PT97206B

PT97206B - Processo de obtencao de farinha de tremoco

Info

Publication number: PT97206B
Application number: PT97206A
Authority: PT
Inventors: Isabelle Auger; Valerie Corre
Original assignee: Noelle Services S A Coop D Int
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 1998-11-30
Also published as: EP0449697B1; DE69102184T2; DE69102184D1; ES2054456T3; AU642509B2; EP0449697A1; PL289660A1; FR2660163A1; DK0449697T3; PT97206A; FR2660163B1; AU8045791A

Description

A presente invenção tem acção no domínio agr£ alimentar; ela diz respeito mais particularmente , a uma farinha original de tremoço e especialmente de tremoço branco doce (espécie Lupinus albus). A invenção diz igualmente respeito ao processo de obtenção desta farinha e suas aplicações.

tremoço é uma planta da família das leguminosas papilionáceas; trata-se de uma proteaginosa cujo grão, rico em proteínas, é constituído por dois cotilédones em for ma de favas achatadas, envolvidas por um tegunento protector. Este grão é de utilização corrente na alimentação humana ou animal, devido à sua composição nutritiva particularmente significativa . Podem-se utilizar, por exemplo ,as amêndoas inteiras ou esmagadas, para a alimentação do gado; elas podem ser igualmente consumidas na alimentação humada, em salmoura, descascadas ou não.

Este grão é especialmente procurado, pela sua importante contribuição proteica; el·· é rico em fibras e pobre em ferro. Os ácidos aminados e ácidos gordos essenciais são aí apresentados de maneira equilibrada e o grão está isento de colesterol.

As utilizações mais correntes do grão de tremoço são sob a forma de grãos inteiros, mas podemos igualmen te usá-lo sob a forma de farinha, obtida através do descascamento e trituração, por meio de moinhos de agulhas ou de martelos. Esta farinha pode ser utilizada como complemento nutritivo, por exemplo como lacto-substituinte na alimentação das vitelas.

As farinhas completas obtidas até hoje atra63.315

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90/OÍ - '*» ΟΟΟ'ΟΖ - ΙΖ ‘P°W

J vés das técnicas clássicas apresentam, no máximo , a seguinte granulometria:

- 30 a 50% das partículas apresentam uma dimensão inferior a 30 μ,

- 50 a 90% têm uma dimensão inferior a 100 ji.

A granulometria está limitada a estes valores, devido à percentagem de matéria gorda realtivamente considerável, do grão de tremoço (cerca de 10%); o grão não se mói facilmente, pois ele aglutina-se ao nível dos poros dos tamises .

documento GB-A-2 178 657 divulga aplicações da farinha de tremoço no domínio da cosmetologia. Associado a uma operação posterior de peneira), chegam-se a obter partículas, em que pelo menos 98% têm menos de 80 μ de diâmetro. Peneiras desta ordem, são as mais pequenas utilizáveis para este tipo de grão gordo.

Este documento GB-A- 2 178 657 prevê igualmente a possibilidade de retirar a matéria gorda dos grãos , para facilitar a operação de trituração; a utilização de um processo de trituração por via húmida (W0-A-8 300 419) permite obter, igualmente, granulometrias muito finas. No entanto, com estas últimas possibilidades de tratamento, as farinhas obtidas não são completas (diminuição até ausência de matéria gorda ou eliminação dos elementos solúveis).

Para uma utilização a título de ingrediente ou de complemento nutritivo, especialmente em preparações alimetares, é apreciada a presença do conjunto dos constituintes do grão de tremoço e, por conseguinte, procuraram-se uti lizar farinhas completas. Todavia, as farinhas completas com o estado da técnica misturam-se e dispersam-se mal nos meios nutritivos de qualquer natureza, e isto limita muito as utilizações e as saídas alimentares deste produto.

A invenção tem por finalidade, propôr um produto novo à base de grão de tremoço, inteiramente natural, susceptível de ser incorporado mais facilmente em diferentes ti pois de preparação alimentar, para servir especialmente a tí35

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tulo de ingrediente'·.

A invenção tem por objecto , uma farinha completa de tremoço descascado, e especialmente de tremoço bran co doce (espécie Lupinus albus), constituída por partículas, em que pelo menos 90% têm uma dimensão inferior a 100 e, pelo menos 60% uma dimensão inferior a 30 μ. De preferência, pelo menos 95% das partículas têm uma dimensão inferior a 100 ji, pelo menos 60% uma dimensão inferior a 30 μ e, pelo menos 20% uma dimensão inferior a 10 μ.

Uma tal farinha apresenta, de forma extraordinária, caracteristicas de solubilidade , de estabilidade em suspensão e de capacidade emulsionante muito vantajosas.

A invenção diz igualmente respeito ao processo para a obtenção de uma tal farinha. Este processo é realizado em meio seco e consiste em:

- limpar os grãos,

- eventualmente, submetê-los a um tratamento por meio de calor, especialmente um tratamento por ar quente sobre um leito fluidificado , cujos parâmetros são adaptados ao pro. duto a obter,

- descaasar os grãos , por exemplo por meio de um processo de descascamento por choques,

- separar as cotilédones das cascas ,

- efectuar um pré-trituramento dos cotilédones, por meio de moinhos de agulhas ou de martelos com redes de 500 a 2000p

- realizar uma moedura ultrafina da farinha através da passja gem do pré-triturado em, pelo menos, um par de cilindros prensadores lisos, cuja pressão é regulada em função da granulometria final desejada.

A farinha ultrafina obtida é rica em proteínas e em fibras; ela é pobre em ferro. Este produto, que é equilibrado em ácidos aminados e ácidos gordos essenciais, está isento de colesterol; a matéria gorda, que é naturalmente finamente dispersada nos tecidos, torna-se particularmente estável em suspensão.

Esta farinha apresenta uma grande facilidade — 7 —

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de dispersão em meio seco, pastoso ou líquido. A sua estabilidade em suspensão e a sua capacidade emulsionante associadas a uma manipulação fácil, permitem utilizá-la para numerosas saídas, a título por exemplo de complemento proteico ou tendo em vista o fornecimento de fibras alimentares. Estas características estruturais e químicas, tornam a farinha ultrafina apta a ser utilizada como ingrediente de receitas leves; ela pode igualmente ser utilizada:

- na salsicharia: para a preparação de enchidos ou de salsichas tipo pastas finas,

- nos produtos cerealíferos; na panificação, para entrar na composição de pães de miolo ou de pães especiais, ou na pastelaria , biscoitaria e massas alimentares,

- para molhos e/ou pratos cozinhados,

- como contribuição proteica e fibrosa para as receitas leves ...

Esta farinha pode igualmente ser utilizada a t_í tulo de substituinte parcial do leite em pó (alimentação humana, alimentos de aleitamento), ou para a realização de prc> dutos novos à base de proteínas vegetais; ela pode eventualmente, ser igualmente utilizada na cosmetología.

Além da sua boa capacidade de retenção de água e de meteria gorda, ela apresenta propriedades de textura e um gosto neutro na preparação alimentar.

processo original de tratamento dos grãos de tremoço, em seguida detalhado, consiste em realizar sucessivamente as operações apresentadas no Quadro I :

- 4 63.315

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QUADRO I

Limpeza dos Grãos

Calibragem - Selecçao

Cozedura

Descasque por Choque

Separação

Amêndoas Cascas ,1

Pré-Trituração

Trituração Fina em Cilindros

1- A limpeza dos grãos

Esta operação consiste, após recepção e armazenagem dos grãos inteiros, em eliminar cuidadosamente a grande maioria das impurezas e dos grãos estranhos aí presentes. As impurezas podem consistir em corpos estranhos, tipo poeiras, elementos metálicos ou pedras (elementos cuja densidade é su perior à do grão).

Este tratamento pode ser obtido, por exemplo, por intermédio de uma série de máquinas do tipo:

- separador com peneira vibratória (a escolha da malha depen de da matéria prima e, em particular, das impurezas e dos grãos.estranhos susceptíveis de estarem presentes),

- aparelho megnético, por exemplo, com iman permanente que permite retirar do grão, os elementos metálicos tais como arames ou pregos,

- crivo, tipo de aspiração, para a eliminação dos elementos

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densos.

Bem utilizada, esta técnica pode permitir eliminar 99% das impurezas e dos grãos estranhos.

2- A calibragem

A calibragem é uma operação facultativa que pode ser obtida por meio de escoadouros deseadores vibratórios destinados à selecçâo dos grãos de acordo com o seu calibre, para o tratamento posterior das categorias bem determinadas do produto.

Os meios utilizados devem permitir a eliminação da grande maioria dos grãos quebrados e/ou atacados.

3- Tratamento térmico

Esta operação é igualmente facultativa, em função do produto desejado, .mas ela traz vantagens significativas e os grãos serão então, de preferência, a ela submetidos. Ela consiste em cozer os grãos de tremoço, por exemplo e de preferência , por ar quente sobre o leito fluidificado, a temperatura adaptada ao resultado desejado. 0 ar quente de cozedura pode atingir temperaturas que vão desde a temperatu ra ambiente até 200°C; utilizam-se de preferência, temperaturas compreendidas entre 85°G e 170°C (ar quente que entra) .

Este tratamento tem um primeiro efeito mecânico que tem por objectivo facilitar a operação posterior de des. cascamento; ele permite especíalmente retrair os dois cotilédones no tegumento.

Este tratamento através de calor tem, além disso, um efeito físico-químico; permite a destruição dos facho res anti-nutritivos e da lipoxigenase (Evitam-se assim os problemas de ranço e conserva-se melhor a farinha obtida).

As caracteristicas do produto final são variáveis , de acordo com os parâmetros escolhidos ao longo desta fase, e especialmente em função do binário tempo/temperatura.

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Mod. 71 - 20.000 ex. · 90/08

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Pode-se notar neste campo que, quanto mais se coze, mais aumenta o factor de insolubilidade das proteínas.

Este tratamento térmico, por ar quente sobre o leito fluidificado, consiste em fazer permanecer os grãos num recinto munido de um sopro de ar quente; os meios de arrastamento dos grãos permitem um tempo de duração variável da ordem dos 30 segundo a 12 mn.

A título indicativo, uma cozedura dos grãos durante 6 mn, a uma temperatura de 120°C (com um débito de 750 Kg/h) proporciona excelentes resultados, tanto ao nível do descasque posterior, como ao nível da solubilidade prote_í ca ou da conservação da farinha.

4- Descasque

Esta operação pode fazer-se por meio de um descascador centrífugo por choque. A rapidez de rotação da máquina da ordem das 3500 voltas/mn, depende do produto tratado e dos resultados desejados (amêndoas quebradas ou não). A rapidez depende igualmente do eventual tratamento preceden te dos grãos através de calor.

Este tipo de máquina, de percussão, pode ser eventualmente substituído por sistemas de rolos munidos de superfícies abrasivas.

5- Separação das cascas e cotilédones

Esta técnica é de execução muito delicada; po de ser vantajosamente efectuada através de técnicas pneumáticas de separação. Estes meios , convencionais no domínio da moagem permitem uma conveniente separação dos elementos; não se encontram mais do que 2% de cascas nos cotilédones e não mais do que 1% de amêndoas nas cascas.

Os grãos descascados são de seguida arrefecidos antes da sua trituração, a fim de evitar qualquer risco de explosão.

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6- Pré-trituração

Esta operação tem como finalidade preparar o produto para a fina trituração final.

Esta pré-trituração dos cotilédones pode ser efectuada por meio de moinhos de martelos associados a pene_i ras que possuem poros que têm um diâmetro compreendido entre 500 e 2000 μ. A título indicativo, uma rede de pré-trituração munida de perfurações com um diâmetro de 1,5 mm, proporciona bons resultados ao nível do escoamento da farinha (pr£ -triturada) para o tratamento posterior da moedura ultrafina.

7- Moedura ultrafina

Esta moedura é efectuada através da passagem de uma cortina regular do pré-triturado por, pelo menos, um dispositivo de prensagem constituído por um par ds cilindros lisos.

A passagem do pré-triturado entre os cilindros, que giram no sentido inverso um do outro, efectua o es magamento do produto e o rebentamento das células.

Este ou estes dispositivos de prensagem comportam meios de regularização da pressão exercida sobre o produto. Esta pressão é geralmente inferior a 80 bars; ela é, de preferência, de cerca de 10 bars.

De preferência, os dois cilindros de um mesmo par não giram com a mesma velocidade; esta velocidade diferencial permite melhorar a qualidade da trituração (formação de palhetas do produto).

A título de exemplo, a instalação pode compoj? tar três grupos sucessivos de dois cilindros. A passagem do triturado entre cada grupo de cilindros é efectuada por gravidade; de preferência, a velocidade dos cilindros é regulada, para se obterem velocidades diferenciais idênticas mas inversas de um grupo para o outro, na sua sucessão.

No momento desta operação de moedura ultrafi8

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na, existe um aquecimento dos cilindros e é necessário arr£ fecê-los através de uma circulação interna de água. Estes meios de arrefecimento estão adaptados de tal forma que, a temperatura de saída da água nunca ultrapassa os 32°C aproximadamente .

Podem ser utilizadas todas as variedades de tremoço, mas preferir-se-á uma variedade doce pela ausência de alcaloides.

EXEMPLO 1 Um exemplo de obtenção do produto, de acordo com a invenção, foi realizado a partir de grãos de tremoço branco doce.

Sujeitam-se os grãos ao tratamento anteriormente descrito, com uma temperatura de cozedura de 120°C e uma pré-trituração com malhas de 500 μ. A moedura obtida é, de seguida, passada nos cilindros lisos regulados, para obte;: granuiornetrias ultrafinas.

A farinha completa obtida foi analisada e apresenta as caracteristicas químicas definidas no Quadro II.

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QUADRO II

Humidade: cerca de 8%

Composição em % da matéria seca:

Proteínas (N * 6,25)

Matéria gorda Açúcares solúveis Matéria mineral Fibras totais entre as quais celulose Hemicelulose Lignina

Amido

Principais Ácidos Gordos

Ácidos gordos saturados 14% (dos quais 50% de ácido palmítí co)

Ácidos gordos insaturados86% (dos quais 70% de mono-insatu1 Fibras solúveis : 10,5 Fibras insolúveis : 15,5 (método de VAN SOEST) em % da Matéria Gorda

-Ácido oleico	dos) 50%
—Ácido linoleico	20%
-Ácido linolénico	7%
Azoto solúvel/azoto total	: (com pH 6,5)	: > 65%
Azoto não protéico/azoto	total : 11,3%
Factores anti-trípsicos :	< com 1000 TlU/g	(ausência
Composição em aminoácidos	(em % de matéria	seca) :
Ácido aspártico 4,3	Leucina	3,0
Trionina 1,5	Tirosina	2,1
Serina 2,1	Penilalanina	1,6
Ácido glutâmico 8,7	Histidina	0,9
Prolina 1,7	Lisina	2,2
Glicina 1,6	Arginina	4,6
Alanina 1,3	Metionina	0,3
Valina 1,8	Cistina	0,6
Isoleucina 1,9	Triptofano	0,3

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QUADRO II (Continuação) ;—:-;Composição da matéria mineral (em % de matéria seca)

K	1,40
P	0,54
Mn	0,11
Mg	0,18
Ca	0,16
Na	0,07
Cu	8 ppm
Zn	48 ppm
Fe	32 ppm
Ácido fólico 6,1 x 10 ppm
Vit C	2 ppm
Vit Bl	0,57 mg/100 g
Vit B2	0,24 mg/100 g
Vit A	0,01 mg/100 g

A análise granulométrica da farinha ultra fina pode ser efectuada de acordo com os protocolos clássicos no domínio da técnica, por exemplo por meio de aparelhos laser .

Os resultados obtidos aparecem no Quadro III; eles permitem o traçado da curva do Quadro IV que mostra a repartição granulométrica das partículas.

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QUADRO III

x em microns	% inferior a x
1,0	10,78
2,2	13,63
2,6	16,29
3,0	18,78
3,6	22,27
4,4	26,59
5,2	30,58
6,2	35,21
7,4	40,26
8,6	44,77
10,0	49,33
12,0	54,60
15,0	60,25
18,0	64,15
21,0	67,36
25,0	71,22
30,0	75,20
36,0	78,84
42,0	81,80
50,0	85,41
60,0	88,24
72,0	93,01
86,0	96,05
102,0	97,99
122,0	99,18
146,0	99,90
174,0	100,00

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QUADRO IV

GRANULOMETRIA Farinha Ultrafina de

Tremoço

100 %

microns

A moedura ultrafina desta farinha comporta: 98% de partículas que têm dimensões inferiores a 100 p, 75% de partículas que têm dimensões inferiores a 30 p, e 50% de partículas que têm dimensões inferiores a 10 μ.

EXEMPLO 2

Um outro ensaio foi efectuado a partir de um produto idêntico, não submetido a uma fase de cozedura e passapdo pelo material de trituração com malhas de 700 μ.

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A análise granulométrica da farinha obtida proporciona os resultados desenvolvidos nos Quadros V e VI.

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QUADRO V

x em microns	% inferior a x
1,8	8,88
2,2	10,72
2,6	12,19
3	13,41
3,6	14,95
4,4	16,79
5,2	18,58
6,2	20,97
7,4	24,15
8,6	27,56
10	31,47
12	36,3
15	41,5
18	45,09
21	48,41
25	52,93
30	57,77
36	62,81
42	67,38
50	72,99
60	79,12
72	85,04
86	89,96
102	93,63
122	96,47
146	98,86
174	99,84
206	100

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QUADRO VI

GRANULOMETRIA Farinha Ultrafina de Tremoço frio

A moedura desta farinha comporta:

95% de partículas que têm dimensões inferiores a 100 p, 60% de partículas que têm dimensões inferiores a 30 μ, 22% de partículas qué têm dimensões inferiores a 10 μ.

EXEMPLO 3

Este ensaio foi efectuado com parâmetros de trituração idênticos aos do exemplo 2, mas fazendo o grão sofrer uma cozedura prévia a 120°G.

A análise granulométrica da farinha obtida proporciona os resultados enunciados nos Quadros VII e VIII

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QUADRO VII

em microns	% inferior a x
1,8	10,51
2,2	12,66
2,6	14,34
3	15,7
3,6	17,42
4,4	19,43
5,2	21,38
6,2	24,01
7,4	27,54
8,6	31,35
10	35,7
12	40,99
15	46,51
18	49,91
21	53,18
25	57,74
30	62,51
36	67,33
42	71,57
50	76,69
60	82,19
72	87,38
86	91,64
102	94,75
122	97,17
146	98,95
174	100
206	100

ft

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QAUDRO VIII

GRANULOMETRIA Farinha Ultrafina de Tremoçoquente

x em microns

A moedura desta farinha comporta:

97% de partículas que têm dimensões inferiores a 100 μ, 64% de partículas que têm dimensões inferiores a 30 μ, 28% de partículas que têm dimensões inferiores a 10 μ.

Pode-se constatar, pelas curvas dos Quadros VI e VIII , que a cozedura tem uma pequena influência na granuiornetria; ela facilita a redução da granulome^tria das partículas (melhor descascamento).

Quadro IX representa a curva de solubilidade de diferentes farinhas de tremoço em função do pH.

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QUADRO IX

* A curva 1 diz respeito a uma farinha grossa de tremoço correspondendo à técnica actual, obtida sem tratamento térmico , por trituração, uniPamente por meio de moinhos de martelos associados a peneiras munidos de redes de 700 p.

* A curva 2 diz respeito a uma farinha ultrafina de tremoço obtida pelo processo de acordo com a invenção, sem tratamento térmico.

* A curva 3 diz respeito a uma farinha ultrafina de tremoço obtida pelo processo de acordo com a invenção, em condições idênticas às submetidas ao produto da curva 2, mas com um tratamento térmico dos grãos a 120°C.

Se compararmos a curva 1 em relação às curvas 2 e 3, constata-se que a granulometria desempenha um papel importante na solubilidade , essencialmente em pHs superio63.315

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res a 5,5, pHs estes que são os geralmente utilizados na agroalimentar.

Através da trituração sob pressão, as células já não ficam intactas; são rebentadas, o que explica o aumen to da solubilidade das proteínas e matérias gordas.

Como existe uma boa correlação entre a solubilidade e as propriedades funcionais do produto, tal como o poder emulsionante, o poder gelificante ou o poder espessante, pode deduzir-se disso que a farinha ultrafina, de acordo com a invenção, apresenta melhores propriedades funcionais do que as farinhas da técnica actual.

Além disso, dado a sua grande facilidade de dispersão em meio seco, pastoso ou líquido, ela pode ser facilmente incorporada em preparações alimentares.

Dado as suas boas propriedades funcionais, a farinha de acordo com a invenção pode ser vantajosamente utilizada em preparações alimentares , a título da agente de textura. Esta utilização pode ser feita, nomeadamente pelo seu papel emulsionante de proteínas (por exemplo, a título de substituinte parcial dos caseinatos ), devido ao seu poder espessante (por exemplo, a título de substituinte do amido), devido ao seu papel de substituinte de matérias gordas (para conservar uma textura similar em produtos leves) ou devido ao seu poder de retenção de água.

Poderão ser obtidos diferentes tipos de farinha£ fazendo variar os parâmetros de trituração ou jogando com as temperaturas e tempos de cozedura. Estes valores serão escolhidos em função das características da farinha que pr£ viamente se queiram obter.

tratamento térmico apresenta certas vantagens, nomeadamente no que diz respeito à destuição dos factores anti-nutritivos e da lipoxigenase; ele permite igualmente um melhoramento do estado microbiológico do produto. Será efectuada uma escolha , quanto ao eventual tratamento térmico a ser aplicado aos grãos, em função do produto final

Claims

-REIVINDICAÇÕES1-. - Processo de obtenção de farinha completa de tremoço, constituída por tremoço branco doce, espécie lupinus, utilizada em preparações alimentares, a título de com plemento proteico ou de agente de textura constituindo o referido processo em:

- limpar os grãos,

- descascá-los,

- separar os cotilédones das cascas, e

- efectuar a trituração dos ditos cotilédones, caracterizado pelo facto da operação de trituração consistir, por um lado, numa pré-trituração dos cotilédones por meio de moinhos de martelos com redes de 500 a 2000p. e, por outro lado, na realização de uma moedura ultrafina da farinha por meio de cilindros em que:

- pelo menos 90 % da farinha têm uma dimensão de partículas inferior a 100 μ,

- e pelo menos 60 % têm uma dimensão inferior a 30 μ,

- de preferência pelo menos 95% têm uma dimensão interior a 100 μ,

- pelo menos 30 μ, e 60 % têm uma dimensão inferior a - pelo menos 20 % têm uma dimensão inferior a 10 μ. . - Processo de acordo com a reivindicação 1,

caracterizado pelo facto de a farinha ser constituída por partículas em que:

- pelo menos 98 % têm uma dimensão inferior a 100 μ,

- pelo menos 75 % têm uma dimensão inferior a 30 μ,

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- pelo menos 50 % têm uma dimensão inferior a 10 u.
3⁵. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de consistir, após a limpeza dos grãos, em tratá-los por meio de calor.
4§. _ p_rocesso de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto do tratamento por meio de calor consistir num tratamento com ar quente sobre um leito fluidificado durante 30 segundos a 12 mn a uma temperatura compreendida entre 85°C e 170°C.
5- . - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3 e 4, caracterizado pelo facto do descascamento dos grãos consistir num descascamento por choques .
6- , - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 3 a 5, caracterizado pelo facto da moedura ultrafina ser obtida através da passagem do pré-triturado numa pluralidade de pares de cilindros prensadores lisos, sendo a pressão submetida a cada par de cilindros regulada de acordo com a granulometria desejada.
7- . - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto da moedura ultrafina ser obtida através da passagem do pré-triturado numa sucessão de três pares de cilindros, sendo cada par de cilindros submetido a uma pressão da ordem dos 10 bars e girando os cilindros de um mesmo par, no sentido inverso um do outro, a uma velocidade diferente.
8- . - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto das velocidades diferenciais dos diferentes pares de cilindros serem idênticos mas inversas de um grupo para o outro.