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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA "LUIZ DE QUEIROZ" DEPARTAMENTO DE AGROINDÚSTRIA, ALIMENTOS E NUTRIÇÃO AULA: TECNOLOGIAS DE OBTENÇÃO DO CACAU E DO CHOCOLATE CURSO DE GRADUAÇÃO Profª Marília Oetterer PIRACICABA, SP 2 TECNOLOGIAS DE OBTENÇÃO DO CACAU E DO CHOCOLATE Drª. MARÍLIA OETTERER 1. ORIGENS, PRODUÇÃO E EXPORTAÇÃO. Uma lenda asteca conta que o Deus da lua roubou uma árvore de cacau da terra dos filhos do sol para presentear seus amigos humanos com a "delícia dos deuses". Essa lenda influenciou Linneu, que classificou a planta, denominando-a Theobroma cacao, do grego Theo (Deus) e broma (alimento). Essas árvores foram encontradas de forma nativa ao longo dos rios Amazonas e Orenoco e seus afluentes. A utilização foi iniciada no México entre os astecas para oferecer aos deuses. Os espanhóis chegando ao México em 1519 provaram a bebida preparada com os frutos do "cacahualth", cujo nome era tchocolath (palavra de origem asteca mas alterada pela pronúncia espanhola). As amêndoas torradas e moídas eram misturadas em água quente até formar espuma e temperadas com baunilha e outras especiarias. Porém o seu uso foi imposto por Hernando Cortez porque, conforme ele próprio escreveu ao imperador Carlos V, uma taça dessa preciosa bebida permitia aos nativos caminhar um dia inteiro sem necessidade de outros alimentos. Essa fama fez com que com o correr dos anos o cacau se transformasse em moeda onde, por exemplo, 10 favas valiam um coelho. Os índios sul americanos fabricavam bebidas alcoólicas a partir da polpa de cacau fermentada, uma espécie de vinho. Do México se expandiu para outros países da América sob o domínio espanhol e a partir de 1520, a Espanha passou a receber o cacau e apareceram as primeiras fábricas chocolateiras. Os espanhóis monopolizaram o comércio do cacau por alguns anos, devido ao segredo do preparo. Em 1659 nascia com Luiz XV a primeira fábrica francesa de chocolates concedida pelo rei como privilégio a um cidadão francês a se tornar fabricante principalmente para a aristocracia. Os franceses desenvolveram máquinas e processos; em 1819 foi fundada a primeira fábrica suíça de chocolate e em 1831 o processo artesanal passou a industrial com a instalação de uma grande fábrica. Em 1870 juntou-se o leite ao chocolate e firmou-se a indústria 3 suiça chocolateira que hoje representa fonte considerável de divisas para os países produtores de cacau e fabricantes do chocolate. O cacau é produzido no Brasil, na América Central, na Venezuela, no Equador, na África (Ghana e Nigéria) no Ceilão e em Java. Os países compradores são os Estados Unidos e os países integrantes da Comunidade Econômica Européia: dentre eles a Inglaterra,, Suiça, Holanda, Alemanha, Bélgica, Dinamarca, França e Itália. O Brasil produz atualmente a média de 350.000 t anuais de cacau, particularmente na Bahia sendo 90% exportado e 10% destinado às indústrias brasileiras de chocolate. A indústria de chocolate consome 35.000 t de cacau e produz 11.000 t de chocolate. O nosso consumo de chocolate não ultrapassa 0,75 kg por pessoa por ano. Na Suiça consome-se 6 kg per capita/ano. O cacau é o quarto produto brasileiro de exportação e já atingiu divisas da ordem de US$ 1 bilhão/ano. As divisas de US$ 550 milhões dos últimos anos são consideradas baixas em face da conjuntura internacional desfavorável. O Brasil é o segundo produtor mundial de cacau. Ghana, na África é a primeira produtora. A área plantada atual com cacau no Brasil está em torno de 650 mil ha (no sul da Bahia = 95%, no norte do Espírito Santo = 2,5% e no Amazonas = 2,5%). A produtividade média/ha é de 700 kg, sendo a maior mundial. Os órgãos que trabalham com pesquisas agrícolas e tecnológicas com o cacau são: CEPLAC = Comissão Executiva do Plano de Lavoura Cacaueira vinculado ao Ministério da Agricultura e o CEPEC = Centro de Pesquisas do Cacau, ambos em Ilhéus na Bahia. O cacau passa por uma fase de crise pois, a infestação pelo fungo Crinipellis perniciosa, "vassoura-de-bruxa" nos cacaueiros baianos traz perspectivas de significativas perdas de receita. O convívio com a praga exigirá tratos fitossanitários cujo custo agravará as dificuldades dos produtos já sacrificados pelos baixos preços pagos pelo mercado. (cerca de US$ 800/t) 4 2. ASPECTO AGRÍCOLA O cacaueiro é uma árvore que atinge 4 a 12 m de altura. As principais espécies brasileiras são o "criollo" - Theobroma cacao, Linaeus e o "forasteiro" ou cacau roxo, Theobroma leiocarpum, Bern. Este último tem quatro variedades: Comum, Pará, Maranhão e Catongo e representa praticamente, a totalidade do cacau de consumo no mundo atual, incluindo o cacau do Brasil. O cacaueiro é árvore essencialmente tropical, cultivado a temperaturas acima de 20ºC durante o ano todo. Exige solos profundos de aluvião com espessa camada de húmus. O cacaueiro fica no viveiro por cerca de um ano, é transplantado e cresce ramificado, sendo podado no terceiro ano. Começa a produzir aos quatro anos, atingindo plena produtividade aos doze anos e produz até trinta e cinco anos em média. Normalmente em um cacaual são feitos replantios para garantir a atividade por todo o tempo na área plantada. A época da colheita é variável nas zonas cacaueiras, mas pode ser feita o ano todo. No Brasil a safra comercial vai de maio a setembro. O fruto aparece na árvore, quatro a seis meses após a floração e é composto de casca, polpa e sementes ou amêndoas. A relação peso/volume do fruto é 1:2 (500 g: 1.000 cm3) sendo que a casca pesa 75% do total. Os frutos são de forma e tamanho semelhantes a um melão, com cerca de 25 cm de comprimento e 10 cm no maior diâmetro. No interior do fruto estão as amêndoas ou favas envolvidas pela polpa branca, mucilaginosa com 80% de umidade e 15% de monossacarídeos. As amêndoas ou favas que constituem o cacau e que interessa à indústria processadora têm forma variável mendindo 2 cm de comprimento e 1 cm de largura e são cerca de 20 a 50 por fruto. A formação de um cacaual é um empreendimento complexo e dispendioso. As instalações para tratamento do viveiro e transporte dos frutos são onerosas. A planta se torna produtiva após cinco anos, o que exige recursos para a manutenção da lavoura; reduz a participação dos pequenos lavradores e favorece o predomínio de grandes fazendeiros ou empresas. 5 3. ETAPAS DA OBTENÇAO DO CACAU COMERCIAL (CURA). As amêndoas ou favas dos frutos recém colhidos têm cor púrpura, sabor amargo e odor adstringente, mas não têm qualquer valor comercial, mesmo se estiverem secas. Só após a chamada "cura" é que o cacau poderá ser um produto de valor para a indústria e exportável. Aí adquire cor marrom característica, sabor e aroma típicos de cacau e a qualidade boa ou má estreitamente dependentes das diferentes etapas da cura. Inicialmente o fruto é colhido com podões. Se maduro, as amêndoas estão soltas no interior e a cor do fruto é típica amarela ou rosada conforme a variedade. São utilizados podões e a seguir os frutos são amontoados no chão para serem abertos por facões. A casca é separada e o material interno constituído de amêndoas e polpa é levado à cura, sendo 25% do fruto. A cura consta de duas etapas distintas, sempre visando separar as amêndoas da polpa para obter a amêndoa seca, de boa qualidade com características e composição diferentes da amêndoa fresca. As duas etapas e os respectivos objetivos são: 1. Fermentação: facilita a separação da polpa e amêndoae altera a amêndoa com os produtos da fermentação produzindo os precursores do sabor e aroma característicos. 2. Secagem + reações químicas: A secagem deixa o cacau com umidade mínima para armazenamento o que evita insetos e fungos; as reações químicas concomitantes, estabilizam a cor marrom característica. 3.1. Fermentação. As amêndoas com polpas são empilhadas, o que pode ser feito aos montões ou em caixas. No sistema de montões são utilizados de 10 kg a 2 t sendo essa massa revolvida com varas de bambú, de tempos em tempos. É o sistema mais primitivo. No sistema de caixas de madeira ou cochos, o fundo delas é perfurado e os lotes são de 200 kg a 1,5 t, com cerca de 1 m de altura. A massa é transferida de uma caixa para outra com pás de madeira, num total de 3 caixas. Os fermentadores tradicionais normalmente são feitos em baterias de no mínimo, dois compartimentos, com capacidade para 900 kg de sementes frescas, cada um. Em propriedades pequenas, o cacau pode ser fermentado em cochos menores. 6 Durante o processo, a massa de cacau é coberta com sacos de juta ou folhas de bananeiras para reduzir perdas de calor e evitar o ressecamento excessivo da camada superficial. O CEPLAC não recomenda a utilização de plásticos como cobertura, porque este dificulta a aeração, entre outras desvantagens. Nos amontoados de polpas há a possibilidade de crescimento de leveduras pois a polpa é rica em açúcar, com cerca de 15% de monossacarídeos e tem 80% de umidade. O valor do pH é 3,5 a 3,6 e o principal ácido presente é o cítrico. A microbiota da polpa pode variar em função dos contaminantes provenientes das mãos dos operários, por contato com utensílios e por insetos. A polpa vai se desintegrando e há desprendimento de um exsudado. A polpa fica pegajosa, liquefaz e escorre. A cada 1,5 t de material recolhe-se 170 L de exsudado. No sistema de caixas o exsudado é escoado porque as caixas são perfuradas no fundo. O processo fermentativo é exotérmico - gera calor, e conforme vai subindo a temperatura e com a presença de ar pode ocorrer a germinação indesejável de algumas sementes, porém ao atingir 35 a 40oC o poder germinativo é destruído e após quatro a cinco dias de fermentação não há mais sementes vivas (o que é desejável). As leveduras vão se multiplicando e há produção de álcool etílico. As leveduras que usaram todo o açúcar da polpa, passam a usar o próprio álcool produzido como fonte de carbono. As leveduras atingem a fase logarítmica de crescimento, e depois entram na fase estacionária. O próprio álcool produzido inibe o crescimento. Ocorre a autólise das células das leveduras liberando as enzimas necessárias e importantes para promover o sabor final típico. Normalmente a partir do segundo dia até o final do processo, se faz o revolvimento da massa que está fermentando para que a temperatura não passe de 45oC e não inative as enzimas produzidas. Os revolvimentos podem acontecer de um cocho para o outro ou de um local para o outro, quando o processo for efetuado em montes. Há a oxidação do álcool produzido pelas leveduras com produção de ácido acético e desprendimento do CO2 . O desprendimento do CO2 pode atrair insetos, os quais possivelmente inoculam aí as acetobactérias, as quais são também responsáveis pela produção de ácido acético. A importância da presença do álcool é grande devido à produção de ácido acético. O ácido acético aparece por oxidação do álcool e também via acetobactérias que estão presentes por contaminação natural. O ácido acético é produzido por Acetomonas 7 oxydase e Acetobacter aceti, aeróbicas. A última oxida o ácido acético até a formação de água e CO2. O ácido acético se difunde no tegumento que envolve as amêndoas, tornando-o permeável e fazendo com que seja possível que as amêndoas sofram a ação das enzimas. O ácido acético já escurece as amêndoas pois elas têm as citoquininas e as cianidinas que são taninos. No início da fermentação, as amêndoas incham, depois perdem água, perdem a adstringência e adquirem cor marrom escura. Os polifenóis é que mudam de cor pela acidez,devido à alteração no pH. Também aparecem os precursores do sabor e aroma típicos do cacau. Esse sabor e aroma típicos só aparecem por efeito enzimático, mas das enzimas provenientes das leveduras e que só penetrarão nas amêndoas após a quebra do tegumento pelo ácido acético produzido pelas bactérias e pela oxidação do álcool. É um processo dinâmico que dura + 8 dias quando os carboidratos se esgotarão e os microrganismos na falta destes utilizarão as proteínas liberando amônea e piorando o sabor. As leveduras presentes são: Saccharomyces cerevisae que produz álcool e é anaeróbica; na Bahia predomina a Candida Krusei que não produz álcool mas cresce no substrato, (após o 2º dia de fermentação já utiliza como fonte de carbono o álcool) e é termotolerante (45-50oC). Outros gêneros de menor importância já foram isolados e há variação conforme a região. A Saccharomyces cerevisae exerce importante papel e o uso da Candida tropicales em laboratório mostrou bom produto final. A qualidade do produto final depende do tempo decorrido da abertura do fruto e o início do processamento que não deve ser inferior a 12 horas e nem superior a 24 horas. Depende da duração do processamento nas caixas que pode variar entre 6 e 8 dias. Períodos mais longos provocam a deterioração pela decomposição protéica, com consequente liberação de amônea. Outro fator é a temperatura, que quanto mais homogênea for, dará melhor resultado, o que se obtém com o processo de caixas porque há mais aeração (as leveduras exigem um potencial oxirredutivo para a multiplicação) e há a possibilidade de eliminação da polpa liqüefeita pelos furos da caixa. A altura ótima da massa amontoada é de 90 a 110 cm. Na altura de 20 a 40 cm há o ideal para leveduras em termos de aeração para multiplicação. Acima há aeração demais e no fundo não há o suficiente. 8 Ao terminar a fermentação as amêndoas têm um teor de umidade entre 50 e 60%. Após 192 horas ou 8 dias de fermentação o teor de polifenóis é de 2%. A fermentação pode ser acompanhada pelas transformações que ocorrem no produto, como mudanças de coloração, aroma e temperatura do interior da massa de cacau. Ao atingir o grau de fermentação desejado, apresenta uma coloração externa marrom intensa e aroma agradável de vinagre. A fermentação excessiva, que ultrapasse oito dias, resulta em um produto de coloração castanho-escura, com odor de amônea ou odor desagradável de material em putrefação. O chocolate obtido deste cacau possui normalmente odores e sabores estranhos. 3.2. Secagem e reações químicas. A secagem tradicional é feita em barcaças onde as amêndoas são expostas ao sol. Porém, este processo está sujeito a variações climáticas e é necessária a utilização de muita mão-de-obra. No entanto, pode-se “puxar” o telhado ou acoplar um secador à barcaça para completar a secagem em 7h. Há os secadores de túneis com capacidade de 1,2 t que trabalham 20h com circulação de ar quente. No entanto, a secagem natural leva a um produto que conserva mais a cor, o aroma e o sabor do cacau. O processo mais utilizado é a pré-secagem ao sol complementada com aquecimento artificial. Durante a secagem, as enzimas presentes atuam no interior da fava e promovem as reações químicas de cura, estabilizando o sabor, o aroma e a cor característicos do chocolate. A acidez é reduzida. As reações das substâncias polifenólicas do cacau podem ser: inicialmente as catequinas; monômeros condensam-seatravés da formação prévia de quinonas. Formam-se taninos de grau médio de polimerização, solúveis em água, fracamente coloridos, os quais pouco contribuem para a cor do cacau. Durante a fase de secagem do cacau, por reações de oxidação e condensação formam-se flavofenos, taninos condensados, insolúveis em água, de cor marrom a violeta, responsáveis pela cor do cacau fermentado e seco. Durante a fermentação, as antocianinas sofrem hidrólise enzímica. Durante a secagem as cianidinas são oxidadas sob ação da polifenoloxidase desenvolvendo-se coloração marrom típica do cacau (escurecimento enzimático). 9 O sabor adstringente é reduzido pela formação de complexos solúveis entre polifenóis e proteínas. Sua formação também evita o aparecimento do sabor desagradável que seria produzido se as proteínas inalteradas forem submetidas à ação de temperaturas elevadas durante a torrefação. Os polifenóis que são oxidados por enzimas reagem com proteínas, peptídeos e aminoácidos dos cotilédones e o produto de adição formado catalisa a desaminação oxidativa de aminoácidos sem intervenção da polifenoloxidase. Estes produtos de oxidação (alfa-ceto- ácidos) são intermediários na síntese de precursores naturais de sabor. Peptídeos e aminoácidos podem sofrer reações do tipo Maillard, produzindo substâncias que conferem sabor, cor e aroma. Mais de 300 destes compostos podem ser identificados na fração aromática do chocolate. A presença de açúcares como frutose, sorbose, glicose, sacarose, inositol, manitol nas amêndoas permite estas reações (escurecimento enzimático). Os alcalóides presentes no cacau, teobromina e cafeína possuem sabor muito amargo e colaboram para o perfil do sabor do cacau e dos chocolates. Os constituintes do aroma do cacau são os seguintes: ______________________________________________________________________________ Número Composto Exemplos ______________________________________________________________________________ 24 hidrocarbonetos limoneno, beta-pineno, p-xileno 15 alcoóis geraniol, linalol 12 aldeídos hexanol, fenil-acetaldeído 17 cetonas 3-hexanona, mentona 16 ácidos acético, iso-valérico, benzóico 34 esters Ft-fenilacetato, et-esters 03 fenóis guaiacol 11 éters e acetais benzil-etil éter 08 componentes sulfí-dimetil dissulfitodricos 09 furanos furfuril álcool 07 pirrois N-metil 2-pirrol-aldeído 22 pirazinas mono, di e tri etil pirazina 03 nitritos benzonitrito ___ 10 181 ______________________________________________________________________________ Fonte: WAL et al, 1971. A temperatura de secagem é importante na qualidade final das amêndoas. O ideal está na faixa de 35-40oC, com 90% de amêndoas de boa qualidade. Tanto o uso de temperaturas mais baixas como mais altas perdem em qualidade. Esta temperatura é ideal porque é a ótima para a enzima. Se mais baixa, a enzima fica lenta, e se mais alta é destruída. Normalmente as amêndoas espalhadas são revolvidas durante a secagem devido a necessidade de oxigênio para as enzimas. Também, no caso de estarem espalhadas, a umidade final ficará mais uniforme. A secagem tem que demorar um certo tempo para a ação enzimática ocorrer. O período ótimo é de 4 a 5 dias, com umidade final de cerca de 7%, sendo que a umidade inicial é de 50% a 55%. Se mais úmido aparecem fungos e se mais seca, a amêndoa se quebra. Existem vários tipos de secadores, alguns desenvolvidos pelo setor de pesquisa do CEPLAC, em todos eles a temperatura máxima recomendada é de 60oC a 70oC. A secagem requer instalações de alto custo, por isto os técnicos do CEPLAC, alertam os produtores para que façam uma escolha criteriosa quanto à melhor intalação tendo em vista, o tamanho e características da propriedade, fontes de energia disponíveis e a possibilidade de expansão da produção. 4. CARACTERÍSTICAS DAS AMÊNDOAS APÓS A CURA A qualidade do produto para exportação deve ser avaliada pelas características externas e internas das amêndoas, o que leva à classificação por pontos e condiciona o preço para exportação. Cerca de 300 amêndoas são retiradas da amostra e são representativas do lote. 4.1 Características externas. a) tamanho: amêndoas de boa qualidade pesam de 1,20 a 1,45 g mas as amêndoas pequenas tem menos lipídeos do que as grandes; menos manteiga de cacau; b) forma arredondada; 11 c) cor externa homogênea; d) aroma típico; quando não estão suficientemente curadas há cheiro acentuado de ácido acético e pode haver cheiro de mofo quando as amêndoas ficam armazenadas em lugares úmidos inadequados; e) integridade da superfície; sem rachaduras por onde pode penetrar mofo; f) amêndoas inteiras, as quebradas não devem passar de 3% do total porque ao quebrar facilitam o ataque de insetos e microrganismos; g) amêndoas não germinadas. 4.2 Características internas. O exame é feito após o corte longitudinal, prova de corte. a) cor: de marrom claro a escuro mas homogênea e variável com a quantidade de pigmento púrpureo da espécie; as amêndoas insuficientemente processadas têm cor violeta interna, são adstrigentes e ácidas; as não processadas são cinzas (ardósias) e têm adstrigência; b) bem soltas da casca; as mal processadas se ligam; c) alta quantidade de manteiga de cacau; as mal processadas têm 2% menos; d) ausência de mofo; se 3% estiverem contaminadas, o lote se torna inadequado para a produção de chocolate; com umidade de até 8% há desenvolvimento indesejável de fungo; os ácidos graxos livres devido ao ataque das enzimas dos fungos nos lipídeos aparecem; pode ocorrer redução de até 40% dos lipídeos presentes; e) alterações devido a pragas do cacaueiro; alteram a polpa e a fermentação não se completa; f) amêndoas não podem ser chochas. Classificação: As amostragem representativa do lote é avaliada observando as características externas e internas e classificadas como Boa, Média, Inferior e Mofada. Cada característica recebe pontos diferentes que são somados. No Brasil, as normas de classificação de Cacau Exportável foram aprovadas pela Resolução nº 42 do Conselho Nacional do Comércio Exterior - CONCEX, em 1968. O cacau pode ser classificado em dois tipos: superior ou tipo II (suficientemente bom ou “good fair”). 4.3 Composição química das amêndoas de cacau. 12 a) Composição centesimal: lipídeos: 30 - 50% umidade: 6 - 7% proteína: 8 - 9% cinza: 4 - 5% carboidratos: 25 - 30% b) Manteiga de cacau, contém os ácidos saturados esteárico e palmítico e o insaturado olêico. Ponto de fusão: 32 a 35oC. Teosteróis: 0,3 a 0,8% (precursores da vitamina D) lecitina: 0,5 a 0,9%. c) Teobromina – alcalóide de sabor amargo e de fórmula C7H8N4O2 é uma dimetilxantina - base purínica. Presente até cerca de 2,4%. e) Cafeína - alcalóide de sabor amargo e de fórmula C8H10O2N14,. Presente até cerca de 08%. 5. ARMAZENAMENTO DAS AMÊNDOAS. Esta etapa assume importância devido ao longo tempo em que o cacau pode permanecer armazenado. Começa na fazenda produtora em sacos de aniagem de 60 kg por cerca de 30 dias, fica nas cooperativas vários meses e nos armazéns dos portos por cerca de 15 dias. Conservar um produto agrícola por espaço de tempo superior a dois ou tres meses não é tarefa fácil, principalmente quando se está em um clima quente e úmido e se trata de um produto de elevado valor econômico, como é o caso do cacau na Bahia. A amêndoa armazenada deveter 7% de umidade e estar em equilíbrio com a umidade relativa do ar (70%). Se aparecer mofo na armazenagem é porque a secagem foi lenta (falta de sol) ou pegou chuva. Pode ser feita a fumigação com brometo de metila ou névoa de pibutrina. A temperatura do armazém deve ser elevada para manter a U.R. do ar a 70%. Em dias de chuva, deve-se fechar as janelas e usar aquecedor solar sobre os telhados. Normalmente, a temperatura no armazém deve estar 5oC acima do ambiente à sombra. 13 Há armazéns que usam ar condicionado e controlam a U.R. Neste caso, o tempo de armazenagem é indefinido. Os armazéns devem ser exclusivos e não ter outro aroma que possa ser absorvido pelas as amêndoas e piorar a qualidade para exportação. A CEPLAC se encarrega, na região cacaueira, de dar assistência técnica para a construção dos armazéns. Essa assistência ensina como controlar o ataque de insetos e roedores, como manter um bom nível de higiene, como exterminar pragas e como controlar a umidade e a temperatura. 14 6. OPERAÇÕES DE PREPARO OU MANUFATURA - BENEFICIAMENTO. 6.1 Torrefação A indústria recebe as amêndoas que deverão sofrer a manufatura, ou seja, a retirada do tegumento e germe para a obtenção dos grânulos que são matéria prima para obtenção de a massa de cacau, manteiga de cacau, cacau em pó e finalmente chocolate. A manufatura é feita de modo semelhante à torrefação do café e consiste das etapas que são: limpeza (peneiragem e lavagem), torrefação, quebra das amêndoas (trituração), separação do tegumento e germe e classificação por tamanho para homogeneização. Estas etapas são todas feitas no torrefador. A torrefação é a operação principal. As amêndoas perdem água e traços de ácido acético por evaporação e ficam com 2,5% de umidade com uma perda total de peso de 6%. A temperatura é de 120oC por 15 minutos a 2 horas dependendo da variedade de cacau a ser torrada. O equipamento da torrefação consiste de uma torre pela qual passa o ar aquecido; as amêndoas são colocadas no alto da torre e vão caindo, sempre sustentadas por corrente de ar aquecido, o que faz com que se aqueçam gradualmente e cheguem ao fundo torradas. O efeito do calor nos precursores do sabor de chocolate presentes no cacau após a fermentação e a secagem provocam um efeito de catalizador liberando o "flavor" característico do chocolate. A cor reflete a reação de "Maillard" intensificada. As operações que se seguem da manufatura levam à separação do tegumento e germe e são automáticas. A trituração permite a separação da casca por peneiragem, ventilação e sucção. 6.2. Massa de cacau As amêndoas manufaturadas (torradas e trituradas) passam por uma moagem e o produto que é denominado massa de cacau ou pasta de cacau será a matéria-prima para produção da manteiga de cacau, do cacau em pó e do chocolate, conforme o tratamento que a massa receber. 15 Fonte: OETTERER, 1991. 16 6.3. Manteiga de cacau Ao passar por prensas hidráulicas, extrai-se boa parte da manteiga de cacau presente na massa. Essa prensa é dotada de tubulações de ar aquecido e funciona com pressão de 13.300 kg/cm3. A seguir a manteiga é filtrada, centrifugada e desodorizada. As características principais exigidas para a manteiga de cacau comercial são as seguintes: que ela seja dura e friável (que se parte com facilidade, se fragmenta) a 25oC, seja untuosa ao tato, com ponto de fusão no mínimo a 28 e até 35oC. Deve ter um comportamento regular durante a congelação, índice de iodo de 35 a 43 e acidez baixa até 5% v/p. O mofo, se presente,pode levar a um aumento da acidez da manteig, o que a depreciará.. A manteiga de cacau que não foi desodorizada por filtração em carvão ativo tem maior tempo de conservação em armazéns, devido à presença dos antioxidantes naturais que fazem com que ela resista ao ranço por até cinco anos. A manteiga pode ser matéria prima para várias indústrias, inclusive para fabricação de cosméticos ou utilizada para fabricar chocolate. Para a indústria de chocolate, a manteiga é matéria-prima de alto custo. A manteiga proveniente de favas da Bahia tem que ser desodorizada porque tem cheiro de fumaça. 6.4. Cacau em pó A torta restante da prensagem para extração da manteiga passa por moinhos que a pulverizam e produzem o cacau em pó. Esse produto deve conter ainda um mínimo de 20% de gordura e deve passar por uma peneira de 0,04 mm. Pode ser adicionado o carbonato de potássio (3%) para neutralizar a acidez, intensificar a cor marrom e aumentar a solubilidade do produto em água. Esse produto é então rotulado com o nome de cacau solúvel. 6.5. Misturas à base de cacau para bebidas Mistura-se o cacau em pó com açúcar que pode ser sacarose, maltose, glicose ou lactose e leite em pó, podendo ainda ser adicionados produtos maltados, farinha de cereais e ovos (Ovomaltine). 17 6.6. Chocolate O chocolate é uma mistura de massa de cacau com açúcar refinado, manteiga de cacau, aromatizantes e emulsificantes que darão um produto homogêneo. A matéria-prima utilizada, além da massa e da manteiga já explicados é a sacarose que é o açúcar que dá melhor moldagem. Pode-se substituir parte da sacarose por xarope de milho anidro para diminuir a doçura. Em chocolates dietéticos (hipoglicêmicos) adiciona-se sorbitol. A manteiga de cacau adicionada ao chocolate do tipo chocolate ao leite deve ter sabor suave e ser desodorizada para não alterar o sabor característico do produto. Essa adição é feita no fim do processo para evitar desperdícios por evaporação. O leite utilizado é o desidratado, em pó A lecitina da soja é adicionada à base de 0,2 a 0,4% e é agente emulsificante. Permite uma melhor mistura dos ingredientes e atua na liquefação das coberturas de chocolate. É um fosfolipídeo com propriedades surfactantes, que possui grupos hidrofílicos e lipofílicos. Os aromatizantes naturais, usados são a baunilha, os bálsamos que contém ácido benzóico, a canela, o cravo da Índia (ambos têm taninos, resinas, ácido cinâmico e óleos essenciais), noz moscada, óleos essenciais extraídos, de frutas (acetatos, formiatos, butiratos, éter, clorofórmio, aldeídos, benzoato e ácidos: tartárico, oxálico e benzóico) e o açúcar caramelizado no chocolate ao leite. Para o processamento do chocolate, os ingredientes são inicialmente pesados e misturados nos "melangeur" ou misturadores. São recipientes rotativos com leito de granito onde são acoplados raspadores que dirigem a mistura para baixo ou para cima. A base é aquecida com serpentina de água quente ou vapor. A capacidade é de 10 a 15 t, rotação de 300 rpm, temperatura de 65oC e tempo de 16 horas. O produto é uma pasta de textura grosseira. Essa pasta obtida ainda tem granulação grosseira e deve ser refinada. Os refinadores são os equipamentos mais importantes, senão o chocolate não teria a textura suave e necessária. As partículas são reduzidas no refino e ficam com 65 ? a 35 ? conforme o tipo de chocolate. Os refinadores são um conjunto de cinco rolos com velocidade diferencial de cima para baixo. O primeiro rolo é mais lento, pega a massa em baixo e os demais, de maior velocidade, vão refinando a massa que chega a pó no último rolo (o de cima). O equipamento trabalha continuamente, a massa se mantém a 65oC pois a operação dura alguns segundos. 18 O pó obtido passa pela conchagem para fluidificar-se, perder o "flavor" indesejável de certos componentes naturais e liberar (intensificar) o aroma característico dochocolate. São cilindros na forma de conchas com paredes aquecidas com camisa de vapor e com agitadores em forma de pás que giram lentamente. A temperatura varia de 50oC no chocolate ao leite a 65oC no chocolate em tablete. O tempo é de 12 a 16 horas conforme o produto. O produto final é fluído, brilhante, “cheiroso” e de textura fina que “dissolve na boca”. O fluído é bombeado para tanques térmicos onde permanece a 48oC até a próxima etapa que é a moldagem. O fluído é resfriado em túneis a 6oC já nos moldes. A massa se contrai com o frio e sai fácil dos moldes. A seguir embala-se sob refrigeração. Na operação de moldagem é que se estabelece a "têmpera" do chocolate. Quando o chocolate sai da temperatura de 48oC, está fluido e entra no resfriamento, é importante que este atinja 28oC que é o ponto de solidificação da manteiga de cacau. Nesta temperatura há formação dos cristais tipo ? que são estáveis. Toda a embalagem e transporte devem ser feitos, portanto a temperaturas menores que 28oC. Quando o chocolate fica exposto em mostruários ou em locais onde a temperatura é alta (acima de 280C), diz-se que ele perde a têmpera, há alteração na temperagem. Os cristais beta se rompem. O chocolate amolece e agora vai se cristalizar a temperatura ambiente ou na temperatura de transição do ambiente à da geladeira que não será exatamente os 28oC controlados na indústria e sim geralmente inferiores. Há formação de cristais de forma alfa, instáveis e o chocolate fica esbranquiçado. Daí é chamado erroneamente de “velho”. Existem aparelhos automáticos para promover a têmpera e métodos para medir o grau de têmpera. Os tipos de chocolates obtidos variam segundo a forma, os ingredientes adicionados e a mistura de cacau. Se não adicionarmos o cacau teremos o chocolate branco que é apenas constituído de manteiga de cacau com açúcar e aromatizantes. Se substituirmos a manteiga de cacau por gordura hidrogenada, menos onerosa, teremos o "compound" que pode ser usado como chocolate cobertura em bolos e sorvetes, mas se vendido como chocolate é considerado fraude. As gorduras hidrogenadas como a de babaçu e de palmeira podem ser facilmente detectadas em análise cromatográfica pelos teores diferentes em certos ácidos graxos. É análise fácil para detectar fraudes, mas o sabor é notoriamente inferior. O ácido láurico, por exemplo, está nas gorduras e não existe na manteiga. 19 O chocolate é um alimento essencialmente energético, com calorias provenientes da manteiga e do açúcar. A composição do chocolate ao leite em tabletes foi lançada como propaganda em campanha do CEPLAC para aumento do consumo no Brasil. Neste tipo de chocolate temos: 56,15% de carboidratos 29,10% de lipídeos 11,5% de proteína 2,01% de cinza (minerais) 0,88% de umidade A campanha visou eliminar os preconceitos existentes em torno deste alimento - de que é para crianças ou que “faz mal no nosso clima quente”. É um alimento de elite pelo alto custo. Seria mais lógico se pensar em melhorar a qualidade das amêndoas para exportação. A qualidade tecnológica brasileira é boa, considerando que o consumidor não é exigente. A tecnologia vem pronta da matriz, geralmente da Suiça, mas lá há a tradição da produção. As indústrias paulistas utilizam amêndoas de variedades híbridas com sucesso. O aumento da qualidade é uma constante no País. A qualidade é a mesma dos importados. A dificuldade de se exportar chocolate reside no fato de existirem tributações alfandegárias de 100% para os países europeus e de 48% para os americanos. Há também despesas com o frete em "containers frigorificados", encarecendo o produto e não podendo então competir com a indústria americana. No Uruguai não há imposto. 6.7. Aproveitamento da polpa de cacau Considerando uma produção anual de 300.000t de cacau seco e uma utilização de 85% dessa produção para extração de 60 - 70% da polpa presente nas sementes, verifica-se que é possível a obtenção de 120.000 t de polpa integral, que pode vir a ser aproveitada, se processada industrialmente. Uma parte líquida desta polpa é obtida por prensagem e processada artesanalmente na fazenda ou em microindústrias da região sul-baiana, para a produção da geléia de cacau. Neste líquido não está presente nenhum material insolúvel em água e sua composição básica é água, açúcar (10-18%), ácidos não voláteis (ácido cítrico - 0,77-1,52%) e pectina (0,9-2,5%). É conhecido regionalmente como mel de cacau. Mais recentemente parte da 20 polpa integral vem sendo extraída em máquinas apropriadas, conservada sob congelamento e comercializada para a elaboração de néctar ou refresco. O aproveitamento da polpa de cacau como matéria-prima industrial apresenta a vantagem, quando comparada às outras frutas tropicais potencialmente aproveitáveis na região, de tratar-se de um produto abundante, proveniente de uma cultura já estabelecida, como é a do cacau. Entre outros experimentos, as pesquisas visam a obtenção da polpa e do mel de cacau, sua conservação e aproveitamento, artesanal e industrial, para a produção de suco, geléia, vinagre, aguardente, doce de corte, geleiada, entre outros, bem como a caracterização físico-química da matéria-prima e a padronização dos produtos processados. As propriedades características da polpa de cacau podem lhe dar também a oportunidade de vir a ser parte integrante da formulação de outros produtos processados como sorvetes, iogurtes, doces e balas,conferindo-lhes sabores especiais e atraentes. a) Geléia de Cacau Estão implantadas na região cacaueira sul-baiana, microunidades agroindustriais processando o mel de cacau para a fabricação de geléia. Trata-se de um produto bem aceito quando provado por consumidores residentes nas mais diferentes áreas, dentro e fora do país, com chances de exportação para outros mercados consumidores. Durante as épocas e condições normais de colheita do cacau, o mel extraído até 24 horas após a colheita dos frutos oferece adequada proporcionalidade entre os teores de pectina, açúcar e ácido, podendo ser processada sem a adição de pectina comercial. De acordo com trabalhos realizados no CEPEC, o pH do mel deve estar entre 3,10 e 3,35 para uma perfeita geleificação. Considerando que o pH normal do produto está entre 3,6 e 3,8 a adição de ácido no processo da geléia é sugerida. 21 A partir dos resultados dos experimentos conduzidos e da experiência da Escola Média de Agropecuária da Região Cacaueira, EMARC/Uruçuca, onde se localiza uma das microindústrias da região, sugere-se para o processamento da geléia de cacau a seguinte formulação: Mel de cacau 100 L Açúcar 60 kg Ácido cítrico comercial 800 g Pectina comercial 640 g Metalbissulfito de potássio 32 g 22 b) Suco de cacau O suco de cacau difere do mel por ser obtido pela extração da polpa integral e se caracteriza pela presença de insolúveis com uma concentração de fibras na faixa de 0,7% que, junto com a pectina e outras gomas, confere ao produto alta viscosidade, com o aspecto pastoso de um fluído não newtoniano. A utilização desta matéria-prima em lanchonetes da região produtora já era feita nos anos de 1970/72. A partir de 1983, com a primeira fazenda vindo a extrair, na propriedade, a polpa de boa parte da sua produção e comercializar o produto nos bares e lanchonetes, desencadeou-se um processo de crescente interesse por parte de outros fazendeiros na extração e comercialização da polpa. A princípio, a polpa vem sendo extraída, acondicionada em sacos plásticos, congelada nas própriasfazendas e comercializada. Um dos principais fatores limitantes para a expansão do mercado consumidor para além das fronteiras regionais, bem como um aproveitamento em maior escala, é sua conservação sob congelamento durante a comercialização. A alternativa do congelamento como método de conservação pode ser considerada para a comercialização regional ou intermediária (da fazenda para a indústria); entretanto, para alcançarmos além-fronteiras regionais é necessário um método mais econômico de transporte e comercialização do produto, como o tratamento térmico. Existe, hoje, a perspectiva de industrialização da polpa para fabricação de suco ou néctar e para tanto tem sido desenvolvida e aperfeiçoada a tecnologia do seu processamento térmico. Para a distribuição da polpa vêm sendo estudadas alternativas de conservação e entre elas estão o congelamento, refrigeração associada a um preservativo químico ou apenas o preservativo químico. A escolha de um dos métodos deve depender das características da propriedade e da opção de comercialização escolhida pelo proprietário. É certo que a conservação da polpa ou do mel de cacau, para distribuição regional, não será um fator negativo no aproveitamento em alta escala. 23 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BADOLATO, E.S.G. & ALMEIDA, M.E.W. de. Pesquisa por cromatografia em fase gasosa da adulteração de chocolates. Revista Instituto Adolfo Lutz, v.37, p.47-56, 1977. BAREL,M.;LEON,D.;VICENT,J.C. The influence of cocoa fermentation time on the production of pyrazines in chocolate. 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