida maior e manuseamento mais fácil para expedição e armazenamento. 0 complexo seco pode ser rapidamente re-hidratado por contacto com água.
A dispersão microfragmentada de complexo xantano/proteína pode ser utilizada numa grande variedade de produtos alimentares. As dispersões têm utilidade particular em sobremesas geladas, coberturas, cremes para barrar pão, gêneros cozinhados, quei. jo processado e produtos análogos ao queijo e molhas.
Tal como indicado, as sobremesas geladas que incorporam dispersões microf ragmentadas de complexo xantano/proteina têm pa_r ticular utilidade. Tipicamente, em formulações convencionais de sobremesas geladas, quanto maior o nível de gordura numa sobremesa gelada, mais agradável e apetecível é a sua textura e sabor.
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-31Por exemplo, o gelado, que normalmente ê composto por pelo menos cerca de 10 por cento de gordura de leite, tem tipicamente uma textura e aroma superiores à textura e aroma das sobremesas geladas que compreendem baixas proporções de gordura.
Contudo, quanto mais alto o teor em gordura da sobremesa gelada, maior o conteúdo calórico da sobremesa gelada. As sobremesas geladas, nutritivas, de baixo teor calórico e baixo teor de gordura tendo caracteristicas de textura e gosto desejáveis semelhantes às das sobremesas de alto teor em gordura e com uma estabilidade de aroma e tempo de vida substanciais bem como uma textjj ra cremosa podem ser obtidas de acordo com a presente revelação. Tais sobremesas geladas podem compreender de desde cerca de 0 a cerca de 10 per cento de gordura alimentar, de desde cerca de 1 a cerca de 10 por cento de dispersão microfragmentada de complexo xantano/proteína (base seca) de desde cerca de 1 a cerca de 9 por cento em peso de proteína (base seca, não incluindo o conteúdo proteico de complexo xantano/proteína), de desde cerca de 10 a cerca de 30 por cento em peso de um componente sacarídico compreendendo um ou mais açúcares e de desde cerca de 45 a cerca de 80 por cento de água. Podem tambám ser incluídas várias gomas, est.a bilizantes e emulsionantes, agentes aromatizantes e componentes alimentares aromatizantes, de acordo com a prática convencional.
Na preparação de tais sobremesas geladas, prepara-se uma mistura que compreende um componente aquoso, e opcionalmente um componente gordo, 0 componente gordo compreende menos de cerca de 10 por cento da mistura e pode ser qualquer gordura comestível que seja firme mas manuseável à temperatura ambiente, tal como a gordura de leite e/ou de margarina. 0 componente gordo deverá d.e sejavelmente constituir pelo menos cerca de 1 por cento da mistura, tal como por exempla desde cerca de 2 a cerca de 5 por cento em peso, embora seja desejável a obtenção de produtos de sobremesas geladas inteiramente livres de gordura.
componente aquoso compreenderá ordinariamente água, pro. teina e agentes edulcorantes e podem também compreender estabilizantes e ingredientes aromatizantes. 0 componente de xantano/pro teina (e o componente gordo opcional, se utilizado) pode ser com69 187
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-32pletamente misturado com o outro componente, e a mistura pode ser homogeneizada de forma a dar uma composição totalmente homogeneizada que pode então ser sujeita a congelação de uma forma convencional, tal como através de um permutador de calor de placas.
A mistura pode ser embalada e endurecida depois da desca_r ga do permutador de forma a dar uma sobremesa gelada de baixo teor em gordura com uma excelente textura cremosa e sabor juntamente com um conteúdo calórico reduzido numa composição de gordura redjj zida ou sem gordura.
As dispersões microfragmentadas de complexo xantano/proteína são também particularmente úteis como componentes de coberturas com baixo teor em óleo ou sem óleo, tais como coberturas p.a ra saladas, coberturas viscosas e pouco viscosas. As coberturas alimentares acídicas estáveis no tempo compreendendo dispersões de complexo xantano/proteína são particularmente desejáveis, compreendendo uma mistura de um veiculo para uma cobertura alimentar fluida, aquosa, acidica e alimentar com um pH de menos de cerca de 4,1 e um componente de dispersão microfragmentada de xantano/ /proteína de textura cremosa que retenha a sua estabilidade no veí culo para a cobertura alimentar e acidica. A composição alimentar estável compreenderá geralmente desde cerca de 0,25 a cerca de 30 por cento em peso e de preferência desde cerca de 1 a cerca de 10 por cento em peso de dispersão microfragmentada de complexo xanta no/proteína (base sólida), 0 a cerca de 50 por cento e preferencialmente menos de cerca de 30 por cento em peso de um óleo ou gordura alimentar e de desde cerca de 50 por cento a cerca de 99,75 por cento em peso e preferencialmente de desde cerca de 90 por cento a cerca de 99 por cento em peso do veículo para cobertura alimentar fluido e aquoso baseada no peso total de cobertura alimentar. Podem incluir-se na cobertura até cerca de 20 por ceri to em peso de outros componentes, tais como componentes alimentares em partículas.
veículo para a cobertura alimentar utilizado de acordo com o presente invento conterá geralmente desde cerca de 20 até cerca de 90 por cento em peso de água e suficiente agente acidifi. cante para fornecer o componente aquoso de veículo para a cobertu
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-33ra com um pH de menos de 4,1 e de preferência na gama de desde cerca de 2,75 a cerca de 3,75. De acordo ccm a fabricação converi cional de coberturas alimentares, dependendo do pH desejado, a quantidade de água no veículo da cobertura e o efeito dos componentes adicionais na cobertura alimentar, o agente acidificante o qual pode incluir o ácido acético ou uma mistura de ácido acético e ácido fosfórico, estarão geralmente presentes numa quantidade de desde cerca de 0,1 a cerca de 3,5 por cento em peso baseado no peso total de veículo da cobertura alimentar.
Também de acordo com a fabricação convencional de cobertjj ras ácidas o veiculo para a cobertura alimentar pode conter até cerca de 20 por cento em peso de um agente encorpante tal como gomas, amido ou outros hidrocoloides e misturas dai derivadas, desde cerca de 0 a cerca de 5 por cento de sal, desde cerca de 0 a cerca de 30 por cento de edulcorante e desde cerca de 0 a cerca de 15 por cento de especiarias e sabores, baseados no peso total do veiculo para a cobertura alimentar. 0 veiculo para a cobertura que pode ser utilizado inclui óleos ou coberturas sem óleo, c_o berturas pouco viscosas ou viscosas e produtos de cobertura alimentar emulsionado ou não emulsionado usados correntemente como adjuntos em saladas, vegetais, sandu/iches e similares. Estão incluídos em tal classificação os produtos como a maionese, cobert_u ras para saladas e molhos de outro tipo e imitações dai derivadas, bem como produtos sem óleo de baixo teor em calorias, incluindo condimentos ou produtos de reduzido teor calórico e outros produtos contendo óleos emulsificados e não emulsifiçados.
óleo, quando para ser usado na formulação de coberturas, pode ser qualquer dos bem conhecidos, óleos trigliceridicos, comestíveis derivados de óleo de sementes, por exemplo, óleo de milho, óleo de soja, óleo de açafroa, óleo de sementes de algodão, etc., ou misturas daí derivadas. 0 edulcorante usado é tipicameja te a sacarose. Contudo, outros edulcorantes tais como a dextrose, frutose, sólidos de xarope de milho e edulcorantes sintéticos podem ser utilizados.
Pode usar-se qualquer agente emulsionante adequado nas
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-34composições de cobertura de saladas do invento. A este respeito podem usar-se como agentes emulsificantes sólidos de gema de ovo, proteína, goma arábicagoma de alfarroba, goma de guár, goma de fcr^ra ear.ía ladiana (rCsraya),/tragacan ta , carragenanos , pectina, ésteres de propileno glicol de ácido algínico, carboximetilcelulose de sódio, polisorbatos e misturas dai derivadas, de acordo com as práticas convencionais de fabricação de coberturas alimentares. 0 uso de agentes emulsionantes é opcional e depende do tipo particular de óleo emulsionado em preparação. Os agentes de emulsionação, quari do usados, podem tipicamente estar presentes a níveis de desde cerca de 1 por cento a cerca de 10 por cento, dependendo do agente emulsionante particular em uso.
Pode usar-se um agenteencorpante no veículo para cobertura alimentar para obter o corpo ou viscosidade desejada de acordo com a prática convencional, para lá da dispersão de complje xo xantano/proteína (a qual serve como um agente encorpante cre moso funcional). Este agente encorpante pode ser uma pasta de amido ou pode compreender uma goma alimentar tal como uma goma de xantano (como um agente encorpante, não como parte do complexo molecularmente intimo de xantano/proteína), goma de guár, éster de propileno-glieol do ácido algínico ou similares. 0 amido, se usado, pode estar tipicamente presente a um nível de desde cerca de 2 por cento a cerca de 10 por cento. A goma alimentar estará tipicamente presente em níveis mais baixos de forma a dar o corpo e textura desejadas.
A pasta de amido é geralmente usada como agente encorpajn te na preparação de coberturas de óleo emulsionado semi-sólidas, tal como as coberturas para saladas e pode ser usada na preparação de coberturas de óleo emulsionado não viscosas, tais como cobertura Francesa (French dressing). 0 amido pode ser utilizado a um nível de desde cerca de 1 a cerca de 10 por cento em peso em coberturas semi-sólidas e a um nível de desde 0 por cento até cer ca de 8 por cento em coberturas menos viscosas. Pode usar-se qualquer material adequado que contenha amido, e, a este respeito, qualquer amido alimentar, modificado, não modificado ou pré-gelatinizado, farinha de tapioca, farinha de trigo, farinha de cen69 187
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-35teio, farinha de arroz e suas misturas podem ser usadas como ageri tes encorpantes na preparação de veículos para coberturas alimentares. Da mesmo forma, o agente encorpante pode compreender gomas alimentares individualmente ou em combinação , e as gomas con ferirão habitualmente o corpo e a textura desejadas a níveis abaj. xo daqueles normalmente requeridos quando se usa pasta de amido. As gomas, quando usadas como um agente encorporante, podem tipica mente estar presentes a um nível de entre cerca de 0,05 por cento a cerca de 2,5 por cento. Vários outros ingredientes, tais como as especiarias e outros agentes aromatizantes e preservantes tais como o ácido sórbico (incluindo sais daí derivados) podem também ser incluídos em quantidades eficazes.
veículo para cobertura pode ter um pH aquoso de cerca de 4,1 ou menos, de preferência na gama de desde cerca de 2,75 a cerca de 3,75. Pode usar-se qualquer ácido adequado ou mistura de ácido para dar o nível desejado de acidez numa cobertura emulsionada, incluindo nos ácidos alimentares adequados o ácido 1ác ti co, ácido cítrico, ácido fosfórico, ácido fosfórico, ácido clorídrico e ácido acético e misturas dal derivadas. São agentes acidificantes preferenciais particulares as misturas de ácido acético e ácido fosfórico. A quantidade utilizada para atingir o pH desejado dependerá de uma variedade de factores conhecidos na especialidade incluindo o poder tampão dos componentes proteicos da cobertura.
A dispersão microfragmentada de complexo xantano/proteína é um componente importante nas coberturas alimentares e pode ser misturada com outros ingredientes para coberturas na forma de uma dispersão adequada hidratada. Tais dispersões aquosas hidratadas de complexo de xantano/proteí na microf ragmentadas podem típicameri te compreender desde cerca de 55 a cerca de 99 por cento de água e desde cerca de 1 a cerca de 45 por cento em peso de goma de xari tano e proteína compiexadas. A dispersão de complexo xantano/pro teína pode também ser formada directamente no veículo aquoso utilizado na preparação da cobertura.
Tais coberturas podem ainda compreender aglomerados de fi bras e outras fibras largas de complexos fibrosos de xantano/pro69 197
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-36telna, por exemplo, tendo uma massa de menos de cerca de 2 gramas, e mais preferenciaimente desde cerca de 0,02 gramas a cerca de 1,5 gramas. Tais fibras largas e aglomeradas de fibras não são consj. deradas aqui como componentes da dispersão de complexo.
Vários aspectos da presente revelação são também dirigidos à confeitaria de baixo teor calórico, com um balanço nutriciq nal aumentado, conteúdo calórico reduzido e/ou novas ca rec te ris t_i cas organolépticas e de corpo. Os artigos de confeitaria são caracteristicamente constituídos primariamente por açúcares. Por açúcares entende-se açúcares nutritivos tais como mono, di ou polissacarí deos nutritivos tais como a sacarose, dextrose, levulose e xaropes de amido tais como xaropes de milho de composição vari_a da incluindo dextrina, maltose e dextrose e edulcorantes não-nutritivos tais como poligiucose xilitol, bem como agentes adulcorantes artificiais tais como a sacarina e o aspartame. Podem pre parar-se produtos de confeitaria utilizando dispersões microfraqmen tadas de xantano/proteína de acordo preenderão geralmente:
Inqredientes
Dispersões microfragmentadas de complexo xantano/proteína (base sólida)
Agua
A çúcar
Gordura
Gomas e estabilizantes (diferente de goma de xantano com plexada com proteina no complexo microfragmenta do de xantano/prote_í na)
Aromatiz antes
Amido
Proteína ( diferente de complexo xantano/protBÍna) com o presente invento que cori
Percentaqem ponderai
0,5 - 10/ 2 -2 0/
-90/
- 4 0/
-10/ 0 -10/ 0 - 15/
-2 0/
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-37Os produtos de confeitaria podem ser classificados em dois grupos gerais dependendo do estado físico no qual o açúcar está presente. A fase sólida cristalina é observada nas coberturas para bolos e a fase liquida ou monocristalina, que é por vezes referida como estado amorfo é encontrada em rebuçados duros, que como o vidro são líquidos altamente superarrefecidos. Os componentes tais como o xarope de milho, gorduras, açúcar invertido, sólidos de leite magro e gomas influenciam as caracteristicas físicas da compota acabada, tal como o fazem as condições do proces so de fabricação, tais como o tempo de confecção e temperatura e o método de manuseamento após remoção do recipiente de fabricação. Com base na larga variedade de produtos de confeitaria tornadas possíveis por regulação de proporção das duas fases - sólida e l_í quida - do açúcar, os produtos de confeitaria podem ainda ser classificados como rebuçados duros, coberturas para bolos, fudge caramelos, malvaíscos, nógado, pastilh£s de açúcar, geleias de amido, produtos de chocolate doces e bombons. A inclusão do componen te de dispersão microfragmentada de complexo xantano/proteína na mistura de confeitaria antes da cozedura pode influenciar as propriedades do produto de confeitaria resultante.
fudge é um produto de confeitaria em grão composto por água, sacarose e/ou levulose, e/ou dextrose, e/ou maltose, e/ou dextrinas juntamente com materiais aromatizantes satisfatórios e leite inteiro (gordo) ou sólidos de leite sem gordura ou sem natas adicionadas, e/ou manteiga de leite e/ou gordura satisfatória. Os caramelos são produtos de confeitaria compostos por água, saca rose, levulose, dextrose e/ou maltose e/ou dextrinas juntamente com leite inteiro ou sólidos de leite sem gordura, tal como eles aparecem no leite inteiro e uma gordura satisfatória com ou sem a adição ds cores e/ou sabores satisfatórios. As propriedades orqa nolépticas, textura e equilíbrio nutritivo dos fudge e carame los podem ser variadas através da incorporação de até cerca de 10 por cento em peso de microfragmentos de xantano/proteína no prodjj to de confeitaria.
Os produtos de confeitaria arejados são produtos nos quais uma quantidade substancial de ar é permamentemente incorporado no
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-38- ' produto de confeitaria formado. Os malvaíscos são um produto de confeitaria arejado cuja consistência pode ser fina ou granulosa, elástica ou viscosa ou com um carácter semi-líquido.
Como se descreveu nas Patentes Americanas 2 847 311,
062 611, 3 220 8953 e 3 607 309, os malvalscos e produtos de confeitaria similares são fabricados convencionalmente por extrusão de uma mistura de confeitaria aquecida e arejada de modo a formar fitas múltiplas. As fitas extrudadas podem ser revestidas com amido, açúcar em pá ou misturas daí derivadas de forma a evitar a agregação das fitas umas às outras e a cortar transversalmen te os seus eixos longitudinais de modo a formar produtos de confei. taria de textura firme de tamanho desejado, tendo uma densidade na gama de desde cerca de 0,25 acerca de 0,39 gramas por centímetro cúbico. Incluindo até cerca de 10 por cento em peso de microfragmentos de complexo de xantano/proteína na mistura de confeitaria antes da operação, podem obter-se produtos de confeitaria que tenham um balanço nutritivo substancialmente melhorado.
produto alimentar correntemente é habitualmente conheci do por Chocolate de leite e Cobertura de chocolate de leite é um produto sólido ou semi-plástico composto basicamente por licor de chocolate infimamente misturado e moído com sólidos de leite e um ou mais ingredientes açucarados (açúcar de cana ou beterraba, açúcar de cana parcialmente refinado, dextrose anidra ou xarope de milho seco). Os produtos de confeitaria com chocolate de leite incorporando até 10 por cento em peso de uma dispersão microfragmentada de complexo xantano/proteína (base sólida), podem ser obtidos com um conteúdo calórico significativamente reduzido.
Enquanto as dispersões microfragmentadas de complexo xantano/proteína de grande qualidade podem ser preparadas por métodos tais como os que são ilustrados na FIGURA 1, podem também ser desejáveis outros métodos de produção. A este respeito, apresenta-se na FIGURA 13 um diagrama esquemático ilustrando uma versão específica de um método contínuo para a produção de microdispersões de complexo xantano/proteína no qual os componentes solubil_i zados de xantano e proteína são continuamente conduzidos através de uma zona de alta velocidade específica de dissipação turbulen69 187
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-39ta sob condiçoes de formação do complexo.
Tal como se mostrou na FIGURA 13, de acordo com os métodos de processamento contínuo, uma corrente contínua 1402 de solução de xantano/proteína tendo uma razão ponderai de xantano em relação à proteína na gama de cerca de desde 1:1 a cerca de 1:20 é fornecida por uma bomba de doseamento 1404 a partir do tanque de retenção 1406 para uma zona de corte 1408 de alta velocidade de dissipação turbulenta. A zona de corte pode ter uma zona de moagem movida por alta pressão por um fluido acusticamente ou mecanicamente, tal como uma zona de moagem de coloide ou moinho de alto corte. Dentro desta zona, a solução de xantano/proteína é acidificada de forma a iniciar as diferentes formações sob condições de alto corte. A dispersão fragmentada ou microfragmentada conduzida da zona de mistura de alto corte pode ser aquecida até à temperatura ds desnaturação do complexo pelo permutador de calor 1410 e bomba. da sob alta pressão através de um ou mais homogeneizadores de ruptura de célula e de alta pressão 1412. Como se indica, os vários homogeneizadores de alta pressão podem ser ligados em série com uma recirculação de dispersão de carga 1414 de forma a atingir o grau desejado de microfragmentação. Uma vantagem do método ilustrado na FIGURA 13 é a de que ele pode utilizar um conteúdo relativamente elevado de complexo xantano/proteína, de modo que a dispersão final possa ser directamente utilizada sem um passo de concentração.
De forma idêntica apresenta-se na FIGURA 14 um diagrama esquemático que ilustra uma versão específica de um método descontínuo de fabricação de microdispersões de complexo xantano/prç) teína em que os componentes xantano e proteína solubilizados são conduzidos através de uma zona de velocidade específica de dissipação turbulenta à medida que as condições de formação de complexo são desenvolvidas no processamento descontinuo em curso.
Tal como se mostrou na FIGURA 14 prepara-se uma solução de xantano/proteína num tanque tampão 1502 que pode ser bombada inicialmente num circuito de homogeneização incluindo a bomba 1504, um homogeneizador fluido de alta pressão 1506, um permutador de calor e tanque de armazenagem 1508. Após carregamento do
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Λ circuito com a solução de xantano/proteína, a solução é conduzida através de um dispositivo de homogenização por atrito 1506 enquari to o pH é gradualmenta baixado por doseamento de uma corrente de ácido a partir de um tanque de ácido 1510 no circuito fluido. 0 permutador de calor 1508 é utilizado para manter a temperatura de processamento desejada. 0 processamento descontinuo ilustrado na FIGURA 14 pode também ser utilizado com concentrações relativ_a mente altas de goma de xantano e proteína. Após o final da micro fragmentação, a dispersão de complexo xantano/proteína acabada p_o de ser descarregada pela salda 1512 de modo a iniciar o processo de produção.
A goma de xantano é relativamente cara e pode ser pouco eficiente na complexação de certos componentes proteicos, envolvendo assim quantidades relativamente grandes de goma de xantano na formação de complexo e deixando potencialmente componentes pr.o teicos na solução de soro de fibra. 0 presente invento dirige-se também a métodos para a fabricação de composições alimentares fibrosas e estáveis de carboximetilo e de complexo polissacarideo/ /proteina, que têm um corpo e textura fibrosa, através do uso de uma carboximetilcelulose altamente substituída de alto peso molecular e de grau alimentar como componente complexante da proteína Tais materiais podem ser usados para preparar dispersões aquosas iónicas e microfragmentadas de complexo polissacarideo/proteína de acordo com o presente invento.
De acordo com vários aspectos da presente revelação, os métodos de fabricação de fibras alimentares de carboximetil celjj lose/proteína compreendem os passos de preparação de uma solução aquosa geradora de fibra proteica, tal como se descreve anteriormente.
A solução geradora de fibra para geração de fibra de carboximetil celulose/proteína inclui ainda um componente polimérico solubilizado de carboximetil celulose altamente substituída, de elevado peso molecular e de grau alimentar. Por carboximetil celulose de alto peso molecular, altamente substituída e de grau alimentar entende-se celulose, que á um poli (glucose) sacarídeo, com um grau médio de substituição dos grupos carboxime til o nos
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-41- > 7 grupos hidroxilo das unidades de anidro-D-glucopivanose da celul_o se na gama de desde cerca de 0,8 a cerca de 1,0, e de preferência cerca de 0,9 e com um peso molecular médio de pelo menos cerca de 100 000 daltons. A carboximetil celulose de sódio de tipo comercial e alimentar pode ter um grau médio de substituição de carboximetilo de entre 0,4 e 0,9; contudo determinou-se que a carboxj. metil celulose com um grau médio de substituição de carboximetilo de 0,7 ou menos não forma fibras prontamente sob as condiçães dos métodos presentes. Enquanto se pode obter um grau de substituição até 3,0, os materiais com um grau de substituição acima de 0,9 não estão aprovados para uso alimentar pela U.S. Food and Drug Administration. As propriedades da carboximetil celulose de sódio podem ser controladas variando a uniformidade da substituição, o grau de substituição (G.S.) e o peso molecular. A discussão das propriedades físicas e químicas de vários componentes de carboximetil celulose podem ser encontradas em Industrial Gums, R. C. Whistler, Ed. Academic Pres, N.Y. (1973), p. 643.
Como se indicou, as carboximetil celuloses tendo um grau de substituição do grupo carboximetilo relativamente baixa não originam complexos fibrosos de proteína de acordo com o presente invento. Contudo, utilizando a carboximetil celulose com um grau de substituição na gama de desde cerca de 0,8 a cerca de 1,0, e mais preferenciamente cerca de 0,9, podem preparar-se complexos fibrosos estáveis, de acordo com os aspectos do método do presente invento, os quais podem ser utilizados para contribuir para conferir características fibrosas ou análogas às da carne aos pro dutos alimentares ou que podem ser microfragmentados após a forma ção de fibras estáveis de forma a dar dispersões microfragmentadas aquosas macias e cremosas, como se descreveu anteriormente.
Pensa-se também que um peso molecular rei ativamente alto pode ser um factor importante na formação de um complexo fibroso.
A este respeito, a carboximetil celulose (embora não seja um mate rial de tipo alimentar) com um grau de substituição de cerca de 1,2, mas com um peso molecular relativamente baixo de 70 000 daltons falhou na formação de fibras nestas condiçães de produção de fibras usando a carboximetil celulose apropriada conto se descre69 187
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-42- · · veu anteriormente.
A solução geradora de fibra da proteína pode ser obtida por qualquer maneira adequada, tal como por preparação e combinação subsequente das soluções de componente proteico e de carbcximetil celulose altamente substituída de grau alimentar separadas, e por preparação inicial de uma solução compreendendo ambos os componentes. Mais ainda de acordo com a presente revelação, a s_o lução geradora de fibra deverá conter um componente proteico solubilizado e um componente de carboximetil celulose altamente substituído numa gama particular, e a este respeito, os componentes proteicos e carboximetil celulose altamente substituídos totalmente solubilizados devem estar na gama de desde cerca de 0,1 por cento em peso a cerca de 10 por cento, em peso, e de preferêjg cia desde cerca de 4 a cerca de 6 por cento em peso baseado no p£ so total de solução aquosa geradora de fibra. A carboximetil celulose é tipicamente menos viscosa que a goma de xantano e pode ser usada em altas concentrações sob várias condições fornecendo mesmo assim complexos fibrosos.
A solução aquosa de formação de fibra pode ainda incluir outros componentes, incluindo outros componentes proteicos dissol. vidos ou suspensos, agentes aromatizantes, preservantes e hidrocoloides, como se descreveu anteriormente.
A solução de formação de complexo pode ainda incluir água solubilizada, polissacarídeos alimentares substancialmente não-i_ó nicos tais como o amido solubilizado, agár solubilizado e agaroides, goma de guár solubilizada, goma de alfarroba dissolvida, dex. tranos solúveis em água, etc. em quantidades e usando os processos anteriormente descritos. Tais componentes polissacarídicas não iónicos podem tornar-se emaranhados e entrelaçadas com o complexo proteína/polissacarideo iónico o qual é formado com o ajuste de pH da solução de formação de complexo. E desejável que o complexo contendo pelo menos cerca de 15 por cento em peso de sólidos e de preferência para uma variedade de usos, pelo menos cerca de 20 por cento em peso de sólidos e a quantidade e tipo de polissacarí. deo não iónico pode ser ajustada de forma a dar o nível de sólidos desejável.
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Mais ainda de acordo com o método, o pH da soluçSo geradora de fibra e ajustado a um pH ao qual os componentes formam um complexo, o qual está preferencialmente a 2 unidades de distância do pH do pH isoeléctrico óptimo para o complexo desejado, de maneira a formar um complexo fibroso de proteína - polissacarideo sob condiçSes de agitação da soluçSo de formação de fibra, como se descreveu anteriormente. Desta maneira, podem formar-se complexos híbridos de proteína que podem ter uma textura fibrosa do tipo da carne. A formação de fibra pode ocorrer numa gama de pH próxima do ponto isoeléctrico do complexo carboximetil celulose altamente substituída/proteína particular. A este respeito, por exemplo, para um complexo de carboximetil celulose altamente subs tituída de alto peso molecular/caseínato sódico de proteína do ovo, a formação de fibra pode começar a pH próximo da neutralidade e aumentar com o ajuste do pH ao ponto isoeléctrico ou próximo dele, o que pode ser tipicamente na gama de desde cerca de 1 a cerca de 5.
A textura das fibras de complexo de carboximetil celulose/proteina pode ser controlada variando a razSo dos componentes polissacarideo e proteína formadores de fibra. A razão ponderai de polissacarideo formador de fibra em relação a proteína está na gama de entre 1:2 a 1:15 e mais preferencialmente na gama de desde cerca de 1:4 a cerca de 1:10.
ajuste do pH para a formação de fibras a partir da mistura carboximetil celulose altamente substituída/proteína pode ser levado a cabo de uma série de formas, como se descreveu anteriormente.
A reacção do complexo fibroso é completada ou maximizada quando a mistura de carboximetil celulose altamente substituída/ /proteína é ajustada a um pH ao qual a mobilidade electroforética de uma mistura de carboximetil celulose altamente substi tuida/pro teína desejada é substancial mente zero.
A forma e tamanho das fibras de complexo carboximetil celulose altamente substituída/proteína pode ser controlada pelo grau de corte ou de agitação aplicada à solução de formação da f_i bra durante o ajuste de pH.
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-44Após a formação das fibras de complexo carboximetil celulose altamente substituída/proteína, ê importante aquecer as fibras de forma a estabiliza-las na forma fibrosa de forma a que s£ jam capazes de suportar uma gama larga de pH, corte mecânico e condiçães iónicas, bem como estabilidade de interacção com uma larga gama de outros componentes alimentares.
Esta estabilização pode ser levada a cabo por aquecimento das fibras a uma temperatura de pelo menos cerca de 709C, durante pelo menos 30 segundos ou a relaçães tempo-temperatura equivalentes, e mais preferencialmente pelo menos a cerca de 952C durante pelo menos cerca de 5 minutos de forma a desnaturar a proteína no complexo pelo menos em cerca de 40 por cento, e mais preferencial, mente pelo menos 90% de forma a estabilizar o complexo. Tal desnaturação pode ser imediatamente medida por colorimetria diferencial de varrimento (CDV)· Desejavelmente as fibras serão aquecidas a uma temperatura de cerca de 100SC, por fervura em água ou injecção de vapor, durante pelo menos 5 segundos (por ex. 3-5 minutos) de forma a desnaturar completamente substancialmente o componente proteica no complexo. A dependência da desnaturação do calor variará tipicamente com o pH, com uma maior facilidade de desnaturação a valores de pH baixos. Por desnaturação ente_n de-se a perda da estrutura natural secundária e terciária, tal c_o mo medidas por CDV. A desnaturação pode resultar numa quantidade substancial de ligaçães disulfito cruzadas, como se mede por elec. troforese em gel, o que também ajudará a estabilização do complexo.
Um exemplo específico de preparação de fibras de carragena no lambda ou CMC de elevado peso molecular/proteína para microfragmentação de alto corte subsequente e apresentado na FIGURA 15. Prepara-se uma solução aquosa de proteína tal como uma mistu ra de clara de ovo não desnaturada e caseínato de sódio não desn_3 turado 1 700 a uma concentração da proteína de 3,0 por cento em peso. Semelhantemente uma solução de carragenano lambda 1702 é preparada através da dissolução em água de carragenano lambda a um nível de cerca de 1,0 por cento em peso. As soluçães 1710, 1712 podem ser combinadas numa proporção desejada de forma a dar uma solução geradora de fibra 1714 com cerca de 4 por cento em peso ____
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File 47933 de proteína e 0,5 por canto em peso de carragenano lambda a um pH de cerca de 6,5. Alternativamente, os componentes podem ser combinados directamente com água de modo a formar a solução 1714. 0 ajuste de pH pode ser levado a cabo por adição de ácido clorídrico de forma a dar as fibras 1716 e a fase de soro 1718 que pode ser separada pelos meios apropriados.
A percentagem total de sólidos em peso da solução geradora de fibra de carragenano lambda/proteína 1714 em água pode ser tipicamente variada dentro da gama de desde cerca de 0,1 por cento em peso até cerca de 8 e preferencialmente desde cerca de 0,25 a cerca de 4. 0 conteúdo em água da solução geradora de fibra (bem como a suç força iónica) é importante para a formação de uma rede fibrosa de polímeros complexados. A formação de fibra deverá desejavelmente ser levada a cabo a uma temperatura de menos que a temperatura de desnaturação do componente (s) proteico^),e prje ferencialmente desde cerca de 10°C a cerca de 509C.
soro 1718 separado da composição fibrosa 1716 pode conter sais inorgânicos resultantes do passo de ajuste de pH e pode conter uma pequena quantidade de carragenano lambda ou outros com ponentes, particularmente de uma mistura de carragenano lambda e outro polissacarídeo aniónico menos eficiente e é usado como ageri te complexante aniónico. Contudo, o carragenano lambda é um agejg te complexante altamente eficiente, que minimiza a proteína e/ou carragenano lambda não complexados no componente de soro. Os sais inorgânicos podem ser removidos, pelo menos em parte por meios apropriados tais como o uso de membranas de permeabilidade selecti va, electrodiálise e/ou resinas de permuta iónica, de forma a dar um soro desionizado 1722 , que pode ser usado na preparação das s_o luçães de proteína e carragenano lambda 1710, 1712.
Para lá dos complexos fibrosos de carboximetil celulose de alto peso molecular/proteína, previamente descritos, foi também descoberto que, podem preparar-se complexos fibrosas a partir de soluçães de carragenanos lambda e proteína solubilizados. Estas fibras podem ser usadas em produtos alimentares directamente como fibras, ou podem ser sujeitas a processamento de microfragmentação de alto corte tal como se descreveu anteriormente.
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-46De acordo com estes aspectos da presente revelação, são fornecidos métodos para a fabricação de fibras alimentares de car ragenano lambda/proteina que compreendem os passos de fornecimento de uma solução proteica aquosa geradora de fibra compreendendo um componente proteico polimérico alimentar solubilizado e um com ponente carragenano lambda.
Tal solução proteica geradora de fibra pode, por exemplo, compreender um componente proteico polimérico alimentar solubilizado como se descreveu anteriormente.
Como foi indicado, a solução geradora de fibra para a geração de fibra de carragenano/protelna inclui um carragenano lambda alimentar solubilizado. Os carragenanos são polissacarídeos estruturais das algas marinhas vermelhas tais como a Chondus crispus e a Gigartina stellata. Há varias variedades de carragenanos que podem ser extraídos das algas marinhas vermelhas para uso alimentar, incluindo os carragenanos kappa, lambda e iota.
Os carragenanos são polielectrolitos aniónicos fortemente carrega dos de alto peso molecular e configuração regular que têm grupos éster sulfato aniónicos regularmente dispostos ao longo de uma e.s trutura polissacarídica. 0 carragenano lambda tem uma estrutura geral linear possuindo substancialmente três grupos sulfato para cada dois grupos monos sacar!dicos ao longo da estrutura polimérica:
Os carragenanos kappa e os carragenanos iota têm significativamente menos ésteres sulfato que os carragenanos lambda, te_n do os carragenanos iota aproximadamente um grupo sulfato por grupo monosacarídeo, e o carragenano kappa aproximadamente um grupo sulfato para cada dois grupos monossacarídicos ao longo da estrutura central. Ds carragenanos kappa e iota isoladamente não formam complexos de fibra a partir de soluçães de proteína de acordo com o presente invento. A discussão das propriedades físicas e
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-47químicas dos carragananos pode ser encontrada em Industrial Cunis ,
R.L. Whistler, Ed. Academic Press, N.Y. (1973).
componente carragenano lambda, quando a geração de complexo fibroso é desejada, conterá pelo menos 50 por cento em peso de carragenano lambda baseado no peso total de carragenano iota, kappa e lambda e mais preferencialmente pelo menos cerca de 60 por canto em peso de carragenano lambda, baseado no peso total de car ragenano. 0 produto lactarina PS199 de FKC, que contém cerca de 50 por cento de carragenano lambda, 20-30 por cento de carragenano kappa e 20-30 por cento de dextrose em peso, tem sido utilizado com sucesso na obtenção de complexos fibrosos como se descreveu aqui. 0 produto Viscarin GP109 (50-60% lambda e 40-50% kappa) e os produtos RE9345/6 de FMC.(100,j lambda) são também exemplos de produtos de carragenanos lambda.
Em soluções aquosas, as cadeias laterais de éster sulfato altamente carregadas e mutuamente repelentes, as quais estão dispostas ao longo da estrutura central polissacarldica dos carragenanos lambda, são supostas fornecer uma estrutura rslativamente linear, a qual é suposta ainda ser um factor importante na obtenção de complexos fibrosos de acordo com o presente inventa. Crê-se que um pesa molecular relativamente alto é também um factor importante na formação de um complexo fibroso.
componente de carragenano lambda pode ser usado com con ponentes carboximetil celulose de alto peso molecular altamente substituídos, goma de xantano ou misturas daí derivadas cu com ou tras gomas aniénicas polissacarídicas em quantidades que não evitem a formação de fibra. Guando usados com outros polissacarideos potencial mente formadores de complexos fibrosos tais como a goma de xantano, e/ou carboximetil celulose, as proporções relativas destes componentes podem variar numa larga gama. A carboximetil celulose cu outros polissacarideos aniénicos podem estar no ponto limite da capacidade de formação de fibra, com o carragenano lambda goma de xantano e/ou componente de carboximetil celulose de alto peso molecular e altamente substituído contribuindo para uma forte capacidade de formação de fibra. Guando usados com outros polissacarideos não formadores de fibra tais como os carragenanos bad ORIGINAL
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-48iota e kappa, carboximetil celulose, pectinas e alginatos, que isoladamente não se auto-associam spb condições apropriadas de ma neira a formar fibras , as proporções de polissacadldeos formadores de fibra tais como os carragenanos lambda em relação aos polis sacarídeos não formadores de fibra deverão ser suficientes para fornecer uma formação expontânea de fibra.
Quando o carragenano lambda é dissolvido com polissacarideos aniónicos não formadores de fibra na solução de formação de fibra, o carragenano lambda deve desejavelmente compreender pelo menos cerca de 50 por cento em peso de componentes polissacaridicos aniónicos e mais preferencialmente pelo menos cerca de 75 por cento.
A solução proteica geradora de fibra pode ser fornecida em qualquer forma, como por preparação e combinação subsequente dos componentes proteicos e carragenanos lambda separados, e por preparação inicial de uma solução compreendendo ambos os componen tes, Mais ainda, de acordo com a presente revelação, a solução geradora de fibra deverá conter um componente proteico e carragenano lambda solubilizado numa gama particular e a este respeito, os componentes proteico e carragenanos lambda solubilizados totais deverão estar na gama de desde cerca de 0,1 por cento em peso a cerca de 10 por cento em peso, de preferência desde cerca de 2 a cerca de 8 por cento em peso e mais preferencial mente desde cerca de 4 a cerca de 6 por cento em peso com base no peso total da solução aquosa geradora de fibra.
A solução aquosa formadora de fibra pode ainda incluir ou tros componentes, incluindo outros componentes proteicos dissolv_i dos ou suspensos, agentes aromatizantes, preservantes e hidrocoloides.
Como descrito anteriormente, a solução formadora de comple xo pode também incluir, substanciaimente, os polissacarideos não iónicos alimentares solubilizados em água, tais como o amido dissolvido, agár solubilizado e agaro'ides, goma de guár dissolvida, goma de alfarroba solubilizada, dextranas solúveis em água, farelo de cereais alimentar solúvel em água ou numa base e/ou consti69 187
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-49tuintes hemicelulósicos tais como a goma de trigo solubilizada, fa relo de trigo solubilizado, farelo de aveia solubilizado e farelo de milho solubilizado, bem como misturas destes polissacarideos não iónicos.
Como se descreveu anteriormente, o amido pode ser desejavelmente incluído nas soluções de formação de complexo e nos complexos precipitados, em quantidades de desde cerca de 1$ a cerca de 75$ em peso, baseado no peso total de complexo polissacarídeo/ /proteína numa base seca. Para vários usos, o amido será preferencialmente incluido nos complexos precipitados numa quantidade na gama de desde cerca de 25 por cento a cerca de 60 por cento em peso, baseado po peso total de complexo numa base seca.
Ainda· de acordo com o método, o pH da solução geradora de fibra é ajustado a um pH ao qual os componentes formam um complexo, o qual está preferencialmente a cerca de 2 unidades de pH de um pH isoeléctrico óptimo para o complexo desejado, de maneira a formar um complexo fibroso proteína-polissacarídeo sob condições de agitação da solução de formação de fibra. Deste modo, os complexos proteicos híbridos podem ser formados com uma textura fibrosa do tipo da carne, como se descreveu anteriormente. A forma, ção de fibra pode ocorrer numa gama de pH aproximada do ponto isq eléctrico do complexo de carragenano lambda/proteína. A este res. peito, por exemplo para o complexo carragenano lambda de alto peso molecular/proteína de clara de ovo/caseínato de sódio, a formação de fibra pode começar para valores de pH acídicos moderadamente al. tos e aumenta à medida que o pH é ajustado ao ponto isoeléctrico do complexo ou próximo, o que tipicamente pode estar na gama de cerca de 1 a cerca de 5. A formação de fibra é espontânea e não requer o uso de equipamento de fiação. fiais ainda, como várias outras fibras descritas aqui, □ rede fibrosa si nergiza (expele água), o que é desejável na minimização dos passos de secagem enérgica intensivos.
A textura dos complexos fibrosos de carragenano lambda/ /proteína pode ser controlada por variação da razão de componente polissacarídico formador de fibra em relação ao componente protej. co. A razão desejada de polissacarídeo formador de fibra em rela
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-50ção à proteína está na gama de cerca de 1:2 a cerca de 1:15, e mais preferencialmente na gama de cerca de 1:4 a cerca de 1:10.
ajuste de pH para formar fibras a partir de mistura de carragenano lambda/proteína pode ser levado a cabo de uma variedade de maneiras, como se descreveu anteriormente.
A reacção do complexo fibroso é completada ou maximizada quando a mistura de carragenano lambda/proteína for ajustada a um pH ao qual a mobilidade electroforética da mistura carragenano lambda/proteína desejada for substancialmente zero.
Após a formação dos complexos fibrosos de carragenano lambda/proteí na, é importante aquecer as fibras de forma a estabi, liza-las na forma fibrosa de maneira a que elas sejam capazes de suportar uma larga gama de pH, corte mecânico e condições iónicas, bem como a estabilidade na interacção com uma gama larga de outros componentes alimentares. Tal estabilização pode ser levada a cabo por aquecimento das fibras a uma temperatura de pele menos cer. ca de 70SC durante pelo menos 30 segundos e mais preferencialmente a pelo menos 9590 durante pelo menos 5 segundos, de forma a des naturar a proteína no complexo pelo menos a 40 por cento e mais preferencial mente pelo menos a cerca de 90 por cento e estabilizar o complexo. As fibras serão aquecidas desejavelmente a uma temperatura de cerca de 1009 C por fervura em água ou injecção de vapor, por exemplo, durante pelo menos cerca de 5 segundos, de forma a desnaturar substancialmente completamente o componente proteico do complexo. A dependência da desna tu ração como calor variará tipicamente com o pH, sendo mais fácil a desnaturação do complexo a valores pH mais baixos. Por estrutura secundária e terciária, tal como medida por calorimetria diferencial de varrimento (CDV). A desnaturação pode resultar em ligações cruzadas de disulfureto substanciais, tal como medido por electroforese em gel, o que também ajudará a estabilização do complexo.
Várias proteínas utilizadas em complexos aquosos de proteína/goma de acordo com a presente revelação podem contribuir em algum grau com componentes com gostos indesejáveis ou estranhos nos complexos, mesmo se os complexos forem substancialmente mais
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-51neutros que a proteína, enquanto outras proteínas tais como o caseinato de sódio de alta qualidade podem ter um perfil aromático muito baixo. Por exemplo, as fontes de proteína de soro tais como o concentrado de proteína de soro podem contribuir com outros componentes aromáticos ou de fermentação os quais podem conferir aromas indesejáveis às dispersões de complexo polissacarídeo formada com tais materiais de concentrado de proteína de soro. Como se descreveu acima, os precipitados de complexos fibrosos ou não fibrosos formados a partir de tal soro de proteína ou outras proteínas aromáticas e um polissacarídeo podem ser lavados com água para remover tais componentes aromáticos indesejáveis antes do processamento de microfragmentação, de forma a dar uma dispersão aquosa microfragmentada ou microparticulada extremamente neutra. Contudo, pode ser desejável formar dispersões directamente sem um passo intermédio de lavagem para tais materiais. De acordo com isto, é também contemplado aqui que os componentes proteicos podem ser pré-lavados por processos de precipitação e redissolução, seguidos por re-precipitação na preparação de uma dispersão aquosa de complexo. A este respeito, estes métodos de limpeza podem ser levados a cabo por formação de uma solução de uma proteína s_o lubilizada como se descreveu anteriormente tal como a proteína de soro, caseína, proteína de clara de ovo, proteína vegetal e mis tu ras dai derivadas, com um polissacarídeo iónico, como se descreveu anteriormente, tal como xantano, pectina, carragenano, gelano, carboximetil celulose, quitosano e misturas daí derivadas a uma razão ponderai de proteína/goma na gama de desde cerca de 2:1 a cerca de 15:1 e preferencialmente na gama de desde cerca de 6:1 a cerca de 10:1, e um teor em sólidos de menos do que 20 por cento em peso (por ex., 5 por cento em peso) de solução a um pH adequado para dissolução (por ex. pH 6-8), de maneira a formar uma soljj ção de pré-lavagem. 0 material absorvente tal como o carvão acti. vada e as argilas absorventes pode ser misturado na solução de pré-lavagem de forma a absorver os componentes aromáticos e corados se desejado. A solução de pré-lavagem pode ser filtrada ou centrifugada de forma a separar qualquer componente não dissolvido, incluindo tais materiais adsorventes com componentes associados .
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-52Ainda de acordo com o método, o pH da solução de pré-lavagem é subsequentemente ajustado de forma a precipitar o complexo de proteína/polissacarídeo sem desnaturação da proteína. A es te respeito, o pH pode ser ajustado a um pH numa gama de precipitação à volta do ponto isoeléctrico do complexa de polissacarídeo/ /proteína de uma maneira apropriada, tal como por adição de ácido alimentar para uma solução de pré-limpeza do polissacarídeo iónico-proteína, por adição de uma base alimentar a uma solução de pré-limpeza de um polissacarídeo catiónico-proteína, ou por processos de electrodiálise de forma a ajustar de maneira semelhante o pH.
Para soluções de pré-limpeza de polissacarídeos aniónicos/ proteína, a precipitação inicial pode ser levada a cabo por adição de ácido incluindo a adição de um ácido alimentar tal como o HC1 ácido acético, dióxido de carbono, ácido láctico e misturas daí derivadas, nos casos apropriados e onde tal adição causa precipitação, e/ou por técnicas de electro-desionização tal como a electrodiálise as quais são aplicadas para remover catiões da solução e baixar o pH. As soluções de pre-limpeza do polissacarídeo ióni_ co e proteína podem também ser preparadas sob condições ácidas quando apropriado, com o aumento do pH até ao ponto isoeléctrico ou perto dele a ser utilizado para a precipitação.
complexo de proteína/polissacarídeo precipitado é separado do componente aquoso sinerizado da solução (e opcionalmente lavando o precipitado) sem a desnaturação da proteína. Tal separação pode ser levada a cabo por centrifugação, filtração, e/ou prensagem do precipitado. □ precipitado pode opcionalmente ser lavado com água limpa. Neste passo, os componentes aromáticos que não estão combinadas com o complexo precipitado são removidos com o líquido sinerizado e com qualquer água de lavagem.
complexo de polissacarídeo iónico/proteína é precipitado e subsequentemente redissolvido numa solução aquosa por ajuste do pH a um pH ao qual o complexo precipitado redissolve (por ex., pH 6-9) para um complexo de goma aniónica-proteina) de maneira a formar uma solução de formação de complexo polissacarídeo/proteína purificada de aromas e gostos. A redissolução deverá ser leva
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-53da a cabo antes de qualquer aquecimento do complexo que desnature o material e evite a redissolução do complexo. 0 pH da solução aquosa e purificada de aromas e gostas, de formação do complexo de polissacarídeo iónico/proteína é subsequentemente ajustado tal como por redução do pH a uma gama de pH de precipitação de um complexo proteina/goma, de maneira a formar, directa ou indirectamente, uma dispersão aquosa de complexa.
processo de precipitação/lavagem/redissolução pode ser levado a cabo várias vezes, se desejado. A solução de proteina/ /goma redissolvida pode desejavelmente ter um conteúdo total de sólidos proteína/goma na gama de cerca de desde cerca de 2 a cerca de 25 por cento em peso e pode ser usada para formar directamente uma dispersão aquosa de .complexo proteína/goma tal como no equipamento do processo contínuo.
Por combinação de um tratamento de pré-lavagem com um pr_o cesso de acidificação/homogeneização in situ com um conteúdo de sólidos na gama de 10-20 por cento em peso, um processo contínuo não dispendioso para a produção de uma dispersão aquosa proteina/ /goma livre de aromas e gastos a partir de uma variedade de fontes de proteína pode ser obtido,
Por exemplo, uma solução pré-lavada com cerca de 5 por cento em peso de conteúdo de sólidos pode ser continuamente ac id_i ficada num homogeneizador (de dois andares preferencialmente), microfluidizador ou destruidor de células, numa corrente num ponto imediatamente antes do orifício do homogeneizador de forma a produzir uma dispersão aquosa. Pode também utilizar-se um dispositivo de homogeneização ultrasónica fluidizado tal como o Sonolator (por ex., como descrito na Patente Americana ΜΘ. 4 765 194), no qual o jacto de saída é direccionado para lâmina de corte de forma a gerar vórtices que promovem a mistura anisotrópica e formação de partículas anisotrópicas e alongadas de proteína/polissa carídeo. Tal acidificação directa pode ser levada a cabo com um conteúdo de sólidos na solução relativamente alta (por ex., desde cerca de 15 a cerca de 20 por cento em peso de sólidos), o que produz uma dispersão de alto teor em sólidos sem um passo subsequente de concentração tal como a centrifugação ou evaporação num
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-54filme Fino.
Embora este processo tenha sido particularmente descrito para a formação de complexos de proteína/goma aniónica, processos semelhantes podem ser utilizados para complexas de proteína/goma catiónica tais como os complexos de cara de ovo/proteína de soro com gomas catiónicas tais como o chitosano.
As várias fibras iónicas de complexo polissacarídeo/proteína e dispersões aquosas podem ser obtidas com excelente estabilidade em produtos alimentares a alta temperatura. Contudo, p_o de ser desejável obter dispersões aquosas microfragmentadas que apresentem uma mudança física e de textura substancial com a temperatura. A este respeito, a presente revelação á também dirigida para dispersões aquosas de complexos de polissacarídeo iónico/ /proteína termorreuersíveis os quais são precipitados, formando-se um gel complexado abaixo da temperatura de solidificação, que depende da composição do complexo, e que redissoive acima da temperatura de solidificação. Desejavelmente, a temperatura de solidi. ficação pode ser seleccionada por formulação adequada de um gel termorreversível e consideração das condições de interacção (por ex. pH, espécies iónicas) do produto alimentar no qual a dispersão aquosa é utilizada, de forma a estar dentro de uma gama de temperatura desejada de forma a fornecer características únicas ao produto alimentar.
Por exemplo, uma dispersão aquosa de um gel de complexo de polissacarídeo iónico/proteína termorreversível utilizado como agente de volume ou substituinte da gordura num produto alimentar tal como uma sobremesa gelada de acordo com a presente revelação, pode ter uma temperatura de solidificação na gama de 21,1°C-35°C de forma a que possa dar a sensação de fusão na boca do consumidor de maneira idêntica à da gordura de leite.
De forma semelhante, os queijos de baixo teor em gordura processados, os sucedâneos de queijo e os queijos naturais que utilizam a dispersão aquosa como substituinte da gordura podem utilizar a dispersão aquosa de um gel termorreversível de tempera tura de solidificação na gama de 37,8° 0-71,1° C para conferir ca r~
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-55racterísticas de Fusão melhoradas, apesar da redução ou ausência de gordura de leite no produto de queijo.
gel termorreuersíuel não deverá interactuar abaixo da temperatura de solidificação para formar um gel, de modo a que a dispersão aquosa das partículas de gel termorreversivel se mantenha uma dispersão discreta no produto alimentar no qual está incorporado, desde que a temperatura esteja abaixo da temperatura de solidificação.
E também desejável que as partículas de gel termorreversí vel da dispersão aquosa tenham um teor em sólidos de pelo menos cerca de 5 por cento em peso e preferenciai mente na gama de desde cerca de 15 a cerca de 50 por cento em peso de sólidos. A este respeito, nota-se que uma dispersão aquosa de partículas de um gel termorreversivel com um conteúdo de sólidos de cerca de 45 por cento em peso pode formar uma dispersão de cerca de dois terços em volume de fase aquosa contínua e um terço em volume de partícjj las discretas e dispersas de gel, que tenha um conteúdo total de sólidos global de cerca de 15 por cento em peso.
Os carragenanos kappa e agaroides iónicos são polissacarídeos termorreversíveis iónicos formadores de gel desejáveis. A gelatina é um componente proteico particularmente desejável para a formação de complexo com carragenanos kappa. Os geis termorreversíveis de carragenanos kappa/gelatina descritos como Produtos C-Gel são descritos na Patente Americana 09. 4 684 553, a qual é incorporada aqui para referência. Desejável mente, os produtos de C-Gel podem ser preparados empregando desde cerca de 1 a cerca de 4 per cento em peso de carragenanos kappa e desde cerca de 4 a cs_r ca de 24 por cento em peso de gelatina em água de forma a se obter uma razão de carragenano kappa em relação à gelatina na gama de desde 1:6 até cerca de 1:1 numa base seca. Outros componentes, tais como os agentes de aroma, outros polissacarídeos e outras proteínas podem ser incluídos no produto C-Gel.
C-Gel termorreversivel pode ser preparado por dissolução dos componentes de carragenano e gelatina na quantidade desejada de água a uma elevada temperatura (por ex. 71,1°C-79,43C e ar69 187
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refecimenta da solução de maneira a formar um gel com um conteúdo de sólidos de pelo menos cerca de 5 e preferencialmente pelo menos 10 por cento em peso. 0 gel pode ser moído a uma temperatura abaixo da temperatura de solidificação de modo a formar as partículas de gel, as quais podem ser misturadas com água adicional e sujeitas a microfragmentação de alto atrito como por passagens múltiplas (por ex., pelo menos 4) através de um homogeneizador ou quebrador de células como anteriormente descrito a um diferenci. al de pressão de homogeneização de pelo menos cerca de 5 000 - 20 000 psi, a uma temperatura abaixo da temperatura de solidif_i cação do gel para produzir uma dispersão microfragmentada aquosa de partículas de gel termorreversível ccm uma dimensão máxima de pelo menos cerca de 15 microns, preferencialmente menos de cerca de 10 microns, e mais preferencialmente menos de cerca de 5 microns. A dispersão aquosa resultante pode ser usada isoladamente ou com outro material sucedâneo da gordura, como um sucedâneo da gordura ou agente encorpante numa larga variedade de produtos al_i mentares tais como as sobremesas geladas e queijos nos quais a viscosidade ou corpo reduzidos são desejados, a uma temperatura elevada. Por exemplo, a dispersão pode ser introduzida num leite desnatado ou de baixo teor em gordura usado no fabrico de um q u e i. jo a um nível de 2 - 30 por cento em peso, baseado no conteúdo to tal de sólidos, anteriormente à fermentação para produzir um produto de queijo, ou pode ser misturado com um produto de natas aze das ou de queijo cremoso de modo a se obter um produto de baixo teor em calorias.
Tais dispersões microfragmentadas e termorreversíveis podem ser misturadas com outras dispersões microfragmentadas como se descreveu aqui, de forma a dar produtos alimentares com as características desejadas.
Ambas as fibras intactas e microfluidizadas de xantano/ /proteína de soro-proteína de ovo, ou outros complexos de poliss.a carideo/proteína podem exibir uma sensação ao gosto de adstringejn te para um segmento de provadores.
0s complexos de goma de xantano/proteína de soro-proteína de ovo são pouco comuns no aspecto em que podem ser adstringentes
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-57mas não amargos. Embora possa haver uma sensação de secura, o fluxo de saliva não é impedido. 0 efeito principal, quando ele ocorre, parece ser mais epiteliai que salivar, sobre a superfície da língua e cavidade oral. Também existe a teoria de que a desidratação celular pode estar na origem da sensação de secura.
De acordo com vários aspectos do presente invento, a adstrigência pode ser reduzida num complexa polissacarídeo/proteína por cobertura da superfície do complexo com um agente não adstriri gente. Tal agente pode ser um emulsionador gordo alimentar tal como o lactilato de estearoilo, monoglicerídeos ou um polissacarídeo tal como o alginato e a goma de alfarroba. Pensa-se que tal cobertura çvita a interacção com os tecidos epiteliais da boca.
A adstringência pode ser causada por segmentos expostos de proteína ou carbo-hidrato que interactua com as células na superfície da boca ou língua. 0 revestimento das partículas de con plexo polissacarídeo/proteína com uma camada fina de surfactante tal como o sal de sódio do lactilato de estearoilo e/ou gordura, de acordo com o presente invento, fornece uma barreira física a esta interacção.
As partículas de complexo precipitadas podem também ser revestidas com polissacarideos para reduzir a adstringência. A encapsulação ou bloqueio (eliminação específica ou isolamento dos locais reactivos no xantano ou proteína com polissacarideos) podem também ser utilizados para reduzir a adstringência.
A este respeito, por exemplo, o alginato de cálcio e a g_o ma de alfarroba têm sido usados para encepsulação e/ou bloqueio.
G alginato de sódio foi misturado com uma dispersão microfragmentada de complexo xantano/proteína, formandc-se depois um gel com o cálcio natural presente no complexo ou por adição de acetato de cálcio. A adstringência pode ainda ser reduzida por redução ou mascaramento dos grupos sulfidrilo na superfície das partículas de dispersão.
Como se indicou, enquanto preparação das dispersães aquosas microfragmentadas pode ser levada a cabo sujeitando as fibras
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-58ou partículas de complexo polissacarídeo/proteína precipitados re lativamente grandes a intenso corte num meio aquoso, as dispersBes de complexo polissacarídeo/proteína com uma textura e sensação na boca cremosa e suave podem também ser obtidas através de outros métodos de processamento. A este respeito, os complexos de polissacarídeos/proteína em microparticulas podem ser preparados por formação de uma solução aquosa geradora de complexo de um com ponente proteico solubiiizado, como se descreveu anteriormente e um componente complexante de polissacarídeo iónico como se descre veu anteriormente para o componente proteico, o qual pode conter desde cerca de 1 a cerca de 38 por cento em sólidos, baseado no peso total de solução. Também de acordo com os aspectos da presente revelação pode obter-se um líquido de trabalho hidrofóbico que seja imiscível com a solução aquosa geradora de complexo. 0 fluido de trabalho imiscível pode ser um óleo alimentar tal como um óleo vegetal, ou pode ser um solvente orgânico inerte não-polar, alcanos, ésteres, álcoois superiores, etc., bem como propano comprimido, etano ou butano que possa ser facilmente removido do produto final. Também de acordo com o método, forma-se uma emulsão água-em-óleo da solução aquosa de geração de complexo no líquido hidrofóbico de trabalho e ajusta-se o pH da solução aquosa geradora de complexo emulsionado no líquido de trabalho de maneira a formar partículas de complexo precipitado na fase aquosa emulsionada. 0 passo de emulsionação pode ser levado a cabo de uma forma contínua ou descontínua. A acidificação pode ser levada a cabo por adição de um gás acídico tal como o cloreto de hidrogé nio ou dióxido de carbono à emulsão, preferenciaimente sob pressão ou de um ácido solubiiizado em água ou hidrocarboneto à emulsão. Um componente gerador de ácido tal como uma lactona alimentar que produza um ácido por hidrólise pode também ser utilizada.
uso de emulsionantes alimentares tais como a lecitina facilita a formação de emulsão. Os agentes polimêricos com actividade de superfície ou interfacial tais como os ésteres de polissacarídeo (por ex. palmitato de amido) podem ser desejáveis para formar uma camada superficial controlada. As partículas de fase aquosa podem ser separadas do líquido hidrofóbico de maneira a dar um complexo polissacarídeo/proteína em microparticulas com um tamanho
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-59de partículas controlado. As partículas podem ser aquecidas no líquido hidrofóbico de trabalha (por ex. até 90-1052C) de Forma a estabilizar as micropartículas de complexo precipitadas antes da separação do líquido hidrofóbico de trabalho. Tal aquecimento p_o de ser levado a cabo sob pressão superatmosférica de modo a evitar a perda de água se desejado.
E importante evitar a oxidação do óleo se se desejar reciclar a fase de óleo para operação comercial. 0 uso de uma cana da de azoto, e desarejamento do óleo e da solução geradora de com plexo são processos preferidos a este respeito. Deve também ser desejável o uso de óleos de alta estabilidade.
□ tamanho das· fibras é restringido pelo tamanho das gotas de emulsão nestes métodos. Através do controlo do tamanho das go tas de emulsão, pode controlar-se prontamente o tamanho das parti, cuias de fibra. As necessidades de energia para formar uma emulsão são mais baixas que a microfragmentação das fibras preformadas e como tal, é necessário menos trabalho para produzir partíc.u las de um volume pré-seleccionado através de emulsificação de uma solução aquosa de formação de fibra utilizada em microfragmentação de alto atrito das fibras preformadas.
Embora as dispersães aquosas de micropartículas de prote_í na/polissacarídeo possam ser preparadas utilizando métodos aquosos de processamento de alto atrito e emulsões líquidas hidrofób/ cas, como se descreveu antes, estão também contempladas as dispej? sães aquosas de complexo polissacarídeo/proteína obtidas por técni cas de atomização por gás. De acordo com tais métodos, uma solução aquosa de formação de complexo por atomização gasosa de proteína solubilizada como se descreveu anteriormente, tal como a proteína de soro, caseína, proteína de clara de ovo, proteína vegeral e misturas daí derivadas e um polissacarideo iónico, como se descreveu anteriormente, tal como goma de xantano, carragenano, gelano, carboximetilcelulose e misturas daí derivadas pode ser obtida com uma razão ponderai da proteína/polissacarídeo na gama de 2:1 a 15:1 (por ex. 8:l). A solução aquosa de atomização gasjq sa pode desejavelmente ter um total de sólidos de menos de 10 por cento em peso (por ex. cerca de 5 por cento em peso) da solução.
ΡΛΓ) ORIGINAL
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-60A solução estará a um pH superior àquele em que a precipitação do complexo proteína/polissacarídeo ocorre. Uma vez que o processo pode envolver evaporação/concentração, a solução pode desejavelmente ser uma solução prá-lavada na qual os aromas estranhos fo ram removidos por pré-precipitação, lavagem e redissolução dos com ponentes proteico e polissacarídeo como se descreveu acima, ou poderá ser uma solução polissacarídea/proteína contendo um componente proteico de alta qualidade tal como uma mistura de proteína de ovo/caseinato a qual não tem aromas estranhos significativos. Subsequentemente, a solução proteína/polissacarídeo atomizada no estado gasoso é atomizada num gás de arrastamento de modo a formar gotas com um diâmetro predominante de menos de cerca de 10 microns e preferencialmente cerca de 5 microns ou menos, e mais preferencialmente cerca de 3 microns ou menos.
As gotas atomizadas num gás são desejavelmente contactadas com uma atmosfera acídica tal como o dióxido de carbono, ácido acética e/ou ácido clorídrico na forma gasosa de modo a precipitar o complexo proteína/polissacarídeo. As gotas atomizadas num gás podem também ser aquecidas por contacto com um gás quente de modo a evaporar pele menos uma porção do conteúdo de água das gotas.
Uma solução prê-lavada ou livre de aromas de proteína/polissacarídeo tal como carragsnano/clara de ovo/polissacarídeo (ra zão ponderai de sólidos 1:4:4) a um pH de 6-7 e tendo um conteúdo inicial de sólidos de 5 por cento em peso pode ser atomizada numa torre de secagem por um atomizadar ou nebulizador na forma de um spray de gotículas com um diâmetro de menos de 6 microns. A solu. ção pode ser saturada cem um gás tal como o azoto a alta pressão antes da atcmizaçãc de mode a ajudar a redução de tamanhe das gotas por libertação repentina do gás da solução durante a atomização e pode conter um agente alimentar activo superficialmente para reduzir a tensão superficial e também a facilitar a formação de gotículas.
Na torre de secagem, as gotículas podem ser postas em con tacto com um gás contendo ácido, numa concentração e quantidade apropriada à redução da pH das gotículas até um pH ao qual ocorre
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-61a precipitação, e que é preferencialmente no ponto isoeléctrica ou ligeiramente acima. A temperatura do gás pode ser suficiente, mente alta para desnaturar a proteína, embora as temperaturas mais frias incluindo as temperaturas mais baixas ou ambientes possam ser usadas se desejado. A humidade do gás pode ser contro lada de forma apropriada (como por recirculação parcial do gás ou injecção de vapor, etc.) de modo a controlar a quantidade de água evaporada a partir das gotículas. A corrente de exaustão de gás pode ser arrefecida de modo a condensar a humidade, aquecida e re ciciada. Ds materiais de protecção, tais como os açúcares, amidos, dextrinas, etc., podem ser usados para níveis mais altos de secagem (abaixo de 65 por cento em peso). Prefere-se, contudo, que as gotículás sejam parcialmente secas a uma gama de desde cer ca de 15 a cerca de 25 por cento em peso de sólidos, consequentemente reduzindo o tamanho das gotículas individuais. As gotículas parcialmente secas podem ser recolhidas na forma de uma dispersão aquosa após o seu encontro com um gás a uma temperatura preferencialmente alta (909-1209C) na câmara da torre, de modo a se obter uma dispersão aquosa. Este tratamento com vapor de um gás acídico, tendo em conta a alta superfície específica das g o t_i cuias, pode remover parcialmente quaisquer componentes voláteis do odor ou sabor, se presentes. Se desejado, as gotículas podem ser imediatamente arrefecidas por contacto com a dispersão aquosa recolhida ou paredes da câmara de recolha de modo a manter a esta, bilidade da dispersão aquosa.
Para obter um tamanho de gotícula uniformemente pequeno, deve prestar-se atenção especial aos métodos e o equipamento de atomização. Os atomizadores pneumáticos usam tipicamente ar comprimido (por ex., 30-100 psi ou 200-700 kPa) e produzem gotículas na gama de cerca de 5-10 microns em diâmetro. Utilizando correntes gasosas de alta pressão com atomizadores pneumáticos, por apl cação de técnicas ultrassónicas de atomização na gama de frequân6 7 cias de 1x10 a 1x10 Hz a atomizadores rotativos de disco pneumá ticos e de grande velocidade e/ou por utilização de técnicas eleç trostáticas de atomização, podem-se produzir rapidamente gotículas de pequeno diâmetro uniforme. Pode controlar-se uma larga va.
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-62riedade de condições de processo de modo a se obter um tratamento específico das pequenas gotículas formadas. As gotículas podem ser aquecidas de modo a desnaturar o complexo proteína/polissacarídeo das gotas individuais e a remover pelo menos uma porção do conteúdo de água. Como tal, por exemplo, o conteúdo em água pode ser reduzido de forma a que as gotículas tenham aproximadamente 80% em peso de água, em vez dos 95-96% originais. A temperatura das gotículas e a extensão da secagem pode ser controlada por con trolo da quantidade de humidade e temperatura do gás quente (por ex., por troca de calor, ar ou vapor aquecido) introduzido na câmara de interacção gotícula/gás.
Tais métodos podem ser usados para produzir uma larga variedade de dispersões aquosas proteína/polissacarídeo de uma forma económica.
Tendo descrito em termos gerais vários aspectos do presen te invento, o invento será agora mais particularmente descrito com referência aos exemplos específicos seguintes.
EXEMPLO 1
Uma série de macro fibras de complexo anisotrópico xantano/proteína foi preparada, as quais foram subsequentemente proces sadas sob condições de alto atrito de modo a formar as dispersões microfragmentadas respectivas.
Preparou-se uma primeira carga de fibras de complexa xantano/proteína da maneira que se segue. Vinte e cinco gramas de concentrado de proteína de soro WPC (proteína = 35,47%; lactose = 50,1%; humidade = 5,03,0; gordura = 3,15%; cinza = 6,93(% em peso), e vinte e cinco gramas de albumina de ovo seca (clara de ovo seca Kra ft) foram suspensas em 2 800 mililitros de água des t_i lada num misturador de Waring (com agitação) de modo a dar uma s_o lução proteica. A solução proteica adicionou-se 8,33 gramas de goma de xantano (Keltrol Xantan Gum da Kelco Chemical Co.) com agitação no mesmo misturador de Waring e a mistura foi agitada du. rante 5 minutos a 229C, de modo a formar uma solução geradora de fibra. A solução geradora de fibra foi acidificada com 35 milili
BAD ORIGINAL 1
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-63tros de ácido clorídrico 1 molar com agitação. As fibras foram recolhidas e lavadas com água fria. As fibras lavadas foram fervidas durante 5 minutos e secas após lavagem. As fibras eram mu_i to brancas e firmes. Tinham um gosto muito neutro. As fibras mo lhadas foram congeladas e armazenadas durante aproximadamente dois anos. As fibras foram depois removidas da câmara frigorífrica, descongeladas e secas por congelação até um conteúdo total de humidade de cerca de 5 por cento em peso. As fibras secas foram moldas num moínho centrífugo (Brinkmann Pulverizer) usando um crivo de D,2 milímetro e uma posição de alta velocidade de modo a se obterem partículas de cerca de 100 microns em tamanho. 0 pó moído foi reconstituído com água de maneira a formar uma suspensão de 1:10 em águá destilada. A suspensão foi sujeita a alto corte sendo conduzida através de um dispositivo de alto corte hidrául_i co (microfluidizador modelo 110Y vendido por Biotechnology Development Corporation of Netuton Upper Falis, Massachusetts) com uma pressão de entrada no processo de cerca de 18 000 psi. A suspensão foi passada através de um microfluidizador de alto corte cin co vezes com recolha de amostras de produto após cada passagem. 0 aumento de temperatura após passagem através do microflui dizador é de aproximadamente 1,7 graus centígrados por mil libras psi de pressão de entrada obtendo-se um aumenta de temperatura de cerca de 30SC, com a passagem através do dispositivo. 0 produto estava inicialmente □ temperatura ambiente e apesar do arrefecimento ambiente limitado entre passagens, a temperatura elevou-se a cerca de 60°C durante o decorrer das 5 passagens.
complexo de xantano/proteína microfluidizado foi acidificado a pH 4,0 com ácido clorídrico 1 molar e depois centrifugado a 4 100 vezes a gravidade normal (xg) e 2590 durante 20 minutos As pelotas centrifugadas foram recuperadas para análise subsequejn te e incorporação em várias formulações de produto e foram avali_a das organolepticamente. Mostrou-se que estes complexos xantano/ /proteína microfluidizados eram suaves, cremosos e tinham uma seri sação ao gosto de gordura. A dispersão microfragmentada de xanta no/proteína concentrada tinha um conteúdo de sólidos de 24 por cento em peso.
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-64- EXEMPLO 2
As fibras de complexo xantano/proteína foram feitas como se ilustra na FIGURA 1. Com referência à FIGURA 1, misturaram-se cargas de 30,28 1 de lama de proteína/goma (2/ sólidos; l/θ xantano; 7/l6 clara de ovo; 7/l6 de concentrado de proteína de soro em peso, baseado no peso total de sólidos de goma de xantano, clara de ovo e concentrado de proteína de soro) no Tri-misturador a 43,3°C e transferindo-se o resultado no tanque de espera. As fibras de xantano/proteína foram formadas continuamente por acid_i ficação de uma corrente de solução de xantano/proteína no tubo de espera.
caudpl através do tubo de espera e da bomba Moyno era de 8 lbs/minuto e o caudal de.ácido foi ajustado até obter um pH de 3,0-3,5 na corrente de descarga da bomba Moyno. A velocidade da bomba Moyno era de 160 rpm.
Recolheram-se cargas de 18,93 1 da bomba Moyno e o soro foi separada das fibras formadas por passagem através de cr_i vos. As fibras recolhidas dos 113,55-151,40 1 de lama processada f_q ram então colocadas numa panela de Groen e aquecidas em 37,85 1 de água até uma temperatura abaixo da temperatura de ebulição. As fibras aquecidas foram lavadas com água fria do processo, escorrj. das e secas por convecção.
As fibras secas foram então suspensas em áoua de modo a formar uma lama 5 por cento em peso (base sólida) a qual foi sujeita a microfraamentação por alto corte por tratamento de recir culação numa aparelhagem de alto corte hidráulico (Modelo 110Y vendido por Biotecnology Deveiopment Corporation of Neu/ton Upper Falis, Massachusetts) durante 40 minutos a 43,3-C a uma pressão de entrada de 18 000 psig. 0 material microfragmentado foi ajustado a um pH 4,0 e centrifugado a 16 000 χ g durante 20 minutos.
conteúdo de sólidos do produto centrifugado seguindo este processo foi de 15-16/. 0 material era uma pasta branca, cremosa e grossa.
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-65EXE FPL Ο 3
As fibras de complexo xantano/proteína foram feitas por um processo contínuo de uma maneira semelhante à do Exemplo 2 e geralmente como se ilustra no Exemplo 1, à excepção de que as fibras formadas foram fervidas em água e não foram secas por conveç. ção antes do processamento de microfragmentação por alto corte .
Com referência à FIGURA 1, misturaram-se cargas de oito galões de lama de proteína-goma (2% sólidos; l/θ xantano; 7/l6 clara de ovo; 7/l6 concentrado de proteína de soro em peso, com base no total de peso de sólidos de goma de xantano, clara de ovo e concentrado de proteína de soro) foram misturadas no Tri-misturador a 43,3°C' e transferidos para o tubo de espera. As fibras de xantano/proteína foram continuamente formadas por acidificação de uma corrente de solução de xantano/proteína no tubo de espera.
caudal através do tubo de espera e bomba ibs/min e o caudal de ácido foi ajustado de modo a 3,0-3,5 na corrente de descarga de bomba de Moyno. da bomba Moyno era de 160 rpm.
Moyno foi de 8 obter um pH de A velocidade
Recolheram-se cargas de 18,93 1 da bomba Moyno e o soro foi separado das fibras formadas por passagem através de cri vos.
As fibras recolhidas a partir de 113,55-151,40 1 de lama pro cessada foram então colocadas numa panela de Groen e fervidas em 3 7,35 1 de água (5 minutos a 100°0).
A fibras fervidas foram lavadas com água fria do processo, secas e colocadas num arrefecedor (359C) antes do uso.
As fibras foram então microfluidizadas por tratamento u m Modelo 110Y vendido por Siotechnology Development
Corporation de Neu/ton Uppar Falis, Massachusetts durante 40 minutos a 43,3°G a uma pressão de entrada de 18 000 psig. 0 material fluidizado foi ajustado a pH 4,0 e centrifugado a 16 000 χ g durante 20 minutos. 0 processo de fabrico foi substancialmente duplicado de modo a obter-se outro lote de dispersão mic ro f ra gme_n tada, que foi designado por Lote 2. 0 conteúdo de sólidos do bad original
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-66produto centrifugado seguidamente a este processo foi de 13-16%. Este produto foi designado por Lote 1. 0 material, que era uma pasta branca, cremosa e espessa, foi sujeito a várias análises e foi também incorporado numa variedade de produtos alimentares, cç> mo se descreverá à frente.
EXEMPLO 4
As dispersões microfragmentadas aquosas de complexo xanta no/proteína dos Exemplos 1, Exemplo 2 e Exemplo 3 foram caracterí zadas por várias análises de laboratório.
conteúdo proteico das dispersões microfragmentadas respectivas foi analisado pelo método de Loury usando uma curva Standard para a albumina de soro de boi. 0 conteúdo de xantano foi determinado pelo método do fenol/ácido sulfúrico para a hexose, usando uma curva Standard para o xantano. Os valores calcula, dos foram corrigidos para as contribuições do xantano e proteína para as determinações de Lotury e de fenol/ácido sulfúrico. A con posição de xantano e proteína das partículas microfragmentadas foi determinada como sendo a seguinte:
Composição de Microfragmentos A mos tra Razão Proteina/Xantano
Exemplo 1 2,4 para 1
Exemplo 2 2,3 para 1
Exemplo 3 - (Lote 1) 2,5 para 1
Exemplo 3 - (Lote 2) 2,6 para 1
A extensão de desnaturação da proteína das partículas microf ragmentadas de xantano/proteína das dispersões respectivas foi determinada por electroforese em gel de poliacrilamida em tampões de dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE) na presença ou ausência de um agente redutor, ditiotreitol (+/- DTT), o qual indica a quantjt dade de proteína desnaturada com ligações cruzadas. A este respeito, deve notar-se que a desnaturação total pode ser maior que a quantidade determinada por esta técnica. A percentagem de desnaturação medida para as dispersões microfragmentadas diluídas fo ram as seguintes:
197
File 47933
-67- Des naturação
A mostra Clara de ovo (Ovalbumina) Proteína de soro (B-Lactoqlobulina) Total de Proteína
Exemplo 1 9 3% 74% 8 6 %
Exemplo 2 8 3% 4 3% 6 5%
Ex. 3 - Lote 1 94% 8 2% 91%
Ex. 3 - Lote 2 9 3% 74% 8 5%
Aplicou- se também calorimetria diferencial de varrimento (CDV)
nos produtos. A análise CDV não indicou uma estrutura original detectável para os produtos dos exemplos 1 ou 3. Contudo descobriu-se que o produto do exemplo 2 tinha uma quantidade significa, tiva de proteína de soro não desnaturada por CDV, confirmando os dados de SDS-PAGE (Ver Figuras 6-8).
As dispersões microfragmentadas dos Exemplos 1, 2 e 3 pelotizaram rapidamente durante a centrifugação a baixa velocidade (l 600 x g durante 10 minutos) a pH 4,0 e abaixo. A pH 5,0 e ac_i ma, uma quantidade substancial fica suspensa (60-70%). Estes resultados indicam que a floculação ocorre a um baixo pH. Isto é concretizado por microscopia electrónica de varrimento (MEV) (Ver FIGURAS 9 e 10). A curva de titulação para este fenómeno corresponde geralmente ã curva de titulação das proteínas usadas na pre. paração de dispersões microfragmentadas. 0 ponto de viragem da curva de titulação ocorre a pH 4,8 (ver FIGURA ll).
A adição de sal tem o mesmo efeito do de elevar o pH (ver FIGURA 12). A floculação é rápida, reversível, e pode ser devida a interacção electrostática entre as regiões carregadas positivamente da proteína num fragmento e carregadas negativamente do xan tano noutro microfragmento.
A estabilidade ao calor das dispersões microfragmentadas dos exemplos 1, 2 e 3 foi determinada por medida da viscosidade antes e depois de sujeitar a respectiva dispersão microfragmentada a 5 minutos num banho de água a ferver. Todas as preparações aumentaram a viscosidade após fervura; as amostras com viscosida. de original maior tornaram-se um gel. As amostras de viscosidade
187
File 47933
-pf*
-68mais baixa pareceram ser mais estáveis ao calor.
As amostras foram testadas usando um Rotovisco Haake (Exemplo 1 e Exemplo 2) e usando um Viscosimetro Brookfield (Exem pio 1 e Exemplo 3).
Dados de Haake Rotovisco
Viscosidade a velocidade de atrito 10
Amostra Sólidos Antes Fervura Após Fervura
Exemplo 1 7,4% 115 cps 181 cps não gelificado
Exemplo 2 7,4% 680 cps 1850 cps
Dados de Brookfield* gelificado
Valor de rendimento Viscosidade
A mos tras S ólidos Antes OeDois Antes Deoois
Exemplo 1 12,4% n.d. 3,4 n.d. 2,2 ng
Exemplo 1 17,7% 1,6 51 1,3 7,3 g
Ex 3, lote 1 11,05% 2,4 32 2,8 16 g
Ex 3, lote 2 13,4% 9,1 70 10,5 21 g
(ng = não gelificado - g = gelificado)
□s números representam a média de leituras 3rookfield usando um adaptador para pequenas amostras equipado com um eixo 1' en barra T. Usou-se um helipath stand para todas as medidas.
rendimento é a leitura inicial, viscosidade é após 5 minutos. Antes e depois refere-se ao passo de fervura.
A microscopia de luz da dispersão microfragmentada do Exemplo 1, coradas com azul de metileno, foi levada a cabo, o que indicou material fibroso. As fibras do Exemplo 1 antes da microfragmentação tinham até 100 micrometros na sua maior dimensão.
Após sucessivas passagens através de um microfluidizador, as fibras são reduzidas em tamanho até abaixo de 5 micrometros na sua maior dimensão. Após a nona passagem a maior parte das partículas têm menos que 1 micrometro na sua máxima dimensão. A natureza
187
File 47933
-69fibrosa das partículas é ainda evidente após 9 passagens.
A microscopia de transmissão electrõnica (HTE) da dispersão microfragmentada do Exemplo 1 antes da microfragmentação mostra que as fibras são compostas por tiras de pequenos glóbulos (ca. 20 nm) orientadas em cadeias de cerca de 120 nm em diâmetro. As fibras aparecem como massas emaranhadas destas tiras, algumas das quais têm orientação paralela. Os pequenos glóbulos são possivelmente agregados com ligações cruzadas de proteína desnaturada ( Ca. Continuado 10-30 moléculas individuais de proteína). C alinhamento dos glóbulos é presumivelmente feito ao longo de uma estrutura de moléculas de xantano (ver FIGURA 3). A substrutura de glóbulos de. proteína desnaturados é evidente e a orientação pq de ser à volta dos fragmentos·das moléculas de xantano (ver FIGURA 4).
A microscopia electrõnica de varrimento (MEV) dos materiais do Exempla 1 mostra partículas de forma irregular diminuindo em tamanho com os passos sucessivos através do microfiuidizador. Após 9 passagens, as partículas estão 1-3 micrometros através de uma superfície capilar formada por filamentos extremamente finos projectados (partículas mais pequenas não seriam retidas nestas preparações). Pensa-se que com base em estudos de estabilida. de, acima de cerca de pH 4,3, os filamentos carregados negativamente possam impedir as partículas de interactuar e se obter uma viscosidade, alto volume e propriedades lubrificantes. Abaixo de pH 4,8 os filamentos poderiam entrar em colapso contra as particjj las, permitindo uma associação das partículas e agregação revers_í vel devida à interacção electrostática (ver FIGURA 5).
exame do material do exemplo 3 após o homogsneizadcr Pentax mas antes da microfragmentação mostra grandes massas fibro. sas que parecem ter o mesmo exterior capilar observado no material do Exemplo 1. As peças são mais fibrosas e menos idênticas às partículas irregulares do Exemplo 1, o que pode reflectir o facto de o produto do Exemplo 3 nunca ter sido seco. Durante a microfragmentação, o material do Exemplo 3 formou partículas muito pequenas (submicron).
kjrtlGINALJ
187
File 47933
-70As dispersões microfragmentadas de complexo de xantano/ /proteína dos Exemplos 1 e 3 foram utilizadas na preparação de no vos gelados, coberturas pouco viscosas, maionese, cremes para ba_r rar pão, molhos, natas azedas, sucedâneos de queijo e produtos de queijo cremoso, que se descreverão nos exemplos seguintes.
EXEMPLO 5
Produto de queijo cremoso processado leve e macio
Um produto do tipo queijo cremoso processado, com gordura reduzida e baixo teor calórico, foi preparado utilizando a dispej? são microfragmentada anisotrópica de complexo xantano/proteína do exemplo 3, experiência 2, contendo os microfragmentos hidratados de complexo xantano/proteína numa dispersão aquosa, e tendo um
conteúdo de sólidos de 13,0 por cento em peso, baseado no peso to tal da dispersão. Na preparação do produto de tipo queijo cremo-
so, usaram-se os seguintes ingredientes para preparar a cobertura
iro culada.
Ingredientes Percentagem
(Sub A ) em peso Quantidade
Agua 63,33 O 7 q y r.
Leite desnatado co rd er ã a do 36,67 1 t ϋ ° r'- o
Cultura lactica — 4,50 milili tros
Na preparação da cobertura inoculada (Sub A6 a água e o leite desnatado foram combinados com agitação moderada numa cuba de pasteurizador cónica. Apõs os ingredientes estarem completamente combinados, a mistura foi pasteurizada em descontínuo a F2,2°C durante 5 minutos. A base de cobertura pasteurizada produzida por pasteurização da mistura de ingredientes foi arrefeciΛ da a e inoculada com a cultura láctica. A cultura láctica foi completamente dispersa na base para cobertura com agitação. A cobertura inoculada foi incubada a 2 2,2 - 24,4 3 C durante 18 horas até que c pH 4,30 fosse obtido. 0 coagulo foi quebrado por agitação durante 15 minutos à mão com um agitador para latas de leite. A base de cobertura com cultura foi então combinada com os seguintes com ponentes, de modo a formar o produto acabado:
bad original
197
File 47933
Ingredientes Percentagem
(F inal) em peso Quantidade
Queijo cremo so co al hado 49,50 5.71
Cobertura com cultura (Sub A) 32,75 3,78 kg
Dispersão microfragmentada
anisotrópica de xantano/proteína
do Exemplo 3 16,75 -1,93 kg
Sal 0,75 0,00 kg
Goma vegetal 0,25 0,02 kg
A cobertura com cultura (Sub A) foi reaquecida a 7 9,4°C
num pasteurizador de cuca cónica com agitação lenta. A cobertura com cultura quente (79,4°0) foi misturada com um queijo cremoso coagulado (71,1°C) num misturador tipo Pfaudler com agitação e rq circulação. A esta mistura de cobertura-queijo cremoso adicionoq -se sal, goma vegetal· e a dispersão microfragmentada anisotrópica de xantano/proteína do Exemplo 3, enquanto se mantém a agitação e recirculação. Quando todos os ingredientes estavam completamente misturados, o produto foi homogeneizado num único estádio de 2000 psi. 0 produto acabado foi colocado manualmente em embalagens Standard de queijo cremoso macio.
produto acabado tipo queijo cremoso processado tinha aproximadamente metade da gordura do queijo cremoso convencional. Este produto tinha um conteúdo calórico de 62 calorias por cada porção de uma onça, em comparação com um conteúdo calórico de 96 calorias por cada porção de uma onça para queijo cremoso convencional. 0 produto de teor calórico reduzido tinha uma sensação suave ao paladar e um corpo ligeiramente mais viscoso do qua um queijo cremosa do tipo macio convencional.
Os produtos do tipo queijo cremoso processado contendo uma dispersão microfragmentada anisotrópica de um complexo xantano/prq teína com a funcionalidade (por ex. corpo mais macio) do queijo cremoso macio podem ser rapidamente preparados por utilização de uma dispersão microfragmentada de complexo xantano/proteína com ingredientes de partida com um conteúdo de sólidos mais baixo na preparação do produto.
187
File 47933
-72Preparou-se um produto tipo molho de imitação de natas azedas nutritivo e de baixo teor calórico preparando uma base de molho de baixo teor calórico (Sub D) utilizando o componente de imitação de natas azedas (Sub C) como se descreveu anteriormente, sem qualquer componente de natas azedas de leitaria.
Ingredientes Percentagem
(Sub D) em peso Quanti dade
Katas azedas 46,25 3 100 g
Natas azedas de imitação 46,25 3 100 g
Agua/Condensado 6,99 469 g
Gelatina D, 33 22 g
Creme vegetal - 0,11 7 9
Monoes tear ina· D, 07 5 g
Todos os ingredientes acima indicadas para a 3ase para mio
lho de baixo teor calórico (5ub D) foram completamente combinados
por agitação e recirculação num misturador tip o Pfaudler. 0s in-
gredientes combinados (Sub A) foram aquecidos a 73,S“C com injec-
ção de vapor, enquanto se mantece a agitação e recirculação. 0s
ingredientes aquecidos foram homogeneizados a 2 500 psi. A Base
para molho de baixe teor calórico homogeneizada foi combinada com
o componente de condimento (Sub B) e amido de milho tipo C81O30
como se descreveu antes, nas seguintes proporções:
Ingredientes Percentagem
(Fi nal) em peso Quantidade
Base de molho (Sub D) 31,13 2 101 g
Condimentos (Sub 3) 17,21 446 g
Amido de milho (tipo cera) mod_i
ficado 1,66 43 g
Na preparação do produto acabado de molho de baixo teor calórico, a base para molho (Sub D), condimentos (3uo 3) e o amido de milho modificado tipo ceroso foram combinados manualnsnte com agitação moderada. Ds ingredientes combinados foram aquecidos com uma camisa de aquecimento até 73,9°C enquanto se mantinha a agitação moderada. 0 produto acabado foi colocado manual mente em
187
File 47933 /,
-73embalagens Standard para molhos.
produto acabado de imitação de molho de natas azedas ti nha aproximadamente metade da gordura de um molho da base de natas azedas convencional. 0 produto tinha um conteúdo calúrico de 35 calorias por cada porção de 28,35 g, comparativamente a um cojn teúdo calúrico de 50 calorias por cada porção de 23,35 g para um molho de base de natas azedas convencional. 0 produto de teor ca lúrico reduzido tinha uma sensação ao paladar e mais rígido que o de um molho de base de natas azedas convencional.
EXEMPLO 6
Creme para barrar pão de baixo teor em gordura
Preparou-se um produto de creme para barrar pão de baixo teor em gordura usando uma dispersão microfragmentada anisotrópica e complexo xantano/proteína do exemplo 3, lote 1, com um conteúdo em sólidos de 16,2 por cento em peso, com base no peso total da dispersão. Na preparação do produto para barrar pão de baixo teor em gordura usaram-se os seguintes ingredientes.
Percentagem
Inqredientes em peso
Oleo de soja 27,796
Mistura emulsificante 0,900
Mistura água sal (Sub 8) 24,469
Cor 0,089
Aroma 0,004
MFA x/P dispersão 46,742
5ub 3 = água - 89,350/; sal - 10,217/; sorbato - 0,409/;
lOTA - 0,024/3
Na preparação do creme, o óleo foi aquecido a 52,S°0. Uma porção do óleo foi combinada com emul s i f ican tes monogl icerí deo-90,/ e lecitina de soja não branqueada e depois aquecida a 60°0 enquanto se agitava com um agitador mecânico. Esta porção foi combinada com o restante óleo numa batedeira de um galão. A cor (mis tura de Vitamina A e beta-caroteno) foi adicionada a esta mistura de óleo e agitou-se como antes.
187
File 47933 íí 5
-7AA mistura âgua-sal (Sub B) ( 7,c°C) foi lentamente adicionada (tempo total de adição de cerca de 3 minutos) ã mistura olejo sa enquanto se agitava de modo a formar uma emulsão de óleo co nt_í nuo. A velocidade inicial foi aumentada para 400 a 800 rpm duran. te a adição. A dispersão microf ragmentada anisotrópica de comple. xo xantano/proteína foi então adicionada em pequenas porções à emulsão acima referida. Durante o decorrer desta adição, a velocidade de agitação foi aumentada de 800 rpm para cerca de 1500 rpm. Combinaram-se então os aromas â mistura acima referida. A temperatura final da mistura era de 18,9°C.
A mistura foi então bombada através de um permutador de calor de superfície chanfrada o qual consiste de um rotor com duas lâminas de aço inox que raspa a superfície interna do cilindro, sendo a superfície externa arrefecida por circulação de Freon-12. 0 rotor estava a rodar a uma velocidade de cerca de 700 rpm e a velocidade de bombagem do produto foi ajustada de modo a dar uma temperatura de saida entre 10°C. 0 produto foi colocado em copos de 2 oz e armazenado a 7,2°C.
creme para barrar pão com baixo teor em gordura prepara do como se indicou acima foi comparado com um controlo de 30% de gordura sem a dispersão microfragmentada de complexo xantano/proteína. □ produto contendo fragmentos de complexo xantano/proteí72 cio na tinha um corpo mais suave/e cremoso comparado com o do controlo. Adicionaimente, o produto contenda a dispersão microfragmentada de xantano/proteína não tinha a sensação ao gosto tipo cera do controlo, mas tinha características de fusão diferentes das do controlo e tinha uma textura homogénea.
EXEMPLO 7
Pão de sucedâneo de queijo
Preparou-se um pão de sucedâneo de queijo de baixo teor em gordura utilizando uma dispersão microfragmentada anisotrópica de complexo xantano/proteína do Exemplo 3, lote 2, contendo micr_g fragmentos hidratados de complexo xantano/proteína numa dispersão aquosa e tendo um conteúdo em sólidos de 13 por cento em peso, com base no peso total da dispersão. I\ía preparação do pão de sucedâ69 187
File 47933
Λ
-75neo de queijo de baixo teor em gordura e em calorias, usaram-se os seguintes ingredientes:
Percentagem
Inqredientes em peso
Agua 45,75
Gordura 11,50
Caseina ácida 21,00
Dispersão microfragmentada anisotrópica de xantano/ /proteína 11,50
Sal 0,70
Ami-do de milho modificado e· estabilizado tipo cara 5,30
Fosfato tricálcico 1,50
Fosfato disódico 2,C0 z
Acido sórbico 0,20
Cor 0,05
Na preparação de pão de sucedâneo de queijo, a cor, gordu. ra alimentar e caseína ácida foram misturadas num misturador Hqoart à velocidade mínima (Hobart N-50 de Hobart Mfg. Co.). Após mistura destes ingredientes, a dispersão microfragmentada anisotrófica de complexo xantano/proteína foi adicionada e misturada sob agitação mínima até que os ingredientes estivessem totalmente misturados. 0 amido de milho modificado e estabilizado tipo ceroso foi adicionado lentamente à mistura de sucedâneo enquanto se misturava a baixa velocidade. Depois de todo o amido estar misturado, a égua foi lentamente adicionada à mistura de sucedâneo com agitação a baixa velocidade. Após todo o amido estar misturado, a água foi lentamsnte adicionada sob agitação contínua mínima. A mistura de sucedâneo de queijo, fosfato tricálcico, fosfato disódico e ácido sórbico foram colocados num reactor de Kustner (í-iode. lo 221.211.110, Kustner, Ceneve, Suiça) e fervida por injecção de vapor a 75,S°C durante quatro minutos.
produto acabado continha aproxini3damente metade do conteúdo de gordura do produto de sucedâneo de queijo de controlo. 0 bad original
187
File 47933
-76produto tinha um conteúdo cslórico da 53 calorias por cada porção ds uma onça comparativamente ao teor calórico de 86 calorias por cada porção de uma onça para o produto sucedâneo de queijo contro lo. 0 produto de baixo teor em calorias e gordura tinha um corpo e textura mais macios, mas uma sensação ao gosto agradável semelhante comparativamente ao produto sucedâneo controlo. C produto de baixo teor calórico e controlo tinha propriedades de Fusão semelhantes.
Ds produtos sucedâneos do queijo contendo uma dispersão microfragmentada anisotrópica de complexo xantano/proteína com um corpo e textura semelhantes ao produto controlo podem ser prepara, dos utilizando uma dispersão microfragmentada de complexo xantano/ /proteína de modo a substituir uma porção de gordura enquanto se adiciona um polissacarídeo gelificante para tornar a textura mais firme.
EXEMPLO 8
Produto de Queijo Americano Processado Pasteurizado
Preparou-se um produto de queijo americano processado pas. teurizado de baixo teor calórico e de gordura utilizando uma dispersão microfragmentada anisotrópica de ccmplexo xantano/proteína do exemplo 3, experiência 2, contendo os microfragmentos hidratados de complexo xantano/proteína em dispersão aquosa e tendo um conteúdo de sólidos de 16,0 por cento em peso, baseado no peso to tal da dispersão. Na preparação do novo produto de queijo de go_r dura reduzida, utilizaram-se os seguintes ingredientes:
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File 47933
Percentagem Peso em
Inqredientes em peso 1 ~ »*- g
Queijo de leite desnatado 30,50 4,117
Leite em pó sem gordura 1,90 0,256
Queijo tipo cheddar corado 15,00 2,025
Cor (0,04) (0,005)
Citrato de sódio di-hidratado 2,25 0,303
Fosfato disódico di-hidratado 0,40 0,054
Acido sórbico 0,20 0,027
Agua 0,90 0,121
Condensado da vapor 8,35 1,127
Queijo modificado por enzimas 2,00 0,270
Dispersão micro fragmentada anisotró
pica de xantano/protelna 30,00 4,050
Pó de soro 5,00 0,675
Concentrado de proteína de soro 2,00 0,270
Cloreto de sódio 1,50 0,202
100,00 13,5 corante não ê considerado parte da percentagem ponderai.
Para produzir o produto de queijo, o queijo de leite desnatado moído foi misturado com leite em pó magro num misturador Hobart (Modelo AS-200), operando numa posição de baixa velocidade. Esta mistura e os outros 6 ingredientes acima mencionados foram colocados num reactor de queijo de laboratório Damroiu (40 lb. de capacidade).
Aplicou-se vapor directo e agitação (posição de velocidade 0,5) a estes ingredientes. 0 queijo modificado por enzimas foi adicionado aos primeiros ingredientes a uma temperatura de ce_r ca de 37,8°C. A dispersão microfragmentada de complexo xantano/pro teína do exemplo 3 foi adicionada ao reactor a cerca de 48,9-65,6°C e verteram-se gradualmente no fogão uma mistura pré-agitada de pó de soro, concentrado de proteína de saro (pó seco) e cloreto de sódio a cerca de 71,1°C. 0 aquecimento por vapor foi mantido até 79,4°C e a agitação foi continuada durante mais 4 minutos (após 79,4°C terem sido atingidos) após o que o produto de queijo
187
File 47933 quente e homogéneo se mostrou suave. 0 produto fci empacotado e arrefecido na forma de fatias embrulhadas individualmente.
Produto de Queijo Americano Pasteurizado Processado de gordura reduzida foi analisado e revelou a seguinte composição:
Tabela 1
Humidade 57,43%
Gordura 8,46%
Proteína 20,80%
Lactose 5,30%
Sal 2,33%
pH 5,58%
Para lá dos resultadas analíticos foram conduzidos testes de avaliações Standard de aroma, a textura e fusão no produto de queijo de gordura reduzida.
Determinou-se que o produto tinha um ligeiro aroma de que_i jo Americano e um aroma indesejado do tipo de gordura oxidada, uma textura algo viscosa e um aumento de área de 21,4% apás fusão cor respondendo a uma caracteristica de fusão moderada.
EXEMPLO 9
Produto de cobertura viscosa
Preparou-se um produto de cobertura viscosa de baixo teor em calorias e baixo teor de gordura utilizando uma dispersão microf ragmentada anisotrópica de complexo xantano/proteína do Exemplo 2, lote 2, contendo os microfragmentos hidratados de complexo xantano/proteína em dispersão aquosa, e possuindo um conteúdo de sólidos de 16,0 por cento em peso, baseado no peso total de dispersão. Na preparação do nove produto de cobertura, utilizaram— se os seguintes ingredientes:
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File 47933
Inqrediente Percentagem em peso
Agua 15,70
Oleo de soja 40,35
Dispersão microfragme_n
tada anisotrópica de
xantano/proteina do
Exemplo 3 30,00
Ovos 10,20
Vinagre 2,67
Mistura de especiarias 1,08
Na preparação da cobertura, a água, os ovos e a mistura de especiarias foram completamente misturados num misturador Hobart (Modelo A200D com um batedor de arame D). Após mistura destes ingredientes, o componente de óleo foi lentamente adicionado à mistura sob condições de agitação máxima no misturador Hobart de modo a formar uma pré-emulsão de cobertura. 0 componente de vinagre foi misturado subsequentemente na pré-emulsão ds modo a formar uma pré-emulsão acidificada. A dispersão microfragmentada anisotrópica de complexo xantano/proteina do Exemplo 3 foi então adicionada à pré-emulsão acidificada e a mistura resultante foi misturada num misturador Hobart a uma velocidade de mistura média, de modo a produzir uma pré-mistura da cobertura homogénea e suave. A pré-mistura foi homogeneizada por passagem através de um moinho coloidal convencional /modelo Chalotte SD-2, Continuous Mayonna_i se Machine com um motor de 3 HP. Fornecido por Chemicolloid Lab.o ratories Inc., Garden City Park, Nem York_/ com um aumento de te_m peratura de -12,2°C de modo a formar um produto viscoso tipo rcaione se com aproximadamente metade do conteúdo de gordura de uma maionese convencional. 0 produto tinha um conteúdo calórico de 53 ca lorias por cada porção de 14 gramas, em comparação com o conteúdo calórico de ICO calorias por cada porção de 14 gramas para uma maionese convencional. 0 produto de baixo teor calórico tinha uma sensação ao gosto suave e cremosa e era ainda mais viscoso e tinha um corpo mais pesado que o produto de maionese convencional .
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File 47933
-80Os produtos tipo maionese contenda uma dispersão mic rofragmentada anisotrópica de complexo de xantano/proteína com uma viscosidade e um corpo reduzidos podem ser rapidamente preparados por utilização de uma dispersão microfragmentada de complexo xantano/proteí na como ingrediente de partida com um baixo teor de sjó lidos na preparação do produto de cobertura viscosa.
EXEMPLO 10
Produto de cobertura viscosa de baixo teor em gordura
Um produto de cobertura viscosa de baixo teor em gordura como o do Exemplo 9, mas com um conteúdo em óleo ainda mais baixo, foi preparado utilizando a dispersão microfragmentada anisotrópica de complexo xantano/proteína do Exemplo 3, lote 2, com um conteúdo em sólidos de 16,0 por cento em peso. Na preparação do pro duto de cobertura para salada de baixo teor calórico, utilizaram-se os seguintes componentes:
Ingrediente Percentagem z
Agua 9,14
Oleo de soja 16,62
Dispersão MFA X/P 11,10
Ovos 5,18
Pasta de amido 54,08
Mistura de especiarias e sal 3,86
Oomas 0,02
A pasta de amido é preparada a partir de amido de grau alimentar (por ex. milho ou tapioca), juntamente com açúcar, vina gre e especiarias. 0 amido á transformado em pasta por aquecime_n to com água suficiente até à temperatura de gelatinização, dg modo a gelatinizar completamente o componente de amido e a dar uma pasta completamente gelatinizada com um conteúdo em amido de 3,2 por cento em peso.
Na preparação da cobertura, à água, os ovos, o sal e as especiarias foram misturados num misturador de Hobart. Após mistura dos ingredientes, o componente de óleo foi lentamente adicio nado à mistura sob condições de agitação máxima para formar uma
BAD ORIGINAL
187
File 47933
- -^TSS)
-81pré-emulsão de cobertura. 0 componente de vinagre foi subsequentementa misturado à pré-emulsão de modo a formar uma pré-emulsão acidificada. A dispersão micrcfragmentada do Exemplo 3 foi então adicionada à pré-emulsão acidificada e a mistura resultante foi misturada num misturador Hobart a uma velocidade média de mistura, de modo a produzir uma pré-mistura de cobertura suave e homogénea. A pré-mistura foi homogeneizada por passagem através de um moinho coléidal convencional /Modelo Charlotte 5D-2 Contínuos Mayonnaise Machine com um motor 3 HP_7, com um aumento de temperatura de -12,2°C de modo a formar uma emulsão. 0 produto para cobertura de baixo teor em gordura tipo maionese foi formado por combinação num Hobart Mixer, da emulsão e da quantidade de pasta de amido na for. mulação e misturando à velocidade mais baixa até que os componentes estivessem homogeneamente misturados. 0 produto viscoso tipo maionese tinha um conteúdo em óleo vegetal de cerca de 17,5 por cento em peso, o que representa um conteúdo em gordura significativamente mais baixo que uma maionese convencional. 0 produto ti nha uma textura suave, semelhante à das coberturas para saladas de baixo teor calérico convencionais.
EXEMPLO 11
Produziu-se um produto de tipo de maionese com 17,5 por cento em peso de gordura utilizando dispersões microfragmentadas de xantano/proteína com agentes de corpo contribuindo para uma sen sação ao gosto cremosa nos produtos.
Produto de tipo maionese com 17,5% de gordura
Na preparação de produtos de tipo maionese com baixo teor em gordura (17,5%) prepararam-se primeiro uma lama de amido/úlso e uma mistura de água/especiarias. A lama de amido/óleo foi preparada a partir dos seguintes ingredientes:
bad
OrllGlNAL
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File 47933
Lama de amido/óleo
Percentagem
Inqredientes em peso
óleo de carola 77,53
Amido de milho pregelja
tinizado 22,29
Goma de xantano 0,18
0 óleo foi medido para um tanque de 4 000 galões de lama
e sobre alta agitação fornecida por um misturador tipo hélice
adicionaram-se sucessivamente a goma da xantano (pré-solubilizada
numa pequena quantidade de óleo) e o amido. Adicionou-se uma pe-
quena quantidade de beta caroteno como agente corante.
A mistura de água/especiarias foi preparada a partir dos
ingredientes seguintes:
Mistura áqua/esp sciarias
Inqredientes Percentaqem
A gua 66,23
Sólidos de xarope de milho 18,30
Gema de ovo 6,32
Vinagre 5,93
Sacarose 3,16
Sal 1,44
Celulose microcristalina 1,26
Especiarias e aromas 0,62
Concentrado de proteína de soro 0,28
Sorbato de potássio 0,25
Caseínato de sódio 0,06
Goma de xantano 0,05
A mistura de água/especiarias Foi preparada num tanque se parado introduzindo inicialmente aproximadamente dois terços da água da fórmula ao tanque. A celulose microcristalina foi subsequentemente adicionada e dispersa com um misturador tipo hélice a alta velocidade. Q xantano (misturado com uma pequena quantidade de óleo) e o concentrado de proteína de soro, com uma pequena qua_n
BAD OniUUAL
197
Fila 47933 . 7?
'7; ' ___ tidade de sólidos de xarope de milho foram adicionados e bem misturados. 0 conteúdo bem misturado do tanque de água/especia rias foram recirculados através de um misturador homogensizador de 9il v ers on.
Λ este respeito, como se mostra na FIGURA 2, a aparelhagem de fabricação compreende um tanque de mistura de produto 202, uma conduta de saída dc tanque 204 e um misturador homogensizador de Silverson contínuo in-line 206 o qual compreende uma câmara estator 2 OS, e um rotor de alto atrito 210 movido por um motor 212. A descarga da cabeça de estator pode ser reciclada para o tanque 202 ou descarregada para um emulsifiçador 214 por meio das condutas 216, 218 respectivamente sob controlo de um operador.
Uma bomba 220 controla o caudal através de homogeneizador de Silverson 206. 0 homogeneizador misturador 206 de fluxo contínuo in-line (Modelo 425L de Silverson Machines, Ltd., Waterside, Chesham, England) foi particularmente desenhado para operação con tínua a altas velocidades ncorpora uma ’.ϊοrkhead. de processar.en to com rotor/estator, fendido, de elevado corte. A acção da ,or.<neac de alto atrito sujeitava os materiais dentro da cabeça a um to hidráulico intenso pela rotação de alta velocidade do rotor 210 dentro do espaço confinadc à câmara de estator 208. A ns te respeito, a força centrífuga gerada pelo rotor dirigiu o conteúdo da cabeça s m direcção à periferia da cabeça onde os ingredientes sólidos e líquidos foram moídos na passagem de fina precisão entre as lâminas das extremidades do rotor e a parede interior do estator. A força centrífuga adicional expele o material da cabeça, originando atrito mecânico entre as extremidades do rotor e as extremidades das perfurações do estator. Finalmente, também sob a influência e controlo da bomba 204, o conteúdo da cabeça é dirigido pela mesma força centrífuga através da saída da máquina e ao longo da conduta 216, 219; é introduzida na entrada de modo carregada.
ao mesmo tamo o o material fresco manter cabeça continuamente
De modo a obter um maior grau de homogeneização ou coriruiças em relação à obtida por uma passagem única, o produto foi pas.
sado várias vezes através da máquina através de um processo de re circulação.
BAD ORIGINAL
L
197
File 47933
-840 misturador de Silvsrson tinha a cabeça ranhurada e uma alimentação de energia de 10 HP. A mistura de água/especiarias foi circulada durante cerca de 3 minutos atá não haver coágulos visíveis na mistura. 0 vinagre foi subsequentemente adicionado à mistura no tanque de modo a acidificar a solução de xantano/proteína para iniciar a formação de fibra enquanto se mantinha a recirculação da mistura através do homogeneizador de Silverson de modo a dar a dispersão microfragmentada anisotrópica. A mistura água/especiarias acidificada contendo a dispersão microfragmenta da foi recirculada através do misturador de Silverson, operado cjo mo se descreveu acima, durante cerca de 2 minutos. Tirou-se uma amostra de dispersão micro fragmentada anisotrópica de complexo xantano/proteína antes da adição dos ingredientes restantes. A te_r ça parte da água de fórmula restante foi então adicionada, juntamente com os ingredientes restantes da mistura água/especiarias, enquanto a recirculação continuou através do misturador de Silvej? son durante cerca de 3 minutos.
A emulsão do produto de cobertura foi então preparada por combinação da lama de óleo/amido e a mistura água/especiarias nas proporções de 20,64/ de lama de óleo/amido e 79,36/ da mistura água/especiarias. A este respeito, o conteúdo do tanque de óleo/ /1 ama foi bombado para o tanque de água/especiarias sob agitação fornecida por um misturador tipo hélice montado no tanque. A ag_i tação foi continuada durante cerca de 3 minutos até se produzir uma mistura homogénea. 0 conteúdo do tanque foi então bombado nu ma só passagem através do homogeneizador de Silverson para um ta_n que de alimentação a um homogeneizador contínuo in-line para a preparação de uma emulsão de cobertura de saladas e processada p_e lo homogeneizador.
produto de óleo tipo maionese resultante, contendo o complexo microfragmontado anisotrópico de xantano/proteína resultante foi introduzido em recipientes de vidro de um litro. 0 pro duto foi avaliado organolepticamente e revelou uma sensação cremo sa ao gosto e textura viscosa conferida pelo menos em parte pela dispersão microfragmentada de xantano/proteína. 0 produto tinha um conteúdo calórico ds 35 calorias por cada porção de 14 gramas bad original ihdB
187
File 47933
-35para uma maionese convencional.
As propriedades reológicas do produto foram determinadas através do uso de um Viscotester Haake VT24, e revelaram-se as seguintes:
Dados de Viscosidade
Produto tipo maionese com 17,5% de gordura
Tempo Valor de rendimento Viscosidade _ _Haake_ Haake horas 2 200 750 a semanas 2 550 800
A amostra da dispersão microfragmentada anisotrópica de complexo xantano/proteína foi subsequentemente adicionada ã temperatura ambiente durante cerca de 10 meses. Após o período de 10 meses de armazenagem, a dispersão microfragmentada anisotrópica de complexo xantano/proteína mostrou-se livre de crescimento microbiano. Uma amostra da dispersão foi então avaliada por microscopia electrónica de varrimento e revelou ser constituída pre dominantemente por microfragmentos com uma dimensão maior ds menos de cerca de 10 microns.
Uma amostra de produto acabado tipo maionese foi ainda re tido â temperatura ambiente durante 10 dias. 0 produto revelou manter a sua estabilidade de fases sem separação de fases.
EXEMPLO 12
Preparou-se um produto de cobertura viscosa de baixo teor calórico e de gordura com um conteúdo extremamente baixo de óleo vegetal ds aproximadamente 5 por cento em peso, utilizando uma dispersão aquosa de partículas fibrosas, finamente moídas de um complexo xanteno/proteína. A utilização do complexo de xantano/ /proteína na formulação da cobertura melhorou as características texturais, visuais e de sensação ao gosto do produto viscoso de teor em gordura significativamente reduzida. A dispersão aquosa anisotrópica de complexo xantano/proteína foi preparada a partir dos seguintes materiais:
187
File 47933
Inqrediante Quantidade
Agua 1 478,00 gramas
Goma de xantano 3,65 gramas
Concentrado de proteína
de soro 21,95 gramas
Vinagre 129,88 gramas
xantano a o concentrado de proteina de soro foi disperso em água num copo de laboratório e depois sujeito a atrito sob sondiçãas de microfragmentação por meio de um homogeneizador Brinkmann Kinematica (Modelo #PTA35/2G da Brinkmann Instruments, Co. , Division of Sybron Corporation, Westoury, Nem York) colocado no copo, funcionando a uma velocidade média, que se aproximava de 15 OCO rpm. Adicionou-se vinagre e uma suspensão leitosa opaca da fibras fragmentadas foi produzida. Esta dispersão aquosa resultante foi utilizada corno agente de corpo o qual· contribuiu para uma sensação cremosa ao gosto na seguinte formulação:
Emulsão 20$
Ingrediente Percenta
z Agua 50,50
Oleo hidrogenado 22,50
E mulsionantes 2,00
Mistura de ovos 2 5,00
Base 30$
Inqrediente D ercenta
Agua 38,62
Dispersão de complexo X/p 25,00
Sólidos de xarope de milho 10,00
Vinagre 7,62
Amido instantâneo 9,50
Açúcar 8,00
Mistura de especiarias 1,26
137
File 47933
-87Na preparação da cobertura, a fraeção emulsionada ê obtida oor combinação num misturador de Hobart, de ãgua, mistura de ovos completos, emulsionantes e gordura e misturando-os de modo a dissolver e dispersar os ingredientes. Após mistura destes ingre dientes, o componente de óleo foi lentamente adicionado à mistura sob condições de agitação máxima de modo a formar a emulsão.
A fraeção de pasta de amido da fórmula contendo a dispersão microfragmentada de complexo xantano/proteína foi preparada por mistura seca inicial dos sólidos de xarope de milho, açúcar, amido pregelatinizado e mistura de especiarias. No recipiente de mistura de um misturador Hobart separado, combinaram-ss a água, o vinagre e a dispersão microf ragmentada. A mistura seca com o ami. do pregelatinizado é adicionada sob agitação vigorosa. Quando o amido foi completamente hidratado na forma de uma pasta suave, a emulsão foi adicionada e misturada. No passo final da preparação a mistura emulsão/amido é passada através de um moinho coloidal (Modelo Charlotte SD-2) com -14,de aumento de temperatura de mg do a formar o produto de conertura viscosa de baixo teor em gordg ra.
□ produto resultante tinha a aparência e a sensação ao gosto de uma cobertura viscosa com níveis mais altos de gordura do que os 5 por cento em peso que continha.
EXEMPLO 13
Molhos viscosos de base leiteira
Preparou-se um produto de molho viscoso de base leiteira de baixo teor em gordura, não refrigerado e de tempo de vida longo utilizando-se um gel· de xantano/proteína como agente de corpo contribuinte para as propriedades organolépticas ds tipo das das gorduras na formulação do molho. Preparou-se também um controlo só com gordura para efeitos de comparação. Na preparação de cada controlo só com gordura e do produto de gordura reduzida, preparou-se uma porção de maionese e uma porção com base de natas azedas separadamente, 3S qu3is foram subsequentemente misturadas de modo a formar o produto de molho. A porção de maionese de ambos o controlo e do produto de molho viscoso de base leiteira e de
187
File 47933
-88baixo teor em gordura foram preparadas a partir dos seguintes ingredientes :
Pe rcentagem
Inqrediente em peso
Agua 5,32
X
Oleo de soja 83,90
Ου os 3,10
Mistura de especiarias 2,68
A água da fórmula, os ovos e a mistura de especiarias foram misturados e o óleo foi adicionado sob condições de grande agitação de modo a formar uma pré-emulsão. A pré-emulsão foi passa, da através de um moinho de colo ides com um aumento de calor de 10$ para formar uma emulsão.
Separadamente prepararam-se porções de base de leite desnatado para o produto controlo só com gordura, e para uma substituição de quarenta por cento da gordura por um gel de xantano/prq teína contendo o produto de baixo teor em gordura, respectivamente a partir dos seguintes ingredientes:
Inqredientes
X
Agua latas azedas
Mistura ervas/especiarias Gel de Prote!na/Xantano
X
Acido láctico (3 8,1)
Acido fosfórico (3 0' )
Oleo de soja
Acido s ó r b i c o
Gomas componente de gel de partir dos seguintes materiais:
Controlo Produto de qs1 de X/P
27,41 31,00
50,00 31,00
19,03 19,03
Q,0 15,50
1,90 1,90
0,22 0,22
0,95 0,95
C,24 0,24
0,25 0,25
xantano/proteína foi preparado a
197
File 47933
Ingredientes
Agua
Goma de xantano Claras de ovo secas z
Acido láctico (5 0/0 ϊ' . i1
-39Guantidade
1itros
26,67 gramas 13,34 gramas 20 mililitros
Na preparação do gel, as claras de ovo e o xantano foram dispersas completamente na água da fórmula. 0 ácido láctico foi subsequentemente adicionado à mistura com uma agitação muito suave. A gelificação foi substanciai mente completada depois de repousar vários minutos, ds modo a dar um produto de gel xantano/ /proteína.
Para preparar a porção de base de natas azedas as gomas foram misturadas com óleo e a mistura fci adicionada à água da fórmula. Os restantes ingredientes foram adicionados e dispersos na mistura resultante. Ambas a porção de controlo de base de natas azedas e o gel de xantano/proteína de base de natas azedas como descrito, foram combinados com a porção de maionese preparada/a uma razão ponderai da 42:53 num misturador Hobart a baixa velocidade. C pro duto de gel de xantano/proteína foi avaliado orçanoleticamente e comparado com uma amostra de controlo só com gordura.
molho da base leiteira contendo o gel de xantano/prcte_í na exibiu caracteristicas surpreendentemente semelhantes às do mo lho contendo mais 40/ de natas azedas.
0 complexo de gel goma/proteína mostrou ter uma capa ci da-
de excepcional de conferir caracteristicas de corpo e de cremosi-
dade aos produtos alimentaras tais como formulações para ccbertu-
ras s molhos quando usado como substitui nte parcial ρara um prod_u
to só com gordura. Particularmente, a a dição ds um complexo de
gel gcna/pncteína à formulação básica de molhe de produtc leiteiro/maionese permitiu a substituição de 4 0/ de nnien azedas só com gordura sem redução das propriedades do produta incluindo o aroma, textura, sensação ao gosto s aspecto.
ÍAO ORIGINAL
197
File 47933 ?ί·«.
-90EXEFPLO 14
Folhe de Barbecue
Preparou-se um molho ds barbecue de baixo teor calórico com propriedades ds aderência excepcionais, misturando uma porção de base para molho de barbecue e uma dispersão microfragmentada de complexo de xantano/proteína numa razão de 9:1. A porção de base para um molho de barbecue foi preparado por mistura e cozedjj ra da mistura base de molho até uma temperatura de gelatinização de 87,8°C de modo a gelatinizar o amido e arrefecimento subsequejn te da mistura gelatinizada até à temperatura ambienta de modo a dar uma base de molho com a seguinte composição:
Sase para molho de barbecue
Ingredientes
Percentagem
Agua 16,5
Xarope de milho 32,DC
Vinagre 24,00
Puré de tomate 20,00
Especiarias 6,00
Amido 2,00
Oleo de soja 1,40
Goma G,10
A dispersão microfragmentada anisotrópica de xantano/proteína foi preparada de acordo com as seguintes formulaçães:
Inqredientes /
Agua
Coma de xantano
Clara da ove seca
Vinagre - 133 Orain
Folho da Sarbeeue
Inqredientes
Base para molho de barbecue
Dispersão de complexo xantano/proteína
Quantidade
2,80 litros 8,33 gramas
50,00 gramas 245,00 gramas
P srcentaqem
90,0
10,0
187
File 47933
-910 xantano a as claras de ovo secas foram dispersas na água da fórmula num copo ds laboratório. Introduziu-se um homoge.
neizador Kinematica (Modelo PTlO/35 utilizando uma cabeça PTA
3520) na solução formadora de fibra no copo. 0 homogeneizador Brinkmann é um instrumento que combina a acção da cavitação e do atrito mecânico para a homogeneização, dispersão e emulsionação de sólidos ou líquidos. A acção destrutiva do Homogeneizador Brinkmann ê baseada em duas forças interrelacionadas: acção mec.â nica directa e cavitação, 3 qual corresponde à formação de vácuos parciais num líquido por um corpo sólido em movimento repentino e quebra de substâncias resultante nesse líquido quando esses vácuos deixam de existir. No homogeneizador Brinkmann, a cabaça r_o tativa, rodando a uma velocidade ultra elevada, cria um efeito de corte, ruptura e de demolição. A uma velocidade rotacional muito alta, os vácuos fcram criados nas câmaras entre os dentes da cabe, ça e as lâminas rodando atrás deles, partindo os fragmentos de complexo xantano/proteína em microfragmentos de forma irregular.
homogeneizador Brinkmann consiste de dois componentes principais: a) uma estrutura básica, consistindo de um motor de 700W da alta velocidade, contraio de valocidade PCU, suporte e acessórios de montagem e b) a cabeça giratória. A selecção da estrutura básica apropriada depende da cabeça giratória a ser usada, a qual depende por sua vez dos materiais e volumes a homogeneizar.
A designação 35/2 refere-se ao número de anéis em rotação ε estacionários na extremidade de homogeneização da cabeça rotativa, com 0 /2 a designar rotors (um anel exterior, um anel interior) que são as melhores para homogeneização.
Adicionou-se vinagre 3 produziu-se uma suspensão opaca leitosa da fibras fragmentadas. A base para molho de barbecue foi misturada com a dispersão microfragmentada da complexo santano/proteína numa razão ponderai de 9:1 até estar bem dispersa por meio de um misturador de Hobart. 0 produto misturado foi avaliado e revelou ter umas características de corpo, textura e aderência melhoradas. Em particular, mostrou-se que a adição de disper. são microfragmentada fragmentadas de ccmplexc xantano/proteína a um molho de barbecue resultou num produto com uma capacidade de
BAD ORIGINAL
187
File 47933
-92cobertura superior na galinha de barbecue, com maior retenção de humidade na carne cozinhada quando comparadas ccm um controlo.
EXEMPLO 15
Produto de sobremesa gelada
Preparou-se um produto de sobremesa gelada de baixo teor calórico e de gordura utilizando uma dispersão microfragmentada anisotrópica de complexo xantano/proteina do Exemplo 3, Lote 2, contendo os microfragmentos hidratados de complexo xantano/proteína em dispersão aquosa e contendo um teor em sólidas de 15 por cento em peso, com base no peso total da dispersão. Na preparação no nove processo de sobremesa gelada, foram utilizados os seguintes ingredientes:
Ingredientes z
Agua
Condensado desnatado (33,35/ T.S.) Xarope de milho 36 DE Sólidos de sucrose
Mistura estabilizante de dextrose, sólidos de soro e carragenano de cálcio
Mistura emulsionante de mono e diglicerideos
Dispersão microfragmentada anisotrfi pica de xantano/proteina do Exemplo
Percentagem Quantidade
em peso (kq)
28,66 2,600
37,48 3,400
9,38 0,851
10,75 0,975
0,20 0,013
0,20 O,C18
13,33 1,209
Na preparação de uma mistura de sobremesa gelada, misturou-se completamente o leite condensado, xarope de milho, sacarose, estabilizante e emulsionante e 30/ de água num misturador de alta velocidade Lanco (Kansas City, Missouri). Após mistura, es tes ingredientes foram passados num sistema de HT3T (Crepaco, Cedar Oapids, Iotua) e homogeneizador (Manton-Caul i η, Everett, Massachusetts). A mistura base foi pré-aquecida a 65,590 a um caudal de 0,23 metros cúbicos por hora e depois homogeneizado a uma _? _2 pressão em dois andares da 140 kg cm e 35 kg cm respectivamen
BAD ORIGINAL
187
File 47933
-93te. Adicionalmente, a temperatura de mistura base foi elevada a 82,29C e mantida durante 32 segundos. Antes da paragem do HTST, a mistura foi arrefecida a menos de 7SC. A mistura base foi então armazenada ou maturada a 4,49C durante 24 horas.
Antes do processo de congelação a dispersão microfragmentada anisotrópica de complexo xantano/proteína do Exemplo 3 foi misturada num misturador de bancada Waring com a água restante. A mistura resultante, a mistura base anteriormente feita e baunilha artificial (a 0,07%) foram combinadas e depois homogeneizadas a frio usando um homogeneizador de pistão único com uma pressão de _2 estágio único de 140 kg cm . Congelaram-se 9,07 kg de mistura final atá um peso acabado de 613 g/litro usando um congelador des. contínuo de 13,9 litros (Modelo 20 de Emery Thompson, Bronx, Neu? York). I mediatamente após congelação, o produto foi transferido para uma sala de endurecimento a -28,930.
produto de sobremesa de baunilha gelada continha 0/ de gordura de leite e tinha 20% menos calorias que um leite gelado convencional. A sobremesa com sucedâneo de gordura tinha um conteúdo calórico de 120 calorias por cada porção de 100 gramas, em comparação com um conteúdo calórico de 150 calorias por cada porção de 100 gramas para um leite gelado de 4% de gordura de leite convencional. 0 produto de baixo teor em gordura e calarias tinha um corpo e texturas semelhantes comparativamente a um leite gelado convencional, com firmeza aumentada. Foi revelado uma sen sação de gordura ao gosto medida em relação a uma sobremesa gelada com 0(j de gordura de leite e o leite gelado convencional.
EXEMPLO 16 - Gelano
Preparou-se uma dispersão microfragmentada iónica de complexo polissacarídeo/protaína usando, respectivamente, uma parte em peso, carboximetil celulose (9H4F CMC ds Hercules, Inc., com um peso molecular médio de 150 000 daltons e um grau da substituição de cerca de 0,9), chitosano, carragenano kappa e gelano, quatro partes em peso de concentrado de proteína de soro contendo 35 por cento em peso de proteína e 4 partes em peso de clara de ovo secas na solução aquosa geradora de fibra. A seguir ao ajuste de pH bad ORIGINAL
137 file 47933 /7 r
c-94de modo a precipitar os complexos respectivos, os complexos fo-
ram fervidos, sujeitos a alto atrito de microfragmentação e de con
centração de centrifugaç ão.
As dispersões iónicas microfragmentadas de polissacarí-
deo/proteina foram sujeitas a análise da razão proteína/polissaca
rídeo do tamanho máximo e forma das partículas e desnaturação das
proteínas que revelou:
Complexo de Carboximetil Celulose/Proteína
Razão de Des naturação Dimensão Máxima
Proteína:Coma Proteica de Partícula
8:1 (7,9:1) Dntcl CÍA 54/ 0,5-3,0 por S!
Dntd. BLG· 18/ 1x2 ^um comum
Complexo Carraoenano Kapoa/Proteína
3:1 (8,3:1) Dntd OVA 69/ 0,2x1,0 por 5i
Dntd 3LG 43/ 0,4 yxm comum
Complexo de Gelano/Proteína
5:1 (4,6:1) Dntd OVA 81/ 0,1x1,0yxm por S!
Cuitosano/Proteína
unt d OCA 90/-j 0,1-0,2 yx- por S!
As coberturas para saladas tipo maionese e sobremesas ge-
ladas foram preparadas u sando cada uma das dispersões microfra-
gmentadas aquosas concentradas, substituindo a dispersão micro-
fragmentada concentrada em grande parte dos seu s componentes gor-
dos.
E muisão de maionese Viscosidade
Polissacarídeo tamanho das qotas (microns) (unidades H a a k e)
Controlo de goma de
goma de xantano/
/proteína 4,48 1860
CMC/proteína 3,39 78 0
Carragenano/proteína 6,32 500
Gelano/proteína 10,9 380
Chitosano/proteína 3,03 320
ΡΑΓ» Γ'ΠκΊΝΑΙ
137
File 47933
-95EXEMPLO 17
Preparou-se um complexo de goma de xantano/proteína por emulsionação em óleo usando monoglicerídeos e lecitina sólida c.o mo vomponente emulsionante, de modo a dar um tamanho das gotas çe queno na emulsão. Com o objectivo de reduzir aromas estranhos associados com lecitina de grau comercial, usou-se lecitina sólida purificada (Centrolex F) com monoglicerídeo na produção de emulsão. D produto resultante tinha uma adstringência menor, sabor ácido/amargo menor, e secura da boca menor que a da amostra de controlo.
Para preparar o complexo utilizaram-se os subcomponentes A e 8 no processo de preparação como se segue:
5ub A' - a 103 g de óleo ds soja num copo de laboratório adicionaram-se 12 g de Myverol 1392 monoglicerídeo e 3 g de lecitina sólida (Centrolex F), a qual foi aquecida suavemente de modo a dissolver os componentes.
Sub B - a 2150 g de água num recipiente de mistura adici_o naram-se 20 h de proteína de soro diafiltrada, 50 g de clara de ovo seca Kraft e 13 g do goma do xantano com agitação breve após adição de cada componente. A mistura foi bem misturada após todos os componentes terem sido adicionados.
Num frasco de 3 tubuladuras combinaram-se 1332 g de óleo de soja com 118 g de mistura emulsionante (3ub A). A mistura foi agitada num homogeneizador de Tekmar. A mistura de proteína-goma (3ub 5) foi lentamente adicionada enquanto se continuou a homogeneizar a amostra. 0 hcnogsneizador foi capaz de dividir a mistura de proteína-goma em pequenas gotícul tornou bastante leitosa, adicionou-se o
s. Cu ando a emulsão se componente ácido (Sub C).
'A medida cue ss fibras foram de aquecimente. C aquec „ - da amostra .ornadas começou-se o scuecimento/com uma marga mento foi levado até 98SC para desnaturar as fibras. Parou-oe c aquecimento, rsmevau-se a manga e iner giu-se o frasco num balde de gelo para arrefecer até â temperatura ambiente. 0 complexo de coma de xantano/proteína pode ser obt do por centrifugação de modo a separar o óleo e concentrar os só1 idos.
5A0 ORtG'NAL
137
File 47933
-96h amostra foi analisada como ss segue:
pH da amostra 3,21 Razão proteína/goma 3,14 /Sólidos 22,84 Comp. base seca (,/
Gordura 56,70 Proteína 34,75 Goma 10,84
Comp. base total (, /
Gordura 12,95
Cinza 0,00
Mistura 77,16
Azoto 1,27
Hidrocarboneto 3,30
Composição proteica (/)
XL-31g (/ do total Slg) 10
XL-Ova (/ de total Ova) 50
Ova 53
31 g 16
aLa g
0v a/BI g 3,61
A análise desta amostra mostrou uma concentração moderada de óleo de soja retido no produto, o que pode ser reduzido melhorando a eficiência des processos de centrifugação.
A geração de fibras de complexo desta forma in situ numa fase oleosa pode ser usada na preparação de produtos à base de óleo tais como as margarinas e sucedâneos de queijo nos quais a emulsão contendo o complexo ê usada na preparação de um produto com um teor calórico reduzido. Embora o Exemplo tenha sido descrito com respeito aos complexos de xantano/proteína, estes métodos de emulsionação/formação de complexo podem também ser usados com outros complexos iónicos polissacarídeo/proteína, como se de.s creveu anteriormente.
EXEMPLO 19
Uma dispersão aquosa microfluidizada de complexo xantano/ bad original
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-97/proteína de soro + clara de ouo cano se preparou no Exemplo 1 (sem concentração em fino filme) com um conteúdo total de sóiiíbi bem dos de cerca de 5 por cento em peso,/mis turada com uma solução 2 por cento em peso de alginato de sódio numa razão ponderai de 2:1 pzp da dispersão de complexo am relação à solução de alginato, ds modo a dar 15 kg de mistura homogénea. Adicionou-se lentamente 20 por cento em peso de uma solução de acetato de cálcio (250 gramas) a 15 kg de mistura agitada. A mistura formou um gel, que foi reduzido a um tamanho de partícula pequeno através de um horco geneizador rotativo de alta velocidade. 0 gel triturado foi passado duas vezes através de um Destruidor de células CD 30 a cerca de 12 000 PSI de modo a dar uma dispersão micro fragmentada de complexo xantano /pro te ina de alginato de cálcio revestido.
A dispersão revestida foi tratada com uma protease (proteja se P-7026 do Aspergillus Sojoe, comprado à Sigma) de modo a dete_r minar a acessibilidade dc componente proteico dos microfragmentos revestidos da dispersão. Ds péptidos solúveis em água e amino ácidos libertados por hidrólise por proteases foram determinados por medidas de absorção a um comprimento de onda de 280 nanometros. A amostra de controlo não tratada do complexo de xantano/ /proteína de soro + proteína de clara de ovo fci também tratada com a protease e sujeita a medida de absorção a 280 nanometros de modo a medir a concentração de péptidos e aminoácidos em solução a seguir ã proteolise.
0s microfragmentos revestidos com alginato de cálcic produziram significativamente menos péptidos e aminoácidos que o con trolo. A absorção a 280 nanometros com a amostra controlo fci mais de 10 vezes superior ã absorção de amostra revestida de alc_i nato de cálcio a 280 nanometros. As dispersães cobertas por pec t_i nato de cálcio podem também ser preparadas de forma semelhante, usando pectina, am vez de alginato.
Nota-se que um tratamento protsolítico suave de ambas as dispersães aquosas microfragmentadas revestidas e não revestidas pode produzir microfragmentos com superfícies que têm uma concentração baixa ou mais baixa de proteína (ou grupos sulfidrilos pro
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-98teicos) na superfície dos fragmentos. 0 tratamento proteolítico directo das dispersões aquosas de complexos iónicos polissacarideo/proteína contendo um componente polissacarideo não iónico tal como o amido de milho, que não é afectado pela enzima, pode beneficiar particularmente desse tratamento.
Embora o presente invento tenha sido descrito com respeito a várias versões, deve ser notado que podem ser baseadas nesta revelação várias modificações e adaptações, que possam ser tratadas como dentro do espírito e alcance do presente invento.
Várias facetas do invento são apresentadas nas reivindica, ções que se seguem.

Claims (21)

  1. REIVIN DICAÇÕES
    1 - Processo de produção de uma dispersão de complexo de xantano/proteína, microfragmentada e anisotrópica, caracterizado por compreender os passos de formação de uma suspensão aquosa de fibras de xantano/proteína molecularmente e intimamsnte complexadas compreendendo pelo menos 10 por cento em peso de goma de xantano baseados no peso total de sólidos das referidas fibras, conduzir a referida suspensão aquosa de fibras através de uma zona de alto corte de modo a fragmentar as fibras sob condições de cor te e duração suficientes para reduzir substancialmente todas as fibras referidas a microfragmentos de complexo de xantano/proteína com uma dimensão máxima inferior a cerca de 15 micra.
  2. 2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza do por a referida suspensão de fibras compreender de cerca de 1 a cerca de 10/í em peso das referidas fibras do complexo de xantano/ /proteína.
  3. 3 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza do por a dispersão microfragmentada ser concentrada por centrifugação a um pH substancial mente próximo do ponto isoeléctrico do complexo fibroso.
  4. 4 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza. do por a referida dispersão microfragmentada ser concentrada por evaporação de pelo menos uma porção da fase aquosa.
  5. 5 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza. do por as referidas fibras de xantano/proteína serem aquecidas de forma a estabilizar substancialmente todo o referido complexo de xantano/proteína.
  6. 6 - Processo de produção de dispersões microfragmentadas de complexo polissacarideo iónico/protsí na, caracterizado por co_m preender os passos de formação de uma suspensão aquosa de um precipitado de complexo de polissacarideo iónico/proteína sinerizado, molecularmente e intimamente emaranhado e complexado, conduzindo a referida suspensão complexa sinerizada através de uma zona de alto corte, de forma a fragmentar o complexo sob condições de cor
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    -100te s duração suficientes â redução substancial de todos os referidos complexos a microfragmentos do complexo de polissacarídeo iónico/proteína com uma dimensão máxima inferior a cerca de 15 micra.
  7. 7 - Processo de produção de uma dispersão de complexo de polissacarídeo iónico/proteína microfragmentada de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a referida dispersão ser uma dispersão anisotrópica de complexo de carboximetil celulose/proteína compreendendo os passos de formação de uma suspensão aquosa de fibras de carboximetil celulose/proteina intimamente e molecularmente compiexadas compreendendo pelo menos 10 por cento em peso de goma de carboximetil celulose baseados no peso total de sólidos das referidas fibras, conduzir a referida suspensão aquosa de fibras através da uma zona de alto corte de forma a fragmentar as fibras sob condições de corte e duração suficientes de forma a reduzir substancialmente todas as referidas fibras a microfragmen tos de complexo de carboximetil celulose/proteina possuindo uma dimensão máxima inferior a cerca de 15 micra.
  8. 8 - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracteriza do por a referida suspensão de fibras compreender de cerca de 1 a cerca de 10/ em peso das referidas fibras de complexo de carboximetil celulose/proteína, em que as referidas fibras de carboximetil celulose/proteína são aquecidas para estabilizar substancialmente todo o referida complexo de carboximetil celulose/proteina e por a dispersão de microfragmentos ser concentrada por centrifu gação a um pH substancialmente aproximado do ponto isoeléctrico do complexo fibrosa, au por evaporação de pelo menos uma porção da fase aquosa.
  9. 9 - Processo de produção de uma dispersão de complexo de polissacarídeo iónico/proteína microfragmentada de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a referida dispersão ser uma dispersão de complexo de carragenano/proteína anisotrópico compreendendo os passos da formação de uma suspensão aquosa de fibras de carragenano/proteína molecularmente e intimamente complexadas compreendendo pelo menos 10 por cento em peso de carragenano baseados no peso total de sólidos das referidas fibras, condu69 187
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    -101zir a referida suspensão aquosa de fibras através de uma zona de alto corte de forma a fragmentar as fibras sob condiçães de corte e duração suficientes para a redução substancial de todas as refe. ridas fibras a microfragmentos de complexo de carragenano/proteína com uma dimensão máxima inferior a cerca de 15 micra.
  10. 10 - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a referida suspensão de fibras compreender de cerca de 1 a cerca de 10% em peso das referidas fibras do complexo carragena no/proteína, em que as referidas fibras de carragenano/proteína são aquecidas de forma a estabilizar substancialmente todo o complexo de carragenano/proteína e em que a dispersão de microfragmsn tos é concentrada por centrifugação a um pH substancialmente próx_i mo do ponto isoeléctrico do complexo fibroso ou por evaporação de pelo menos uma porção da fase aquosa.
  11. 11 - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a referida suspensão de complexo compreender de cerca de
    1 a cerca de 10% em peso das referidas fibras de complexo de polis, sacarídeo iónico/proteína.
  12. 12 - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracteriza. do por a dispersão microfragmentada ser concentrada por centrifugação a um pH inferior a cerca de 4,5.
  13. 13 - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a dispersão de microfragmentos ser concentrada por centrifugação a um pH substancialmente próximo do ponto isoeléctrico do complexo.
  14. 14 - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracteriza do por a referida concentração por centrifugação ser aumentada proporcionando uma concentração eficaz de um ou mais catiães poli, valentes edíveis na dispersão aquosa referida.
  15. 15 - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a referida dispersão de microfragmentos ser concentrada por evaporação de pelo menos uma porção da fase aquosa por evaporação numa superfície varrida por um filme fino sob condiçães sub. atmosféricas.
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    -1C216 - Processa da acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o referido complexo de polissacarideo iónico/proteína ser aquecido de forma a estabilizar substancialmente todo o referido complexo polissacarideo iónico/proteína.
  16. 17 - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por os referidos microfragmentos serem revestidos, pelo menos em parte, com alginato de cálcio ou pectinato de cálcio.
  17. 18 - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o referido complexo ser um gel termo-reversível de capa carragenano e gelatina.
  18. 19 - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a referida proteína ser parcialmente nidrolisada por pro tease.
  19. 20 - Processo de preparação de uma dispersão suave e cremosa de partículas de complexo polissacarideo i6nico/proteina de tamanho muito pequeno caracterizado por compreender os passos de formação de uma solução aquosa geradora de complexo de um componente proteico solubilizado e um componente polissacarideo iónico complexante para o componente proteico, compreendendo cerca de 1 a cerca de 3 0 por csntc em peso da sólidos baseados no peso total de solução, proporcionar um líquido de trabalho hidrofóbico que seja imiscível com a solução aquosa geradora do complexo, a formação de uma emulsão líquida de água-em-óleo da solução aquosa geradora do complexo no líquido de trabalho hidrofóbico, c ajuste do pH da solução aquosa emulsionada geradora de ccmplexo, emulsiçi nada no líquido de trabalho hidrofóbico para formar partículas de complexo precipitadas, na fase aquosa emulsionada e a separação das partículas de complexo precipitadas, do líquido hidrofóbico de fcrma a dar um complexo polissacarídeo/proteína com tamanha de partículas muito pequeno.
  20. 21 - Processo ds fabricação de fibras edíveis de complexo lambda carragenano/proteína compreendendo os passos de proporcionar uma solução aquosa geradora de fibras compreendendo um componente proteico edível, solubilizado e um componente lambda csrrage nano solubilizado estando a razão ponderai do referido conponen
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    Fila 47933
    -103te carragenano para o referido componente proteico na cama de cerca de 1:4 a cerca de 1:15 a em que o peso total do referido componente proteico edívsl solubiiizado e do referido componente lambda carragenano solubiiizado está na gama de cerca de 0,1 a cerca ds 3 por cento em peso, com base no peso total da referida solução aquosa geradora ds fibra, o ajuste do pH da solução geradora de fibra para o ponto isoeléctrico de um complexo insolúvel de lambda carragenano/proteína com mistura da referida solução a_e radora de fibra de forma a precipitar as fibras de complexo carra genano/proteína e proporcionar uma solução de soro de leite e separação das fibras da solução de soro de leite.
  21. 22 - Processo da fabricação da fibras edíveis de complexo de carboximetil celuiose/proteína compreendendo os passos de proporcionar uma solução aquosa geradora de fibras compreendendo um componente proteico edivel solubiiizado e um componente de carboximetil celulose solubiiizado com um grau de substituição de cerca de 0,9 estando a razão ponderai do referido componente carboxi. metil celulose para o referido componente proteico na gama de ce_r ca de 1:4 a cerca de 1:15 e em que o peso total do referido compo nente proteico edivel solubiiizado e do referido componente carbo ximetil celulose está na gama de cerca de 0,1 a cerca de 8 por cento em peso, baseado no peso total da referida solução aquosa geradora de fibra, o ajuste do pH da solução geradora de fibra pq ra o ponto isoeléctrico de um complexo insolúvel· de carboximetil celuiose/proteína, com mistura da referida solução geradora de f_i bra de forma a precipitar as fibras de complexo de carboximetil celuiose/proteína e proporcionar uma solução de soro de leite e a separação das fibras da solução de soro de leite.
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