BRPI0516263B1 - Composição de bebida protéica de soro de leite carbonatada adequada para consumo humano, bebida protéica de soro de leite carbonatada, e, método de preparar a mesma - Google Patents

Description

“COMPOSIÇÃO DE BEBIDA PROTÉICA DE SORO DE LEITE CARBONATADA ADEQUADA PARA CONSUMO HUMANO, BEBIDA PROTÉICA DE SORO DE LEITE CARBONATADA, E, MÉTODO DE PREPARAR A MESMA” Este pedido refere-se ao Pedido Provisório No. de Série 60/617.146, depositado em 7 de outubro de 2004, e intitulado: "Carbonated Whey Protein Beverage”; Pedido Provisório No, de Série 60/648,914, depositado em 31 de janeiro de 2005, e intitulado: “Carbonated Aqueous Whey Protein Beverage And Method Of Making Same”; e, Pedido Provisório No. Série 60/648.974, depositado em 31 de janeiro de 2005, e intitulado: “Dry Carbonated Whey Protein Beverage And Method Of Making Same”. A prioridade é reivindicada sob cada um destes pedidos provisórios e cada um é por este meio incorporado por referência em sua totalidade.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Campo da invenção A presente invenção pertence a um líquido protcico carbonatado e a métodos de produzir o líquido.

Breve descrição dos Fundamentos da Técnica Esta seção descreve os fundamentos do assunto relacionado com a forma de realização descrita da presente invenção. Não existe intenção, explícita ou implícita, de que o fundamento da técnica, examinado legalmente nesta seção, constitua técnica anterior.

Produtos de leiteria carbonatados foram depois muito procurados e várias tipos diferentes de produtos foram desenvolvidos. Um dos mais sérios obstáculos a se superar é a produção de uma bebida altamente carbonatada (onde a earbonatação é responsável por pelo menos metade do volume do produto), sem incorrer em separação ou precipitação da proteína do leite proveniente do líquido durante a manufatura e manuseio, embarque e armazenagem. Além da manufaturabilidade e a vida em prateleira, o gosto do produto de leiteria carbonatado foi também afetado pelo tipo de proteínas presentes em combinação com a carbonatação. A proteína do soro de leite é uma fração obtida do leite das vacas. O leite contém duas frações protéicas maiores, incluindo caseína, que fornecem cerca de 80% em peso de proteína total e proteína do soro de leite, que fornece cerca de 20% em peso de proteína total. A proteína do soro de leite inclui diversas frações de proteína, incluindo, por exemplo, β-lactoglobulina, α-lactoglobulina, Lactoalbumina, immunoglobulinas (tais como IgGl, IgG2, IgA e IgM, por exemplo), lactoferrina, glicomacropeptídeos e lactoperoxidase. A proteína do soro de leite é mais solúvel do que a caseína e também tem um valor biológico mais elevado e/ou uma classificação de aminoácido corrigida pela digestibilidade da proteína (PDCAAS). A proteína do soro de leite é uma fonte de aminoácidos de cadeia ramificada (BCAAs), contendo os níveis mais elevados conhecidos de qualquer fonte de alimento natural. Os BCAAs são importantes para atletas, uma vez que, diferente de outros aminoácidos essenciais, eles são metabolizados diretamente para dentro do tecido muscular e são os primeiros aminoácidos usados durante períodos de exercício e treinamento de resistência. A leucína é importante para atletas, portam-se como um papel chave na síntese de proteína no músculo e sustentam e desenvolvem o músculo magro. Pesquisa tem mostrado que indivíduos que se exercitam se beneficiam de dietas de elevada leucina e possuem mais tecido muscular magro e menos gordura no corpo do que indivíduos cuja dieta contém níveis de leucina mais baixos. O isolado de proteína do soro de leite tem aproximadamente 45% em peso mais leucina do que o isolado de proteína de soja. A proteína do soro de leite está disponível como proteína do soro de leite concentrada, que pode ser selecionada contendo proteína do soro de leite a uma dada concentração que pode ser na faixa de cerca de 20% em peso a cerca de 85% em peso de proteína. O isolado de proteína de soro de leite contém 90% em peso ou mais de proteína do soro de leite e pouco, se algum, de colesterol gorduroso, ou carboidratos (por exemplo, lactose). A proteína do soro de leite contém todos os aminoácidos essenciais e, por esse motivo, é uma fonte de proteína completa e de alta qualidade, onde completa significa que a proteína do soro de leite contém todos os aminoácidos essenciais para o desenvolvimento dos tecidos do corpo. Visto que a proteína do soro de leite é disponível nas formas contendo pouca gordura e carboidratos, ela pode ser uma fonte particularmente valiosa de nutrição para atletas e para indivíduos com necessidades médicas especiais (por exemplo, indivíduos intolerantes a lactose), e pode ser um componente valioso de um programa de dieta. Ainda, visto que a proteína do soro de leite contém proteínas biologicamente ativas, tais como as imunoglobulinas, a lactoperoxidase e a lactoferrina, isto fornece vantagens sobre outras fontes de proteínas, tais como, a proteína de soja. A proteína do soro de leite também, tem um gosto fresco e neutro e, portanto, pode ser incluída em outros alimentos, sem afetar adversamente o sabor.

Dadas as vantagens da proteína do soro de leite, ela tomou-se uma fonte de nutrição popular na forma de barras açucaradas suplementadas com proteína do soro de leite e em pós de proteína do soro de leite, disponíveis na Next Proteins International, Carlsbad CA; uma descrição destes itens nutricionais está disponível no website Next Proteins International www.nextproteins.com.

Em um esforço para aumentar a disponibilidade e o uso da proteína do soro de leite, esforços têm sido envidados para incluir bebidas protéicas do soro de leite entre as bebidas protéicas de leiteria disponíveis em circulação. Em particular, esforços têm sido envidados para incluir proteína do soro de leite como uma fonte protéica em bebidas carbonatadas. Infelizmente, o processo de carbonatação geralmente resulta na desestabilização da proteína do soro de leite, resultando em problemas com espuma e/ou gel. Como um resultado, a quantidade de proteína do soro de leite, que tem sido incluída nos líquidos carbonatados, tem sido severamente limitada.

Um artigo de V.H. Holsinger em Adv. Exp. Med. Biol. 1978; 105:735 - 47, título: “Fortification of soft drinks with protein from cottage cheese whey”, descreve a preparação de queijo cottage com concentrados de proteína do soro de leite que tem solubilidade, estabilidade e sabor que os tomam adequados para a fortificação de bebidas não alcoólicas e produtos relacionados. As bebidas carbonatadas, preparadas com ingredientes de bebidas convencionais e contendo acima de 1% em peso do total de bebidas com proteína do soro de leite adicionado, são ditas conservadoras de clareza, cor e aroma durante 203 dias de estocagem a temperatura ambiente. A clareza de 1% das soluções protéicas, com um pH de 2 - 3,4, é dita não ser deteriorada pelo aquecimento durante 6 horas a 80 graus (sem especificar °C ou °F), mas alguma mudança estrutural foi dito ter ocorrido, visto que uma média de 37% de proteína é dito ter-se precipitado na mudança do pH para 4,7.

Agentes de turvação ou desnatação usados em bebidas destiladas ou carbonatadas, especialmente tipos ácidas, são descritos na Patente U.S. 4,790.988, emitida para Marsha Schwartz em 13 de dezembro de 1988 e intitulada: “Beverage Cloud Based On A Whey Protein-Stabilized Lipid”. A composição da matéria descrita compreende um lipídeo estabilizado por proteína do soro de leite, emulsificado em uma solução aquosa ácida. Os importantes aspectos da invenção, são ditos incluírem o equilíbrio do sistema lipídico e o uso da proteína do soro de leite a níveis de pH menores do que 4,5 para obter-se estabilidade de emulsifícação ácida. Todos os ingredientes são ditos serem naturais, por exemplo, não modificados na forma tipicamente encontrada na natureza. A patente U.S. No. 4.804.552 de Ahmed et al., emitida em 14 de fevereiro de 1989, descreve um método de carbonatar um produto de leiteria líquido a um nível de “pelo menos” 1,5 volume de dióxido dissolvidos em 1,0 volume de produto de leiteria líquido, embora não desestabilizando o produto de leiteria líquido. O produto de leiteria líquido é aquecido em uma temperatura de pelo menos 160 °C por um tempo não excedendo a 30 minutos, seguido de resfriamento a uma temperatura de menos do que cerca de 10 °C. O líquido resfriado é então submetido a dióxido de carbono pressurizado para carbonatar o produto de leiteria para fornecer gosto e textura na boca. O produto é então acondicionado em recipientes capazes de manterem substancialmente o grau de carbonatação. Os produto de leiteria carbonatado é dito ser tamponado em um pH de pelo menos 4,0, embora . sendo altamente carbonatado, porém não desestabilizado. A Patente U.S. No. 6.403.129, de Clark et al., emitida em 11 de junho de 2002 e intitulada: “Carbonated Fortified Milk-Based Beverage And Method Of Making Carbonated Fortified Milk-Based Beverage For The Supplementation Of Essential Nutrients In The Human Diet”, descreve soluções de bebidas carbonatadas fortificadas baseadas em produtos de leiteria ou não, que suprem nutrientes na dieta humana. A bebida descrita é dita ter carbonatação para acentuar o gosto, melhorar o corpo e a textura na boca e ajudar na estabilização das proteínas do leite, tais como Lactalbumina e Caseína. O pedido de Patente publicado US 2002/0127317 Al de Hotchkiss et al., emitida em 12 de setembro de 2002, descreve processos para inibir ou reduzir o desenvolvimento de bactérias e outros patógenos em um líquido, por adição de dióxido de carbono ao líquido e inatívando termicamente a bactéria e outros patógenos. O processo é dito ser aplicável a uma larga variedade de fluidos, líquidos, semi-sólidos e sólidos. Antes de ou simultaneamente com inativação térmica, o dióxido de carbono (C02) é adicionado ao produto por pulverização ou por borbulhamento, preferivelmente para obterem-se níveis de cerca de 400 - 2000 ppm. A este nível de CO2, a quantidade de mortes microbiais, que ocorrem durante 0 aquecimento em um processo de pasteurização normal (HTST), é dito ser aumentado de 10% a 90% em relação à inativação térmica realizada sem a adição de CO2, antes da etapa de inativação térmica. Após completado 0 processo de inativação térmica, 0 C02 livre é dito ser removido. A Patente U.S. No. 6.761.920 de Jeffrey Kaplan, emitida em 13 de julho de 2004 e intitulada: “Process For Making Shelf-Stable Carbonated Milk Beverage”, descreve uma bebida produto de leite aerada ou carbonatada, produzida usando-se um método que inclui pré-aquecimento, tratamento de pressurização ultra-térmico, subseqüente carbonatação com um gás ou gases sob pressão e acondicionamento dentro de recipientes. O método de produzir 0 produto de leite carbonatado, estável em prateleira, compreende injetar sob pressão 0 gás dióxido de carbono ou uma mistura de gases dentro do produto de leite em baixa temperatura menor do que 10 graus centígrados e alta pressão de cerca de 50 kPa a 200 kPa. Em um processo típico, como ilustrado na figura 1, 0 produto de leite é tratado pré-aquecido em uma temperatura de 80 °C a 138 °C, seguido pelo tratamento ultra-térmico de cerca de 138 °C a cerca de 150 °C em um tanque de retenção, onde é mantido a uma pressão de 700 KPA ou uma pressão apropriada. A carbonatação pode ser obtida por injeção direta do gás dióxido de carbono purificado, esterilizado em um receptáculo de retenção, ou pode ser injetado em linha. Preferivelmente 0 processo de carbonatação é realizado a 2 °C ± 1 °C. Então 0 líquido carbonatado é transferido para um tanque de retenção, onde é mantido a uma pressão de 450 KPA e uma temperatura de 2 °C a 6 °C. Se, por algum motivo, a quantidade de carbonatação do produto de leite tratado pré aquecido ultra-quente for insuficiente, 0 produto pode ser desviado, para ser reprocessado através de um carbonatador em um ciclo de retomo, para um tanque de retenção, para ser repasteurizado para ficar dentro da especificação. Após a carbonatação, 0 produto é transportado para uma estação de empacotamento para acondicionamento dentro de recipientes estéreis. O pH do produto é dito ser preferencialmente mantido entre 4,0 a 5,7 durante operações de acondicionamento, dependendo do produto. Após acondicionamento do produto de leite para dentro de recipientes individuais, é dito que o leite pode ser ainda esterilizado por radiação não-tóxica ou pasteurização, entretanto não é fornecida nenhuma descrição de como isto seria realizado. A Patente No. 6.866.877 de Clark et al., emitida em 15 de março de 2005, intitulada: “Carbonated Fortified Milk-Based Beverage And Method For Suppressing Bacterial Growth In The Beverage”, descreve soluções de bebidas carbonatadas fortificadas baseadas em produtos de leiteria ou não, que suprem nutrientes na dieta humana. Além disso, para descrever a composição da bebida, a patente descreve um método de utilização de carbonização para reduzir as contagens bacterianas e reduzir a degradação de nutrientes essenciais em bebidas baseadas em leite, com ou sem pasteurização. Em uma forma de realização, o CO2 é adicionado pré-pasteurizado para eliminar ou efetivamente reduzir 0 desenvolvimento de colônias bacteriais na bebida e reduzir a degradação de nutrientes, se a pasteurização UHT for usada. Se 0 C02 for adicionado pré-pasteurizado, é dito que 0 C02 deve ser re-introduzido, uma vez que a pasteurização dissemina a maior parte do C02 presente. Isto é feito por adição em linha de C02, após a temperatura das bebidas ser trazida de cerca de 85 °C - 102 °C a cerca de 4,5 °C. A concentração de C02 do produto final é, preferivelmente, cerca de 500 ppm a cerca de 3.000 ppm. 1.000 ppm são ditos serem cerca de 0,5 volume de carbonatação por volume de solução de bebida líquida, de modo que 0 produto final contenha cerca de 0,25 volumes a cerca de 1,5 volume de dióxido de carbono por volume de solução de bebida líquida.

Como é ilustrado acima, existe um número de diferentes fatores que necessitam ser considerados no desenvolvimento de uma bebida protéica carbonatada. Algumas destas referências parecem diferir entre si em termos de concentrações de proteína que podem ser usadas em uma bebida protéica carbonatada, quantidade de carbonatação que pode ser usada (e ainda possibilitar uma bebida estável em prateleira), e o pH em que várias bebidas carbonatadas contendo proteína são estáveis em prateleira. Há também considerável falta de detalhes nas etapas descritas no método de processamento, na medida em que uma pessoa hábil na técnica não seria capaz de produzir uma bebida protéica carbonatada após experimentação mínima, em vista da descrição. A inativação de micróbios, após a carbonatação da bebida parece ser um problema, requerendo subseqüente “re-carbonatação” para garantir que a bebida tenha o sabor e a textura apropriados. A composição da bebida protéica carbonatada da presente invenção, produzida utilizando-se o método descrito abaixo, fornece um elevado teor de proteína (relativo as bebidas carbonatadas anteriormente descritas) em que a quantidade de carbonatação é também elevada. Além disso, embora a bebida protéica carbonatada tenha sido tratada termicamente para inativar micróbios, o produto final exibe estabilidade em prateleira na armazenagem, que é inesperada para um tal produto.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO

EXEMPLARES

Como um prefácio de uma detalhada descrição, deve ser observado que, como usado neste relatório e nas reivindicações anexas, as formas “um”, “uma”, “o” e “a” incluem referentes plurais, exceto, evidentemente, a menos que o contexto afirme claramente de outro modo.

Desenvolvemos uma bebida protéica carbonatada melhorada, que contém uma elevada concentração de proteína, em comparação com as concentrações de proteína previamente conhecidas na indústria. A concentração típica da proteína varia de cerca de 2% em peso a cerca de 15% em peso, mais tipicamente a concentração da proteína varia de cerca de 3% em peso a cerca de 10% em peso, com a maior concentração típica variando de cerca de 5% em peso a cerca de 8% em peso. Tipicamente, a proteína é essencialmente livre de caseínato, Tipicamente, a proteína é proteína do soro de leite do tipo anteriormente descrito aqui. A quantidade de carbonatação que foi obtida, enquanto mantendo-se a estabilidade da bebida carbonatada, é inesperadamente elevada, em vista da quantidade de proteína presente, com a quantidade de carbonatação variando de cerca de 0,1 volume de carbonatação ( por volume de líquido presente na bebida) a cerca de 4 volumes de carbonatação. Mais tipicamente, a quantidade de carbonatação presente varia de cerca de 1,6 volumes a cerca de 3,5 volumes, com a maior concentração típica variando em cerca de 1,7 volumes a cerca de 3,0 volumes.

Além da elevada concentração de proteína, em combinação com um elevado teor de carbonatação, a bebida protéica carbonatada é essencialmente livre de micróbios biologicamente ativos, tais como bactéria e outros patógenos, das espécies que são monitoradas pela indústria alimentícia em geral. Devido ao método utilizado para inativar os. micróbios biologicamente ativos, a bebida protéica carbonatada é essencialmente livre desses micróbios por mais do que um ano, após o acondicionamento da bebida protéica carbonatada dentro de recipientes ou porções e armazenagem sob condições de prateleira, que são padronizadas na indústria de bebidas não refrigeradas. Além da ausência de micróbios biologicamente ativos, não existe precipitação da proteína, nenhum espessamento, o aroma e cor são mantidos e o gosto e a textura na boca são mantidos. Em formulações que são projetadas para serem de cor transparente, sem turvação, a bebida protéica carbonatada é de cor transparente após este período de armazenagem. A temperatura de armazenagem recomendada é acima do congelamento (0 °C) a cerca de 24 °C. Devem ser envidados esforços para evitar a armazenagem da bebida protéica carbonatada em temperaturas maiores que 38 °C por períodos de tempo maiores do que de cerca de 5 meses de duração.

Em uma forma de realização, a bebida protéica carbonatada é tratada termicamente para inativar micróbios na presença de carbonatação, que é usada para fornecer gosto e textura a bebida, enquanto mantendo-se a quantidade mínima requerida de carbonatação para prover tal sabor e textura de boca. O tratamento para inativar micróbios pode incluir radiação, exposição a elevada temperatura ou uma combinação de ambas. Tipicamente, o tratamento para inativação do micróbio é realizado em embalagens de porção individual, usadas para armazenagem e manuseio da bebida protéica carbonatada. Os testes mostraram que, para inativação de micróbio realizada na embalagem de porções individuais, a contagem de placa de micróbios é desprezível e tipicamente zero após um período de armazenagem de mais do que um ano, em temperaturas variando entre 1,67 °C e cerca de 24 °C.

Uma bebida protéica carbonatada da invenção pode ainda conter agentes adicionais, que atuam, por exemplo, para aumentar o valor nutricional e/ou o valor do aroma da bebida, ou que fornecem uma desejada aparência à bebida, desde que o agente adicional seja estável na bebida. Exemplos de agentes adicionais incluem nutrientes, tais como vitaminas, minerais, cálcio ou um derivado de cálcio, suplementos herbáceos, amino ácidos, ácidos graxos e fibra. Exemplos incluem o seguinte: Vitaminas tais como vitamina A, vitamina C e vitamina E, como exemplo e não como limitação; Minerais tais como zinco, cromo, feno, cálcio, manganês e potássio, como exemplo; suplementos Herbáceos, tais como ginseng, gingko biloba, palmito, chá verde, hoodia gordonii, como exemplo; Amino ácidos, tais como L-Glutamina, L-Arginina, Taurina, N-acetil-cistina, N-acetil-camitina, L-Leucina, L-isoleucina e L-valina, como exemplo; ácidos Graxos tais como ácido docosaexaenóico (DHA), ácido eicosapentaeônico (EPA), Omega 3’s e Omega 6’s, como exemplo; Fibra tal como oligofmctopolissacarídeos, fibra de milho, fibra de aveia e fibra de linho, como exemplo. O agente ou agentes flavorizantes podem fornecer um aroma de fruta, aroma de cola, aroma de baunilha ou um aroma de chocolate, como exemplo e não como limitação. Adoçantes, açúcar natural ou sintético, tais como sacarose, sacralose, aspartame e/ou potássio de acessulfame, polidextrose, glicerina, sorbitol e xilitol podem ser usados, como exemplo e não como limitação. Agentes de coloração podem ser adicionados. Agentes tais como ácido cítrico, ácido fiimárico, ácido adípico, ácido tartárico e/ou ácido málico podem ser usados para fornecer acidez.

Ingredientes adicionais, na forma de analgésicos (por exemplo, aspirina), estimulantes (por exemplo, cafeína) ou relaxantes, podem ser adicionados em aplicações de produto especializadas.

Para fornecer estabilidade, a bebida protéica carbonatada tipicamente inclui um agente antiespumante, tal como dimetilpolissiloxano e um agente de ajuste de pH, tal como ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido fumárico, ácido adípico e, em alguns exemplos, ácido lático. O ácido fosfórico é preferido como um agente de ajuste de pH, visto que a quantidade requerida para obter-se um desejado pH é tipicamente menor e o gosto da bebida é menos afetado pelo ajuste do pH. O pH ajustado da bebida protéica carbonatada tipicamente varia de cerca de 2,0 a cerca de 5,5, mais tipicamente de cerca de 2,0 a cerca de 3,4. Para fornecer mais estabilidade, a bebida protéica carbonatada é formulada para essencialmente excluir um componente que inclui caseinato, que não é estável no pH da bebida protéica de soro de leite carbonatada.

Nos Exemplos descritos abaixo, a proteína usada é proteína de soro de leite, uma vez que esta proteína fornece o melhor gosto e oferece outras vantagens nutricionais da espécie anteriormente examinada. Entretanto, uma pessoa hábil na técnica entenderá que, ajustando-se o pH para estender-se para faixas de pH mais elevadas e produzindo-se uma bebida protéica carbonatada, tendo um teor de proteína na mais baixa extremidade da concentração da proteína aqui descrita, outras proteínas, tais como proteína do leite e proteína da soja, como exemplo e não limitação, podem também ser usadas para criar a presente bebida protéica carbonatada. A bebida protéica carbonatada pode ser preparada misturando-se em água um agente anti-espumante, uma quantidade de um agente de ajuste de pH para fornecer um pH de cerca de 2 a cerca de 5,5 e uma quantidade de proteína suficiente para fornecer um teor de proteína final na bebida variando de cerca de 2 % em peso a cerca de 15 % em peso; aquecendo-se a mistura a uma temperatura variando de cerca de 60 °C a cerca de 82 °C, por um período de tempo adequado para inativar os micróbios que podem estar presentes na mistura; esfriar a mistura a uma temperatura de 4,5 °C ou menos; e adicionando-se dióxido de carbono à mistura em uma quantidade suficiente para obter-se uma bebida protéica carbonatada, em que a quantidade de carbonatação presente na bebida varia de cerca de 0,1 volume a cerca de 4 volumes por volume de mistura líquida. Em algumas formas de realização do método, o dióxido de carbono é adicionado na forma de água carbonatada estéril. Em outras formas de realização, o dióxido de carbono estéril é borbulhado através da mistura líquida, até a quantidade desejada de dióxido de carbono estar presente. Em uma ou outra forma de realização, o teor final de proteína da bebida varia de cerca de 2% em peso a cerca de 15 % em peso e a carbonatação varia de cerca de 0,1 volume a cerca de 4 volumes. A bebida protéica carbonatada pode também ser preparada de uma maneira similar àquela descrita acima, com exceção de que o aquecimento da mistura é realizado após adição da carbonatação, em vez de antes da adição da carbonatação. Isto requer que sejam feitas provisões para manter a carbonatação durante o processo de aquecimento e esfriamento. Foi verificado que é possível manter a carbonatação se a bebida protéica carbonatada for acondicionada em recipientes de tamanhos individuais e os recipientes de bebida forem então processados para inativação de micróbios. EXEMPLOS Exemplo Um Uma bebida protéica carbonatada foi preparada da seguinte maneira geral. Um agente anti-espumante foi adicionado a uma quantidade de água que é de cerca de metade do volume final da bebida a ser produzida; tipicamente outros aditivos, das espécies que são descritas acima, são também adicionados à água nesta ocasião. O pH da água com agente antiespumante (e outros aditivos, dependendo do produto final desejado) foi ajustado para ser na faixa de cerca de 2 a 3,4, tipicamente utilizando-se ácido fosfórico. A proteína de soro de leite foi então adicionada à mistura de água/aditivos. A mistura foi aquecida a cerca de 85 °C por cerca de 20 segundos para inativar micróbios e então foi esfriada a cerca de 4,5 °C. Água carbonatada, que compreendia de 0,1 a 8 volumes de gás dióxido de carbono (por volume de água), foi adicionada à mistura esfriada em uma quantidade de modo que a quantidade de gás dióxido de carbono da bebida totalizasse uma quantidade que variava de cerca de 0,1 volume a cerca de 0,4 volume por volume de água.

Se necessário, o pH final da mistura pode ser ajustado a um pH variando entre 2 e 3,4, por adição de ácido fosfórico.

Exemplo Dois Uma bebida protéica carbonatada foi preparada da seguinte maneira. Uma mistura de água, agente antiespumante, outros aditivos e proteína de soro de leite foi preparada e o pH foi ajustado para situar-se dentro de uma faixa de cerca de 2 e 3,4. O volume da mistura foi de modo que, quando combinado com a quantidade desejada de dióxido de carbono, o volume final da mistura carbonatada fosse (tanto quanto possível) aquele que é requerido para fornecer a desejada composição da bebida protéica carbonatada. A mistura foi aquecida para inativar micróbios, empregando-se uma técnica conhecida na técnica. O gás dióxido de carbono foi então borbulhado através da mistura, para obter-se um teor de carbonatação variando de 0,1 a 4 volumes de gás dióxido de carbono. Uma pequena quantidade de água adicional foi adicionada para alcançar a desejada concentração final de água na bebida protéica carbonatada e o pH foi reajustado, utilizando-se ácido fosfórico ou outro ácido bio-compatível, da espécie anteriormente descrita, para situar-se na faixa de cerca de 2 a 3,4. A proteína de soro de leite para produzir a bebida carbonatada de melhor gosto da invenção pode ser na forma de concentrado de proteína de soro de leite, em que a proteína de soro de leite geralmente compõe cerca de 29 % em peso a cerca de 85 % em peso do concentrado de proteína de soro de leite. A proteína de soro de leite usada pode ser isolado de proteína de soro de leite, que contenha pelo menos 90 % em peso de proteína de soro de leite. Entretanto, a concentração final da proteína de soro de leite em uma bebida carbonatada da invenção varia de cerca de 2 % em peso a cerca de 15 % em peso da composição de bebida protéica carbonatada.

Quando agente de adoçamento, um aroma particular como aroma de fruta, chocolate ou baunilha, por exemplo, ou combinações deles, são adicionados, isto é tipicamente realizado antes da etapa de carbonatação, como é o caso com os nutrientes e/ou suplementos herbáceos, por exemplo.

Com respeito aos Exemplos Um e Dois, ingredientes adicionais podem ser adicionados para produzir produtos especializados, tais como analgésicos (por exemplo, aspirina), estimulantes suaves (por exemplo, cafeína) ou relaxantes. Estes ingredientes são tipicamente adicionados à mistura antes das etapas tanto de tratamento térmico como de carbonização, independente da ordem em que estas duas etapas são realizadas.

Após todos os ingredientes estarem na mistura, incluindo a carbonatação, a composição de bebida protéica carbonatada é tipicamente assepticamente ministrada em um grande e volumoso recipiente ou em recipientes individuais, tais como um frasco de vidro, uma embalagem tetra pak, ou uma lata.

Exemplo Três Este exemplo fornece um método paxa preparar 3917 g de uma bebida protéica de soro de leite carbonatada. Em 1799 gramas de água, foi misturado o seguinte: 315 g de isolado de proteína de soja (aproximadamente 90% de proteína de soro de leite); 0,01 g de proteína de soro de leite Designer WheyTM, disponível na Next Proteins International of Carlsbad CA; 30 g de Taurina, disponível na Premium Ingredientes, Franklin Park, Illinois; 0,37 g de adoçante acessulfame-K; 0,46 g de adoçante de sacralose em pó; 7,9 g de ácido cítrico; 2,95 g de ácido málico; 0,25 g de anti-espuma FG-10TM, disponível na Dow Chemical Co.; 27 g de ácido fosfórico (75% em peso em água); 2,95 g de flavorizante SunkistTM Spray Dried Orange Oil #61281165; 3,4 g de flavorizante Firmenich Passion Fruit 860.344/TD 11.90, disponível na Premium Ingredients, Franklin Park, Illinois; e 0,04 g de colorante FD & C Yellow #6, disponível na Seltzer Chemicals, Carlsbad, Califórnia, foram adicionados a um tanque de mistura de 760 1 de aço inoxidável, que empregava um misturador de pás, que era tipicamente operado a cerca de 400 RPM a cerca de 600 RPM por um período de tempo de cerca de 15 minutos. A ordem de adição dos ingredientes no tanque de mistura foi: água, ácidos, colorantes, flavorizantes, adoçantes, proteínas, ácidos de ajuste de pH e antiespumante. Tipicamente, a temperatura máxima obtida durante a mistura dos ingredientes foi menor do que cerca de 66 °C. A mistura descrita acima foi aquecida a cerca de 85 °C, por um período de tempo de 20 segundos e em seguida foi esfriada a cerca de 4,5 °C. A mistura não foi agitada durante o aquecimento ou esfriamento, porém foi passada através de linhas envoltas com serpentinas de aquecimento ou esfriamento. 1700 g de água de soda (água contendo 3 volumes de dióxido de carbono por volume de água), 27 g de ácido fosfórico (75 % em peso de ácido em água) e 0,24 g da emulsão anti-espuma FG 10 foram adicionados nessa ordem à mistura, para obter-se uma bebida protéica de soro de leite carbonatada, que continha aproximadamente 7 % em peso de proteína de soro de leite, em um pH final de 2,7.

Exemplo Quatro Este exemplo é para preparação de uma batelada de 228 litros de bebida protéica carbonatada. O vaso de mistura e a agitação foram os mesmos que aqueles descritos com respeito ao Exemplo Três. O vaso de mistura e linhas de fluxo de fluido associadas foram sanitizadas. Todos os filtros do sistema de processamento foram limpados ou substituídos. 103 litros de água foram adicionados ao tanque de mistura. A água foi água purificada, tratada usando-se osmose inversa, de uma maneira comumente usada na indústria de bebida. 0,0245 kg de acessulfame potássio foram adicionados à água agitando dentro do vaso de mistura, durante um período de tempo de 15 segundos. 0,036 kg de sacralose em pó foram adicionados à água agitando dentro vaso de mistura, durante um período de tempo de 15 segundos. 0,0023 kg de Yellow #6 e 0,0014 kg de Red #40 foram adicionados à água agitando dentro do vaso de mistura, durante um período de tempo de 30 segundos. A mistura dentro do vaso de mistura foi agitada a 400 RPM por um período de um minuto. 0,154 kg de ácido málico; 0,481 kg de ácido cítrico; 2,09 kg de ácido fosfórico; 0,118 kg de Red Puncb 586323 CE, disponível na Premium Ingredients, Franklin Park, Illinois; 0,209 kg de Tropical Fruit 597540 C, disponível na Premium Ingredients, Franklin Park, Illinois; 0,209 kg de Raspberry Flavor 01-EF956, disponível na Western Flavors and Fragrances, Livermore, Califórnia; 1,8 kg de Taurina e 0,00045 kg de Designer Whey NaturalTM foram adicionados durante um período de tempo de 60 segundos. A mistura combinada foi então misturada por 2 minutos.

Subsequentemente, 0,027 kg de FG-10 Anti foam, e 17,07 kg de Isolado de Proteína de Soro de Leite foram então adicionados durante um período de tempo de 60 segundos e a mistura foi então agitada por um período de tempo suficiente para obter-se uma mistura homogênea (tipicamente cerca de 15 minutos a 400 RPM). O pH da mistura foi então medido e quantidades incrementais de cerca de 1,59 kg de Ácido Fosfórico (75% em peso em água) foram então adicionados, com um tempo de mistura de um minuto entre adições, até um pH de cerca de 2,5 ter sido obtido.

Brix, Cor e Turvação foram então medidos ou descritos e documentados. Para a formulação acima, metade do volume do produto acabado é água carbonatada. A água carbonatada foi adicionada ao tanque de mistura em uma quantidade volumétrica baseada no volume do líquido presente da preparação anterior dentro do tanque de mistura (a água carbonatada continha 3 volumes de dióxido de carbono por volume de água). Não há necessidade de agitar extensamente os volumes combinados de ingredientes, uma vez que a carbonatação é auto-distributiva. Outrossim, rápida agitação resultaria em espumação da batelada de ingredientes.

Após adição da água carbonatada, a bebida protéica carbonatada foi tratada para inativar micróbios e então acondicíonada. Preferivelmente, a mistura de produto de beber protéico carbonatado tratado é continuamente agitada em uma baixa velocidade de agitação, até a ocasião de acondicionamento. No caso em que a mistura de produto seja mantida por mais tempo do que 30 minutos antes da inativação de micróbios e acondicionamento, a mistura produto é recirculada para assegurar adequadas mistura, e a turvação, pH, cor e Brix são realizados e documentados por uma segunda vez, para assegurar que a qualidade do produto seja satisfatória, antes da inativação de micróbios e acondicionamento. A temperatura de tratamento térmico tipicamente usada para inativação de micróbios é de 82 °C ou menos. Mais tipicamente, a temperatura de tratamento térmico máxima é de cerca de 66 °C. No presente exemplo, o tratamento térmico foi a 82 °C, por um período de 30 minutos.

Após inativação de micróbios, a mistura de produto de beber protéica carbonatada foi engarrafada em frascos PET de 500 ml, disponíveis na Novapak, Eatontown, New Jersey. Os frascos foram tampados com fechos Owens(R) de 28 mm, disponíveis na Owens, Inc., Toledo, Ohio. As tampas foram torqueadas à especificação fornecida pelo fabricante. As garrafas enchidas foram testadas quanto ao vazamento, para assegurar integridade da embalagem.

Exemplo Cinco Uma bebida protéica carbonatada foi preparada da maneira descrita no Exemplo Dois, com exceção de que não houve tratamento térmico ou esfriamento antes da adição de carbonatação. Subsequente à etapa de carbonatação (e ajuste final do pH da mistura para variar a cerca de 2 e cerca de 3,4), a mistura foi acondicionada. O acondicionamento foi em uma lata de cerveja^ebida da espécie que é frequentemente usada na técnica, em que a lata empregava uma resina epóxi na superfície interna da lata. O revestimento de resina epóxi era bisfenol A diglicidil éter (BADGE). A tampa da extremidade, aplicada à lata, era uma tampa 240 Stolle Loe, que foi aplicada de uma maneira tipicamente usada na indústria de enlatar bebida. A maquinaria usada para realizar o envasilhamento e a tampa 240 Stolle Loe são disponíveis na Stolle Machinery Company, LLC End e Metal Forming Divison, Sidney Ohio. A bebida protéica carbonatada foi carregada dentro da lata de bebida em uma temperatura menor do que 16 °C e a lata foi simultaneamente evacuada de ar e selada pelo aparelho. A lata selada foi aquecida usando-se “pasteurização” de túnel a uma temperatura máxima de 66 °C e foi mantida nesta temperatura por um período de tempo de 20 a 25 minutos. A lata foi então esfriada à temperatura ambiente, durante um período de tempo de cerca de 5 minutos.

As latas da bebida protéica carbonatada enlatada foram amostradas e testadas quanto a micróbios. Os limites de especificação do produto para tal teste foram como segue. A placa de teste mostrou uma completa ausência de qualquer um dos micróbios na listagem acima, imediatamente após acondicionamento e por um período de tempo de 52 semanas em seguida, com o teste continuando nesta ocasião.

As formas de realização exemplificativas descritas acima não são destinadas a limitar o escopo da presente invenção, visto que uma pessoa hábil na técnica pode, em vista da presente descrição, expandir tais formas de . realização, para corresponder ao assunto da invenção reivindicado abaixo.

Claims (20)

1. Composição de bebida protéica de soro de leite carbonatada adequada para consumo humano, caracterizada pelo fato de compreender: de 2 % em peso a 15 % em peso de proteína de soro de leite, em que a fonte de dita proteína de soro de leite é isolado de proteína de soro de leite que é essencial mente livre de casei nato e lactose; de 0,1 volume a 4 volumes de gãs dióxido de carbono presentes por volume de composição líquida de bebida protéica de soro de leite; e em que dita composição de bebida protéica de soro de leite carbonatada exibe um pH variando de 2,0 a 3,4, em que tanto na ocasião do acondicionamento da bebida protéica de soro de leite carbonatada como durante armazenamento subsequente sem refrigeração por um período de tempo de pelo menos um ano após o acondicionamento, solubilidade substancial da proteína de soro de leite é mantida na composição de bebida e a dita bebida protéica de soro de leite carbonatada é essencialmente livre de micróbios ativos, sabidos serem nocivos para a saúde humana.

2. Composição de bebida protéica de soro de leite carbonatada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de dita % em peso de proteína de soro de leite presente variar de 3 % em peso a 10 % em peso.

3. Composição de bebida protéica de soro de leite carbonatada de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de dita % em peso de proteína de soro de leite presente variar de 5 % em peso a 8 % em peso.

4. Composição de bebida protéica de soro de leite carbonatada de acordo com a reivindicação I, 2 ou 3, caracterizada pelo fato de dita carbonatação variar de 1,6 volumes a 3,5 volumes por volume de líquido em dita bebida protéica de soro de leite carbonatada.

5. Composição de bebida protéica de soro de leite carbonatada de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de dita carbonatação variar de 1,7 volume a 3,0 volumes por volume de líquido em dita bebida protéica carbonatada.

6. Composição de bebida protéica de soro de leite carbonatada de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato de dita condição essencialmente livre de micróbio ativo ser criada pela inativação de micróbios dentro do recipiente individual, em que dita composição de bebida protéica de soro de leite carbonatada é acondicionada.

7. Composição de bebida protéica de soro de leite carbonatada de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de dita inativação ter sido realizada utilizando-se uma condição de temperatura cronometrada da bebida protéica de soro de leite carbonatada, enquanto dita bebida protéica de soro de leite carbonatada é contida em dito recipiente individual.

8. Bebida protéica de soro de leite carbonatada de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato de dita bebida compreender pelo menos um ingrediente adicional, selecionado do grupo consistindo de um agente anti-espumação, um nutriente, cálcio ou um derivado de cálcio, um suplemento herbáceo, um agente flavorizante, um adoçante e um agente de coloração.

9. Bebida protéica de soro de leite carbonatada de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de dita bebida compreender pelo menos um ingrediente adicional, selecionado do grupo consistindo de um agente anti-espumante, um nutriente, um suplemento herbáceo, um agente flavorizante, um adoçante e um agente de coloração.

10. Método de preparar uma bebida protéica de soro de leite carbonatada, caracterizado pelo fato de compreender: misturar em água um isolado de proteína de soro de leite que é essencialmente livre de caseinato e lactose para alcançar uma porcentagem em peso de proteína de soro de leite na mistura de 2% a 15%, um agente anti-espumante e uma quantidade de um agente de ajuste de pH, para fornecer um pH entre 2 e 3,4, desse modo obtendo uma mistura; aquecer dita mistura a uma temperatura variando de 60°C a 82°C, por um período de tempo variando de 60 segundos a 10 segundos; esfriar dita mistura a uma temperatura de 4,5 °C ou menos, durante um período de tempo de 5 minutos a 10 minutos; adicionar dióxido de carbono a dita mistura, para obter uma bebida protéica de soro de leite carbonatada, em que a quantidade de carbonatação presente em dita mistura varia de 0,1 volume por volume de mistura de líquido a 4,0 volumes por volume de mistura de líquido; e acondicionar dita bebida protéica de soro de leite carbonatada em um recipiente que pode ser armazenada sem refrigeração por mais do que um ano antes do uso por um consumidor da bebida protéica de soro de leite carbonatada.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de dita temperatura máxima durante o aquecimento ser de 66 °C.

12. Método de acordo com a reivindicação 10 ou reivindicação 11, caracterizado pelo fato dos ingredientes adicionais serem misturados dentro de dita mistura antes do aquecimento de dita mistura e ditos ingredientes adicionais incluírem pelo menos um ingrediente selecionado do grupo consistindo de um nutriente, um suplemento herbáceo, um agente flavorizante, um adoçante e um agente de coloração.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de dita bebida protéica de soro de leite carbonatada ser de cor transparente, não exibindo essencialmente nenhuma turbidez.

14. Método de preparar uma bebida protéica de soro de leite carbonatada, caracterizado pelo fato de compreender: misturar em água dito isolado de proteína de soro de leite que é essencialmente livre de caseinato e lactose para alcançar uma porcentagem em peso de proteína de soro de leite na mistura de 2% a 15%, um agente anti- espumante e uma quantidade de um agente de ajuste de pH, para fornecer um pH entre 2 e 5,5, desse modo obtendo uma mistura; adicionar dióxido de carbono a dita mistura para obter uma bebida protéica carbonatada, em que a quantidade de carbonatação presente em dita mistura varia de 0,1 volume por volume de mistura de líquido a 4,0 volumes por volume de mistura de líquido; acondicionar dita bebida protéica de soro de leite carbonatada cm um recipiente projetado para uso por um consumidor da bebida protéica de soro de leite carbonatada; e tratar dita mistura para inativar micróbios biologicamente ativos; em que a bebida protéica de soro de leite carbonatada embalada e tratada pode ser armazenada sem refrigeração por mais do que um ano antes do uso por um consumidor da bebida protéica de soro de leite carbonatada.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de dito pH máximo ser de 3,4.

16. Método de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de dito tratamento de dita mistura para inativar micróbios biologicamente ativos ser realizado em um recipiente individual, em que dita bebida protéica de soro de leite carbonatada é subsequentemente armazenada e manuseada por um consumidor da bebida.

17. Método de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato dos ingredientes adicionais serem misturados dentro de dita mistura antes da inativação de ditos micróbios biologicamente ativos c ditos ingredientes adicionais incluírem pelo menos um ingrediente selecionado do grupo consistindo de um nutriente, um suplemento herbáceo, um agente flavorizante, um adoçante e um. agente de coloração.

18. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato dos ingredientes adicionais serem misturados em dita mistura antes da inativação de ditos micróbios biologicamente ativos e ditos ingredientes adicionais incluírem pelo menos um ingrediente selecionado do grupo consistindo de um nutriente, um suplemento herbáceo, um agente flavorizante, um adoçante e um agente de coloração.

19. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de dita bebida protéica de soro de leite carbonatada ser de cor transparente, não exibindo essencialmente nenhuma turbidez.

20. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de dita bebida protéica de soro de leite carbonatada ser de cor transparente, não exibindo essencialmente nenhuma turbidez.