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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA APROVEITAMENTO DA POLPA DE COCO VERDE PARA PRODUÇÃO DE GELADO COMESTÍVEL MARINA MENEZES ORIENTADOR (A): PROFª. DRª MARIA DE FÁTIMA DANTAS DE MEDEIROS NATAL/RN Novembro/2018 MARINA MENEZES APROVEITAMENTO DA POLPA DE COCO VERDE PARA PRODUÇÃO DE GELADO COMESTÍVEL Trabalho de Conclusão de Curso de graduação em Engenharia Química, apresentado ao Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito para a obtenção do título de Engenheiro Químico. NATAL/RN Novembro/2018 MARINA MENEZES APROVEITAMENTO DA POLPA DE COCO VERDE PARA PRODUÇÃO DE GELADO COMESTÍVEL Trabalho de Conclusão de Curso de graduação em Engenharia Química, apresentado ao Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito para a obtenção do título de Engenheiro Químico. Aprovado em: ____________________ Banca Examinadora ORIENTADORA: ________________________________________________ Profa. Dra. Maria de Fátima Dantas de Medeiros EXAMINADORA: ________________________________________________ Profa. Dra. Kátia Cristina Borges EXAMINADOR: ________________________________________________ Me. Cinthia Meirelly de Araújo Elpídio AGRADECIMENTOS É com imensa alegria e orgulho que venho agradecer a todos envolvidos na realização deste trabalho, que para mim representa uma grande conquista neste caminho que o universo tem me guiado. Agradeço aos meus pais e familiares por todo o apoio e incentivo fornecidos. Agradeço à minha professora Maria de Fátima pela orientação, atenção e carinho dedicados. Assim como a todos os professores e funcionários do Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos da UFRN pelo conhecimento transmitido e pela contribuição em minha formação acadêmica. Em especial à doutoranda Cinthia por ser tão solicita e atenciosa sempre eu precisei. Muito obrigada querida. Para mim você já é uma excelente professora! Agradeço aos meus companheiros de curso que me acompanharam todos esses anos na rotina de aulas e provas. Em especial à Joyce, Márcia, Ricardo e Érica. Desejo muito sucesso a todos vocês! Por fim, sou grata também ao meu namorado e companheiro Gabriel por todo o amor dedicado, pela compreensão e por todo o apoio sempre oferecido. Muito obrigada, meu amor! Gratidão à todos! SUMÁRIO Lista de figuras Lista de tabelas Resumo Abstract 1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 10 2. OBJETIVOS ........................................................................................................................... 12 2.1 Gerais .......................................................................................................................... 12 2.2 Específicos ................................................................................................................... 12 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ..................................................................................................... 13 3.1 Polpa do coco verde .................................................................................................... 16 3.2 Gelados comestíveis .................................................................................................... 18 3.3 Componentes do sorvete ............................................................................................ 19 3.4 Processo de fabricação ................................................................................................ 23 3.5 Secagem ...................................................................................................................... 26 3.6 Análise Sensorial ......................................................................................................... 27 4. METODOLOGIA .................................................................................................................... 28 4.1 Descrição geral da metodologia .................................................................................. 28 4.2 Obtenção do resíduo ................................................................................................... 29 4.3 Caracterização físico-química da polpa de coco verde ............................................... 29 4.4 Preparo da espuma de coco verde e cinética de secagem ......................................... 34 4.5 Umidade do pó de coco verde .................................................................................... 36 4.6 Produção do gelado .................................................................................................... 36 4.7 Formulação do gelado e Análise Sensorial .................................................................. 37 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ................................................................................................ 39 5.1 Caracterização da polpa do coco verde ...................................................................... 39 5.2 Secagem ...................................................................................................................... 41 5.2.1 Testes preliminares ................................................................................................. 41 5.3 Características do pó ................................................................................................... 42 5.4 Formulação do gelado e Análise sensorial .................................................................. 43 5.5 Determinação do poder calorífico .............................................................................. 45 6. CONCLUSÕES ....................................................................................................................... 46 7. REFERÊNCIAS ....................................................................................................................... 47 Lista de Figuras Figura 1 - O coqueiro e seu fruto. ..................................................................... 13 Figura 2 - As partes constituintes do coco. ...................................................... 15 Figura 3 – Resíduo da produção de água de coco engarrafada. ..................... 16 Figura 4 - Cocos em diferentes estados de maturação. ................................... 17 Figura 5 - Composição centesimal da Polpa do coco verde Fruttine ............... 17 Figura 6 - Consumo brasileiro de sorvete em milhões de litros ....................... 19 Figura 7 - Fluxograma da produção de sorvete. ............................................... 23 Figura 8 - Fluxograma da Metodologia. ............................................................ 28 Figura 9 - Amostra de polpa de coco verde ..................................................... 29 Figura 10 - Modelo de formulário utilizado na análise sensorial ....................... 37 Figura 11 - Sorvete escolhido como referência. ............................................... 38 Figura 12 - Amostras prontas para análise sensorial. ...................................... 39 Figura 13- Espuma pronta para secagem ........................................................ 41 Figura 14- Razão de umidade em função do tempo ........................................ 42 Figura 15 - Pó de coco verde. .......................................................................... 43 Figura 16 - Índices de aceitabilidade dos sorvetes ........................................... 44 file:///C:/Users/SALA%20DE%20AULA/Desktop/TCC%20Polpa%20de%20Coco%20-%20Corrigido.docx%23_Toc532294374file:///C:/Users/SALA%20DE%20AULA/Desktop/TCC%20Polpa%20de%20Coco%20-%20Corrigido.docx%23_Toc532294375 file:///C:/Users/SALA%20DE%20AULA/Desktop/TCC%20Polpa%20de%20Coco%20-%20Corrigido.docx%23_Toc532294377 file:///C:/Users/SALA%20DE%20AULA/Desktop/TCC%20Polpa%20de%20Coco%20-%20Corrigido.docx%23_Toc532294378 file:///C:/Users/SALA%20DE%20AULA/Desktop/TCC%20Polpa%20de%20Coco%20-%20Corrigido.docx%23_Toc532294379 file:///C:/Users/SALA%20DE%20AULA/Desktop/TCC%20Polpa%20de%20Coco%20-%20Corrigido.docx%23_Toc532294380 file:///C:/Users/SALA%20DE%20AULA/Desktop/TCC%20Polpa%20de%20Coco%20-%20Corrigido.docx%23_Toc532294381 file:///C:/Users/SALA%20DE%20AULA/Desktop/TCC%20Polpa%20de%20Coco%20-%20Corrigido.docx%23_Toc532294382 file:///C:/Users/SALA%20DE%20AULA/Desktop/TCC%20Polpa%20de%20Coco%20-%20Corrigido.docx%23_Toc532294383 file:///C:/Users/SALA%20DE%20AULA/Desktop/TCC%20Polpa%20de%20Coco%20-%20Corrigido.docx%23_Toc532294384 file:///C:/Users/SALA%20DE%20AULA/Desktop/TCC%20Polpa%20de%20Coco%20-%20Corrigido.docx%23_Toc532294385 file:///C:/Users/SALA%20DE%20AULA/Desktop/TCC%20Polpa%20de%20Coco%20-%20Corrigido.docx%23_Toc532294386 Lista de Tabelas Tabela 1 - Área plantada e produção de coqueiro nas regiões do Brasil em 2009 ....... 14 Tabela 2 - Vantagens e limitações dos constituintes do sorvete ......................... 22 Tabela 3 - Resultados das análises físico-químicas .............................................. 39 Tabela 4 - Expansão da espuma .............................................................................. 41 https://d.docs.live.net/9eb706688c380873/TCC%20Polpa%20de%20Coco%20-%20Correção%201.docx#_Toc531355336 RESUMO A crescente procura por alimentos naturais e saudáveis e a atenção às intolerâncias alimentares vem modificando as necessidades do mercado consumidor atual. Diante deste cenário, o consumo de água de coco vem se tornando cada vez mais popular, pelos seus diversos benefícios nutricionais, promovendo um aumento significativo na produção da bebida. Todavia, em seu processo produtivo, descarta-se também a polpa do coco verde em grande quantidade, material de potencial valor agregado que pode ser aproveitado. Sendo assim, este trabalho propõe o aproveitamento da polpa do coco verde na produção de um gelado comestível sem adição de componentes de origem animal. A substituição do leite de vaca pela polpa do coco verde, além de ser atrativa aos consumidores intolerantes aos componentes lácteos, contribui com a redução do volume de lixo sólido decorrente da extração da água de coco e possibilita uma perspectiva de lucro a empreendedores através de uma nova cadeia produtiva para geração de produtos comerciais inovadores com características nutricionais especiais à base de vegetais que possam suprir com vantagens os convencionais elaborados à base de proteína animal. Para tanto, foram realizadas análises físico-químicas de caracterização da polpa do coco verde, tais como: pH, acidez, sólidos solúveis, sólidos totais, umidade, densidade, atividade de água. Foram desenvolvidas duas formulações de gelados de chocolate utilizando-se a polpa do coco verde in natura como substituinte do leite de vaca e a polpa do coco verde em pó como substituinte do leite em pó. Foi realizada a análise sensorial, bem como a determinação do poder calorífico dos produtos finais. As formulações obtiveram boa aceitação e se mostraram interessantes também sob os pontos de vista ambiental e nutricional, de baixo custo e reduzido teor de açúcar e calorias. Por possuírem propriedades funcionais benéficas à saúde, o que representa uma grande vantagem em comparação a diversas marcas disponíveis no mercado, a elaboração de produtos à base de polpa de coco verde se mostrou viável e com grande potencial para comercialização. Palavras-chave: polpa do coco verde, reaproveitamento, sorvete funcional. ABSTRACT The rise on demand for natural and healthy food and attention to food intolerance has been changing the needs of the current consumer market. Given this scenario, the consumption of coconut water is becoming increasingly popular, due to its various nutritional benefits, promoting a significant increase in the beverage production. However, in its production process, the green coconut pulp, which it's a valuable component that can be used, is discarded in large quantities. Under these circumstances, this study proposes the use of green coconut pulp in the production of an edible ice cream without the addition of animal components. The substitution of regular milk for green coconut pulp, Besides the fact of being attractive to consumers intolerant of dairy components, contributes to reducing the volume of solid waste resulting from the extraction of coconut water and allows an opportunity of profit to entrepreneurs through a new production process for the emergence of innovative commercial products with special nutritional characteristics based on vegetables that can meet with advantages the conventional ones elaborated with animal protein. Therefore, physical and chemical characterization analyzes of the green coconut pulp, such as pH, acidity, soluble solids, total solids, moisture, density, water activity tests. Two formulations of chocolate ice-cream were developed using fresh green coconut pulp as a substitute for cow's milk and green powdered coconut pulp as substitute for milk powder. Sensory analysis of the ice cream was carried out as well as determination of the calorific value of the final products. The formulations obtained good acceptance and were also interesting from the environmental and nutritional point of view, cost and low sugar content. Because they have functional properties beneficial to health, which represents a great advantage compared to several brands available in the market, the production of products based on green coconut pulp proved to be viable and with great potential for commercialization. Key words: green coconut pulp, reuse, functional ice cream. 10 1. INTRODUÇÃO A cultura do coco se destaca em muitos países não só pelos aspectos econômicos, mas também os sociais e ambientais. A gama de produtos que podem ser explorados com esta frutífera a torna reconhecida como importante recurso vegetal para humanidade (Martins e Jesus Jr., 2011). Os produtos provenientes do fruto (verde e maduro) são os mais amplamente utilizados e comercializados. Como exemplo de aplicações desses produtos são incluídos alimentos, ração animal, sínteses industriais, sabões, detergentes e cosméticos (ALMEIDA et al., 2006; ARAGÃO et al., 2004; CAMBUI, 2007; FREIRE et al., 2007). Com o aumento da procura por alimentos saudáveis e naturais, o consumo de água de coco tem se tornado cada vez mais popular no Brasil, ocupando cerca de 1,4% do mercado de refrigerantes e bebidas (CUENCA, 2002). Segundo pesquisa realizada pela ABIC (Associação Brasileira da Indústria de Café) a água de coco é uma das bebidas com maior crescimento de consumo no país, apresentando um aumento de 0,5% de consumidores de 2003 para 43% em 2010 (ABIC, 2012), estimando um consumo de 350 milhões de litros por ano (Martins e Jesus Jr., 2011). Embora a água do coco verde ofereça grandes benefícios, o seu consumo em larga escala apresenta um inconveniente que é a geração de uma enorme quantidade de resíduos, representando cerca de 70% do lixo gerado no litoral de grandes centros urbanos (BARROSO, 2005). A casca do coco verde, que corresponde a cerca de 85% do fruto, tem se tornado um problema devido ao grande volume de lixo gerado e sua degradação lenta, cerca de 8 a 12 anos para se decompor, causando grande impacto ambiental que poderia ser evitado com o reaproveitamento do resíduo na fabricação de novos produtos. Desta forma, os rejeitos do coco verde geram volumes significativos e crescentes de material, que atualmente éenterrado em lixões, causando problemas, especialmente em grandes centros urbanos (Rosa, 1998). 11 Nos últimos anos, especial atenção vem sendo dada para minimização ou aproveitamento de diversos resíduos gerados nos diferentes processos industriais. Aqueles provenientes da indústria e comércio de alimentos envolvem quantidades apreciáveis de cascas, caroços, bagaços, dentre outros. Esses materiais servem como fonte de proteínas, enzimas e óleos essenciais, passíveis de recuperação e aproveitamento ou até mesmo utilizado como fertilizante na agricultura em virtude da grande quantidade de matéria orgânica. O uso da fibra do coco verde em aplicações diversas vem aumentando nos últimos anos, mas o mesmo não ocorre com a polpa. Resultados de estudos anteriores (Santana et al., 2011; Kaji et al., 2011) comprovam que a polpa de coco verde in natura pode substituir emulsificantes em pão de forma, sorvete e bolo devido as proteínas presentes em sua composição. Essas substituições, além de serem benéficas aos consumidores intolerantes aos componentes do leite (principalmente lactose), contribuiriam com a redução do volume de lixo sólido decorrente da extração da água de coco. Todo alimento que contenha um ou mais componentes capazes de promover a saúde e prevenir doenças é chamado de alimento nutracêutico ou alimento funcional (OLIVEIRA,2006). A busca crescente por alimentos desse gênero pode ser atribuída à conscientização da população aos benefícios que eles podem oferecer à manutenção da saúde (BOFF et. Al. 2003). As novas possibilidades de expansão estão correlacionadas aos atributos sensoriais que utilizam ingredientes benéficos à saúde como corantes naturais, vitaminas, baixo teor de gorduras e antioxidantes naturais (WATERHOUSE et. Al. 2011). Sendo assim, o presente trabalho visa o aproveitamento de um material de alto valor nutricional que é descartado em larga escala por pequenos e grandes produtores a partir do desenvolvimento de análises físico-químicas de caracterização da polpa do coco verde e da elaboração de um produto inovador que busca atender às necessidades do mercado consumidor atual, ou seja, possui teor calórico reduzido, feito com ingredientes de qualidade nutricional superior sem adição de componentes de origem animal. Sendo assim, uma boa opção para indivíduos em dieta de restrição calórica, intolerantes aos componentes do leite e veganos. 12 2. OBJETIVOS 2.1 Gerais Este trabalho tem por objetivo propor uma alternativa de aproveitamento da polpa do coco verde proveniente de fábricas locais de produção de água de coco a partir do desenvolvimento de um gelado comestível sem adição de ingredientes de origem animal. 2.2 Específicos 2.2.1 Caracterização físico-química da polpa do coco verde quanto a:  Sólidos solúveis  Sólidos totais  Umidade  Acidez  pH  Densidade  Atividade de água 2.2.2 Secagem da polpa do coco verde para obtenção de pó  Testes de métodos de secagem  Caracterização pó obtido quanto à umidade e atividade de água do  Cinética de secagem 2.2.3 Elaboração e análise sensorial de duas formulações de gelados de chocolate à base de polpa de coco verde sem adição de componentes de origem animal. 13 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA De acordo com Siqueira, Aragão e Tupinambá (2002), o coqueiro é uma das plantas mais úteis do mundo. Conhecida como “a árvore da vida”, ela tem um papel importante na vida das pessoas que habitam as regiões tropicais úmidas e, indiscutivelmente, tem tanta importância nos dias de hoje como em tempos passados. Constitui-se na mais importante das culturas perenes possíveis de gerar um sistema autossustentável de exploração como provam vários países do continente asiático. Figura 1 - O coqueiro e seu fruto. Fonte: g1.globo.com Essa planta pode ser amplamente utilizada, pois todas as suas partes, desde a raiz, caule, folhas até seus frutos são aproveitados de alguma forma em produções para fins artesanais, alimentícios, nutricionais, agroindustriais, biotecnológicos, sabões, detergentes, cosméticos, entre outros. Essa ampla utilização faz com que o coqueiro ocupe uma posição de destaque na geração de renda de vários países e na nutrição de diversas comunidades (CUENCA, 1998; ARAGÃO). 14 A introdução do coqueiro no Brasil e sua adaptação aos solos arenosos da costa brasileira permitiram o surgimento de uma classe produtora, ocupando um ecossistema com poucas possibilidades de outras explorações comerciais, cuja cadeia produtiva é muito diversificada e de grande significado social. A cultura do coqueiro está disseminada numa área de 247 mil hectares com uma produção aproximada de 1,1 bilhões de frutos (SIQUEIRA, ARAGÃO e TUPINAMBÁ 2002). O coco é o fruto da palmeira Cocos nucifera L., a qual se desenvolve em quase todas as regiões tropicais do globo. No Brasil, o plantio é feito majoritariamente na região nordeste, como pode ser observado na Tabela 1. Tabela 1 - Área plantada e produção de coqueiro nas regiões do Brasil em 2009 Figurando entre os maiores produtores mundiais de coco, o Brasil atingiu em 2010 a marca de 1,891 bilhões de frutos (IBGE,2012) e é o quarto maior produtor mundial (FAOSTAT,2012), superado apenas por Indonésia, Filipinas e Índia. O consumo brasileiro atual de água de coco é preferencialmente de frutos de coqueiros anões colhidos nas idades de 6 a 7 meses, isto é, frutos colhidos no estágio de maturação fisiológica verde. Esses frutos, além de apresentarem normalmente maiores produções de água, possuem um atributo sensorial de 15 sabor adocicado superior, devido aos maiores teores de glicose e frutose e ao maior °Brix (ARAGÂO, 2002). Em geral, um coco maduro pesa cerca de 1 Kg a 1,5 Kg e é composto por 6 partes, ilustradas na Figura 2 e descritas abaixo: Figura 2 - As partes constituintes do coco. Fonte: FERREIRA et. al. (1998)  Epicarpo ou epiderme: superfície externa lisa e cérea, cuja cor depende da variedade e da maturidade da fruta;  Mesocarpo ou cairo: parte intermediária. Tem aparência de palha e, geralmente, cor castanha;  Endocarpo ou cáscara: 5 mm de espessura, de coloração preta, muito duro e apresenta três costuras longitudinais, mais ou menos salientes, separando os três poros germinativos;  Endosperma celular (sólido) ou polpa: coloração branca brilhante com 1 cm a 2 cm de espessura em estado de maturação avançado;  Endosperma nuclear (líquido) ou água de coco: ocupa cerca de ¾ do volume da cavidade central;  Embrião: semente germinativa localizada no albúmen, abaixo de um dos três poros germinativos. 16 3.1 Polpa do coco verde A polpa do coco verde é comestível, porém o consumo do fruto in natura limita-se majoritariamente à água. Ela apresenta características diferentes das da polpa do coco maduro, que é bastante utilizada tanto em receitas culinárias, quanto na produção industrial. Sendo assim, esse material é considerado descarte por falta de alternativas de aproveitamento e também pela dificuldade de automação de sua extração, que ainda é feita manualmente. Figura 3 – Resíduo da produção de água de coco engarrafada. Fonte: Própria autora Existe grande potencial para aplicação da polpa do coco verde em gelados comestíveis como substituinte de leite, gordura e emulsificante, inclusive em meio ácido, além de aplicações em outras classes de produtos, como por exemplo na panificação e confeitaria, apresentando-se como uma alternativa saudável e sustentável (SANTANA, 2012). O valor nutricional do coco varia conforme seu estado de maturação. A medida que amadurece, o teor de gorduras vai aumentando, o que eleva suas calorias. Ele é rico em proteínas, gorduras, carboidratos, vitaminas (A, B1, B2, B5 e C) e ainda em sais minerais, principalmente o potássio. Alémdisso, estudos relatam propriedades medicinais tais como atividade antibacteriana, anti- inflamatória, antifúngica, antioxidante, antiviral, hepatorprotetora, dentre outras, tanto na polpa quanto na água e óleo de coco, demonstrando ser uma boa 17 alternativa para uso terapêutico e de prevenção de doenças (debMANDAL E MANDAL, 2011). A composição da polpa varia significativamente de acordo com o estágio de amadurecimento, e até o presente momento existem poucos estudos sobre a polpa do coco verde. Sendo assim, torna-se difícil a padronização das amostras para a determinação da composição centesimal desse material. Em estudos realizados por SANTANA (2012), os resultados obtidos em polpas com diferentes graus de maturação demonstraram variação nos teores de água entre 82,0 e 93,3 %, de lipídeos entre 5,34 e 32,5%, de proteínas entre 0,8 e 11,37% e de carboidratos entre 65,4 e 77,1%. Esses resultados, com exceção da umidade, estão expressos em base seca. A polpa de coco verde da marca Fruttine, existente no mercado, apresenta a seguinte composição centesimal de sua formulação, conforme as informações do fabricante: Figura 5 - Composição centesimal da Polpa do coco verde Fruttine Disponível em: https://www.fruttine.com/polpa-de-fruta/polpa-de-coco-verde/ Figura 4 - Cocos em diferentes estados de maturação. Fonte: Própria autora 18 *% Valores Diários de referência com base em uma dieta de 2000 Kcal ou 8400 KJ. Seus valores diários podem ser maiores ou menores dependendo de suas necessidades energéticas. 3.2 Gelados comestíveis O sorvete é um alimento enquadrado na categoria de gelados comestíveis e é considerado um alimento completo em virtude do elevado valor nutricional, tanto pela qualidade, quanto pela quantidade de seus constituintes químicos. O produto vem despertando novo interesse na comunidade cientifica em detrimento de seus componentes funcionais, bem como, das indústrias que exigem renovação e oferta constante de novas opções para os consumidores. A Associação Brasileira das Indústrias e do Setor de Sorvetes (ABIS) vem trabalhando em busca de uma conscientização popular de que o sorvete não é apenas uma guloseima, mas sim um alimento nutritivo e que pode fazer parte do cardápio do dia-a-dia do brasileiro. É um alimento completo, pois contém proteínas, açúcares, gordura vegetal e/ou animal, vitaminas A, B1, B2, B6, C, D, K, cálcio, fósforo e outros minerais essenciais em uma nutrição balanceada (ABIS, 2010). Seu consumo no Brasil, em comparação a outros países, ainda é considerado baixo (MORZELLE et. al., 2012). Entretanto a indústria nacional de sorvetes continua em expansão. Diante disso, e em virtude das novas tecnologias e pela adição de compostos bioativos que podem agregar valores em sua elaboração (MORZELLE et.al., 2012), se faz necessário explorar novas possibilidades de atributos sensoriais ao sorvete, através da utilização de ingredientes que promovam benefícios à saúde como uso de corantes naturais, adição de vitaminas, formulações com baixo teor de gorduras e uso de antioxidantes naturais (WATERHOUSE et. al., 2011). Bem como, conhecer suas propriedades físico-químicas, para desenvolver um produto com alta qualidade e que seja apreciado nos mais diversos mercados consumidores (MORZELLE et. al., 2012). 19 Figura 6 - Consumo brasileiro de sorvete em milhões de litros - (ABIS,2017) De acordo com a RDC n° 266, de 22 de setembro de 2005 da ANVISA, o sorvete “é um produto alimentício obtido a partir de uma emulsão de gordura e proteínas, com ou sem adição de outros ingredientes e substâncias, ou de uma mistura de água, açúcares, outros ingredientes e substâncias que tenham sido submetidas ao congelamento, em condições que garantam a conservação do produto no estado congelado ou parcialmente congelado, durante a armazenagem, o transporte e a entrega ao consumidor” (BRASIL, 2005). São classificados segundo a Portaria n° 379, de 26 de abril de 1999, de acordo com sua composição básica, processo de fabricação e apresentação (BRASIL, 1999). 3.3 Componentes do sorvete A composição do sorvete é bastante variada, podendo apresentar de 8 a 20 % de gordura, 8 a 15% de sólidos não gordurosos do leite, 13 a 20% de açúcares e 0 a 0,7% de emulsificantes e estabilizantes. Dependendo da calda base utilizada, água ou leite, e da adição de saborizantes, frutas, chocolates, entre outros, pode haver grande variação dos teores de macronutrientes. Além disso, podem ser adicionados aromatizantes, acidulantes e corantes, naturais ou 20 artificiais, para intensificação das propriedades de cor, aroma e sabor do produto (ARBUCKLE,1997). Cada constituinte é importante e fornece uma característica que desenvolve uma função relativa à qualidade do produto, como aparência, aeração, cremosidade, corpo, textura, sensação térmica, cor, aroma e sabor. Segundo Ordónez (2007), o principal ingrediente de um sorvete é o leite, representando 60% da mistura. Segue-se em ordem de importâncias quantitativa, os açúcares, as gorduras, as proteínas, os estabilizantes e outros ingredientes. As principais funções exercidas por esses componentes são as seguintes: I. A gordura confere cremosidade e proporciona textura suave, dando corpo ao sorvete, mediante as estruturas de grânulos de gordura (ORDÓNEZ, 2007). O tipo de gordura, sua composição e ponto de fusão tem influência definitiva sobre as características organolépticas e estabilidade do sorvete durante sua conservação. A principal gordura utilizada na fabricação de sorvete em adição ou substituição da gordura láctea é a gordura vegetal hidrogenada, devido aos baixos teores de colesterol, plasticidade e bom preço. Outros tipos utilizados para fabricação do sorvete são a gordura de coco, de palma, do cacau, algodão ou colza (SOUZA, 2010). II. O extrato seco desengordurado, fundamentalmente proteínas, é necessário para a palatibilidade, visto que a intensidade e o tempo de permanência do sabor na boca estão relacionados ao conteúdo de sólidos da mistura. É importante também baixar o ponto do congelamento e aumentar a viscosidade do líquido restante. Além disso, a proteína cobre a superfície dos glóbulos e as bolhas de ar, estabilizando a espuma (ORDÓNEZ, 2007). III. Os açúcares proporcionam o sabor doce ao sorvete, fixam os compostos aromáticos e freiam sua volatilização, tornando a sensação de sabor mais duradoura. Contribuem também para o aumento da viscosidade e para diminuir o ponto de congelamento (ORDÒNEZ, 2007). 21 Quando aliado a um tratamento térmico, o açúcar é um bom agente de conservação para diversos alimentos, principalmente os produtos derivados de frutas. A presença do açúcar aumenta a pressão osmótica do meio, criando assim condições desfavoráveis para o crescimento da maioria dos microrganismos, em consequência da redução da atividade de água do substrato (SILVA, 2000). IV. Os estabilizantes servem como elo de união de todos os elementos devido ao aumento de volume que experimentam após a sua hidratação. Quando usados em proporção exagerada, podem causar sabor amargo. São formados pela integração de agentes emulsificantes e espessantes, que podem ser naturais (carragenatos e gomas) ou artificiais (carboximetil celulose). V. Os cristais de gelo são indispensáveis para dar consistência e sensação de frescor, porém não devem ser grandes demais para evitar a sensação de arenosidade na boca (ORDÓNEZ, 2007). VI. As bolhas de ar possuem três funções especiais: - Tornar o sorvete mais leve, que sem ar seria muito difícil de digerir. - Proporcionar maciez e tornar o produto deformável à mastigação. - Atuar como isolante do frio intenso; sem ar, seria impossível se consumir o sorvete (ORDÓNEZ, 2007). VII. Os aromas, corantes e acidulantes são adicionadospara realçar o sabor e a cor, dando ao produto o aspecto desejado. Eles podem ser naturais ou artificiais. Os acidulantes contribuem ainda para a sensação de frescor na boca ao rebaixar o pH da mistura. A qualidade do sorvete está diretamente relacionada a sua estrutura, que possui 4 componentes principais: uma espuma descontínua parcialmente congelada, uma rede de gordura parcialmente coalescida circundada por bolhas 22 de ar, cristais de gelo e uma fase aquosa contínua não congelada (GOFF, 1997,2000). Fonte:Marshall & Arbuckle Atualmente tem aumentado a popularidade e a procura por alimentos com teores reduzidos de gordura e açucares, afetando também a indústria de sorvetes. Todavia, a substituição desses ingredientes mantendo-se as características de sabor, maciez, cremosidade, fusão, entre outras, não é uma tarefa simples devido à natureza de suas funcionalidades. Já existem no mercado ingredientes destinados a este fim, porém sorvetes com baixo teor de gordura ainda enfrentam problemas de aceitação (SANTANA, 2012). Tabela 2 - Vantagens e limitações dos constituintes do sorvete. 23 3.4 Processo de fabricação A produção de sorvetes é feita através do seguimento de diversas etapas indispensáveis ao processo, as quais devem ser conhecidas e controladas de forma rigorosa, a fim de se obter um produto com as qualidades organolépticas desejadas. 3.4.1 Recepção e armazenamento da matéria prima Nesta etapa, os constituintes são recebidos e armazenados de acordo com sua necessidade, sob refrigeração ou em local seco e arejado. Figura 7 - Fluxograma da produção de sorvete. Fonte: Própria autora 24 3.4.2 Preparo da calda Os ingredientes selecionados devem ser retirados da área de estocagem e levados para a área de processamento, onde serão pesados e misturados de acordo com sua formulação padrão. Primeiramente, os componentes líquidos são adicionados em tanque de pasteurização sob agitação mecânica, dando origem a uma mistura homogênea também conhecida como calda. Posteriormente, são adicionados os componentes sólidos. 3.4.3 Homogeneização Este processo consiste na quebra ou redução do tamanho dos glóbulos de gordura, tornando-os uniformes. Durante o processo, a massa de sorvete atravessa encanamentos muito finos sob alta pressão e sofre um ataque de pequenos pistões, que amassam e diluem a gordura. Isso favorece a obtenção de um produto mais homogêneo, cremoso, bem como promove condições para a ação de agentes emulsificantes e estabilizantes sobre a superfície das partículas (MIGUEL,2010). 3.4.4 Pasteurização A pasteurização é um processo térmico para redução da carga microbiana inicial do produto e eliminação dos microrganismos patogênicos. Nele, a calda é aquecida até uma determinada temperatura, por um tempo pré-determinado. No processo contínuo de produção de sorvete, a temperatura da mistura é elevada rapidamente à temperatura de 80°C por 25 segundos, em média, e resfriada rapidamente. No processo descontínuo, ou em batelada, a mistura é aquecida a temperaturas entre 69 e 71°C por 30 min, sendo resfriada rapidamente. Devem-se evitar altas temperaturas durante a pasteurização, para não provocar o aparecimento do sabor de cozido e a desnaturação das proteínas do leite. O resfriamento faz parte da pasteurização e não deve exceder 2 horas para atingir a temperatura de 4ºC. Tempo superior pode provocar a fermentação e ou uma nova contaminação microbiana da calda. A pasteurização também serve para solubilizar e dispersar melhor os ingredientes, conferindo uniformidade e sabor mais acentuado. 25 A legislação brasileira exige que preparados para gelados comestíveis, à base de leite ou de ovos, sejam submetidos à pasteurização. 3.4.5 Maturação Mantem-se a mistura em temperatura de 4ºC ou inferior, em um período de 4 a 12 horas, ou no máximo 24 h, sob agitação lenta e constante. Nessa etapa ocorre a hidratação dos componentes secos da calda. A água livre hidrata os estabilizantes, formando géis entre a liga e a água. A água deixa de ser livre e passa a estar aprisionada, o que regula a formação de cristais de gelo. Os géis formados propiciam mais corpo e auxiliam na estrutura. Além disso, ocorre a solidificação da gordura, com o abaixamento da temperatura. A maturação confere ao sorvete uma textura mais macia e mais corpo. Também melhora o overrun, ou seja, a incorporação de ar à calda, por batimento durante o processo de congelamento, o que resulta no aumento do volume de calda inicial. 3.4.6 Batimento / Incorporação de ar e Congelamento O princípio básico desta etapa é a redução da temperatura da mistura (pela retirada de calor sensível, a mistura resfria sem mudar de fase, com incorporação de ar pela ação das paletas do agitador e finalmente retirada do calor latente (a fase líquida se transforma na fase sólida na forma de pequenos cristais de gelo). No decorrer do processo de batimento/congelamento da mistura, a mesma incorpora ar, denominado de overrun, tido como o rendimento do sorvete, que é definido pelo ganho de volume final obtido em relação ao volume de mistura inicial. A incorporação de ar está diretamente relacionada com a composição da mistura e processamento, equipamento utilizado. 26 3.4.7 Acondicionamento e armazenamento No momento de ser acondicionado, o sorvete deve estar parcialmente fluído, para adquirir o formato da embalagem, antes de ser completamente congelado a uma temperatura de -25°C, evitando-se, assim, a formação de grandes cristais de gelo. Depois de pronto, sua armazenagem deve ser feita em condições adequadas para que não haja perda da qualidade, em temperatura igual ou inferior a -18°C. 3.5 Secagem De acordo com CRUZ (2013), a secagem é uma tecnologia que provoca a evaporação de grande parte da água presente em um alimento através da aplicação de calor sob condições controladas. O objetivo principal desse processo é o aumento da vida de prateleira do produto alimentício por meio da redução da atividade de água. Para tanto, diferentes técnicas podem ser utilizadas, como a secagem por atomização (spray dryer), a secagem em leito de jorro, a liofilização e a secagem em camada de espuma (foam-mat drying). A secagem pelo método foam-mat drying consiste em uma técnica onde os alimentos líquidos ou semilíquidos são submetidos ao processo de batimento até a formação de uma espuma estável, mediante a adição de agentes emulsificantes e estabilizantes (SOARES, 2001). A espuma obtida é distribuída uniformemente em placas metálicas e submetida ao processo de secagem com ar aquecido até um teor de umidade que impeça o crescimento de microrganismo, reações químicas e/ ou enzimáticas. Este processo opera em baixas temperaturas e, assim como a liofilização, é muito utilizado para secagem de alimentos sensíveis ao calor. É um método com baixo custo de operação e utiliza menor tempo de secagem devido à elevada área de contato exposta ao ar aquecido, a qual facilita a retirada da umidade. O produto final desse tipo de processo apresenta-se poroso e facilmente reidratável. 27 Para este trabalho, a obtenção do pó de coco verde através de secagem teve como objetivo o aumento do teor de sólidos nas formulações dos gelados desenvolvidos, em substituição ao leite em pó bovino, comumente utilizado em formulações de sorvetes comerciais. 3.6 Análise Sensorial A qualidade de um alimento engloba três aspectos essenciais: nutricional, sensorial e microbiológico. O nutricional refere-se à finalidade do alimento de fornecer a energia e os nutrientes necessários à formação e manutenção do corpo, tais como: carboidratos, proteínas, gorduras, fibras, sais minerais, vitaminas e água. O aspecto sensorial compete as reações àscaracterísticas dos alimentos percebidas pelos cinco sentidos humanos: visão, olfato, audição, tato e paladar. Enquanto o microbiológico, diz respeito à atividade de microrganismos associados à matéria-prima ou por contaminantes, que foram adquiridos durante os processos de manuseio e processamento que podem causar a deterioração dos alimentos e até trazer danos à saúde do consumidor. Dentre esses, as características de qualidade sensorial são as mais intimamente relacionadas à escolha do produto alimentício pelo consumidor e precisam ser estreitamente estudadas e monitoradas. Segundo o Instituto Adolfo Lutz (2008), a análise sensorial é realizada em função das respostas transmitidas pelos indivíduos às várias sensações que se originam de reações fisiológicas e são resultantes de certos estímulos, gerando a interpretação das propriedades intrínsecas aos produtos como aparência, aroma, textura e sabor, por meio dos próprios órgãos sensórios, numa percepção somato-sensorial. 28 4. METODOLOGIA 4.1 Descrição geral da metodologia O resumo da metodologia geral utilizada para a realização deste trabalho pode ser descrito pelo fluxograma apresentado na Figura 12 abaixo. Figura 8 - Fluxograma da Metodologia. Fonte: própria autora 29 4.2 Obtenção do resíduo Para este trabalho, o material-base utilizado, polpa do coco verde, foi cedido por vendedor local de água de coco. O coco é perfurado e sua água drenada diretamente em reservatório resfriado, para então ser envasada e entregue ao consumidor. Sendo assim, os cocos, juntamente com a polpa, são totalmente descartados. A polpa foi retirada manualmente, acondicionada e direcionada ao laboratório para realização dos procedimentos. 4.3 Caracterização físico-química da polpa de coco verde A caracterização físico-química da polpa de coco verde foi realizada no Laboratório de Tecnologia de Alimentos – UFRN. Todas as análises foram feitas em triplicata, através dos seguintes métodos analíticos listados a seguir, foi determinado: acidez titulável, atividade de água, densidade, sólidos solúveis (Brix), sólidos totais, pH, poder calorífico e umidade. Figura 9 - Amostra de polpa de coco verde 30 4.3.1 Preparo da polpa de coco verde Aa polpa coletada foi completamente homogeneizada com adição de água em liquidificador convencional até a obtenção de um produto viscoso. A quantidade de água utilizada pode variar de acordo com o estado de maturação do coco. Quanto mais maduro for o coco, mais consistente é o seu endosperma (polpa), logo há maior necessidade adição de água na homogeneização. Neste trabalho, foi utilizado em média 300 g de água para cada 100 g de polpa pura, afim de se obter a consistência desejada. 4.3.2 Acidez Titulável (AT) Foi determinada a acidez total titulável da polpa a partir do método 317/IV do Manual Adolf Lutz. Procedimento – Pesagem de 5 g de amostra homogeneizada em frasco Erlenmeyer, diluição por adição de aproximadamente 50 mL de água e descanso no frasco tampado por 30 minutos. Adição de 4 gotas de fenolftaleína. Titulação com solução de hidróxido de sódio 0,1 N, sob agitação constante, até coloração rósea persistente por 30 segundos. Cálculo: 𝑣 × 𝑓 × 10 𝑃 = 𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 𝑒𝑚 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑜, 𝑣 𝑚 (Eq. 1) Onde: v = nº de mL da solução de hidróxido de sódio 0,1 N gasto na titulação f = fator de correção da solução de hidróxido de sódio 0,1 N P = nº de g da amostra 31 4.3.3 Atividade de água (aw) A atividade de água da polpa foi medida em um medidor do tipo AQUALAB (SERIE 3TE, Brasil). Para tanto, a mostra é colocada em uma cápsula de polietileno e inserida no equipamento transcorrendo alguns minutos até a estabilização. Esta medida representa a porcentagem de água que se encontra livre no material, possibilitando a ocorrência de reações químicas e a proliferação de microrganismos. Para que o alimento não seja comprometido, o ideal é que o valor de atividade de água seja menor que 0,4. 4.3.4 Densidade A densidade da polpa foi determinada de maneira simples. As amostras foram acondicionadas em provetas calibradas com um volume de 30 mL e pesadas em balança de precisão da fabricante MARTE modelo AD330. As massas são utilizadas para obtenção do valor de densidade a partir da equação 2: ⍴ = m v (Eq.2) Onde: ⍴ = Densidade (g/ml) m = massa da amostra (g) v = Volume da proveta (30mL) 32 4.3.5 Sólidos Solúveis Totais (SST) O teor de sólidos solúveis totais da polpa foi determinado diretamente por meio de um refratômetro de bancada (ATAGO, Smart-1) calibrado com água destilada. Alíquotas da amostra foram transferidas diretamente para o leitor do equipamento. O resultado é dado em unidade ºBrix. 4.3.6 Sólidos totais (ST) O teor de sólidos totais da polpa foi determinado por meio de secagem em estufa de circulação de ar quente. Aproximadamente 5 g de amostra foram adicionados em pesa-filtros previamente calibrados e secos e colocados na estufa a 70 ºC por 24 horas. Após a total evaporação do líquido, pesou-se a massa de sólidos restante. O teor de sólidos totais em porcentagem é dado pela equação 3: 𝑆ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 (%) = 𝑀𝑓 − 𝑀𝑖 𝑀𝑎 (Eq.3) Onde: Mf = Massa do pesa-filtro após ser retirado da estufa (g) Mi = Massa do peso-filtro vazio e seco (g) Ma = Massa da amostra adicionada ao pesa-filtro (g) 4.3.7 Umidade Para a determinação da umidade da polpa foi utilizado o mesmo procedimento para a determinação do teor de sólidos totais da amostra. Todavia, utiliza-se a seguinte equação 4: 𝑈𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒(%) = (𝑀𝑝𝑓 + 𝑀𝑎) − 𝑀𝑓 𝑀𝑎 ∗ 100 (Eq.4) 33 Onde: Mpf = Massa do pesa-filtro seco (g) Ma = Massa da amostra (g) Mf = Massa final após secagem na estufa (g) 4.3.8 Potencial Hidrogeniônico (pH) Para a determinação do potencial hidrogeniônico foi utilizado o potenciômetro modelo Tec-5 do fabricante TECNAL calibrado com soluções tampão de pH 4,00 e 7,00 conforme as normas analíticas do Instituto Adolf Lutz (1985). 4.3.9 Poder calorífico Para a determinação do teor calórico das formulações desenvolvidas, foi utilizado o seguinte procedimento:  Pesagem de uma unidade de pastilha de ácido benzoico no cadinho metálico;  Medição e pesagem de aproximadamente 10cm de fio fusível níquel- cromo;  Colocação do fio nos orifícios do eletrodo;  Garantir que o fio toque somente na amostra e não no cadinho;  Adição de 1mL de água destilada dentro da célula de explosão;  Fechamento da bomba e pressurização com 30 atm de Oxigênio;  Adicionar exatamente 2L de água destilada dentro do balde;  Mergulhar a bomba e checar se não há formação de bolhas na superfície do líquido indicando a ocorrência de vazamentos;  Inserir os fios de ignição, fechar a bomba e inserir a liga no sistema de polias;  Aguardar a estabilização da temperatura e anotar o valor desta quando constante;  Dar ignição; 34  Observar o aumento de temperatura e anotar o valor desta quando constante;  Desmontar a bomba seguindo o processo contrário ao da montagem;  Abrir a válvula de alívio obrigatoriamente na capela;  Pesar os pedaços de fio-fusível remanescentes;  Executar o mesmo procedimento descrito anteriormente para a amostra escolhida. Cálculo: 𝑄 = 𝑘(𝑇𝑓 − 𝑇0) − (𝑄𝑓𝑖𝑜 · 𝑀𝑓𝑖𝑜 𝑞𝑢𝑒𝑖𝑚𝑎𝑑𝑜) 𝑀𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑞𝑢𝑒𝑖𝑚𝑎𝑑𝑎 (Eq.5) Onde: Q = Poder calorífico da amostra (cal/g); k = Constante da bomba (2465 cal/°C); 𝑇𝑓 = Temperatura final (°C); 𝑇0 = Temperatura inicial (°C); 𝑄𝑓𝑖𝑜 = Poder calorífico do fio de níquel cromo (1400 cal/g); 𝑀𝑓𝑖𝑜 𝑞𝑢𝑒𝑖𝑚𝑎𝑑𝑜 = Massado fio que foi consumido na combustão (g); 𝑀𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑞𝑢𝑒𝑖𝑚𝑎𝑑𝑎 = Massa de amostra consumida na combustão (g). 4.4 Preparo da espuma de coco verde e cinética de secagem Para preparação da espuma de coco verde utilizou-se uma massa fixa de 500 g da mistura da polpa do coco verde e agente espumante, cujo percentual deste último foi de 5%. Essa mistura foi submetida a batimento em batedeira planetária Philco potência de 500 W por 10 minutos resultando na formação de uma espuma estável e volumosa. 35 A espuma de coco verde preparada foi desidratada usando a técnica de secagem de camada de espuma. A espuma de coco foi espalhada uniformemente em uma bandeja de alumínio (36.9 x 21.8 x 0.8 cm) e a secagem foi realizada numa estufa de recirculação (Tecnal, Brasil) a 80 °C, com uma velocidade de ar de 2 m/s. A cinética de secagem foi acompanhada pela perda de massa da espuma. A bandeja contendo a amostra de espuma foi pesada a cada 10 minutos até atingir massa constante. A razão de umidade (RU) foi calculada a partir da Equação 6. e e UU UtU RU    0 )( (Eq.6) Onde U0, U(t) e Ue representam a umidade da espuma (kg/kg base seca) no tempo inicial, no tempo t e no equilíbrio, respectivamente. Considerou-se a umidade de equilíbrio como o valor da umidade do material ao atingir peso constante, ou seja, taxa de secagem igual a zero. 4.3.1 % Expansão da espuma A expansão da espuma é calculada a partir da Equação 7, usando a relação entre a densidade da espuma e a densidade da polpa (Oguntunde & Adeojo, 1993). Exp (%) = 1 𝜌 𝑒𝑠𝑝𝑢𝑚𝑎 − 1 𝜌 𝑝𝑜𝑙𝑝𝑎 1 𝜌 𝑝𝑜𝑙𝑝𝑎 x 100 (Eq.7) Onde: Exp = expansão da espuma (%) 𝜌 polpa = densidade da polpa (g/cm³) 𝜌 espuma = densidade da espuma (g/cm³) 36 4.5 Umidade do pó de coco verde A umidade do pó foi determinada de forma direta, utilizando um grama de pó em balança de umidade de infravermelho (MARTE ID-200). 4.6 Produção do gelado No preparo do sorvete, a metodologia e a formulação utilizadas foram baseadas no roteiro de aula prática para elaboração de sorvete do curso de Engenharia de Alimentos da UFRN. Seguiu-se o procedimento descrito pelo fluxograma apresentado anteriormente (Figura 8). Material:  Polpa de coco verde;  Açúcar demerara;  Chocolate meio amargo (Harald);  Cacau em pó 100% (Callebaut);  Polpa de coco verde em pó;  Liga neutra (Selecta);  Emulsificante (Emustab - Selecta); Procedimento:  Limpar todos os utensílios e equipamentos a serem utilizados com álcool 70%;  Pesar todos os ingredientes;  Colocar o leite no liquidificador e em seguida ligar o equipamento;  Adicionar aos poucos o açúcar, a liga neutra;  Transferir a calda para uma panela e pasteurizar à 85 ºC/15 min;  Colocar a calda no recipiente de vidro e submeter a refrigeração por 2h;  Transferir a calda para o liquidificador e adicionar os demais componentes;  Após 5 min de agitação desligar o liquidificador;  Levar a calda à produtora de sorvete;  Acondicionar o sorvete em recipientes de plástico e armazenar a -18 ºC 37 4.7 Formulação do gelado e Análise Sensorial Para a avaliação sensorial do produto desenvolvido, foi utilizada a metodologia proposta pelo Instituto Adolf Lutz – Métodos físico-químicos para a análise de alimentos (165/IV Testes afetivos – Testes de aceitação por escala hedônica). Com o teste da escala hedônica, o indivíduo expressa o grau de gostar ou de desgostar de um determinado produto, de forma globalizada ou em relação a um atributo específico. As escalas mais utilizadas são as de 7 e 9 pontos, que contêm os termos definidos situados, por exemplo, entre “gostei muitíssimo” e “desgostei muitíssimo” contendo um ponto intermediário com o termo “nem gostei; nem desgostei”. Esta avaliação sensorial foi realizada mediante teste de aceitação utilizando 66 provadores não treinados, onde cada provador emitiu notas aos atributos de aroma, sabor, aparência, cor e textura para cada uma das três amostras, utilizando a escala hedônica de 9 pontos conforme a Figura 10. Figura 10 - Modelo de formulário utilizado na análise sensorial 38 Foram desenvolvidas duas formulações de gelados de chocolate utilizando- se a polpa do coco verde in natura como substituinte do leite de vaca e a polpa do coco verde em pó como substituinte do leite em pó. A amostra escolhida como referência para análise foi o sorvete de chocolate Chicabon da marca Kibon pela semelhança de sabor. As amostras foram codificadas com números aleatórios para se evitar identificação pelos provadores. A lista de ingredientes presente na embalagem do produto nos fornece a seguinte composição em ordem decrescente de quantidades: água, açúcar, gordura vegetal, leite em pó desnatado, soro de leite, extrato de malte concentrado, açúcar líquido invertido, xarope de glicose, cacau, pasta de cacau, sal, emulsificante mono e diglicerídeos de ácidos graxos, estabilizantes alginato de sódio e fosfato dissódico, aromatizantes e regulador de acidez bicarbonato de sódio. Em relação à avaliação sensorial, esta foi realizada mediante teste de aceitação utilizando 66 provadores não treinados de idades variadas entre 18 e 65 anos. A análise foi conduzida em uma única sessão onde os provadores eram dispostos em cabines individualizadas com controle das condições ambientais, tais como: iluminação, temperatura, ausência de sons ou ruídos e livre de odores estranhos. Cada provador emitiu notas de 1 a 9 para os atributos aroma, sabor, aparência, cor e textura de acordo com o formulário (Figura 9). Na Figura 12, os números 316, 523 e 974 representam, respectivamente, as amostras P, F1 e F2. Figura 10 – Sorvete comercial de chocolate Figura 11 - Sorvete escolhido como referência. Fonte: Google imagens 39 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 5.1 Caracterização da polpa do coco verde A caracterização físico-química da polpa do coco verde foi realizada determinando-se acidez total titulável (AT), pH, densidade, umidade, atividade de água e teor de sólidos solúveis (°Brix). Na Tabela 3, são apresentados os resultados. Vale ressaltar que a polpa utilizada nas análises de caracterização foi preparada com adição de água, conforme o item 4.3.1. Tabela 3 - Resultados das análises físico-químicas Análise Média Desvio ATT (%) 1,58 ± 0,328 pH 6,78 ± 0,074 Densidade 0,994 ± 0,005 Umidade (%) 85,20% ± 0,17 Atividade de água 0,991 ± 0,002 ST (%) 14,76% ± 0,002 SST (°Brix) 6,45 ± 4,177 Figura 12 - Amostras prontas para análise sensorial. Fonte: própria autora 40 Segundo o Instituto Adolfo Lutz (2008), as análises de acidez titulável fornecem dados valiosos ao estado de conservação de um produto alimentício, pois se relacionam diretamente com o controle da atividade microbiana. Em sorvetes, são parâmetros que podem ser influenciados pela composição da mistura, como a adição de frutas na formulação e também pela utilização de leites de diferentes origens (GANDOLFI, A. M C; MÜLLER, T. P, 2014). Na legislação, não existem valores de referência para a acidez titulável em sorvetes, mas a acidez do leite é um dos parâmetros mais utilizados pela indústria de seus derivados para o controle da matéria-prima (BRASIL, 1995). A atividade de água (Aw) ficou próxima ao determinado para frutas in natura (0,95) (FRANCO et al., 2005). E quanto à umidade, o valor elevado se dá pela grande quantidade de água adicionada no preparo da polpa. A atividade de água e umidade são umas das principais propriedades quando se considera as etapas de processamento, conservação e armazenamento de alimentos. Os resultados obtidos nas análises de sólidos solúveis mostraram que houve variações consideráveis no °Brix das amostras, que variaram entre 3,5 e 9,5. Isso sedeve possivelmente à dificuldade de padronização da polpa do coco verde, que possui diversos estágios de maturação dentro de um mesmo lote de cocos. O teor de sólidos solúveis totais apresenta correlação com teores açúcares e ácidos orgânicos, característica de interesse para produtos comercializados in natura, pois o mercado consumidor prefere frutos doces (SILVA et al., 2002). 41 5.2 Secagem 5.2.1 Testes preliminares Inicialmente, foram feitos testes preliminares de secagem em spray dryer a 120 °C, porém não houve produção de pó para amostras da polpa de coco verde puro e com adição de goma arábica a 5%. Sendo assim, devido à inviabilidade do processo, optou-se então pela avaliação da viabilidade de secagem pelo método form-mat mediante o teste de expansão da espuma com diferentes agentes emulsificantes. Tabela 4 - Expansão da espuma Composição ⍴ %Expansão Polpa pura 0,994 NA Polpa + emustab 0,436 128,138 Polpa + lecitina 0,968 2,722 Polpa + albumina 0,690 44,124 Como mostram os dados da Tabela 4, o Emustab foi o agente que apresentou o melhor resultado de expansão, sendo adotado como o emulsificante padrão do processo doravante. Figura 13- Espuma pronta para secagem. Fonte: Própria autora 42 5.2.2 Cinética de secagem Na Figura 14 são mostrados os dados de razão de umidade em função do tempo de secagem (minutos). O tempo de secagem foi de 300 minutos, sendo considerado o fim do processo de secagem quando se obtiveram três medidas consecutivas de massas iguais. O modelo de Page foi aplicado aos dados experimentais e forneceu um ótimo ajuste (R² = 0,997). O programa computacional STATISTICA 7.0 foi utilizado para estimativa dos parâmetros (k = 0,001106 e n = 1,41243). 5.3 Características do pó O pó obtido apresentou aspecto de farinha, odor característico de coco seco, sabor adocicado e coloração clara conforme a Figura 14. A análise do teor de umidade do pó determinou um valor de 3,3%. Esse resultado é aceitável se comparado aos valores de umidade máxima de leite em pó comercial estabelecidos pela legislação. De acordo com o Ministério da Figura 14- Razão de umidade em função do tempo 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 R az ão d e u m id ad e Tempo (minutos) Curva de secagem Experimental Modelo de Page 43 Agricultura, Pecuária e Abastecimento, a umidade máxima (%m/m) no leite em pó integral é de 3,5% enquanto no semidesnatado e desnatado é de 4,0%. Quanto à atividade de água, os resultados são considerados bons, em média 0,5, haja vista que, de acordo com OLIVEIRA et al. (2005), os microrganismos não podem crescer em alimentos desidratados, quando a atividade de água está abaixo de 0,6. Contudo, abaixo desses valores verificam-se ainda reações químicas e enzimáticas durante o processo de armazenagem. Dessa forma o conhecimento dos valores de atividade de água em função do teor de água dos alimentos desidratados é de extrema importância para se determinar o tempo de estocagem e evitar o crescimento microbiano. 5.4 Formulação do gelado e Análise sensorial Comparando as composições das formulações desenvolvidas neste estudo com o sorvete Chicabon, nota-se que foram utilizados ingredientes de qualidade nutricional superior, haja vista que não houve adição de açúcares refinados ou gordura vegetal. No entanto, fez-se necessário o uso do Emustab pela dificuldade de incorporação de ar sem agentes emulsificantes pelo método de preparo utilizado. Porém, estudos futuros podem ser realizados, afim de Figura 15 - Pó de coco verde. Fonte: própria autora 44 tornar a composição ainda mais natural, com ingredientes que apenas promovam a saúde. Optou-se pelo açúcar demerara, por este apresentar um valor nutricional semelhante ao açúcar bruto, já que não passa por processos de refinamentos mais profundos, sem haver alterações de sabor, como acontece com a utilização do açúcar mascavo. Além disso, vale ressaltar que não houve adição de componentes de origem animal, o que representa uma boa opção de gelado para indivíduos que optam por uma dieta vegana ou ainda para aqueles intolerantes aos componentes do leite. Em relação à avaliação sensorial, foram determinados os índices de aceitabilidade através das notas obtidas por cada atributo das amostras e os resultados podem ser verificados na Figura 15, onde P, F1 e F2 representam respectivamente o sorvete comercial (Chicabon), tido como referência, a formulação 1 e a formulação 2, apresentadas na Tabela 4. Figura 16 - Índices de aceitabilidade dos sorvetes 45 Analisando o gráfico, percebe-se que, dentre as características sensoriais com maiores índices de aceitabilidade nas formulações desenvolvidas, destacam-se a cor, a textura e a aparência, respectivamente, as quais obtiveram melhores respostas se comparadas ao Chicabon. Já o aroma foi o atributo com menores índices de aceitação para todas as amostras, sem haver grandes discrepâncias entre elas. Em relação ao sabor, o Chicabom obteve o maior índice de aceitação, 88%, contra 71% para F1 e 65% para F2. É importante ressaltar que o sorverte selecionado para comparação apresenta um dolçor bem mais elevado em comparação às formulações desenvolvidas, devido ao maior teor de açucar em sua composição. Por consequente, tal resultado está dentro do esperado, uma vez que, de maneira geral, a preferência nacional tende por sabores mais adoçicados. A cor foi o atributo mais bem avaliado pelos provadores, apresentando índices de aceitabilidade de 70%, 88% e 86% para P, F1 e F2 respectivamente. Tanto F1 quanto F2 apresentaram coloração escura, mais semelhante à original do chocolate, bem diferente da exibida pelo Chicabon, conferindo um aspecto mais atrativo. Esse atributo tem relação direta com a aparência, que também apresentou bons resultados de aceitabilidade, sendo 74%, 85% e 84% para P, F1 e F2 nessa ordem. 5.5 Determinação do poder calorífico O teor calórico das formulações foi obtido conforme a metedologia descrita no item 4.2.9.. Os resultados obtidos foram de 79,8 Kcal e 73,9 Kcal por porção de 60 g para F1 e F2 respectivamente. De acordo com a tabela nutricional presente na embalagem do Chicabon, uma porção de 60 g do produto contém 116 Kcal, ou seja, em média 20 % mais calórico que as formulações desenvolvidas. Esse resultado é interessante do ponto de vista nutricional, uma vez que o gelado a base de polpa de coco verde pode representar uma boa alternativa para indivíduos em dietas de baixa caloria, que desejam reduzir a ingestão calórica sem abrir mão do prazer de saborear um sorvete. 46 6. CONCLUSÕES Mediante o estudo da composição físico-química da polpa do coco verde realizado neste trabalho, foi possível caracteriza-la quanto a diversos parâmetros indispensáveis ao controle de qualidade, processamento, conservação e armazenamento de alimentos. Entretanto, não existem valores de referência para a acidez titulável e pH para sorvetes, o que dificulta a comparação para avaliação dos dados obtidos. Os resultados atingidos para umidade e atividade de água atenderam às expectativas com valores altos por haver grande adição de água no preparo da polpa, sendo 85,20 % ± 0,17 e 0,991 aw ± 0,002 respectivamente. O processo de secagem da polpa de coco verde pelo método form-mat foi bem-sucedido, resultando em um pó de baixa umidade e atividade de água, atendendo aos padrões estabelecidos pelas normas vigentes. Em relação à cinética de secagem, atingiu-se um ótimo ajuste com a aplicação do modelo de Page. O estudo dos atributos sensoriais mostra que é viável o desenvolvimento de novas formulações de sorvete à base de polpa de coco verde, porém alguns aspectos ainda precisam ser mais bem trabalhados para que a preferência e aaceitabilidade por parte dos consumidores aumentem ainda mais, superando desta forma as suas expectativas. Sendo assim, conclui-se que a aplicação da polpa do coco verde na produção de gelados é tecnologicamente possível, permitindo a elaboração de produtos saudáveis e bem aceitos pelo consumidor em potencial, além de ser interessante também sob os pontos de vista ambiental e nutricional. Por exibir propriedades funcionais benéficas à saúde e teor reduzido de calorias, apresenta uma grande vantagem em comparação a diversos tipos de sorvete oferecidos pelo mercado. Além disso, possibilita uma perspectiva de lucro a empreendedores através de uma nova cadeia produtiva para geração de produtos comerciais inovadores de baixo custo por se tratar de um resíduo sem valor comercial. 47 7. REFERÊNCIAS ACI Pereira, L Fabiano, RAF Silva - Desenvolvimento de gelado comestível sem adição de leite - São Caetano do Sul, SP: EEM, 2004 ARAGÃO, M. W. et al. Seleção de cultivares de coqueiro para diferentes ecossistemas do Brasil. In: Recursos genéticos e melhoramento de plantas para o nordeste brasileiro. Embrapa, 1999 ARAGÃO, W. M. Coco: pós-colheita. Embrapa, Informação Tecnológica, 2002 ARBUCKLE, W. S. Ice cream. 3ª ed. Westport: AVI. Publi., 1977. 517p. Aumento na produção e no consumo per capita. 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