PT1025764E - Produto alimentar de amido tufado e processo para a sua fabricacao - Google Patents

Description

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ΕΡ 1 025 764 / PT DESCRICÃO “Produto alimentar de ainidu lufado e processo para a sua fabricação”

Camoo técnico

Este invento refere-se genericamente a produtos alimentares de amido tufado, fabricados a partir de grãos de cereal ou outros alimentos de amido, em diversas formas, e a processos para o seu fabrico. Mais particularmente, o presente invento refere-se a produtos de refeição leve de arroz tufado, com aparência estaladiça melhorada, aspecto visual e textura física atraente, e a processos para a preparação de tais produtos.

Antecedentes do invento

Os produtos de refeição leve (“snacks”) têm sido desde há muito produtos domésticos em todo o mundo, e variam desde guloseimas a suplementos dietéticos. Contudo, não há muito tempo uma tendência nutricional passou a preferir substituir chocolates, rebuçados, gelados e outras confecções adoçadas natural ou artifícialmente, bem como batatas fritas, biscoitos salgados, tiras de milho e outros semelhantes, por outros produtos mais saudáveis. Os termos “baixo teor em gordura”, “sem gordura” e “magro” (“light”) tomaram-se palavras chave na consciência saudável nos anos ‘90. A tendência viu crescer regularmente a popularidade dos alimentos de cereais tufados, por vezes referidos como alimentos de grão explodido, especialmente os feitos de milho e arroz. Têm sido fabricados produtos de muito sucesso sob a forma de bolos, geralmente feitos de milho ou arroz tufado. Embora estes produtos tivessem uma quantidade até agora aceitável de aparência estaladiça, sofriam de uma textura desagradável, normalmente mais próximo do centro do bolo, resultando num produto que se colava aos dentes. Os produtos têm a forma de discos de hóquei no gelo (uniformes em todas as três dimensões) e falta-lhes a textura visual atraente dos alimentos leves convencionais. O tamanho destes bolos é também relativamente grande (bolo em forma de disco de aproximadamente três a quatro polegadas). Este tamanho, como porção única, pode conduzir a uma quantidade substancial de desperdício para alguns consumidores, especialmente nas crianças. Para enfrentar o problema do desperdício, foi introduzido um “mini-bolo”, ou versão mais pequena do bolo original (bolo ou bolacha em forma de disco com cerca de uma ou duas polegadas). Contudo, os problemas de textura e aparência subsistiram. 2 S5 414

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Equipamento para a produção de bolos convencionais de arroz, da variedade em forma de disco, é descrito em WO-A-88/00797. O equipamento de WO-A-88/00797 é caracterizado pelo uso de compressão da mistura de cozimento dentro da cavidade do molde, de modo a ligar os materiais precursores entre si, seguindo-se um passo de passagem de vapor e depois expansão do volume da cavidade do molde, de modo a facilitar a tufagem do precursor. O precursor é deixado expandir-se, ou tufar, para preencher completamente a cavidade do molde antes do produto expandido ser ejectado da máquina. A utilização de peletes de amido como precursores para o fabrico de alimentos tufados é descrita em EP-A-0367031. Os peletes de amido contêm uma mistura de amidos naturais e modificados provenientes de uma variedade de fontes e os peletes são cozidos individualmente por fritura, cozimento, microondas ou tufagem num injector de tufagem de cereal.

Exemplos de processos para fabricar produtos convencionais de bolo de cereal são divulgados nos processos descritos da Patente U.S. 4,888,180, de Wu. Estes dispositivos formadores de bolo são principalmente utilizados sendo arroz o cereal em grão, uma vez que o arroz é capaz de expansão relativamente fácil para um bolo auto-suportado. A estatística mostra que a disponibilidade e versatilidade do arroz tomaram-no um favorito, não apenas na indústria como também junto do consumidor. A colheita anual de arroz a nível mundial no início dos anos ‘90 excedia 510 milhões de toneladas métricas, um aumento de cerca de 30 porcento sobre a média durante o período de 1979 a 1981. Os grãos de arroz são utilizados extensivamente como alimento humano, constituindo o alimento principal para cerca de metade da raça humana. Os principais produtores de arroz são a China, com 36 porcento da produção mundial no início dos anos ‘90, e a índia com 22 porcento. Nos Estados Unidos a produção média é próxima dos 7 milhões de toneladas métricas, sendo os Estados produtores principais: Arkansas, Califórnia, Louisiana e Texas.

Os processos de tufagem de arroz e, em geral, de tufagem de cereais (ou rebentar de cereais) estão bem estabelecidos nos antecedentes na arte. Geralmente, os processos conhecidos baseiam-se primariamente num teor em humidade nos grãos para tufagem. O teor em humidade pode ser variado através de muitos processos, tais como: secagem, cozimento, fervura e recozimento. Exemplos de tentativas de melhoria nos métodos de processamento são descritos nas Patentes U.S. 4,281,593 de Gevaert, U.S. 4,328,741 de Yoshikazu, e U.S. 4,667,588 de Hayashi. 3 85 414

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Existem dois processos geralmente seguidos para expandir ou tufar grãos: (1) aquecimento dos núcleos de cereal até eles se tomarem extensíveis (i.e. até o amido se tomar amorfo ou escoável), ponto em que o aquecimento adicional permite a evaporação de humidade (e saída de quantidades menores de outros gases retidos no cereal), o que provoca expansão (formação de bolhas) no amido amorfo; (2) aquecimento dos núcleos de cereal até um estado escoável à pressão atmosférica, reduzindo então bruscamente a pressão (vácuo parcial), permitindo uma melhor vaporização e saída de gases, e de novo causando expansão (formação de bolhas) no amido amorfo; e (3) aquecimento dos núcleos de cereal até um estado escoável numa câmara em que se permite ou provoca um aumento da pressão, reduzindo depois bruscamente a mesma até valores atmosféricos, permitindo vaporização e saída de gases melhoradas, e de novo causando expansão (formação de bolhas) no amido amorfo.

Este último processo é o mais utilizado convencionalmente para fabricar bolos de arroz, tanto do tamanho maior como do tamanho “mini”. Este último processo é realizado nas normalmente chamadas máquinas de explosão de arroz. Estas máquinas proporcionam uma câmara definida por paredes de câmara aquecidas. Uma vez colocado na câmara o cereal pré-tufado, fecha-se um vedante de pressão. O alimento de amido é aquecido por contacto com as paredes da câmara. A quantidade de alimento de amido, i.e. a quantidade de núcleos de cereal carregados na câmara, relativamente ao volume da câmara e a extensão da expansão provocam que o produto tufado se conforme genericamente a todas as três dimensões da forma da câmara.

Um problema com os processos convencionais de explosão de arroz é que o preenchimento do volume total da câmara de explosão em expansão pode limitar o tamanho das bolhas formadas, ou a expansão total da quantidade em massa do alimento de amido, ou ambas. Isto pode ser responsável por um produto menos estaladiço e uma textura aderente as dentes no bolo de arroz resultante. É certamente responsável pela forma em disco de hóquei do produto, que até agora se julgava ser desejável.

Outro problema que existe na utilização de equipamento de explosão de arroz é a tentativa de compensar o proporcionar de tempo suficiente para se terem boas condições para a expansão total do alimento de amido com, ao mesmo tempo, o minimizar o tempo de permanência na câmara, para conseguir elevadas taxas de produção. Até à data, este balanço tem produzido os bolos de arroz convencionais discutidos anteriormente.

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ΕΡ 1 025 764 / PT 4 É bem conhecido que o grau e a facilidade de tufagem são afectados por muitos factores, tais como o tipo de cereal, o tipo de pré-processamento (e.g. moagem), a condição do cereal (e.g. teor em humidade) e o tipo de amido contido no cereal. Outra melhoria na tufagem de alimento de amido consiste em tufar o alimento de amido que foi reduzido a farinha, e extrudi-lo em forma e dimensão discretas. Tais partes extrudidas são arrefecidas e secas até um estado desejado de teor em humidade e dureza, para manuseamento e armazenagem aceitáveis. Até à data, tal tufagem tem sido limitada a tufagem em forno ou fritura intensa. Contudo, os produtos resultantes são relativamente uniformes ao longo da parte do alimento, e proporcionam uma textura monolítica na boca quando são ingeridos. O mesmo se pode dizer de produtos fabricados a partir do processo mais convencional de tufagem por extrusão. O Inventor não conhece um produto do tipo bolo que se tenha tentado fabricar utilizando um tal fornecimento peletizado. Além disso, parece que antes do presente invento, nunca tinha sido contemplada a utilização de um tal pré-produto peletizado numa máquina de explosão de arroz ou em processo relacionado.

Em suma, apesar das melhorias feitas no campo do fabrico dos bolos alimentares tufados a partir de alimentos de amido, em particular de arroz, tem sido dada atenção insuficiente à melhoria da textura global, física e visual (e.g. aparência estaladiça) e aspecto do produto. O presente invento enfrenta estas questões bem como resolve os problemas que se discutiram anteriormente, e proporciona outras vantagens que serão evidentes para os peritos na arte após leitura da especificação e reivindicações em anexo.

Sumário do invento O presente invento proporciona alimentos leves de alimento de amido tufado que possuem uma textura estaladiça melhorada e uma aparência mais estética, e processos para a sua preparação.

Em termos gerais, os produtos são tiras, bolos, bolachas ou semelhantes, feitos de alimento de amido. Preferivelmente, o material de amido é proporcionado principalmente na forma de núcleos ou peletes individuais de um grão de cereal, tal como arroz, milho, trigo, centeio, aveia, milho painço, sorgo, cevada, trigo mourisco ou misturas destes. Podem também ser empregues quantidades de outros alimentos de amido como um constituinte co-misturado, ou como fonte primária de material de amido a granel, por exemplo amido de batata. Uma quantidade do alimento de amido é tufada (expandida) de um modo que forma 5 85 414 ΕΡ 1 025 764/PT um produto alimentar leve estaladiço, de considerável leveza e textura única tanto para a vista como para o gosto.

De acordo com um aspecto do invento, um produto de refeição leve tufado compreende um corpo de amido tufado que possui geralmente uma forma perimétrica regular e superfícies superior e inferior opostas. Pelo menos uma das superfícies superior e inferior tem um contorno substancialmente ondulado, de modo a parecer como se núcleos individuais de grão estivessem unidos uns aos outros. E preferido que a superfície substancialmente ondulada do corpo de amido compreenda elevações e depressões, notadas pela subida e descida da superfície ao longo de um plano paralelo.

Numa concretização preferida, o produto alimentar tufado é compreendido primariamente por amido de arroz, mas pode conter adicionalmente amido de milho tufado, amido de trigo tufado, fécula de batata tufada, ou semelhantes.

Noutras concretizações actualmente preferidas, o produto alimentar tufado pode ser é compreendido primária ou predominantemente por amido de milho tufado, amido de trigo tufado ou fécula de batata tufada, com combinações de outros cereais possíveis. Actualmente, uma forma perimétrica preferida do produto alimentar é geralmente circular, e daí um bolo redondo em duas dimensões. Em alternativa, outras concretizações podem incluir uma forma perimétrica que é geralmente triangular, quadrada, rectangular, ou qualquer outra forma geométrica que se possa pensar no momento considerar como sendo atractiva para o consumidor ou possua vantagens de processamento, manuseamento ou armazenagem.

De acordo com outro aspecto do invento, o produto de bolo em volume é compreendido por uma quantidade de alimento de amido na forma de uma pluralidade de núcleos integrais individuais de cereal, tufados em conjunto. Pelo menos uma porção destes núcleos integrais pode ser de núcleos de arroz, núcleos de trigo ou ambos, e pode incluir adicionalmente farinha grosseira de milho.

De acordo com outro aspecto do invento, o bolo ou corpo do alimento é formado a partir de uma quantidade a granel de alimento de amido compreendido por uma pluralidade de peletes individuais (formados a partir de farinha amilácea) tufados em conjunto. Tais peletes são preferivelmente feitos a partir de farinha de arroz, farinha de trigo, farinha de milho, fécula de batata ou semelhante, e pode adicionalmente incluir farinha grosseira de milho. Deveria ser proporcionada uma quantidade suficiente de peletes (e grãos de farinha de 6 85 414

ΕΡ 1 025 764 / PT milho, se desejado) capaz de se tomar amorfa na câmara de tufagem, de modo que todos os peletes e grãos de farinha de milho toquem pelo menos um outro pelete ou grão de farinha de milho depois de se tomarem amorfos.

De acordo com outro aspecto do invento, é proporcionada uma câmara de tufagem possuindo superfícies internas e um volume de câmara. Uma quantidade a granel do alimento de amido é colocada na câmara de tufagem. A quantidade a granel do alimento de amido é obrigada a expandir-se volumetricamente. A expansão do alimento de amido é constringida na sua expansão em pelo menos uma primeira dimensão, enquanto se permite a expansão da quantidade a granel em pelo menos uma segunda dimensão. O passo de constringir a expansão pode também incluir adicionalmente a constrição da expansão da quantidade a granel numa terceira dimensão. A constrição pode conseguir uma definição da forma geral do produto final na primeira dimensão, ou em ambas primeira e terceira dimensões. A forma definida pode ser proporcionada através de, numa concretização particular, constringir a expansão com algumas das superfícies internas da câmara de tufagem. Preferivelmente, para o bolo alimentar revelado no exemplo seguinte, a segunda dimensão não constringida é a altura.

Outro processo do presente invento inclui a pré-determinação da quantidade a granel de material alimentar de amido a ser colocada na câmara. A pré-determinação deverá proporcionar uma quantidade suficiente de núcleos integrais (ou farinha grosseira de milho, se desejado) capazes de se tomarem amorfos, de modo que todos os núcleos e grãos toquem pelo menos um outro núcleo ou grão depois de se tomarem amorfos.

Quando são utilizados peletes, o processo pode incluir adicionalmente a formação de peletes geralmente do tamanho de um núcleo integral de cereal, seleccionado a partir do grupo de cereais que inclui arroz, trigo, cevada, aveia, centeio e milho.

Outro aspecto do invento proporciona a tufagem de um alimento de amido capaz de se tomar amorfo num produto de alimento de amido, em que o alimento de amido é primeiramente transformado em farinha, depois pré-gelatinizado num extrusor sob pressão e temperatura. O alimento de amido é depois extrudido e cortado em peletes. O alimento de amido peletizado é colocado numa câmara de tufagem, onde o aumento da pressão e temperatura na câmara faz com que o alimento de amido peletizado se tome amorfo. Reduzindo rapidamente a pressão na câmara, os peletes de amido amorfo expandem-se.

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Acredita-se que os peletes proporcionam uma tufagem superior (pelo menos relativamente a um dado tempo, ciclo de temperatura em produção em massa) aos núcleos integrais. Embora não esteja provado, acredita-se que as vantagens sejam: (1) os peletes são pré-gelatinizados e podem permitir que mais energia térmica (no dado ciclo de tempo ou quantidade de energia térmica) contribua para a vaporização de água e formação de bolhas (por oposição ao fornecimento de energia para conseguir uma maior mudança de fase cristalina) do que um núcleo de cereal; (2) o arroz peletizado foi pré-transformado em farinha, logo as fronteiras mecânicas e físicas da estrutura celular já foram quebradas, conduzindo a uma expansão mais uniforme, sendo necessário menos energia (calor) para quebrar a estrutura celular; e (3) a estrutura uniforme dos peletes possui uma distribuição mais uniforme tanto de amido como de humidade, para uma melhor tufagem estaladiça.

De acordo com outro aspecto do invento, os peletes de alimento de amido extrudido podem ser arrefecidos sob parâmetros suficientemente controlados (lentamente), para reduzir a tensão no pelete (i.e. um recozimento dos peletes). Isto deveria reduzir a energia requerida para um possível recozimento na câmara de explosão. De igual modo, a secagem lenta deveria aumentar a resistência a manuseamentos posteriores sem fracturas. Os peletes extrudidos deveriam ser proporcionados com secagem suficiente para aumentar a vida em prateleira e para evitar que os peletes adiram entre si durante a armazenagem.

Uma vez gelatinizados, é também possível que os peletes sejam arrefecidos de tal modo que se reduza a recristalização do amido. Isto também pode ajudar a tufagem, uma vez que para uma quantidade fixa de entrada de energia, a energia não é indevidamente gasta em recozimento na câmara de tufagem. Contudo, um tal arrefecimento pode estar em desacordo com o arrefecimento lento para redução da tensão. Enquanto que um tipo de arrefecimento pode ser utilizado como troca para o outro, a redução de tensão parece ser actualmente o objectivo preferido.

Um aspecto ainda adicional do presente invento proporciona um processo para fabricar um produto alimentar contendo amido tufado, por meio de tufagem de um precursor, de modo que este se expande e forma o produto, em que a tufagem compreende permitir que o precursor se expanda livremente numa primeira dimensão, enquanto se constringe a expansão do precursor numa segunda dimensão. A tufagem pode compreender também o constringir da expansão do precursor nas segunda e terceira dimensões.

Num exemplo de operação do invento, o precursor é sujeito a temperatura e pressão elevadas. A pressão é subsequentemente reduzida, de modo a tufar o precursor, e permitir

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ΕΡ 1 025 764 / PT 8 que o precursor de tufagem se expanda livremente numa primeira dimensão, enquanto se constringe a sua expansão numa segunda, e opcionalmente também numa terceira dimensão. A pressão e temperatura particulares elevadas nesta concretização do invento não são fixas mas são tais que quando a pressão é reduzida o precursor sofre tufagem, sendo esta despoletada pela alteração da pressão. Também é opcional que a tufagem seja iniciada por uma modificação de pressão, de valores atmosféricos para sub-atmosféricos.

Também é proporcionado equipamento adequado para o fabrico de um produto alimentar contendo amido tufado, de acordo com o invento, em que um tal equipamento compreende uma câmara de expansão para tufar um precursor, para formar o produto, meios para aquecimento da câmara de expansão, e meios de controlo dispostos para realizar uma redução de pressão na câmara de expansão, de modo que o precursor é capaz de expansão numa primeira dimensão, mas é constringido numa segunda dimensão. Por exemplo, quando a câmara de expansão é controlada por computador, os meios de controlo podem compreender suporte lógico (“software”) programado para realizar a sequência de aquecimento da câmara, de modo a aquecer o precursor, aumentar a pressão na câmara de expansão, quer separadamente ou ao mesmo tempo ou como resultado do aquecimento, e reduzir a pressão para tufar o precursor e formar o produto, tal como descrito.

Um equipamento típico concebido para operar deste modo possui uma câmara de expansão que compreende uma parede superior, uma parede inferior e paredes laterais. As paredes superior e inferior são movíveis, uma em relação à outra, e a dimensão em que o precursor é deixado expandir, a chamada primeira dimensão, é a altura, o que é dizer normalmente para cima a partir da parede inferior. Os meios de controlo associados ao equipamento são dispostos para mover as paredes superior e inferior, de modo a tufar o precursor e assim a permitir que o precursor de tufagem se expanda livremente nesta primeira dimensão, sendo o precursor de tufagem constringido na segunda dimensão pelas paredes laterais da câmara de expansão. Em particular, o precursor de tufagem pode ser constringido numa segunda e terceira dimensões pelas paredes laterais da câmara de expansão.

Breve descrição das Figureis

Nas Figuras: A FIG. 1 é uma vista lateral em corte mostrando uma máquina de tufagem utilizada no presente invento, numa posição completamente aberta; 9 85 414

ΕΡ 1 025 764 / PT A FIG. 2 é uma vista similar da máquina de tufagem da FIG. 1, mostrando a colocação de alimento de amido num par de câmaras; A FIG. 3 é uma vista similar da máquina de tufagem da FIG. 1, mostrando as câmaras seladas; A FIG. 4 é uma vista similar da máquina de tufagem da FIG. 1, mostrando o seguinte à quebra da selagem nas câmaras; A FIG. 5 é uma vista similar da máquina de tufagem da FIG. 1, mostrando o molde superior totalmente recolhido; A FIG. 6 é uma vista similar da máquina de tufagem da FIG. 1, mostrando o produto final a ser ejectado do molde; A FIG. 7 é uma vista de topo de um prato de fornecimento para o presente invento; A FIG. 8 é uma vista em perspectiva de um produto de amido tufado fabricado de acordo com uma concretização do presente invento; A FIG. 9 é uma vista de topo de um produto de amido tufado tal como mostrado na FIG. 8; A FIG. 10 é uma vista inferior de um produto de amido tufado tal como mostrado na FIG. 8; A FIG. 11 é uma primeira vista lateral de um produto de amido tufado tal como mostrado na FIG. 8; A FIG. 12 é uma segunda vista lateral de um produto de amido tufado tal como mostrado na FIG. 8, A FIG. 13 é uma terceira vista lateral de um produto de amido tufado tal como mostrado na FIG. 8; A FIG. 14 é uma quarta vista lateral de um produto de amido tufado tal como 10 85 414 ΕΡ 1 025 764/PT mostrado na FIG. 8; A FIG. 15 é uma vista em perspectiva de outro produto de amido tulàdo fabricado de acordo com uma concretização do presente invento; A FIG. 16 é uma vista em perspectiva de outro produto de amido tufado fabricado de acordo com uma concretização do presente invento; A FIG. 17 é uma vista em perspectiva de outro produto de amido tufado fabricado de acordo com uma concretização do presente invento; A FIG. 18 é um diagrama de fluxo ilustrando uma concretização do presente processo para produzir um produto de alimento de amido tufado; A FIG. 19 é um diagrama de fluxo ilustrando outra concretização do presente processo para produzir um produto de alimento de amido tufado, utilizando alimento de amido peletizado; A FIG. 20 é um diagrama de fluxo ilustrando genericamente a operação da máquina de tufagem.

Descrição detalhada da concretização preferida

Apesar do invento ser susceptível de concretizar de muitas maneiras diferentes, esta divulgação descreve em detalhe concretizações preferidas do invento, com o reconhecimento de que a presente divulgação deve ser considerada uma exemplificação dos princípios do invento e não pretende limitar o amplo âmbito do invento às concretizações ilustradas.

Produto

Os produtos de alimento de amido tufado ou explodido de acordo com o presente invento proporcionam um número dc vantagens sobre os anteriores produtos de bolo ou bolacha de alimento de amido tufado. Acredita-se que os produtos são mais leves, estaladiços e possuem uma textura visual mais atraente, bem como uma textura mais atractiva ao gosto quando são consumidos. Em alguns casos, pensa-se que os produtos feitos de acordo com o invento apresentam uma aparência mais natural e não processada, como se ilustra nas FIGS. 8-17. 414

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Contudo, a aparência natural ondulada proporciona também vantagens sobre os antecedentes na arte. A superfície ondulada permite que as porções sejam retiradas mais facilmente, muito como uma batata frita ou uma tira de milho, do que bolos em forma de disco de hóquei. Além disso, o produto presente pode ser pulverizado com aromatizante durante o fabrico, incluindo aromas tais como churrasco, coalhada, queijo, alho & cebola e quase todos os outros sabores populares. A superfície muito texturada proporciona uma maior retenção dos revestimentos de aroma granulares ou cristalinos. Adicionalmente, porque as áreas superficiais de topo e de fundo de cada tira são maiores do que a superfície lisa padrão dos bolos da arte anterior, pode ser aplicada uma maior quantidade de aromatizante. Mais aromatizante pode melhorar o sabor global de um produto que gozou de sucesso comercial passado.

Os produtos de acordo com o invento podem estar na forma de uma tira, bolo ou bolacha de alimento leve. Eles podem ser feitos a partir de núcleos individuais de acordo com certos aspectos do invento e a partir de peletes individuais de material alimentar de amido extrudido, de acordo com outros aspectos do invento. Aqui são divulgados bolos feitos a partir de grãos de cereal, tal como arroz, milho, trigo, centeio, aveia, milho painço, sorgo, cevada, trigo mourisco ou misturas destes. Uma quantidade de grão é tufada (expandida) de uma maneira que se forma um produto alimentar de considerável leveza e muito estaladiço quando comparado com os anteriores alimentos de cereal tufado. O fenómeno da tufagem resulta da expansão súbita de água vaporizada (vapor) proveniente da humidade retida dentro do material de amido do grânulo (e alguma saída de gases). A partícula é fixada no seu estado expandido pela desidratação resultante da rápida difusão do vapor de água que sai de si. O nível de humidade é considerado um factor importante na tufagem de cereais. Antes da tufagem, o grão ou o pelete deveriam ser mantidos preferivelmente a não menos de 3% de humidade, de modo a conseguir a desejada extensão de tufagem e característica estaladiça no produto final. A concretização preferida possui um teor em humidade que cai dentro da gama de cerca de 8% a cerca de 18% (em peso) de humidade, sendo mais preferido de cerca de 8% a cerca de 13% (em peso), e sendo o teor em humidade mais preferido de cerca de 10% a cerca dc 12%. Teores de humidade fora da gama 8-18% podem provocar uma tufagem diminuída por um lado, e o colapso de um produto já tufado, por outro lado. O grão de arroz é preferido por muitas razões, incluindo a sua capacidade de se expandir com relativa facilidade num produto de bolo auto-suportado. As FIGS. 8-14 12 85 414 ΕΡ 1 025 764 / PT mostram várias vistas de uma concretização de um bolo de alimento leve de acordo com o presente invento. O produto alimentar tufado do presente invento compreende um corpo de amido tufado 10 que possui uma forma perimétrica geralmente regular, e superfícies opostas superior e inferior 12, 14. A forma perimétrica do corpo 10 é circular. Outras formas são contempladas, por exemplo outras formas geométricas: triangular, quadrada, rectangular, etc. e formas atractivas podem proporcionar vantagens particulares em alguns casos. As FIGS. 15-17 mostram produtos de alimento de amido com variações superficiais.

Referindo as FIGS. 8-14, a superfície superior 12 e a superfície inferior 14 possuem um contorno substancialmente ondulado, e cada superfície 12, 14 tem um aspecto geral que permite discriminação visual entre os núcleos individuais de cereal 16, juntos uns aos outros. É preferido que a superfície substancialmente ondulada do corpo de amido 10 compreenda elevações 17 e depressões 18, notadas pela subida e descida não-uniforme das superfícies 12, 14.

Apesar do corpo de amido 10 preferido ser compreendido principalmente por arroz, ele pode incluir adicionalmente milho, trigo, batata, aveia, centeio, aveia, cevada, trigo mourisco ou qualquer combinação destes, ou outras fontes adequadas de alimento de amido tufável. Daqui em diante, pretende-se que os termos “artigo” ou “artigos” descrevam materiais contendo amido, incluindo grãos de cereal, sementes, tubérculos, e semelhantes, que são utilizados no processo presente para fabricar o alimento de amido dos corpos de amido tais como o corpo 10, ou em fabricar a quantidade a granel de alimento de amido colocada na câmara de tufagem. Quando aplicável, estes artigos podem ser proporcionados na forma de farinha moída, núcleos integrais, ou numa forma peletizada. Também podem ser utilizadas misturas de artigos na forma de farinha, ou núcleos integrais mistos ou peletes mistos, de acordo com o presente invento, com resultados variáveis.

Com respeito a farinha e núcleos integrais, podem ser utilizados artigos isolados ou misturas de artigos para criar uma composição adequada de alimento de amido tufável. Como o arroz é o alimento de amido preferido na concretização divulgada para o corpo 10, deverá ser entendido que ele será o artigo preferido predominante utilizado em misturas para muitos dos processos divulgados. Uma mistura de farinha de arroz predominante pode conter farinha de arroz dentro da gama de cerca de 51% a 100% em peso. De igual modo, uma mistura de farinha de milho, será predominantemente de farinha de milho (i.e. pelo menos 51% em peso). A percentagem remanescente, até 49% em peso, pode ser feita de qualquer um dos outros artigos em farinha. Isto é também verdade para uma mistura de grão de arroz predominante, ou de grãos de farinha de milho predominantes (i.e. arroz partido). Deverá ser 13 55 414

ΕΡ 1 025 764 / PT notado que o teor em humidade dos respectivos constituintes de amido é contabilizado nas suas percentagens ponderais.

Os peletes são mais variáveis que a farinha ou os núcleos integrais. Os próprios peletes podem ser feitos a partir de uma mistura de artigos de uma forma de farinha, e a composição total pode ser compreendida por vários diferentes tipos de peletes. Por exemplo, peletes “A” podem ser formados a partir de uma mistura de 75% em peso de farinha de arroz e 25% em peso de farinha de milho, enquanto que os peletes “B” podem ser formados a partir de 60% em peso de farinha de arroz e 40% em peso de fécula de batata. Uma primeira receita pode incluir 50% em peso de peletes “A” e 50% em peso de peletes “B”, enquanto que uma segunda receita pode requerer 90% em peso de peletes “A” e apenas 10% em peso de peletes “B”. As diversas combinações são quase infinitas.

Das três formas de artigos divulgadas, os peletes são uma forma preferida, de acordo com um aspecto adicional do invento. Os peletes proporcionam excelentes características de textura (e.g. estaladiça, de contorno, etc.), produzem um produto tufado de alta qualidade, e permitem um controlo mais preciso do teor em humidade. Embora o arroz seja o artigo preferido para a forma peletizada no presente invento, outras concretizações do produto alimentar tufado podem ser constituídas principalmente por milho, trigo ou um amido de batata tufado, sendo também possíveis combinações e outros cereais semelhantes (de amidos provenientes de fontes que não cereais).

Parte do que proporciona ao presente invento o seu contorno superficial único é a composição do alimento de amido a granel. Os diversos artigos terão todos expansibilidades diferentes, em parte devido ao teor de humidade e em parte devido às diferentes características do amido, composições ou pré-processamento (tal como pré-gelatinização). Ao construir um alimento de amido a granel de arroz predominante (quer em farinha, núcleos integrais ou peletes), entremeado com, por exemplo, a farinha grosseira de milho preferida, o produto tufado terá uma superfície natural e variações de textura devidas à expansão variável. Como tal, para facilitar este aspecto no presente invento, em certas concretizações pelo menos uma porção do alimento de amido a granel será melhorada pela inclusão de farinha grosseira de milho que não se expando tanto como os peletes ou núcleos de arroz.

Referindo de novo as FIGS. 8-14, sem considerar o artigo(s) ou forma utilizados, de acordo com um aspecto do invento, o produto possui uma forma perimétrica geralmente pré-definida. Preferivelmente, a forma perimétrica do produto alimentar é uma que seja atraente 14 85 414

ΕΡ 1 025 764 / PT para os consumidores e que seja adequada para utilização numa máquina de explosão do tipo de câmara. A Requerente verificou que uma forma circular satisfazia ambas as condições. Acredita-se também que possam existir vantagens texturais na forma circular.

Para formar o produto preferido, que pode ser mais facilmente percebido com referência aos processos descritos, deve ser proporcionada uma quantidade suficiente de núcleos integrais ou peletes (e farinha grosseira de milho) capaz de se tomarem amorfos, de modo que todos os núcleos integrais ou peletes (e farinha grosseira de milho) toque ou contacte pelo menos outro núcleo integral ou pelete (ou grão de farinha de milho) depois de se tomarem amorfos. Por outras palavras, o alimento de amido a granel é capaz de fundir-se numa única massa escoável. Isto significa que a quantidade de alimento de amido a granel utilizada para o fabrico do presente produto inventivo é uma característica importante, como é discutido a seguir. A área de contacto entre dois ou mais núcleos ou peletes forma uma fronteira conectiva depois de se tomarem escoáveis. Esta fronteira define a área de conexão entre núcleos ou peletes. O produto tufado preferido é mais facilmente quebrável nestas fronteiras, por oposição a quebrar pelo corpo do núcleo ou pelete tufado. Isto contribui para a aparência estética do produto de acordo com o presente invento. Os bolos de cereal da arte anterior são tipicamente compreendidos por fronteiras indistintas ou menos distintas entre núcleos tufados, quebrando ao longo de linhas visualmente menos determináveis.

Outro aspecto textural distintivo do presente invento sobre a arte anterior refere-se à espessura do produto. O produto preferido tem tipicamente a espessura de uma só camada, aproximadamente de um grão. Isto ajuda a assegurar que o contacto entre os núcleos, peletes ou farinha grosseira de milho individuais ocorre em não mais do que duas dimensões (i.e. conexão principalmente lado-a-lado). Por seu lado, isto assegura a atracção da textura ao gosto dos núcleos ou peletes individuais em cada produto tufado. Pelo contrário, os bolos da arte anterior possuem uma espessura de vários grãos, provocando contacto em três dimensões (i.e. conexões lado-a-lado e topo-a-fundo). Um tal contacto tridimensional retira a textura estaladiça estética e atraente aos núcleos ou peletes individuais dentro do bolo. Isto está dc novo relacionado com a quantidade de alimento de amido a granel em relação ao volume da câmara de tufagem e área de repouso.

Processos

Em muitos processos da arte anterior, uma quantidade de alimento de amido (apenas 15 85 414

ΕΡ 1 025 764 / PT na forma de núcleo integral) é adicionada a uma câmara de tufagem de modo que a expansão do alimento de amido preenche toda a câmara. O resultado é um produto tufado conformado exactamente ao tamanho e forma da câmara, substancialmente na forma de um disco. Isto é muito diferente do presente invento.

Um processo preferido de fabrico do produto de alimento de amido tufado do presente invento, ilustrado na FIG. 18, utiliza uma quantidade a granel de um alimento de amido descrito anteriormente. O processo divulgado começa por se proporcionar uma câmara de tufagem possuindo superfícies internas e um volume de câmara, e depois se colocar uma quantidade a granel do material alimentar de amido na câmara de tufagem. Genericamente dito, a quantidade a granel do alimento de amido é obrigada a expandir-se volumetricamente. Por outros palavras, o alimento de amido a granel é tufado até várias vezes o seu tamanho original.

As máquinas de tufagem (normalmente possuindo uma pluralidade de câmaras cada uma) são amplamente conhecidas e percebidas pelos peritos na arte. Uma máquina de tufagem adequada é fabricada por REAL FOODS PTY, LTD, de St. Peters, NSW, Australia. referindo as FIGS. 1-6, é mostrada genericamente a câmara de tufagem 20, tendo uma abertura 21 no molde de anel 22, inserção no molde superior 24 (ligada a uma base superior 25) e uma inserção no molde inferior 26 (ligada a uma base inferior 27). Cada um destes componentes pode ser movível, deslizando nos pemos de guia 28, embora o molde de anel 22 esteja tipicamente fixo. As inserções no molde 24, 26 (pelas bases 25, 27) podem ser actuadas hidraulicamente, pneumaticamente ou de qualquer maneira adequada. Como se mostra nas FIGS. 2 e 3, as inserções de molde 24, 26 entram na abertura 21, para formar as superfícies internas da câmara de tufagem. O processo actualmente preferido requer a constrição da expansão da quantidade a granel de alimento de amido em pelo menos uma primeira dimensão, enquanto se permite a expansão da quantidade a granel em pelo menos uma segunda dimensão. Por outras palavras, o alimento de amido é capaz de se expandir até ao seu potencial volumétrico máximo (tendo em conta o teor em humidade do alimento de amido, a temperatura da câmara e as forças de gravidade), apesar de não poder expandir-sc cm uma das dimensões de altura, largura ou comprimento. Por exemplo, se a altura do produto tufado está constringida, então a largura e o comprimento do produto tufado aumentam proporcionalmente. Quando duas dimensões são constringidas, a terceira compensará para se atingir a expansão volumétrica total. A expansão volumétrica total do produto tufado nunca é constringida pelas superfícies internas da câmara de tufagem, embora a expansão dimensional seja constringida. Preferivelmente, 16 85 414

ΕΡ 1 025 764 / PT isto pode ser conseguido pela pré-determinação da porção adequada da quantidade de alimento de amido a granel a ser colocado na câmara de tufagem, em relação ao volume total da câmara numa condição não selada (tufagem). Os processos da arte anterior tentam preencher completamente a câmara (pelo menos na tufagem).

Utilizando a câmara de tufagem, a constrição dimensional pode ser conseguida definido uma forma geral para o produto (como discutido anteriormente) na primeira dimensão, ou em ambas primeira e terceira dimensões. A forma constringida pode ser proporcionada por meio de, numa concretização particular, constrição da expansão através das superfícies internas da câmara de tufagem.

Em balanço contra os aspectos da expansão volumétrica não constringida do presente invento (i.e. dimensão adequada da quantidade a granel do alimento de amido colocado na câmara de tufagem), está a necessidade de produzir um produto isolado e unitário proveniente da câmara de tufagem. Com estes interesses competindo entre si, o processo presente pode incluir adicionalmente a pré-determinação da quantidade a granel de alimento de amido a ser colocado na câmara, de tal modo que haja quantidade suficiente de núcleos integrais ou peletes (ou farinha grosseira de milho) para que todos os núcleos ou peletes (e farinha grosseira de milho) toquem pelo menos um outro núcleo ou pelete (ou grão de farinha de milho) após se tomarem amorfos.

Embora o mecanismo exacto de como o alimento de amido se liga entre si na câmara de tufagem não esteja completamente percebido, referindo a F1G. 20, acredita-se que ocorre uma fundição, ou pelo menos um amolecimento ou gelatinização do alimento de amido. Numa concretização preferida do invento, a câmara de tufagem 20 é aquecida a uma temperatura de cerca de 475°F (cerca de 246°C). Contudo, as máquinas de tufagem, bem como as câmaras de tufagem individuais, podem variar muito de umas para as outras. Devido a essas diferenças, e quaisquer outras condições prevalecentes que possam existir (e.g. a quantidade e tipo do alimento de amido e a história do seu processamento), a temperatura da câmara pode variar de cerca de 350°F (cerca de 177°C) a cerca de 550°F (cerca de 288°C), incluindo qualquer combinação ou sub-combinação de gamas dentro deste intervalo. Assim que a câmara é selada c o alimento de amido é aquecido, a pressão interna da câmara aumenta, embora não tenha sido medida uma pressão final. Não se acresce pressão adicional â câmara na concretização preferida, mas esse acréscimo pode ser implementado em concretizações alternativas. 17 85 414

ΕΡ 1 025 764 / PT

Referindo a FIG. 7, é mostrado um prato de fornecimento 30. O prato de fornecimento 30 é mostrado tendo sete (7) aberturas 32, mas pode conter mais ou menos para satisfazer necessidades particulares de fabrico. As aberturas são preferivelmente de cerca de 14,3 mm (0,563 polegadas) de diâmetro por cerca de 15,0 mm de profundidade (0,591 polegadas) (cerca de 2,4 cm3 ou 0,147 polegadas cúbicas), para permitir que uma quantidade suficiente de alimento de amido a granel passe através, para tufar um produto de cerca de 50 mm (duas polegadas (2”)), mas estas dimensões podem variar para produtos maiores ou mais pequenos. O volume da abertura 32 determina a quantidade de alimento de amido a ser adicionado a cada câmara, cada abertura 32 corresponde a uma câmara 20 na máquina de tufagem. A medida que o prato de fornecimento 30 se move através do molde de anel aberto 22, deposita a quantidade pré-determinada de material a granel, preenchendo o volume de cada abertura na câmara 20, que repousa na inserção de molde inferior 26. O prato de fornecimento 30 é então retraído. A câmara é fechada como se mostra na sequência das FIGS. 2-5, e o alimento de amido a granel é aquecido até um estado amorfo ou extensível. Após um tempo de ciclo de cerca de 5,25 a 6,75 segundos, a inserção de molde superior 24 eleva-se para libertar a pressão na câmara 20, como se mostra na FIG. 4. Depois, a inserção de molde superior 24 eleva-se completamente e a inserção de molde inferior 26 eleva-se para ficar ao mesmo nível que o molde de anel 22, como se mostra na FIG. 6. Por fim, o prato de fornecimento 30 retoma para efectuar uma deposição subsequente, empurrando os produtos de alimento de amido tufado para uma saída de descarga (não mostrada) no processo. A quantidade de alimento de amido utilizada no presente invento é menor do que a utilizada nos processos da arte anterior. Existe uma relação entre a massa de alimento de amido utilizada e a expansão do produto final, tendo também em conta o volume da câmara (cerca de 0,79 polegadas cúbicas no presente invento), tempo de ciclo e temperatura da câmara. Basicamente, o alimento de amido expandido não deveria ser constringido pelo volume da câmara, tal como discutido anteriormente. Contudo, outra consideração é a colocação do alimento de amido dentro da câmara. Se o alimento de amido é espesso ou amontoado sobre si mesmo, então a expansão do alimento de amido como um todo será diminuída. Um alimento de amido espalhado dc um modo mais fino tenderá a tufar mais completamente.

Quando são utilizados peletes no presente invento, considera-se que a preparação de peletes adequados é do conhecimento dos peritos na arte. A J. R. SHORT COMPANY, Chicago, Illinois, fabrica tais peletes de arroz. Basicamente e referindo a FIG. 19, partindo 18 85 414 ΕΡ 1 025 764 / PT de um alimento de amido em farinha, o amido é gelatinizado num extrusor sob uma pressão e temperatura. O alimento de amido é então extrudido e cortado, formando peletes individuais. Na concretização preferida, os peletes são formados geralmente do tamanho de um núcleo integral de cereal. O tamanho do cereal pode ser seleccionado a partir do grupo de cereais que inclui arroz, trigo, cevada, aveia, centeio, milho, etc. Os peletes de alimento de amido extrudido podem ser suficientemente arrefecidos (i.e. lentamente), para reduzir de forma substancial qualquer tensão no pelete, e para proporcionar secagem suficiente para se ter uma vida em prateleira satisfatória e se evitar que os peletes de alimento de amido extrudido adiram entre si quando armazenados.

Em outra concretização preferida do presente invento, a Requerente verificou haver vantagens em peletizar o material de alimento de amido, e depois colocar uma quantidade do alimento de amido peletizado na câmara de tufagem. A quantidade pode ser tão pequena quanto a de um único pelete, ou tanta quanto adequável ao tamanho da câmara. Dentro da câmara os peletes são então obrigados a expandir-se volumetricamente e a formar um bolo ou tira adequados.

Outra vantagem principal da utilização de peletes sobre os núcleos integrais é que os peletes não precisam de ser temperados antes da tufagem. Isto é, a têmpera ou recozimento é um processo através do qual os núcleos integrais são rolados numa atmosfera de elevada humidade (frequentemente é utilizado vapor). No caso dos peletes isto não é necessário. O teor em humidade dos peletes é controlado no fabrico, mais preferivelmente dentro da gama de cerca de 10% a cerca de 12% (em peso). Para além disso, o processo de têmpera é utilizado para aumentar a capacidade de tufagem dos núcleos, tal como anteriormente foi desêrito. A peletização parece proporcionar melhorias suficientes na tufagem para se rejeitar a necessidade de têmpera.

Lisboa, n m 2001

Por THE QUAKER OATS COMPANY

Eng.° ANTÓNIO JOÃO DA CUNHA FERREIRA Ag. 0|- Pr. Ind.

Rua das Flores, 74--4.° 1200-195 LISBOA

Claims (19)

1. 85 414 ΕΡ 1 025 764 / PT 1/4 REIVINDICAÇÕES 1. Processo de fabrico de um produto tufado de material alimentar de amido a partir de uma quantidade a granel de material alimentar de amido, o qual compreende os passos de: - proporcionar uma câmara de tufagem possuindo superfícies internas e um volume de câmara; - colocar uma quantidade a granel do material alimentar de amido na câmara de tufagem; - provocar uma expansão volumétrica da quantidade a granel do material alimentar de amido; e - constringir a expansão da quantidade a granel em pelo menos uma primeira dimensão, enquanto se permite a expansão da quantidade a granel em pelo menos uma segunda dimensão.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o passo de constringir a expansão inclui o constringir da expansão da quantidade a granel numa terceira dimensão.
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a segunda dimensão não constringida é a altura.
4. 4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1-3, que inclui adicionalmente o passo de predeterminação da quantidade a granel de material alimentar de amido a ser colocado na câmara e o proporcionar de núcleos integrais suficientes capazes de se tomarem amorfos na câmara de tufagem, de modo que todos os núcleos toquem pelo menos um outro núcleo depois de se tomarem amorfos.
5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o passo de colocação de uma quantidade a granel dc material alimentar de amido compreende o passo de colocação de uma pluralidade de peletes individuais formados a partir de farinha amilácea na câmara de tufagem.
6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 5, em que pelo menos uma porção da pluralidade de peletes é feita a partir de parte ou de todo o grupo consistindo em farinha de

   83 414 ΕΡ 1 025 764 / PT 2/4 arroz, farinha de trigo e fécula de batata.
7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 5, que compreende adicionalmente o passo de proporcionar peletes suficientes e capazes de se tomarem amorfos na câmara de tufagem, de modo que todos os peletes toquem pelo menos um outro pelete depois de se tomarem amorfos.
8. 8. Processo de acordo com a reivindicação 7, que compreende adicionalmente o passo de formação de peletes de arroz, geralmente do tamanho de um núcleo integral de arroz.
9. 9. Processo para tufar um material alimentar de amido capaz de se tomar amorfo num produto de material alimentar de amido, que compreende os passos de: - preparação de uma farinha do material alimentar de amido; - gelatinização do material alimentar de amido em farinha num extrusor, sob pressão e temperatura; - extrusão do material alimentar de amido gelatinizado; - formação de peletes a partir do material alimentar de amido extrudido; - colocação do material alimentar de amido peletizado numa câmara de tufagem sob pressão e temperatura; - aumento da pressão e temperatura na câmara, até que o material alimentar de amido peletizado se tome amorfo; - redução rápida da pressão na câmara, suficiente para que o material de amido amorfo se expanda; e - constringir a expansão do material alimentar de amido peletizado amorfo em pelo menos uma primeira dimensão, enquanto se permite a expansão não constringida em pelo menos uma segunda dimensão. 85 414 ΕΡ 1 025 764 / PT 3/4
10. 10. Processo de acordo com a reivindicação 9, que compreende o passo adicional de formação de peletes aproximadamente do tamanho de núcleos integrais de cereal, seleccionado a partir do grupo de cereais que inclui arroz, trigo, cevada, aveia, centeio e milho.
11. 11. Processo de acordo com as reivindicações 9 e 10, que inclui adicionalmente os passos de: - constringir a expansão da quantidade a granel numa terceira dimensão; e - proporcionar peletes suficientes e capazes de se tomarem amorfos na câmara de tufagem, de modo que todos os peletes toquem pelo menos um outro pelete depois de se tomarem amorfos.
12. 12. Processo de acordo com as reivindicações 9-11, que inclui adicionalmente os passos de extrusão dos peletes a partir de farinha de arroz, e colocação de uma pluralidade de grãos de farinha de milho na câmara com os peletes.
13. 13. Produto alimentar de amido tufado, obtenível segundo o processo de acordo com qualquer das reivindicações 1-12.
14. 14. Processo de fabrico de um produto alimentar tufado e contendo amido, por tufagem de um precursor, de modo que este se expande e fornia o produto, em que a tufagem compreende permitir que o precursor se expanda livremente numa primeira dimensão, enquanto se constringe a expansão do precursor numa segunda dimensão.
15. 15. Processo de acordo com a reivindicação 14, em que a tufagem compreende o constringir da expansão do precursor nas segunda e terceira dimensões.
16. 16. Processo de acordo com as reivindicações 14 ou 15, que compreende sujeitar o precursor a temperatura e pressão elevadas, e subsequentemente reduzir a pressão de modo a tufar o precursor, e permitir que o precursor de tufagem se expanda livremente numa primeira dimensão, enquanto se constringe a sua expansão numa segunda, e opcionalmente também numa terceira dimensão.
17. 17. Equipamento para o fabrico de um produto alimentar tufado e contendo amido, que compreende: 85 414 ΕΡ 1 025 764 / PT 4/4 - uma câmara de expansão para tufar um precursor, para formar o produto; - meios para aquecimento da câmara de expansão; e - meios de controlo dispostos para realizar uma redução de pressão na câmara de expansão, de modo que o precursor é capaz de expansão numa primeira dimensão, mas é constringido numa segunda dimensão.
18. 18. Equipamento de acordo com a reivindicação 17, em que: - a câmara de expansão compreende paredes superiores, paredes inferiores e paredes laterais; - as paredes superiores e inferiores são movíveis relativamente entre si; - a primeira dimensão é a altura; e - os meios de controlo são dispostos para mover as paredes superiores e inferiores, de modo a tufar o precursor, e assim a permitir que o precursor de tufagem se expanda livremente na primeira dimensão, sendo o precursor de tufagem constringido na segunda dimensão pelas paredes laterais da câmara de expansão.
19. 19. Equipamento de acordo com a reivindicação 18, em que o precursor de tufagem é constringido nas segunda e terceira dimensões pelas paredes laterais da câmara de expansão. Lisboa, I?. iíQV. 2K11 Por THE QUAKER OATS COMPANY - O AGENTE OFICIAL - O

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