PT90909B - Processo para a producao de uma fibra de milho de dieta com teor total elevado - Google Patents

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Description

DESCRIÇÃO
DA
PATENTE DE INVENÇÃO
N.° 90 909
REQUERENTE: CPC INTERNATIONAL INC., norte-americana(Estado de Delaware), com sede em International Plaza, P.O. Box 8000, Englewood Cliffs, Nova Jérsia 07632, E.U.A.
EPÍGRAFE: PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UMA FIBRA DE MILHO DE DIETA COM TEOR TOTAL ELEVADO
INVENTORES:
Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 4.° da Convenção de Paris de 20 de Março de 1883.
Estados Unidos da América em 23 de Junho
de 1988 sob o nT 211.188.
INPI MOO. 113 RF 16732 61,051
Case 3392 9 jj '9 Z í 20 M1989
-RESUMOPROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UMA FIBRA DE MILHO DE DIETA COM TEOR TOTAL ELEVADO
Descreve-se um processo para a produção de fibra de milho que tem um elevado teor total de fibra de dieta, caracterizado por compreender:
a) diluir a fibra biruta obtida pelo processo de moedura a húmido de milho com água para dar uma pasta aquosa de fibra de milho bruta com uma concentração de sólidos de cerca de 2% a cerca de 5% em peso;
b) passar a referida pasta aquosa de fibra de milho bruta através de um hidroclone sendo a pressão de funcionamento do referido hidroclo^ ne ajustada de modo que cerca de 65^ a cerca de 80/6 do volume da pasta aquosa que entram no hidroclone saiam com o fluxo de descarga do hidroclone;
c) passar o referido fluxo de descarga do hidroclone para um crivo de pás que tem aberturas de crivo de cerca de 2 mm a cerca de 4 mm, e folga entre o crivo e as pás de cerca de 6 mm a cerca de 15 mm; e
d) lavar o sólido separado pelo crivo de pás centrífugo para dar uma fracção de fibra de milho com elevado teor de fibra de dieta.
Uma pasta aquosa diluída da fibra de milho obtida a partir do processo de moedura a húmido do milho é separada por meio de um hidroclone para dar uma fracção de
JUN. 1989
61.051 Case 3392 fibra com teor total de fibra de dieta aumentado. Esta fracção de fibra pode então ser passada num crivo de pás centrífugo para dar um produto cora teor total de fibra de dieta uniforme mais elevado.
61.051
JUN. :969
Descrição do objecto do invento que
CPC INTERNATIONAL INC., norte-ame ricana (Estado de Delaware), industrial, com sede em Internatio nal Plaza, P.O. Box 8000, Englewood Cliffs, Nova jérsia 07632, E.U.A., pretende obter em Portugal, para: PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UMA FIBRA DE MILHO DE DIETA COM TEOR TOTAL ELEVADO
O presente invento refere-se a um processo para a produção de uma fibra de milho de dieta com teor total elevado.
presente invento refere-se a um método em que o fluxo de fibras misturadas obtidas a partir do processo de moedura a húmido de milho é realizado para dar um produto que tem um teor de fibra de dieta total elevado.
Em anos recentes, tem havido um aumento de atenção em relação ao papel que as fibras desempenham na die^ ta dos seres humanos. Isto resulta não apenas que a fibra de sempenha como um agente de engrossamento, mas também do papel que crê desempenhar na prevenção de doenças do tracto gastrointestinal.
A fibra de dieta proveniente do trigo, tem sido consumida em cereais de pequeno almoço, pães de trigo integral, e produtos análogos, durante vários anos. Contudo, existe uma reconhecida necessidade de maiores quantidades de
6.051
Case 3392
JUN.1989 fibra para suplementar alimentos trabalhados que são agora consumidos por uma grande proporção da população. Por estas razões, os fornecedores de alimentos pensaram em fontes adicionais de fibra de dieta.
Uma fonte potencial de fibra de dieta é a fi bra de milho obtida como sub-produto do milho moído a húmido. Todavia, este produto contém regularmente percentagens eleva das de amido e proteína. Tais componentes adicionais tornam a fibra menos adequada para utilização em panificação e outras aplicações em alimentos. Isto levou os industriais a procurar um processo económico e comercialmente aceitável pa ra reduzir a quantidade de amido e proteína ao mesmo tempo que aumenta o teor de fibra de dieta da fibra contida a partir do processo de moedura a húmido de milho.
Na patente norte-americana N? 4.181.534, é revelado um processo para tratar o fluxo de fibra húmida do processo proveniente da moedura a húmido de milho. De acordo com estè processo, o fluxo de fibras, enquanto ainda húmidas é submetido a abrasão por meio de um batedor ou moinho de im pacto. O produto moído é então separado em fracções, sendo uma fracção uma fibra enriquecida contendo uma elevada proporção de pentosanos.
Na patente norte-americana No. 4.181.747, é descrito um segundo processo para enriquecer a fibra contida proveniente de milho e grãos de soja. Neste processo, a fibra bruta é aquecida com ácido aquoso diluído para hidrolisar e dissolver os sub-proôutos indesejados. 0 material é então lavado extensivamente a fim de se obter uma fibra com teor de fibra de dieta mais elevado.
Embora estes processos anteriores possam prçj porcionar um produto de fibra enriquecido, existe ainda a necessidade de um processo simples de baixo custo para produzir um produto com bom teor de fibra de dieta a partir do milho. A requerente criou agora um processo simples e econo2
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Case 3392
Μ1989 mico para enriquecer o teor de fibra de dieta de fibra de milho sem a necessidade de uma hidrólise química ou de uma operação de moedura dispendiosa. Mediante este processo, o aparelho de moedura a húmido de milho pode converter, num processo contínuo, um sub-produto de baixo valor num componente alimentar de valor mais elevado.
De acordo com o presente invento, proporciona-se um processo para a produção de um produto de fibra de milho que tem um elevado teor de fibra de dieta, o qual compreende i
a) diluir a fibra bruta obtida pelo processo de moedura a húmido de milho com água para dar uma pasta aquosa de fibra de milho bruta com uma concentração de sólidos de cerca de 2$ a cerca de 5$ em peso;
b) passar a referida pasta aquosa de fibra de milho bruta através de um hidroclone sendo a pressão de funcionamento do referido hidroclone ajustada de modo que cerca de 65$ a cerca de 80% do volume da pasta aquosa que entram no hidroclone saiam com o fluxo de descarga do hidroclone; e
c) separar uma fibra de milho com elevado teor de fibra de dieta do referido fluxo de descarga.
Proporciona—se também, de acordo com o presente invento, um processo contínuo para a produção de um produto de fibra de milho que tem um elevado teor de fibra de dieta, que compreende:
a) diluir fibra bruta obtida a partir do processo de moedura a húmido de milho com água para dar uma pasta aquosa de fibra de mi Lho bruta com uma concentração de sólidos de cerca de 2% a cerca de 5(7 era peso;
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Case 3392
JUN. 1S89
b) passar a referida pasta aquosa de fibra de milho bruta através de um hidroclone com a pressão de operação do referido hi. droclone ajustada de modo que cerca de 65% a cerca de 80% do volume da pasta que entra no hidroclone saia no fluxo de descarga proveniente do hidroclone;
c) passar o referido fluxo de descarga do hidroclone para um crivo de pás que tem aberturas de crivo de cerca de 2 mm a cercqèe 4 mm, e folga entre o crivo e as pás de cerca de 6 mm a cerca de 15 mm; e
d) lavar o sólido separado pelo crivo de pás centrífugo para dar uma fracção de fibra de milho com elevado teor de fibra de dieta.
material de partida utilizado no processo proveniente do presente invento é o fluxo de fibras mistura das em bruto proveniente do processo de moedura a húmido de milho. Esta é uma matéria prima facilmente disponível, produzida em grandes quantidades como um sub—produto da produção de amido pela moedura a húmido de milho. Para uma discus são do processo industrial de moedura a húmido de milho, ver Starch Chemlstry and Technology, Vhistler e Paschall, Editores, Vol. II, Capítulo 1, págs. 1-51, Academic Press, N.I. (1967). A fibra produzida por este processo é lavada e espremida ou filtrada para reduzir o teor da humidade livre até cerca de 50% a 60% em peso. Anteriormente, este sub—pro-j duto era geralinente misturado com outros sub-produtos do pro cesso de moedura e secado para utilização como rações para animais.
fluxo de fibra misturado não secado , que
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Case 3392 tO JW. T89 tem um teor de humidade de cerca de 80% a cerca de 90^ em peso, é diluído com água para dar uma pasta com um teor de sólidos de cerca de 2% a cerca de 5% peso. Esta pasta aquosa é então utilizada no processo do presente invento.
A pasta aquosa diluída de fibra de milho é então passada através de um hidroclones adequados para utilização no processo do presente invento são bem conhecidos no comércio. Um hidroclone particularmente adequado é o que é vendido pela Dorr-Oliver Company, Stamford, Connecticut, que tem um diâmetro de cerca de 152,4 mm (6 polegadas) no topo e 91,44 cm (3 pés) de comprimento. Um tal hidroclone está descrito em pormenor na patente norte-americana No. 2.913.112. 0 mesmo foi utilizado durante muitos anos na indústria de moedura a húmido de milho para a separação aquosa do germen a partir do milho, e a sua estrutura está descrita em pormenor no capítulo da obra Starch Chemistry and Technology, acima citado. Como foi assinalado nesse artigo, as bateriais dos hidroclones podem funcionar em paralelo quando se deseja separar grandes volumes de material.
No processo do presente invento, a relação de fluxo da pasta aquosa da fibra de milho bruta no hidroclone e a queda de pressão através do hidroclone são ajustadas de modo que de cerca de 65$ a cerca de 80^ do volume da pasta aquosa que entra no hidroclone saia no fluxo de descarga do hidroclone. Sob estas condições, a queda de pressão através do hidroclone está normalmente entre cerca de 8 e 12 psi (0,56-0,9 kg/cm ). 0 fluxo inferior, que contém uma concentração maior de amido e proteína juntamente com alguma fibra, é feito voltar para o processo de moedura a húmido do milho onde o mesmo é combinado com os sub-produtos normais do processo.
fluxo de descarga do hidroclone contêm material sólido grosseiro que tem um teor de fibra de dieta muito mais elevado que o material que passa no fluxo infe5
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JON. '989 rior do hidroclone. Este material grosseiro é então reunido e lavado sobre o crivo ou outro dispositivo que permita a remoção do material finamente dividido. 0 produto obtido nes ta etapa tem geralmente um teor de fibra de dieta de cerca de 6o% a cerca de 85$.
A fim de produzir um produto com teor total de fibra de dieta uniforme mais elevada, o fluxo de descarga do hidroclone é passado num crivo de pás centrífugo em que a fibra é ainda purificada dando um produto que tem mais que cerca de 9θ$ da fibra de dieta total sobre uma de substância seca.
Vários dispositivos de crivo centrífugos conhecidos capases de separarem continuamente sólidos e líquidos podem ser utilizados neste processo. Geralmente, tais dispositivos compreendem um crivo cilíndrico, meios para transmitirem força centrífuga a uma pasta, e meios para removerem sólidos separados do crivo. Num processo industrial de grande volume, um crivo de pás centrífugo à venda no comércio é mais adequado.
Um crivo de pás conveniente para este processo é o Indiana Canning ííachine, Modelo No. 11, obtido na Indiana Canning Machine Company, Indianapolis, Indiana. 0 mesmo é fixado a um crivo que tem aberturas entre cerca de 2 mm e cerca de 4 mm, de preferência cerca de 3 mm, de diâmetro. A folga entre o crivo e as pás está entre cerca de 6 mm e 15 mm, de preferência entre cerca de 7 mm e llmm. Velocidades de funcionamento adequadas estão entre cerca de 500 e 1000 rotações por minuto (rpm).
sólido separado pelo crivo de pás centrífugo é então lavado e secado. A fase de lavagem é convenientemente realizada num crivo curvo ou sobre um segundo crivo de pás centrífugo. Se for utilizado um segundo crivo de pás centrífugo, o teor total de fibra de dieta do produto
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».'989 é ainda aumentado de 2% a 3%. 0 material secado pode ser tri turado até qualquer tamanho desejado dependendo da utilização final do produto.
produto obtido por este processo tem uma cor clara, um sabor agradável, e é adequado para utilização numa variedade de produtos alimentares. Assim, um processo contí nuo tem sido desenvolvido, o qual é aplicável a uma produção em larga escala de fibras de grau alimentar que têm um elevado teor de fibra de dieta que pode ser preparada a partir de um material de partida facilmenta adquirível.
Os exemplos seguintes ilustram melhor o presente invento e permitirão aos entendidos na técnica compreender o mesmo mais completamente. Deve compreender, contudo, que o invento não é limitado apenas nos exemplos dados em seguida. Nos exemplos, todas as percentagens estão indicadas em peso, a não ser que de outro modo seja indicado. Os valores totais de fibra de dieta foram determinados pelo método de Prosky, et al., J. Assoe, Off. Anal. Chem., áz, 1044-1051 (1984). Os mesmos representam o material remanescente depois da remoção de amido, proteína, gordura e cinza de uma amostra considerada.
EXEMPLO 1
Porções separadas de um fluxo de sólidos de 10-20% de fibra, obtido durante a inoedura a húmido de milho, foram separadas nas fases descritas neste exemplo. 0 fluxo de fibra foi diluído com água para dar uma pasta com uma cori centração de sólidos de cerca de 2,25% em peso. A pasta aquosa diluída de fibra de milho bruta foi então passada a— través de um hidroclone com 15,24 cm (6 polegadas de diâmetro) (Dorr Clone, 4Orr-01iver ^ompany) a uma velocidade de fornecimento de cerca de 190 litros por minuto. A queda de pressão através do hidroclone foi de 0,56/kg/cm (8 psi)
A proporção do volume de fluxo de descarga para o fluxo de
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JA .33 fornecimento foi de 0,71. O fluxo de descarga foi então bombeado através de um crivo de pás centrífugo (indiana Canning Machine COmpany, Modelo No. 77), ligado com um crivo que ten aberturas com um diâmetro de 3,2 mm e com um intervalo de
9,5 mm entre as pás e o crivo. A máquina foi accionada a umè velocidade de 6θθ rpm. A fibra de dieta que se reuniu no cri vo foi lavada, secada, e analisada. Os resultados de duas fases são dados na Tabela I. Os mesmos demonstram que quando os fluxos de fibra proveniente do processo de moedura a
húmido de milho é submetido ao processo do presente inven-
to, uma fracção de fibra de dieta é obtida , a qual tem um
teor de fibra de dieta superior a 90%.
TABELA I
Rendimento
(% de TDF TDFa) Anidro Proteína Gordura
Original (% d.b.b^ (% d.b. ) (% d.b.) (% d.b.;
Material 46,9 30,1 16 ,ο 1,8
de
partida
Produto
Fase 1 6,5 91,4 4,8 5,1 1,8
Fase 2 4,4 92,5 5,7 5,0 2,1
a) TDF = Fibra de Dieta Total
b) d.b. = base seca
EXEMPLO 2
Foi seguido o processo geral do Exemplo 1,
excepto em que a água utilizada para diluição da fibra bru8
JUNJ939
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Case 3392 foi a água do processo proveniente da moedura a húmido do milho. Nas fase 3, 4 e 5, o intervalo entre as pás e o crivo no aparelho de crivo foi modificado para mostrar a influência deste intervalo sobre a qualidade do produto. Nas Fases
6-11, a pasta de fibra de dieta lavada a partir do crivo da primeira pá foi passada para um segundo crivo de pás antes de o produto ser isolado. Os resultados destas fases estão indicados na Tabela II. As Fases 3-5 demonstram que, na medida em que o intervalo entre a pá e o crivo no crivo de pás é reduzido, a percentagem da fibra de dieta total no prci duto aumenta. As Fases 7-H, as quais utilizam todas um intervalo entre a pá e o crivo semelhante ao da Fase 4, deraons tram que a passagem da fibra de dieta através de um segundo crivo de pás dá um produto com um teor de fibra de dieta um tanto superior ao do processo que utiliza as mesmas condições que incluem apenas uma passagem através de um crivo de pás .
TABELA II
Fase Rendimento TDF (% d.b.
de â. ) TDF ' original
3c) 89,5
4 5,6 91,1
5C) 4,7 94,4
6 — 93,4
7 4,0 93,8
8 5,0 93,1
9 7,0 92,8
10 5,2 92,2
11 7,8 92,1
TDF Fibra de Dieta Total
d.b. = base seca
c) Nas Fase 3 e 5, o intervalo entre as pás e o crivo era
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Case 3392 de 13 mm e 6,4 mm, respectivamente.
Em todas as outras fases, o intervalo era de 9,5 mm.
d) Média de cinco lavagens unitárias. Fase 7-H fora lavadas continuamente sobre a pá do crivo.
EXEMPLO 3
Um fluxo de fibra de milho bruta como no Exemplo 1 foi diluído com água para dar uma pasta com uma concentração de sólidos de cerca de 2% em peso. A pasta aquosa diluída de fibra de milho bruta foi então passada através do hidroclone como no Exemplo 1. Nas várias fases, a queda de pressão através do hidroclone esteve entre 0,7 e 0,9 kg/cm . A proporção do volume do fluxo de descarga para o fluxo de fornecimento foi de cerca de 0,65. Os resultados de quatro fases estão indicados na Tabela III.
TABELA III
Fase Rendimento (% de TDFa) original TDF d.b.
12 6,5 85,6
13 9,4 81,7
14 6,6 84,1
15 3,6 84,3
a) TDF = Fibra de Dieta Total
b) d.b. = base seca
depósito do primeiro pedido para o invento acima descrito foi efectuado nos Estados Unidos da América em 23 de Junho de 1988 sob o No. 211.188.
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Case 3392

Claims (6)

  1. - REIVINDICAÇÕES1* - Processo contínuo para a produção de um produto de fibra de milho que tem um elevado teor de fibra de dieta, caracterizado por compreender:
    a) diluir a fibra bruta obtida pelo processo de moedura a húmido de milho com água para dar uma pasta aquosa de fibra de milho bruta com uma concentração de sólidos de cerca de 2% a cerca de 5% em peso;
    b) passar a referida pasta aquosa de fibra de milho bruta através de um hidroclone sendo a pressão de funcionamento do referido hidroclone ajustada de modo que cerca de 65^ a cerca de 80% do volume da pasta aquosa que entram no hidroclone saiam com o fluxo de descarga do hidroclone;
    c) passar o referido fluxo de descarga do hidroclone para um crivo de pás que tem aberturas de crivo de cerca de 2 mm a cerca de 4 mm, e folga entre o crivo e as pás de cer ca de 6 mm a cerca de 15 mm; e
    d) lavar o sólido separado pelo crivo de pás centrífugo para dar uma fracção de fibra de milho com elevado teor de fibra de dieta .
  2. 2? — Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a pressão de funcionamento do hidroclone utilizada na etapa b) ser ajustada de modo que a queda de pressão através do hidroclone esteja compreendida 2 2 entre cerca de 0,56 kg/cm e 0,9 kg/cm .
    61.051
    Case 3392 όύ. ulM.
  3. 3- - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as aberturas de crivo centrífugo de pás utilizado na etapa c) serem de cerca de 3 mm.
  4. 4? - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a folga entre o crivo e as pás do crivo centrífugo de pás utilizado na etapa c) estar compre endida entre cerca de 7 mm e 11 mm.
  5. 5- _ Processo para a produção de um produto de fibra de milho que tem um teor elevado de fibra de dieta, caracterizado por compreender:
    a) diluir a fibra bruta obtida pelo processo de moedura a húmido de milho com água para dar uma pasta aquosa de fibra de milho bruta com uma concentração de sólidos de cerca de 2% a cerca de 5 $ em peso;
    b) passar a referida pasta aquosa de fibra de milho bruta através de um hidroclone sendo a pressão de funcionamento do referido hidroclone ajustada de modo que cerca de 65 % a cerca de 80% do volume da pasta aquosa que entram no hidroclone saiam com o fluxo de descarga do hidroclone; e
    c) separar uma fibra de milho com elevado teor de fibra de dieta do referido fluxo de descarga .
  6. 6? - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a pressão de funcionamento do hidin clone utilizado na etapa b) ser ajustada de modo que a queda de pressão através do hidroclone esteja entre cerca de
    2 2 0,56 kg/cm e 0,9 kg/cm .
PT90909A 1988-06-23 1989-06-20 Processo para a producao de uma fibra de milho de dieta com teor total elevado PT90909B (pt)

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