BR102016019506B1 - Base lipídica para estabilização do polimorfismo de lipídios, processo de obtenção da mesma e uso - Google Patents
Base lipídica para estabilização do polimorfismo de lipídios, processo de obtenção da mesma e uso Download PDFInfo
- Publication number
- BR102016019506B1 BR102016019506B1 BR102016019506-3A BR102016019506A BR102016019506B1 BR 102016019506 B1 BR102016019506 B1 BR 102016019506B1 BR 102016019506 A BR102016019506 A BR 102016019506A BR 102016019506 B1 BR102016019506 B1 BR 102016019506B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- process according
- lipid
- stearic
- ranging
- crystallization
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23D—EDIBLE OILS OR FATS, e.g. MARGARINES, SHORTENINGS, COOKING OILS
- A23D9/00—Other edible oils or fats, e.g. shortenings, cooking oils
- A23D9/02—Other edible oils or fats, e.g. shortenings, cooking oils characterised by the production or working-up
- A23D9/04—Working-up
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
- A23G1/00—Cocoa; Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor
- A23G1/30—Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor
- A23G1/32—Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor characterised by the composition containing organic or inorganic compounds
- A23G1/36—Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor characterised by the composition containing organic or inorganic compounds characterised by the fats used
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/115—Fatty acids or derivatives thereof; Fats or oils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11B—PRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
- C11B7/00—Separation of mixtures of fats or fatty oils into their constituents, e.g. saturated oils from unsaturated oils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
- C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
- C11C3/04—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils
- C11C3/10—Ester interchange
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
- Confectionery (AREA)
Abstract
BASE LIPÍDICA PARA ESTABILIZAÇÃO DO POLIMORFISMO DE LIPÍDIOS, PROCESSO DE OBTENÇÃO DA MESMA E USO A presente invenção refere-se a uma base lipídica que compreende pelo menos 60% de TAGs dissaturados (S2U), em que pelo menos 50% correspondem aos triacilgliceróis StOSt (esteárico-oléico-esteárico) e StStO (esteárico-esteárico- oléico). O processo de obtenção da mesma consiste em uma combinação de reações de interesterificação química (CIE) seguida de fracionamento térmico via seco e por solvente, com uso de fontes lipídicas tais como ROSO e CATH. Assim, a base lipídica da presente invenção possui aplicação para melhoramento das propriedades de cristalização da manteiga de cacau, assim como a estabilização do polimorfismo de lipídios.
Description
[001] A presente invenção se insere no campo de aplicação de alimentos, uma vez que se refere a uma base lipídica capaz de retardar a transição polimórfica da manteiga de cacau. Ainda, a mesma é obtida através de uma combinação de reações de interesterificação química (CIE) seguida de fracionamento térmico via seco e por solvente, e a partir de fontes lipídicas como o óleo de girassol alto oleico (HOSO) e o óleo de canola totalmente hidrogenado (CATH).
[002] O uso de óleos e gorduras na formulação de alguns alimentos processados é fundamental para as características estruturais, sensoriais e nutritivas de destes produtos. Porém, a aplicação e propriedades destes óleos e gorduras estão condicionadas às oscilações dos valores comerciais e da safra das oleaginosas e frutos.
[003] A manteiga de cacau é uma das principais gorduras sujeitas a essas implicações. O emprego dessa gordura se faz em diferentes setores da indústria, que variam desde cosméticos, fármacos e produtos alimentícios.
[004] No entanto, a maior utilização da manteiga de cacau está na produção de chocolates e confectionary fats e, em chocolates, é ela que determina as principais características relacionadas à qualidade sensorial como, snap, brilho, mouthfeel, durabilidade e estabilidade física durante o armazenamento.
[005] A manteiga de cacau apresenta uma composição de triacilgliceróis (TAGs) homogênea, composta por TAGS simétricos (>75%), que apresentam o ácido oléico (O) na posição sn-2 e os ácidos esteárico (S) e/ou palmítico (P) nas posições sn-1 e/ou sn-3.
[006] A natureza polimórfica da manteiga de cacau é ainda mais complexa e, para compreender o comportamento do polimorfismo desta gordura, é necessário um melhor entendimento sobre os modelos estruturais de cada TAG constituinte no produto, os quais são majoritariamente o POP, o StOSt e o POSt.
[007] Esses três TAGs presentes na manteiga de cacau apresentam um comportamento de cristalização diferenciado dos demais sistemas lipídicos e, dependendo das condições de processo, podem se cristalizar em seis distintas formas polimórficas e estruturas cristalinas.
[008] Comumente, na literatura científica, são encontradas duas nomenclaturas para os polimorfos da manteiga de cacau, em letras gregas ou em números romanos, são eles: Forma I (gama); Forma II (alfa,-); Forma III (beta- prima-2); Forma IV (beta-prima-1) ; Forma V (beta-2); Forma VI (beta-1).
[009] A terminologia da Forma I representa os cristais gama, os quais são os núcleos cristalinos mais instáveis. Por sua vez, a Forma II pode ser cristalizada a partir da gordura líquida, ou de uma transformação sólido- sólido da Forma I. As formas III e IV correspondem aos cristais beta-prima-2 e beta-prima-1, respectivamente. Já a Forma V, constitui os cristais beta-2 e é a forma encontrada em chocolates comerciais de boa qualidade.
[010] A Forma VI, apresenta um ponto de fusão de36°C e os cristais mais estáveis da manteiga de cacau (beta- 1) . Essa forma polimórfica, geralmente, é encontrada em chocolates que apresentam defeitos de textura, como o fat bloom, que ocasiona uma separação de fases da gordura. O efeito do fat bloom está associado à migração de TAGs para a superfície do chocolate e alguns pesquisadores associam o efeito do bloom a transformação da Forma V para a Forma VI.
[011] Estudos indicam que o TAG StOSt/StStO confere maior resistência ao citado fenômeno fat bloom, além de melhorar as propriedades físicas dos produtos formulados com manteiga de cacau e prover resistência ao calor.
[012] Deste modo, para melhorar as propriedades tecnológicas do chocolate e consolidar suas formulações, se faz necessário o uso de gorduras alternativas.
[013] Comumente, processos industriais são utilizados como alternativas para a modificação de propriedades químicas e físicas de produtos lipídicos, sendo os mais habituais as reações de interesterificação química (CIE-Chemical interesterification) , técnicas de hidrogenação e de fracionamento térmico.
[014] A CIE é um método amplamente utilizado na indústria alimentícia. A mesma compreende a randomização de ácidos graxos entre as moléculas de triacilgliceróis (TAG) por meio de reações intermoleculares ativadas por um catalisador, sem que haja alterações na conformação das cadeias carboxílicas dos constituintes. A reação promovida pelo catalisador é desativada comumente pela adição de ácido cítrico, ácido fosfórico ou água à mistura reacional.
[015] O processo de fracionamento de óleos e gorduras vegetais consiste na cristalização parcial dos TAGs, promovida pela diferença de solubilidade dos cristais sólidos dentro da fase líquida, em decorrência do espectro de massas moleculares e do grau de insaturação das moléculas presentes. O processo é físico e reversível, e por meio dele a fase sólida, nomeada de estearina, é separada da fase líquida, conhecida como oleína.
[016] Nesse sentido, a presente invenção propõe uma base lipídica capaz de retardar a transição polimórfica da manteiga de cacau, a qual apresenta alto teor de TAGs dissaturados (S2U) , seletivamente enriquecido no TAG StOSt (esteárico-oléico-esteárico), ou ainda, em seu isômero StStO (esteárico-esteárico-oléico).
[017] Diferentemente dos produtos existentes no estado da técnica, a base lipídica proposta é capaz de retardar a transição polimórfica de lipídios, e compreende altos teores de TAGs dissaturados (S2U) , em que pelo menos 50% correspondem aos triacilgliceróis StOSt e StStO.
[018] O processo de obtenção da base lipídica da presente invenção consiste em uma combinação de reações de interesterificação química (CIE) seguida de fracionamento térmico em múltiplos estágios, com uso de fontes lipídicas produzidas em grande escala, como o óleo de girassol alto oleico (HOSO), e o óleo de canola totalmente hidrogenado (CATH).
[019] A base lipídica da presente invenção apresentou resultados surpreendentes de polimorfismo lipídico, capaz de promover um atraso nas transições polimórficas da manteiga de cacau, modificando diretamente a sua microestrutura cristalina. De modo muito específico, a referida base lipídica inibiu a transição da Forma V para a Forma VI da manteiga de cacau.
[020] Assim, esse efeito sobre a manteiga de cacau poderá melhorar as propriedades de temperagem dos chocolates, oferecer resistência térmica ao produto e prover a inibição do efeito de fat bloom, conhecido como um defeito na qualidade dos chocolates.
[021] Alguns documentos do estado da técnica descrevem bases lipídicas obtidas por interesterificação e fracionamento em óleos.
[022] O documento "Crystallization of fully hydrogenated and interesterified fat and vegetable oil" de Zhang et al. (2 011) se refere a uma amostra comercial interesterificada e fracionada a base de óleo de soja, que apresenta somente 17% de StOSt no produto final. Diferentemente, a presente invenção apresenta uma base lipidica interesterificada e fracionada a base de óleo de canola e girassol, que apresenta pelo menos 50% de StOSt / StStO e que descreve uma proporção de Cristais beta e beta- prima capaz de retardar a transição para a Forma beta (VI) .
[023] A principal diferença entre os óleos utilizados na presente invenção e o estado da técnica é o polimorfismo lipídico, ou seja, o óleo de soja é essencialmente beta e a canola pode ser beta e/ou beta-prima. 0 polimorfismo lipídico influencia nas propriedades de cristalização, que por sua vez, interferem nas propriedades de fracionamento térmico. Além disso, o óleo de canola totalmente hidrogenado apresenta uma composição em triacilgliceróis única, ou seja, descreve elevados teores de ácido esteárico e apenas 8% de ácido palmítico, enquanto a soja apresenta ácido esteárico e 11% palmítico. Desse modo, pequenas mudanças no perfil de TAGs dos sistemas lipídicos afetam a funcionalidade e a estrutura cristalina da gordura.
[024] 0 documento KR2013049628 refere à interesterificação enzimática e ao fracionamento térmico, exclusivamente, por solvente a partir do ácido graxo esteárico. Diferentemente, a invenção proposta possui aplicação do método de interesterificação química, além de utilizar o óleo de canola totalmente hidrogenado como matéria prima, com diferente perfil de TAGs e, portanto, diferente estrutura cristalina e possuir tempo de reação muito inferior, tal como 20 minutos, reduzindo o tempo de processo.
[025] O documento WO201148169 se refere ao fracionamento térmico do óleo de girassol alto oleico e alto esteárico. Diferentemente, a presente invenção envolve o processo de interesterificação química e utiliza como matéria prima o óleo de girassol alto oleico e o óleo de canola totalmente hidrogenado, produtos estes com composição química bem diferentes e com rendimentos de StOSt distintos, sendo inevidente o rendimento do fracionamento no referido documento.
[026] Já os documentos EP2484216 e CN101878821 descrevem um processo por interesterificação enzimática e fracionamento térmico de bases lipídicas. Diferentemente da presente invenção, esses documentos descrevem processos com tempo de reação de 6 horas e somente por fracionamento por solventes, enquanto a presente invenção apresenta tempo de reação de 20 minutos e utiliza fracionamento em múltiplos estágios (seco e solvente). Adicionalmente, as composições de TAGs obtidas nestes documentos se diferem da presente invenção, posto que apresentam diferentes propriedades de cristalização lipídica e não apresentam, como na presente invenção, o alto teor da mistura StOSt / StStO, benéfico para o melhoramento das propriedades da manteiga de cacau.
[027] Desta maneira, uma vez que os processos de obtenção de bases lipídicas existentes no estado da técnica apresentam uma série de problemas técnicos que dificultam a obtenção de uma base lipídica que compreende um alto teor de TAGs dissaturados (S2U) , consequentemente nenhum dos documentos do estado da técnica descreve uma base lipídica capaz de retardar a transição polimórfica da manteiga de cacau, a qual compreende pelo menos 50% de triacilgliceróis StOSt/StStO, tal como proposto pela presente invenção.
[028] A presente invenção refere-se a uma base lipídica para estabilização do polimorfismo de lipídios, a qual compreende pelo menos 60% de TAGs dissaturados (S2U) , em que pelo menos 50% correspondem aos triacilgliceróis StOSt (esteárico-oléico-esteárico) e StStO (esteárico-esteárico- oléico).
[029] Além disso, a presente invenção refere-se a um processo de obtenção da referida base lipídica, o qual consiste em uma combinação de reações de interesterificação química (CIE) seguida de fracionamento térmico via seco e por solvente, com uso de fontes lipídicas tais como o óleo de girassol alto oleico (HOSO) e o óleo de canola totalmente hidrogenado (CATH).
[030] Desse modo, a presente invenção refere-se também ao uso da referida base lipídica para aplicação de 5 a 90% (m/m) à manteiga de cacau, preferencialmente em chocolates e produtos similares. Além disso, a base lipídica é usada em processos de semeaduras para melhorar as propriedades de temperagem do chocolate; como inibidora da transição polimórfica da forma V para a forma VI; provedora da resistência térmica ao produto; e usada para aumentar a velocidade de cristalização.
[031] Adicionalmente, a base lipídica da presente invenção apresenta um grande potencial para a estruturação de óleos vegetais poli-insaturados, que são desprovidos de atributos físicos fundamentais para a textura de alguns alimentos.
[032] Portanto, a presente invenção resolve problemas na etapa de temperagem dos chocolates, baixa resistência térmica dos produtos e inibição do efeito de fat bloom, conhecido como um defeito na qualidade dos chocolates.
[033] Para obter uma total e completa visualização do objeto desta invenção, são apresentadas as figuras as quais se faz referências, conforme se segue.
[034] A Figura 1 representa imagens obtidas da manteiga de cacau (A), da base lipídica (B) e suas misturas nas proporções de 95g/5g (1), 90g/10g (2), 80g/20g (3), 70g/30g (4), 60g/40g (5), 50g/50g (6), 40g/60g (7), 30g/70g (8), 20g/80g (9) e 10g/90g (10), apôs armazenamento a 20 °C por 7 dias.
[035] A Figura 2 representa graficamente a composição em triacilglicerol da manteiga de cacau, da base lipídica, e suas misturas 1 a 10.
[036] A Figura 3 representa uma seleção de imagens da microestrutura da manteiga de cacau estabilizada a 20 °C durante 4, 24, 40 horas, 7, 30 e 60 dias.
[037] A Figura 4 representa graficamente a difração de Raios-X para a manteiga de cacau estabilizada a 20 °C durante 4, 24, 40 horas, 7, 30, 60 e 90 dias.
[038] A Figura 5 representa uma seleção de imagens da microestrutura da base lipídica da presente invenção estabilizada a 20 °C durante 4, 24, 40 horas, 7, 14, 30 e 60 dias.
[039] A Figura 6 representa uma seleção de imagens da microestrutura da amostra padrão de StOSt/StStO estabilizada a 20 °C durante 4, 40 horas, 7 e 14 dias.
[040] A Figura 7 representa graficamente a difração de Raios-X para a base lipídica da presente invenção estabilizada a 20 °C durante 4, 24, 40 horas, 7, 30, 60 e 90 dias.
[041] A Figura 8 representa graficamente a difração de Raios-X da manteiga de cacau, da base de lipídica e suas misturas 1 a 10, mantidas isotermicamente a 20 °C durante 90 dias.
[042] A Figura 9 representa graficamente termogramas de cristalização por DSC da manteiga de cacau, base lipídica e suas misturas 1 a 10.
[043] A Figura 10 representa graficamente a comparação entre os termogramas de cristalização por DSC da base lipídica e o StOSt/StStO padrão.
[044] A Figura 11 representa graficamente isotermas de cristalização por RMN a 20-°C da manteiga de cacau, da base lipídica e suas misturas de 1 a 10, em que (A) são 35 min, (B) 120 min, (C) 180 min e (D) 900 min.
[045] A Figura 12 representa graficamente o conteúdo de gordura sólida (SFC) em função da temperatura da manteiga de cacau, da base lipídica e suas misturas de 1 a 10.
[046] A presente invenção refere-se a uma base lipídica para estabilização do polimorfismo de lipídios que compreende pelo menos 60% de TAGs dissaturados (S2U) , em que pelo menos 50% correspondem aos triacilgliceróis StOSt (esteárico-oléico-esteárico) e StStO (esteárico-esteárico- oléico).
[047] Assim, a composição total de TAGs da referida base lipídica é: - de 50 a 76%, preferencialmente 63,4% de StOSt (esteárico-oléico-esteárico) /StStO (esteárico-esteárico- oléico); - de 0,5 a 3%, preferencialmente 1,2% de POP (palmítico- oléico-palmítico); - de 10 a 20%, preferencialmente 14% de POSt (palmítico- oléico-esteárico); - de 5 a 20%, preferencialmente 13,5% de SU2 (SSU/SUS)/U3 (UUU) ; - de 0 a 10%, preferencialmente 5,8% de S3; e de 0 a 5%, preferencialmente 2,1% de outros, preferencialmente TAGs pertencentes ao grupo C56:0, C58:0 e PLP. O processo de obtenção da referida base lipídica é mais bem detalhado a seguir. - Processo de obtenção da base lipídica:
[048] O processo de obtenção da presente base lipídica compreende as etapas de: a) Adicionar o óleo de girassol alto oléico (HOSO) no óleo de canola totalmente hidrogenado (CATH), em qualquer ordem; b) Inserir a mistura obtida na etapa "a" em um reator; c) Adicionar o catalisador; d) Realizar procedimento de interesterificação química (CIE); e) Realizar procedimento de fracionamento térmico a seco; f) Filtrar o produto cristalizado procedente do fracionamento térmico a seco; g) Realizar procedimento de fracionamento térmico por solvente; e h) Filtrar o produto cristalizado procedente do fracionamento térmico por solvente.
[049] Na etapa "a", primeiramente mistura-se HOSO com CATH em uma proporção que varia de 35:65 a 65:35 (m/m), respectivamente, preferencialmente 45:55, em que são previamente fundidas a uma temperatura que varia de 80 a 90 °C, preferencialmente 80 °C. Após a mistura, homogeneíza-se o produto obtido durante um período de tempo que varia de 10 a 30 min, preferencialmente 30 minutos para garantir a total fusão dos cristais.
[050] Na etapa "b" , a mistura obtida na etapa "a" é inserida no reator e posteriormente submetida a um aquecimento que varia de 90 a 100°C, preferencialmente 100°C, durante um período de tempo que varia de 5 a 3 0 min, preferencialmente 10 min para remover o ar incorporado pela amostra durante a agitação. Ao reator acoplou-se um banho termostático com controle de temperatura.
[051] Em seguida, na etapa "c", para dar início à interesterificação química (CIE), adiciona-se o catalisador metóxido de sódio em uma concentração que varia de 0,1 a 1%, preferencialmente de 0,4% (m/m) em relação à mistura lipídica. Alternativamente, o catalisador pode ser outros alquilatos de metal alcalino e metais alcalinos, como o etóxido de sódio, metais sódio, liga sódio-potássio e hidróxidos de sódio ou potássio em combinação com o glicerol.
[052] Desse modo, na etapa "d", o processo de interesterificação química (CIE) é mantido durante um período de tempo que varia de 10 a 60 min, preferencialmente 20 min sob agitação constante de 100 a 1000 rpm, preferencialmente 500 rpm, para modificar a mistura de triagliceróis (TAGs).
[053] Após esse período, ainda na etapa "d", a reação é neutralizada pela introdução suficiente de água destilada para interromper a reação química e o produto é lavado com água destilada a uma temperatura que varia de 5 0 a 100 °C, preferencialmente 80 °C para a retirada de sabões formados durante o processo, finalizando com a remoção da umidade remanescente na mistura, sob vácuo a uma temperatura que varia de 80 a 100 °C, preferencialmente 100 °C.
[054] A seguir, o procedimento de fracionamento térmico é realizado nas etapas "e" e "g" . Na etapa "e" o fracionamento é realizado por via seca para a retirada das estearinas que compreendem altos teores de TAGs trissaturados (S3) , já na etapa "g" o fracionamento com solvente é realizado para a retirada das oleínas que compreendem altos teores de TAGs triinsaturados (U3) .
[055] Desse modo, na etapa "e" , o produto interesterifiçado obtido na etapa anterior é fundido em um equipamento adequado, tal como um forno a micro-ondas e estufa, e inseridos no reator previamente aquecido a uma temperatura que varia de 60 a 100 °C, preferencialmente 85°C. A seguir, a mistura é homogeneizada a uma agitação que varia de 5 a 15 rpm, preferencialmente 10 rpm durante 10 a 60 min, preferencialmente 60 minutos, de modo que assegure a total fusão cristalina.
[056] Após esse período, ainda na etapa "e", a mistura é resfriada a uma taxa que varia de 0,01 a 0,05 °C/min, preferencialmente 0,03 °C/min até alcançar a temperatura de cristalização pré-estabelecida para o fracionamento térmico (Tc) , a qual varia de 35 a 56 °C, preferencialmente 36 °C. Após atingir a Tc, a mistura permanece por um período que varia de 8 a 2 0 horas, preferencialmente 10 horas em condição isotérmica para a estabilização dos cristais e obtenção de oleínas e estearinas.
[057] Assim, na etapa "f", o produto cristalizado obtido na etapa "e" é removido do reator e imediatamente vertido em um filtro, tal como filtro de aço inoxidável, filtro de membranas ou prensa, o qual permanece à mesma Tc durante todo o processo de filtração por um período de tempo que varia de 5 a 120 min, preferencialmente 30 min, a uma pressão que varia de 7 a 13 bar, preferencialmente 10 bar. Desse modo, a estearina é retida em um filtro de papel e a oleína é coletada na parte inferior do filtro, em que as estearinas obtidas possuem tamanho padronizado com uma espessura que varia de acordo com o tamanho do diâmetro do filtro, preferencialmente 0,5 cm.
[058] Após a filtração, conforme etapa "f", as oleínas obtidas do fracionamento térmico a seco à Tc equivalentes a 36 e 53 °C são novamente submetidas a um processo de fracionamento térmico. Essas oleínas obtidas compreendem altos teores de S2U, SU2 e U3.
[059] Desse modo, na etapa "g" , a cada fração obtida de oleína previamente fundida em estufa a uma temperatura que varia de 35 a 80 °C, preferencialmente 50 °C, adiciona- se acetona em uma proporção que varia de 1:2 a 1:8, preferencialmente 1:4 (m/v) , respectivamente. A acetona é utilizada como solvente facilitador de cristalização lipídica.
[060] Em seguida, ainda na etapa "g", a mistura (oleína + acetona) é vertida no reator pré-aquecido à 40 a 50 °C, preferencialmente 45 °C, homogeneizada sob uma agitação de 5 a 15 rpm, preferencialmente 10 rpm e mantida por 10 a 120 min, preferencialmente 30 minutos nestas condições para a destruição completa da memória cristalina.
[061] Na sequência, ainda na etapa "g" , a mistura é resfriada a uma taxa de 0,1 a 0,5 °C/min, preferencialmente 0,2 °C/min até atingir a Tc que varia de 8 a 17 °C, preferencialmente 12 °C ou 13 °C para obtenção do produto cristalizado, em que o tempo de cristalização em cada Tc varia de 1 a 6 horas, preferencialmente 2 horas.
[062] Assim, na etapa "h", o produto cristalizado em acetona procedente do fracionamento térmico obtido na etapa "g" é removido do reator e imediatamente vertido em um filtro, tal como filtro de aço inoxidável, o qual permanece à mesma temperatura da cristalização, durante todo o processo de filtração por um período de tempo que varia de 5 a 60 min, preferencialmente 10 min, a uma pressão que varia de 5 a 15 bar, preferencialmente 10 bar. Desse modo, a estearina é novamente retida em um filtro de papel e a oleína é coletada na parte inferior do filtro, em que a espessura das estearinas obtidas variam com o rendimento do processo e com o tamanho dos cristais formados, que por sua vez, não influenciam o procedimento de separação das frações. Assim, as oleínas obtidas compreendem altos teores de SU2 e U3.
[063] Além disso, para garantir a remoção de pequenas quantidades de oleína ocluídas na massa de cristais formados, a estearina obtida é lavada com acetona resfriada 2 °C abaixo da Tc da mistura.
[064] Portanto, o presente processo é capaz de obter estearinas que formam uma base lipídica que compreende pelo menos 60% de TAGs dissaturados (S2U) , em que pelo menos 50% correspondem aos triacilgliceróis StOSt (esteárico-oléico- esteárico) e StStO (esteárico-esteárico-oléico). Ainda, o processo da presente invenção é explicado em mais detalhes pelos exemplos a seguir, porém não é limitado pelos referidos exemplos.
[065] Foram preparadas sete misturas binárias de HOSO com CATH, previamente fundidas a 80 °C, nas seguintes proporções: 35g/65g, 40g/60g, 45g/55g, 50g/50g, 55g/45g, 60g/40g e 65g/35g, respectivamente. Após a preparação da mistura, as amostras foram homogeneizadas durante 10 minutos para garantir a total fusão dos cristais.
[066] A seguir, as misturas preparadas foram alimentadas no reator e, posteriormente, submetida a um aquecimento até 100°C, permanecendo nesta condição por 10 minutos para remover o ar incorporado pela amostra durante a agitação. Em seguida, foi adicionado o catalisador metóxido de sódio em uma dosagem de 0,4 % (m/m) em relação à mistura lipídica. O processo foi mantido por 20 minutos sob agitação constante de 500 rpm. Após esse período, a reação foi neutralizada pela introdução de água destilada e o produto foi lavado com água destilada a 80°C para a retirada de sabões formados durante o processo, finalizando com a remoção da umidade remanescente na gordura, sob vácuo a 100 °C.
[067] Após essa etapa, foi realizado o procedimento de fracionamento térmico, em que 1000 mL da amostra interesterifiçada foram fundidos em um forno a micro-ondas e inseridos no reator previamente aquecido a 85°C. A amostra foi homogeneizada a uma agitação de 10 rpm durante 1 hora, de modo que assegurasse a total fusão cristalina. Após esse período, a gordura foi resfriada a uma taxa de 0,03 °C/min até alcançar a temperatura de cristalização pré-estabelecida para o fracionamento térmico (Tc). Após atingir a Tc a ser estudada, a amostra permaneceu por 10 horas em condição isotérmica para a estabilização dos cristais. As Tc propostas no estudo de fracionamento a seco foram: 35, 36, 37, 38, 42, 48, 52, 53, 54, 55 e 56 °C. As oleínas obtidas foram denominadas como o35, o36, o37, o38, o48, o52, o53, o54, o55 e o56, assim como as respectivas estearinas foram designadas por e35, e36, e37, e38, e48, e52, e53, e54, e55 e e56, respectivamente.
[068] Após o fracionamento térmico a seco, as oleínas obtidas a Tc equivalentes a 36 e 53°C e nomeadas como o36 e o53, respectivamente, foram novamente submetidas a um processo de fracionamento térmico. Neste fracionamento complementar adicionou-se acetona como um solvente facilitador de cristalização lipídica. Cada amostra de oleína (200mL) previamente fundida em estufa a 50°C foi misturada com acetona em uma proporção de 1:4 (m/v), respectivamente. Em seguida, a mistura foi vertida no reator pré-aquecido a 45°C, homogeneizada sob uma agitação de lOrpm e mantida por 30 minutos nesta condição para a destruição completa da memória cristalina. Na sequência, a amostra foi resfriada a uma taxa de 0,2 °C/min até atingir a Tc. A amostra o36 foi cristalizada isotermicamente a 12, 13, 15, e 17 °C, e as estearinas obtidas foram denominadas como o36el2, o36el3, o36el3, o36el5, e o36el7, sendo as oleínas designadas como o36ol2, o36ol3, o36ol3, o36ol5, e o36ol7. A oleína o53 foi processada a uma Tc de 8, 9, 10, 11, 12 e 13°C e as estearinas obtidas foram as amostras: o53e8, o53e9, o53el0, o53ell, o53el2, e o53el3, e as oleínas correspondentes, por sua vez, foram denominadas: o53o8, o53o9, o53ol0, o53oll, o53ol2, e o36ol3. O tempo de cristalização em cada Tc foi de 2 horas.
[069] Portanto, as amostras o36el2 e o36el3 que apresentaram discretas diferenças entre as suas propriedades físico-químicas foram selecionadas como as bases enriquecidas em StOSt/StStO, designada na presente invenção como base lipídica.
[070] Ainda, vale ressaltar que não foi necessária a análise da composição em ácidos graxos, visto que o processo de fracionamento não promove modificações químicas nas moléculas de TAG, apenas favorece a separação física dos componentes.
[071] Adicionalmente, a presente invenção refere- se ao uso da base lipídica em questão para aplicação de 5 a 90% (m/m) à manteiga de cacau, preferencialmente em chocolates e produtos similares.
[072] Assim, a base lipídica é usada em processos de semeaduras para melhorar as propriedades de temperagem do chocolate. Além disso, é avaliada como inibidora da transição polimórfica da forma V para a forma VI, prover resistência térmica ao produto e aumenta a velocidade de cristalização.Adicionalmente, a base lipídica da presente invenção apresenta um grande potencial para a estruturação de óleos vegetais poli-insaturados, que são desprovidos de atributos físicos fundamentais para a textura de alguns alimentos.
[073] Desse modo, a presente base lipídica foi adicionada à manteiga de cacau em concentrações que varia de 5 a 90% (m/m). Desse modo, tanto o comportamento polimórfico, o comportamento térmico (DSC), quanto o conteúdo de gordura sólida (SFC) dessas misturas foram avaliados e apresentados a seguir.
[074] Após a obtenção da base lipídica, foi realizado um estudo sobre o efeito da adição dessa base lipídica em diferentes concentrações à manteiga de cacau.
[075] Um total de 10 misturas binárias foi produzido através da adição de 5 a 90% de base lipídica na manteiga de cacau, a qual foi previamente fundida a 8 0 °C. Após a mistura, homogeneizou-se durante 10 min e, posteriormente, armazenou-se em estufa com temperatura controlada a 20 °C. As misturas obtidas foram nomeadas de acordo com a concentração de cada matéria-prima adicionada, ou seja, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 90 % da base de lipídica acrescentada à manteiga de cacau.
[076] Desse modo, a composição química, o polimorfismo e a cinética de cristalização das misturas foram avaliados.
[077] A Figura 1 apresenta as imagens da manteiga de cacau (A), da base lipídica (B), e suas misturas obtidas após 7 dias de armazenamento a 20 °C. As misturas foram nomeadas como: 95g/5g (1), 90g/10g (2), 80g/20g (3), 70g/30g (4), 60g/40g (5), 50g/50g (6), 40g/60g (7), 30g/70g (8), 20g/80g (9) e 10g/90g (10), de manteiga de cacau/base lipídica, respectivamente. i) Composição em TAGs:
[078] A Figura 2 e a Tabela 1 apresentam os teores em TAGs da manteiga de cacau, da base lipídica e de suas misturas 1 a 10. Tabela 1 - Composição em triacilglicerol da manteiga de cacau, da base lipídica, e suas misturas.
P: ácido palmítico; O: ácido oléico; St: ácido esteárico; SU2: tnonosaturado; U3: triinsaturados; S3: trisaturado. Outros: TAGs pertencentes ao grupo C56:0 e C58:0 e, o PLP.
[079] 0 POP, POSt e o StOSt são os principais componentes da manteiga de cacau e, diferenças em suas concentrações podem resultar em diferentes produtos. Ainda, pequenas mudanças no perfil de TAGs da manteiga de cacau afetam a funcionalidade e a estrutura cristalina da gordura. Desse modo, a somatória desses componentes representa 82,5% no total de TAGs da manteiga de cacau usada neste estudo, sendo que 20,7% são de StOSt/StStO. Por sua vez, a base de lipídica desenvolvida apresenta 78,7% de POP, POS, StOSt/StStO, em que 63,4 % são de StOSt/StStO. Ainda, TAG StOSt melhora as propriedades físicas dos produtos, aumenta à resistência ao calor, eleva o SFC dos produtos lipídicos e pode retardar o efeito de fat bloom nos chocolates.
[080] A base lipídica rica em StOSt/StStO, ao ser gradualmente adicionada à manteiga de cacau, reduziu proporcionalmente o teor de POP e POSt na composição química. - Difração de Raios X (polimorfismo) e Microestruturas:
[081] As Figuras 3 e 4 apresentam imagens da morfologia cristalina e a cristalografia da manteiga de cacau cristalizada à 20 °C, respectivamente. As análises foram realizadas após o monitoramento nos tempos de 4 h, 24 h, 40 h, 7 d, 14 d, 30 d, 60 d e 90 d.
[082] Para possibilitar uma visão ampliada da área em volta do cristal selecionado, algumas imagens obtidas com um aumento de 2 0X foram reproduzidas com um aumento de 10X ou 4X. A régua identificada nas imagens com um aumento de 20X representa 100 μm e, aquelas com aumento de 10X e 4X, equivale a 200 μm e 500 μm, respectivamente.
[083] Após 4 h de cristalização estática à 20 °C, a manteiga de cacau apresentou uma textura granular e homogênea. Entretanto, após 24 horas de monitoramento da gordura a 20 °C, cristais granulares maiores começaram a se desenvolver dentro de uma fase com morfologia continua e, a agregação de pequenos cristalitos, foi iniciada com o surgimento esporádico de cristais do tipo "plumas" . A partir de 7 dias, esses cristais granulares, esferulítos e o tipo "plumas", ficaram perceptíveis a olho nu (Figura 1).
[084] Os picos de difração da manteiga de cacau monitorada por 90 dias estão na Tabela 2. Os short spacings equivalentes a 3,66, 3,74, 3,87, 3,98, 4,17, 4,59 e 5,43 Â, identificados em apenas 4h de estabilização da amostra, são representativos da Forma V, ou ainda, de Cristais β2, Entretanto, esses Cristais β2 coexistem com uma mistura de β2+βl, caracterizados pelos picos em 3,74, 3,87, 4,17 e 4,35 Â e, pelo long spacing 45,4 Â. Os picos determinados em 4,35 e 4,17 Â despontaram somente nas primeiras 4h de estabilização, nas avaliações posteriores esses picos foram detectados como um só pico em 4,2 Â. A Forma β está associada com sub-células triclínicas, enquanto a Forma β' mostra uma estrutura ortorrômbica. Tabela 2 - Long spacings e short spacings (Â) da manteiga de cacau estabilizada a 20 °C durante 4, 24, 40 horas, 7, 30, 60 e 90 dias. vw: muito fraco; w: fraco; m: médio; s: forte; vs: muito forte.
[085] Já as Figuras 5 e 6 apresentam a morfologia cristalina da base lipídica e da amostra comercial de StOSt/StStO cristalizada à 20 °C, enquanto a Figura 7 mostra os padrões de difração de Raio-X da base lipídica avaliada após o monitoramento de 4h, 24h, 40h, 7d, 14d, 30d, 60d e 90d. Os short spancings e os long spacings determinados a partir dos picos dos difratogramas estão na Tabela 3. Tabela 3 - Long spacings and short spacings (Â) da base lipídica estabilizada a 20 °C durante 4, 24, 40 horas, 7, 30, 60 e 90 dias. vw: muito fraco; w: fraco; m; médio; s: forte; vs: muito forte.
[086] Em 4h a base lipídica apresentou um pico em 3,87 Â e, outros dois na região SAXS de 45,02 e 15,01 Â, que são peculiares de cadeias 3L e Formas β' , é possível concluir que após este período havia uma mistura cristalina de α e β', ou ainda, somente β' . Em um sistema mui ti component e, soluções sólidas podem coexistir. Alterações no tipo e no número de polimorfos dos sistemas lipidicos estão relacionados com a temperatura e o tempo de armazenamento dos produtos. Do mesmo modo, as proporções entre as fases líquidas e sólidas dentro do sistema lipídico também variam com a temperatura.
[087] A Forma β da base lipídica apareceu após 24h de monitoramento a 20 °C e, está relacionada ao pico de intensidade média de 4,61 Â do difratograma que, coexiste com os Cristais β' (picos 4,27, 3,89 e 3,8 Â) .
[088] A mistura de polimorfos β' e β presente na base lipídica não sofreu muitas alterações até o 14 ° dia de estabilização. Porém, a leitura realizada no 30° dia indicou um deslocamento do pico 3,89 para 3,93 Â. Com 60 dias o pico 15,38 Â ficou muito intenso e, um pico em 23,35 Â, na região WAXs, começou a se manifestar, sugerindo a ocorrência de uma transição para a uma forma polimórfica mais estável βl, entretanto, a Forma β' ainda era predominante no sistema.
[089] As imagens das microestruturas da base lipídica indicaram que a amostra não apresentou drásticas mudanças na estrutura cristalina ao decorrer do monitoramento, sendo formadas por cristais do tipo agulha. Além disso, esses cristais apresentaram semelhanças com a microestrutura identificada na amostra comercial de StOSt/StStO (Figura 6).
[090] Já a Figura 8 evidencia o efeito da adição da base lipídica sobre o polimorfismo da manteiga de cacau. Nesta figura, a comparação dos difragramas relacionados as amostras monitoradas por 90 dias mostram que os polimorfos são altamente dependentes da composição química e, pequenas mudanças nesta propriedade, provocam modificações estruturais no produto final.
[091] Com 90 dias de monitoramento, a manteiga de cacau e as misturas adicionadas de 5, 10, 20 e 3 0g da base lipídica não apresentaram diferenças significativas no polimorfismo cristalino. Na concentração de 30g, entretanto, já foi possível observar o apontamento do pico em 4,4Â e a redução dos picos em 3,87 e 3,66 Â, indicando que a Forma β' está sendo promovida. Na amostra 20g/80g o pico 4,2 Â se torna mais proeminente, favorecendo a Forma β' . E a partir de 90 g da base lipídica as proporções de cristais β e β' são equivalentes.
[092] Desse modo, embora o efeito do fat bloom em chocolates possa estar associado à composição, condições de processo e estocagem de chocolates, a inibição deste defeito pode ser realizada com a adição de StOSt/StStO, uma vez que o StOSt/StStO inibe a transição da Forma V para a Forma VI, melhora as propriedades de temperagem do chocolate e oferece resistência térmica ao produto. - Comportamento térmico por DSC:
[093] Ensaios com o DSC foram realizados para avaliar elementos da cinética de cristalização da manteiga de cacau e suas misturas. As curvas de cristalização dessas amostras estão apresentadas na Figura 9 e os parâmetros de cristalização obtidos estão na Tabela 4. A Figura 10 apresenta as curvas de cristalização da base lipídica da presente invenção comparada a uma amostra comercial (padrão) de StOSt/StStO para verificar possíveis similaridades entre as amostras.
[094] Todas as amostras avaliadas apresentaram somente um pico de cristalização, evidenciando a pureza das matérias-primas e das misturas. A manteiga de cacau iniciou a cristalização de suas moléculas a 17,4 °C e finalizou o processo a -26,0 °C, descrevendo um pico exotérmico com entalpia de 70,3 J/g.
[095] Por sua vez, a base lipídica exibiu uma antecipação no início da cristalização, iniciando em 27,2 °C e finalizando a -20 °C. Além disso, essa amostra se mostrou mais energética com entalpia de pico de cristalização de 86,3 J/g, comprovando que a homogeneidade de suas moléculas de TAGs favorece o empacotamento cristalino por fortes interações intermoleculares.
[096] As amostras seguiram a tendência linear da regra da mistura, ou seja, o acréscimo da base de lipídica na manteiga de cacau conduziu de modo gradual e proporcional, a um incremento nas propriedades de cristalização das amostras.
[097] A amostra comercial padrão de StOSt/StStO apresentou um perfil de cristalização similar ao da base lipídica da presente invenção, destacando alguns parâmetros de cristalização idênticos, como a temperatura onset e temperatura de pico de cristalização, diferenciando-se apenas na intensidade do pico, que está relacionada à singularidade, ou ainda, ao teor de pureza da amostra. 0 pico da base lipídica apresentou 0,4 W/g de intensidade, enquanto o da amostra padrão sinalizou 0,7 W/g. Tabela 4 - Temperatura onset de cristalização (TOC), temperatura final de cristalização (TC final), temperatura do pico de cristalização (Tpc), intensidade do pico (ICj, e entalpia de cristalização (ΔHC), da manteiga de cacau, base lipídica e suas misturas. Valores são a média de três repetições ± desvio padrão. - Isotermas de cristalização por RMN:
[098] Três eventos diferentes estão envolvidos no processo de cristalização dos óleos e das gorduras: a indução de cristalização, o crescimento de cristais e a maturação destes cristais. A Figura 11A-D traduz a evolução do conteúdo de gordura sólida (SFC) como função do tempo, de uma isoterma à 20 °C da manteiga de cacau, da base lipídica e de suas misturas. O tempo de indução "T" é inversamente proporcional à taxa de cristalização e por meio de uma inspeção dessas curvas, foi possível a sua determinação, assim como a indicação do teor máximo de gordura sólida. Os valores desses parâmetros estão apresentados na Tabela 5.
[99] Para uma melhor visualização, as mesmas curvas, foram traçadas em quatro escalas diferentes que descrevem distintos períodos do processo. A Figura 11A mostra o monitoramento das isotermas por 35 min e, neste intervalo, todas as amostras apresentaram curvas com comportamento tipicamente sigmoidal, sendo uma região correspondente ao período de indução cristalina, seguida por um período de rápida cristalização.
[100] 0 tempo necessário para a cristalização da manteiga de cacau foi de 22 minutos, sendo o maior valor entre as amostras avaliadas, já que a base lipídica iniciou o processo de indução cristalina em 7 min.
[101] A adição da base lipídica à manteiga de cacau promoveu um significativo efeito na redução do tempo de indução da cristalização, que decresceu proporcionalmente à quantidade adicionada, favorecendo o aumento da taxa de cristalização. A predominância de C18:0 nestes sistemas favoreceu a diminuição do tempo de indução das misturas. Esses ácidos graxos apresentam o ponto de fusão mais elevado e, portanto, são mais influentes sobre as propriedades de cristalização. Os tempos de indução cristalina são condizentes com as curvas de cristalização obtidas por DSC.
[102] Além disso, a adição da base lipídica introduziu mudanças drásticas no comportamento de cristalização da manteiga de cacau, que podem ser observadas nas isotermas após 15 horas de cristalização (Figura 10D) . A manteiga de cacau e as misturas 95g/5g, 90g/10g, 80g/20g, 70g/30g, 60g/40g, 50g/50g, 40g/60g apresentaram uma cristalização diferenciada que foi realizada em duas etapas. Inicialmente, houve uma cristalização com um período de indução "Ti" e em uma segunda etapa, a curva de cristalização apresentou a forma sigmoidal caracterizada por um segundo período de indução "T2". Tabela 5 - Período de indução "Ti" e "T2" e SFCmáximo da manteiga de cacau, da base lipídica e suas seguintes misturas, submetidas a cristalização isotérmica a 20 °C. Valores são a média de duas repetições. Nd: Não detectado.
[103] O conteúdo máximo de gordura sólida na adição de baixas quantidades da base lipídica (entre 5g a 20 g) à manteiga de cacau não apresentou uma tendência de crescimento bem definida, entretanto, a influência a partir de incrementos de 30 g dessa amostra sobre a manteiga de cacau induziu a um aumento significativo e contínuo na taxa de cristalização e no SFC em relação a manteiga de cacau.
[104] Portanto, o uso da base lipídica como melhorador da manteiga de cacau, mostrou-se benéfico, aumentando a velocidade de cristalização e, aumentando, portanto, a sua compatibilidade para uso em chocolates e produtos similares. - Conteúdo de gordura sólida (SFC):
[105] A Figura 12 apresenta as curvas de SFC da manteiga de cacau, da base lipídica e suas misturas em função da temperatura. O ponto de fusão de cada uma dessas amostras foi determinado de acordo com a temperatura correspondente a um teor de sólidos de 4% e os valores determinados estão na Tabela 6. Tabela 6 - Ponto de fusão da manteiga de cacau, da base lipídica e suas misturas.
[106] A 35 °C os resultados de SFC próximos a zero são ideais para a aplicação em chocolates e confectionary fats. As misturas classificadas como 95g/5g, 90g/10g, 80g/20g e 70g/30g apresentaram perfil de fusão apropriado para esse emprego alimentício.
[107] As misturas 60g/40g, 50g/50g, 40g/60g, 30g/70g, 20g/80g e 10g/90g, por sua vez, fundem-se somente acima de 37,6 °C e, por esse motivo, podem ser destinadas para outros fins. Em regiões com temperaturas elevadas, as indústrias costumam utilizar nas formulações de chocolates gorduras que apresentam maior resistência térmica.
[108] Entre 10 a 30 °C, as misturas 60g/40g, 50g/50g, 40g/60g, 30g/70g, 20g/80g e 10g/90g, apresentam elevados valores de SFC, que aumentaram conforme a adição da base lipídica a manteiga de cacau e, decresceram abruptamente em torno de 35 °C. Por esse motivo, os perfis dessas misturas, assim como o da base lipídica, mostraram-se únicos e bem diferenciados.
[109] Essas bases apresentam um grande potencial para a estruturação de óleos vegetais poli-insaturados, que são desprovidos de atributos físicos fundamentais para a textura de alguns alimentos. Óleos vegetais ricos em ácidos graxos insaturados estão relacionados com a saudabilidade alimentar e são frequentemente usados no desenvolvimento de produtos com baixo teor de ácidos graxos saturados (low sat) . Os produtos low sat, entretanto, necessitam de agentes de estruturação capazes de prover as qualidades desejáveis e garantir a estabilidade do produto final.
[110] Sendo assim, aditivos potencializadores de cristalização e estruturação apresentam efeitos diferenciados quando adicionados em diferentes sistemas lipídicos e, quando o grupo carboxílico das gorduras são similares, a sua influência sobre as propriedades estruturais é mais significante. Como o C18:l, C18:2 e C18 :3 são fontes desejáveis de ácidos graxos insaturados, a aplicação da base lipídica da presente invenção nesses sistemas lipídicos apresenta, também, afinidade molecular provendo um aprisionamento do óleo líquido.
[111] Portanto, a base lipídica da presente invenção descreve um comportamento de cristalização similar ao de uma amostra comercial de StOSt/StStO, no entanto a presente base lipídica é obtida através de um processo mais simples e compreende pelo menos 60% de TAGs dissaturados (S2U) , em que pelo menos 50% correspondem aos triacilgliceróis StOSt (esteárico-oléico-esteárico) e StStO (esteárico-esteárico-oléico) . Ainda, o uso da mesma como melhorador da manteiga de cacau, mostra-se benéfico, aumentando a velocidade de cristalização e promovendo, portanto, a sua compatibilidade para uso em chocolates e produtos similares.
[112] Os versados na arte valorizarão os conhecimentos aqui apresentados e poderão reproduzir a invenção nas modalidades apresentadas e em outras variantes, abrangidas no escopo das reivindicações anexas.
Claims (23)
1. Base lipídica para estabilização do polimorfismo de lipídios caracterizada pelo fato de compreender os triacilgliceróis na seguinte composição: - de 50 a 76%, preferencialmente 63,4% de esteárico- oléico-esteárico e esteárico-esteárico-oléico; - de 0,5 a 3%, preferencialmente 1,2% de palmítico- oléico-palmítico; - de 10 a 20%, preferencialmente 14% de palmítico- oléico-esteárico; - de 5 a 20%, preferencialmente 13,5% de monosaturado e triinsaturado; - de 0 a 10%, preferencialmente 5,8% de trisaturado; e - de 0 a 5%, preferencialmente 2,1% de outros, preferencialmente Triacilgiceróis pertencentes aos grupos C56:0; C58:0; e PLP.
2. Processo de obtenção de uma base lipídica caracterizado pelo fato de a base lipídica obtida ser conforme definida na reivindicação 1 e compreender as seguintes etapas: a) Adicionar o óleo de girassol alto oléico (HOSO) no óleo de canola totalmente hidrogenado (CATH); b) Inserir o produto obtido na etapa (a) em um reator; c) Adicionar o catalisador; d) Realizar procedimento de interesterificação química (CIE); e) Realizar procedimento de fracionamento térmico a seco; f) Meios para filtrar o produto cristalizado procedente da etapa (e); g) Realizar procedimento de fracionamento térmico por solvente; e h) Meios para filtrar o produto cristalizado procedente da etapa (g).
3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de, na etapa (a), misturar HOSO com CATH em uma proporção que varia de 35:65 a 65:35 (m/m), respectivamente, preferencialmente 45:55 (m/m), em qualquer ordem.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de, ainda na etapa (a) , o HOSO e o CATH serem previamente fundidos a uma temperatura que varia de 80 a 90 °C, preferencialmente 80 °C até completa homogeneização.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de, na etapa (b) , o reator ser submetido a um aquecimento que varia de 90 a 100°C, preferencialmente 100°C.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de, na etapa (c), o catalisador ser um alquilato de metal alcalino ou um metal alcalino, preferencialmente metóxido de sódio, em uma concentração que varia de 0,1 a 1%, preferencialmente de 0,4% (m/m) em relação ao produto obtido na etapa (a).
7. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de, na etapa (d) , o processo de reação de interesterificação química (CIE) ser mantido durante um período de tempo que varia de 10 a 60 min, preferencialmente 20 min sob agitação constante de 100 a 1000 rpm, preferencialmente 500 rpm.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 2 ou 7, caracterizado pelo fato de, ainda na etapa (d) , o produto ser neutralizado e lavado com água destilada a uma temperatura que varia de 50 a 100 °C, preferencialmente 80 °C, e submetido a vácuo a uma temperatura que varia de 50 a 100 °C, preferencialmente 100 °C.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de, na etapa (e) , o produto obtido na etapa (d) ser fundido e inserido no reator previamente aquecido a uma temperatura que varia de 60 a 100 °C, preferencialmente 85°C, e palmítico-oléico- esteáricoeriormente homogeneizado a uma agitação que varia de 5 a 15 rpm, preferencialmente 10 rpm durante 10 a 60 min, preferencialmente 60 minutos.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 2 ou 9, caracterizado pelo fato de, ainda na etapa (e) , o produto ser resfriado a uma taxa que varia de 0,01 a 0,05 °C/min, preferencialmente 0,03 °C/min até alcançar a temperatura de cristalização (Tc).
11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato da Tc variar de 35 a 56 °C, preferencialmente 36° C.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de, na etapa (f), o produto cristalizado obtido na etapa (e) ser removido do reator e filtrado, sob a mesma Tc durante todo o processo de filtração.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de, ainda na etapa (f), o produto da filtração ser a estearina como fase sólida e a oleína como fase líquida.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 2 ou 13, caracterizado pelo fato dos meios para filtrar da etapa (f) permitirem que as estearinas obtidas compreendam espessura padronizada.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de, na etapa (g) , a cada fração obtida de oleína previamente fundida a uma temperatura que varia de 35 a 80 °C, preferencialmente 50 °C, adiciona-se acetona em uma proporção que varia de 1:2 a 1:8, preferencialmente 1:4 (m/v), respectivamente.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 2 ou 15, caracterizado pelo fato de, ainda na etapa (g) , o produto obtido (oleína + acetona) ser vertido no reator pré-aquecido à 40 a 50 °C, preferencialmente 45 °C, homogeneizado sob uma agitação de 5 a 15 rpm, preferencialmente 10 rpm e mantida por 10 a 120 min, preferencialmente 30 minutos nestas condições.
17. Processo, de acordo com a reivindicação 2 ou 16, caracterizado pelo fato de, ainda na etapa (g) , o produto obtido ser resfriado a uma taxa de 0,1 a 0,5 °C/min, preferencialmente 0,2 °C/min até atingir a Tc que varia de 8 a 17 °C, preferencialmente 12 °C ou 13 °C.
18. Processo, de acordo com a reivindicação 2 ou 17, caracterizado pelo fato de, na etapa (h) , ser removido do reator e filtrado, sob a mesma Tc durante todo o processo de filtração.
19. Processo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de, na etapa (h) , o produto obtido ser alternativamente lavado com acetona resfriada 2 °C abaixo da Tc da mistura.
20. Uso da base lipídica para estabilização do polimorfismo de lipídios, conforme definida na reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser para aplicação em processos de semeaduras para melhorar as propriedades de temperagem do chocolate; para inibição da transição polimórfica da forma V para a forma VI; para aumentar a velocidade de cristalização; e para prover resistência térmica ao produto; em que é adicionada de 5 a 90% (m/m) à manteiga de cacau, para chocolates e produtos similares.
21. Uso, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de ser para estruturação de óleos vegetais poli-insaturados.
22. Composição, caracterizado por compreender a base lipídica conforme definida na reivindicação 1 e manteiga de cacau, sendo aplicado de 5 a 90% da referida base, e que apresenta propriedades de inibir a transição polimórfica da forma V para a forma VI, aumentar a velocidade de cristalização, modificar a textura e prover resistência térmica ao produto.
23. Uso da composição, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de ser para alimentos, cosméticos e fármacos.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BR102016019506-3A BR102016019506B1 (pt) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Base lipídica para estabilização do polimorfismo de lipídios, processo de obtenção da mesma e uso |
PCT/BR2017/000102 WO2018035589A1 (pt) | 2016-08-24 | 2017-08-24 | Base lipidica para estabilização do polimorfismo de lipidios, processo de obtenção da mesma e uso |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BR102016019506-3A BR102016019506B1 (pt) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Base lipídica para estabilização do polimorfismo de lipídios, processo de obtenção da mesma e uso |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BR102016019506A2 BR102016019506A2 (pt) | 2018-05-08 |
BR102016019506B1 true BR102016019506B1 (pt) | 2022-05-31 |
Family
ID=61246622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BR102016019506-3A BR102016019506B1 (pt) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Base lipídica para estabilização do polimorfismo de lipídios, processo de obtenção da mesma e uso |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
BR (1) | BR102016019506B1 (pt) |
WO (1) | WO2018035589A1 (pt) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU713549B2 (en) * | 1994-09-30 | 1999-12-02 | Loders Croklaan B.V. | Ice-cream coating compositions |
WO2006037341A1 (en) * | 2004-10-08 | 2006-04-13 | Aarhuskarlshamn Denmark A/S | Fat compositions |
KR20100057008A (ko) * | 2007-07-11 | 2010-05-28 | 로더스 크로클란 비.브이. | 트리글리세리드를 포함하는 조성물 |
US9743681B2 (en) * | 2011-05-17 | 2017-08-29 | The Nisshin Oillio Group, Ltd. | Oil and fat composition that can be used as non-tempering type hard butter |
EP2892987B1 (en) * | 2012-09-07 | 2016-07-20 | Aak Ab | Process for separation of a processed vegetable fat |
PL3068233T3 (pl) * | 2013-11-15 | 2019-06-28 | Aak Ab (Publ) | Kompozycja tłuszczu roślinnego stabilizująca masło kakaowe |
WO2015132206A1 (en) * | 2014-03-03 | 2015-09-11 | Loders Croklaan B.V. | Fat composition and fat blend |
-
2016
- 2016-08-24 BR BR102016019506-3A patent/BR102016019506B1/pt active IP Right Grant
-
2017
- 2017-08-24 WO PCT/BR2017/000102 patent/WO2018035589A1/pt active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018035589A1 (pt) | 2018-03-01 |
BR102016019506A2 (pt) | 2018-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ribeiro et al. | Crystallization modifiers in lipid systems | |
de Oliveira et al. | Hard fats as additives in palm oil and its relationships to crystallization process and polymorphism | |
Basso et al. | Tripalmitin and monoacylglycerols as modifiers in the crystallisation of palm oil | |
Miklos et al. | Physicochemical properties of lard-based diacylglycerols in blends with lard | |
Watanabe et al. | Formation and properties of dark chocolate prepared using fat mixtures of cocoa butter and symmetric/asymmetric stearic-oleic mixed-acid triacylglycerols: Impact of molecular compound crystals | |
Liu et al. | Beeswax and carnauba wax modulate the crystallization behavior of palm kernel stearin | |
CN102655762A (zh) | 用于糖食的高熔点向日葵脂肪 | |
Bootello et al. | Studies of isothermal crystallisation kinetics of sunflower hard stearin-based confectionery fats | |
Rincón-Cardona et al. | Polymorphic behavior during isothermal crystallization of high stearic high oleic sunflower oil stearins | |
Lawler et al. | Crystallization and polymorphism of fats | |
BRPI1104147A2 (pt) | gorduras substitutivas da manteiga de cacau com boa resistÊncia tÉrmica e sensaÇço palativa, e composiÇço de chocolate incluindo as mesmas | |
US4360536A (en) | Process for the dry fractionation of oils and fats having a steep dilatation/temperature line and use of the fractionated fats in margarines and shortenings | |
BR112020017728A2 (pt) | Gordura de estearina de oleaginosas com alto teor esteárico, processo de preparação de gordura de estearina de oleaginosas com alto teor esteárico, gordura e uso de gordura | |
Zhang et al. | Binary phase behavior of saturated-unsaturated mixed-acid triacylglycerols—A review | |
da Silva et al. | Crystallinity properties and crystallization behavior of chocolate fat blends | |
Peyronel et al. | Prevention of oil migration in palm mid fraction and palm olein using a stabilizer rich in behenic acid | |
BR112018013001B1 (pt) | Composição de gordura para chocolate não temperado e chocolate de baixo teor de gordura trans | |
Smith | Confectionery fats | |
Liu et al. | Addition of glyceryl monostearate affects the crystallization behavior and polymorphism of palm stearin | |
US4072766A (en) | Cocoa butter compositions | |
Xu et al. | Thermal profiles, crystallization behaviors and microstructure of diacylglycerol-enriched palm oil blends with diacylglycerol-enriched palm olein | |
Metin et al. | Milk fat and cocoa butter | |
US3170799A (en) | Process of preparing stable triglycerides of fat forming acids | |
BR102016019506B1 (pt) | Base lipídica para estabilização do polimorfismo de lipídios, processo de obtenção da mesma e uso | |
US3944585A (en) | Multi-step crystallization and blending process for making physiochemically designed fat compositions from tallow |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 24/08/2016, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS |