BR112020009000B1 - FOOD PRODUCT, COMPRISING HYDROLYZED STARCH AND ITS PRODUCTION METHOD - Google Patents
FOOD PRODUCT, COMPRISING HYDROLYZED STARCH AND ITS PRODUCTION METHOD Download PDFInfo
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Abstract
A presente invenção refere-se a um método para produzir um produto alimentício que compreende amido hidrolisado, bem como a produtos obteníveis pelo método. O método tem a vantagem de reduzir a quantidade de açúcar (isto é, de maltose) produzida por hidrólise em comparação com métodos convencionais de hidrólise do amido e apresenta a vantagem adicional de fornecer uma boa processabilidade para o produto alimentício.The present invention relates to a method for producing a food product comprising hydrolyzed starch, as well as products obtainable by the method. The method has the advantage of reducing the amount of sugar (i.e. maltose) produced by hydrolysis compared to conventional starch hydrolysis methods and has the additional advantage of providing good processability for the food product.
Description
[0001] A presente invenção se refere a um método para a prepa ração de um produto alimentício que compreende amido hidrolisado. Em particular, a presente invenção se refere a um método para a preparação de um produto alimentício que compreende amido hidrolisado com baixos teores de maltose em comparação aos processos de hidrólise convencionais. O método da presente invenção apresenta também o benefício de fornecer uma boa processabilidade para o produto alimentício.[0001] The present invention relates to a method for preparing a food product comprising hydrolyzed starch. In particular, the present invention relates to a method for preparing a food product comprising hydrolyzed starch with low levels of maltose compared to conventional hydrolysis processes. The method of the present invention also has the benefit of providing good processability for the food product.
[0002] Nos processos de fabricação atuais para a produção de produtos alimentícios contendo amido, enzimas amilolíticas são usadas para decompor o amido e diminuir a viscosidade do produto. Os produtos de alta viscosidade são difíceis de manusear na linha de produção, e, portanto, o amido é tratado com enzimas que resultam em viscosidade mais baixa. Entretanto, a degradação do amido também leva à produção de dissacarídeos, em particular, maltose, entre outros. Há uma preocupação crescente com os efeitos dos níveis de açúcar (mono e dissacarídeos) em produtos alimentícios, e, portanto, teores mais baixos de açúcares como maltose, são desejados. Os níveis de açúcar são uma preocupação particularmente importante na produção de produtos alimentícios para bebês e/ou crianças.[0002] In current manufacturing processes for producing starch-containing food products, amylolytic enzymes are used to break down starch and decrease the viscosity of the product. High viscosity products are difficult to handle on the production line, and therefore the starch is treated with enzymes that result in lower viscosity. However, starch degradation also leads to the production of disaccharides, in particular maltose, among others. There is growing concern about the effects of sugar levels (mono- and disaccharides) in food products, and therefore lower levels of sugars such as maltose are desired. Sugar levels are a particularly important concern in the production of food products for babies and/or children.
[0003] Sabe-se que a farinha de cereais contém também enzimas naturais que produzem maltose sob condições específicas. A gelatini- zação e a atividade dessa enzima parecem desempenhar um papel importante na extensão da produção de maltose (Effect of Gelatinization and Hydrolysis Conditions on the Selectivity of Starch Hydrolysis with alpha-Amylase from Bacillus licheniformis. T. Baks et al., J. Agric. Food Chem. 2008, 56, 488-495; Etude de la mesure de l’activité de la bêta et de l’alpha-amylase des farines de froment. R. Geoffroy, novembro-dezembro de 1954).[0003] It is known that cereal flour also contains natural enzymes that produce maltose under specific conditions. Gelatinization and the activity of this enzyme appear to play an important role in the extent of maltose production (Effect of Gelatinization and Hydrolysis Conditions on the Selectivity of Starch Hydrolysis with alpha-Amylase from Bacillus licheniformis. T. Baks et al., J. Agric. Food Chem. 2008, 56, 488-495; Etude de la mesure de l'activité de la bêta et de l'alpha-amylase des farines de froment.
[0004] Por conseguinte, um processo aprimorado para a hidrólise do amido seria vantajoso.[0004] Therefore, an improved process for starch hydrolysis would be advantageous.
[0005] Dessa forma, um objetivo da presente invenção se refere a fornecer um método para produzir um produto alimentício que compreende amido hidrolisado.[0005] Thus, an object of the present invention relates to providing a method for producing a food product comprising hydrolyzed starch.
[0006] Em particular, um objetivo da presente invenção é fornecer um método que solucione os problemas da técnica anterior mencionados acima relacionados aos níveis de açúcar em alimentos que compreendem amido hidrolisado. Mais especificamente, é um objetivo da presente invenção fornecer um método que forneça um produto alimentício que compreende amido hidrolisado com menores quantidades de maltose em comparação com os processos de hidrólise convencionais.[0006] In particular, an object of the present invention is to provide a method that solves the above-mentioned prior art problems related to sugar levels in foods comprising hydrolyzed starch. More specifically, it is an object of the present invention to provide a method that provides a food product comprising hydrolyzed starch with lower amounts of maltose compared to conventional hydrolysis processes.
[0007] É também um objetivo da presente invenção fornecer um método para preparar um produto alimentício que compreende amido hidrolisado com menores quantidades de maltose em comparação com os processos de hidrólise convencionais, e sendo que o método resulta ainda em uma boa processabilidade do produto alimentício durante sua preparação.[0007] It is also an object of the present invention to provide a method for preparing a food product comprising hydrolyzed starch with lower amounts of maltose compared to conventional hydrolysis processes, and the method further results in a good processability of the food product. during its preparation.
[0008] Desse modo, um aspecto da invenção se refere a um mé todo para a produção de um produto alimentício que compreende amido hidrolisado, sendo que o dito método compreende as etapas de: a) fornecer um material de partida que compreende tanto amido quanto ao menos uma enzima amilolítica, b) fornecer como ingredientes: água, opcionalmente, ao menos uma enzima amilolítica adicional e, opcionalmente, um ou mais outros ingredientes, c) misturar o material de partida da etapa a) e os ingredientes da etapa b), d) ajustar a temperatura da mistura da etapa c) para uma temperatura inferior a 55 °C, e e) simultaneamente à etapa d), submeter a dita mistura da etapa c) à misturação com alto cisalhamento, f) incubar a mistura da etapa e) de modo que o grau desejado de hidrólise seja obtido, obtendo-se, assim, um produto alimentício que compreende amido hidrolisado.[0008] Thus, one aspect of the invention relates to a method for producing a food product comprising hydrolyzed starch, said method comprising the steps of: a) providing a starting material comprising both starch and at least one amylolytic enzyme, b) provide as ingredients: water, optionally, at least one additional amylolytic enzyme and, optionally, one or more other ingredients, c) mix the starting material from step a) and the ingredients from step b) , d) adjusting the temperature of the mixture from step c) to a temperature below 55 °C, and e) simultaneously with step d), subjecting said mixture from step c) to high shear mixing, f) incubating the mixture from step e) so that the desired degree of hydrolysis is obtained, thus obtaining a food product comprising hydrolyzed starch.
[0009] Um aspecto adicional da invenção se refere a um produto alimentício obtenível ou obtido pelos métodos da invenção.[0009] A further aspect of the invention relates to a food product obtainable or obtained by the methods of the invention.
[00010] A Figura 1 é um diagrama de processo simplificado para a configuração da hidrólise em linha, que mostra um equipamento de acordo com o processo da invenção (misturador contínuo (“Ring Layer Mixer”, deste ponto em diante abreviado como RLM) ou um equipamento convencional (por exemplo, uma configuração da linha que compreende um tanque de hidrólise ZL) equipado com um injetor de vapor direto (“Direct Steam Injector”), deste ponto em diante abreviado como DSI).[00010] Figure 1 is a simplified process diagram for the configuration of in-line hydrolysis, which shows equipment in accordance with the process of the invention (continuous mixer (“Ring Layer Mixer”, from this point onwards abbreviated as RLM) or a conventional equipment (e.g., a line configuration comprising a ZL hydrolysis tank) equipped with a direct steam injector (“Direct Steam Injector”), hereafter abbreviated as DSI).
[00011] A Figura 2 é um gráfico que reporta os resultados obtidos com os experimentos descritos no Exemplo 6 (geração de maltose com misturador contínuo sob diferentes condições de temperatura).[00011] Figure 2 is a graph reporting the results obtained with the experiments described in Example 6 (maltose generation with continuous mixer under different temperature conditions).
[00012] A presente invenção será agora descrita com mais detalhes a seguir.[00012] The present invention will now be described in more detail below.
[00013] Antes da discussão em detalhes adicionais, os termos e as convenções da presente invenção serão primeiramente definidos.[00013] Before discussing in further detail, the terms and conventions of the present invention will first be defined.
[00014] O termo "graus C" ou "°C" se refere a °C.[00014] The term "degrees C" or "°C" refers to °C.
[00015] Faixas numéricas usadas no presente documento têm a intenção de incluir todos os números e subconjuntos de números contidos naquela faixa, quer eles sejam especificamente revelados ou não. Adicionalmente, estas faixas numéricas devem ser interpretadas como respaldando uma reivindicação direcionada a qualquer número ou subconjunto de números que está naquela faixa. Por exemplo, uma revelação de 1 a 10 deve ser interpretada como abrangendo uma faixa de 1 a 10 (incluindo 1 e 10), de 2 a 8, de 3 a 7, de 1 a 9, de 3,6 a 4,6, de 3,5 a 9,9, e assim por diante. Todas as referências a características ou limitações singulares da presente invenção incluirão a característica ou limitação plural correspondente, e vice-versa, a menos que especificado ou claramente sugerido de outro modo pelo contexto no qual a referência é feita.[00015] Numerical ranges used herein are intended to include all numbers and subsets of numbers contained in that range, whether they are specifically disclosed or not. Additionally, these numerical ranges should be interpreted as supporting a claim directed to any number or subset of numbers that is in that range. For example, a revelation of 1 to 10 should be interpreted as covering a range of 1 to 10 (including 1 and 10), 2 to 8, 3 to 7, 1 to 9, 3.6 to 4.6 , from 3.5 to 9.9, and so on. All references to singular features or limitations of the present invention will include the corresponding plural feature or limitation, and vice versa, unless otherwise specified or clearly suggested by the context in which the reference is made.
[00016] No contexto da presente invenção, a expressão "a uma temperatura na faixa de X a Y" deve ser interpretada como indicando qualquer temperatura que é compreendida entre as temperaturas X e Y, tais temperaturas X e Y podendo estar também incluídas na faixa, exceto quando especificamente indicado.[00016] In the context of the present invention, the expression "at a temperature in the range of X to Y" should be interpreted as indicating any temperature that is comprised between temperatures X and Y, such temperatures X and Y being also included in the range, except when specifically indicated.
[00017] O termo "e/ou" usado no contexto de "X e/ou Y" deve ser interpretado como "X" ou "Y" ou "X e Y".[00017] The term "and/or" used in the context of "X and/or Y" should be interpreted as "X" or "Y" or "X and Y".
[00018] Exceto onde definido de outro modo, todos os termos técnicos e científicos usados no presente documento têm o mesmo significado a eles comumente atribuídos pelos versados na técnica.[00018] Except where otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly attributed to them by those skilled in the art.
[00019] O termo "amido", como usado aqui, se refere às macromo- léculas de polissacarídeo usadas para armazenamento de energia pela maioria das plantas. Ele consiste em um grande número de unidades de glicose unidas por ligações glicosídicas. Os dois componentes de amido de alto peso molecular são amilose e amilopectina. O amido é encontrado, por exemplo, em cereais, tubérculos e legumes. Exemplos de tubérculos incluem batatas, batatas-doces, mandioca, inhames, etc. Exemplos de legumes incluem feijões (como carioca, vermelho, branco), ervilhas, lentilhas, grão-de-bico, amendoins, etc. Quando o termo "amido" é usado no contexto da presente invenção, ele pode indicar um amido de uma origem vegetal ou uma mistura de amidos de diferentes origens vegetais.[00019] The term "starch", as used here, refers to the polysaccharide macromolecules used for energy storage by most plants. It consists of a large number of glucose units linked by glycosidic bonds. The two high molecular weight starch components are amylose and amylopectin. Starch is found, for example, in cereals, tubers and legumes. Examples of tubers include potatoes, sweet potatoes, cassava, yams, etc. Examples of legumes include beans (such as pinto, red, white), peas, lentils, chickpeas, peanuts, etc. When the term "starch" is used in the context of the present invention, it may indicate a starch of a vegetable origin or a mixture of starches of different vegetable origins.
[00020] O termo "cereal", como usado na presente invenção, se refere a qualquer grama cultivada para os componentes comestíveis de seu grão. Exemplos de cereais são trigo, arroz, milho, cevada, centeio, aveia, trigo sarraceno, painço, quinoa, sorgo, etc.[00020] The term "cereal", as used in the present invention, refers to any grass cultivated for the edible components of its grain. Examples of cereals are wheat, rice, corn, barley, rye, oats, buckwheat, millet, quinoa, sorghum, etc.
[00021] O termo "produto alimentício", para uso na presente invenção, se refere a um produto final adequado para o consumo humano e/ou a uma preparação intermediária que se destina a fornecer um produto final após ser submetido a uma ou mais etapas de processamento adicionais, compreendendo um tratamento por calor. Exemplos não limitadores específicos de produtos alimentícios finais são biscoitos, wafers, cereais (matinais e para bebês), pão, produtos de padaria, pizza, bebida láctea de cereais, alimentos para bebês e similares. Exemplos não limitadores específicos de preparação que se destinam a fornecer um produto final após ele ser submetido a etapas adicionais de processamento são massas líquidas, massas de farinhas, pastas e similares.[00021] The term "food product" as used herein refers to a final product suitable for human consumption and/or to an intermediate preparation that is intended to provide a final product after being subjected to one or more additional processing steps comprising a heat treatment. Specific non-limiting examples of final food products are cookies, wafers, cereals (breakfast and baby), bread, bakery products, pizza, cereal milk drink, baby food and the like. Specific non-limiting examples of preparation that are intended to provide a final product after being subjected to additional processing steps are liquid doughs, flour doughs, pastes and the like.
[00022] Dentro do contexto da presente invenção, os produtos de "cereal infantil" identificam duas categorias principais: produto de cereal completo que precisa ser reconstituído em água, uma vez que ele já contém todos os nutrientes necessários que devem ser fornecidos com a refeição; e produtos de cereais padrão que se destinam a ser reconstituídos com leite, fórmula para bebês, fórmula de acompanhamento e/ou GUMS.[00022] Within the context of the present invention, "infant cereal" products identify two main categories: complete cereal product that needs to be reconstituted in water, since it already contains all the necessary nutrients that must be provided with the meal; and standard cereal products that are intended to be reconstituted with milk, baby formula, follow-on formula and/or GUMS.
[00023] No contexto da presente invenção, o termo "cereais para toda a família" identifica composições que contêm cereais a serem consumidos por crianças e adultos. Por exemplo, os cereais para toda a família são reconstituídos em leite (integral ou desnatado) e consumidos no formato de um mingau.[00023] In the context of the present invention, the term "cereals for the whole family" identifies compositions containing cereals to be consumed by children and adults. For example, cereals for the whole family are reconstituted in milk (whole or skimmed) and consumed in the form of porridge.
[00024] O termo "gelatinização", como usado na presente invenção, se refere ao processo de expansão e abertura dos grânulos de amido, sendo que as ligações intermoleculares das moléculas de amido em um grânulo de amido são rompidas, levando à ligação de água e à dissolução irreversível do grânulo de amido em água. A determinação da temperatura de gelatinização é bem conhecida pelo versado na técnica e pode ser realizada, por exemplo, por microscopia de estágio quente de Kofler (consulte adicionalmente Tabela 1 e as notas) ou, por exemplo, por calorimetria de varredura diferencial (CVD).[00024] The term "gelatinization", as used in the present invention, refers to the process of expansion and opening of starch granules, whereby the intermolecular bonds of starch molecules in a starch granule are broken, leading to the bonding of water and the irreversible dissolution of the starch granule in water. Determination of the gelatinization temperature is well known to those skilled in the art and can be carried out, for example, by Kofler hot stage microscopy (see additionally Table 1 and the notes) or, for example, by differential scanning calorimetry (CVD). .
[00025] A temperatura de gelatinização se refere à temperatura (ou faixa de temperatura) na qual um amido gelatiniza. Diferentes espécies de plantas produzem amidos que podem ter diferentes temperaturas de gelatinização, e estes são bem conhecidos na técnica. As faixas de temperatura de gelatinização para alguns amidos são dadas abaixo na Tabela 1 a título de exemplo. Tabela 1: Temperaturas de gelatinização típicas de alguns amidos * Determinado por microscopia de estágio quente de Kofler (início - ponto médio - final) (Tabela 8.1, "Starch: Chemistry and Technology", editado por James BeMiller e Roy Whistler, Food Science and Technology International Series, terceira edição, 2009).[00025] Gelatinization temperature refers to the temperature (or temperature range) at which a starch gelatinizes. Different plant species produce starches that can have different gelatinization temperatures, and these are well known in the art. Gelatinization temperature ranges for some starches are given below in Table 1 by way of example. Table 1: Typical gelatinization temperatures of some starches * Determined by Kofler hot stage microscopy (start - midpoint - end) (Table 8.1, "Starch: Chemistry and Technology", edited by James BeMiller and Roy Whistler, Food Science and Technology International Series, third edition, 2009).
[00026] O termo "enzimas amilolíticas", como usado na presente invenção, se refere a qualquer enzima capaz de converter amido em dextrinas e açúcar (mono ou dissacarídeos). Exemplos de enzimas amilolíticas incluem amilases e pululanase. Exemplos de amilases incluem alfa-amilases, beta-amilases, gama-amilases.[00026] The term "amylolytic enzymes", as used in the present invention, refers to any enzyme capable of converting starch into dextrins and sugar (mono- or disaccharides). Examples of amylolytic enzymes include amylases and pullulanase. Examples of amylases include alpha-amylases, beta-amylases, gamma-amylases.
[00027] Em processos convencionais para o preparo de alimentos contendo amido, a viscosidade do amido é um problema. A fim de evitar acúmulo de viscosidade, a hidrólise enzimática do amido é frequentemente realizada. Entretanto, tal hidrólise pode levar, entre outros, à produção de maltose, aumentando o teor de açúcar presente no produto do processo. A quantidade de açúcares presentes nos alimentos é o assunto de alguma preocupação e, portanto, é desejável limitar a quantidade de açúcares simples (mono e dissacarídeos) presentes em produtos alimentícios. A presente invenção tem por base o achado surpreendente de que a implementação do método da invenção produz um produto alimentício que compreende amido hidrolisado com quantidades menores de maltose, em comparação aos processos de hidrólise convencionais.[00027] In conventional processes for preparing starch-containing foods, starch viscosity is a problem. In order to avoid viscosity build-up, enzymatic hydrolysis of starch is often performed. However, such hydrolysis can lead, among others, to the production of maltose, increasing the sugar content present in the process product. The amount of sugars present in foods is the subject of some concern and therefore it is desirable to limit the amount of simple sugars (mono- and disaccharides) present in food products. The present invention is based on the surprising finding that implementation of the method of the invention produces a food product comprising hydrolyzed starch with smaller amounts of maltose, compared to conventional hydrolysis processes.
[00028] Acredita-se que a geração de maltose seja o resultado da ação de dois tipos de enzimas trabalhando de modo sinérgico: (1) β- amilases endógenas de farinha de trigo; que formam a maltose diretamente; (2) BAN adicionada (α-amilase); formando dextrinas (para que as β-amilases ajam sobre as mesmas) e maltose em menores quantidades.[00028] The generation of maltose is believed to be the result of the action of two types of enzymes working synergistically: (1) endogenous β-amylases from wheat flour; which form maltose directly; (2) added BAN (α-amylase); forming dextrins (so that β-amylases act on them) and maltose in smaller quantities.
[00029] Em estudos conduzidos pelos inventores, a geração de maltose provou ser dependente da temperatura. Sem se ater à teoria, acredita-se que cada temperatura leva a uma combinação diferente de níveis de atividade enzimática (uma vez que a enzima é sensível à temperatura), determinando, assim, um equilíbrio diferente entre as atividades (1) e (2) acima mencionadas e, consequentemente, diferentes extensões de geração de maltose.[00029] In studies conducted by the inventors, the generation of maltose proved to be temperature dependent. Without sticking to theory, it is believed that each temperature leads to a different combination of enzyme activity levels (since the enzyme is sensitive to temperature), thus determining a different balance between activities (1) and (2 ) mentioned above and, consequently, different extents of maltose generation.
[00030] Em estudos conduzidos pelos inventores constatou-se sur-preendentemente que a geração de maltose provou ser dependente das condições de misturação implementadas para a etapa e). Em particular, isso resultou que, sob condições de misturação de alto cisa- lhamento, a formação de maltose pode ser adicionalmente reduzida a uma temperatura inferior a 55 °C. Sem se ater à teoria, acredita-se que, sob alto cisalhamento, a misturação acaba sendo mais eficiente e a distribuição de temperatura associada dentro do equipamento acaba sendo mais homogênea (distribuição de curva de temperatura mais estreita). Os níveis mais baixos de maltose obtidos com um misturador de alto cisalhamento (em particular, com um misturador contínuo) a uma temperatura abaixo de 55 °C podem, dessa forma, ser explicados pela distribuição de temperatura mais estreita no interior do equipamento e a resultante fração mais estreita de pasta fluida exposta à temperatura de 65°C, onde a maltose parece ser preferencialmente formada (conforme mostrado pelos resultados do Exemplo 4).[00030] In studies conducted by the inventors it was surprisingly found that the generation of maltose proved to be dependent on the mixing conditions implemented for step e). In particular, it resulted that, under high shear mixing conditions, the formation of maltose can be further reduced at a temperature below 55 °C. Without sticking to theory, it is believed that, under high shear, mixing ends up being more efficient and the associated temperature distribution within the equipment ends up being more homogeneous (narrower temperature curve distribution). The lower maltose levels obtained with a high shear mixer (in particular, with a continuous mixer) at a temperature below 55 °C can therefore be explained by the narrower temperature distribution within the equipment and the resulting narrower fraction of slurry exposed to the temperature of 65°C, where maltose appears to be preferentially formed (as shown by the results of Example 4).
[00031] Em particular, os inventores constataram surpreendentemente que com o método da presente invenção, que funciona abaixo de 55°C sob misturação de alto cisalhamento, pouco maltose é formada. Sem se ater à teoria, acredita-se que esse efeito é devido à baixa atividade de alfa-amilase exógena nessa faixa de temperatura e, portanto, um nível reduzido de substratos para β-amilases, apesar de a β- amilase estar muito ativa.[00031] In particular, the inventors have surprisingly found that with the method of the present invention, which operates below 55°C under high shear mixing, little maltose is formed. Without sticking to theory, it is believed that this effect is due to the low activity of exogenous alpha-amylase in this temperature range and, therefore, a reduced level of substrates for β-amylases, despite the β-amylase being very active.
[00032] Os inventores também constataram surpreendentemente que com o método da presente invenção pode-se obter uma boa pro- cessabilidade da pasta aquosa que é submetida ao processo de seca- gem por cilindro. Conforme mostrado no Exemplo 7 da presente invenção, o comportamento do reservatório obtido de acordo com o método da presente invenção foi surpreendentemente borbulhante.[00032] The inventors also surprisingly discovered that with the method of the present invention it is possible to obtain good processability of the water paste that is subjected to the cylinder drying process. As shown in Example 7 of the present invention, the behavior of the reservoir obtained according to the method of the present invention was surprisingly bubbly.
[00033] O reservatório "borbulhante" em um secador de cilindro de cilindro duplo é uma condição de processamento essencial para uma boa formação de filme na subsequente secagem por cilindro. O borbu- lhamento no reservatório permite misturar a pasta aquosa dentro do reservatório e evita que a superfície seque. Se o reservatório não borbulhar, então o aumento do teor de água na pasta aquosa é normalmente necessário para evitar a secagem da superfície e problemas com a secagem por cilindro com uma consequente queda de sólidos totais. Uma diminuição da quantidade de sólidos totais não é desejável pois ela causaria diminuição da quantidade de saída.[00033] The "bubbling" reservoir in a double-cylinder drum dryer is an essential processing condition for good film formation in subsequent cylinder drying. Bubbling in the tank allows the water paste to mix inside the tank and prevents the surface from drying out. If the reservoir does not bubble, then increasing the water content in the slurry is normally necessary to avoid surface drying and problems with cylinder drying with a consequent drop in total solids. A decrease in the amount of total solids is not desirable as it would cause a decrease in the output amount.
[00034] O método da invenção, desta forma, se refere, em uma modalidade, a um método para produzir um produto alimentício que compreende amido hidrolisado, sendo que o dito método compreende as etapas de: a) fornecer um material de partida que compreende tanto amido quanto ao menos uma enzima amilolítica, b) fornecer como ingredientes: água, opcionalmente, ao menos uma enzima amilolítica adicional e, opcionalmente, um ou mais outros ingredientes, c) misturar o material de partida da etapa a) e os ingredientes da etapa b), d) ajustar a temperatura da mistura da etapa c) para uma temperatura inferior a 55 °C, e e) simultaneamente à etapa d), submeter a dita mistura da etapa c) à misturação com alto cisalhamento, f) incubar a mistura da etapa e) de modo que o grau desejado de hidrólise seja obtido, obtendo-se, assim, um produto alimentí- cio com amido hidrolisado.[00034] The method of the invention, therefore, refers, in one embodiment, to a method for producing a food product comprising hydrolyzed starch, said method comprising the steps of: a) providing a starting material comprising both starch and at least one amylolytic enzyme, b) provide as ingredients: water, optionally, at least one additional amylolytic enzyme and, optionally, one or more other ingredients, c) mix the starting material of step a) and the ingredients of step b), d) adjusting the temperature of the mixture from step c) to a temperature lower than 55 °C, and e) simultaneously with step d), subjecting said mixture from step c) to high shear mixing, f) incubating the mixing from step e) so that the desired degree of hydrolysis is obtained, thus obtaining a food product with hydrolyzed starch.
[00035] O método da invenção envolve fornecer um material de partida que compreende tanto amido quanto ao menos uma enzima ami- lolítica.[00035] The method of the invention involves providing a starting material comprising both starch and at least one amylolytic enzyme.
[00036] Algumas modalidades se referem aos métodos de acordo com a invenção nos quais o material de partida é uma preparação vegetal, como uma preparação daquela parte da planta que contém a maior parte dos grânulos de armazenamento de amido da planta. Em algumas modalidades, estas preparações podem incluir também outras partes da planta, como caules, folhas, etc. Estas preparações vegetais, compreendem também tipicamente ao menos uma enzima ami- lolítica.[00036] Some embodiments refer to methods according to the invention in which the starting material is a vegetable preparation, such as a preparation of that part of the plant that contains the majority of the plant's starch storage granules. In some embodiments, these preparations may also include other parts of the plant, such as stems, leaves, etc. These vegetable preparations also typically comprise at least one amylolytic enzyme.
[00037] Em modalidades específicas, o material de partida é uma preparação vegetal seca, como uma farinha. Dessa forma, o material de partida pode ser selecionado a partir de uma farinha de um ou mais grãos, como uma farinha selecionada a partir de farinha de trigo, farinha de arroz, farinha de milho, farinha de cevada, farinha de centeio, farinha de aveia, farinha de trigo sarraceno, farinha de painço, farinha de quinoa, farinha de sorgo; uma farinha produzida a partir de um ou mais tubérculos, como batata, mandioca; uma farinha produzida a partir de legumes como farinha de ervilha; ou combinações dos mesmos.[00037] In specific embodiments, the starting material is a dry vegetable preparation, such as flour. In this way, the starting material may be selected from a flour of one or more grains, such as a flour selected from wheat flour, rice flour, corn flour, barley flour, rye flour, oatmeal, buckwheat flour, millet flour, quinoa flour, sorghum flour; a flour produced from one or more tubers, such as potato, cassava; a flour produced from legumes such as pea flour; or combinations thereof.
[00038] Em uma modalidade, o material de partida compreende pelo menos uma porção de farinha de trigo.[00038] In one embodiment, the starting material comprises at least a portion of wheat flour.
[00039] O termo "seco", como usado na presente invenção, significa que compreende água na faixa de 0,01 a 20% p/p, como de 0,01 a 16% p/p, de 0,01 a 15% p/p, de 0,01 a 12% p/p, de 0,01 a 8% p/p, de 0,01 a 5% p/p, de 0,01 a 3% p/p, como de 0,01 a 0,5% p/p, ou, por exemplo, sendo essencialmente isento de água. Por exemplo, a farinha de trigo pode conter até 15% (p/p) de umidade, como de 12 a 15% p/p, de 12 a 14% p/p ou de 12 a 13% p/p, e é considerada uma preparação vegetal seca.[00039] The term "dry", as used in the present invention, means that it comprises water in the range of 0.01 to 20% w/w, such as 0.01 to 16% w/w, 0.01 to 15 % w/w, from 0.01 to 12% w/w, from 0.01 to 8% w/w, from 0.01 to 5% w/w, from 0.01 to 3% w/w, such as from 0.01 to 0.5% w/w, or, for example, being essentially free of water. For example, wheat flour can contain up to 15% (w/w) moisture, such as 12 to 15% w/w, 12 to 14% w/w, or 12 to 13% w/w, and is considered a dry vegetable preparation.
[00040] O termo "farinha", como usado na presente invenção, se refere ao produto da moagem. O tamanho de partícula ou a distribuição de tamanho de partícula da farinha não são considerados de importância crítica para o método. As preparações vegetais sob a forma de farinhas que são adequadas ao material de partida para a produção de amido hidrolisado são conhecidas na técnica, e a seleção delas também está no âmbito da prática do versado na técnica.[00040] The term "flour", as used in the present invention, refers to the milling product. The particle size or particle size distribution of the flour is not considered to be of critical importance to the method. Vegetable preparations in the form of flours that are suitable as the starting material for the production of hydrolyzed starch are known in the art, and their selection is also within the scope of practice of one skilled in the art.
[00041] O material de partida para o método da invenção compreende tanto amido quanto ao menos uma enzima amilolítica. A ao menos uma enzima amilolítica presente no material de partida pode ser uma enzima amilolítica endógena. Em outras palavras, o material de partida pode compreender enzimas amilolíticas que não foram adicionadas por intervenção humana, mas, ao invés disso, foram coextraí- das juntamente com o amido (grânulos) a partir do material de origem vegetal, isto é, enzimas amilolíticas endógenas. Exemplos de enzimas amilolíticas endógenas incluem alfa-amilases, e beta-amilases e ga- ma-amilases. Em uma modalidade, as enzimas amilolíticas endógenas são beta-amilases.[00041] The starting material for the method of the invention comprises both starch and at least one amylolytic enzyme. The at least one amylolytic enzyme present in the starting material may be an endogenous amylolytic enzyme. In other words, the starting material may comprise amylolytic enzymes that were not added by human intervention, but, instead, were co-extracted together with the starch (granules) from the material of plant origin, i.e., amylolytic enzymes. endogenous. Examples of endogenous amylolytic enzymes include alpha-amylases, and beta-amylases and gamma-amylases. In one embodiment, the endogenous amylolytic enzymes are beta-amylases.
[00042] Em uma modalidade, a invenção se refere a um método de acordo com a invenção no qual, na etapa d), a temperatura da mistura da etapa c) é ajustada para uma temperatura inferior a 55 °C. Tal ajuste de temperatura é simultâneo à submissão da mistura da etapa c) à misturação com alto cisalhamento, conforme descrito na etapa e).[00042] In one embodiment, the invention relates to a method according to the invention in which, in step d), the temperature of the mixture of step c) is adjusted to a temperature below 55 °C. Such temperature adjustment is simultaneous with subjecting the mixture of step c) to high shear mixing, as described in step e).
[00043] As enzimas amilolíticas endógenas digerem as moléculas de amido e geram maltose. Em uma modalidade, uma vantagem do método de acordo com a invenção é que, a uma temperatura inferior a 55 °C, a atividade das enzimas amilolíticas adicionadas diminui muito rapidamente evitando, assim, a produção de dextrinas e reduzindo, assim, a quantidade de maltose no produto alimentício final.[00043] Endogenous amylolytic enzymes digest starch molecules and generate maltose. In one embodiment, an advantage of the method according to the invention is that, at a temperature below 55 °C, the activity of the added amylolytic enzymes decreases very quickly, thus avoiding the production of dextrins and thus reducing the amount of maltose in the final food product.
[00044] O método da invenção compreende fornecer água e misturar com o material de partida. A hidrólise enzimática do amido exige a presença de água. Se o material de partida for fornecido sob a forma seca, como, por exemplo, uma preparação vegetal seca, como, por exemplo, uma farinha vegetal, a água pode ser fornecida por um ou mais dentre injeção de vapor d'água, adição de água, fornecimento de um ingrediente adicional aquoso, fornecimento de uma solução aquosa de ao menos uma enzima amilolítica adicional ou combinações dos mesmos.[00044] The method of the invention comprises supplying water and mixing with the starting material. The enzymatic hydrolysis of starch requires the presence of water. If the starting material is supplied in dry form, such as a dry vegetable preparation, such as vegetable flour, the water may be supplied by one or more of water vapor injection, addition of water, providing an additional aqueous ingredient, providing an aqueous solution of at least one additional amylolytic enzyme or combinations thereof.
[00045] Se o material de partida não estiver sob a forma seca, mas compreender mais de 20%, em peso, de água, ou, por exemplo, mais de 15%, em peso, de água, a água pode ser considerada ao menos parcialmente sendo fornecida pelo material de partida. Em algumas modalidades, água adicional pode também ser fornecida, por exemplo, por um ou mais dentre injeção de vapor d'água, adição de água, fornecimento de um ingrediente aquoso adicional, fornecimento de uma solução aquosa de ao menos uma enzima amilolítica adicional ou combinações dos mesmos.[00045] If the starting material is not in dry form, but comprises more than 20% by weight of water, or, for example, more than 15% by weight of water, water may be considered at the same time. least partially being provided by the starting material. In some embodiments, additional water may also be provided, for example, by one or more of water vapor injection, addition of water, provision of an additional aqueous ingredient, provision of an aqueous solution of at least one additional amylolytic enzyme, or combinations thereof.
[00046] Em modalidades específicas, o fornecimento de água compreende fornecer água sob a forma de vapor d'água. Em modalidades específicas, água sob a forma de vapor d'água é fornecida por meio de injeção de vapor d'água, como injeção direta de vapor d'água. Em outras modalidades, água sob a forma de vapor d'água é fornecida por meio de infusão de vapor d'água (em que os ingredientes são pulverizados em uma atmosfera de vapor d'água). A injeção direta de vapor d'água tem a vantagem de aquecer rapidamente a mistura de material de partida, opcionalmente, a água fornecida a partir de outras fontes mencionadas acima, a ao menos uma enzima amilolítica adicional e quaisquer outros ingredientes opcionais, ao mesmo tempo em que a água é adicionada.[00046] In specific embodiments, supplying water comprises supplying water in the form of water vapor. In specific embodiments, water in the form of water vapor is provided through water vapor injection, such as direct water vapor injection. In other embodiments, water in the form of water vapor is provided through water vapor infusion (in which the ingredients are sprayed in a water vapor atmosphere). Direct injection of water vapor has the advantage of rapidly heating the mixture of starting material, optionally water supplied from other sources mentioned above, at least one additional amylolytic enzyme and any other optional ingredients, at the same time. where water is added.
[00047] A injeção direta de vapor d'água pode ser alcançada por qualquer meio adequado, e a seleção de tal meio está no âmbito da prática do versado na técnica.[00047] Direct injection of water vapor can be achieved by any suitable means, and the selection of such means is within the scope of practice of one skilled in the art.
[00048] Em uma modalidade, quando o fornecimento de água é ao menos parcialmente sob a forma de vapor d'água, tal fornecimento de vapor d'água pode ocorrer simultaneamente às etapas d) e e).[00048] In one embodiment, when the supply of water is at least partially in the form of water vapor, such supply of water vapor may occur simultaneously with steps d) and e).
[00049] Algumas modalidades se referem ao método de acordo com a invenção, em que a dita mistura (etapa c) tem um teor total de sólidos na faixa de 20 a 60% p/p, como de 30 a 60% p/p, como de 35 a 60% p/p, como de 40 a 60% p/p, como de 45 a 60% p/p, como de 50 a 60% p/p, como de 55 a 60% p/p; ou, por exemplo, de 20 a 55% p/p, de 20 a 50% p/p, de 20 a 40% p/p; ou, por exemplo, de 30 a 50% p/p ou de 30 a 40% p/p.[00049] Some embodiments refer to the method according to the invention, in which said mixture (step c) has a total solids content in the range of 20 to 60% w/w, such as 30 to 60% w/w , such as 35 to 60% w/w, such as 40 to 60% w/w, such as 45 to 60% w/w, such as 50 to 60% w/w, such as 55 to 60% w/w ; or, for example, from 20 to 55% w/w, from 20 to 50% w/w, from 20 to 40% w/w; or, for example, 30 to 50% w/w or 30 to 40% w/w.
[00050] O método da invenção compreende uma etapa em que opcionalmente ao menos uma enzima amilolítica adicional é adicionada ao material de partida e misturada junto com o material de partida. Desta forma, na etapa b), uma enzima amilolítica pode ser fornecida, em adição à enzima amilolítica fornecida na etapa a), e todos os ingredientes são misturados na etapa c).[00050] The method of the invention comprises a step in which optionally at least one additional amylolytic enzyme is added to the starting material and mixed together with the starting material. Thus, in step b), an amylolytic enzyme can be provided, in addition to the amylolytic enzyme provided in step a), and all the ingredients are mixed in step c).
[00051] Em algumas modalidades, a ao menos uma enzima amilolí- tica adicional é fornecida em adição a uma enzima amilolítica endógena fornecida na etapa a).[00051] In some embodiments, at least one additional amylolytic enzyme is provided in addition to an endogenous amylolytic enzyme provided in step a).
[00052] A ao menos uma enzima amilolítica adicional pode ser qualquer enzima amilolítica adequada, por exemplo, uma amilase (como alfa-amilase e/ou beta-amilase) e/ou pulalanase. Em modalidades específicas, a ao menos uma enzima amilolítica adicional é uma ou mais dentre uma alfa-amilase e uma beta-amilase. Em modalidades específicas, a pelo menos uma enzima amilolítica adicional é uma alfa- amilase. Em algumas modalidades, a invenção se refere a um método de acordo com a invenção em que a dita pelo menos uma enzima ami- lolítica adicional compreende ou consiste em amilase, por exemplo, alfa-amilase não endógena ao material de partida fornecido.[00052] The at least one additional amylolytic enzyme can be any suitable amylolytic enzyme, for example, an amylase (such as alpha-amylase and/or beta-amylase) and/or pullanase. In specific embodiments, the at least one additional amylolytic enzyme is one or more of an alpha-amylase and a beta-amylase. In specific embodiments, the at least one additional amylolytic enzyme is an alpha-amylase. In some embodiments, the invention relates to a method according to the invention wherein said at least one additional amylolytic enzyme comprises or consists of amylase, e.g., alpha-amylase not endogenous to the starting material provided.
[00053] Conforme mencionado acima, a ao menos uma enzima amilolítica adicional pode ser fornecida como uma solução aquosa.[00053] As mentioned above, the at least one additional amylolytic enzyme can be provided as an aqueous solution.
[00054] As enzimas amilolíticas estão disponíveis comercialmente junto a vários distribuidores, por exemplo, junto à DuPont, Novozymes, DSM, BioCatalysts.[00054] Amylolytic enzymes are commercially available from various distributors, for example, from DuPont, Novozymes, DSM, BioCatalysts.
[00055] Em algumas modalidades da invenção, um ou mais outros ingredientes estão incluídos. O um ou mais ingredientes adicionais podem ser qualquer ingrediente adequado para um alimento. Em modalidades específicas, o um ou mais outros ingredientes adicionados na etapa b) não são afetados negativamente pela temperatura e pela mis- turação com alto cisalhamento das etapas d) e e). Exemplos de um ou mais outros ingredientes podem ser gorduras como óleos, fontes de proteína ou aminoácidos, fontes de carboidratos, como açúcares e/ou prebióticos, minerais, vitaminas e similares.[00055] In some embodiments of the invention, one or more other ingredients are included. The one or more additional ingredients may be any ingredient suitable for a food. In specific embodiments, the one or more other ingredients added in step b) are not negatively affected by temperature and high shear mixing of steps d) and e). Examples of one or more other ingredients may be fats such as oils, sources of protein or amino acids, sources of carbohydrates such as sugars and/or prebiotics, minerals, vitamins and the like.
[00056] Em uma modalidade, nenhum outro ingrediente é fornecido na etapa b). O produto obtido por este método seria um produto alimentício intermediário, não acabado, mencionado neste documento como um ingrediente de carboidrato hidrolisado (HCI). Consulte adicionalmente abaixo "Produto obtenível pelo método".[00056] In one embodiment, no other ingredients are provided in step b). The product obtained by this method would be an intermediate, non-finished food product, referred to herein as a hydrolyzed carbohydrate ingredient (HCI). See additionally below "Product obtainable by method".
[00057] Em algumas modalidades do método, o produto alimentício obtido por um método da invenção é, por si só, um produto alimentício final. Em tais modalidades, ao menos outro ingrediente é fornecido na etapa b), como um ou mais ingredientes como, por exemplo, gorduras, como óleos, fontes de proteínas ou aminoácidos, fontes de carboidratos, como açúcares naturais ou refinados e/ou prebióticos, minerais, ingredientes de frutas, ingredientes à base de leite e vitaminas. Em uma modalidade, as gorduras como óleos são fornecidas na etapa b).[00057] In some embodiments of the method, the food product obtained by a method of the invention is, in itself, a final food product. In such embodiments, at least one other ingredient is provided in step b), such as one or more ingredients such as, for example, fats, such as oils, sources of proteins or amino acids, sources of carbohydrates, such as natural or refined sugars, and/or prebiotics, minerals, fruit ingredients, milk-based ingredients and vitamins. In one embodiment, fats such as oils are provided in step b).
[00058] O método da invenção compreende a etapa de misturar o material de partida da etapa a) e os ingredientes da etapa b).[00058] The method of the invention comprises the step of mixing the starting material from step a) and the ingredients from step b).
[00059] Não se acredita que essa mistura seja de importância crítica e, dessa forma, ela pode ser feita de qualquer maneira adequada. A seleção de um método de misturação está dentro do âmbito da prática de um versado na técnica.[00059] This mixing is not believed to be of critical importance and, therefore, it can be done in any suitable manner. The selection of a mixing method is within the scope of practice of one skilled in the art.
[00060] Em algumas modalidades do método de acordo com a invenção, a etapa c) de misturar o material de partida da etapa a) com os ingredientes da etapa b) é executada antes da etapa d). Isto significa que o material de partida e os ingredientes são misturados antes do ajuste da temperatura que ocorre na etapa d). Isso é chamado de "pré- mistura".[00060] In some embodiments of the method according to the invention, step c) of mixing the starting material from step a) with the ingredients from step b) is performed before step d). This means that the starting material and the ingredients are mixed before the temperature adjustment that occurs in step d). This is called "pre-mixing".
[00061] Entretanto, a pré-mistura de ingredientes não é necessária: os ingredientes secos e a água podem ser fornecidos diretamente dentro do misturador de alto cisalhamento, como um misturador contínuo (“ring layer mixer”).[00061] However, pre-mixing of ingredients is not necessary: dry ingredients and water can be supplied directly into the high shear mixer, as a continuous mixer (“ring layer mixer”).
[00062] Em outras modalidades específicas, a etapa c) da mistura ocorre simultaneamente com a etapa d). Por exemplo, o material de partida da etapa a) e os ingredientes da etapa b) podem ser fornecidos a um recipiente, no qual o aquecimento é executado e no qual, ao mesmo tempo, a misturação ocorre. Em uma modalidade, as etapas c), d) e e) são executadas em um misturador contínuo (“ring layer mixer”), simultaneamente.[00062] In other specific embodiments, step c) of mixing occurs simultaneously with step d). For example, the starting material from step a) and the ingredients from step b) can be supplied to a container, in which heating is carried out and in which, at the same time, mixing takes place. In one embodiment, steps c), d) and e) are performed in a continuous mixer (“ring layer mixer”) simultaneously.
[00063] O método da invenção compreende uma etapa d) em que a temperatura da mistura obtida na etapa c) é ajustada para uma temperatura abaixo de 55 °C, por exemplo a uma temperatura igual ou inferior a 50 °C, por exemplo a uma temperatura na faixa de 20 a 50 °C, de 30 a 50 °C, por exemplo a uma temperatura na faixa de 35 a 45 °C. A temperatura é ajustada simultaneamente com a misturação com alto cisalhamento da mistura.[00063] The method of the invention comprises a step d) in which the temperature of the mixture obtained in step c) is adjusted to a temperature below 55 °C, for example to a temperature equal to or below 50 °C, for example to a temperature in the range of 20 to 50 °C, from 30 to 50 °C, for example at a temperature in the range of 35 to 45 °C. The temperature is adjusted simultaneously with high shear mixing of the mixture.
[00064] Em algumas modalidades, a extensão do grau de gelatini- zação do amido fica abaixo de 30% p/p, por exemplo, abaixo de 20% p/p, por exemplo, abaixo de 15% p/p.[00064] In some embodiments, the extent of the degree of starch gelatinization is below 30% w/w, for example, below 20% w/w, for example, below 15% w/w.
[00065] Em modalidades específicas, a etapa d) (ajuste da temperatura da mistura da etapa c) para uma temperatura abaixo de 55 °C, por exemplo, a uma temperatura igual ou inferior a 50 °C, por exemplo, a uma temperatura igual ou inferior a 50 °C, por exemplo, a uma temperatura na faixa de 20 a 50 °C, de 30 a 50 °C, por exemplo, a uma temperatura na faixa de 35 a 45 °C é conseguida por injeção direta de vapor d'água.[00065] In specific embodiments, step d) (adjusting the temperature of the mixture from step c) to a temperature below 55 °C, for example, at a temperature equal to or below 50 °C, for example, at a temperature equal to or less than 50 °C, for example, at a temperature in the range of 20 to 50 °C, from 30 to 50 °C, for example, at a temperature in the range of 35 to 45 °C is achieved by direct injection of water vapor.
[00066] O método da invenção compreende uma etapa de submeter a mistura da etapa c) à misturação com alto cisalhamento, por exemplo, com o uso de um misturador de alto cisalhamento.[00066] The method of the invention comprises a step of subjecting the mixture from step c) to high shear mixing, for example, with the use of a high shear mixer.
[00067] A misturação com alto cisalhamento pode acontecer durante um período de tempo de 0,5 segundo a 10 minutos, como de 1 segundo a 10 minutos, como de 1 segundo a 5 minutos, como de 1 segundo a 3 minutos, como 1 segundo a 120 segundos, como 1 segundo a 90 segundos, como 1 segundo a 60 segundos.[00067] High shear mixing can occur over a period of time from 0.5 second to 10 minutes, such as from 1 second to 10 minutes, such as from 1 second to 5 minutes, such as from 1 second to 3 minutes, such as 1 second to 120 seconds, such as 1 second to 90 seconds, such as 1 second to 60 seconds.
[00068] A misturação com alto cisalhamento pode ser tal que a mistura é homogeneizada dentro de um período de tempo de 1 segundo a 10 minutos, como de 1 segundo a 5 minutos, como 1 segundo a 3 minutos, como de 1 segundo a 120 segundos, como 1 segundo a 90 segundos, como 1 segundo a 60 segundos.[00068] High shear mixing may be such that the mixture is homogenized within a time period of 1 second to 10 minutes, such as 1 second to 5 minutes, such as 1 second to 3 minutes, such as 1 second to 120 seconds, such as 1 second to 90 seconds, such as 1 second to 60 seconds.
[00069] Em modalidades específicas, a misturação com alto cisa- lhamento é tal que a mistura é homogeneizada dentro de um período de tempo de 1 segundo a 50 segundos, como 1 segundo a 40 segundos, 1 segundo a 30 segundos.[00069] In specific embodiments, high shear mixing is such that the mixture is homogenized within a time period of 1 second to 50 seconds, such as 1 second to 40 seconds, 1 second to 30 seconds.
[00070] Nesse contexto, o termo "homogeneizado" significa que os grânulos de amido são dilatados e dispersados, de preferência, uniformemente no meio.[00070] In this context, the term "homogenized" means that the starch granules are swollen and dispersed, preferably evenly in the medium.
[00071] A dita misturação de alto cisalhamento é executada simultaneamente com o ajuste da temperatura discutida acima. Conforme discutido, acredita-se que o ajuste simultâneo da temperatura e a mis- turação de alto cisalhamento trabalhem em conjunto para resultar na hidrólise do amido, ao mesmo tempo em que se minimiza a produção de mono e dissacarídeos, especialmente maltose.[00071] Said high shear mixing is performed simultaneously with the temperature adjustment discussed above. As discussed, simultaneous temperature adjustment and high shear mixing are believed to work together to result in starch hydrolysis while minimizing the production of mono- and disaccharides, especially maltose.
[00072] As forças de cisalhamento são forças desalinhadas que empurram uma parte do corpo em uma direção, e outra parte do corpo na direção oposta.[00072] Shear forces are misaligned forces that push one part of the body in one direction, and another part of the body in the opposite direction.
[00073] Em algumas modalidades, a invenção se refere aos métodos da invenção em que a dita misturação com alto cisalhamento na etapa e) pode ser obtida mediante o uso de um misturador de alto ci- salhamento. Os misturadores de alto cisalhamento dispersam um ingrediente ou uma mistura de ingredientes em uma fase contínua principal, por exemplo, uma fase sólida, semilíquida ou líquida. Tipicamente, um rotor móvel, ou uma hélice, é usado juntamente com um componente estacionário conhecido como estator para criar o alto cisa- lhamento. Dessa forma, um misturador de alto cisalhamento pode ser definido como um misturador que compreende um rotor e ao menos um estator. Exemplos de misturadores de alto cisalhamento são bem conhecidos na técnica e incluem, por exemplo, misturadores contínuos (“ring layer mixers”).[00073] In some embodiments, the invention refers to methods of the invention in which said high shear mixing in step e) can be obtained through the use of a high shear mixer. High shear mixers disperse an ingredient or mixture of ingredients into a main continuous phase, for example a solid, semi-liquid or liquid phase. Typically, a moving rotor, or propeller, is used together with a stationary component known as a stator to create the high shear. Therefore, a high shear mixer can be defined as a mixer that comprises a rotor and at least one stator. Examples of high shear mixers are well known in the art and include, for example, ring layer mixers.
[00074] Exemplos não limitadores de misturadores de alto cisalha- mento de acordo com a presente invenção são: misturador contínuo (“ring layer mixers”), homogeneizador, misturador de pás, misturador de pinos, peletizador, granulador e bomba de alto cisalhamento.[00074] Non-limiting examples of high shear mixers according to the present invention are: continuous mixer (“ring layer mixers”), homogenizer, paddle mixer, pin mixer, pelletizer, granulator and high shear pump.
[00075] Em uma modalidade da presente invenção, a misturação com alto cisalhamento na etapa e) não é uma extrusora. Em uma modalidade, o misturador de alto cisalhamento de acordo com a presente invenção não é uma extrusora.[00075] In one embodiment of the present invention, the high shear mixing in step e) is not an extruder. In one embodiment, the high shear mixer according to the present invention is not an extruder.
[00076] O termo "misturação com alto cisalhamento", como usado na presente invenção pode ser definido como a misturação que atinge o cisalhamento que pode ser alcançado pelo uso de um misturador contínuo (“ring layer mixer”), por exemplo, sob as condições descritas nos exemplos.[00076] The term "high shear mixing" as used in the present invention can be defined as mixing that achieves the shear that can be achieved by the use of a continuous mixer ("ring layer mixer"), for example, under the conditions described in the examples.
[00077] Pode-se usar qualquer aparelho que possa alcançar uma misturação de alto cisalhamento e possibilitar o ajuste simultâneo da temperatura.[00077] Any device that can achieve high shear mixing and allow simultaneous temperature adjustment can be used.
[00078] Modalidades particulares da invenção se referem a métodos de acordo com a invenção em que a misturação com alto cisalha- mento da etapa e) é obtida mediante o uso de um misturador de alto cisalhamento, em particular, um misturador contínuo (“ring layer mixer”).[00078] Particular embodiments of the invention refer to methods according to the invention in which the high shear mixing of step e) is obtained through the use of a high shear mixer, in particular, a continuous mixer ("ring layer mixer”).
[00079] Um misturador contínuo fornece altas velocidades periféricas. A força centrífuga resultante leva o produto para fora em uma camada de anel na parede lateral do recipiente. A diferença de alta velocidade entre o agitador giratório e o tambor de misturação, combinada com o uso de diferentes elementos misturadores, assegura uma misturação com alto cisalhamento.[00079] A continuous mixer provides high peripheral speeds. The resulting centrifugal force drives the product out into a ring layer on the side wall of the container. The high speed difference between the rotating agitator and the mixing drum, combined with the use of different mixing elements, ensures high shear mixing.
[00080] A injeção direta de vapor d'água é simples de implementar quando se usa um misturador contínuo (“ring layer mixer”), o que é uma vantagem adicional do uso deste misturador. Isto se deve ao fato de que a injeção pode ser executada à pressão atmosférica.[00080] Direct injection of water vapor is simple to implement when using a continuous mixer (“ring layer mixer”), which is an additional advantage of using this mixer. This is due to the fact that the injection can be carried out at atmospheric pressure.
[00081] Algumas modalidades se referem ao método de acordo com a invenção, sendo que as etapas c) a e) são executadas em um misturador contínuo (“ring layer mixer”). Outras modalidades se referem ao método no qual as etapas c) até e incluindo ao menos uma parte da etapa f) são executadas em um misturador contínuo (“ring layer mixer”).[00081] Some embodiments refer to the method according to the invention, with steps c) to e) being carried out in a continuous mixer (“ring layer mixer”). Other embodiments refer to the method in which steps c) up to and including at least a part of step f) are performed in a continuous mixer (“ring layer mixer”).
[00082] Modalidades específicas referem-se aos métodos da invenção nos quais as etapas a) a e) são executadas em um misturador contínuo (“ring layer mixer”). Conforme mencionado abaixo, outras modalidades se referem aos métodos da invenção nos quais as etapas a) a c) são executadas antes do uso do misturador contínuo (isto é, a etapa de pré-misturação), e as etapas d) a e) são executadas no misturador contínuo.[00082] Specific embodiments refer to methods of the invention in which steps a) to e) are performed in a continuous mixer (“ring layer mixer”). As mentioned below, other embodiments relate to methods of the invention in which steps a) to c) are performed prior to use of the continuous mixer (i.e., the pre-mixing step), and steps d) to e) are performed in the continuous mixer.
[00083] Outras modalidades específicas referem-se ao método da invenção no qual a injeção direta de vapor d'água é usada para ajustar a temperatura na etapa d), e o misturador contínuo é usado para a misturação com alto cisalhamento da etapa e).[00083] Other specific embodiments refer to the method of the invention in which direct injection of water vapor is used to adjust the temperature in step d), and the continuous mixer is used for the high shear mixing of step e) .
[00084] Em uma modalidade da presente invenção, a velocidade do misturador contínuo pode estar na faixa de 500 a 2500 rpm.[00084] In one embodiment of the present invention, the speed of the continuous mixer can be in the range of 500 to 2500 rpm.
[00085] O método de acordo com a invenção compreende a etapa f) de incubação da mistura obtida por misturação com alto cisalhamen- to da etapa e) para que o grau desejado de hidrólise seja alcançado.[00085] The method according to the invention comprises step f) of incubating the mixture obtained by high shear mixing of step e) so that the desired degree of hydrolysis is achieved.
[00086] Essa etapa de incubação se refere a uma etapa quando a mistura da etapa e) é mantida em uma certa temperatura por um certo período de tempo. Esta incubação permite que as enzimas ajam para hidrolisar o amido. Em algumas modalidades, a misturação pode ocorrer no período de incubação. A misturação evita sedimentação e/ou facilita um perfil de temperatura uniforme e estável. Em modalidades específicas, a misturação na etapa f) não é uma misturação com alto cisalhamento.[00086] This incubation step refers to a step when the mixture from step e) is maintained at a certain temperature for a certain period of time. This incubation allows the enzymes to act to hydrolyze the starch. In some embodiments, mixing may occur during the incubation period. Mixing prevents sedimentation and/or facilitates a uniform and stable temperature profile. In specific embodiments, the mixing in step f) is not high shear mixing.
[00087] Em algumas modalidades, a incubação da etapa f) é realizada a uma temperatura abaixo de 55 °C, por exemplo, a uma temperatura igual ou inferior a 50 °C, por exemplo, a uma temperatura na faixa de 30 a 50 °C, por exemplo, a uma temperatura na faixa de 35 a 45 °C; durante um período de tempo na faixa de 1 minuto a 24 horas, como de 1 minuto a 12 horas, como de 1 minuto a 10 horas, como de 1 minuto a 8 horas, como de 1 minuto a 7 horas, como de 1 minuto a 6 horas, como de 1 minuto a 5 horas, como 1 minuto a 4,5 horas, como de 1 minuto a 4 horas, como de 1 minuto a 3,5 horas, como de 1 minuto a 3 horas, como de 1 minuto a 2,5 horas, como de 1 minuto a 120 minutos, como de 2 minutos a 80 minutos, como de 10 minutos a 80 minutos, de 10 a 60 minutos; ou, por exemplo, de 1 minuto a 10 minutos, de 1 a 8 minutos, ou de 1 a 5 minutos ou, por exemplo, de 2 minutos a 10 minutos.[00087] In some embodiments, the incubation of step f) is carried out at a temperature below 55 °C, for example, at a temperature equal to or below 50 °C, for example, at a temperature in the range of 30 to 50 °C, for example, at a temperature in the range of 35 to 45 °C; over a period of time in the range of 1 minute to 24 hours, such as 1 minute to 12 hours, such as 1 minute to 10 hours, such as 1 minute to 8 hours, such as 1 minute to 7 hours, such as 1 minute to 6 hours, such as 1 minute to 5 hours, such as 1 minute to 4.5 hours, such as 1 minute to 4 hours, such as 1 minute to 3.5 hours, such as 1 minute to 3 hours, such as 1 minute to 2.5 hours, such as 1 minute to 120 minutes, such as 2 minutes to 80 minutes, such as 10 minutes to 80 minutes, 10 to 60 minutes; or, for example, from 1 minute to 10 minutes, from 1 to 8 minutes, or from 1 to 5 minutes, or, for example, from 2 minutes to 10 minutes.
[00088] Em alguma modalidade da presente invenção, o ingrediente intermediário semiacabado obtenível de acordo com o método da presente invenção (HCI) pode ser adicionalmente processado pela mistura com outros ingredientes, incluindo outros ingredientes à base de cereal.[00088] In some embodiment of the present invention, the semi-finished intermediate ingredient obtainable according to the method of the present invention (HCI) can be further processed by mixing with other ingredients, including other cereal-based ingredients.
[00089] Nestes casos, foi surpreendentemente constatado pelos inventores que é particularmente vantajoso misturar o produto alimentício HCI com os ingredientes à base de cereal restantes imediatamente antes de um tratamento por calor capaz de inativar as enzimas ami- lolíticas (como, por exemplo, a etapa g). Essa abordagem é aqui referida como "mistura em linha" e oferece a vantagem de manter os baixos níveis de maltose conseguidos através da preparação do ingrediente de HCI de acordo com o método da invenção, independente da presença de enzimas amilolíticas ainda ativas na mistura resultante.[00089] In these cases, it has surprisingly been found by the inventors that it is particularly advantageous to mix the HCl food product with the remaining cereal-based ingredients immediately before a heat treatment capable of inactivating the amylolytic enzymes (such as, for example, step g). This approach is referred to herein as "in-line mixing" and offers the advantage of maintaining the low levels of maltose achieved by preparing the HCl ingredient according to the method of the invention, regardless of the presence of still active amylolytic enzymes in the resulting mixture.
[00090] Para minimizar a geração de açúcares (maltose) entre a mistura e o tratamento por calor, o comprimento do equipamento (por exemplo, tubo e misturador estático) é ajustado para ter um tempo de retenção de menos que 30 segundos, por exemplo, 20 segundos ou menos, para as taxas de fluxo mais baixas.[00090] To minimize the generation of sugars (maltose) between mixing and heat treatment, the length of equipment (e.g. tube and static mixer) is adjusted to have a retention time of less than 30 seconds, e.g. , 20 seconds or less, for the lowest flow rates.
[00091] Ainda outras modalidades se referem ao método de acordo com a invenção que compreende adicionalmente a etapa g) de tratamento por calor adicional da mistura que foi obtida por misturação com alto cisalhamento de acordo com as etapas a) a f).[00091] Still other embodiments refer to the method according to the invention which additionally comprises step g) of additional heat treatment of the mixture that was obtained by high shear mixing according to steps a) to f).
[00092] O propósito do tratamento por calor na etapa g) é reduzir a carga microbiológica do produto, bem como inativar enzimas, incluindo a ao menos uma enzima amilolítica adicional da etapa b). Dessa forma, a temperatura e o período de tempo de tratamento por calor da etapa g) serão selecionados para atender a esses dois requisitos e podem ser feitos por quaisquer meios adequados. Considera-se estar dentro do escopo da prática do versado na técnica selecionar os meios, a temperatura e o tempo adequados. O tratamento por calor da etapa g) pode ser, por exemplo, feito colocando-se a temperatura da mistura homogeneizada em uma temperatura na faixa de 90 a 170 °C durante um período de tempo de 2 segundos a 5 minutos.[00092] The purpose of heat treatment in step g) is to reduce the microbiological load of the product, as well as inactivate enzymes, including at least one additional amylolytic enzyme from step b). In this way, the temperature and time period of heat treatment of step g) will be selected to meet these two requirements and can be done by any suitable means. It is considered to be within the scope of practice of one skilled in the art to select the appropriate media, temperature and time. The heat treatment of step g) can be, for example, carried out by placing the temperature of the homogenized mixture at a temperature in the range of 90 to 170 ° C for a period of time from 2 seconds to 5 minutes.
[00093] Em modalidades específicas, a temperatura na etapa g) é levada até uma temperatura na faixa de 100 a 140 °C durante um período de tempo de 4 segundos a 60 segundos.[00093] In specific embodiments, the temperature in step g) is raised to a temperature in the range of 100 to 140 °C over a period of time from 4 seconds to 60 seconds.
[00094] Em algumas modalidades específicas, o tratamento por calor da etapa g) é feito por injeção direta de vapor d'água.[00094] In some specific embodiments, the heat treatment of step g) is carried out by direct injection of water vapor.
[00095] O tratamento por calor da etapa g) pode ser feito após a etapa e), como diretamente após a etapa e).[00095] The heat treatment of step g) can be done after step e), as well as directly after step e).
[00096] O método da invenção pode compreender, ainda, uma ou mais etapas adicionais nas quais um ou mais ingredientes adicionais são adicionados à mistura. Esses ingredientes podem ser quaisquer ingredientes adequados para o produto alimentício que está sendo fabricado. Em particular, ingredientes que são desejados para serem incluídos no produto alimentício final, mas que podem ser afetados negativamente, por exemplo, pelo calor e/ou pela misturação com alto cisalhamento das etapas c) e d), podem ser vantajosamente adicionados em um ponto após essas ditas etapas. Exemplos de ingredientes que podem ser afetados negativamente incluem nutrientes termossen- síveis, como vitaminas termossensíveis, e/ou probióticos. Por exemplo, um ou mais outros ingredientes adicionais podem ser adicionados após a etapa e), por exemplo, após a etapa e) e antes da etapa f), ou, por exemplo, imediatamente após a etapa e), ou, por exemplo, imediatamente após a etapa e) e antes da etapa f). Em algumas modalidades, os um ou mais ingredientes adicionais podem ser adicionados após a etapa f), como imediatamente após a etapa f) e antes de quaisquer etapas adicionais. O versado na técnica reconhecerá os requisitos de ingredientes convencionais, incluindo nutrientes termos- sensíveis, e pode determinar em que ponto eles podem ser adicionados.[00096] The method of the invention may further comprise one or more additional steps in which one or more additional ingredients are added to the mixture. These ingredients can be any ingredients suitable for the food product being manufactured. In particular, ingredients that are desired to be included in the final food product, but which may be negatively affected, for example, by heat and/or high shear mixing of steps c) and d), may advantageously be added at a point after these so-called steps. Examples of ingredients that may be negatively affected include thermosensitive nutrients, such as thermosensitive vitamins, and/or probiotics. For example, one or more other additional ingredients may be added after step e), e.g. after step e) and before step f), or e.g. immediately after step e), or e.g. immediately after step e) and before step f). In some embodiments, the one or more additional ingredients may be added after step f), such as immediately after step f) and before any additional steps. One skilled in the art will recognize the requirements for conventional ingredients, including thermosensitive nutrients, and can determine at what point they can be added.
[00097] Em algumas modalidades, o método da invenção compreende adicionalmente uma etapa i) de resfriamento da mistura obtida na etapa anterior. O resfriamento pode ser efetuado por quaisquer meios adequados e pode ser, por exemplo, a uma temperatura na faixa de -20 °C até 18 °C, como, por exemplo, de 0 a 10 °C, como de 0 a 5 °C.[00097] In some embodiments, the method of the invention additionally comprises a step i) of cooling the mixture obtained in the previous step. Cooling may be effected by any suitable means and may be, for example, to a temperature in the range of -20°C to 18°C, such as 0 to 10°C, such as 0 to 5°C. .
[00098] Em algumas modalidades, o método da invenção compreende ainda uma etapa de secagem, por exemplo, secagem em cilindro, e moagem a fim de produzir um produto seco que pode ser reconstituído antes do uso.[00098] In some embodiments, the method of the invention further comprises a drying step, for example, cylinder drying, and grinding in order to produce a dry product that can be reconstituted before use.
[00099] Em uma modalidade, quando ingredientes opcionais são adicionados na etapa b), o processo compreende uma etapa de secagem j). A secagem é definida como a aplicação de calor sob condições controladas para remover a água presente nos alimentos líquidos ou semilíquidos e produzir produtos sólidos.[00099] In one embodiment, when optional ingredients are added in step b), the process comprises a drying step j). Drying is defined as the application of heat under controlled conditions to remove water present in liquid or semi-liquid foods and produce solid products.
[000100] Em uma modalidade, essa etapa j) é uma etapa de secagem em cilindro.[000100] In one embodiment, this step j) is a cylinder drying step.
[000101] O princípio do processo de secagem em cilindro (ou secagem de tambor) é que um filme fino de material é aplicado à superfície lisa de um tambor de metal aquecido com vapor d'água em rotação contínua. O filme do material de secagem é continuamente raspado por uma faca estacionária localizada no lado oposto ao ponto de aplicação do material líquido ou semilíquido. O secador consiste em um tambor único ou em um par de tambores com ou sem cilindros satélite.[000101] The principle of the cylinder drying (or drum drying) process is that a thin film of material is applied to the smooth surface of a metal drum heated with water vapor in continuous rotation. The film of drying material is continuously scraped off by a stationary knife located opposite the point of application of the liquid or semi-liquid material. The dryer consists of a single drum or a pair of drums with or without satellite cylinders.
[000102] A secagem em cilindro é uma técnica de secagem convencional na técnica. O versado na técnica será capaz de selecionar a temperatura e a velocidade de secagem em cilindro adequadas para a preparação dos produtos alimentícios de acordo com o método da invenção.[000102] Cylinder drying is a conventional drying technique in the art. One skilled in the art will be able to select the appropriate cylinder drying temperature and speed for preparing food products in accordance with the method of the invention.
[000103] Em tal modalidade, o produto obtido pode ser um produto à base de cereal para bebês ou para toda a família final que será consumido no formato de um mingau após a reconstituição, conforme descrito acima.[000103] In such an embodiment, the product obtained may be a cereal-based product for babies or for the entire family that will be consumed in the format of a porridge after reconstitution, as described above.
[000104] Em outra modalidade, quando nenhum ingrediente opcional é adicionado na etapa b), a mistura da etapa f) é submetida a um tratamento por calor na etapa g). Em tal modalidade, o produto obtido pode ser um produto alimentício intermediário conforme definido acima (HCI).[000104] In another embodiment, when no optional ingredients are added in step b), the mixture from step f) is subjected to heat treatment in step g). In such an embodiment, the product obtained may be an intermediate food product as defined above (HCI).
[000105] A invenção se refere, em um segundo aspecto, a um produ- to alimentício obtenível por um método de acordo com a invenção. Em uma modalidade deste aspecto, a invenção se refere a um produto obtido por um método de acordo com a invenção.[000105] The invention refers, in a second aspect, to a food product obtainable by a method according to the invention. In one embodiment of this aspect, the invention relates to a product obtained by a method according to the invention.
[000106] O produto alimentício de acordo com a invenção pode ser descrito como compreendendo amido hidrolisado e quantidades reduzidas de maltose. O termo quantidades reduzidas de maltose neste contexto significa as quantidades de maltose que são reduzidas em comparação com as quantidades de maltose produzidas por processos convencionais de hidrólise de amido, como aquele descrito no exemplo 1. Em particular, a quantidade de maltose é reduzida em comparação com os métodos de hidrólise de amido que não compreendem as etapas d) e e) do presente método da invenção.[000106] The food product according to the invention can be described as comprising hydrolyzed starch and reduced amounts of maltose. The term reduced amounts of maltose in this context means the amounts of maltose that are reduced compared to the amounts of maltose produced by conventional starch hydrolysis processes, such as that described in Example 1. In particular, the amount of maltose is reduced compared to with starch hydrolysis methods that do not comprise steps d) and e) of the present method of the invention.
[000107] Em modalidades específicas, a invenção se refere a um produto de acordo com a invenção em que a quantidade de maltose presente é reduzida em até 100%, por exemplo, 90%, por exemplo, 80%, por exemplo, 70% em comparação com os métodos convencionais, por exemplo, mostrados no Exemplo 5 (76%).[000107] In specific embodiments, the invention refers to a product according to the invention in which the amount of maltose present is reduced by up to 100%, for example, 90%, for example, 80%, for example, 70% compared to conventional methods, for example, shown in Example 5 (76%).
[000108] Em outras modalidades, a invenção se refere a um produto de acordo com a invenção que compreende de 1 a 19%, como de 1 a 15%, ou de 15 a 19%, ou, por exemplo, de 5 a 10% da quantidade de maltose presente no produto correspondente produzido pelo método convencional. Em modalidades adicionais, a invenção se refere a um produto que compreende menos que 6% p/p, como de 0,1 a 6%, de 0,1 a 5% p/p, de 0,1 a 4% p/p, de 0,1 a 3% p/p, de 0,1 a 2,5% p/p ou de 0,05 a 2% p/p ou de 0,1 a 2% p/p de maltose.[000108] In other embodiments, the invention refers to a product according to the invention comprising from 1 to 19%, such as from 1 to 15%, or from 15 to 19%, or, for example, from 5 to 10 % of the amount of maltose present in the corresponding product produced by the conventional method. In further embodiments, the invention relates to a product comprising less than 6% w/w, such as 0.1 to 6%, 0.1 to 5% w/w, 0.1 to 4% w/w. p, from 0.1 to 3% w/w, from 0.1 to 2.5% w/w or from 0.05 to 2% w/w or from 0.1 to 2% w/w of maltose.
[000109] O produto da invenção pode ser um produto líquido, que compreende amido hidrolisado ou o líquido pode ser seco. O produto pode ser um ingrediente, ou um alimento completo.[000109] The product of the invention can be a liquid product, which comprises hydrolyzed starch or the liquid can be dry. The product can be an ingredient or a complete food.
[000110] Em algumas modalidades do método, o produto alimentício obtido é um intermediário. Isto significa que o produto alimentício obti- do é, por si só, um ingrediente, e como tal será adicionalmente processado, por exemplo, combinando-se com ingredientes adicionais a fim de se obter um produto alimentício final.[000110] In some embodiments of the method, the food product obtained is an intermediate. This means that the food product obtained is, in itself, an ingredient, and as such will be further processed, for example, combining with additional ingredients in order to obtain a final food product.
[000111] Tal intermediário pode também ser chamado de um ingrediente de carboidrato enzimaticamente hidrolisado (HCI).[000111] Such an intermediate can also be called an enzymatically hydrolyzed carbohydrate ingredient (HCI).
[000112] Um produto alimentício final significa um produto alimentício vendido ao consumidor. Exemplos de produtos alimentícios finais incluem fórmulas para bebês (por exemplo, em forma de pó ou prontas para beber), cereais, bebidas e similares.[000112] A final food product means a food product sold to the consumer. Examples of final food products include infant formula (e.g. in powdered or ready-to-drink form), cereals, beverages and the like.
[000113] Deve ser notado que as modalidades e as características no contexto de um dos aspectos da presente invenção também se aplicam a outros aspectos da invenção.[000113] It should be noted that the embodiments and characteristics in the context of one of the aspects of the present invention also apply to other aspects of the invention.
[000114] Todas as referências de patentes ou de não patentes citadas no presente pedido estão aqui incorporadas a título de referência em sua totalidade.[000114] All patent or non-patent references cited in this application are incorporated herein by reference in their entirety.
[000115] A presente invenção será agora descrita com mais detalhes nos exemplos não limitadores a seguir.[000115] The present invention will now be described in more detail in the following non-limiting examples.
[000116] Neste exemplo de um processo de hidrólise em linha convencional (sendo que a hidrólise é executada na linha de produção de um produto alimentício final), uma farinha de trigo, água, e opcionalmente, outros ingredientes (por exemplo, sacarose, óleos etc.) são misturados em um tanque de preparação. A pasta aquosa é, então, bombeada para dentro dos tubos. A solução de alfa-amilase é injetada em linha; então injeta-se vapor d'água para alcançar a temperatura ideal para a atividade da enzima (por exemplo, 65 graus C). A alfa- amilase pode também ser adicionada no tanque de preparação em batelada líquida inicial. A pasta aquosa é, então, adicionalmente pro- cessada nessa temperatura ideal para um tempo de residência (que corresponde à incubação da etapa f), dependendo do grau de hidrólise necessário (por exemplo, de 2 a 10 minutos), antes do tratamento por calor final por motivos de higiene e inativação de enzimas (exemplo: acima de 120°C durante 20 segundos). A pasta aquosa (que compreende cerca de 50 a 55% p/p de sólidos) é, então, submetida a um tratamento de secagem por cilindro (etapa de tratamento por calor que corresponde à etapa j) de acordo com o processo da invenção) para fornecer o produto alimentício final que pode, então, ser triturado e embalado para uso comercial. O tratamento por secagem por cilindro é realizado em uma secadora de cilindro com cilindro duplo a uma temperatura compreendida entre 150 e 190 °C (por exemplo, entre 185 e 190 °C) e a uma velocidade compreendida entre 0,5 e 5 rpm de (por exemplo, entre 1 e 2 rpm).[000116] In this example of a conventional in-line hydrolysis process (wherein the hydrolysis is performed in the production line of a final food product), a wheat flour, water, and optionally, other ingredients (e.g., sucrose, oils etc.) are mixed in a preparation tank. The water slurry is then pumped into the tubes. The alpha-amylase solution is injected in-line; water vapor is then injected to reach the ideal temperature for enzyme activity (for example, 65 degrees C). Alpha-amylase can also be added to the initial liquid batch preparation tank. The aqueous slurry is then further processed at this optimum temperature for a residence time (which corresponds to the incubation of step f), depending on the degree of hydrolysis required (e.g. 2 to 10 minutes), before treatment by final heat for hygiene reasons and enzyme inactivation (example: above 120°C for 20 seconds). The aqueous paste (comprising about 50 to 55% w/w solids) is then subjected to a cylinder drying treatment (heat treatment step corresponding to step j) in accordance with the process of the invention) to provide the final food product that can then be crushed and packaged for commercial use. The cylinder drying treatment is carried out in a double cylinder cylinder dryer at a temperature between 150 and 190 °C (e.g. between 185 and 190 °C) and at a speed between 0.5 and 5 rpm of (e.g. between 1 and 2 rpm).
[000117] O método da invenção pode também ser incorporado como um método de hidrólise em linha no método para produzir um produto alimentício final.[000117] The method of the invention can also be incorporated as an in-line hydrolysis method in the method for producing a final food product.
[000118] Em um exemplo do método de acordo com a invenção, as etapas convencionais de "dosagem de enzima - injeção de vapor d'á- gua - incubação", conforme descritas acima no Exemplo 1, são substituídas por um misturador contínuo.[000118] In an example of the method according to the invention, the conventional steps of "enzyme dosing - water vapor injection - incubation", as described above in Example 1, are replaced by a continuous mixer.
[000119] Um RLM com capacidade de 10 litros é usado, com velocidade ajustada entre 400 e 3.000 rpm (por exemplo, entre 1.500 e 2.000 rpm). O RLM tem diferentes entradas, sendo que a primeira entrada é usada para introduzir a mistura de ingredientes e segunda entrada é usada para a solução enzimática. O vapor d'água é injetado através da terceira entrada. O vapor d'água é usado para elevar a temperatura da mistura de farinha e enzima no tanque até uma temperatura de 40 °C, conforme medido por uma sonda. A mistura de ingre- dientes é, dessa forma, aquecida e homogeneizada. A mistura tratada resultante é transportada para fora do misturador contínuo para tubos de contenção. A mistura tratada é incubada a 40 °C durante um tempo mais longo que 2 1 minuto para possibilitar a hidrólise adicional pelas enzimas.[000119] An RLM with a capacity of 10 liters is used, with speed adjusted between 400 and 3,000 rpm (for example, between 1,500 and 2,000 rpm). The RLM has different inputs, with the first input being used to introduce the ingredient mixture and the second input being used for the enzyme solution. Water vapor is injected through the third inlet. Water vapor is used to raise the temperature of the flour and enzyme mixture in the tank to a temperature of 40°C, as measured by a probe. The mixture of ingredients is thus heated and homogenized. The resulting treated mixture is transported out of the continuous mixer into containment tubes. The treated mixture is incubated at 40°C for longer than 21 minutes to allow for further hydrolysis by the enzymes.
[000120] A característica principal desse misturador de alto cisalha- mento é que ele permite a misturação com vapor e amilase.[000120] The main feature of this high shear mixer is that it allows mixing with steam and amylase.
[000121] A Figura 1 é um diagrama de processo simplificado para a configuração da hidrólise em linha que mostra um equipamento de acordo com o processo da invenção (misturador contínuo - RLM) ou um equipamento convencional (misturador estático - ZL).[000121] Figure 1 is a simplified process diagram for the configuration of in-line hydrolysis that shows equipment according to the process of the invention (continuous mixer - RLM) or conventional equipment (static mixer - ZL).
[000122] Com o propósito de comparar a amostra com aquelas obtidas de acordo com o processo da invenção, as amostras de cereais submetidas a secagem por cilindro foram preparadas conforme descrito no Exemplo 1, mas operando a uma temperatura de 40 °C ou 80 °C.[000122] For the purpose of comparing the sample with those obtained according to the process of the invention, cereal samples subjected to cylinder drying were prepared as described in Example 1, but operating at a temperature of 40 ° C or 80 ° W.
[000123] Com o propósito de comparar a amostra com aquelas obtidas de acordo com o processo da invenção, as amostras de cereais submetidas a secagem por cilindro foram preparadas conforme descrito no Exemplo 2, mas operando a uma temperatura de 65 ou 80 °C.[000123] For the purpose of comparing the sample with those obtained according to the process of the invention, the cereal samples subjected to cylinder drying were prepared as described in Example 2, but operating at a temperature of 65 or 80 °C.
[000124] A redução de maltose foi medida em configurações diferentes, com [configuração descrita nos Exemplos comparativos 1 ou 3] e sem misturador contínuo [configuração descrita no Exemplo 2].[000124] Maltose reduction was measured in different configurations, with [configuration described in comparative Examples 1 or 3] and without continuous mixer [configuration described in Example 2].
[000125] O perfil de açúcares (método HPAEC) foi analisado em protótipos submetidos a secagem por cilindro (obtidos analogamente con- forme descrito acima nos exemplos - e são relatados na Tabela 1). Tabela 1. Valores de maltose [000125] The sugar profile (HPAEC method) was analyzed in prototypes subjected to cylinder drying (obtained analogously as described above in the examples - and are reported in Table 1). Table 1. Maltose values
[000126] A Tabela 1 mostra que a quantidade de maltose produzida na configuração na qual um misturador de alto cisalhamento (misturador contínuo) é usado junto com uma alta temperatura de 40 °C é drasticamente reduzida em comparação com a da configuração convencional tanto com 65 como 40 °C.[000126] Table 1 shows that the amount of maltose produced in the configuration in which a high shear mixer (continuous mixer) is used together with a high temperature of 40 ° C is drastically reduced compared to that in the conventional configuration with both 65 like 40°C.
[000127] As amostras de cereais submetidas a secagem por cilindro foram preparadas conforme descrito no Exemplo 2, mas operando a uma temperatura de 45, 50, 55 °C.[000127] Cereal samples subjected to cylinder drying were prepared as described in Example 2, but operating at a temperature of 45, 50, 55 °C.
[000128] Os resultados em termos de conteúdo de maltose residual são mostrados na Figura 2. Eles mostram que os conteúdos de maltose reduzidos com relação às condições de hidrólise convencionais são obtidos quando um equipamento misturador contínuo é usado a uma temperatura inferior a 55 °C.[000128] The results in terms of residual maltose content are shown in Figure 2. They show that reduced maltose contents with respect to conventional hydrolysis conditions are obtained when continuous mixing equipment is used at a temperature below 55 °C.
[000129] O comportamento do reservatório em um equipamento de 2 cilindros foi investigado para pastas aquosas obtidas para o Exemplo 1 ao 4 conforme descrito antes da secagem por cilindro. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 2, abaixo: Tabela 2 [000129] The behavior of the reservoir in a 2-cylinder equipment was investigated for aqueous pastes obtained for Examples 1 to 4 as described before cylinder drying. The results obtained are shown in Table 2, below: Table 2
[000130] Conforme discutido acima, a obtenção de um reservatório "borbulhante" em uma secadora de cilindro de 2 cilindros é uma condição de processamento essencial para uma boa formação de filme. O borbulhamento no reservatório permite misturar a pasta aquosa dentro do reservatório e evita que a superfície seque. Se o reservatório não borbulha, então uma gota de TS é normalmente necessária para evitar a secagem da superfície e questões com a secagem por cilindro. Uma gota de TS não é desejada, uma vez que leva à diminuição da saída.[000130] As discussed above, obtaining a "bubbly" reservoir in a 2-roller dryer is an essential processing condition for good film formation. Bubbling in the reservoir allows the water paste to mix within the reservoir and prevents the surface from drying out. If the reservoir does not bubble, then a drop of TS is normally necessary to prevent surface drying and cylinder drying issues. A drop of TS is not desired as it leads to decreased output.
[000131] Como ela resulta dos resultados relatados na Tabela 2, a temperatura da hidrólise afeta o "borbulhamento" do reservatório. A 80°C, o reservatório central não borbulha mais, e os sólidos totais tiveram de ser diminuídos em 2% para permitir uma formação de filme adequada sob as condições de operação em estudo. Uma gota de 3% de TS leva a uma diminuição da saída de 11%. A 65°C e abaixo disso, o reservatório exibiu bolhas, permitindo que se mantivesse o total de sólidos (TS) em 50% com uma formação de filme adequada e uma consequente vantagem na saída.[000131] As it follows from the results reported in Table 2, the hydrolysis temperature affects the "bubbling" of the reservoir. At 80°C, the central reservoir no longer bubbles, and total solids had to be decreased by 2% to allow adequate film formation under the operating conditions under study. A 3% drop of TS leads to an output decrease of 11%. At 65°C and below, the reservoir exhibited bubbles, allowing total solids (TS) to be maintained at 50% with adequate film formation and a consequent advantage in output.
[000132] Conforme mostrado pelos resultados relatados nos Exemplos 5, 6 e 7, o método da invenção não apenas permite a preparação de produtos alimentícios que compreendem amido hidrolisado com um teor reduzido de maltose, mas também permite uma boa processabili- dade da pasta aquosa que se traduz em saída comparável às condições de hidrólise convencionais.[000132] As shown by the results reported in Examples 5, 6 and 7, the method of the invention not only allows the preparation of food products comprising hydrolyzed starch with a reduced maltose content, but also allows good processability of the water paste which translates into output comparable to conventional hydrolysis conditions.
Claims (17)
Applications Claiming Priority (3)
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