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Patent Searching and Data


Title:
GLUTEN-FREE BEER PRODUCTION PROCESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/121363
Kind Code:
A1
Abstract:
A process is disclosed for producing gluten-free beer from grains and raw materials containing this protein, by causing the beer to undergo during its production a complete protease process with gluten degrading enzymes, the gluten being subsequently removed from the beer, allowing the beer to be consumed by celiac disease patients; in addition, during the fermentation phase, yeasts multiplied in a gluten-free medium are used and allow the enzymes used during processing to be re-used.

Inventors:
VEIT, Paulo (Rua Jacob Valenga, 2800 Piraquara, -000 Paraná, CEP-83305, BR)
Application Number:
BR2014/000041
Publication Date:
August 14, 2014
Filing Date:
February 06, 2014
Export Citation:
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Assignee:
VEIT, Paulo (Rua Jacob Valenga, 2800 Piraquara, -000 Paraná, CEP-83305, BR)
International Classes:
C12C12/00; C12N11/18; C12P1/02; C12R1/85
Domestic Patent References:
WO2005027953A2
WO2002046381A2
Attorney, Agent or Firm:
MALAGUTTI, Paulo Lofrano (Rua Pinto Gonçalves, 38-010 São Paulo, SP, CEP-05005, BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1 - PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN, feita a partir de grãos e matérias-primas que contêm esta proteína, caracterizado:

A - pela degradação do glúten ocorrer por meio da protease completa desta proteína através do uso de enzimas das classes e subclasses da pepsina (EC 3.4.23.1 e EC 3.4.23.2), da tripsina (EC 3.4.21.4), da quimotripsina (EC 3.4.21.1), da papaína (EC 3.4.22.32.33), da bromelina (EC 3.4.22.28 a 33), da quimosina (EC 3.4.23.4), da fícina (EC 3.4.22.3), das enzimas da família EC 3.4, com destaque para as enzimas das subclasses da mucopepsina (EC 3.4.23.23), da carboxipeptidase A (EC 3.4.17.1), carboxipeptidase B (EC 3.4.17.2) ou da gly- xaa carboxipeptidase (EC 3.4.17.4);

B - pela possibilidade de reaproveitamento das enzimas empregadas na protease completa do glúten;

C - pela remoção dos fragmentos de peptídeos resultantes da degradação do glúten;

D - pela fermentação da cerveja empregar leveduras multiplicadas em meio isento de glúten para evitar contaminação cruzada ou residual.

2 - PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN, conforme reivindicação 1, caracterizado pelas enzimas, durante a protease, romperem ou hidrolizarem as ligações peptídicas do glúten, resultando em sua degradação e na formação de fragmentos de peptídios que não são reconhecidos pelo organismo do celíaco.

3 - PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN, conforme reivindicação 1, caracterizado pela possibilidade de se empregar enzimas de uma só classe ou uma só subclasse ou a combinação de enzimas de duas ou mais classes ou subclasses conforme os grãos utilizados e as características do processo de produção de determinada cerveja, como, por exemplo, a temperatura, o pH, o tempo de processo e os agentes químicos adicionados à bebida (antioxidantes, conservantes, acidulantes, estabilizantes, emulsiflcantes, entre outros).

4 - PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN, conforme reivindicação 1 , caracterizado por utilizar, como matéria- prima, quaisquer tipos de grãos que possuam glúten, com destaque para o trigo, a cevada, o centeio, a aveia e suas variantes ou sub-espécies, não importando se eles estão maltados ou não.

5 - PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN, conforme reivindicação 1, caracterizado pelas enzimas, durante o processo de degradação do glúten no tanque de tratamento, permanecerem aderidas a um suporte ou substrato, o que possibilitará seu reaproveitamento em outros tratamentos.

6 - PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN, conforme reivindicação 5, caracterizado pelo suporte ou substrato ser escolhido entre o alginato de cálcio, a quitosana, a fibra de celulose ácida, a gelatina, a aga, a poliacrilamida, a quitina e a alumina.

7 - PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN, conforme reivindicação 1, caracterizado pela possibilidade de utilizar, dentro de um tanque de tratamento, uma quantidade de um a cem recipientes contendo o suporte ou substrato mais as enzimas.

8 - PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN, conforme reivindicação 1, caracterizado pelo tempo de protease do glúten durar entre 30 minutos e 10 horas, sendo que, preferencialmente, ocorre entre 4,0 e 6,5 horas.

9 - PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN, conforme reivindicação 1, caracterizado pela temperatura de processo variar entre 10°C e 90°C, sendo preferencialmente indicado que a protease ocorra sob temperaturas entre 40°C e 60°C. 10 - PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN, conforme reivindicação 1, caracterizado pelo pH do tratamento variar entre 3,0 e 10,0, sendo preferencialmente entre 5,5 e 6,5.

11 - PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN, conforme reivindicação 1 , caracterizado pelo processo de degradação do glúten resultar em níveis de gliadina, hordeína, secalina e/ou avenina menores que 20 ppm, sendo preferencialmente valores menores que 2 ppm, valores estes medidos pelo teste Elisa.

12 - PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN, conforme reivindicação 1, caracterizado pela remoção dos fragmentos de peptídeos resultantes da degradação do glúten ocorrer durante a etapa de maturação do mosto da cerveja por meio de precipitação e filtragem.

13 - PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN, conforme reivindicação 1, caracterizado por utilizar leveduras isentas de glúten que foram multiplicadas em meio de glucose ou em meio previamente tratado pela protease completa, o qual não conterá glúten ou traços de glúten.

14 - PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN, conforme reivindicação 1 , caracterizado pelo processo de degradação do glúten ser aplicável na produção de cervejas com e sem álcool, bases para estas cervejas, concentrados de cervejas e aditivos para cervejas.

Description:
"PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA SEM GLÚTEN"

A presente patente de invenção refere-se a um processo de fabricação de cerveja sem glúten, a qual é feita a partir de grãos e matérias-primas que possuem esta proteína, e durante sua produção é submetida a um processo de proteasf com enzimas que degradam o glúten, que será posteriormente removido da cerveja, possibilitando seu consumo por pessoas portadoras da doença celíaca, além de empregar, em sua fase de fermentação, leveduras que foram multiplicadas em meio sem glúten.

O consumo de bebidas é um hábito entre as pessoas, mas uma parcela da população mundial possui uma patologia autoimune causada pela intolerância ao glúten, a qual afeta o intestino delgado e é denominada doença celíaca.

A doença celíaca causa uma série de complicações para seus portadores, como diarréia, dificuldades de crescimento, fadiga, perda de peso, além de outras doenças como anemia, osteoporose, linfoma e úlceras no intestino.

Ela não possui tratamento ou vacina e os pacientes celíacos precisam se abster do consumo de produtos que contenham a proteína glúten para terem uma vida próxima da normalidade.

Usualmente as cervejas são produzidas com matérias-primas, maltadas ou não maltadas, que contém glúten, como cevada, centeio, trigo e aveia, o que restringe o consumo deste tipo de bebida por parte dos celíacos.

Com o objetivo de suprir este mercado consumidor, foram desenvolvidas opções de cervejas sem glúten, utilizando, na sua maioria, matérias-primas que não apresentam esta proteína e, mais recentemente, começaram a surgir pesquisas para modificar geneticamente os grãos, de maneira que eles não apresentem a proteína glúten. Um dos casos pertencentes ao estado atual da técnica é representado pela patente ZA 9902543 que utiliza milho ou sorgo como matéria-prima e submete estes materiais a um processo de sacarificação com o uso de enzimas amilolíticas e glucanase para obter uma cerveja sem glúten para consumo por pessoas celíacas. O uso de enzimas neste caso serve apenas para a sacarificação do mosto, pois os grãos empregados na produção já são isentos de glúten.

Outro exemplo é o do pedido de patente WO 2007/102850 que emprega arroz e sorgo e uma reação enzimática para obter a sacarificação destes materiais, que já não possuem glúten, para fabricar uma cerveja sem glúten,

O pedido de patente US 2005/0170042 trabalha com mel, melaço de açúcar, lúpulo, musgo/líquen e levedura para fabricar a cerveja sem glúten.

A patente alemã DE 102006033232 utiliza mandioca, milho, arroz e batata como matéria-prima e adiciona sulfato de cálcio e lúpulo para obter uma cerveja sem glúten.

Outra patente alemã DE 102005020639 emprega grãos livres de glúten como milho, trigo mouro, quinoa ou amaranto para chegar a uma cerveja sem glúten.

O pedido de patente WO 2012105977 também parte de grãos de quinoa para gerar uma cerveja sem glúten.

Existe o pedido de patente WO 2008009096 que utiliza proteínas concentradas de ervilha, soja, arroz ou batata no lugar de proteínas oriundas do malte para fabricar uma cerveja consumível por pessoas celíacas.

O pedido de patente WO 2006/051093 divulga o processo para obter uma bebida com baixo teor de glúten, empregando enzimas do tipo transglutaminase, peroxidase, hexose oxidase, tirosinase, lacase ou dissulfeto isomerase, as quais interagem com a proteína glúten, formando agregados proteicos que não são identificados pelo organismo da pessoa portadora da doença celíaca. Por intermédio deste processo de transglutaminase, o glúten se une a outras proteínas e o agregado de moléculas formado não é reconhecido pelo organismo do celíaco. Em linguagem não científica, embora presente na bebida, o glúten é encapsulado por outras proteínas, formando um componente que não é mais reconhecido pelo organismo do celíaco.

Também existem estudos científicos e pesquisas que buscam a produção de trigo, aveia, cevada, centeio e malte modificados geneticamente para não apresentarem a proteína glúten.

Embora estas patentes e estes pedidos de patente tenham representado um grande avanço no conhecimento humano, o estado atual da técnica apresenta algumas desvantagens,

O uso de matérias-primas que não possuem a proteína glúten apresenta desvantagens porque altera diversas características da cerveja, entre elas seu sabor, sua cor, sua sensação gustativa, sua espuma e a densidade da cerveja.

Dessa forma, o consumidor celíaco consegue beber uma cerveja feita com grãos sem glúten, mas não pode apreciar as características habituais de uma cerveja produzida a partir do trigo, da cevada, do centeio ou da aveia, sejam eles maltados ou não, o que gera frustração e reforça o sentimento de limitação alimentar em virtude da doença.

Outra desvantagem se refere ao fornecimento das matérias-primas porque estes grãos sem glúten normalmente são empregados na produção de outros alimentos e sua oferta para a fabricação de bebidas é mais limitada.

Considerando as cervejas como exemplo, os grãos de trigo, de cevada, de centeio e de aveia, maltados ou não, possuem parte de sua produção direcionada normalmente para a fabricação deste tipo de bebida, sendo possível estabelecer contratos de fornecimento e programar a produção da cerveja. Quando trabalhamos com arroz, trigo-mouro, milheto, sorgo, quinoa, espelta e outros grãos sem glúten, a oferta destas matérias-primas para a fabricação de cerveja não é abundante, pois elas são empregadas na produção de outros alimentos, o que dificulta a produção em larga escala e a programação da produção de cervejas feitas a partir de grãos sem glúten.

Outra desvantagem é a possível contaminação cruzada da bebida com o glúten ou traços de glúten, o que pode desencadear a reação auto-imune na pessoa celíaca.

As normas mundiais estabelecem que um produto é isento de glúten se apresentar menos do que 20 ppm desta proteína, ou seja, 20 gramas em 1 tonelada.

Para garantir este padrão, é necessário cultivar os grãos sem glúten em solo no qual não foi cultivado outra planta que possua glúten nas últimas 3 safras, além da colheita e do armazenamento requererem equipamentos direcionados exclusivamente à manipulação destes grãos sem glúten.

Observando as condições habituais da produção agrícola, dedicar uma área de plantio somente para grãos sem glúten ou reservar equipamentos exclusivamente para colher e armazenar estes tipos de grãos é bastante custoso para os agricultores e a possibilidade disto ocorrer é muito reduzida.

Outro exemplo de contaminação cruzada está associado às leveduras utilizadas na fermentação de cervejas e outras bebidas, pois elas são, normalmente, multiplicadas em meios que possuem glúten, como por exemplo, no mosto de malte de cevada. Dessa forma, elas ficam impregnadas com glúten ou com traços de glúten, o que pode desencadear a reação auto-imune nos celíacos.

Também podemos mencionar a existência de variações entre as legislações de cada país, as quais não são uniformes em relação à quantidade possível de glúten em um alimento para que ele seja considerado sem ou com glúten, o que deixa os celíacos sempre preocupados se podem ou não consumir um determinado produto. A título de exemplo, países como Inglaterra e Espanha estabelecem que uma cerveja é isenta de glúten se tiver teor de gliadina abaixo de 10 ppm, enquanto a maioria dos países fixa este limite em 20 ppm. Com o objetivo de superar as desvantagens do estado atual da técnica, foi desenvolvida de maneira nova, original e criativa a presente invenção para fabricar cervejas sem glúten a partir de grãos que possuem esta proteína, submetendo o material à protease completa por meio de enzimas que degradam o glúten, possibilitando sua total remoção da bebida, além do reaproveitamento das enzimas utilizadas no processo. A invenção desenvolvida também emprega, na fase de fermentação da bebida, leveduras que foram multiplicadas em meio sem glúten, evitando a contaminação cruzada ou residual da bebida tratada.

O processo inventivo extrapola o conhecimento atual e é amplamente aplicável a cervejas com e sem álcool, bases para estas cervejas, concentrados de cervejas e aditivos para cervejas feitas com grãos e matérias-primas com glúten.

Os grãos utilizados na fabricação da bebida podem ser quaisquer que possuam glúten, destacando-se: o trigo, a cevada, o centeio, a aveia e suas variantes ou sub-espécies, não importando se eles estão maltados ou não.

Por meio da invenção criada, a cerveja, sua base ou seu concentrado é colocado em contato com enzimas das classes e subclasses da pepsina (EC 3.4.23.1 e EC 3.4.23.2), da tripsina (EC 3.4.21.4), da quimotripsina (EC 3.4.21.1), da papaína (EC 3.4.22.32.33), da bromelina (EC 3.4.22.28 a 33), da quimosína (EC 3.4.23.4), da ficina (EC 3.4.22.3), das enzimas da família EC 3.4, com destaque para as enzimas das subclasses da mucopepsina (EC 3.4.23.23), da carboxipeptidase A (EC 3.4.17.1), carboxipeptidase B (EC 3.4.17.2) ou da gly- xaa carboxipeptidase (EC 3.4.17.4).

A pepsina A (EC3.4.23.1), a pepsina B (EC3.4.23.2), a quimosína (EC 3.4.23.4) e a mucopepsina (EC 3.4.23.23) são enzimas pertencentes a família de peptidase Al que contém endopeptidases, que, em sua maioria, são ativadas em pH ácido. (Biochemical Journal 290:205-218 (1993))

A família Al contém peptidases que são normalmente conhecidas como "proteinases ácidas" ou "proteinases carboxilicas". A peptidase típica é a pepsina A, a qual tem sido conhecida por sua contribuição na proteólise de proteínas de alimentos no estômago de vertebrados.

O centrocatalítico é formado por dois resíduos de asparagines que ativam uma molécula de água, mediando o ataque nucleofílico na ligação peptídica. A grande maioria das peptidases da família Al são ativas em pH ácido, porém, algumas como a renina são também ativas em pH neutro, sendo que para ambos os casos não é necessário o uso de cofatores (exemplo: cátions divalentes)

A papaína (EC 3.4.22.32.33), a bromelina (EC 3.4.22.28 a 33), a fícina (EC 3.4.22.3) são peptidases da família Cl . Elas contêm muitas endopeptidades e um pouco de exopeptidases. A atividade proteolítica do látex de papaya tem sido conhecida desde 1880 (e.g. Martin, 1884). O princípio ativo do látex de papaya é a papaína e uma grande família de peptidases que são homólogas com a papaína, tem sido agora reconhecidas como ficina e bromelina. Os resíduos catalíticos da família Cl têm sido identificados como Cys (Cisteína) e His (histidina), formando um sítiocatalítico.

A tripsina (EC 3.4.21.4), a quimotripsina (EC 3.4.21.1) são serina endopedtidases da família SI . A família SI é a maior das famílias das peptidases, pelo número de proteínas que tem sido sequenciadas e pelo número de peptidases com distintas atividades (Biochemical Journal 290:205-218 (1993)). As peptidases da família SI contêm uma tríade catalítica de His (histidina), asp (asparagine) e Ser (serina).

A carboxipeptidase A (EC 3.4.17.1), a carboxipeptidase B (EC 3.4.17.2), a gly-xaacarboxipeptidase (EC 3.4.17.4) são peptidases da família M14 e contêm metalocarboxipeptidases. A carboxipeptidas e pancreástica A foram descoberta em aproximadamente 1929 (Waldschmidt-Leitz& Purr, 1929). O íon de zinco é coordenado no sítiocatalítico por 2 histidinas e glutamate, assim como uma molécula de água. O mecanismo de regulação da atividade das carboxipeptidases pelos seus peptídeos tem sido discutida em conjunto com suas estruturas (e.g. Guaschet aL, 1992). (Biochemical Journal 290:205-218 (1993)). A maioria das peptidases na família são carboxipeptidases, hidrolisando somente o C-terminal de aminoácidos de cadeias de polipeptídeos. Essas enzimas possuem um sítioativo que reconhece o grupo C-terminal livre, o qual é a chave determinante de especificidade. A carboxypeptidase reconhece resíduos aromáticos de cadeias laterais e a carboxypeptidase B prefere aminoácidos básicos.

As enzimas atuarão sobre as ligações peptídicas das proteínas, rompendo ou hidrolizando estas ligações, resultando na degradação do glúten e na formação de fragmentos de peptídios que não são reconhecidos pelo organismo do celíaco.

Pode-se escolher enzimas de uma só classe ou uma só subclasse como também pode-se utilizar enzimas de duas ou mais classes ou subclasses em conjunto, sendo que esta escolha dependerá do tipo de bebida, dos grãos utilizados em sua fabricação e das características de seu processo de produção, como, por exemplo, a temperatura, o pH, o tempo de processo e os agentes químicos adicionados à bebida (antioxidantes, conservantes, acidulantes, estabilizantes, emulsifícantes, entre outros).

As enzimas que efetuarão a protease são colocadas em um ou mais recipientes contendo um substrato ou suporte, de forma que elas fiquem aderidas a este substrato ou suporte e a bebida circule por este recipiente, que fica imerso no tanque com a bebida.

Preferencialmente, este substrato ou suporte será o alginato de cálcio ou a quitosana, mas também pode ser a fibra de celulose ácida, a gelatina, a aga, a poliacrilamida, a quitina e a alumina.

Um ou mais recipientes contendo o suporte e as enzimas é colocado no tanque de tratamento, que pode ser um tanque já utilizado no processo habitual de produção da cerveja ou pode ser um tanque exclusivo para a degradação do glúten. A localização e a fixação dos recipientes no interior do tanque de tratamento podem variar conforme a vontade da pessoa que está executando o tratamento.

O requisito técnico é que o tanque seja dotado de bombas que assegurem a circulação da cerveja e seu contato com as enzimas de tratamento.

Durante a protease, a temperatura e o pH devem ser controlados constantemente porque interferem no desempenho e na eficácia da degradação do glúten e, além disso, cada tipo de enzima demanda temperatura e pH específicos para ter uma melhor performance.

O tempo de duração, a temperatura e o pH do processo dependerão do tipo de material a ser tratado, de sua quantidade e da classe ou subclasse das enzimas utilizadas.

Normalmente, temperaturas maiores são mais indicadas para acelerar o processo de degradação do glúten, mas não se pode ultrapassar o limite admissível de temperatura de cada enzima para não causar sua desnaturação e afetar a eficácia do processo de degradação do glúten.

O tempo de tratamento dura entre 30 minutos e 10 horas, sendo que, preferencialmente, a protease completa ocorre entre 4,0 e 6,5 horas.

A temperatura de processo pode variar entre 10°C e 90°C, mas é preferencialmente indicado entre 40°C e 60°C.

O pH varia na faixa entre 3,0 e 10,0, sendo preferencialmente entre

5,5 e 6,5.

Após o tempo de tratamento estipulado para determinada carga de cerveja, é feita a medição da concentração de glúten na bebida, mantendo-se a circulação do material até que não seja mais identificada a presença de glúten.

Esta medição utiliza o teste Elisa, que avalia a quantidade de gliadina, hordenina, secalina ou avenina contida na mistura. O processo desenvolvido será feito até que o teste Elisa indique valores menores que 20 ppm, sendo preferível e possível a obtenção de valores menores que 2 ppm de glúten residual na bebida. É oportuno ressaltar que o teste Elisa para medir a gliadina, a hordeína, a secalina e a avenina não conseguir medir valores menores do que 1 ,5 ppm para a glidina e 3,0 ppm para a hordeína.

Internacionalmente, para que uma bebida seja considerada sem glúten, ela deve ter menos de 20 ppm de gliadina, mas o processo inventado permite que sejam atingidos valores menores que 2 ppm de gliadina na cerveja tratada.

Foi observado que os fragmentos de peptídeos resultantes da degradação do glúten podem se reorganizar aleatoriamente, formando polímeros que não possuem as características do glúten e que não são identificados pelo organismo da pessoa portadora da doença celíaca.

Devido às suas características e à sua versatilidade, o processo inventado é facilmente inserido nos processos de produção usuais de cervejas.

Dessa forma, os processos de produção destas bebidas passam a ter uma nova etapa que é a fase de degradação do glúten, não ocorrendo alterações em equipamentos ou nas etapas habituais de produção destas bebidas, facilitando o uso da invenção na indústria.

Em síntese, o processo inventado de degradação do glúten será introduzido ao longo do processo de produção habitual das cervejas e possibilitará a obtenção de uma bebida sem glúten que poderá ser consumida normalmente por pessoas celíacas.

Além de degradar o glúten, é importante ressaltar que o processo inventado também permite a recuperação e o reaproveitamento das enzimas empregadas no tratamento da bebida.

Isto é possível porque a maior parte das enzimas permanece aderida ao suporte escolhido para o tratamento, ou seja, as enzimas participam do tratamento de degradação do glúten e permanecem no recipiente com o suporte.

Dessa forma, basta retirar o recipiente contendo enzimas e suporte e reutilizá-lo em outro processo. Para garantir ainda mais a isenção de glúten na cerveja tratada, a invenção também atua na sua fase de fermentação, para que as leveduras empregadas nesta fase sejam multiplicadas em meio sem glúten.

Visando atingir este propósito, as cepas de leveduras adequadas a cada tipo de cerveja são multiplicadas em meio de glucose ou em meio previamente tratado para não conter glúten.

O tratamento do meio de multiplicação das leveduras emprega o conceito da protease completa descrito neste relatório e utiliza as mesmas classes e subclasses de enzimas apresentadas nesta invenção. A título de exemplo, um meio de cultura a base de malte pode ser empregado na multiplicação das leveduras após ter passado pelo processo de protease completa descrito nesta patente.

Dessa forma, a cerveja sem glúten obtida na fase de degradação desta proteína será fermentada por leveduras que também não possuem glúten ou traços de glúten, afastando a chance de contaminação cruzada ou residual.

Com o intuito de facilitar o entendimento da invenção apresentada neste relatório, são apresentados os seguintes desenhos e esquemas.

A figura 1 mostra o tanque de tratamento (1), no qual está presente a cerveja a ser tratada (2), a bomba (3) e as tubulações (4) que possibilitam a circulação da cerveja a ser tratada através dos recipientes (5), que contêm o suporte ou substrato (6) com as enzimas de tratamento (7).

A figura 2 apresenta um fluxograma esquemático do processo de produção de cerveja pertence ao estado atual da técnica.

A figura 3 mostra um fluxograma esquemático do processo de produção da cerveja sem glúten com a introdução do processo de degradação do glúten apresentado nesta patente e com o emprego de leveduras multiplicadas em meio sem glúten.

Buscando uma melhor apresentação do conceito inventivo e visando situar sua participação na produção das cervejas, vamos apresentar brevemente as etapas do processo de fabricação de cerveja pertencentes ao estado atual da técnica e, em seguida, relataremos a atuação do processo inventado e localizaremos os pontos de sua atuação.

E oportuno ressaltar que os processos de fabricação pertencentes ao estado atual da técnica permitem obter cervejas com glúten.

Além disso, também é relevante frisar que será o processo inventado que será o responsável pela obtenção das cervejas sem glúten feitas a partir de grãos e matérias-primas que possuem esta proteína.

O estado atual da técnica para a produção de cervejas com glúten começa com a moagem dos grãos, continua com a etapa de sacarificação ou mostura, na qual ocorre a infusão dos grãos maltados em água quente para transformar seu amido em açúcares fermentáveis, e segue com a etapa de filtragem para retirar os grãos que ficaram depositados no fundo do tanque de processamento.

Após esta filtragem, o líquido passa pela etapa de fervura, pela adição de lúpulos e pelo resfriamento até a temperatura de 20°C, sendo, em seguida, encaminhado para o tanque de fermentação, onde ficará por um período de 5 a 10 dias sob temperatura controlada entre 12°C e 20°C.

Após o término da fermentação, o mosto passa por uma etapa de precipitação para a sedimentação das leveduras e, em seguida, é resfriado até 0°C e é transferido para o tanque de maturação, no qual permanecerá por aproximadamente 10 dias sob temperatura de - 1°C. A próxima etapa é conduzir o mosto para o tanque de gaseificação, onde ocorrerá a adição de C0 2 , resultando na cerveja com glúten.

Para efeito deste relatório, a expressão mosto representa a cerveja durante seu processo de fabricação antes da adição de C0 2 .

O processo inventivo descrito nesta patente atuará antes da etapa de fervura do mosto e possibilitará a degradação do glúten do mosto, resultando em uma cerveja totalmente isenta desta proteína. Por intermédio da invenção descrita nesta patente, o mosto será submetido à protease completa por meio de enzimas das classes e subclasses da pepsina, da tripsina, da quimotripsina, da papaína, da bromelina, da quimosina, da fícina, das enzimas das subclasses da mucopepsina, da carboxipeptidase A, da carboxipeptidase B ou da gly-xaa carboxipeptidase, conforme o tipo de cerveja e de grão utilizado.

Estas enzimas romperão as ligações peptídicas das moléculas de glúten, resultando na degradação desta proteína e na formação de fragmentos de peptídios que não são reconhecidos pelo organismo do celíaco,

A exposição do mosto às enzimas, para que ocorra a protease, é realizada em um tanque dotado de bombas que farão o mosto circular até que todo o glúten seja degradado.

Pode-se utilizar o mesmo tanque no qual ocorrerá a fervura da mostura, desde que ele possua bombas que possibilitem a circulação do mosto, ou podemos empregar um tanque específico para a degradação do glúten.

As enzimas são colocadas em um ou mais recipientes contendo um suporte, de forma que elas fiquem aderidas a este suporte e o mosto circule por este recipiente.

O suporte será o alginato de cálcio ou a quitosana, mas também pode ser utilizada a fibra de celulose ácida, a gelatina, a aga, a poliacrilamida, a quitina e a alumina.

O tempo de processamento dependerá da quantidade de material a ser tratado e da quantidade e da classe das enzimas utilizadas, podendo variar entre 30 minutos e 10 horas, sendo que, preferencialmente, a protease completa ocorre entre 5,5 e 6,5 horas.

A temperatura de processo pode variar entre 10°C e 90°C, mas é preferencialmente indicado entre 40°C e 60°C.

O pH variará na faixa entre 3,0 e 10,0, sendo preferencialmente entre

5,5 e 6,5. É importante controlar a temperatura e o pH do processo e medir o nível de concentração do glúten, mantendo-se a circulação do mosto até que não seja mais identificada a presença de glúten ou até que a concentração de gliadina no mosto fique em valores entre 20 ppm e 0 ppm, sendo desejável que o nível de gliadina fique abaixo de 2 ppm.

A remoção dos fragmentos de peptídeos resultantes da degradação do glúten ocorrerá durante a etapa de maturação do mosto por meio de precipitação e filtragem.

O processo inventado também terá participação importante na fase de fermentação da cerveja.

Como a fermentação utiliza leveduras, é fundamental que estas leveduras sejam isentas de glúten, para evitar a contaminação cruzada ou residual do mosto.

Para assegurar que as leveduras estejam isentas de glúten, elas são multiplicadas em meio de glucose ou em meio que já foi submetido à protease completa, como, por exemplo, em meio de malte que passou pela etapa de degradação do glúten.

Em testes realizados durante o desenvolvimento da presente invenção, a cerveja tipo pilsen feita a partir de grãos de cevada foi tratada com enzimas das classes das tripsina, químosina e quimotripsina por 6,0 horas, a uma temperatura de 55°C e com o pH controlado em 6,2, obtendo-se um nível de gliadina de 1 ,5 ppm e de hordeína de 3 ppm.

Nestes testes, as leveduras utilizadas na fase de fermentação foram multiplicadas em meio de cevada maltada sem glúten, para garantir sua isenção de glúten ou de traços de glúten.

A cevada maltada sem glúten havia sido submetida previamente à protease completa para a degradação de seu glúten.

Nos testes para a produção da cerveja tipo tripel sem glúten, a degradação do glúten utilizou uma combinação de enzimas das classes das tripsina, quimosina e quimotripsina, o tempo de processo de degradação durou 7,0 horas, sob temperatura de 51°C e com pH controlado em 6,5. As medições resultaram em níveis de gliadina de 1,5 ppm e de hordeína de 3,0 ppm. Em virtude da cerveja tripel requerer uma quantidade muito maior de grãos em sua produção, foi necessário empregar uma quantidade maior de enzimas no processo de degradação do glúten.

Para produzir uma cerveja tipo stout sem glúten, utilizamos enzimas das classes das tripsina, quimosina, quimotripsina e carboxipeptidase. A temperatura de tratamento foi de 55°C e o pH foi controlado em 6,0. Porém, o tempo de duração da protease completa do glúten durou 7,5 horas, pois, na produção deste tipo de cerveja, existe uma quantidade maior de grãos de malte torrados, o que torna a protease mais lenta.

A partir do que foi exposto, é possível perceber que o presente invento resolve os problemas existentes no estado atual da técnica e contribui para a ampliação deste campo do conhecimento humano, apresentando uma forma nova e original de produzir uma cerveja sem glúten a partir de grãos e matérias-primas que possuem esta proteína, além de possibilitar o reaproveitamento das enzimas utilizadas na protease completa das proteínas de glúten.

Uma das vantagens do processo inventado é unir independência de atuação e facilidade de aplicação aos processos pertencentes ao estado atual da técnica.

Isso ocorre porque o processo inventado realiza a degradação do glúten presente no mosto da cerveja de maneira autónoma, mas é facilmente acoplado aos processos existentes de produção de cerveja.

O processo inventado trata o mosto da cerveja antes de sua fervura, realizando a degradação do glúten e produzindo os fragmentos de peptídeos que não são percebidos pelo organismo do celíaco. Depois, estes fragmentos de peptídeos serão retirados com facilidade durante a etapa de maturação do mosto da cerveja por meio de precipitação e filtragem. Outra vantagem do processo inventado é a possibilidade de recuperação das enzimas empregadas na protease completa do glúten.

Em razão das enzimas permanecerem fixadas em um suporte ou substrato durante o processo de degradação do glúten e atuarem sob temperatura e pH controlados, de forma que não ocorra a sua desnaturação, as enzimas podem ser empregadas em um número muito grande de proteases de glúten.

Assim, é possível obter uma cerveja sem glúten por meio da protease completa desta proteína, tornado possível o consumo desta cerveja por pessoas portadoras da doença celíaca.