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Title:
PROCESS FOR PREPARING CEREAL FLOURS ENRICHED WITH L-THEANINE AND CORRESPONDING PRODUCTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/089961
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention describes a method for preparing cereal flours enriched with L-theanine for producing doughs, bread and other foodstuffs, which are also enriched with L-theanine, by transamidation of glutamine residues using transglutaminase and ethylamine. The method according to the present invention can also be used to prepare proteins enriched with L-theanine.

Inventors:
FERREIRA MILHEIRO NUNES, Fernando Hermínio (Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Gabinete de Apoi, Vila Real, 5000-081 Constantim VRL, 5000-081, PT)
IGREJAS, Gilberto (Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Gabinete de Apoi, Vila Real, 5000-081 Constantim VRL, 5000-081, PT)
SILVA FERREIRA RIBEIRO, José Miguel (Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Gabinete de Apoi, Vila Real, 5000-081 Constantim VRL, 5000-081, PT)
Application Number:
IB2016/057043
Publication Date:
June 01, 2017
Filing Date:
November 22, 2016
Export Citation:
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Assignee:
UNIVERSIDADE DE TRÁS-OS-MONTES E ALTO DOURO (Edifício da Biblioteca Central, 5001-801, PT)
International Classes:
A23L33/175; A21D2/24; A21D6/00; A23J3/18
Domestic Patent References:
WO1999056698A21999-11-11
Foreign References:
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Attorney, Agent or Firm:
VIEIRA PEREIRA FERREIRA, Maria Silvina (Clarke, Modet & Co.Rua Castilh, 50-9º 1269-163 Lisboa, 1269-163, PT)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1. Um processo para obtenção de farinhas de cereais ou de proteínas enriquecidas em L-Teanina caracterizado por compreender os seguintes passos:

- dissolução da etilamina em água entre 0,01 a 1 mol, seguido do ajuste do pH entre 4 a 9 utilizando um sistema tampão; dispersão das farinhas ou das proteínas na solução tamponizada contendo a etilamina numa proporção que varia entre 1 a 50% relativamente ao volume final;

- adição de um agente redutor numa concentração final de 0,1 a 500 mM;

- adição de conservantes numa concentração entre 1 a 2000 ppm;

- adição da transglutaminase numa proporção de 1 a 20 U/g de proteína;

- incubação da mistura a uma temperatura entre 4 a 80°C durante 30 minutos a 72 horas;

separação da farinha ou das proteínas da solução por centrifugação, filtração, precipitação com etanol ou com sulfato de amónio saturado ou por osmose inversa;

- recuperação da farinha ou das proteínas e secagem.

2. O processo de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por a dissolução da etilamina em água ser a 0,126 mol seguido do ajuste do pH a 6,5.

3. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a dispersão das farinhas ou da proteína na solução tamponizada contendo a etilamina ser numa proporção de 25% relativamente ao volume final.

4. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a adição de um agente redutor ser numa concentração final de 20 mM.

5. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o agente redutor ser selecionado entre a glutationa, o ditioeritritol (DTE) , o ditioteitrol (DTT) e o tris 2- carboxietil fosfina (TCEP) .

6. O processo de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por o agente redutor ser a glutationa.

7. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por adição de conservantes ser numa concentração de 250 ppm.

8. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o conservante ser selecionado entre o sorbato de potássio e o benzoato de sódio.

9. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por adição da transglutaminase ser numa proporção de 10 U/g de proteína.

10. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a incubação ser realizada a 40°C e durante 24 horas.

11. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a secagem da farinha ou da proteína ser efetuada por liofilização, em estufa, em estufa de vácuo ou por atomização .

12. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as proteínas serem obtidas a partir da lavagem aquosa da massa produzida da farinha com a adição de 1% de NaCl .

13. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o cereal ser selecionado entre trigo, aveia, cevada e triticale .

14. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a separação ser realizada com lavagens com água na obtenção de farinhas de cereais e proteínas enriquecidas em L-Teanina, em que as proteínas são insolúveis em água.

15. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a proteína enriquecida em L-Teanina ser o glúten.

16. Uma farinha de cereal obtida através do processo tal como definido nas reivindicações 1-14, caracterizada por apresentar níveis de L-Teanina entre lg/100g a 25g/100g.

17. Proteína obtida através do processo tal como definido nas reivindicações 1-15, caracterizada por apresentar níveis de L-Teanina entre lg/100g a 25g/100g.

18. Produtos alimentares que compreendem a farinha de cereal tal como definida na reivindicação 16.

19. Produtos alimentares que compreendem a proteína tal como definida na reivindicação 17.

Description:
DESCRIÇÃO

"MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE FARINHAS DE CEREAIS E DE PROTEÍNAS ENRIQUECIDAS EM L-TEANINA E RESPECTIVOS PRODUTOS"

Domínio técnico

A presente invenção é referente a um método para a obtenção de farinhas de cereais e de proteínas, nomeadamente o glúten, enriquecidas em L-Teanina, para a produção de massas, pão e outros géneros alimentícios também eles enriquecidos em L- Teanina .

Antecedentes da invenção

A L-Teanina, também designada por ε-glutamiletilamida ou 5- N-etilglutamina, é um aminoácido não proteico natural descoberto pela primeira vez nas folhas de chá (Camellia sinensis L.) (1), tendo sido detetado em apenas outras duas espécies do género Camellia {Camellia japonica e Camellia sasanqua) (2) e num cogumelo (Xerocomus badius) (3) sendo o chá, bebida, a principal fonte deste aminoácido na alimentação humana, sendo necessário 3 a 4 chávenas de chá para ter um aporte entre 60 a 160 mg de L-Teanina. É o principal aminoácido livre dos chás, representando cerca de 50% dos aminoácidos totais do chá e 1 a 2% do peso seco do chá verde (4) correspondendo a 3-4% da matéria seca do chá (5,6) . A L-Teanina apresenta uma série de atividades fisiológicas importantes como efeito relaxante (7), aumento das ondas alfa do cérebro, sinónimo de um estado relaxado no entanto também de alerta (8), diminuição das respostas subjetivas e psicológicas de stress durante a realização de tarefas stressantes (9), redução da pressão arterial elevada (10), potenciação da atividade anti-tumoral (11) neuroprotecção e anti-obesidade (12, 13, 14) . Este efeito relaxante da L-Teanina pode explicar o melhoramento subjetivo da qualidade do sono e da disposição depois do sono (15) . A L-Teanina é vendida como suplemento dietético, tendo um estatuto de GRAS {generally recognized as safe) pela FDA {Food and Drug Admnistration) sendo aprovado no Japão desde 1964 para a sua utilização ilimitada em alimentos, incluindo chocolates, bebidas e chás.

A síntese da L-Teanina é normalmente realizada utilizando a glutamina e métodos químicos de síntese não compatíveis com a alimentação humana, e por isso não aplicável diretamente aos produtos alimentares, bem como a utilização da enzima glutaminase para a síntese de L-Teanina. Desta forma, o presente processo é diferenciado dos restantes pela síntese da L-Teanina ser realizada por modificação da glutamina presente nas proteínas utilizando a transglutaminase e a etilamina, processo este não descrito anteriormente, utilizando reagentes e soluções compatíveis com a produção de géneros alimentícios para consumo humano.

Sumário

A presente invenção é referente a um processo para obtenção de farinhas de cereais ou de proteínas enriquecidas em L- Teanina que compreende os seguintes passos:

- dissolução da etilamina em água entre 0,01 a 1 mol, seguido do ajuste do pH entre 4 a 9 utilizando um sistema tampão; dispersão das farinhas ou das proteínas na solução tamponizada contendo a etilamina numa proporção que varia entre 1 a 50% relativamente ao volume final;

- adição de um agente redutor numa concentração final de 0,1 a 500 mM;

- adição de conservantes numa concentração entre 1 a 2000 ppm; - adição da transglutaminase numa proporção de 1 a 20 U/g de proteína;

- incubação da mistura a uma temperatura entre 4 a 80°C durante 30 minutos a 72 horas;

separação da farinha ou das proteínas da solução por centrifugação, filtração, precipitação com etanol ou com sulfato de amónio saturado ou por osmose inversa;

- recuperação da farinha ou das proteínas e secagem.

Numa forma de realização, a dissolução da etilamina em água é realizada a 0,126 mol seguido do ajuste do pH a 6,5.

Numa outra forma de realização, a dispersão das farinhas ou da proteína na solução tamponizada contendo a etilamina é numa proporção de 25% relativamente ao volume final.

Ainda numa forma de realização, a adição de um agente redutor é numa concentração final de 20 mM.

Numa forma de realização, o agente redutor é selecionado entre a glutationa, o ditioeritritol (DTE) , o ditioteitrol (DTT) e o tris 2-carboxietil fosfina (TCEP) .

Numa outra forma de realização, o agente redutor é a glutationa .

Ainda numa forma de realização, a adição de conservantes é realizada numa concentração de 250 ppm.

Numa forma de realização, o conservante é selecionado entre o sorbato de potássio e o benzoato de sódio. Numa outra forma de realização, a adição da transglutaminase é numa proporção de 10 U/g de proteína.

Ainda numa forma de realização, a incubação é realizada a 40°C e durante 24 horas.

Numa forma de realização, a secagem da farinha ou da proteína é efetuada por liofilização, em estufa, em estufa de vácuo ou por atomização.

Numa outra forma de realização, as proteínas são obtidas a partir da lavagem aquosa da massa produzida da farinha com a adição de 1% de NaCl .

Ainda numa forma de realização, o cereal é selecionado entre trigo, aveia, cevada e triticale.

Numa forma de realização, a separação é realizada com lavagens com água na obtenção de farinhas de cereais e proteínas enriquecidas em L-Teanina, em que as proteínas são insolúveis em água.

Numa outra forma de realização, a proteína enriquecida em L- Teanina é o glúten.

A presente invenção é ainda referente a uma farinha de cereal obtida através do processo tal como descrito acima e que apresenta níveis de L-Teanina entre lg/100g a 25g/100g.

Ainda, a presente invenção refere-se a uma proteína obtida através do processo tal como descrito acima e que apresenta níveis de L-Teanina entre lg/100g a 25g/100g. Também os produtos alimentares que compreendem a farinha de cereal tal como definida acima, fazem parte da presente invenção .

Por último, a presente invenção é também referente a produtos alimentares que compreendem a proteína tal como definida acima .

Descrição geral

A presente invenção diz respeito a um processo de obtenção de farinha de cereais e de proteínas, nomeadamente o glúten, enriquecidas com L-Teanina, sendo esta incorporada na proteína do cereal, e respetiva farinha e proteína, nomeadamente o glúten, em que são obtidos valores de L- Teanina entre lg/100g a 25g/100g.

O processo pode ser aplicado em vários cereais e nos respetivos produtos, nomeadamente o trigo (Triticum spp.) , a cevada {Hordeum spp . ) , o centeio {Secale spp . ) , o triticale (x Triticosecale) e a aveia {Avena spp.) e produtos germinados .

O processo da presente invenção para obtenção de farinhas de cereais e respetivas proteínas enriquecidas com L-Teanina compreende os seguintes passos: dissolução da etilamina em água entre 0,01 a 1 mol, preferencialmente a 0,126 mol seguido do ajuste do pH entre 4 a 9 utilizando um sistema tampão, preferencialmente a 6,5; - dispersão das farinhas na solução tamponizada contendo a etilamina numa proporção que varia entre 1 a 50% relativamente ao volume final, preferencialmente a 25%; - adição de um agente redutor numa concentração final de 0,1 a 500 mM, preferencialmente 20 mM, em que o agente redutor utilizado pode ser a glutationa ou ditioeritritol (DTE) ou ditioteitrol (DTT) ou tris 2-carboxietil fosfina (TCEP) , preferencialmente a glutationa;

- adição de sorbato de potássio e de benzoato de sódio como conservantes durante o processo de destoxificação numa concentração entre 1 a 2000 ppm, preferencialmente 250 ppm;

- adição da transglutaminase numa proporção de 1 a 20 U/g de proteína, preferencialmente 10 U/g;

- incubação da mistura a uma temperatura entre 4 a 80°C, preferencialmente 40°C;

- incubação com uma duração entre 30 minutos a 72 horas, preferencialmente 24 horas;

separação da farinha da solução por centrifugação ou filtração, com lavagens com água;

- recuperação da farinha e secagem por liofilização, secagem em estufa, secagem em estufa de vácuo, atomização.

A presente invenção descreve, também, um processo para obtenção de proteínas enriquecidas em L-Teanina, nomeadamente o glúten de trigo, que compreende os seguintes passos :

dissolução da etilamina em água entre 0,01 a 1 mol, preferencialmente a 0,126 mol seguido do ajuste do pH entre 4 a 9 utilizando um sistema tampão, preferencialmente a 6,5;

- dispersão da proteína na solução tamponizada contendo a etilamina, sendo que, preferencialmente, a razão Etilamina/glutamina varia entre 0,1 a 40 mol/mol;

- adição de um agente redutor numa concentração final de 0,1 a 500 mM, preferencialmente 20 mM, em que o agente redutor utilizado pode ser a glutationa ou ditioeritritol (DTE) ou ditioteitrol (DTT) ou tris 2-carboxietil fosfina (TCEP) , preferencialmente a glutationa;

- adição de sorbato de potássio e de benzoato de sódio como conservantes durante o processo de destoxificação numa concentração entre 1 a 2000 ppm, preferencialmente 250 ppm;

- adição da transglutaminase numa proporção de 1 a 20 U/g de proteína, preferencialmente 10 U/g;

- incubação da mistura a uma temperatura entre 4 a 80°C, preferencialmente 40°C;

- incubação com uma duração entre 30 minutos a 72 horas, preferencialmente 24 horas;

- separação da proteínas da solução por centrifugação ou filtração, com lavagens com água no caso de ser insolúvel em água, ou por precipitação com etanol ou sulfato de amónio saturado ou osmose inversa no caso da proteína ser solúvel; recuperação da proteína e posterior secagem por liofilização, secagem em estufa, secagem em estufa de vácuo, atomização .

A farinha e as proteínas podem ter origem no trigo, aveia, centeio, cevada e triticale ou nos respetivos produtos germinados, como por exemplo o malte.

O processo de enriquecimento da farinha de cereais e das proteínas em L-Teanina, que se baseia num processo de síntese quimio-enzimática, realiza-se a um valor de pH entre 4 a 9, preferencialmente a pH 6,5.

A utilização de condições redutoras durante o processo de síntese quimio-enzimática permite aumentar o grau de incorporação da etilamina nas proteínas em cerca de 7 vezes. As farinhas obtidas apresentam qualidades reológicas semelhantes ou até melhoradas quando comparadas com as farinhas tratadas da mesma forma sem adição de etilamina e biocatalizador .

Descrição de formas de realização

Algumas formas de realização são agora descritas de forma mais pormenorizada, as quais não pretendem contudo limitar o âmbito do presente pedido.

Exemplo 1

Para a destoxificação da farinha de trigo (Triticum spp . ) dissolveram-se inicialmente 0,126 mol etilamina. Após agitação e completa dissolução da etilamina, o pH da solução é ajustado e tamponizado a pH 6,5 com uma solução tampão de fosfato de sódio a 0,5 mol/L e o volume ajustado a 50 mL . A farinha (256,8 g/L) é dispersa na solução anterior por agitação, seguida da adição do estabilizante glutationa (6,14 g/L) e dez unidades de biocatalizador por grama de proteína. A mistura é mantida a 40°C durante vinte e quatro horas. Depois deste período de destoxificação a farinha é separada da mistura reacional por centrifugação, lavada sucessivamente com água e seca por liofilização .

Exemplo 2

Para a destoxificação do glúten isolado a partir da farinha de trigo {Triticum spp.) dissolveram-se inicialmente 0,126 mol de etilamina. Após agitação o pH da solução é ajustado e tamponizado a pH 6,5 com uma solução tampão de fosfato de sódio a 0,5 mol/L e o volume ajustado a 50 mL . O glúten (20 g/L) é disperso na solução anterior por agitação, seguida da adição do estabilizante glutationa (6,14 g/L) e dez unidades de biocatalizador por grama de proteína. A mistura é mantida a 40 °C durante vinte e quatro horas. Depois deste período de destoxificação o glúten é separado da mistura reacional por centrifugação, lavado sucessivamente com água e seco por liofilização .

Exemplo 3

Para a destoxificação da farinha de trigo (Triticum spp . ) dissolveram-se inicialmente 0.5 mol de etilamina. Após agitação e completa dissolução da quitosana, o pH da solução é ajustado e tamponizado a pH 5,0 com uma solução tampão de fosfato de sódio a 0,5 mol/L e o volume ajustado a 50 mL . A farinha (256,8 g/L) é dispersa na solução anterior por agitação, sem adição do estabilizante glutationa e dez unidades de biocatalizador por grama de proteína. A mistura é mantida a 30°C durante quarenta e oito horas. Depois deste período de destoxificação a farinha é separada da mistura reacional por filtração, lavada sucessivamente com água e seca em estufa de vácuo.

Exemplo 4

Para a destoxificação da farinha de cevada (Hordeum spp.) dissolveram-se inicialmente 0,126 mol de etilamina. Após agitação o pH da solução é ajustado e tamponizado a pH 5,5 com uma solução tampão de fosfato de sódio a 0,5 mol/L e o volume ajustado a 50 mL . A farinha (256,8 g/L) é dispersa na solução anterior por agitação, seguida da adição do estabilizante glutationa (3,07 g/L) e dez unidades de biocatalizador por grama de proteína. A mistura é mantida a 30°C durante quarenta e oito horas. Depois deste período de destoxificação a farinha é separada da mistura reacional por filtração, lavada sucessivamente com água e seca em estufa de vácuo . Exemplo 5

Para a destoxificação da farinha de centeio (Secale spp . ) dissolveram-se inicialmente 0,126 mol de etilamina. Após agitação o pH da solução é ajustado e tamponizado a pH 6,0 com uma solução tampão de fosfato de sódio a 0,5 mol/L e o volume ajustado a 50 mL . A farinha (256,8 g/L) é dispersa na solução anterior por agitação, seguida da adição do estabilizante glutationa (6,14 g/L) e dez unidades de biocatalizador por grama de proteína. A mistura é mantida a 40°C durante quarenta e oito horas. Depois deste período de destoxificação a farinha é separada da mistura reacional por filtração, lavada sucessivamente com água e seca em estufa de vácuo .

Exemplo 6

Para a destoxificação da farinha de triticale (x Triticosecale) dissolveram-se inicialmente 0,050 mol de etilamina. Após agitação o pH da solução é ajustado e tamponizado a pH 5, 0 com uma solução tampão de fosfato de sódio a 0,5 mol/L e o volume ajustado a 50 mL . A farinha (256,8 g/L) é dispersa na solução anterior por agitação, seguida da adição do estabilizante glutationa (3,07 g/L) e dez unidades de biocatalizador por grama de proteína. A mistura é mantida a 30°C durante quarenta e oito horas. Depois deste período de destoxificação a farinha é separada da mistura reacional por filtração, lavada sucessivamente com água e seca em estufa de vácuo.

Exemplo 7

Para a destoxificação da farinha de aveia (Avena spp.) dissolveram-se inicialmente 0,267 mol de etilamina. Após agitação o pH da solução é ajustado e tamponizado a pH 6,5 com uma solução tampão de fosfato de sódio a 0,5 mol/L e o volume ajustado a 50 mL . A farinha (256,8 g/L) é dispersa na solução anterior por agitação, seguida da adição do estabilizante glutationa (3,07 g/L) e dez unidades de biocatalizador por grama de proteína. A mistura é mantida a 35°C durante vinte e quatro horas. Depois deste período de destoxificação a farinha é separada da mistura reacional por filtração, lavada sucessivamente com água e seca em estufa de vácuo .

Exemplo 8

Para a destoxificação do malte produzido a partir da cevada dissolveram-se inicialmente hidrocloreto de etilamina. Após agitação o pH da solução é ajustado e tamponizado a pH 6,0 com uma solução tampão de fosfato de sódio a 0,5 mol/L e o volume ajustado a 50 mL . A farinha (256,8 g/L) é dispersa na solução anterior por agitação, seguida da adição do estabilizante glutationa (3,07 g/L) e dez unidades de biocatalizador por grama de proteína. A mistura é mantida a 30°C durante quarenta e oito horas. Depois deste período de destoxificação a farinha é separada da mistura reacional por filtração, lavada sucessivamente com água e seca em estufa de vácuo .

A presente descrição não é, naturalmente, de modo algum restrita às realizações apresentadas neste documento e uma pessoa com conhecimentos médios da área poderá prever muitas possibilidades de modificação da mesma sem se afastar da ideia geral, tal como definido nas reivindicações. As realizações preferenciais acima descritas são obviamente combináveis entre si. As seguintes reivindicações definem adicionalmente realizações preferenciais. Referências Bibliográficas

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