WO2018035589A1 - Base lipidica para estabilização do polimorfismo de lipidios, processo de obtenção da mesma e uso - Google Patents

Base lipidica para estabilização do polimorfismo de lipidios, processo de obtenção da mesma e uso Download PDF

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WO2018035589A1
WO2018035589A1 PCT/BR2017/000102 BR2017000102W WO2018035589A1 WO 2018035589 A1 WO2018035589 A1 WO 2018035589A1 BR 2017000102 W BR2017000102 W BR 2017000102W WO 2018035589 A1 WO2018035589 A1 WO 2018035589A1
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WO
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lipid
process according
ranging
product
cocoa butter
Prior art date
Application number
PCT/BR2017/000102
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Inventor
Glazieli Marangoni DE OLIVEIRA
Theo Guenter KIECKBUSCH
Ana Paula Badan RIBEIRO
Original Assignee
Universidade Estadual De Campinas - Unicamp
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Publication date
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    • A23D9/02—Other edible oils or fats, e.g. shortenings, cooking oils characterised by the production or working-up
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
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    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
    • C11C3/04—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils
    • C11C3/10—Ester interchange

Definitions

  • LIPID BASIS FOR STABILIZATION OF LIPID POLYMORPHISM, PROCESS OF OBTAINING IT AND USE Field of the invention :
  • the present invention is in the field of food application as it relates to a lipid base capable of retarding the polymorphic transition of cocoa butter. Moreover, it is obtained through a combination of chemical interesterification (CIE) reactions followed by dry and solvent thermal fractionation, and from lipid sources such as high oleic sunflower oil (HOSO) and canola oil totally. hydrogenated (CATH).
  • CIE chemical interesterification
  • HOSO high oleic sunflower oil
  • canola oil totally. hydrogenated
  • oils and fats in the formulation of some processed foods is critical to the structural, sensory and nutritional characteristics of these products.
  • the application and properties of these oils and fats are subject to fluctuations in the commercial and crop values of oilseeds and fruits.
  • Cocoa butter is one of the main fats subject to these implications. This fat is used in different sectors of the industry, ranging from cosmetics, pharmaceuticals and food products.
  • cocoa butter determines the main characteristics related to sensory quality such as snap, luster, mouthfeel, durability and physical stability during the storage.
  • Cocoa butter has a composition of homogeneous triacylglycerols (TAGs), composed of symmetrical TAGs (> 75%), which present oleic acid (O) in position sn-2 and stearic acid (S) and / or palmitic acid (P) in positions sn-1 and / or sn-3.
  • TAGs triacylglycerols
  • cocoa butter is even more complex and, to understand the behavior of this fat's polymorphism, a better understanding of the structural models of each constituent TAG in the product, which are mostly POP, StOSt and the POSt.
  • TAGs present in cocoa butter exhibit a different crystallization behavior from other lipid systems and, depending on the process conditions, can crystallize into six distinct polymorphic forms and crystalline structures.
  • cocoa butter polymorphs in Greek letters or Roman numbers, they are: Form I (gamma); Form II (alpha;); Form III (beta-prima-2); Form IV (beta-prima-1); Form V (beta-2); Form VI (beta-1).
  • Form I represents gamma crystals, which are the most unstable crystalline nuclei.
  • Form II may be crystallized from liquid fat or a solid-solid transformation of Form I.
  • Forms III and IV correspond to beta-prima-2 and beta-prima-1 crystals, respectively.
  • Form V on the other hand, constitutes beta-2 crystals and is the form found in good quality commercial chocolates.
  • Form VI has a melting point of 36 ° C and the most stable crystals of cocoa butter (beta-1). This polymorphic form is usually found in chocolates that have texture defects, such as fat bloom, which causes phase separation of fat. The effect of fat bloom is associated with the migration of TAGs to the chocolate surface and some researchers associate the effect of bloom with the transformation from Form V to Form VI.
  • TAG StOSt / StStO confers greater resistance to the aforementioned fat hloom phenomenon, in addition to improving the physical properties of cocoa butter formulated products and providing heat resistance.
  • CIE is a method widely used in the food industry. It comprises the randomization of fatty acids between triacylglycerol (TAG) molecules through catalyst-activated intermolecular reactions without changes in the conformation of the carboxylic chains of the constituents.
  • TAG triacylglycerol
  • the reaction promoted by the catalyst is commonly quenched by the addition of citric acid, phosphoric acid or water to the reaction mixture.
  • the present invention proposes a lipid base capable of retarding the polymorphic transition of cocoa butter, which has a high content of desaturated (S? U) TAGs, selectively enriched in the StOS (stearic-oleic-stearic) TAG. or in its StStO (stearic-stearic-oleic) isomer.
  • S? U desaturated
  • StOS stearic-oleic-stearic
  • StStO stearic-stearic-oleic
  • the proposed lipid base is capable of retarding the polymorphic lipid transition, and comprises high levels of unsaturated TAGs (S2U), wherein at least 50% correspond to StOSt and StStO triacylglycerols.
  • S2U unsaturated TAGs
  • the process for obtaining the lipid base of the present invention consists of a combination of chemical interesterification (CIE) reactions followed by multistage thermal fractionation using large scale lipid sources such as high oleic sunflower oil. (HOSO), and fully hydrogenated canola oil (CATH).
  • CIE chemical interesterification
  • HOSO high oleic sunflower oil.
  • CATH fully hydrogenated canola oil
  • the lipid base of the present invention has yielded surprising results of lipid polymorphism, capable of delaying the polymorphic transitions of cocoa butter by directly modifying its crystalline microstructure. Specifically, said lipid base inhibited the transition from Form V to Form VI of cocoa butter.
  • this effect on cocoa butter could improve the tempering properties of chocolates, provide thermal resistance to the product and provide inhibition of the effect of fat bloom, known as a defect in chocolate quality.
  • lipid polymorphism ie the soybean oil is essentially beta and the canola can be beta and / or beta raw. Lipid polymorphism influences crystallization properties, which in turn interfere with thermal fractionation properties.
  • fully hydrogenated canola oil has a unique triacylglycerol composition, ie it has high levels of stearic acid and only 8% palmitic acid, while soybean has stearic acid and 11% palmitic acid.
  • small changes in the TAG profile of lipid systems affect the functionality and crystal structure of fat.
  • Document KR2013049628 relates to enzymatic interesterification and thermal fractionation exclusively by solvent from stearic fatty acid.
  • the proposed invention has application of the chemical interesterification method, in addition to using fully hydrogenated canola oil as raw material, with different TAG profile and therefore different crystal structure and having much shorter reaction time, such as 20 minutes. reducing process time.
  • WO201148169 refers to the thermal fractionation of high oleic and high stearic sunflower oil.
  • the present invention involves the chemical interesterification process and uses as a raw material the high oleic sunflower oil and the fully hydrogenated canola oil, which products have a very different chemical composition and distinct StOSt yields, and fractionation yield is inevitable. in that document.
  • EP2484216 and CN101878821 describe a process for enzymatic interesterification and thermal fractionation of lipid bases. Unlike the present invention, these documents describe processes with a reaction time of 6 hours and only by solvent fractionation, while the present invention has a reaction time of 20 minutes and uses multistage fractionation (dry and solvent). Additionally, the TAG compositions obtained in these documents differ from the present invention, since they have different lipid crystallization properties and do not, as in the present invention, have the high content of the StOSt / StStO mixture, beneficial for the improvement of cocoa butter properties.
  • the present invention relates to a lipid base for stabilizing lipid polymorphism, which comprises at least 60% of unsaturated TAGs (S2U), wherein at least 50% corresponds to StOS (stearic-oleic-stearic) triacylglycerols. ) and StStO (stearic-stearic-oleic).
  • S2U unsaturated TAGs
  • StOS stearic-oleic-stearic
  • StStO stearic-stearic-oleic
  • the present invention relates to a process for obtaining said lipid base, which consists of a combination of chemical interesterification (CIE) reactions followed by solvent and dry thermal fractionation using sources such as high oleic sunflower oil (HOSO) and fully hydrogenated canola oil (CATH).
  • CIE chemical interesterification
  • HOSO high oleic sunflower oil
  • CATH fully hydrogenated canola oil
  • the present invention also relates to the use of said lipid base for application of 5 to 90% (w / w) to cocoa butter, preferably in chocolates and similar products.
  • the lipid base is used in seeding processes to improve the tempering properties of chocolate; as inhibitor of polymorphic transition from form V to form VI; provider of thermal resistance to the product; and used to increase the rate of crystallization.
  • the lipid base of the present invention has great potential for structuring polyunsaturated vegetable oils, which are devoid of fundamental physical attributes for the texture of some foods.
  • the present invention solves problems in the chocolate tempering step, low thermal resistance of the products and inhibition of the fat bloom effect, known as a defect in chocolate quality.
  • Figure 1 represents images obtained from cocoa butter ( ⁇ ), lipid base (B) and their mixtures in the proportions of 95g / 5g (1), 90g / 10g (2), 80g / 20g (3), 70g / 30g (4), 60g / 40g (5), 50g / 50g (6), 40g / 60g (7), 30g / 70g (8), 20g / 80g (9) and 10g / 90g (10) after storage at 20 ° C for 7 days.
  • Figure 2 graphically depicts the triacylglycerol composition of cocoa butter, lipid base, and mixtures 1 to 10 thereof.
  • Figure 3 represents a selection of microstructure images of stabilized cocoa butter at 20 ° C. for 4, 24, 40 hours, 7, 30 and 60 days.
  • Figure 4 graphically shows the X-Ray diffraction for cocoa butter stabilized at 20 ° C for 4, 24, 40 hours, 7, 30, 60 and 90 days.
  • Figure 5 illustrates selection of lipid - based images of the microstructure of the present invention one stabilized at 20 ° C for 4, 24, 40 h, 7, 14, 30 and 60 days.
  • Figure 6 depicts a selection of microstructure images of the standard StOSt / StStO sample stabilized at 20 ° C for 4, 40 hours, 7 and 14 days.
  • Figure 7 graphs the X-ray diffraction for the lipid base of the present invention stabilized at 20 D C for 4, 24, 40 hours, 7, 30, 60 and 90 days.
  • Figure 8 graphically represents the X-ray diffraction of cocoa butter, the lipid base and mixtures thereof 1 to 10, maintained isothermally at 20 ° C for 90 days.
  • Figure 9 graphically depicts DSC crystallization thermograms of cocoa butter, lipid base and mixtures 1 to 10 thereof.
  • Figure 10 graphically compares the DSC crystallization thermograms of the lipid base and the standard StOSt / StStO.
  • Figure 11 graphically depicts NMR crystallization isotherms at 20 ° C of cocoa butter, lipid base and mixtures thereof from 1 to 10, wherein (A) is 35 min, (B) 120 min, ( C) 180 min and (D) 900 min.
  • Figure 12 graphically represents the solid fat content (SFC) as a function of cocoa butter temperature, lipid base and mixtures from 1 to 10.
  • the present invention relates to a lipid base for lipid polymorphism stabilization comprising at least 60% of dissaturated TAGs (S2U), wherein at least 50% corresponds to StOS (stearic-oleic-stearic) triacylglycerols and StStO (stearic-stearic-oleic).
  • S2U dissaturated TAGs
  • StOS stearic-oleic-stearic
  • StStO stearic-stearic-oleic
  • the total TAG composition of said lipid base is:
  • StOSt stearic-oleic-stearic
  • StStO stearic-stearic-oleic
  • POP palmitic oleic palmitic
  • TAGs belonging to the group C56: 0, C58: 0 and PLP from 0 to 5%, preferably 2.1% from others, preferably TAGs belonging to the group C56: 0, C58: 0 and PLP.
  • the process for obtaining the present lipid base comprises the steps of: (a) Add high oleic sunflower oil (HOSO) to the fully hydrogenated canola oil (CATH) in any order;
  • step "a" HOSO is first mixed with CATH in a ratio ranging from 35:65 to 65:35 (m / m), respectively, preferably 45:55, where they are previously melted at a temperature ranging from 80 to 90 ° C, preferably 80 ° C. After mixing, the product obtained is homogenized over a period of 10 to 30 min, preferably 30 minutes to ensure complete melting of the crystals.
  • step "b” the mixture obtained in step “a” is inserted into the reactor and subsequently subjected to heating ranging from 90 to 100 ° C, preferably 100 ° C, for a period of time ranging from 5 ° C. at 30 min, preferably 10 min to remove air incorporated by the sample during stirring.
  • a temperature controlled thermostatic bath was coupled to the reactor.
  • step "c” to initiate chemical interesterification (CIE), the sodium methoxide catalyst is added at a concentration ranging from 0.1 to 1%, preferably 0.4% ( m / m) relative to the lipid mixture.
  • the catalyst may be other alkali metal and alkali metal alkylates such as sodium ethoxide, sodium metals, sodium potassium alloy and sodium or potassium hydroxides in combination with glycerol.
  • step "d" the chemical interesterification (CIE) process is maintained for a period of time ranging from 10 to 60 min, preferably 20 min under constant agitation from 100 to 1000 rpm, preferably 500 rpm. , to modify the mixture of triaglycerols (TAGs).
  • CIE chemical interesterification
  • step "d" the reaction is neutralized by sufficient introduction of distilled water to stop the chemical reaction and the product is washed with distilled water at a temperature ranging from 50 to 100 ° C, preferably 80 ° C for the removal of soaps formed during the process, ending with the removal of the remaining moisture in the mixture under vacuum at a temperature ranging from 80 to 100 ° C, preferably 100 ° C.
  • step “e” the fractionation is performed by dry way for the removal of stearins that comprise high levels of trisaturated TAGs (S3)
  • step x the fractionation with solvent is performed for the removal of oleins that comprise high levels. of tri-saturated TAGs (U3) -
  • step "e” the product The interesterified gas obtained in the previous step is melted in a suitable equipment, such as a microwave oven and oven, and inserted into the preheated reactor at a temperature ranging from 60 to 100 ° C, preferably 85 ° C. Thereafter, the mixture is homogenized at agitation ranging from 5 to 15 rpm, preferably 10 rpm for 10 to 60 min, preferably 60 minutes, to ensure complete crystalline fusion.
  • a suitable equipment such as a microwave oven and oven
  • step "e" the mixture is cooled at a rate ranging from 0.01 to 0.05 ° C / min, preferably 0.03 ° C / min until it reaches the crystallization temperature.
  • Tc thermal fractionation
  • the mixture remains for a period ranging from 8 to 20 hours, preferably 10 hours in isothermal condition for stabilization of crystals and obtaining oleins and stearines.
  • step s ' f " the crystallized product obtained in step” e "is removed from the reactor and immediately poured into a filter such as stainless steel filter, membrane filter or press which remains the same. Tc throughout the filtration process for a period of time ranging from 5 to 120 min, preferably 30 min, at a pressure ranging from 7 to 13 bar, preferably 10 bar, thus the stearin is retained on a filter. Paper and olein are collected at the bottom of the filter, where the stearins obtained have a standardized size with a thickness that varies according to the size of the filter diameter, preferably 0.5 cm.
  • oleins obtained from dry thermal fractionation at Tc equivalent to 36 and 53 ° C are again subjected to a thermal fractionation process. These oleins obtained comprise high levels of S2U, SU 2 and U 3 .
  • step "g" to each fraction obtained from previously melted olein at a temperature ranging from 35 to 80 ° C, preferably 50 ° C, acetone is added in a proportion ranging from 1 : 2 to 1: 8, preferably 1: 4 (m / v), respectively. Acetone is used as a facilitating solvent for lipid crystallization.
  • step "g" the mixture is cooled at a rate of 0.1 to 0.5 ° C / min, preferably 0.2 ° C / min to reach Tc ranging from 8 to 17 ° C, preferably 12 ° C or 13 ° C to obtain the crystallized product, wherein the crystallization time at each Tc ranges from 1 to 6 hours, preferably 2 hours.
  • step "h" the acetone crystallized product from the thermal fractionation obtained in step “g” is removed from the reactor and immediately poured into a filter such as a stainless steel filter which remains at the same temperature. Crystallization throughout the filtration process for a period of time ranging from 5 to 60 min, preferably 10 min, at a pressure ranging from 5 to 15 bar, preferably 10 bar.
  • the stearin is again retained in a paper filter and the olein is collected at the bottom of the filter, where the thickness of the stearins obtained varies with the process yield and the size of the crystals formed, which in turn do not influence the fraction separation procedure.
  • the oleins obtained comprise high levels of SU2 and U3.
  • the obtained stearin is washed with chilled acetone 2 ° C below the Tc of the mixture.
  • the present process is capable of obtaining stearins which form a lipid base comprising at least 60% of unsaturated TAGs (S2U), wherein at least 50% correspond to StOS (stearic oleic stearic) triacylglycerols and StStO (stearic-stearic-oleic). Further, the process of the present invention is explained in more detail by the following examples, but is not limited by said examples.
  • HOSO with CATH previously melted at 80 ° C, in the following proportions: 35g / 65g, 40g / 60g, 45g / 55g, 50g / 50g, 55g / 45g, 60g / 40g and 65g / 35g, respectively.
  • the samples were homogenized for 10 minutes to ensure complete melting of the crystals.
  • the thermal fractionation procedure was performed, in which 1000 mL of the interesterified sample was melted in a microwave oven and inserted into the reactor previously heated to 85 ° C. The sample was homogenized at 10 rpm agitation for 1 hour to ensure complete crystalline fusion. After this period, the fat was cooled at a rate of 0.03 ° C / min until it reached the pre-established crystallization temperature for thermal fractionation (Tc). After reaching the Tc to be studied, the sample remained for 10 hours in isothermal condition for crystal stabilization.
  • the proposed Tc in the dry fractionation study were: 35, 36, 37, 38, 42, 48, 52, 53, 54, 55 and 56 ° C.
  • oleins obtained were named as o35, o36, o37, o38, o48, o52, o53, o54, o55 and o56, as well as their stearins were designated as e35, e36, e37, e38, e48, e52, e53, e54, e55 and e56, respectively.
  • acetone was added as a solvent facilitating lipid crystallization.
  • the o36 sample was crystallized isothermally at 12, 13, 15, and 17 ° C, and the stearins obtained were named as o36el2, o36el3, o36el3, o36el5, and o36el7, with oleins designated as o36o2, o36ol3, o36ol3, o36ol5. , and 367.
  • the olein o53 was processed at a Tc of 8, 9, 10, 11, 12 and 13 ° C and the stearins obtained were: o53e8, o53e9, o53el0, o53ell, o53el2, and o53el3, and their corresponding oleins. Instead, they were named: o53o8, o53o9, o53ol0, o53oll, o53ol2, and o36ol3.
  • the crystallization time at each Tc was 2 hours.
  • samples o36el2 and o36el3 which showed slight differences between their physicochemical properties were selected as the StOSt / StStO enriched bases designated in the present invention as the lipid base.
  • the present invention relates to the use of the lipid base in question for application of 5 to 90% (w / w) to cocoa butter, preferably in chocolates and the like.
  • the lipid base is used in seeding processes to improve the tempering properties of chocolate. In addition, it is evaluated as inhibiting the polymorphic transition from Form V to Form VI, providing thermal resistance to the product and increasing the rate of crystallization.
  • the lipid base of the present invention has great potential for the structuring of polyethylene vegetable oils. Unsaturated foods, which are devoid of the fundamental physical attributes of the texture of some foods.
  • the present lipid base was added to cocoa butter at concentrations ranging from 5 to 90% (w / w).
  • concentrations ranging from 5 to 90% (w / w).
  • a total of 10 binary mixtures were produced by adding 5 to 90% lipid base to cocoa butter, which was previously melted at 80 ° C. After mixing, it was homogenized for 10 min and then stored in a temperature controlled oven at 20 ° C. The obtained mixtures were named according to concentration of each added raw material, ie 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 and 90% of the lipid base added to cocoa butter.
  • Figure 1 shows images of cocoa butter (A), lipid base (B), and mixtures thereof obtained after 7 days of storage at 20 ° C.
  • the mixtures were named as: 95g / 5g (1), 90g / 10g (2), 80g / 20g (3), 70g / 30g (4), 60g / 40g (5), 50g / 50g (6), 40g / 60g (7), 30g / 70g (8), 20g / 80g (9) and 10g / 90g (10) of cocoa butter / lipid base, respectively.
  • Figure 2 and Table 1 show the TAG contents of cocoa butter, lipid base and mixtures 1 to 10.
  • Table 1 Triacylglycerol composition of butter, lipid base and mixtures thereof.
  • POP, POSt and StOSt are the main components of cocoa butter and differences in their concentrations may result in different products. Also, small changes in the cocoa butter TAG profile will affect the functionality and crystal structure of the fat. Thus, the sum of these components represents 82.5% of the total TAGs of the cocoa butter used in this study, and 20.7% are StOSt / StStO. In turn, the developed lipid base shows 78.7% POP, POS, StOSt / StStO, where 63.4% are StOSt / StStO. In addition, TAG StOSt improves the physical properties of products, increases heat resistance, increases the SFC of lipid products and may slow down the effect of fat bloom on chocolates.
  • Figures 3 and 4 show images of crystalline morphology and crystallography of cocoa butter crystallized at 20 ° C, respectively. The analyzes were performed after monitoring at 4 h, 24 h, 40 h, 7 d, 14 d, 30 d, 60 d and 90 d.
  • cocoa butter had a homogeneous granular texture.
  • larger granular crystals began to develop within a phase with continuous morphology, and small crystallite aggregation began with the sporadic appearance of "feather” crystals. From 7 days, these granular crystals, spherulites and the "feather” type, were noticeable to the naked eye ( Figure 1).
  • the 90-day monitored cocoa butter diffraction peaks are shown in Table 2.
  • the equivalent short spacings of 3.66, 3.74, 3.87, 3.98, 4.17, 4.59 and 5 .43 ⁇ , identified within just 4 hours of sample stabilization, are representative of Form V or ⁇ 2 Crystals. However, these ⁇ 2 crystals coexist with a mixture of ⁇ 2 + ⁇ 1, characterized by peaks at 3.74, 3.87, 4.17 and 4.35 ⁇ and long spacing 45.4 ⁇ .
  • the peaks determined at 4.35 and 4.17 ⁇ only emerged in the first 4h of stabilization, in subsequent assessments these peaks were detected as a single peak at 4.2 ⁇ ....
  • Form ⁇ is associated with triclinic subcells, while Form ⁇ 'shows an orthorhombic structure.
  • Figures 5 and 6 show the crystalline morphology of the lipid base and the commercial StOSt / StStO crystallized sample at 20'C, while Figure 7 shows the X-ray diffraction patterns of the lipid base evaluated after monitoring. from 4h, 24h, 40h, 7d, 14d, 30d, 60d and 90d. Short spancings and long spacings determined from diffractogram peaks are shown in Table 3.
  • Table 3 Long spacings and short spacings ( ⁇ ) of lipid base stabilized at 20 ° C for 4, 24, 40 hours, 7, 30, 60 and 90 days.
  • Lipid base Form ⁇ appeared after 24h monitoring at 20 ° C and is related to the peak intensity of 4.61 ⁇ ... of the diffractogram, which coexists with the ⁇ 'Crystals (peaks 4.27, 3, 89 and 3.8 (a).
  • Figure 8 shows the effect of the addition of lipid base on cocoa butter polymorphism.
  • the comparison of the difragrams related to the 90-day monitored samples shows that the polymorphs They are highly dependent on chemical composition and small changes in this property cause structural changes in the final product.
  • the lipid base exhibited an anticipation at the beginning of crystallization, starting at 27.2 ° C and ending at -20 ° C.
  • this sample was more energetic with a crystallization peak enthalpy of 86.3 J / g, proving that the homogeneity of its TAG molecules favors crystalline packaging by strong intermolecular interactions.
  • the standard commercial StOSt / StStO sample had a crystallization profile similar to that of the lipid base of the present invention, highlighting some identical crystallization parameters, such as onset temperature and peak crystallization temperature, differing only in the intensity of the peak, which is related to the uniqueness or purity of the sample.
  • the lipid base peak showed 0.4 W / g intensity, while the standard sample signaled 0.7 W / g.
  • Table 4 Onset crystallization temperature (TOC), final crystallization temperature (final TC), peak crystallization temperature (Tpc), peak intensity (CI), and crystallization enthalpy (AHC) of cocoa butter, lipid base and mixtures thereof.
  • TOC Onset crystallization temperature
  • final TC final crystallization temperature
  • Tpc peak crystallization temperature
  • CI peak intensity
  • AHC crystallization enthalpy
  • Values are the average of three repetitions ⁇ standard deviation.
  • FIG. 11A-D shows the evolution of solid fat content (SFC) as a function of time, an isotherm at 20 ° C of cocoa butter, lipid base and mixtures thereof.
  • SFC solid fat content
  • ⁇ The induction time " ⁇ " is inversely proportional to the crystallization rate and by an inspection of these curves, it was possible to determine them, as well as to indicate the maximum solid fat content. The values of these parameters are presented in Table 5.
  • Figure 11A shows the monitoring of isotherms for 35 min and, in this interval, all samples showed typical sigmoidal behavior curves, with a region corresponding to the crystalline induction period, followed by a period of rapid crystallization.
  • Figure 12 shows the SFC curves of cocoa butter, lipid base and mixtures as a function of temperature. The melting point of each of these samples was determined according to the temperature corresponding to a solids content of 4% and the values determined are in Table 6.
  • Table 6 Melting point of cocoa butter, lipid base and mixtures thereof.
  • the lipid base of the present invention describes a crystallization behavior similar to that of a commercial StOSt / StStO sample, however the present lipid base is obtained by a simpler process and comprises at least 60% of unsaturated TAGs (S2U), where at least 50% correspond to the triacylglycerols StOSt (stearic-oleic-stearic) and StStO (stearic-stearic-oleic). Also, its use as a cocoa butter improver proves to be beneficial, increasing the crystallization speed and thus promoting its compatibility for use in chocolates and similar products.
  • S2U unsaturated TAGs
  • StOSt stearic-oleic-stearic
  • StStO stearic-stearic-oleic

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Abstract

A presente invenção refere-se a uma base lipídica que compreende pelo menos 60% de TAGs dissaturados (S2U), em que pelo menos 50% correspondem aos triacilgliceróis StOSt (esteárico-oléíco-esteárico) e StStO (esteárico-esteárico-oléico). O processo de obtenção da mesma consiste em uma combinação de reações de interesterificaçâo química (CIE) seguida de fracionamento térmico via seco e por solvente, com uso de fontes lipídicas tais como HOSO e CATH. Assim, a base lipídica da presente invenção possui aplicação para melhoramento das propriedades de cristalização da manteiga de cacau, assim como a estabilização do polimorfismo de lipídios.

Description

BASE LIPÍDICA PARA ESTABILIZAÇÃO DO POLIMORFISMO DE LIPÍDIOS , PROCESSO DE OBTENÇÃO DA MESMA E USO Campo da invenção :
[001] A presente invenção se insere no campo de aplicação de alimentos, uma vez que se refere a uma base lipidica capaz de retardar a transição polimórfica da manteiga de cacau. Ainda, a mesma é obtida através de uma combinação de reações de interesterificação química (CIE) seguida de fracionamento térmico via seco e por solvente, e a partir de fontes lipidicas como o óleo de girassol alto oleico (HOSO) e o óleo de canola totalmente hidrogenado (CATH} .
Fundamentos da. invenção:
[002] 0 uso de óleos e gorduras na formulação de alguns alimentos processados é fundamental para as características estruturais, sensoriais e nutritivas de destes produtos. Porém, a aplicação e propriedades destes óleos e gorduras estão condicionadas às oscilações dos valores comerciais e da safra das oleaginosas e frutos.
[003] A manteiga de cacau é uma das principais gorduras sujeitas a essas implicações. O emprego dessa gordura se faz em diferentes setores da indústria, que variam desde cosméticos, fármacos e produtos alimentícios.
[004] No entanto, a maior utilização da manteiga de cacau está na produção de chocolates e confectíonary fats e, em chocolates, é ela que determina as principais características relacionadas à qualidade sensorial como, snap, brilho, mouthfeel, durabilidade e estabilidade física durante o armazenamento.
[005] A manteiga de cacau apresenta uma composição de triacilgliceróis (TAGs) homogénea, composta por TAGs simétricos (>75%), que apresentam o ácido oléico (O) na posição sn-2 e os ácidos esteárico (S) e/ou palmítico (P) nas posições sn-1 e/ou sn-3.
[006] A natureza polimórfica da manteiga de cacau é ainda mais complexa e, para compreender o comportamento do polimorfismo desta gordura, é necessário um melhor entendimento sobre os modelos estruturais de cada TAG constituinte no produto, os quais são maj oritariamente o POP, o StOSt e o POSt.
[007] Esses três TAGs presentes na manteiga de cacau apresentam um comportamento de cristalização diferenciado dos demais sistemas lipídicos e, dependendo das condições de processo, podem se cristalizar em seis distintas formas polimórficas e estruturas cristalinas.
[008] Comumente, na literatura cientifica, são encontradas duas nomenclaturas para os polimorfos da manteiga de cacau, em letras gregas ou em números romanos, são eles: Forma I (gama); Forma II (alfa;); Forma III (beta- prima-2) ; Forma IV (beta-prima-1) ; Forma V (beta-2); Forma VI (beta-1) .
[009] A terminologia da Forma I representa os cristais gama, os quais são os núcleos cristalinos mais instáveis. Por sua vez, a Forma II pode ser cristalizada a partir da gordura liquida, ou de uma transformação sólido- sólido da Forma I. As formas III e IV correspondem aos cristais beta-prima-2 e beta-prima-1 , respectivamente. Já a Forma V, constitui os cristais beta-2 e é a forma encontrada em chocolates comerciais de boa qualidade.
[010] A Forma VI, apresenta um ponto de fusão de 36°C e os cristais mais estáveis da manteiga de cacau (beta- 1). Essa forma polimórfica, geralmente, é encontrada em chocolates que apresentam defeitos de textura, como o fat bloom, que ocasiona uma separação de fases da gordura. 0 efeito do fat bloom está associado à migração de TAGs para a superfície do chocolate e alguns pesquisadores associam o efeito do bloom a transformação da Forma V para a Forma VI.
[011] Estudos indicam que o TAG StOSt/StStO confere maior resistência ao citado fenómeno fat hloom, além de melhorar as propriedades físicas dos produtos formulados com manteiga de cacau e prover resistência ao calor.
[012] Deste modo, para melhorar as propriedades tecnológicas do chocolate e consolidar suas formulações, se faz necessário o uso de gorduras alternativas.
[013] Comumente, processos industriais são utilizados como alternativas para a modificação de propriedades químicas e físicas de produtos lipídicos, sendo os mais habituais as reações de interesterificação química (CIE-Chemical interesterification) , técnicas de hidrogenação e de fracionamento térmico.
[014] A CIE é um método amplamente utilizado na indústria alimentícia. A mesma compreende a randomização de ácidos graxos entre as moléculas de triacilgiiceróís (TAG) por meio de reações intermoleculares ativadas por um catalisador, sem que haja alterações na conformação das cadeias carboxílicas dos constituintes. A reação promovida pelo catalisador é desativada comumente pela adição de ácido cítrico, ácido fosfórico ou água à mistura reacionai.
[015] O processo de fracionamento de óleos e gorduras vegetais consiste na cristalização parcial dos TAGs, promovida pela diferença de solubilidade dos cristais sólidos dentro da fase líquida, em decorrência do espectro de massas moleculares e do grau de insaturação das moléculas presentes. O processo é físico e reversível, e por meio dele a fase sólida, nomeada de estearina, é separada da fase liquida, conhecida como oleína.
[016] Nesse sentido, a presente invenção propõe uma base lipídica capaz de retardar a transição polimórfica da manteiga de cacau, a qual apresenta alto teor de TAGs dissaturados (S?U), seletivamente enriquecido no TAG StOSt ( esteárico-oléico-esteárico) , ou ainda, em seu isômero StStO (esteárico-esteárico-oléico) .
[017] Diferentemente dos produtos existentes no estado da técnica, a base lipídica proposta é capaz de retardar a transição polimórfica de lipídios, e compreende altos teores de TAGs dissaturados (S2U) , em que pelo menos 50% correspondem aos tríacilgliceróis StOSt e StStO.
[018] O processo de obtenção da base lipídica da presente invenção consiste em uma combinação de reações de interesterificação química (CIE) seguida de fracionamento térmico em múltiplos estágios, com uso de fontes lipídicas produzidas em grande escala, como o óleo de girassol alto oleico (HOSO) , e o óleo de canola totalmente hidrogenado (CATH) .
[019] Ά base lipídica da presente invenção apresentou resultados surpreendentes de polimorfismo lipídico, capaz de promover um atraso nas transições polimórficas da manteiga de cacau, modificando diretamente a sua microestrutura cristalina. De modo muito específico, a referida base lipídica inibiu a transição da Forma V para a Forma VI da manteiga de cacau.
[020] Assim, esse efeito sobre a manteiga de cacau poderá melhorar as propriedades de temperagem dos chocolates, oferecer resistência térmica ao produto e prover a inibição do efeito de fat bloom, conhecido como um defeito na qualidade dos chocolates.
Estado da técnica:
[021] Alguns documentos do estado da técnica descrevem bases lipidicas obtidas por interesterificação e fracionamento em óleos.
[022] O documento "Crystallization of fully hydrogenated and interesterified fat and vegetable oil" de Zhang et al. (2011) se refere a uma amostra comercial interesterifiçada e fracionada a base de óleo de soja, que apresenta somente 17% de StOSt no produto final. Diferentemente, a presente invenção apresenta uma base lipidica interesterifiçada e fracionada a base de óleo de canola e girassol, que apresenta pelo menos 50% de StOSt / StStO e que descreve uma proporção de Cristais beta e beta- prima capaz de retardar a transição para a Forma beta (VI) .
[023] A principal diferença entre os óleos utilizados na presente invenção e o estado da técnica é o polimorfismo lipidico, ou seja, o óleo de soja é essencialmente beta e a canola pode ser beta e/ou beta-prima. 0 polimorfismo lipidico influencia nas propriedades de cristalização, que por sua vez, interferem nas propriedades de fracionamento térmico. Além disso, o óleo de canola totalmente hidrogenado apresenta uma composição em triacilgliceróis única, ou seja, descreve elevados teores de ácido esteárico e apenas 8% de ácido palmítico, enquanto a soja apresenta ácido esteárico e 11% palmítico. Desse modo, pequenas mudanças no perfil de TAGs dos sistemas lipidicos afetam a funcionalidade e a estrutura cristalina da gordura.
[024] O documento KR2013049628 refere à interesterificação enzimática e ao fracionamento térmico, exclusivamente, por solvente a partir do ácido graxo esteárico. Diferentemente, a invenção proposta possui aplicação do método de interesterificação química, além de utilizar o óleo de canola totalmente hidrogenado como matéria prima, com diferente perfil de TAGs e, portanto, diferente estrutura cristalina e possuir tempo de reaçâo muito inferior, tal como 20 minutos, reduzindo o tempo de processo.
[025] O documento WO201148169 se refere ao fracionamento térmico do óleo de girassol alto oleico e alto esteárico. Diferentemente, a presente invenção envolve o processo de interesterificação química e utiliza como matéria prima o óleo de girassol alto oleico e o óleo de canola totalmente hidrogenado, produtos estes com composição química bem diferentes e com rendimentos de StOSt distintos, sendo inevídente o rendimento do fracionamento no referido documento .
[026] Já os documentos EP2484216 e CN101878821 descrevem um processo por interesterificação enzimática e fracionamento térmico de bases lipídicas. Diferentemente da presente invenção, esses documentos descrevem processos com tempo de reaçâo de 6 horas e somente por fracionamento por solventes, enquanto a presente invenção apresenta tempo de reação de 20 minutos e utiliza fracionamento em múltiplos estágios (seco e solvente). Adicionalmente, as composições de TAGs obtidas nestes documentos se diferem da presente invenção, posto que apresentam diferentes propriedades de cristalização lipídica e não apresentam, como na presente invenção, o alto teor da mistura StOSt / StStO, benéfico para o melhoramento das propriedades da manteiga de cacau.
[027] Desta maneira, uma vez que os processos de obtenção de bases lipidicas existentes no estado da técnica apresentam uma série de problemas técnicos que dificultam a obtenção de uma base lipídica que compreende um alto teor de TAGs dissaturados (S2U) , consequentemente nenhum dos documentos do estado da técnica descreve uma base lipídica capaz de retardar a transição polimórfica da manteiga de cacau, a qual compreende pelo menos 50% de triacilgliceróis StOSt/StStO, tal como proposto pela presente invenção.
Breve descrição da invenção:
[028] A presente invenção refere-se a uma base lipídica para estabilização do polimorfismo de lipídios, a qual compreende pelo menos 60% de TAGs dissaturados (S2U) , em que pelo menos 50% correspondem aos triacilgliceróis StOSt (esteárico-oléico-esteárico) e StStO (esteárico-esteárico- oléico) .
[029] Além disso, a presente invenção refere-se a um processo de obtenção da referida base lipídica, o qual consiste em uma combinação de reações de interesterificação química (CIE) seguida de fracionamento térmico via seco e por solvente, com uso de fontes lipidicas tais como o óleo de girassol alto oleico (HOSO) e o óleo de canola totalmente hidrogenado (CATH) .
[030] Desse modo, a presente invenção refere-se também ao uso da referida base lipídica para aplicação de 5 a 90% (m/m) à manteiga de cacau, preferencialmente em chocolates e produtos similares. Além disso, a base lipidica é usada em processos de semeaduras para melhorar as propriedades de temperagem do chocolate; como inibidora da transição polimórfica da forma V para a forma VI; provedora da resistência térmica ao produto; e usada para aumentar a velocidade de cristalização.
[031] Adicionalmente, a base lipidica da presente invenção apresenta um grande potencial para a estruturação de óleos vegetais poli-insaturados, que são desprovidos de atributos físicos fundamentais para a textura de alguns alimentos .
[032] Portanto, a presente invenção resolve problemas na etapa de temperagem dos chocolates, baixa resistência térmica dos produtos e inibição do efeito de fat bloom, conhecido como um defeito na qualidade dos chocolates.
Breve descrição das figuras:
[033] Para obter uma total e completa visualização do objeto desta invenção, são apresentadas as figuras as quais se faz referências, conforme se segue.
[034] A Figura 1 representa imagens obtidas da manteiga de cacau (Ά) , da base lipidica (B) e suas misturas nas proporções de 95g/5g (1), 90g/10g (2), 80g/20g (3), 70g/30g (4), 60g/40g (5), 50g/50g (6), 40g/60g (7), 30g/70g (8), 20g/80g (9) e 10g/90g (10), após armazenamento a 20 'C por 7 dias .
[035] A Figura 2 representa graficamente a composição em triacilglicerol da manteiga de cacau, da base lipidica, e suas misturas 1 a 10.
[036] A Figura 3 representa uma seleçâo de imagens da microestrutura da manteiga de cacau estabilizada a 20 'C durante 4, 24, 40 horas, 7, 30 e 60 dias.
[037] A Figura 4 representa graficamente a difração de Raio5-X para a manteiga de cacau estabilizada a 20 'C durante 4, 24, 40 horas, 7, 30, 60 e 90 dias.
[038] A Figura 5 representa uma seleçâo de imagens da microestrutura da base lipidica da presente invenção estabilizada a 20 'C durante 4, 24, 40 horas, 7, 14, 30 e 60 dias .
[039] A Figura 6 representa uma seleção de imagens da microestrutura da amostra padrão de StOSt/StStO estabilizada a 20 °C durante 4, 40 horas, 7 e 14 dias.
[040] A Figura 7 representa graficamente a difração de Raios-X para a base lipidica da presente invenção estabilizada a 20 DC durante 4, 24, 40 horas, 7, 30, 60 e 90 dias .
[041] A Figura 8 representa graficamente a difração de Raios-X da manteiga de cacau, da base de lipidica e suas misturas 1 a 10, mantidas isotermicamente a 20 'C durante 90 dias .
[042] A Figura 9 representa graficamente termogramas de cristalização por DSC da manteiga de cacau, base lipidica e suas misturas 1 a 10.
[043] A Figura 10 representa graficamente a comparação entre os termogramas de cristalização por DSC da base lipidica e o StOSt/StStO padrão.
[044] A Figura 11 representa graficamente isotermas de cristalização por RMN a 20 -°C da manteiga de cacau, da base lipidica e suas misturas de 1 a 10, em que (A) são 35 min, (B) 120 min, (C) 180 min e (D) 900 min.
[045] A Figura 12 representa graficamente o conteúdo de gordura sólida (SFC) em função da temperatura da manteiga de cacau, da base lipidica e suas misturas de 1 a 10.
Descrição detalhada, da invenção:
[046] A presente invenção refere-se a uma base lipídica para estabilização do polimorfismo de lipídios que compreende pelo menos 60% de TAGs dissaturados (S2U) , em que pelo menos 50% correspondem aos triacilgliceróis StOSt (esteárico-oléico-esteárico) e StStO (esteárico-esteárico- oléico) .
[047] Assim, a composição total de TAGs da referida base lipídica é:
- de 50 a 76%, preferencialmente 63,4% de StOSt (esteárico-oléico-esteárico) /StStO (esteáríco-esteãrico- oléico) ;
- de 0,5 a 3%, preferencialmente 1,2% de POP (palmítico- oléico-palmítico ) ;
- de 10 a 20%, preferencialmente 14% de POSt (palmítico- oléico-esteárico) ;
- de 5 a 20%, preferencialmente 13,5% de SU2 (SSU/SUS) /U3 (UUU) ;
- de 0 a 10%, preferencialmente 5,8% de S3; e
de 0 a 5%, preferencialmente 2,1% de outros, preferencialmente TAGs pertencentes ao grupo C56:0, C58:0 e PLP.
O processo de obtenção da referida base lipídica é mais bem detalhado a seguir.
- Processo de obtenção da base lipídica:
[048] O processo de obtenção da presente base lipídica compreende as etapas de: a) Adicionar o óleo de girassol alto oleico (HOSO) no óleo de canola totalmente hidrogenado (CATH) , em qualquer ordem;
b) Inserir a mistura obtida na etapa "a" em um reator; c) Adicionar o catalisador;
d) Realizar procedimento de interesterificação química (CIE) ;
e) Realizar procedimento de fracionamento térmico a seco;
f) Filtrar o produto cristalizado procedente do fracionamento térmico a seco;
g) Realizar procedimento de fracionamento térmico por solvente; e
h) Filtrar o produto cristalizado procedente do fracionamento térmico por solvente.
[049] Na etapa "a", primeiramente mistura-se HOSO com CATH em uma proporção que varia de 35:65 a 65:35 (m/m), respectivamente, preferencialmente 45:55, em que são previamente fundidas a uma temperatura que varia de 80 a 90 °C, preferencialmente 80 °C. Após a mistura, homogeneíza-se o produto obtido durante um período de tempo que varia de 10 a 30 min, preferencialmente 30 minutos para garantir a total fusão dos cristais.
[050] Na etapa "b", a mistura obtida na etapa "a" é inserida no reator e posteriormente submetida a um aquecimento que varia de 90 a 100°C, preferencialmente 100°C, durante um período de tempo que varia de 5 a 30 min, preferencialmente 10 min para remover o ar incorporado pela amostra durante a agitação. Ao reator acoplou-se um banho termostático com controle de temperatura. [051] Em seguida, na etapa "c", para dar inicio à interesterificação química (CIE) , adiciona-se o catalisador metóxido de sódio em uma concentração que varia de 0,1 a 1%, preferencialmente de 0,4% (m/m) em relação à mistura lipídica. Alternativamente, o catalisador pode ser outros alquilatos de metal alcalino e metais alcalinos, como o etóxido de sódio, metais sódio, liga sódío-potássio e hidróxidos de sódio ou potássio em combinação com o glicerol.
[052] Desse modo, na etapa "d", o processo de interesterificação química (CIE) é mantido durante um período de tempo que varia de 10 a 60 min, preferencialmente 20 min sob agitação constante de 100 a 1000 rpm, preferencialmente 500 rpm, para modificar a mistura de triagliceróis (TAGs).
[053] Após esse período, ainda na etapa "d", a reação é neutralizada pela introdução suficiente de água destilada para interromper a reação química e o produto é lavado com água destilada a uma temperatura que varia de 50 a 100 °C, preferencialmente 80 °C para a retirada de sabões formados durante o processo, finalizando com a remoção da umidade remanescente na mistura, sob vácuo a uma temperatura que varia de 80 a 100 °C, preferencialmente 100 °C.
[054] A seguir, o procedimento de fracionamento térmico é realizado nas etapas "e" e "g". Na etapa "e" o fracionamento é realizado por via seca para a retirada das estearinas que compreendem altos teores de TAGs trissaturados (S3) , já na etapa x,g" o fracionamento com solvente é realizado para a retirada das oleínas que compreendem altos teores de TAGs triinsaturados (U3) -
[055] Desse modo, na etapa "e", o produto interesterifiçado obtido na etapa anterior é fundido em um equipamento adequado, tal como um forno a micro-ondas e estufa, e inseridos no reator previamente aquecido a uma temperatura que varia de 60 a 100 °C, preferencialmente 85°C. A seguir, a mistura é homogeneizada a uma agitação que varia de 5 a 15 rpm, preferencialmente 10 rpm durante 10 a 60 min, preferencialmente 60 minutos, de modo que assegure a total fusão cristalina.
[056] Após esse período, ainda na etapa "e", a mistura é resfriada a uma taxa que varia de 0,01 a 0,05 °C/min, preferencialmente 0, 03 °C/min até alcançar a temperatura de cristalização pré-estabelecida para o fracionamento térmico (Tc) , a qual varia de 35 a 56 °C, preferencialmente 36 °C. Após atingir a Tc, a mistura permanece por um período que varia de 8 a 20 horas, preferencialmente 10 horas em condição isotérmica para a estabilização dos cristais e obtenção de oleínas e estearinas .
[057] Assim, na etapa s'f", o produto cristalizado obtido na etapa "e" é removido do reator e imediatamente vertido em um filtro, tal como filtro de aço inoxidável, filtro de membranas ou prensa, o qual permanece à mesma Tc durante todo o processo de filtração por um período de tempo que varia de 5 a 120 min, preferencialmente 30 min, a uma pressão que varia de 7 a 13 bar, preferencialmente 10 bar. Desse modo, a estearina é retida em um filtro de papel e a oleína é coletada na parte inferior do filtro, em que as estearinas obtidas possuem tamanho padronizado com uma espessura que varia de acordo com o tamanho do diâmetro do filtro, preferencialmente 0,5 cm. [058] Após a filtração, conforme etapa as oleínas obtidas do fracionamento térmico a seco à Tc equivalentes a 36 e 53 °C são novamente submetidas a um processo de fracionamento térmico. Essas oleínas obtidas compreendem altos teores de S2U, SU2 e U3.
[059] Desse modo, na etapa "g", a cada fração obtida de oleína previamente fundida em estufa a uma temperatura que varia de 35 a 80 °C, preferencialmente 50 °C, adiciona- se acetona em uma proporção que varia de 1:2 a 1:8, preferencialmente 1:4 (m/v), respectivamente. A acetona é utilizada como solvente facilitador de cristalização lipídica .
[060] Em seguida, ainda na etapa "g", a mistura
(oleína + acetona) é vertida no reator pré-aquecido à 40 a 50 °C, preferencialmente 45 °C, homogeneizada sob uma agitação de 5 a 15 rpm, preferencialmente 10 rpm e mantida por 10 a 120 min, preferencialmente 30 minutos nestas condições para a destruição completa da memória cristalina.
[061] Na sequência, ainda na etapa "g", a mistura é resfriada a uma taxa de 0,1 a 0,5 °C/rnin, preferencialmente 0,2 °C/min até atingir a Tc que varia de 8 a 17 °C, preferencialmente 12 °C ou 13 °C para obtenção do produto cristalizado, em que o tempo de cristalização em cada Tc varia de 1 a 6 horas, preferencialmente 2 horas.
[062] Assim, na etapa "h", o produto cristalizado em acetona procedente do fracionamento térmico obtido na etapa "g" é removido do reator e imediatamente vertido em um filtro, tal como filtro de aço inoxidável, o qual permanece à mesma temperatura da cristalização, durante todo o processo de filtração por um período de tempo que varia de 5 a 60 min, preferencialmente 10 min, a uma pressão que varia de 5 a 15 bar, preferencialmente 10 bar. Desse modo, a estearina é novamente retida em um filtro de papel e a oleina é coletada na parte inferior do filtro, em que a espessura das estearinas obtidas variam com o rendimento do processo e com o tamanho dos cristais formados, que por sua vez, não influenciam o procedimento de separação das frações . Assim, as oleinas obtidas compreendem altos teores de SU2 e U3.
[063] Além disso, para garantir a remoção de pequenas quantidades de oleina ocluidas na massa de cristais formados, a estearina obtida é lavada com acetona resfriada 2 °C abaixo da Tc da mistura.
[064] Portanto, o presente processo é capaz de obter estearinas que formam uma base lipidica que compreende pelo menos 60% de TAGs dissaturados (S2U), em que pelo menos 50% correspondem aos triacilgliceróis StOSt ( esteárico-oléico- esteárico) e StStO (esteárico-esteárico-oléico) . Ainda, o processo da presente invenção é explicado em mais detalhes pelos exemplos a seguir, porém não é limitado pelos referidos exemplos .
Exemplos da. Invenção:
- Exemplo de processo de obtenção da base lipidica:
[065] Foram preparadas sete misturas binárias de
HOSO com CATH, previamente fundidas a 80 °C, nas seguintes proporções: 35g/65g, 40g/60g, 45g/55g, 50g/50g, 55g/45g, 60g/40g e 65g/35g, respectivamente. Após a preparação da mistura, as amostras foram homogeneizadas durante 10 minutos para garantir a total fusão dos cristais.
[066] A seguir, as misturas preparadas foram alimentadas no reator e, posteriormente, submetida a um aquecimento até 100°C, permanecendo nesta condição por 10 minutos para remover o ar incorporado pela amostra durante a agitação. Em seguida, foi adicionado o catalisador metóxido de sódio em uma dosagem de 0,4 % (m/m) em relação à mistura lipidica. 0 processo foi mantido por 20 minutos sob agitação constante de 500 rpm. Após esse período, a reação foi neutralizada pela introdução de água destilada e o produto foi lavado com água destilada a 80 °C para a retirada de sabões formados durante o processo, finalizando com a remoção da umidade remanescente na gordura, sob vácuo a 100 °C.
[067] Após essa etapa, foi realizado o procedimento de fracionamento térmico, em que 1000 mL da amostra interesterifiçada foram fundidos em um forno a micro-ondas e inseridos no reator previamente aquecido a 85°C. A amostra foi homogeneizada a uma agitação de 10 rpm durante 1 hora, de modo que assegurasse a total fusão cristalina. Após esse período, a gordura foi resfriada a uma taxa de 0,03 °C/min até alcançar a temperatura de cristalização pré-estabelecida para o fracionamento térmico (Tc) . Após atingir a Tc a ser estudada, a amostra permaneceu por 10 horas em condição isotérmica para a estabilização dos cristais. As Tc propostas no estudo de fracionamento a seco foram: 35, 36, 37, 38, 42, 48, 52, 53, 54, 55 e 56 °C. As oleínas obtidas foram denominadas como o35, o36, o37, o38, o48, o52, o53, o54, o55 e o56, assim como as respectivas estearinas foram designadas por e35, e36, e37, e38, e48, e52, e53, e54, e55 e e56, respectivamente .
[068] Após o fracionamento térmico a seco, as oleinas obtidas a Tc equivalentes a 36 e 53°C e nomeadas como o36 e o53, respectivamente, foram novamente submetidas a um processo de fracionamento térmico. Neste fracionamento complementar adicionou-se acetona como um solvente facilitador de cristalização lipídica. Cada amostra de oleina (200mL) previamente fundida em estufa a 50°C foi misturada com acetona em uma proporção de 1:4 (m/v), respectivamente. Em seguida, a mistura foi vertida no reator pré-aquecido a 45 °C, homogeneizada sob uma agitação de lOrpm e mantida por 30 minutos nesta condição para a destruição completa da memória cristalina. Na sequência, a amostra foi resfriada a uma taxa de 0,2 °C/min até atingir a Tc. A amostra o36 foi cristalizada isotermicamente a 12, 13, 15, e 17 °C, e as estearinas obtidas foram denominadas como o36el2, o36el3, o36el3, o36el5, e o36el7, sendo as oleinas designadas como o36o!2, o36ol3, o36ol3, o36ol5, e o36ol7. A oleina o53 foi processada a uma Tc de 8, 9, 10, 11, 12 e 13°C e as estearinas obtidas foram as amostras: o53e8, o53e9, o53el0, o53ell, o53el2, e o53el3, e as oleinas correspondentes, por sua vez, foram denominadas: o53o8, o53o9, o53ol0, o53oll, o53ol2, e o36ol3. O tempo de cristalização em cada Tc foi de 2 horas.
[069] Portanto, as amostras o36el2 e o36el3 que apresentaram discretas diferenças entre as suas propriedades fisico-químicas foram selecionadas como as bases enriquecidas em StOSt/StStO, designada na presente invenção como base lipídica.
[070] Ainda, vale ressaltar que não foi necessária a análise da composição em ácidos graxos, visto que o processo de fracionamento não promove modificações químicas nas moléculas de TAG, apenas favorece a separação física dos componentes . [071] Adicionalmente, a presente invenção refere- se ao uso da base lipídica em questão para aplicação de 5 a 90% (m/m) à manteiga de cacau, preferencialmente em chocolates e produtos similares.
[072] Assim, a base lipídica é usada em processos de semeaduras para melhorar as propriedades de temperagem do chocolate. Além disso, é avaliada como inibidora da transição polimórfica da forma V para a forma VI, prover resistência térmica ao produto e aumenta a velocidade de cristalização .Adicionalmente, a base lipídica da presente invenção apresenta um grande potencial para a estruturação de óleos vegetais poli-insaturados, que são desprovidos de atributos físicos fundamentais para a textura de alguns alimentos .
[073] Desse modo, a presente base lipídica foi adicionada à manteiga de cacau era concentrações que varia de 5 a 90% (m/m) . Desse modo, tanto o comportamento polimórfico, o comportamento térmico (DSC) , quanto o conteúdo de gordura sólida (SFC) dessas misturas foram avaliados e apresentados a seguir.
Testes Realizados:
[074] Após a obtenção da base lipídica, foi realizado um estudo sobre o efeito da adição dessa base lipídica em diferentes concentrações à manteiga de cacau.
[075] Um total de 10 misturas binárias foi produzido através da adição de 5 a 90% de base lipídica na manteiga de cacau, a qual foi previamente fundida a 80 °C. Após a mistura, homogeneizou-se durante 10 min e, posteriormente, armazenou-se em estufa com temperatura controlada a 20 *C. As misturas obtidas foram nomeadas de acordo com a concentração de cada matéria-prima adicionada, ou seja, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 90 % da base de lipidica acrescentada à manteiga de cacau.
[076] Desse modo, a composição química, o polimorfismo e a cinética de cristalização das misturas foram avaliados .
[077] A Figura 1 apresenta as imagens da manteiga de cacau (A) , da base lipidica (B) , e suas misturas obtidas após 7 dias de armazenamento a 20 'C. As misturas foram nomeadas como: 95g/5g (1), 90g/10g (2), 80g/20g (3), 70g/30g (4), 60g/40g (5), 50g/50g (6), 40g/60g (7), 30g/70g (8), 20g/80g (9) e 10g/90g (10), de manteiga de cacau/base lipidica, respectivamente.
- Composição em TAGs :
[078] A Figura 2 e a Tabela 1 apresentam os teores em TAGs da manteiga de cacau, da base lipidica e de suas misturas 1 a 10.
Tabela 1 - Composição em triacilglicerol da manteig , da base lipidica, e suas misturas.
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000022_0001
[079] O POP, POSt e o StOSt são os principais componentes da manteiga de cacau e, diferenças em suas concentrações podem resultar em diferentes produtos. Ainda, pequenas mudanças no perfil de TAGs da manteiga de cacau afetarrt a funcionalidade e a estrutura cristalina da gordura. Desse modo, a somatória desses componentes representa 82,5% no total de TAGs da manteiga de cacau usada neste estudo, sendo que 20,7% são de StOSt/StStO. Por sua vez, a base de lipidica desenvolvida apresenta 78,7% de POP, POS, StOSt/StStO, em que 63,4 % são de StOSt/StStO. Ainda, TAG StOSt melhora as propriedades físicas dos produtos, aumenta à resistência ao calor, eleva o SFC dos produtos lipidicos e pode retardar o efeito de fat bloom nos chocolates.
[080] A base lipidica rica em StOSt/StStO, ao ser gradualmente adicionada à manteiga de cacau, reduziu proporcionalmente o teor de POP e POSt na composição química.
- Difração de Raios X (polimorfismo) e Microestruturas :
[081] As Figuras 3 e 4 apresentam imagens da morfologia cristalina e a cristalografia da manteiga de cacau cristalizada à 20 'C, respectivamente. As análises foram realizadas após o monitoramento nos tempos de 4 h, 24 h, 40 h, 7 d, 14 d, 30 d, 60 d e 90 d.
[082] Para possibilitar uma visão ampliada da área em volta do cristal selecionado, algumas imagens obtidas com um aumento de 20X foram reproduzidas com um aumento de 10X ou 4X. A régua identificada nas imagens com um aumento de 20X representa 100 μπι e, aquelas com aumento de 10X e 4X, equivale a 200 μιτι e 500 um, respectivamente.
[033] Após 4 h de cristalização estática à 20 °C, a manteiga de cacau apresentou uma textura granular e homogénea. Entretanto, após 24 horas de monitoramento da gordura a 20 °C, cristais granulares maiores começaram a se desenvolver dentro de uma fase com morfologia continua e, a agregação de pequenos cristalitos, foi iniciada com o surgimento esporádico de cristais do tipo "plumas". A partir de 7 dias, esses cristais granulares, esferulitos e o tipo "plumas", ficaram perceptíveis a olho nu (Figura 1) .
[084] Os picos de difração da manteiga de cacau monitorada por 90 dias estão na Tabela 2. Os short spacings equivalentes a 3,66, 3,74, 3,87, 3,98, 4,17, 4,59 e 5,43 Ã, identificados em apenas 4h de estabilização da amostra, são representativos da Forma V, ou ainda, de Cristais β2. Entretanto, esses Cristais β2 coexistem com uma mistura de β2+β1, caracterizados pelos picos em 3,74, 3,87, 4,17 e 4,35 Â e, pelo long spacing 45,4 Â. Os picos determinados em 4,35 e 4,17 À despontaram somente nas primeiras 4h de estabilização, nas avaliações posteriores esses picos foram detectados como um só pico em 4,2 Ã. A Forma β está associada com sub-células triclínicas, enquanto a Forma β' mostra uma estrutura ortorrômbica .
Figure imgf000024_0001
[085] Já as Figuras 5 e 6 apresentam a morfologia cristalina da base lipidica e da amostra comercial de StOSt/StStO cristalizada à 20 'C, enquanto a Figura 7 mostra os padrões de difração de Raio-X da base lipidica avaliada após o monitoramento de 4h, 24h, 40h, 7d, 14d, 30d, 60d e 90d. Os short spancings e os long spacings determinados a partir dos picos dos difratogramas estão na Tabela 3.
Tabela 3 - Long spacings and short spacings (À) da base lipidica estabilizada a 20 'C durante 4, 24, 40 horas, 7, 30, 60 e 90 dias.
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[086] Em 4h a base lipidica apresentou um pico em
3,87 Â e, outros dois na região SAXS de 45,02 e 15,01 À, que são peculiares de cadeias 3L e Formas β' , é possível concluir que após este período havia uma mistura cristalina de α e β' , ou ainda, somente β' . Em um sistema multicomponente, soluções sólidas podem coexistir. Alterações no tipo e no número de polimorfos dos sistemas lipidicos estão relacionados com a temperatura e o tempo de armazenamento dos produtos. Do mesmo modo, as proporções entre as fases liquidas e sólidas dentro do sistema lipidico também variam com a temperatura.
[087] A Forma β da base lipidica apareceu após 24h de monitoramento a 20 °C e, está relacionada ao pico de intensidade média de 4,61 Ã do difratograma que, coexiste com os Cristais β' (picos 4,27, 3,89 e 3,8 Á) .
[088] A mistura de polimorfos β' e β presente na base lipidica não sofreu muitas alterações até o 14° dia de estabilização. Porém, a leitura realizada no 30° dia indicou um deslocamento do pico 3,89 para 3,93 Á. Com 60 dias o pico 15,38 Â ficou muito intenso e, um pico em 23,35 À, na região WAXs, começou a se manifestar, sugerindo a ocorrência de uma transição para a uma forma polimórfica mais estável βΐ, entretanto, a Forma β' ainda era predominante no sistema.
[089] As imagens das microestruturas da base lipidica indicaram que a amostra não apresentou drásticas mudanças na estrutura cristalina ao decorrer do monitoramento, sendo formadas por cristais do tipo agulha. Além disso, esses cristais apresentaram semelhanças com a microestrutura identificada na amostra comercial de StOSt/StStO (Figura 6) .
[090] Já a Figura 8 evidencia o efeito da adição da base lipidica sobre o polimorfismo da manteiga de cacau. Nesta figura, a comparação dos difragramas relacionados as amostras monitoradas por 90 dias mostram que os polimorfos são altamente dependentes da composição química e, pequenas mudanças nesta propriedade, provocam modificações estruturais no produto final.
[091] Com 90 dias de monitoramento, a manteiga de cacau e as misturas adicionadas de 5, 10, 20 e 30g da base lipídica não apresentaram diferenças significativas no polimorfismo cristalino. Na concentração de 30g, entretanto, já foi possível observar o apontamento do pico em 4 , 4Â e a redução dos picos em 3,87 e 3,66 À, indicando que a Forma β' está sendo promovida. Na amostra 20g/80g o pico 4,2 Â se torna mais proeminente, favorecendo a Forma β' . E a partir de 90 g da base lipídica as proporções de cristais β e β' são equivalentes.
[092] Desse modo, embora o efeito do fat bioom em chocolates possa estar associado à composição, condições de processo e estocagem de chocolates, a inibição deste defeito pode ser realizada com a adição de StOSt/StStO, uma vez que o StOSt/StStO inibe a transição da Forma V para a Forma VI, melhora as propriedades de temperagem do chocolate e oferece resistência térmica ao produto.
- Comportamento térmico por DSC:
[093] Ensaios com o DSC foram realizados para avaliar elementos da cinética de cristalização da manteiga de cacau e suas misturas. As curvas de cristalização dessas amostras estão apresentadas na Figura 9 e os parâmetros de cristalização obtidos estão na Tabela 4. A Figura 10 apresenta as curvas de cristalização da base lipídica da presente invenção comparada a uma amostra comercial (padrão) de StOSt/StStO para verificar possíveis similaridades entre as amostras. [094] Todas as amostras avaliadas apresentaram somente um pico de cristalização, evidenciando a pureza das matérias-primas e das misturas. A manteiga de cacau iniciou a cristalização de suas moléculas a 17,4 'C e finalizou o processo a -26,0 'C, descrevendo um pico exotérmico com entalpia de 70,3 J/g.
[095] Por sua vez, a base lipidica exibiu uma antecipação no inicio da cristalização, iniciando em 27,2 CC e finalizando a -20 °C. Além disso, essa amostra se mostrou mais energética com entalpia de pico de cristalização de 86,3 J/g, comprovando que a homogeneidade de suas moléculas de TAGs favorece o empacotamento cristalino por fortes interações intermoleculares .
[096] As amostras seguiram a tendência linear da regra da mistura, ou seja, o acréscimo da base de lipidica na manteiga de cacau conduziu de modo gradual e proporcional, a um incremento nas propriedades de cristalização das amostras .
[097] A amostra comercial padrão de StOSt/StStO apresentou um perfil de cristalização similar ao da base lipidica da presente invenção, destacando alguns parâmetros de cristalização idênticos, como a temperatura onset e temperatura de pico de cristalização, diferenciando-se apenas na intensidade do pico, que está relacionada à singularidade, ou ainda, ao teor de pureza da amostra. O pico da base lipidica apresentou 0,4 W/g de intensidade, enquanto o da amostra padrão sinalizou 0,7 W/g.
Tabela 4 - Temperatura onset de cristalização (TOC) , temperatura final de cristalização (TC final) , temperatura do pico de cristalização (Tpc) , intensidade do pico (IC), e entalpia de cristalização (AHC) , da manteiga de cacau, base lipidica e suas misturas.
Figure imgf000029_0001
Valores são a média de três repetições ± desvio padrão.
- Isotermas de cristalização por RMN:
[098] Três eventos diferentes estão envolvidos no processo de cristalização dos óleos e das gorduras: a indução de cristalização, o crescimento de cristais e a maturação destes cristais. A Figura 11A-D traduz a evolução do conteúdo de gordura sólida (SFC) como função do tempo, de uma isoterrna à 20 °C da manteiga de cacau, da base lipidica e de suas misturas. O tempo de indução "τ" é inversamente proporcional à taxa de cristalização e por meio de uma inspeção dessas curvas, foi possível a sua determinação, assim como a indicação do teor máximo de gordura sólida. Os valores desses parâmetros estão apresentados na Tabela 5.
[099] Para uma melhor visualização, as mesmas curvas, foram traçadas em quatro escalas diferentes que descrevem distintos períodos do processo. A Figura 11A mostra o monitoramento das isotermas por 35 min e, neste intervalo, todas as amostras apresentaram curvas com comportamento tipicamente sigmoidal, sendo uma região correspondente ao período de indução cristalina, seguida por um período de rápida cristalização.
[100] 0 tempo necessário para a cristalização da manteiga de cacau foi de 22 minutos, sendo o maior valor entre as amostras avaliadas, já que a base lipídica iniciou o processo de indução cristalina em 7 min.
[101] A adição da base lipídica à manteiga de cacau promoveu um significativo efeito na redução do tempo de indução da cristalização, que decresceu proporcionalmente à quantidade adicionada, favorecendo o aumento da taxa de cristalização. A predominância de C18:0 nestes sistemas favoreceu a diminuição do tempo de indução das misturas. Esses ácidos graxos apresentam o ponto de fusão mais elevado e, portanto, são mais influentes sobre as propriedades de cristalização. Os tempos de indução cristalina são condizentes com as curvas de cristalização obtidas por DSC.
[102] Além disso, a adição da base lipídica introduziu mudanças drásticas no comportamento de cristalização da manteiga de cacau, que podem ser observadas nas isotermas após 15 horas de cristalização (Figura 10D) . A manteiga de cacau e as misturas 95g/5g, 90g/10g, 80g/20g, 70g/30g, 60g/40g, 50g/50g, 40g/60g apresentaram uma cristalização diferenciada que foi realizada era duas etapas. Inicialmente, houve uma cristalização com um período de indução "ri" e em uma segunda etapa, a curva de cristalização apresentou a forma sigmoidal caracterizada por um segundo período de indução "12".
Tabela 5 - Período de indução "TI" e "Τ2" e SFCmáximo da manteiga de cacau, da base lipídica e suas seguintes misturas, submetidas a cristalização isotérmica a 20 'C.
Figure imgf000031_0001
Valores são a média de duas repetições. Nd: Não detectado.
[103] 0 conteúdo máximo de gordura sólida na adição de baixas quantidades da base lipídica (entre 5g a 20 g) à manteiga de cacau não apresentou uma tendência de crescimento bem definida, entretanto, a influência a partir de incrementos de 30 g dessa amostra sobre a manteiga de cacau induziu a um aumento significativo e contínuo na taxa de cristalização e no SFC em relação a manteiga de cacau,
[104] Portanto, o uso da base lipídica como melhorador da manteiga de cacau, mostrou-se benéfico, aumentando a velocidade de cristalização e, aumentando, portanto, a sua compatibilidade para uso em chocolates e produtos similares. - Conteúdo de gordura sólida (SFC) :
[105] A Figura 12 apresenta as curvas de SFC da manteiga de cacau, da base lipidica e suas misturas em função da temperatura. O ponto de fusão de cada uma dessas amostras foi determinado de acordo com a temperatura correspondente a um teor de sólidos de 4% e os valores determinados estão na Tabela 6.
Tabela 6 - Ponto de fusão da manteiga de cacau, da base lipidica e suas misturas.
Figure imgf000032_0001
[106] A 35 °C os resultados de SFC próximos a zero são ideais para a aplicação em chocolates e confectionary fats. As misturas classificadas como 95g/5g, 90g/10g, 80g/20g e 70g/30g apresentaram perfil de fusão apropriado para esse emprego alimentício.
[107] As misturas 60g/40g, 50g/50g, 40g/60g,
30g/70g, 20g/80g e 10g/90g, por sua vez, fundem-se somente acima de 37,6 °C e, por esse motivo, podem ser destinadas para outros fins. Em regiões com temperaturas elevadas, as indústrias costumam utilizar nas formulações de chocolates gorduras que apresentam maior resistência térmica.
[108] Entre 10 a 30 'C, as misturas 60g/40g,
50g/50g, 40g/60g, 30g/70g, 20g/80g e 10g/90g, apresentam elevados valores de SFC, que aumentaram conforme a adição da base lipidica a manteiga de cacau e, decresceram abruptamente em torno de 35 'C. Por esse motivo, os perfis dessas misturas, assim como o da base lipidica, mostraram-se únicos e bem diferenciados.
[109] Essas bases apresentam um grande potencial para a estruturação de óleos vegetais poli-insaturados , que são desprovidos de atributos físicos fundamentais para a textura de alguns alimentos. Óleos vegetais ricos em ácidos graxos insaturados estão relacionados com a saudabilidade alimentar e são frequentemente usados no desenvolvimento de produtos com baixo teor de ácidos graxos saturados [low sat) . Os produtos low sat, entretanto, necessitam de agentes de estruturação capazes de prover as qualidades desejáveis e garantir a estabilidade do produto final.
[110] Sendo assim, aditivos potencializadores de cristalização e estruturação apresentam efeitos diferenciados quando adicionados em diferentes sistemas lipídicos e, quando o grupo carboxilico das gorduras são similares, a sua influência sobre as propriedades estruturais é mais significante. Como o C18:l, C18:2 e C18:3 são fontes desejáveis de ácidos graxos insaturados, a aplicação da base lipidica da presente invenção nesses sistemas lipídicos apresenta, também, afinidade molecular provendo um aprisionamento do óleo líquido.
[111] Portanto, a base lipidica da presente invenção descreve um comportamento de cristalização similar ao de uma amostra comercial de StOSt/StStO, no entanto a presente base lipídica é obtida através de um processo mais simples e compreende pelo menos 60% de TAGs dissaturados (S2U) , em que pelo menos 50% correspondem aos triacilgliceróis StOSt (esteárico-oléico-esteárico) e StStO (esteárico-esteárico-oléico) . Ainda, o uso da mesma como melhorador da manteiga de cacau, mostra-se benéfico, aumentando a velocidade de cristalização e promovendo, portanto, a sua compatibilidade para uso em chocolates e produtos similares.
[112] Os versados na arte valorizarão os conhecimentos aqui apresentados e poderão reproduzir a invenção nas modalidades apresentadas e em outras variantes, abrangidas no escopo das reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. Base lipidica para estabilização do polimorfismo de lipídios caracterizada pelo fato de compreender os triacilgliceróis StOSt, StStO, POP, POS, SU2, U3, S3 e ainda TAGs pertencentes aos grupos C56:0; C58:0; e PLP.
2. Base lipidica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender a seguinte composição de TAGs:
- de 50 a 76%, preferencialmente 63,4% de StOSt e StStO;
- de 0,5 a 3%, preferencialmente 1,2% de POP;
- de 10 a 20%, preferencialmente 14% de POSt;
- de 5 a 20%, preferencialmente 13,5% de SU? e Us;
- de 0 a 10%, preferencialmente 5,8% de S3; e
de 0 a 5%, preferencialmente 2,1% de outros, preferencialmente TAGs pertencentes aos grupos C56:0; C58:0; e PLP .
3. Base lipidica para estabilização do polimorfismo de lipídios caracterizada pelo fato de compreender os triacilgliceróis StOSt, StStO, POP, POSt, SU2, U3, S3 e outros TAGs preferencialmente pertencentes aos grupos C56:0; C58:0; e PLP, compreender a seguinte composição:
- de 50 a 76%, preferencialmente 63,4% de StOSt e StStO;
- de 0,5 a 3%, preferencialmente 1,2% de POP;
- de 10 a 20%, preferencialmente 14% de POSt;
- de 5 a 20%, preferencialmente 13,5% de SU2/U3;
- de 0 a 10% preferencialmente 5,8% de S3; e
- de 1,8 a 2,4%, preferencialmente 2,1% de outros, preferencialmente TAGs pertencentes aos grupos C56:0; C58:0; e PLP; e
ainda inibir a transição polimórfica da forma V para a forma VI, aumentar a velocidade de cristalização, modificar a textura e prover resistência térmica ao produto.
4. Processo de obtenção de uma base lipidica caracterizado pelo fato de a base lipidica obtida ser conforme definida nas reivindicações 1 a 3 e compreender as seguintes etapas:
a) Adicionar o óleo de girassol alto oleico (HOSO) no óleo de canola totalmente hidrogenado (CATH) ;
b) Inserir o produto obtido na etapa (a) em um reator; c) Adicionar o catalisador;
d) Realizar procedimento de interesterificação química (CIE) ;
e) Realizar procedimento de fracionamento térmico a seco;
f) Meios para filtrar o produto cristalizado procedente da etapa (e) ;
g) Realizar procedimento de fracionamento térmico por solvente; e
h) Meios para filtrar o produto cristalizado procedente da etapa (g) .
5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de, na etapa (a) , misturar HOSO com CATH em uma proporção que varia de 35:65 a 65:35 (m/m), respectivamente, preferencialmente 45:55 (m/m), em qualquer ordem.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de, ainda na etapa (a) , o HOSO e o CATH serem previamente fundidos a uma temperatura que varia de 80 a 90 °C, preferencialmente 80 °C até completa homogeneização . O 2018/035589
35
7. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de, na etapa (b) , o reator ser submetido a um aquecimento que varia de 90 a 100°C, preferencialmente 100°C.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de, na etapa (c) , o catalisador ser um alquilato de metal alcalino ou um metal alcalino, preferencialmente metóxido de sódio, em uma concentração que varia de 0,1 a 1%, preferencialmente de 0,4% (m/m) em relação ao produto obtido na etapa (a) .
9. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de, na etapa (d) , o processo de reação de interesterificação química (CIE) ser mantido durante um período de tempo que varia de 10 a 60 min, preferencialmente 20 min sob agitação constante de 100 a 1000 rpm, preferencialmente 500 rpm.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 4 ou 9, caracterizado pelo fato de, ainda na etapa (d) , o produto ser neutralizado e lavado com água destilada a uma temperatura que varia de 50 a 100 °C, preferencialmente 80 °C, e submetido a vácuo a uma temperatura que varia de 50 a 100 °C, preferencialmente 100 °C-
11. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de, na etapa (e) , o produto obtido na etapa (d) ser fundido e inserido no reator previamente aquecido a uma temperatura que varia de 60 a 100 °C, preferencialmente 85 °C, e posteriormente homogeneizado a uma agitação que varia de 5 a 15 rpm, preferencialmente 10 rpm durante 10 a 60 min, preferencialmente 60 minutos.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 4 ou 11, caracterizado pelo fato de, ainda na etapa (e) , o produto ser resfriado a uma taxa que varia de 0,01 a 0,05 °C/min, preferencialmente 0,03 °C/min até alcançar a temperatura de cristalização (Tc) .
13. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato da Tc variar de 35 a 56 °C, preferencialmente 36° C.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de, na etapa (f), o produto cristalizado obtido na etapa (e) ser removido do reator e filtrado, sob a mesma Tc durante todo o processo de filtração .
15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de, ainda na etapa (f) , o produto da filtração ser a estearina como fase sólida e a oleina como fase liquida.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 4 ou 15, caracterizado pelo fato dos meios para filtrar da etapa (f) permitirem que as estearinas obtidas compreendam espessura padronizada .
17. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de, na etapa (g) , a cada fração obtida de oleina previamente fundida a uma temperatura que varia de 35 a 80 °C, preferencialmente 50 °C, adiciona-se acetona em uma proporção que varia de 1:2 a 1:8, preferencialmente 1:4 (m/v), respectivamente.
18. Processo, de acordo com a reivindicação 4 ou 17, caracterizado pelo fato de, ainda na etapa (g) , o produto obtido (oleina + acetona) ser vertido no reator pré-aquecido à 40 a 50 °C, preferencialmente 45 °C, homogeneizado sob uma agitação de 5 a 15' rpm, preferencialmente 10 rpm e mantida por 10 a 120 min, preferencialmente 30 minutos nestas condições .
19. Processo, de acordo com a reivindicação 4 ou 13, caracterizado pelo fato de, ainda na etapa (g) , o produto obtido ser resfriado a uma taxa de 0,1 a 0,5 °C/min, preferencialmente 0,2 °C/min até atingir a Tc que varia de 8 a 17 °C, preferencialmente 12 °C ou 13 °C.
20. Processo, de acordo com a reivindicação 4 ou 19, caracterizado pelo fato de, na etapa (h) , ser removido do reator e filtrado, sob a mesma Tc durante todo o processo de filtração .
21. Processo, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de, na etapa (h) , o produto obtido ser alternativamente lavado com acetona resfriada 2 °C abaixo da Tc da mistura.
22. Uso da base lipidica para estabilização do polimorfismo de lipídios, conforme definida nas reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de ser para aplicação em processos de semeaduras para melhorar as propriedades de temperagem do chocolate; para inibição da transição polimórfica da forma V para a forma VI; para aumentar a velocidade de cristalização; e para prover resistência térmica ao produto; em que é adicionada de 5 a 90% (m/m) à manteiga de cacau, preferencialmente para chocolates e produtos similares.
23. Uso, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de ser para estruturação de óleos vegetais poli-insaturados .
24. Composição, caracterizado por compreender a base lipídica conforme definida nas reivindicações 1 a 3 e manteiga de cacau, sendo aplicado de 5 a 90% da referida base, e que apresenta propriedades de inibir a transição polimórfica da forma V para a forma VI, aumentar a velocidade de cristalização, modificar a textura e prover resistência térmica ao produto.
25. Uso da composição, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de ser preferencialmente para alimentos, cosméticos e fármacos.
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