BRPI0705417B1 - produto alimentício aerado e processos para a produção de um produto alimentício aerado - Google Patents

Abstract

"produto alimentício aerado e processos para a produção de um produto alimentício aerado". a presente invenção refere-se a produtos alimentícios aerados que compreendem a hidrofobina e um tensoativo, o produto alimentício aerado contém uma população de bolhas de gás, em que pelo menos 65% das bolhas de gás possuem um diâmetro inferior a 20 <109>. os processos para a produção de tal produto alimentício aerado também são fornecidos.

Description

“PRODUTO ALIMENTÍCIO AERADO E PROCESSOS PARA A PRODUÇÃO DE UM PRODUTO ALIMENTÍCIO AERADO” Campo da Invenção A presente invenção refere-se a produtos alimentícios aerados e aos métodos para a fabricação dos mesmos. Em particular, ela se refere aos produtos alimentícios aerados que contêm hidrofobina.

Antecedentes da Invenção Os produtos alimentícios aerados, tais como sorvetes, sorbet, musses e creme chantilly, contém muitas bolhas de gás, tipicamente de 50 pm de diâmetro. Outros produtos alimentícios, tais como espalháveis de baixo teor de gordura, temperos, molhos, etc., também podem ser aerados para diversos propósitos, por exemplo, para aprimorar a textura e/ou a aparência visual (por exemplo, pelo branqueamento ou pela opacificação). O documento EP 1.623.631 descreve os produtos alimentícios aerados que contêm hidrofobinas. A eficácia das bolhas de gás está relacionada ao seu tamanho: em geral, quanto menor as bolhas, mais macia e cremosa a textura, e mais branco ou mais opaco o produto. Entretanto, é difícil criar e preservar as bolhas de gás com tamanhos inferiores a cerca de 50 pm. Isto é porque a dispersão das bolhas de gás é vulnerável ao engrossamento pela capacidade de tornar cremoso, coalescência e desproporcionamento, resultando em menos bolhas e maiores. Quanto menor as bolhas de gás (para um dado volume total de gás), maior a área de superfície e, portanto, maior a força impulsora do engrossamento.

Descrição Resumida da Invenção Foi descoberto agora que quando ambos a hidrofobina e um tensoativo estão presentes, a eficácia da hidrofobina é reduzida. Como resultado, é apenas possível preparar os produtos alimentícios aerados, que compreendem ambos a hidrofobina e um tensoativo que contém uma proporção substancial de bolhas de gás muito pequenas, se certas condições do processo forem utilizadas. Consequentemente, em um primeiro aspecto, a presente invenção fornece um produto alimentício aerado que compreende a hidrofobina e um tensoativo, em que o produto alimentício aerado contém uma população de bolhas de gás, em que pelo menos 65% das bolhas de gás possuem um diâmetro inferior a 20 pm, com a condição de que o produto alimentício não contenha uma proteína estruturante do gelo.

De preferência, o produto alimentício compreende pelo menos 0,001% em peso de hidrofobina.

De preferência, a hidrofobina está na forma isolada.

De preferência, a hidrofobina é uma hidrofobina classe II.

De preferência, o produto alimentício compreende pelo menos 0,05% de tensoativo.

De preferência, o tensoativo é uma proteína em uma quantidade de pelo menos 0,5% em peso do produto. De maior preferência, o tensoativo é a proteína do leite.

De preferência, o produto alimentício possui uma expansão de 25 a 400%.

De preferência, o produto alimentício é um confeito aerado congelado ou resfriado.

Em um segundo aspecto, a presente invenção fornece um processo para a produção de um produto alimentício aerado de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, em que o processo compreende: (a) fornecer uma mistura de ingredientes que compreendem a hidrofobina e um tensoativo; (b) aerar a mistura, tal que a população de bolhas de gás seja formada, em que pelo menos 65% das bolhas de gás possuam um diâmetro inferior a 20 pm; com a condição de que a mistura não contenha uma proteína estruturante do gelo.

De preferência, a mistura é congelada durante e/ou após a etapa (b).

Em um terceiro aspecto, a presente invenção fornece um processo para a produção de um produto alimentício aerado de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, em que o processo compreende: (a) fornecer uma mistura de ingredientes que compreendem a hidrofobina; (b) aerar a mistura tal que a população de boihas de gás seja formada, em que pelo menos 65% das bolhas de gás possuem um diâmetro inferior a 20 pm; e (c) adicionar um tensoativo à mistura aerada.

De preferência, a mistura aerada é submetida a uma etapa de mistura durante e/ou após a etapa (c), de maior preferência, nenhum gás adicional é incorporado na etapa de mistura.

De preferência, a mistura é congelada durante e/ou após a etapa (b).

Em um aspecto relacionado, a presente invenção fornece confeitos congelados capazes de serem obtidos pelos processos da presente invenção e obtidos pelo processo da presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção A menos que definido de outra maneira, todos os termos técnicos e científicos utilizados no presente possuem o mesmo significado que os geralmente entendidos por um técnico no assunto regular (por exemplo, na fabricação de confeitos congelados). As definições e descrições dos diversos termos e técnicas utilizadas na fabricação de confeitos congelados são encontradas em "!ce Cream", 6a edição, Robert T. Marshall, H. Douglas Goff e Richard W. Hartel (2003), Kluwer Academic/ Plenun Publishers, As técnicas padrão utilizadas para os métodos moleculares e bioquímicos podem ser encontradas em Sambrook et ai, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3a edição (2001) Cofd Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, Nova Iorque e Ausubel et ai, Short Protocols in Molecular Biology (1999) 4a edição, John Wiíey & Sons, Inc, e a versão integral intitulada Current Protocols in Molecular Biology. Todas as porcentagens, a menos que especificadas de outra maneira se referem à porcentagem em peso, com a exceção das porcentagens citadas em relação à expansão (que são definidas pela equação abaixo) e as porcentagens citadas em relação à distribuição do tamanho da bolha (que se referem à frequência cumulativa normalizada).

Expansão A extensão da aeração é medida em termos de “expansão", que é definida como: Expansão = peso da mistura - peso do produto aerado x 100 peso do produto aerado onde os pesos se referem a um volume fixo de produto/ mistura. A expansão é medida na pressão atmosférica.

Hiprofobinas As hidrofobinas são uma classe bem definida de proteínas (Wesseis, 1997, Adv. Microb. Physio. 38: 1 — 45; Wosten, 2001, Annu Ver. Microbiol. 55: 625 - 646) capazes de auto-organização em uma interface hidrofóbica/ hidrofílica, e possuindo uma sequência conservada: Xn“C-X5-9"C-C-Xii-39-C-X8.23-C-X5.9-C-C-X6.i8'C-Xm (Seq ID n° 1) onde X representa qualquer aminoácido e n e m representam independentemente um número inteiro. Tipicamente, uma hidrofobina possui um comprimento de até 125 aminoácídos. Os resíduos de cisteína (C) na sequência conservada são parte das pontes de dissulfeto. No contexto da presente invenção, o teimo hidrofobina possui um significado mais amplo para incluir as proteínas funcionalmente equivalentes que ainda mostram características de auto organização em uma interface hidrofóbica - hidrofílica resultando em um filme de proteína, tal como proteínas que compreendem a sequência: Xn-C-X1.50-C-Xo-5-C-X1.1oo”C-Xi.-ioo-C-Xi-50-C-Xo-5-C-Xi-50-C-XtT1 (Seq ID n° 2) ou suas partes ainda mostram a característica de auto organização em uma interface hidrofóbica - hidrofílica resultando em um filme de proteína. De acordo com a definição da presente invenção, a auto organização pode ser detectada ao adsorver a proteína no Teflon e ao utilizar o Dicroísmo Circular para estabelecer a presença de uma estrutura secundária (em geral, α-hélice) (De Vocht et al., 1998, Biophys. J. 74: 2059 - 68). A formação de um filme pode ser estabelecida pela incubação de uma folha de Teflon na solução de proteína seguida por pelo menos três lavagens com água ou tampão (Wosten et al., 1994r Embo J. 13: 5848 - 54). O filme de proteína pode ser visualizado por qualquer método apropriado, tal como marcação com um marcador fluorescente ou pelo uso de anticorpos fluorescentes, como é bem estabelecido no estado da técnica. Tipicamente, m e n possuem valores que variam de 0 a 2.000, porém mais usualmente, m e n são no total menores do que 100 ou 200. A definição de hidrofobina no contexto da presente invenção inclui as proteínas de fusão de uma hidrofobina e outro polipeptídeo, bem como os conjugados de hidrofobina e outras moléculas, tais como os polissacarídeos.

As hidrofobinas identificadas até hoje são, em geral, classificadas como classe I ou classe II. Ambos os tipos foram identificados em fungos como proteínas secretadas que se auto-organizam nas interfaces hidrofóbicas em filmes antipáticos. As organizações de hidrofobinas classe I são relativamente insolúveis, ao passo que aquelas de hidrofobinas classe II se dissolvem prontamente em uma variedade de solventes.

As proteínas do tipo hidrofobinas (por exemplo, “chaplins”) também foram identificadas nas bactérias filamentosas, tais como Actinomycete e Streptomyces sp. (documento WO 01/74864; Talbot, 2003, Curr. Biol, 13: R696-R698). Estas proteínas bacterianas, ao contrário das hidrofobinas fúngicas, podem apenas formar até uma ponte de dissulfeto, uma vez que elas têm somente dois resíduos de cisteína. Tais proteínas são um exemplo de equivalentes funcionais para as hidrofobinas que possuem as sequências de consenso mostradas nas SEQ ID no. 1 e 2, e estão dentro do âmbito da presente invenção.

As hidrofobinas podem ser obtidas pela extração de fontes nativas, tais como fungos filamentosos, por qualquer processo apropriado. Por exemplo, as hidrofobinas podem ser obtidas através da cuítura de fungos filamentosos que secretam a hidrofobina no meio de cultura ou da extração das micelas fúngicas com etanol a 60%. É particularmente preferido o isolamento das hidrofobinas dos organismos hospedeiros que secretam hidrofobinas naturalmente. Os hospedeiros preferidos são os hipomicetos (por exemplo, TrichodermaJ, basidiomicetes e ascomicetes. Os hospedeiros particularmente preferidos são organismos da classe alimentícia, tais como o Cryphonectria parasitica, que secreta uma hidrofobina denominada criparina (MacCabe e Van Alfen, 1999, App. Environ. MicrobioL· 65: 5431 - 5435).

Alternativamente, as hidrofobinas podem ser obtidas pelo uso da tecnologia recombinante. Por exemplo, as células hospedeiras, tipicamente os micro-organísmos, podem ser modificadas para expressar as hidrofobinas, e as hidrofobinas podem então ser isoladas e utilizadas de acordo com a presente invenção. As técnicas para a introdução dos construtos de ácido nucleico que codificam hidrofobinas em células hospedeiras são bem conhecidas no estado da técnica. Mais de 34 genes que codificam as hidrofobinas foram clonados, de mais de 16 espécies fúngicas (vide, por exemplo, o documento WO 96/41882 que fornece a sequência de hidrofobinas identificadas em Agarícus bisporus; e em Wosten, 2001, Annu Rev. MicrobioL· 55: 625 - 646). A tecnologia recombinante também pode ser usada para modificar as sequências de hidrofobina ou sintetizar novas hidrofobinas que possuem propriedades desejadas/ aprimoradas.

Tipicamente, uma célula ou um organismo hospedeiro apropriado são transformados por uma construção de ácido nucteico que codifica a hidrofobina desejada. A codificação da sequência de nucleotídeo para o polipeptídeo pode ser inserida em um vetor de expressão apropriado que codifica os elementos necessários para a transcrição e a tradução e de maneira tal que serão expressos nas condições apropriadas (por exemplo, na orientação apropriada e no quadro de feitura correto e com sequências apropriadas alvo e de expressão). Os métodos requeridos para construir estes vetores de expressão são bem conhecidos dos elementos pelos técnicos no assunto.

Uma série de sistemas da expressão pode ser utilizada para expressar a sequência de codificação de polipeptídeo. Esta inclui, mas sem ficar a eles limitados, bactérias, fungos (incluindo leveduras), sistemas celulares de insetos, sistemas de culturas celulares de plantas, e plantas, todos transformadas com os vetores de expressão apropriados. Os hospedeiros preferidos são aqueles que são considerados como sendo de classe alimentícia - 'em geral considerados como seguros' (GRAS).

As espécies fúngicas apropriadas incluem leveduras, tais como (mas sem ficar a elas limitadas) aquelas dos gêneros Saccharomyces, Kluyveromyces, Pichia, Hansenula, Candida, Schizo saccharomyces, e similares, e espécies filamentosas, tais como (mas sem ficar a elas limitadas) aquelas dos gêneros Aspergillus, Trichoderma, Mucor, Neurospora, Fusarium, e similares.

As sequências que codificam as hidrofobinas são, de preferência, pelo menos 80% idênticas ao nível de aminoácido em relação a uma hidrofobina identificada na natureza, de maior preferência, pelo menos 95% ou 100% idênticas. No entanto, os técnicos no assunto podem fazer substituições conservativas ou outras mudanças de aminoácidos que não reduzem a atividade biológica da hidrofobina. Para o propósito da presente invenção, estas hidrofobinas, que possuem este nível elevado de identidade com uma hidrofobina que ocorre naturalmente, também estão englobadas dentro do termo "hidrofobinas".

As hidrofobinas podem ser purificadas a partir de meios de cultura ou de extratos celulares, por exemplo, o procedimento descrito no documento WO 01/57076 que envolve a adsorção da hidrofobina presente em uma solução que contém hidrofobina na superfície e, então, o contato da superfície com um tensoativo, tais como Tween 20, para eluir a hidrofobina da superfície. Vide também Collen et ai, 2002, Biochim Biophys. Acta 1569: 139 - 50; Calonje et ai, 2002, Can. J. Microbiol. 48: 1030 - 4; Askolin et ai, 2001, Appl. Microbiol. Biotechnoi 57: 124 - 30; e De Vries et ai, 1999, Eur. J. Biochem. 262: 377 - 85. A quantidade de hidrofobina presente no produto alimentício irá variar, em geral, dependendo da formulação e do volume da fase gasosa. Tipicamente, o produto alimentício irá conter pelo menos 0,001% em peso de hidrofobina, de maior preferência, pelo menos 0,005 ou 0,01% em peso. Tipicamente, o produto alimentício irá conter menos de 1% em peso de hidrofobina. A hidrofobina pode ser de uma única fonte ou uma pluralidade de fontes, por exemplo, a hidrofobina pode ser uma mistura de dois ou mais polipeptídeos de hidrofobina diferentes. A hidrofobina é adicionada de uma forma e em uma quantidade tal que ela está disponível para estabilizar a fase gasosa, isto é, a hidrofobina é introduzida deliberadamente no produto alimentício com o propósito de tirar vantagem de suas propriedades de estabilização da espuma Consequentemente, onde os ingredientes estão presentes ou adicionados, que contêm contaminantes fúngicos, que podem conter polipeptídeos de hidrofobina, isto não constitui a adição de hidrofobina dentro do contexto da presente invenção.

Tipicamente, a hidrofobina é adicionada no produto alimentício em uma forma tal que é capaz de auto-organização em uma superfície gás-liquido.

Tipicamente, a hidrofobina é adicionada ao produto alimentício da presente invenção em uma forma isolada, tipicamente pelo menos parcialmente purificada, tal como pelo menos 10% puro, com base no peso dos sólidos. Por “forma isolada", entende-se que a hidrofobina não é adicionada como parte de um organismo de ocorrência natural, tal como um cogumelo, que expressa naturalmente a hidrofobina. Ao contrário, a hidrofobina terá sido tipicamente extraída de uma fonte de ocorrência natural ou obtida por uma expressão recombinante em um organismo hospedeiro.

Em uma realização, a hidrofobina é adicionada ao produto alimentício na forma monomérica, dimérica e/ou oligomérica (isto é, consistindo de 10 unidades monoméricas ou menos). De preferência, pelo menos 50% em peso da hidrofobina adicionada está em pelo menos uma destas formas, de maior preferência, pelo menos 75, 80, 85 ou 90% em peso. Uma vez adicionada, a hidrofobina tipicamente irá sofrer uma organização na interface gás/ líquido e, portanto, será esperado que a quantidade de monômero, dímero e oligômero diminua.

Tensoativos O termo “tensoativo” (ou “agente tensoativo”) conforme utilizado no presente significa uma substância que diminui a tensão superficial do meio em que ela está dissolvida e, consequentemente, adsorve positivamente nas interfaces líqutdo/vapor. O termo inclui substâncias moderadamente solúveis que diminuem a tensão superficial de um líquido ao se espalhar espontaneamente sobre sua superfície. No contexto da presente invenção, o termo “tensoativo" não inclui as hidrofobinas. O termo “tensoativo” não inclui as quantidades traço dos componentes tensoativos que podem estar presentes em quantidades muito pequenas em outro ingrediente (não tensoativo), por exemplo, estabilizantes, tais como as pectinas, goma de alfarroba e goma guar. Em tais casos, a quantidade de tensoativo normalmente seria inferior a 0,05% em peso do produto alimentício. O tensoativo é tipicamente um ingrediente que é utilizado em produtos alimentícios aerados por causa de seus efeitos benéficos no sabor e/ou na textura. Tais tensoativos incluem (mas não estão limitados a): - as proteínas do leite, tais oomo caseínas, soro do leite (e suas frações de proteína), caseínato de sódio, caseinato de cálcio e proteínas do soro do leite hidroJisado; - outras proteínas tais como gelatina, proteínas do ovo e proteínas da soja; - mono- e diglicerídeos de ácidos graxos saturados e insaturados, por exemplo, palmitato de monoglicerila; - derivados de polioxietileno de álcoois hexahídricos (geralmente o sorbitol), glicóis, ésteres de glicol, ésteres de poliglicerol, ésteres de sorbitano, lactilato de estearoíía, ésteres de ácido acético, ésteres de ácido fáctico, ésteres de ácido cítrico, monoglicerídeo acetilado, ésteres de ácido diacetil tartárico, ésteres de polioxietileno sorbitano (tal como o polisorbato 80); - tensoativos não iônicos, tais como o poli(óxido de etileno) alquila, áfcoois graxos e ésteres de sacarose; - fosfolipídios e misturas de fosfolipídios (por exemplo, lecitina); e as misturas de quaisquer um acima.

De preferência, o tensoativo está presente em uma quantidade de pelo menos 0,05% em peso do produto, de maior preferência, pelo menos 0,1%. De preferência, o tensoativo é uma proteína, de maior preferência, proteína do leite, e está presente em uma quantidade de pelo menos 0,5% em peso do produto alimentício, de maior preferência, pelo menos 1%. De preferência, o tensoativo está presente em uma quantidade de no máximo 20% em peso do produto alimentício, de maior preferência, no máximo 10%, de maior preferência, ainda, no máximo 5%.

Proteínas Estruturantes do Gelo As proteínas estruturantes do gelo (ISP) são proteínas que podem influenciar a forma e o tamanho dos cristais de gelo formados durante o congelamento e também inibem a recristalização do gelo (Clarke et ai, 2002, Cryoletters 23: 89 a 92; Marshall et ai, Ice Cream, 6a edição, ibid.). Muitas dessas proteínas foram originalmente identificadas em organismos que vivem em ambientes abaixo de zero e acredita-se que estas protegem o organismo dos efeitos deletérios da formação dos cristais de gelo nas células do organismo. Por esta razão, muitas proteínas estruturantes do gelo são também conhecidas como proteínas anticongelantes (AFPs). Um ISP é definido como uma proteína que possui uma atividade inibidora da recristalização do gelo (RI), conforme medida por meio de um teste de compressão (splat) modificado conforme descrito no documento WO 00/53029.

Produtos Alimentícios Aerados e Processos para a Preparação dos Mesmos O termo “aerado” significa que o gás foi incorporado intencionalmente em uma mistura, por exemplo, por meios mecânicos. O gás pode ser qualquer gás, mas é de preferência, no contexto dos produtos alimentícios, um hás de grau alimentício, tal como o ar, o nitrogênio, o óxido nitroso ou o dióxido de carbono. Os produtos alimentícios aerados da presente invenção contêm uma população de bolhas de gás, em que pelo menos 65% das bolhas de gás possuem um diâmetro inferior a 20 pm. De preferência, pelo menos 75%, de maior preferência, pelo menos 80% das bolhas de gás possuem um diâmetro inferior a 20 pm. De preferência, pelo menos 50%, de maior preferência, pelo menos 60%, de maior preferência, ainda, pelo menos 75% das bolhas de gás possuem um diâmetro inferior a 10 pm.

De preferência, o produto alimentício possui uma expansão de pelo menos 20%, de maior preferência, pelo menos 50%, de maior preferência, ainda, pelo menos 80%. De preferência, o produto alimentício possui uma expansão de no máximo 400%, de maior preferência, no máximo 200%, de maior preferência, ainda, no máximo 120%.

Sem querer estar limitado pela teoria, acredita-se que quando a hidrofobina e o tensoativo estão ambos presentes em um produto aerado, eles podem ser ambos absorvidos na superfície das bolhas de gás (isto é, eles competem). Acredita-se que uma interface de hidrofobina/ tensoativo misturada é mais fraca do que uma interface de hidrofobina pura. Como resultado, as bolhas de ar são menos estáveis e mais suscetíveis à coaiescêncía, tal que é mais difícil criar e/ou preservar bolhas de gás muito pequenas. Portanto, é difícil produzir produtos aerados que compreendem a hidrofobina e um tensoativo que possui uma grande proporção de bolhas de gás muito pequenas. Foi descoberto que é possível preparar tais produtos alimentícios aerados, contanto que certas condições do processo sejam utilizadas. Em particular, foram identificadas duas vias do processo. A primeira via, denominada “pré-aeração”, fornece um processo para a produção de produtos alimentícios aerados que contêm uma grande proporção de pequenas bolhas de gás começando a partir de uma mistura não aerada contendo hidrofobina e tensoativo. A segunda via, denominada “pós-adição” fornece um processo pelo qual o tensoativo é adicionado após a aeração.

Na via de pré-aeração, uma mistura (isto é, uma solução e/ou suspensão aquosa) contendo hidrofobina, tensoativo e opcionalmente outros ingredientes, é submetida a uma etapa de aeração. A etapa de aeração deve ser de "intensidade” suficientemente alta tal que um grande número de bolhas de gás muito pequenas (menos de 20 pm de diâmetro) é criado. A intensidade do processo de aeração depende de uma série de fatores, os mais importantes destes são a taxa de dissipação de energia na etapa de aeração, a natureza do fluxo sentida pela mistura e as bolhas de gás na etapa de aeração, e a viscosidade e a temperatura da mistura. Em adição, a etapa de aeração deve ser longa o suficiente para atingir o grau desejado de aeração (isto é, expansão).

Os dispositivos de aeração mecânicos são frequentemente baseados em um rotor que cisalha a mistura. A taxa de dissipação de energia é uma função da velocidade de rotação do dispositivo. Em geral, uma alta taxa de dissipação de energia (e portanto, uma velocidade de rotação alta) é requerida para produção de pequenas bolhas de gás (vide por exemplo, Chemical Engineering for the Food Industry, Fryer, Pyle e Rielly, Blackie, Londres, 1997).

Em segundo lugar, a eficácia da etapa de aeração depende da natureza do fluxo no dispositivo de aeração. A aeração é normalmente obtida ao incorporar inicialmente bolhas de gás relativamente grandes que são subsequentemente fragmentadas em bolhas menores. O fluxo de elongação ou o fluxo extensional é conhecido como sendo particularmente eficaz na fragmentação de grandes bolhas de gás, comparado ao simples fluxo de cisalhamento (vide, por exemplo, Rallinson, J. M. Ann. Rev. Fluid Mech. 16, pág 45 a 66, 1984). Os processos e dispositivos de aeração de alto cisalhamento apropriados que podem fornecer pelo menos um componente de elongação do fluxo incluem: mistura contínua em um dispositivo rotor-estator como um misturador Oakes (E.T. Oakes Corp), um misturador Megatron (Kinematica AG), um misturador Mondo (Haas-Mondomix BV) ou um misturador Silverson (Silverson Machines Inc.); injeção do gás seguida pela mistura e dispersão em um dispositivo de fluxo contínuo, tal como uma superfície raspada de trocador de calor; e uma mistura em batelada que envolve incorporação na superfície de gás, utilizando, por exemplo, um misturador Hobart (Hobart, Reino Unido), misturador Kenwood Chef (Kenwood Ltda.), misturador Ultra-Turrax (IKA Werke GmbH & Co. KG) ou um misturador manual elétrico, por exemplo, um misturador manual de cozinha Breville.

Em terceiro lugar a eficácia da etapa de aeração também depende da viscosidade e/ou da temperatura da mistura. Ao aumentar a viscosidade e/ou diminuir a temperatura da mistura, o efeito de redução do tamanho do dispositivo de aeração nas bolhas de gás é aumentado.

Em quarto lugar, a eficácia de etapa de aeração também depende da formulação da mistura. Em particular, acredita-se que quanto maior a quantidade do tensoativo em relação a quantidade de hidrofobina, maior a competição na interface e, portanto, maior a "intensidade” do processo requerido para produzir as bolhas de gás pequenas desejadas.

Alguns exemplos de condições de aeração apropriados são dados nos exemplos abaixo. Embora a eficácia da etapa de aeração dependa de detalhes específicos do processo e equipamentos utilizados e a mistura sendo aerada, é dentro dos seus limites que um técnico no assunto determina as condições apropriadas do processo em qualquer situação particular ao considerar os fatores descritos acima. Em particular, a proporção de bolhas de gás muito pequenas pode ser aumentada pelo aumento da energia dissipada e/ou pelo aumento do componente do fluxo elongacional e/ou pelo aumento da viscosidade da mistura e/ou pela diminuição da temperatura da mistura e/ou pelo aumento da quantidade de hidrofobina em relação à quantidade de tensoativo. A via de pós-adição fornece um meio em que a quantidade de hidrofobina pode ser aumentada em relação a quantidade de tensoativo no ponto em que as bolhas são formadas enquanto elas permanecem inalteradas no produto final, pela adição do tensoativo após a aeração ter ocorrido. Dessa maneira, uma mistura contendo hidrofobina, mas não tensoativo é aerada; subsequentemente uma segunda mistura contendo o tensoativo é combinado com a mistura aerada. A segunda mistura é formulada tal que as misturas combinadas fornecem a formulação do produto final desejado. Uma etapa de mistura pode ser utilizada para aprimorar a homogeneidade das misturas combinadas. A etapa de mistura é, de preferência, realizada em cisalhamento relativamente baixo e por períodos curtos de tempo, tal que pouco ou nenhum gás é incorporado (isto é, a expansão não aumenta em mais do que 10% durante a etapa da mistura). Os dispositivos de mistura apropriados incluem: misturadores estáticos; misturadores dinâmicos em série, tais como uma verruma, misturador ou alimentador de fruta; e dispositivos de mistura em batelada, tais como um recipiente de agitação. Em um processo em batelada, a segunda mistura (contendo tensoativo) seria injetada tipicamente próximo ao final do período de processamento. A etapa da mistura também pode ocorrer em um processo contínuo, por exemplo, em um trocador de calor de superfície raspada ou extrusor de fuso, pela injeção da segunda mistura no barril do trocar de calor de superfície raspada ou extrusora de fuso próximo ao ponto em que o produto existe. A mistura aerada pode ser opcionalmente submetida ao congelamento durante e/ ou após a aeração, por exemplo, se o produto final for um produto aerado congelado, tal como um sorvete ou um sorbet. O congelamento pode ocorrer simultaneamente a aeração, por exemplo, em um trocador de calor de superfície raspada. O congelamento e a aeração simultâneos podem auxiliar a formação de pequenas bolhas de gás por causa do aumento na viscosidade da mistura conforme o gelo se forma. Quando o congelamento ocorre após a aeração, ele é realizado preferivelmente tal que pouco ou nenhum gás é incorporado. Quando o tensoativo é adicionado após a aeração (isto é, a via de pós-adição) o congelamento pode ocorrer antes e/ ou durante a etapa de mistura. A corrente de tensoativo pode ser resfriada ou parcialmente congelada antes da mistura. O teor de gelo pode ser aumentado ainda pelas operações de congelamento subsequentes, tal como extrusão em baixa temperatura, colocando a mistura aerada em um molde imerso em um banho de liquido frio tal como salmoura ou glicerol, porções de gotejamento da mistura aerada diretamente em um banho de fluido criogênico, tal como nitrogênio líquido ou colocando um recipiente contendo a mistura aerada em um ambiente frio, tal como um congelador, congelador rápido ou armazenagem fria. A etapa de congelamento subsequente é realizada, de preferência, em um cisalhamento baixo ou zero, tal que pouco ou nenhum gás é incorporado.

Em adição a hídrofobina e ao tensoativo, os produtos alimentícios aerados da presente invenção (e as misturas das quais eles são feitos) podem conter outros ingredientes convencionalmente encontrados em produtos alimentícios, tais como gorduras, açúcares, sal, fruta e/ ou material vegetal, estabilizante, corantes, flavorizantes e ácidos. Os produtos alimentícios preferidos incluem sorvetes, sorbet, musses, cremes batidos, bebidas aeradas tais como miik shakes e smoothies, espalháveis de baixo teor de gordura (por exemplo, possuindo um teor de gordura de 0 a 60% em peso), temperos e molhos. De preferência, o produto alimentício é um confeito aerado congelado ou resfriado tal como um sorvete, sorbet ou musses. A presente invenção será agora descrita adicionalmente descrita com referência aos seguintes exemplos que são apenas ilustrativos e não limitantes, e às figuras, em que. -A Figura 1 mostra uma representação esquemática de uma micrografia ilustrando o conceito de quadro guarda. - A Figura 2 mostra as micrografias SEM da microestrutura do (a) Exemplo 3 e (b) Exemplo Comparativo A. - A Figura 3 mostra a frequência cumulativa normalizada como uma função do diâmetro da bolha para os Exemplos de 1 a 3 e Exemplos Comparativos de A a C.

Exemplos Exemplos de 1 a 3 Produtos Alimentícios Aerados que Contém Proteína do Leite e Hidrofobina As misturas foram preparadas utilizando as formulações mostradas na Tabela 1 (as quantidades são dadas como porcentagens em peso). ____________________________ Tabela 1 0 leite em pó desnatado (SMP) continha de 33 a 36% de proteína, 0,8% de gordura, 3,7% de umidade e foi obtido pela United Milk, Reino Unido. A goma xantana (Keltrol RD dispersível a frio) foi obtida pela CP Kelco. A hidrofobina HFBII foi obtida pela VTT Biotechnology, Finlândia. Ela foi purificada a partir da Trichoderma reesei conforme descrito essencialmente no documento WO 00/58342 e Linder et ai, 2001, Biomacromolecules 2: 511-517.

Preparação da Mistura As misturas para os exemplos 1, 2 e Exemplos Comparativos A, B e C foram preparadas pela mistura de SMP (onde presente), xantana e sacarose e, então, adicionada a mistura em água à temperatura ambiente sob agitação, A mistura foi aquecida à 70°C com agitação constante para dispersar os ingredientes. A mistura foi então resfriada a 5°C e armazenada durante a noite. Uma solução de 20 g a 0,5% em peso de hidrofobina foi adicionada a 80 g da mistura fria imediatamente antes da aeração. O Exemplo 3 foi preparado como duas misturas separadas. A primeira mistura foi preparada conforme os Exemplos 1 e 2, exceto que o SMP não foi incluído. Uma solução de 20,4 g a 0,49% em peso de hidrofobina foi adicionada à mistura fria imediatamente antes da aeração. A segunda mistura foi preparada pela mistura de 20 g de SMP em 20 g de água à temperatura ambiente sob agitação por pelo menos 2 horas. Uma pasta viscosa foi obtida.

Aeração e Congelamento As misturas para os Exemplos 1 e 2 foram aeradas a cerca de 100% de expansão utilizando um misturador manual de cozinha Brevílie (Modelo HB4, Pulse Home Products, Oldham, Reino Unido), utilizando 'pás misturadoras” (um disco circular horizontal plano de 25 mm de diâmetro que é girado ao redor de um eixo vertical ligado ao seu centro). O misturador foi ajustado na velocidade máxima, com o ajuste “turbo" ligado fornecendo uma velocidade rotacional de cerca de 17,000 rpm. A mistura aerada do Exemplo 1 foi então congelada dinamicamente em um dispositivo do recipiente de agitação. O recipiente de agitação é um recipiente cilíndrico, montado verticalmente, com uma jaqueta de aço inoxidável com dimensões internas de 105 mm de altura e 72 mm de diâmetro. A tampa preenche uma grande porção do recipiente deixando um volume de trabalho de 160 ml. O rotor utilizado para cisalhar a amostra consiste em um impulsor retangular de dimensões corretas para raspar a superfície interna do recipiente conforme ele gira (72 mm x 41,5 mm) a fim de remover o gelo que se forma e o incorporar na mistura. Também ligado ao motor estão duas lâminas semicirculares (60 mm de diâmetro) de alto cisalhamento, posicionadas em um ângulo de 45° em relação ao impulsor retangular. O recipiente é cercado por um jaqueta através da qual um refrigerante de etileno glicol pode circular. O fluxo de refrigerante através da jaqueta é ligado e desligado por uma válvula na linha de fornecimento do refrigerante que desvia o fluxo. Uma sonda resistente de platina é montada na tampa para permitir a medida da temperatura da mistura durante o processamento. Um medidor de torque montado na haste permite o aumento da viscosidade da mistura durante o congelamento a ser monitorado.

Foi colocado 160 ml da mistura aerada do Exemplo 1 no recipiente de agitação e congelado utilizando uma velocidade de impulsão de 1.000 rpm enquanto o refrigerante (a -18°C) foi circulado. O fluxo de refrigerante foi parado quando a temperatura atingiu cerca de -5,5°C e o torque era cerca de 1 Nm. O produto congelado aerado foi removido do recipiente e sua expansão foi medida ao pesar um volume conhecido do produto. As amostras (cerca de 15g) foram colocadas em pequenos recipientes, resfriadas em gelo seco por cerca de 20 minutos e armazenadas em um congelador a -80°C antes da análise microscópica. A mistura aerada do Exemplo 2 foi vertida em recipientes plásticos que foram fechados com tampas. Os recipientes foram imersos em nitrogênio líquido por cerca de 5 minutos para congelar o produto de modo quiescente. Os recipientes foram removidos do nitrogênio líquido, colocados no gelo seco por 20 minutos e então transferidos para um congelador a -80°C antes da análise microscópica.

As duas misturas do Exemplo 3 foram congeladas e aeradas conforme segue. Cerca de 80 ml da primeira mistura foi colocada dentro de um recipiente de agitação. O fluxo de refrigerante (- 18°C) foi ligado e a velocidade do impulsor foi ajustada inicialmente em 100 rpm. Após 1 minuto, a velocidade foi aumentada para 1.000 rpm para aerar a mistura, a após mais 2 minutos, reduzida a 300 rpm para permitir maior resfriamento e congelamento. Quando a mistura atingiu uma temperatura de cerca de -5°C, o fluxo de refrigerante foi ligado e 10 g da segunda mistura (contendo SMP) foi injetada dentro do recipiente através de uma abertura na tampa utilizando uma seringa, enquanto a velocidade de impulsão era mantida a 300 rpm. Foi assegurado que o recipiente de agitação estava completamente cheio da mistura, isto é, não havia espaço livre, tal que nenhuma aeração adicional ocorreu durante a mistura. O impulsor continuou a girar por um minuto adicional para assegurar a mistura completa. O produto aerado congelado foi removido do recipiente e sua expansão foi medida ao pesar um volume conhecido do produto. As amostras do produto aerado congelado foram colocadas em recipientes, resfriadas em gelo seco por 20 minutos e então armazenadas em um congelador a -80°C antes da análise microscópica.

As misturas para o Exemplo Comparativo A e C congelados e aerados no recipiente de agitação conforme descrito acima para a primeira mistura do Exemplo 3 (uma segunda mistura não foi então adicionada uma vez que o SMP ou já estava presente ou não era requerido). A mistura para o Exemplo Comparativo B foi aerada a cerca de 100% de expansão utilizando uma batedeira manual suprida por bateria Aerolatte (Aerolatte Ltd, Radlett Hertfordshire, Reino Unido). O rotor da batedeira era um fio em formato espiral em um círculo horizontal com um diâmetro externo de 22 mm girado ao redor do um eixo vertical ligado ao seu centro em uma velocidade de rotação de cerca de 12.000 rpm. O produto aerado do Exemplo Comparativo B foi vertido em um recipiente plástico e congelado de maneira quiescente em nitrogênio líquido conforme descrito acima. Ele foi então colocado em gelo seco por 20 minutos e transferido para um congelador a -80°C antes da análise microscópica.

Microscopia Eletrônica de Varredura A microestrutura de cada produto foi visualizada utilizando ao empregar a Microscopia Eletrônica de Varredura em Baixa Temperatura. Cada amostra foi resfriada até -80°C em gelo seco e uma seção de cerca de 5 mm x 5 mm x 10 mm, foi retirada e montada em um suporte de amostras ao usar um Tissue Tek : composto OCT® (11% de PVA, 5% de Carbowax e 85% de componentes não reativos). A amostra incluindo o suporte foi mergulhada em neve semi-líquida de nitrogênio líquido e transferida a uma câmara de preparação de baixa temperatura (Oxford Instrument CT1500HF). A câmara foi mantida sob vácuo, cerca de 10'4 bar. A amostra foi aquecida até -90°C por 60 a 90 segundos, causticando, desta maneira, lentamente o gelo a fim de revelar os detalhes da superfície não causados pelo próprio gelo. A amostra foi então resfriada até -110°C e revestida com ouro utilizando o plasma de argônio com uma pressão aplicada de 10'1 mílibars e uma corrente de 6 miliamperes por 45 segundos. A amostra foi finalmente transferida então para um Microscópio Eletrônico de Varredura convencional (JSM 5600), equipado com um estágio frio Oxford Instruments e mantido em uma temperatura de -160°C. A amostra é examinada e as áreas de interesse são capturadas através de um software de aquisição de imagem digital.

Quantificação das Distribuições do Tamanho da Bolha de Gás A distribuição do tamanho da bolha de gás (diâmetro) conforme utilizada no presente é definida como a distribuição do tamanho obtida a partir de duas representações bidimensionais das três microestruturas dimensionais, conforme visualizado na micrografia SEM, determinada utilizando a seguinte metodologia.

As amostras são retratadas em 3 aumentos diferentes (pelas razões explicadas abaixo), e a distribuição do tamanho da bolha de uma amostra é obtida a partir deste conjunto de micrografias nas três etapas: 1. Identificação e dimensionamento das bolhas de gás individuais nas micrografias. 2. Extração da informação do tamanho a partir de cada micrografia. 3. Combinação dos dados a partir das micrografias em uma única distribuição do tamanho.

Todas estas três etapas, exceto a identificação inicial das bolhas de gás, podem ser automaticamente realizadas de modo conveniente em um computador, por exemplo, utilizando o software tal como o Matlab R2006a {MathWorks, Inc).

Identificação e Dimensionamento das Bolhas de Gás Individuais nas Micrografias Em primeiro lugar, um operador treinado (isto é, um familiar com as microestruturas dos sistemas aerados) traça o esboço das bolhas de gás nas imagens SEM digitais utilizando uma interface de usuário gráfica. O operador treinado é capaz de distinguir as bolhas de gás dos cristais de gelo (que estão presentes em produtos aerados congelados e são da mesma ordem de grandeza em tamanho) porque as bolhas de gás são objetos aproximadamente esféricos de brilho/ escuridão variável enquanto os cristais de gelo são objetos de formato irregular de aparência cinza uniforme.

Em segundo lugar, o tamanho é calculado a partir do esboço selecionado pela medida da área máxima conforme, visto na vista de secção transversal bidimensional da micrografia (A) conforme definido pelo operador e multiplicando isto por um fator de escala definido pelo aumento microscópico. O diâmetro da bolha é definido como o diâmetro circular equivalente d: d = 2 -VA/ π isto é uma definição exata do diâmetro da secção transversal bidimensional através de uma esfera perfeita. Uma vez que a maior parte das bolhas de gás são aproximadamente esféricas, isto é uma boa medida do tamanho.

Extração da Informação do Tamanho a Partir de Cada Micrografia As bolhas de gás que tocam a bordam de uma micrografia são visíveis apenas parcialmente. Uma vez que não é então possível determinar sua área, eles devem ser excluídos. Entretanto, ao fazer isto, erros sistemáticos são introduzidos: (i) o número de bolhas de gás por unidade de área é subestimado; e (ir) bolhas de gás grandes são rejeitadas relatívamente com mais frequência já que elas são mais prováveis de tocar a borda, distorcendo, portanto, a distribuição do tamanho. Para evitar estes erros, um quadro guarda é introduzido (conforme descrito por Jonh C, Russ, The image Processing Handbook, 2a edição, CRC Press, 1995). O conceito de quadro guarda utiliza uma borda virtual para definir uma zona interna dentro da micrografia. A zona interna forma a área de medida a partir da qual a informação do tamanho imparcial é obtida, conforme ilustrado na Figura 1 (uma representação esquemática de uma micrografia, em que as bolhas de gás que tocam a borda externa da micrografia foram esboçadas na totalidade, embora na realidade apenas a parte inclusa na micrografia real seria observada).

As bolhas são classificadas em 5 classes dependendo de seu tamanho e posição na micrografia. As bolhas que estão totalmente incluídas na região interna (marcada como classe 1) são incluídas. As bolhas que tocam a borda da micrografia virtual (classe 2) também são incluídas (uma vez que é apenas ,a borda virtual, há de fato completo conhecimento das bolhas). As bolhas que tocam a borda da micrografia real (classe 3) e/ou estão incluídas na zona externa (classe 4) são excluídas. A exclusão das bolhas de classe 3 introduz uma tendência, mas ela é compensada pela inclusão das bolhas na classe 2, resultando em uma estimativa imparcial da distribuição do tamanho. As bolhas muito grandes, isto é, aquelas maiores do que o comprimento da região externa (classe 5), podem separar ambas as bordas virtual (interna) e a borda externa real e devem, portanto, ser excluídas, novamente, introduzindo uma tendência. Entretanto, esta tendência existe apenas para as bolhas que são maiores do que na zona externa, taí que isto pode ser evitado pela exclusão de todas as bolhas pelo menos deste tamanho (independente se eles cruzam ou não a borda real). Esta eficácia estabelece um limite superior para o tamanho da bolha de gás que pode ser medido de modo confiável em uma micrografia particular. A largura da região interna é selecionada como sendo 10% da altura vertical da micrografia como a escolha entre a maior bolha que pode ser medida (na resolução da micrografia particular) e a área da Imagem que é efetivamente descartada (a zona externa). Há um limite do tamanho mínimo (na resolução da micrografia) abaixo que o operador não pode traçar de modo confiável bolhas de gás redondas. Portanto, as boihas que são menores do que um diâmetro de 20 pixels também são ignoradas.

Combinação dos Dados a partir das Micrografias em uma Única Distribuição de Tamanho Conforme explicado acima, é necessário introduzir tamanhos de bolhas isoladas mínimos e máximos. A fim de que estes tamanhos mínimos e máximos sejam suficientemente pequenos e grandes, respectiva mente, de modo a não excluir um número significativo de bolhas, as amostras são representadas em três aumentos diferentes: 100 vezes, 300 vezes e 1.000 vezes. Cada aumento gera a informação do tamanho em um intervalo diferente, dado na Tabela 2. _____________ _______ ___________Tabela 2 _____________________________ Portanto, bolhas tão pequenas quanto 2 μιη e tão grandes quanto 83 pm são contadas. A inspeção visual das micrografias em aumentos elevados e baixos respectivamente, confirmou que essencialmente todas as bolhas estão inclusas nesse intervalo de tamanho. Os aumentos são selecionados tal que uma sobreposição entre os intervalos de tamanho dos diferentes aumentos (por exemplo, as bolhas de gás com um tamanho de 20 a 28 pm são cobertas por ambas as micrografias de 100 vezes e 300 vezes) para assegurar que não haja lacunas entre os intervalos de tamanho. A fim de obter dados sólidos, pelo menos 500 bolhas são dimensionadas; isto pode ser tipicamente obtido pela análise de uma micrografia em 100 vezes, uma ou duas em 300 vezes e duas a quatro em 1.000 vezes para cada amostra. A informação do tamanho a partir das micrografias em diferentes aumentos é finalmente combinada em um histograma único de distribuição de tamanho. As bolhas com um diâmetro entre 20 pm e 28 pm são obtidas a partir de ambas as micrografias de 100 vezes e 300 vezes, enquanto que as bolhas com um diâmetro superior a 28 pm são extraídas apenas a partir das micrografias de 100 vezes. A contagem dupla das bolhas nos intervalos de tamanhos sobrepostos é evitada ao levar em consideração a área total que foi utifizada para obter a informação do tamanho em cada um dos intervalos de tamanho (que depende do aumento), isto é, é o número de bolhas de um certo tamanho por unidade de área que é contado. Isto é expresso matematicamente, utilizando os seguintes parâmetros: - N = número total de células de gás obtidas nas micrografias - d« = o kth esboçado de célula gasosa com k e [1,N] - A, = área de zona interna na micrografia ith - Rí = o intervalo de diâmetros cobertos pela micrografia ith (por exemplo, [20 pm, 83 pm]) -B(j) = o compartimento j,h convertendo o intervalo do diâmetro: [jW, <J + 1)W] A área total, S(d), utilizada para contar as bolhas de gás com diâmetro d é dado pela adição das áreas das regiões internas (A|) nas micrografias para o qual d está dentro do seu intervalo de tamanho (R,).

Ya,. S(d> = if^R, A distribuição de tamanho final é obtida ao construir um histograma que consiste em compartimento de largura W pm. B(j) é o número de bolhas por unidade de área no compartimento jth (isto é, no intervalo do diâmetro j x W para (j + 1) x W). B(j) é obtido pela adição de todas as contribuições individuais das bolhas de gás com um diâmetro no intervalo do diâmetro j x W para (j + 1)xW, com o peso apropriado, isto é, 1/S(d). B(j) = Σ1^) keD onde Dj = {k | dk e [jW, (j + 1)W]} As distribuições do tamanho das bolhas são descritas de modo conveniente em termos da frequência cumulativa normalizada, isto é, o número total de bolhas com diâmetro até um dado tamanho, expresso como uma porcentagem do número total de bolhas medidas.

Resultados A Figura 2 mostra as micrografias (vezes 300 de aumento) da microestrutura do (a) Exemplo 3 e (b) Exemplo Comparativo A. Os objetos de formato irregular, uniformemente cinza da ordem de 50 pm em tamanho são cristais de gelo. Os objetos aproximadamente esféricos de escuridão variada são as bolhas de gás. Na Figura 2 (a) muitas bolhas de gás pequenas (cerca de 20 pm ou menos de tamanho) são evidentes, bem como um número de bolhas de gás grandes (da ordem de 50 pm em tamanho). Na Figura 2 (b), as bolhas de gás grandes são evidentes de forma similar, mas há muitas poucas bolhas pequenas. A extração dos dados de tamanho e a combinação em uma única distribuição foram realizadas automaticamente utilizando software MATLAB R2006a (MathWorks, Inc.). Os dados de distribuição de tamanho para cada um dos produtos aerados são mostrados na Figura 3 (a) na forma de frequência cumulativa normalizada (expresso como uma fração) como uma função do diâmetro da bolha de 0 a 80 pm. A Figura 3 (b) mostra os mesmos dados através de um intervalo de diâmetro menor (de 0 a 20 pm). Os valores de frequência cumulativa normalizados (expressos como porcentagens) dos diâmetros da bolha de 20 e 10 pm estão resumidos na Tabela 3. ________________________Tabela 3________________________ Os Exemplos Comparativos A e B e os Exemplos 1 e 2 foram todos produzidos pela aeração e então congelando uma mistura contendo hidrofobina e leite em pó desnatado. Os Exemplos Comparativos A e B continham um proporção relativamente pequena de bolhas possuindo um diâmetro inferior a 20 pm, enquanto os Exemplos 1 e 2 continham uma proporção muito maior (> 80%). A diferença entre o Exemplo Comparativo B e os Exemplos 1 e 2 era a intensidade da etapa de aeração. No Exemplo Comparativo B e aeração era obtida por um processo de mistura de cisalhamento relativamente baixo (o misturador Aerolatíe). Embora o misturador Aerolatte possa incorporar ar, ele não é muito eficaz em ocasionar a fragmentação da bolha. Entretanto, nos Exemplos 1 e 2 a etapa de aeração utilizou o misturador Breville que produz cisalhamento mais intenso e, em particular, elongação das bolhas de gás. Isto resulta não apenas na aeração volumosa, mas também na formação de bolhas muito pequenas. O Exemplo Comparativo Cea primeira mistura do Exemplo 3 (ambos os quais contêm HFB mas não SMP) foram aerados no recipiente de agitação e pequenas bolhas d e gás foram produzidas com sucesso (para a primeira mistura do Exemplo 3, isto é deduzido a partir da presença de pequenas bolhas no Exemplo 3 após o SMP ter sido misturado, porque nenhum ar adicional foi incorporado durante a etapa de mistura). Ao contrário, quando o Exemplo Comparativo A foi aerado pelo mesmo processo, apenas uma baixa proporção de pequenas bolhas foi produzida. A diferença nesse caso era a presença e SMP durante a etapa de aeração no Exemplo Comparativo A. A fim de criar pequenas bolhas na presença da SMP e HFB, é requerida uma etapa de aeração de maior intensidade (como nos Exemplos 1 e 2). O Exemplo 3 foi preparado por um processo alternativo em que o SMP foi adicionado após a aeração e o congelamento. Uma proporção muito grande de bolhas de gás possuía diâmetros inferiores a 20 pm. A adição de tensoativos após a aeração significa que não há competição entre a hidrofobina e o tensoativo, tal que a hidrofobina é capaz de estabilizar bolhas muito pequenas conforme elas são formadas. A adição subsequente do tensoativo não desloca o HFB da interface, contanto que a interface não seja rompida (por exemplo, pela mistura de alto cisalhamento e/ ou incorporação de quantidades adicionais significativas de gás).

Estes Exemplos demonstram que a simples aeração e as misturas congeladas contendo hidrofobina e tensoativo não resultam necessariamente em produtos aerados contendo uma grande proporção de bolhas muito pequenas. Entretanto, tais produtos podem ser produzidos, contanto que a etapa de aeração seja suficientemente intensa para criar as pequenas bolhas ou que o tensoativo seja adicionado após a etapa de aeração.

Exemplo 4 Produto Aerado Congelado Contendo Proteína da Soja e Hidrofobina Os produtos aerados congelados contendo proteína da soja como o tensoativo foram preparadas conforme segue. Primeiro, duas misturas (rotuladas 4a e 4b) foram preparadas utilizando as formulações mostradas na Tabela 4. Essas foram subsequentemente combinadas conforme descrito abaixo para produzir um produto aerado congelado (rotulada Exemplo 4). _______________________________Tabela 4_______________________________ Preparação da Mistura A mistura 4a foi preparada ao mistura a xantana e a sacarose e, então, adicionara mistura em água à temperatura ambiente sob agitação. A mistura foi aquecida a 70°C com agitação contínua para dispersar os ingredientes. A mistura foi então resfriada a 5°C. Imediatamente antes da aeração, a hidrofobina foi adicionada como uma alíquota de 17 g de uma solução aquosa de 10 mg/ mL. A mistura 4b foi preparada ao misturar o isolado da proteína de soja (Archer Daniels Midland Company, ADM, proteína a 85%) em água sob agitação. A mistura foi aquecida a 80°C com agitação contínua a fim de dispersar completamente a proteína e, então, resfriada a 5°C.

Aeracão e Congelamento A mistura 4a (142,6 g no total) foi aerada utilizando um dispositivo de recipiente de agitação de volume de trabalho de 346 mL. Este dispositivo era essencialmente o mesmo que aquele descrito acima para o Exemplo 1. Entretanto, para fornecer um volume de trabalho maior, uma tampa com uma menor profundidade (22 mm) e um impulsor correspondentemente maior (84 mm de altura) foi utilizado. Quatro lâminas de alto cisalhamento semi circulares (58 mm de diâmetro) foram ligadas ao impulsor, posicionadas a cerca de 45° da haste. As lâminas foram situadas em dois pares, os pontos centrais dos quais foram ligados a 21 mm e 63 mm da base da haste giratória. A mistura 4a foi colocada dentro do vaso de agitação, o fluxo refrigerante (-15°C) foi ligado e a velocidade do impulsor foi ajustada a 100 rpm. Após 1 minuto, a velocidade foi aumentada a 1.000 rpm para aerar a mistura e após mais 7 minutos reduzida a 300 rpm para permitir maior resfriamento e congelamento. Após 3 minutos a 300 rpm, a mistura 4b (27,3 g) contendo a proteína de soja foi injetada no recipiente no decorrer de um tempo de 2 minutos, enquanto continuou o cisalhamento a .300 rpm. A mistura foi cisalhada por mais 1 minuto a 300 rpm. O produto aerado congelado (a -4,1°C e 100% de expansão) foi removido do recipiente de agitação. Finafmente, as amostras foram colocadas em recipientes, congeladas rapidamente (na ca. -35°C) por 30 minutos, e armazenadas a -80°C antes da análise de microscopia. A distribuição do tamanho da bolha foi determinada conforme descrito acima e os valores da frequência cumulativa normalizados nos diâmetros da bolha de 20 e 10 pm eram 95% e 81% respectivamente. Assim, o Exemplo 4 demonstra que os produtos aerados congelados contendo proteína da soja (tensoativo) podem ser produzidos com números significativos de bolhas muito pequenas.

Exemplo 5 Produto de Milk Shake Contendo Bolhas Muito Pequenas Um produto de milk shake de chocolate foi preparado utilizando a formulação dada na Tabela 5. _____________________________Tabela 5______________________________ O milk shake foi preparado ao primeiro dispersar a xantana e a sacarose em água a temperatura ambiente e misturar por 20 minutos para permitir que a xantana se hidrate completamente. A solução foi então aquecida a 40°C. O SMP e o pó de chocolate (Green and Blacks, Reino Unido), foram combinados e, então, adicionados gradualmente. Então, a mistura foi aquecida a 80°C por 30 segundo para a pasteurização, resfriada e armazenada durante a noite a 2°C.

Aeracão 100 mL de uma solução a 0,25% de HFBII foi aerada a um volume de 300 mL. Isto foi obtido ao primeiro utilizar um misturador Breville manual para aerar a 90% da expansão requerida, então aerar adicionalmente utilizando um dispositivo Aerolatte. Esta espuma foi então adicionada a 300 mL da mistura de milk shake resfriada e misturada cuidadosamente para fornecer um produto de milk shake com 50% de expansão. Uma amostra foi resfriada rapidamente a -30°C e armazenada a -80°C antes da análise SEM. A distribuição do tamanho da bolha foi determinada conforme descrito acima e o valor da frequência cumulativa normalizada nos diâmetros da bolha de 20 e 10 pm eram de 99% e 94% respectivamente. Assim, o Exemplo 5 demonstra que os produtos de milk shake aerados contendo SMP podem ser produzidos com números significativos de bolhas muito pequenas.

As diversas características e realizações da presente invenção referidas em seções individuais são aplicadas acima, conforme apropriados a outras seções, com as mudanças necessárias. Consequentemente, as características especificadas em uma seção podem ser combinadas com as características especificadas em outras seções, conforme apropriado.

Todas as publicações mencionadas no relatório descritivo acima são incorporadas no presente como referência. Diversas modificações e variações dos métodos e produtos descritos da presente invenção serão evidentes ao técnico no assunto sem se desviar do escopo da presente invenção. Embora a presente invenção tenha sido descrita em conjunto com as realizações preferidas especificas, deve ser compreendido que a presente invenção conforme reivindicada não deve ser indevidamente limitada a tais realizações especificas. De fato, as diversas modificações dos modos descritos para a realização da presente invenção que são evidentes aos técnicos no assunto relevante são pretendidas estarem dentro do escopo das seguintes reivindicações.

Claims (14)

1. PRODUTO ALIMENTÍCIO AERADO, caracterizado pelo fato de que compreende hidrofobina e um tenso ativo, em que o produto alimentício aerado contém uma população de bolhas de gás, em que pelo menos 65% das bolhas de gás possuem um diâmetro inferior a 20 pm, com a condição de que o produto alimentício não contenha uma proteína estruturante do gelo, e em que a proteína estruturante do gelo é definida como uma proteína que possui atividade inibidora de recristalização do gelo, conforme medida por meio de um teste de compressão (sptat) modificado.

2. PRODUTO ALIMENTÍCIO AERADO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos 0,001% em peso de hidrofobina.

3. PRODUTO ALIMENTÍCIO AERADO, de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a hidrofobina está na forma isolada.

4. PRODUTO ALIMENTÍCIO AERADO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a hidrofobina é uma hidrofobina classe II.

5. PRODUTO ALIMENTÍCIO AERADO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o produto alimentício compreende pelo menos 0,05% de tensoativo.

6. PRODUTO ALIMENTÍCIO AERADO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o tensoativo é uma proteína em uma quantidade de pelo menos 0,5% em peso do produto.

7. PRODUTO ALIMENTÍCIO AERADO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a proteína é a proteína do leite.

8. PRODUTO ALIMENTÍCIO AERADO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o produto alimentício possui uma expansão de 25 a 400%.

9. PRODUTO ALIMENTÍCIO AERADO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que é um confeito aerado congelado ou resfriado.

10. PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UM PRODUTO ALIMENTÍCIO AERADO, conforme descrito em uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o processo compreende: (a) fornecer uma mistura de ingredientes que compreende hidrofobina e um tensoativo; (b) aerar a mistura tal que a população de bolhas de gás seja formada, em que pelo menos 65% das bolhas de gás possuam um diâmetro inferior a 20 μιτι; e em que a aeração é realizada usando um misturador de alto cisalhamento; com a condição de que a mistura não contenha uma proteína estruturante do gelo, e em que a proteína estruturante do gelo é definida como uma proteína que possui atividade inibidora de recristalização do gelo, conforme medida por meio de um teste de compressão (splat) modificado.

11. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a mistura é congelada durante e/ou após a etapa (b).

12. PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UM PRODUTO ALIMENTÍCIO AERADO, conforme descrito em uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o processo compreende: (a) fornecer uma mistura de ingredientes que compreenda a hidrofobina; (b) aerar a mistura tal que a população de bolhas de gás seja formada, em que pelo menos 65% das bolhas de gás possuem um diâmetro inferior a 20 μιτι; e (c) adicionar um tensoativo à mistura aerada; com a condição de que o produto alimentício não contenha uma proteína estruturante de gelo, e em que a proteína estruturante do gelo é definida como uma proteína que possui atividade inibidora de recristalização do gelo, conforme medida por meio de um teste de compressão (sp/aí) modificado.

13. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a mistura aerada é submetida a uma etapa de mistura durante e/ou após a etapa (c).

14. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que a mistura é congelada durante e/ou após a etapa (b).