BRPI0701536B1 - composição de enzima estabilizada com material derivado de café - Google Patents

Abstract

composição de enzima estabilizada, e, método para produzir um extrato de café solúvel composições de enzima estabilizadas com materiais derivados de café são proporcionada. as composições de enzima estabilizadas são especialmente úteis na produção de café solúvel a partir de sólidos de café torrados.

Description

“COMPOSIÇÃO DE ENZIMA ESTABILIZADA COM MATERIAL DERIVADO DE CAFÉ” CAMPO DA INVENÇÃO [0001] Esta invenção refere-se as composições de enzima estabilizadas. Mais especificamente, esta invenção refere-se às composições de enzima estabilizadas com materiais derivados de café. As composições de enzima estabilizadas são especialmente úteis na produção de produtos de café.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [0002] Enzimas de grau alimentício são tipicamente produzidas por fermentação microbiana ou por extração de tecidos de planta ou de animal. As enzimas brutas, que estão tipicamente em solução aquosa, podem ser purificadas e concentradas por técnicas tais como centrifugação, ultrafiltração em membrana, microfiltração, precipitação por sal, precipitação por solvente, e semelhantes. As enzimas refinadas são então padronizadas e formuladas em uma forma vendável, tal como um líquido aquoso, um pó granulado seco, ou uma forma granular aglomerada. Preparações não formuladas - tais como concentrados aquosos de enzima ou precipitados salinos - são muitas vezes usadas para propósitos de pesquisa mas são incomuns como enzimas comerciais devido à dificuldade em manuseio, alta probabilidade de crescimento microbiano, e/ou atividade diminuída durante a armazenagem. Estabilização de enzimas envolve tanto inibição de crescimento microbiano quanto conservação da atividade da enzima durante processamento e armazenagem. Atividade da enzima pode decrescer devido a numerosos processos naturais, incluindo oxidação, hidrólise térmica, e proteólise. Crescimento microbiano é mais comum em sistemas aquosos e um problema menor em formulações secas. Contudo, nem todas as enzimas podem ser facilmente secas e em muitos casos formulações aquosas podem ser preferidas devido à falta de contaminantes provenientes do ar e a facilidade de uso. [0003] Certos materiais ou ingredientes aprovados para alimento podem ser adicionados em formulações de enzima líquidas ou secas com o objetivo de (1) estabilizar a atividade da enzima durante purificação, processamento, armazenagem, e/ou condição abusiva, (2) inibir o crescimento de microorganismos, (3) permitir a padronização do ingrediente ativo , e/ou (4) facilitar a dispensação mais conveniente da enzima. Tais materiais ou ingredientes incluem antimicrobianos que inibem o crescimento microbiano no produto, estabilizadores que preservam a atividade da enzima durante secagem, armazenagem, ou condição abusiva, dispersantes que ajudam a umectar ou dispersar a enzima, agentes tamponantes que controlam o pH da formulação e durante o uso e agentes encorpantes/padronizadores que permitem o ajuste da atividade para um nível padronizado e dispensação conveniente da enzima. Exemplos de antimicrobianos de grau alimentício incluem ácido sórbico, ácido propiônico, sorbato de potássio, eritorbato de sódio. Outros estabilizadores incluem açúcares tais como sacarose e lactose, polióis tais como glicerol, sorbitol, manitol, sais tais como cloreto de sódio, cloreto de potássio, cloreto de amônio, ácidos orgânicos tal como ácido cítrico, material proteináceos tal como leite não-gordo, e concentrado de proteína de soro de leite, e semelhantes, oligômeros tais como polivinilpirrolidona, poli(etileno-glicol), e materiais anfotéricos tais como betaína e gama-amino-dibutirato. O mecanismo (modo de ação) da estabilização nem sempre é bem conhecido; mas parece envolver proteção da proteína de enzima (ou em alguns casos, da entidade de não-proteína requerida para a atividade) contra desnaturação ou desativação de extremos térmicos, dessecação, cisalhamento, estresse osmótico, estresse de pH, gradientes iônicos, proteólise e outras forças adversas. Agentes tamponantes incluem ácido acético, acetato de sódio, fosfato de sódio, ácido sulfúrico, carbonato de cálcio e semelhantes. Dispersantes incluem lecitina, saponinas, e semelhantes. Se a preparação de enzima for para ser seca, poderá ser preferido adicionar a formulação ou ingredientes estabilizadores no líquido aquoso antes da secagem porque são melhor misturados com as enzimas e os estabilizadores podem proteger as enzimas durante a secagem. [0004] Café solúvel, também referido como café instantâneo, é uma alternativa conveniente ao café moído e torrado tradicional (R&G). Cafés instantâneos, contudo, muitas vezes permutam o sabor robusto do grão de R&G por conveniência de preparação rápida. Café solúvel é tipicamente feito por extração e hidrólise térmica de café moído e torrado (R&G), seguido por separação e secagem do extrato. Muitas vezes cafés solúveis podem ter um sabor e aroma desequilibrados devido ao grau alto de processamento e perdas associadas. As pressões e temperaturas altas usadas em tais processos muitas vezes produzem sabores desagradáveis indesejáveis gerando deste modo um produto de qualidade menor em comparação com o café R&G tradicional. [0005] A qualidade inferior de cafés solúveis tem sido um problema de longa duração. Várias tentativas têm sido feitas para projetar um processo de café solúvel, de rendimento alto que elimine os sabores desagradáveis indesejáveis e retenha tanto quanto possível o sabor e o aroma do café. O uso de enzimas na produção de café solúvel tem sido explorado em uma tentativa para solucionar este problema de longa duração. [0006] Por exemplo, Patente U.S. 2.282.138 de Kellogg descreve a produção de café solúvel usando uma enzima conversora, tal como taka diastase, para tratar o material de café. Este processo usa vapor de pressão alta (103,4 kPa) para amolecer e soltar a matriz do grão de café seguido por esfriamento e tratamento subseqüente com a enzima em temperaturas não substancialmente acima de 65°C e tipicamente entre 48°C e 54°C. [0007] Patente U.S. 4.983.408 de Colton descreve um processo que usa enzimas para solubilizar componentes de café após submeter o café moído a um pré-tratamento de “explosão de vapor” seguido por uma descompressão rápida para pressões atmosféricas. Enzimas usadas incluem amilases, hemicelulase, celulase, protease, celobiase, pectinase, e lípases. [0008] Patente U.S. 4.904.484 de Small et al. descreve um método para produzir café R&G por tratamento de graus de café verdes ou parcialmente torrados com enzimas antes de uma torrefação final. As enzimas utilizadas incluem enzimas de digestão de parede celular, enzimas de digestão de componente de armazenagem celular, ou enzimas fenol oxidase. As enzimas de digestão de parede celular incluem celulases, hemicelulases, pectinases, glucanases, manases e ligninases. As enzimas de digestão de componente de armazenagem celular incluem amilases, glucosidases, manosidases, dextranases, e proteases. Enzimas fenol oxidase incluem tirosinase, fenolase, e outros extratos tais como chás, suco de maçã, suco de pêra, e suco de uva. [0009] O uso de materiais de café tais como borras de café consumidas como um nutriente de fermentação para a produção microbiana de enzimas tem sido relatado. Veja, e.g., Regalado et al., J. Sei. Food Agr. 80:9, pp. 1343-1350 (2000). [0010] Mais recentemente, extratos de café solúvel preparados usando enzimas em um processo de hidrólise acoplado a tecnologias de permeação de membrana têm sido preparados (veja Pedido de Patente Européia 05106563.9, depositado aos 18 de julho de 2005, que é por meio desta aqui incorporado como referência). Um sólido de café torrado é finamente moído a úmido para formar uma lama de café. A lama de café é tratada com uma quantidade eficaz de uma enzima adequada para formar uma mistura reacional e então tratada a cerca de 20°C a cerca de 90°C para hidrolisar os componentes de café dos sólidos de café torrados para formar um material de café solúvel. O material de café solúvel é extraído com água e então separado em um retido, que compreende a enzima e outros particulados insolúveis, e um permeato, que compreende o extrato de café solúvel purificado, usando uma membrana semipermeável. Enzimas especialmente úteis neste processo incluem hidrolases tais como manana, celulase, hemicelulase, protease, pectinase, nuclease, e lípase. Este processo inclui um café solúvel possuindo um gosto superior, mais equilibrado sem compostos de degradação térmica indesejados em comparação com o processo térmico ao mesmo tempo mantendo rendimento de solubilização comparável. [0011] Embora enzimas tornem possível suplantar muitas das limitações da arte de manufatura de café solúvel pela redução significativa da entrada de calor ao qual os compostos são expostos, sua incorporação nos processos de café pode trazer um grau de complexidade. As próprias proteínas de enzima são de peso molecular alto e serão removidas pelo processo de café solúvel, mas muitos dos ingredientes de estabilização e de formulação típicos são de peso molecular baixo e persistirão no produto final. Especificamente, ingredientes usados para estabilizar a atividade das enzimas durante a armazenagem de vida de prateleira podem ser transportadas para o produto acabado e podem causar efeitos colaterais de qualidade indesejável. Por exemplo, embora o processo descrito no Pedido de Patente Européia 05106563.9 use separação por membrana, tais ingredientes de formulação podem passar através da membrana e ser concentrados no produto de café solúvel. Até mesmo tais agentes de formulação inicialmente insolúveis tais como maltodextrinas podem ser parcialmente solubilizados pelo processo de enzima e aparecerem no produto de café. Remoção de tais agentes de formulação também aumentará a complexidade e o custo do processo. [0012] Conseqüentemente, ainda permanece uma necessidade para proporcionar um método eficiente de produção de café solúvel que retenha o aroma e o sabor robustos de café similares ao de café R&G usando enzimas mas sem ingredientes de formulação convencionais normalmente utilizados para estabilizar tais formações de enzima. Além disso, ainda permanece uma necessidade para proporcionar um método simplificado de produção de café solúvel que reduza os custos e as operações unitárias.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0013] Esta invenção refere-se às composições de café estabilizadas. Mais especificamente, esta invenção refere-se às composições de enzima estabilizadas com materiais derivados de café. As composições de enzima estabilizadas desta invenção possuem estabilidade comparável dos componentes ativos como formulações convencionalmente estabilizadas mas apenas contêm ingredientes de formulação derivados de café. As composições de enzima estabilizadas desta invenção podem ser usadas em qualquer aplicação onde é desejada a evitação da inclusão de estabilizadores convencionais e de outros aditivos intensificadores de estabilidade. As composições de enzima estabilizadas são especialmente úteis na produção enzimática de café solúvel e de outros produtos de café. [0014] A presente invenção proporciona uma composição de enzima estabilizada compreendendo uma enzima e uma quantidade eficaz de um material derivado de café para estabilizar a enzima. Preferivelmente, a enzima estabilizada consiste essencialmente de uma enzima e de uma quantidade eficaz de um material derivado de café para estabilizar a enzima e está na forma de uma suspensão ou solução aquosa, um pó seco, grânulos secos, ou uma suspensão de um pó seco ou grânulos secos em um óleo derivado de café. [0015] A presente invenção também proporciona um método para produzir um extrato de café solúvel, o citado método compreendendo: (1) tratar sólidos de café para formar uma lama de café contendo sólidos de café; (2) tratar a lama de café com uma quantidade eficaz de uma enzima na forma de uma composição de enzima estabilizada em uma temperatura e por um tempo suficientes para hidrolisar os sólidos de café para formar um material de extrato de café solúvel, no qual a composição de enzima estabilizada compreende a enzima e uma quantidade eficaz de um material derivado de café para estabilizar a enzima; e (3) tratar o material de extrato de café solúvel para obter o extrato de café solúvel. [0016] A presente invenção também proporciona um método para produzir um extrato de café solúvel, o citado método compreendendo: (1) moer finamente a úmido sólidos de café torrados para formar uma lama de café contendo sólidos de café; (2) tratar a lama de café com uma quantidade eficaz de uma enzima na forma de uma composição de enzima estabilizada em uma temperatura e por um tempo suficientes para hidrolisar os sólidos de café para formar um material de extrato de café solúvel, no qual a composição de enzima estabilizada compreende a enzima e uma quantidade eficaz de um material derivado de café para estabilizar a enzima; e (3) separar o material de extrato de café solúvel em um retido e um permeato, no qual o permeato compreende o extrato de café solúvel. [0017] Esta invenção também proporciona um método para produzir um extrato de café solúvel, semi-contínuo ou contínuo, o citado método compreendendo: (1) tratar sólidos de café torrados finamente moídos com uma quantidade eficaz de uma enzima na forma de uma composição de enzima estabilizada em um vaso para hidrolisar os sólidos de café para formar um material de extrato de café solúvel contendo extrato de café solúvel, no qual a composição de enzima estabilizada compreende a enzima e uma quantidade eficaz de um material derivado de café para estabilizar a enzima; (2) circular o material de extrato de café solúvel através de um dispositivo de separação de membrana semi-permeável para continuamente formar um retido e um permeato, no qual o permeato contém o extrato de café solúvel e é continuamente colhido e no qual pelo menos uma porção do retido é reciclada para o vaso.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0018] Como notado, esta invenção refere-se às composições de enzima estabilizadas com materiais derivados de café. As composições de enzima estabilizadas desta invenção podem ser usadas em qualquer aplicação onde é desejada a evitação da inclusão ou do uso de estabilizadores convencionais e outros aditivos intensificadores de estabilidade. Assim, as presentes composições de enzima estabilizadas podem ser usadas na produção de vários produtos alimentícios, produtos farmacêuticos, produtos cosméticos, e semelhantes desde que os materiais derivados de café sejam aceitáveis durante o processamento e no produto final. As composições de enzima estabilizadas evitam estabilizadores convencionais ao mesmo tempo ainda mantendo a estabilidade e a atividade de enzima desejadas durante armazenagem e/ou condição abusiva usando apenas materiais derivados de café. [0019] As composições de enzima estabilizadas são especialmente úteis na produção de café solúvel e de outros produtos de café usando enzimas que não contêm estabilizadores convencionais normalmente associados com formulações de enzima. Assim, as composições de enzima estabilizadas desta invenção são especialmente úteis em um tratamento de enzima de sólidos de café para hidrolisar os materiais de café dos mesmos. [0020] A presente invenção também pode ser usada para estabilizar preparação de enzima útil em indústrias de alimentos, farmacêuticas, cosméticas, e outras indústrias onde estabilizadores convencionais são indesejáveis. Enzimas especialmente úteis na preparação de alimentos que podem ser estabilizadas utilizando este método incluem mananase, celulase, glucanase, hemicelulase, lípase, esterase, protease, carboidrase (e.g. arabinase, galactanase, arabino-galactanase), nuclease, pectinase, isomerase, amilase, e ligninase bem como suas misturas. Usando as composições de enzima estabilizadas por material derivado de café da presente invenção, produtos de café solúvel podem ser facilmente preparados sem o uso de estabilizadores de enzima convencionais. [0021] Os materiais derivados de café úteis para estabilizar as composições de enzima incluem, por exemplo, café solúvel, café torrado e moído, óleos de café, borras de café consumidas (i.e. parcialmente extraídas), grãos de café verdes moídos, extrato aquoso de café, extratos de grão de café verde, e semelhantes bem como suas misturas; os extratos ou outros materiais de café não devem incluir, ou serem preparados com composições de enzima contendo, o estabilizador convencional que a presente invenção almeja eliminar do produto final. Assim, por exemplo, materiais de café solúvel usados para estabilizar as composições de enzima estabilizadas não devem ser derivados de café solúvel preparado usando composições de enzima convencionalmente estabilizadas. [0022] As composições de enzima estabilizadas da presente invenção podem ser formuladas como composições aquosas ou podem ser secas para formar composições sólidas (e.g., partículas de pó ou aglomeradas). Geralmente, tais composições conterão cerca de 1 a cerca de 25 por cento em peso de enzima e cerca de 10 a cerca de 99 por cento em peso de materiais de café, baseado na composição total. Geralmente para formulações aquosas, a proteína de enzima ativa compreende cerca de 1 a cerca de 25 por cento da formulação total e os materiais derivados de café compreendem cerca de 10 a cerca de 50 por cento (preferivelmente cerca de 20 a cerca de 40 por cento) da formulação total. Para formulações secas, a proteína de enzima ativa compreende cerca de 1 a cerca de 25 por cento da formulação total e os materiais derivados de café compreendem cerca de 75 a cerca de 99 por cento da formulação total. Para formas secas, os materiais derivados de café estão preferivelmente presentes durante a formação da composição de enzima seca (por exemplo, por secagem por pulverização, secagem por congelamento, e semelhantes). As composições aquosas são preferivelmente armazenadas sob condições congeladas ou refrigeradas; composições secas geralmente podem ser armazenadas sob condições ambientais, refrigeradas, ou congeladas. [0023] Para os propósitos desta invenção, “estabilizadores convencionais incluem antimicrobianos convencionais que inibem crescimento microbiano no produto e estabilizadores convencionais que conservam a atividade da enzima durante secagem, armazenagem, ou condição abusiva. Embora não haja o desejo de ser limitado por teoria, parece que os materiais derivados de café usados na presente invenção desempenham ambas estas funções (i.e., inibir crescimento microbiano e conservar a atividade da enzima durante armazenagem e/ou condição abusiva). De novo não haja o desejo de ser limitado por teoria, também parece que os materiais derivados de café também possuem outras funções tais como, por exemplo, agentes tamponantes e dispersantes na formulação de enzima. Assim, parece que os estabilizadores derivados de café desta invenção proporcionam proteção da proteína de enzima (ou em alguns casos, da entidade de não-proteína requerida para atividade) contra desnaturação ou desativação de extremos térmicos, dessecação, cisalhamento, estresse osmótico, estresse de pH, gradientes iônicos, proteólise e outras forças adversas. [0024] Quando as enzimas estabilizadas desta invenção são usadas para preparar extrato de café solúvel, o material de extrato não purificado compreende extrato de café solúvel, enzima, e outros particulados insolúveis. Claro que visto que a composição de enzima foi estabilizada com materiais derivados de café, nenhuns estabilizadores convencionais estão presentes e a enzima e outro particulado insolúvel podem ser separados por meio convencional para obter extrato de café solúvel essencialmente livre de materiais de não-café. O extrato de café desejado pode ser preferivelmente separado dos outros componentes pela passagem da mistura reacional sobre uma membrana semi-permeável como descrito, por exemplo, no Pedido de Patente Européia 05106563.9, depositado aos 18 de julho de 2005. A membrana pode ser de qualquer tipo de material com um tamanho de poro que é capaz de reter a enzima e outros insolúveis enquanto permite a permeação de sacarídeos solúveis em água, extrato de café, e outros materiais. Geralmente, membranas possuindo um tamanho de poro nominal menor do que cerca de 0,8 micrômetro seriam adequadas. Por exemplo, uma membrana feita de poliétersulfona com um corte de peso molecular de cerca de 20.000 a cerca de 50.000 Daltons é adequada para separar o extrato de café solúvel. Uma membrana de poliétersulfona preferida adequada para uso no método desta invenção está disponível na Sepro, Inc. (Oceanside, CA). Claro que outro material de construção de membrana pode ser usado. A membrana pode estar contida dentro de uma célula de separação de membrana de fluxo transversal ou de outro dispositivo similar que possa ser utilizado para separação por membrana, tais como módulos de espiralmente enrolados, sistemas de fibra oca, feixes tubulares, ou módulos de placa e quadro. [0025] Vantagens e modalidades desta invenção são adicionalmente ilustradas pelos seguintes exemplos mas materiais e quantidades particulares dos mesmos aqui citados, bem como outras condições e detalhes, não devem ser entendidos como limitando indevidamente a invenção. Todas as partes, razões, e percentagens são em peso a não ser que sejam especificadas de outra maneira. Todas as publicações, incluindo patentes e pedidos de patente publicados, são aqui por meio desta aqui incorporadas como referências. [0026] Exemplo 1. Foi usada uma enzima mananase não formulada, congelada (FUM: ChemGen CL 160 da ChemGen Corp., Gaithersburg, MD). A enzima FUM foi de uma fermentação de Bacillus lentus; células e fragmentos foram removidos por centrifugação seguida por purificação e concentração da enzima usando ultrafiltração de membrana; nenhuns outros materiais foram adicionados. Enzima descongelada foi diluída 1:20 (amostra 1) em água deionizada e (amostra 2) em água deionizada contendo 10% de café solúvel de venda a varejo Kenco® Really Rich. Amostras de ambas as soluções foram imersas em um banho de água fervente por 30 segundos e então imediatamente esfriadas em um banho de gelo. As soluções tratadas, bem como uma solução não aquecida de amostra 1 (i.e., controle), foram ensaiadas para atividade de mananase usando um ensaio viscosimétrico com goma de alfarroba. Como comparado com o controle, a amostra 1 tratada perdeu cerca de 33% da atividade enzimática inicial enquanto que a amostra 2, estabilizada com materiais derivados de café, perdeu apenas cerca de 2% da atividade enzimática inicial (i.e., atividade essencialmente não mudada dentro dos limites experimentais). [0027] Exemplo 2. Este exemplo ilustra a preparação de formulações de enzima secas estabilizadas com materiais derivados de café. Enzima mananase não formulada congelada (“FUM”) do Exemplo 1 foi usada. Uma porção da FUM congelada foi descongelada e cinco formulações secas (sólidas) foram preparadas pela adição dos seguintes ingredientes individuais (a 20 por cento) nas amostras de FUM descongeladas: (1) Café solúvel (Maxwell House®); (2) Sorbitol e cloreto de sódio (10% cada); (3) Sílica (malha 40-100; Fisher Scientific); (4) Celulose (pó Neocel™; Mingtail Chemical); e (5) Café torrado e moído (R&G) (Maxwell House®, moído seco para malha -30). [0028] Amostras 2-4 foram formuladas com estabilizadores típicos usados em formulações de enzima. Cada preparação foi bem misturada e então imediatamente seca por congelamento em um secador por congelamento VirTis Model 25ES. Porções das formulações secas por congelamento foram armazenadas a 20°C e a 50°C; amostras foram retiradas em intervalos de tempo diferentes para ensaios microbiológicos e de atividade de enzima. [0029] Atividade enzimática foi medida usando um ensaio viscosimétrico empregando uma solução aquosa recém-preparada de goma de alfarroba {1%, viscosidade inicial de 2800-3500 mPa.s a 20°C). A formulação de enzima foi diluída 1:10 em água, bem misturada, e então adicional mente diluída conforme o requerido. As amostras diluídas foram ensaiadas prontamente após a preparação. Em um tubo contendo 30 mL de solução de goma a 20°C, 25 microlitros de uma diluição apropriada de uma dada solução de enzima foram adicionados no “tempo zero". Uma diluição adequada {geralmente de cerca de 1:100) da formulação de enzima foi efetiva para reduzir a viscosidade da goma para < 500 mPa.s em cerca de 5-15 minutos. [0030] Cada solução de goma-enzima foi misturada por cerca de 30 segundos e então analisada em um viscosímetro Brookfield DVII+ (Eixo 6 a 20 RPM). A curva de viscosidade versus tempo foi registrada usando programa de computador Brookfield Wingather. A atividade enzimática relativa foi determinada como a inclinação de ajuste linear da curva de viscosidade versus tempo a 500 mPa.s e/ou o tempo requerido para alcançar 500 mPa.s. Visto que a resposta da inclinação não foi necessariamente linear com a diluição de enzima, amostras comparativas e controles de referência foram preferivelmente medidos na mesma diluição (geralmente de cerca de 1:100). Devido ao fator de diluição envolvido na secagem por congelamento, as amostras secas, assumindo nenhuma perda de atividade, devem possuir cerca de 2,5 vezes a atividade por peso unitário (i.e. 250) da amostra de FUM inicial (i.e. 100). Os resultados são mostrados na Tabela 1 abaixo. 10031J Tabela 1 * Atividade relativa de FUM é 100. Formulações podem possuir uma atividade maior do que 100 devido aos efeitos de concentração, f Estabilizadores convencionais usados em formulações de enzima. [00321 Amostras estabilizadas com material de café armazenadas a 20°C surpreendentemente possuem atividade um pouco maior do que a das outras formulações até mesmo após armazenagem de quase 3 meses. [0033] Formulações armazenadas na temperatura abusiva de 50°C foram significativamente menos ativas do que aquelas armazenadas a 20°C, Contudo, surpreendentemente as formulações baseadas em café retiveram uma percentagem maior de atividade (i.e., acima de cerca de 60% da atividade restante na armazenagem de 20°C) em comparação com as formulações de material de não-café. Portanto, materiais derivados de café em formulações secas serviram como um estabilizador em temperaturas de armazenagem a 20°C e 50°C. [0034] Estabilidade microbiológica foi avaliada pela determinação das contagens de placas totais microbíanas (TPC) usando o método AOAC 966,23. A FUM congelada inicial teve TPC de 980 contagens/grama. O processo de secagem por congelamento aumentou a concentração de matéria seca em 2,5 vezes. Tabela 2 mostra TPC microbiana em amostras armazenadas por 3 e 9 semanas a 20°C e por 3 semanas a 50°C. [0035] Tabela 2 * Líquido de FUM de referência teve uma contagem de placas totais/g de 9800. t Estabilizadores convencionais usados em formulações de enzima. [0036] Todas as amostras secas mostraram uma redução significativa em TPC (em oposição apenas a um aumento devido ao fator de concentração). As amostras formuladas com materiais de café foram comparáveis aos outros materiais de formulação. Amostras armazenadas a 50°C tiveram contagens muito menores do que aquelas armazenadas a 20°C. As amostras secas armazenadas a 20°C por 9 semanas ensaiaram todas menos do que 300 TPC/g. Estas amostras secas possuem atividade aquosa muito baixa assim crescimento microbiano é inibido. Todas as amostras secas possuem TPC microbiano aceitavelmente baixa. [0037] Exemplo 3. Este exemplo ilustra a preparação de formulações líquidas de enzima estabilizadas por materiais derivados de café. A enzima mananase não formulada congelada de Exemplo 1 foi descongelada e formulações líquidas foram preparadas pela adição dos seguintes ingredientes (a 20 por cento): (1) Café solúvel (Maxwell House®); (2) Sorbitol e cloreto de sódio (20% cada); e (3) FUM de controle (sem aditivos). [6038] Porções das formulações líquidas aquosas foram armazenadas a 4°C, 20°C e 50°C e amostras foram retiradas em intervalos de tempo diferenfes para ensaios microbiológico e de atividade enzimática usando as mesmas técnicas analíticas como no Exemplo 1. Os resultados da atividade enzimática e microbiológicos são mostrados nas Tabelas 3 e 4, respectivamente. [0039] Tabela 3 t Estabilizadores convencionais usados em formulações de enzima. [0040] Tabela 4 t Estabilizadores convencionais usados em formulações de enzima. [0041] As atividades enzimáticas para as amostras líquidas armazenadas em temperaturas e tempos diferentes são mostradas na Tabela 3. Devido ao efeito de diluição dos ingredientes da formulação, seria predito que os líquidos formulados teriam cerca de 60% da atividade do controle {i.e., FUM não formulada) assumindo nenhum efeito para os aditivos. [0042] Para as amostras armazenadas a 4°C, FUM não formulada reteve uma percentagem alta da atividade do controle (i.e., mais de 97%) até mesmo após mais de 7 semanas de armazenagem. Surpreendentemente, a formulação de café solúvel armazenada a 4°G por mais de 7 semanas teve mais de 73% da atividade do controle; esta é maior do que os 60% preditos se os ingredientes não tivessem efeito. A formulação de sal / sorbitol armazenada a 4°C teve 47,6% da atividade do controle. [0043] Para armazenagem sob condições abusivas de 50°C por 8 semanas, a FUM não formulada reteve apenas 11% da atividade do controle. A formulação de café solúvel formou um gel virtualmente insolúvel a 50°G e perdeu essencialmente toda a atividade. Para armazenagem a 20°G, embora houvesse crescimento microbiano substancial na FUM formulada (veja abaixo), cerca de 32% da atividade enzimática do controle foi retida; este material seria inaceitável devido ao crescimento microbiano. A formulação de café solúvel reteve apenas 10% da atividade do controle e um gel parcialmente insolúvel foi formado. [0044] Baseado nestes dados, parece que o café solúvel é um estabilizador de atividade enzimática eficaz em formulações líquidas aquosas armazenadas em condições refrigeradas (4°C). Contudo, não é eficaz em armazenagem na temperatura ambiente (20°C) ou em condições mais abusivas (50°C). [0045] Como mostrado na Tabela 4, a FUM de controle não formulada foi microbialmente instável quando armazenada a 20°C; em tempo de 3 semanas a contagem de placas totais havia aumentado dramaticamente. Contudo, o controle não formulado armazenado a 4°C mostrou redução de mais de 60% em TPC e de 99% quando armazenado a 50°C. Isto é presumidamente devido à morte durante a armazenagem de uma porção dos micróbios inicialmente presentes. Inversamente, ambas as amostras de formulação mostraram estabilidade microbiana boa quando armazenadas a 20°C por 3 semanas, com a formulação de café solúvel dando TPC um pouco menor. Portanto, café solúvel 40% em peso inibe o crescimento microbiano durante armazenagem a 20°C. Após armazenagem de 6 semanas a 20°C, as amostras formuladas mostraram pouca mudança em TPC.

Claims (8)

1. Composição de enzima estabilizada caracterizada pelo fato de compreender uma enzima e uma quantidade eficaz de um material derivado de café» selecionado do grupo consistindo de café solúvel, café torrado e moído, óleo de café, borras de café consumidas, grãos de café verdes m o idos, extrato aquoso de café, extrato de grão de café verde, e suas misturas, para estabilizar a enzima, em que a composição está em uma forma seca e em que a composição contém de 1 a de 25 por cento em peso de enzima e de 75 a de 99 por cento em peso de material derivado de café,

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a enzima é uma enzima hidrolase.

3. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a enzima hidrolase é selecionada do grupo consistindo de mananase, celulase, glucanase, hemicelulase, lípase, esterase, protease, arabinase, galactanase, arabino-galactanase, nuclease, pectinase, ísomerase, amilase, ligninase, e suas misturas,

4. Método para produzir um extrato de café solúvel caracterizado pelo fato de compreender: (1) tratar sólidos de café torrados para formar uma lama de café contendo sólidos de café; (2) tratar a lama de café com uma quantidade eficaz de uma enzima na forma de uma composição de enzima estabilizada em uma temperatura e por um tempo suficientes para hidrolisar os sólidos de café para formar um material de extrato de café solúvel, em que a composição de enzima é a composição do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 3; e (3) tratar o material de extrato de café solúvel para obter o extrato de café solúvel,

5. Método, de acordo com a reivindicação 4» caracterizado pelo fato de que a lama de café na etapa (1) é formada por moagem a úmido dos sólidos de café torrados e em que o extrato de café solúvel na etapa (3) é obtido por separação do material de extrato de café solúvel em um retido e um permeato, em que o permeato compreende o extrato de café solúvel.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a separação de material de extrato de café solúvel em um retido e um permeato é realizada usando uma membrana semi-permeável possuindo um corte de peso molecular de 20.000 a 50.000 Daltons.

7. Método contínuo ou semi-contínuo para produzir um extrato de café solúvel, semi-contínuo ou contínuo, caracterizado pelo fato de compreender: (1) tratar sólidos de café torrados finamente moídos com uma quantidade eficaz de uma enzima na forma de uma composição de enzima estabilizada para hidrolisar os sólidos de café para formar um material de extrato de café solúvel contendo extrato de café solúvel, em que a composição de enzima estabilizada é uma composição do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 3; (2) circular o material de extrato de café solúvel através de um dispositivo de separação de membrana semi-permeável para continuamente formar um retido e um permeato, em que o permeato contém o extrato de café solúvel e é continuamente colhido e em que pelo menos uma porção do retido é reciclada para o vaso.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a membrana semi-permeável possui um corte de peso molecular de 20.000 a 50.000 Daltons.