Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE METODISTA DE PIRACICABA FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA E URBANISMO CUROS DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS TRABALHO DE GRADUAÇÃO Sorvete sabor creme com substituição total de gordura e açúcar. Autor: José Davi Sacchi Filho Orientadora: Profa. Dra. Patrícia Carla B. T. Moraes SANTA BARBARA D’OESTE DEZEMBRO, 2009 2 UNIVERSIDADE METODISTA DE PIRACICABA FACULDADE DE ENGENHARIA ARQUITETURA E URBNISMO CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS TRABALHO DE GRADUAÇÃO Sorvete sabor creme com substituição total de gordura e açúcar. Autor: José Davi Sacchi Filho Orientadora: Profa. Dra. Patrícia Carla B. T. Moraes Trabalho de Graduação apresentado à Faculdade de Engenharia, Arquitetura e Urbanismo da Universidade Metodista de Piracicaba como um dos requisitos para a obtenção do título de Engenheiro de Alimentos. SANTA BARBARA D’OESTE DEZEMBRO, 2009 3 DEDICO À Deus, pois n’Ele está toda a sabedoria e todo o conhecimento. A Ele louvores, honras e glórias eternamente. 4 AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus, pelo dom da vida e pela oportunidade de chegar ao fim de mais uma etapa na minha vida, sabendo que só Ele é digno de toda ela. Aos meus pais José Davi Sacchi e Junia Helena Cordeiro Sacchi, pela educação, pelo cuidado e pelo incentivo. À minha irmã Juliana Helena Sacchi, pela amizade, pelos auxílios e pela convivência todos estes anos. À Karine Locatelli Piva, pela amizade, pelo suporte, pela revisão e correção ortográfica deste projeto, por um dia ter entrado na minha vida de forma estranha e maravilhosa e por todos os sonhos e planos que temos em comum. À Marcos José Cerimarco e família, pelo incentivo, pelo cuidado, pela insistência na minha vida e pelo quanto tenho sido abençoado. À Henrique Belinaso, Carlos Augusto Gozzo, Rafael Gali e William Cordeiro de Campos por toda amizade, companheirismo e incentivo durante todos estes anos. À Rafael Krepischi Friestino, Lika Anbe e Naís Ferreira do Prado pela amizade, pelas inúmeras ajudas, e por todo o auxílio durante a minha graduação. À Professora Dra. Patrícia Carla B. T. Moraes, por ter aceitado me orientar neste, por todo conhecimento transmitido, por toda ajuda e incentivo para o sucesso deste. À Kienast & Kratschmer Ltda, na pessoa de Eduardo Tavares em todo auxílio sobre o Z-Trim e no auxílio da definição da formulação do sorvete e o fornecimento da amostra. À Tovani Benzaquen Representações Ltda, na pessoa de Duílio Biin Homg Lin pela doação da amostra de polidextrose. 5 À Corn Products Brasil – Ingredientes Industriais Ltda, na pessoa de Mariane Reis pela doação da amostra de Sorbitol. Agradeço a Plury Química Ltda, na pessoa de Angélica Pereira Gevaerd, pelo envio da amostra. À Swetmix Indústria Comércio Importação e Exportação Ltda na pessoa de Pedro Raci pela concessão da amostra da mistura de edulcorantes para a realização deste projeto. À Analú Perón Silva, pelo auxílio na analise sensorial do produto. À Zenaide Solomão, técnica do laboratório de alimentos, que me auxiliou nos testes. À Jefferson Granziol Piracicaba - ME, na pessoa de Jefferson Granziol, nos testes e da produção do sorvete. 6 SUMÁRIO I. INTRODUÇÃO....................................................................................... 9 1.1. Justificativa...................................................................................12 II. OBJETIVOS..........................................................................................14 2.1. Objetivo Geral...............................................................................14 2.2. Objetivo Específico.......................................................................14 III. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ..................................................................15 3.1. Ingredientes...................................................................................16 3.1.1. Água..................................................................................16 3.1.1.1 Classificação da água quanto à composição química............................................................................17 3.1.1.2 Classificação da água quanto às características inerentes as fontes........................................................18 3.1.1.2.1 Quanto aos gases...............................18 3.1.1.2.2. Quanto a Temperatura.....................18 3.1.1.2.3. Água Mineral....................................19 3.1.2. Gordura............................................................................19 3.1.2.1. Substitutos de Gordura....................................20 3.1.3 Agentes Adoçantes.........................................................22 3.1.3.1.Açúcares............................................................23 3.1.3.2.Glucose..............................................................24 3.1.3.3.Xarope de Milho.................................................24 3.1.3.4. Açúcar Invertido...............................................25 3.1.4. Edulcorantes...................................................................25 3.1.5. Leite.................................................................................29 3.1.6. Estabilizantes/Espessantes.........................................32 3.1.6.1. Ágar-ágar e Musgo-irlandês...........................34 3.1.6.2. Alginatos..........................................................34 3.1.6.3. Carragena.........................................................35 7 3.1.6.4. Pectinas............................................................36 3.1.6.5. Gelatina...........................................................37 3.1.6.6. Goma-arábica..................................................38 3.1.6.7. Goma Caraia....................................................38 3.1.6.8.Goma Guar ......................................................39 3.1.6.9. Goma Jataí (goma locusta)............................39 3.1.6.10. Xantana.........................................................40 3.1.7. Emulsificante...................................................................41 3.1.7.1. Funções do Emulsificante no Sorvete.............41 3.1.8. Saborizantes/Aromatizantes..........................................42 3.1.9. Polidextrose.....................................................................43 3.1.10. Maltodextrina.................................................................44 3.2. Métodos de Produção................................................................443.2.1. Fluxograma da Produção de Sorvetes.......................45 3.3. Etapas da Produção...................................................................46 3.3.1. Adição dos Ingredientes..............................................46 3.3.2. Homogeneização..........................................................47 3.3.3.Tratamento Térmico......................................................48 3.3.4. Resfriamento................................................................49 3.3.5. Maturação.....................................................................49 3.3.6. Mistura...........................................................................50 3.3.7. Congelamento..............................................................50 3.3.7.1. Tipos de Congeladores.................................52 3.3.8. Envase..........................................................................54 3.3.9. Congelamento..............................................................54 3.4. Análises fisico-quimicas.............................................................55 3.5. Análise Sensorial.........................................................................57 IV. MATERIAIS E MÉTODOS....................................................................59 4.1. Material..........................................................................................59 4.1.1. Equipamentos................................................................59 4.2. Métodos........................................................................................60 4.2.1. Fluxograma da Produção de Sorvete...........................60 8 4.2.2. Procedimento.................................................................61 4.2.2.1. Formulações.....................................................61 4.2.2.2 Procedimentos de Fabricação.........................62 4.2.3. Analises Físico-Químicas..............................................63 4.2.4. Análise Sensorial...........................................................63 V. RESULTADOS E DISCUSSÃO.............................................................66 5.1 Análise Físico-Química.................................................................66 5.2. Teste de aceitação.......................................................................66 5.3. Teste de Intenção de Compra.....................................................67 VI. CONCLUSÃO.......................................................................................70 VII. BIBLIOGRAFIA.....................................................................................71 9 I. INTRODUÇÃO A cada dia é crescente a busca por uma vida saudável, hoje não somente por um desejo estético de beleza, mas por uma qualidade de vida melhor. Em várias pesquisas é notório que entre os vilões dos problemas, que se tornaram problemas de saúde publica (GIGANTE, 1197), podemos citar a gordura e o açúcar, como ingredientes da alimentação cotidiana. O consumo de gordura trans eleva o colesterol total, o aumento de lipoproteína de baixa densidade (LDL-c), reduzindo a lipoproteína de alta densidade (HDL-c), e resultando em significativo aumento na relação LDL/HDL, sendo isso um prognostico importante para a ocorrência de doenças cardiovasculares (WILLET & ASCHERIO, 1995). Alguns países já proibiram o uso de gorduras trans em alimentos, como por exemplo, a Austrália, alguns países da União Européia, e alguns estados dos EUA. Não só as gorduras hidrogenadas, mas as gorduras como um todo, têm sido vistas como um inimigo da vida saudável. A ingestão de açúcares e gorduras através dos alimentos tem causado preocupações na área de saúde pública, pois nas últimas décadas foi observado o aumento da obesidade no Brasil através de estudos. Entre 1974 e 1989 a proporção de pessoas com excesso de peso no Brasil aumentou de 21% para 32% (GIGANTE, 1997). As doenças crônico-degenerativas e o alto consumo de alimentos processados industrialmente – ricos em gorduras saturadas e açúcares simples e altamente calóricos – passaram a predominar no interior das famílias, levando a um percentual significativo dos óbitos nos países desenvolvidos (WILMORE; COSTIL, 2001- apud SANTO; MERCÊS, 2005). As gorduras desempenham diversas e importantes funções no organismo e na formulação dos alimentos: elas contribuem para o sabor, 10 cremosidade, aparência, aroma, odor e sensação de saciedade após as refeições, além de outros atributos sensoriais altamente desejáveis como maciez e suculência. Entretanto, o consumo de altas quantidades de gordura está relacionado à incidência de obesidade e de alguns tipos de doenças crônicas (PINHEIRO, 2004). A população obesa pode sofrer além de problemas cardiovasculares, e de ordem psicológica, o risco de obesos se tornarem diabéticos aumenta em 50% quando o IMC (índice de massa corpórea) está entre 33 e 35 kg/m2, são consideradas obesas as pessoas com IMC maior ou igual a 30 kg/m2 (IMC = Peso/Altura2) (BENSEÑOR, 2007). Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), 80% a 90% das pessoas que morrem de doença coronariana têm um, ou mais, fatores de risco diretamente associados ao estilo de vida, hábitos alimentares, atividade física e outros passíveis de modificação. Os últimos dados publicados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), referentes aos anos de 2002 e 2003, revelam um quadro preocupante em relação aos hábitos alimentares brasileiros e o que isso representa de risco para a incidência de doenças cardiovasculares, em particular da doença arterial coronariana (SCHERR, 2007). Embora não existam ensaios clínicos com desfechos sólidos sobre os efeitos da redução da ingestão de gorduras trans, as evidências atualmente disponíveis na literatura indicam que o consumo aumentado de gorduras trans altera o perfil lipídico e inflamatório, e associa-se com maior incidência de doença arterial coronariana (SCHERR, 2007). O objetivo da redução ou substituição da gordura é reduzir a incidência de obesidade e certas doenças crônicas, como hipertensão e resistência à insulina; reduções do colesterol total e de baixa densidade, e como conseqüências, dos riscos de doenças do coração são notadas quando a ingestão de gorduras saturadas é restrita. O segundo propósito pode ser a redução do consumo total de energia para melhorar a saúde e acentuar a aparência física e autocrítica. A terceira opção vincula o uso de substitutos de gordura para aumentar a quantidade de alimentos palatáveis que podem ser 11 consumidos sem aumento da ingestão de gordura ou energia (PINHEIRO, 2004). Nenhum ingrediente sozinho pode substituir a gordura em todas as aplicações, uma vez que há uma grande variedade de atributos para imitar, sendo difícil decidir qual é o melhor substituto para uma situação particular. A formulação de alimentos com baixos teores de gordura ou sem gordura necessita de reformulações do produto tradicional, algumas vezes com diferentes ingredientes (PINHEIRO, 2004). Nas últimas décadas, especialistas na área de medicina têm observado o aumento alarmante de doenças causadas pelo consumo exagerado de açúcar. A obesidade, hipertensão arterial, hipoglicemia, labirintite e infartodo miocárdio, se tornaram o principal problema de saúde pública nos países desenvolvidos e também no Brasil urbano, superando as doenças infecciosas, os acidentes de carro e os tumores malignos de várias origens, sendo uma das principais causas de morte atualmente (CARVALHO, 2006). Silva Mello cita uma pesquisa motivada pela relação observada entre péssimos dentes, comuns entre empregados de confeitarias, exemplo clássico, segundo ele. Por essa pesquisa, realizada in vitro, empregou-se uma solução fermentada de açúcar sobre a coroa de um dente, que foi capaz de atacar e tornar áspera (desmineralizar, digo eu) a superfície da coroa dentária em um período de apenas 17 horas (SILVA MELLO apud CARAVLHO, 2006). Hoje é científico, sabe-se sem sombra de dúvidas que a cárie dentária resulta da combinação de três fatores: dente, bactérias cariogênicas e açúcar (CARVALHO, 2006). O Prêmio Nobel de Medicina de 1931, Dr. German Otto Warburg, provou, pela primeira vez, que células cancerosas se alimentam de açúcar ou, como queiram, de glicose, e não de oxigênio como as células normais. A glicose abundantemente fornecida pela dieta açucarada nossa de cada dia proporciona o combustível preferido pelo tecido canceroso (CARVALHO, 2006). É notória a necessidade que há na substituição do açúcar da dieta humana, mas também se sabe do grande emprego do açúcar nas formulações e receitas de alimentos. Diante disto temos um grande desafio, retirar o açúcar 12 da dieta humana, sem alterar as características dos alimentos no qual o açúcar faz parte da formulação. Juntamente com o açúcar, a gordura é outro vilão da alimentação humana, a substituição deste no decorrer dos anos na alimentação humana se faz necessário para que se possam controlar as doenças crônicas não transmissíveis. 1.1. Justificativa A intenção é criar um sorvete mais nutritivo e saudável, deixando de ser somente um alimento com conotação de refrescância e passar a ter ingredientes que remetam ao consumidor uma vida mais saudável. Com todo o apelo diário por uma vida mais saudável, com os estudos apresentados com relação à obesidade que vem crescendo na população dos países desenvolvidos e/ou em desenvolvimento econômico, a proposta é desenvolver um produto com substituição total de gordura, e também a substituição total do açúcar por um edulcorante, o que implicaria na redução calórica. Segundo ABIS (2007), (Associação Brasileira das Indústrias de Sorvete), o consumo de sorvete no Brasil tem aumentado gradativamente com o passar dos anos. Em 2000 foram produzidos 480 milhões de litros de sorvete, já em 2007 a produção foi de 648 milhões de litros. Com esses dados, empresas têm investido mais na área de gelados comestíveis. O sorvete é um alimento consumido por todas as faixas etárias, tanto crianças, jovens, adultos e idosos, consomem sorvete, tendo em vista isto, este produto seria uma opção para todas as faixas etárias, nas quais tem indivíduos que apresentam sobrepeso, obesidade, ou mesmo procuram uma vida mais saudável. 13 A substituição da gordura deve-se aos riscos que a ingestão de gorduras hidrogenadas (trans) pode causar, a ingestão deste tipo de gordura aumenta os níveis de triglicerídeos (KATAN, 1998). A substituição do açúcar deve-se ao grande consumo deste e os malefícios que causa, como a alta ingestão de calorias (podendo auxiliar no desenvolvimento da obesidade) e o prejuízo que pode causar aos dentes, por ser cariogênico. O intuito com este projeto é proporcionar ao mercado consumidor um produto inovador com o apelo da “vida saudável”, tendo como base as características já descritas que o produto terá. A intenção é desenvolver um sorvete “light” que apresente características próximas ao sorvete tradicional, e que atenda às exigências nutricionais e sensoriais dos consumidores. 14 II. OBJETIVOS 2.1. Objetivo Geral Desenvolvimento de sorvete de creme com a substituição total da gordura, por um substituto de gordura, e substituição total do açúcar por um edulcorante. 2.2. Objetivo Específico - Substituição total da gordura por um substituto alternativo de gordura: Z-Trim. - Substituição parcial e/ou total do açúcar pelo edulcorante neomalt (mistura de neotame e acessulfame-k). - Avaliar o efeito da substituição na composição nas características sensoriais. 15 III. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA O sorvete teve origem no Oriente. O primeiro relato sobre o sorvete data de mais de 3 mil anos atrás. Os chineses costumavam preparar uma pasta de leite de arroz misturado à neve, algo parecido com a atual “raspadinha”. Os gelados comestíveis são alimentos obtidos por congelamento, sob continua agitação, de uma mistura básica (preparado) pasteurizada, composta de ingredientes lácteos ou não, açúcares, corantes, aromatizantes, estabilizantes, emulsificantes etc., visando atender aos padrões definidos para sólidos totais e overrun (incorporação de ar) e assegurar a conservação do produto (MOSQUIM, 1999). O sorvete faz parte da categoria dos gelados comestíveis, estes são regulamentados segundo a portaria n° 379, de 26 de abril de 1999, são definidos como gelados comestíveis os produtos alimentícios obtidos a partir de uma emulsão de gorduras e proteínas, com ou sem adição de outros ingredientes e substâncias, ou de uma mistura de água, açúcares e outros ingredientes ou substâncias que tenham sido submetidas ao congelamento, em condições tais que garantam a conservação do produto no estado congelado, ou parcialmente congelado, durante a armazenagem, o transporte e a entrega, ao consumo. Os gelados comestíveis, segundo a ANVISA, 1999 (Agência Nacional de Vigilância Sanitária), são classificados em: - sorvetes de creme, que são os produtos elaborados basicamente com leite e ou derivados lácteos e ou gorduras comestíveis, podendo ser adicionado de outros ingredientes alimentares; - sorvetes de leite, que são os produtos elaborados basicamente com leite e ou derivados lácteos, podendo ser adicionados de outros ingredientes alimentares; - sorvetes, que são os produtos elaborados basicamente com leite e ou derivados lácteos e ou outras matérias-primas alimentares, nos quais os teores 16 de gordura e ou proteína são total, ou parcialmente, de origem não láctea, podendo ser adicionados de outros ingredientes alimentares; Estruturalmente trata-se de uma espuma na qual as bolhas de ar estão cobertas por cristais de gelo, glóbulos de gordura individualizados, ou parcialmente fundidos (grânulos gordurosos), e cristais de lactose. A estrutura dos glóbulos parcialmente fundidos e sua união às bolhas de ar dão ao sorvete firmeza residual depois da fusão dos cristais de gelo, sendo tal fato importante para os atributos sensoriais (PEREDA et al., 2005). O consumo de gelados comestíveis tem estado em alta nos últimos anos devido a alguns fatores, dentre eles: o aumento da população no mundo, o aumento das temperaturas e a diversidade dos sabores e tipos de produtos oferecidos aos consumidores. Tendo como base a produção de sorvete de massa, de 1997 a 2007 houve um aumento na produção de 207 milhões de litros de sorvete, passou de 441 milhões de litros, para 648 milhões de litros. Pesquisas demonstram que o consumo per capita aumentou de 3,59 para 4,74 litros por ano (Associação Brasileira de indústrias de Sorvete, ABIS, 2007). Dentro do rankingmundial de produção de sorvete o Brasil ocupa a 10a colocação, com 900 milhões de litros por ano. Já com relação ao consumo, o Brasil ocupa a 11a posição no ranking mundial (ABIS, 2007). No Brasil, o sorvete ainda tem uma conotação de produto sazonal, consumido na sua maioria nos períodos de calor. Nesse período são consumidos 70% da produção brasileira, sendo os outros 30% da produção vendidos no decorrer do ano (ABIS, 2007). 3.1. Ingredientes 3.1.1.Água 17 A água se faz presente na mistura como o meio em que serão dissolvidos os outros ingredientes. Esta também pode ser utilizada na reconstituição do leite, caso seja utilizado leite em pó. A utilização do leite em pó garante o mantimento de um padrão no produto. Matéria prima de origem mineral. Apresenta-se em estado líquido em temperatura ambiente. Deve ser incolor, inodora, insípida e apresentar baixa dureza. A água é classificada segundo o Decreto-lei 7841 de 08/08/45, que dispões os critérios básicos para a classificação. I – Características permanentes da água (composição química). II – Características inerentes às fontes (gases e temperatura). 3.1.1.1. Classificação da água quanto à composição química - Oligomineral: quando apresenta apenas uma ação medicamentosa (Ex: não existe no momento); - Radíferas: substâncias radioativas que lhe atribuem radioatividade permanente; - Alcalina Bicarbonatada: bicarbonato de sódio 0,200g/L; - Alcalino Terrosas: alcalinos terrosos 0,120 g/L; - Alcalinos Terrosas Cálcicas: cálcio sob forma de bicarbonato de cálcio 0,048g/L; - Alcalino Terrosas Magnesianas: magnésio sob forma de bicarbonato de magnésio 0,030g/L; - Sulfatadas: sulfato de Na ou K ou Mg 0,100g/L. - Sulfurosas: sulfeto 0,001g/L; - Nitratadas: nitrato de origem mineral 0,100g/L. - Cloretadas: cloreto de sódio 0,500g/L. - Radioativas: contiverem radônio em dissolução. - Toriativas: torônio 2 unidades Mache/L. 18 - Carbogasosas: gás carbônico dissolvido 0,200ml/L. - Elemento predominante: elemento ou substância raro ou digno de nota. (Ex: iodetada, fluoretada, litinida, brometada, etc). 3.1.1.2 Classificação da água quanto às características inerentes as fontes 3.1.1.2.1 Quanto aos gases - Fracamente radioativas: teor de radônio entre 5 e 10 unidades de Mache por litro de gás espontâneo; - Radioativas: teor de radônio entre 10 e 50 Mache por litro de gás espontâneo; - Fortemente radioativas: teor de radônio superior a 50 Mache por litro de gás espontâneo; - Toriativas: torônio a 2 unidades de Mache; - Sulfurosas: as que possuem na emergência desprendimento de gás sulfúrico. 3.1.1.2.2. Quanto a Temperatura - Fontes Frias: temperatura inferior a 25ºC. - Fontes Hipotermais: temperatura entre 25 e 33ºC. - Fontes Meso Termais: temperatura entre 33 e 36ºC. 19 3.1.1.2.3. Água Mineral São aquelas provenientes de fontes, artificialmente captadas, que possuam composição química ou propriedades físico-químicas distintas das águas comuns, com características que lhes confiram ações medicamentosas. 3.1.2.Gordura As gorduras são produzidas através de processos orgânicos tanto por vegetais ou por animais, formado por um grande grupo de compostos geralmente solúveis em solventes orgânicos e insolúveis em água. A insolubilidade em água deve-se a sua estrutura molecular, caracterizada por longas cadeias carbônicas. Por ter menor densidade, esta flutua quando misturada em água. As gorduras têm sua cadeia "quebradas" no organismo pela ação de uma enzima chamada lípase, produzida pelo pâncreas. São formadas por três moléculas de ácidos graxos e uma molécula de glicerol, denominadas triglicerídeos. Comumente “gordura” é usado para triglicerídeos em sua forma sólida, enquanto o termo “óleo” é utilizado para triglicerídeos em fase líquida. O fato dos triglicerídeos se apresentarem na forma sólida ou líquida, depende da sua estrutura e composição. A gordura contribui para o desenvolvimento de uma textura suave, além de melhorar o corpo de produto e aumentar sua resistência à fusão. Ela auxilia ainda a estabilidade do sorvete, reduzindo a necessidade de estabilizantes; aumenta a viscosidade do preparo sem alterar seu ponto de congelamento, devido encontrar-se em suspensão. É um dos produtos de maior custo na produção do sorvete. A gordura deve ser de ótima qualidade para não prejudicar a qualidade final do produto. O sabor do produto depende do teor de gordura, não devendo, entretanto, ultrapassar 15% (MOSQUIM,1999). 20 Como já citado, a gordura concede ao produto excelentes características de sabor e textura, no entanto, o seu excesso pode dificultar o batimento (AMIOT, 1991). As propriedades físicas da gordura são muito importantes em relação ao comportamento do preparo durante o congelamento e à estruturação do sorvete. A desestabilização do glóbulo de gordura, no congelador, é vital para a formação da estrutura do sorvete (MOSQUIM, 1999.). A gordura encontrada no sorvete vem, na sua maioria, da gordura adicionada intencionalmente e a outra parte vem da gordura existente no leite. 3.1.2.1. Substitutos de Gordura As gorduras têm uma importância muito grande na dieta humana. Estas são uma das principais categorias de nutrientes essenciais para o desenvolvimento, para o crescimento e para a manutenção da saúde. As gorduras transportam vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K) e ajudam a sua absorção no intestino. São também a única fonte de ácido linoleíco e de ácidos graxos essenciais, além de serem uma fonte importante de calorias (MOREIRA, 2005). Por outro lado, a ingestão de um alto teor de gorduras pode ser prejudicial, pois pode originar um aumento excessivo de peso e conduzir a diversas doenças crônicas (ex: alguns cancros e doenças coronárias). A gordura também representa um fator importante na preparação e consumo de alimentos, porque lhes concedem sabor, consistência, estabilidade e paladar. A indústria alimentícia tem enfrentado novos desafios no que diz respeito à introdução de uma alimentação saudável, pobre em gorduras (MOREIRA, 2005). Os lipídios fornecem nove kcal/g, ou seja, aproximadamente o dobro de calorias em comparação aos carboidratos e às proteínas, sendo portanto 21 responsáveis pelos problemas associados à obesidade, arteriosclerose, alguns tipos de câncer e complicações cardiovasculares. A relação entre a ingestão de gorduras e os problemas de saúde têm sido amplamente discutidos e comprovados pela área médica. Estudos científicos mostram que a redução em 10% no teor de gordura ingerido pode contribuir para a minimização dos riscos das doenças cardiovasculares (GIESE, 1996). Numa tentativa de satisfazer os desejos dos consumidores por produtos de sabor e textura da gordura, e ao mesmo tempo tentando reduzir as calorias, pesquisadores têm desenvolvido numerosos substitutos de gordura. Esses novos ingredientes contribuem com menos calorias nas formulações de alimentos sem alterar o sabor, a viscosidade e outras propriedades organolépticas da gordura (LIMA; NASSU, 1995). De acordo Singhal (1991), os substitutos de gordura devem apresentar características sensoriais similares às da gordura não produzirem outros metabólitos ou efeitos tóxicos e serem excretados por completo pelo organismo. Seu uso vai depender da característica dos alimentos, de seu conteúdo de gordura inicial e do nível de substituição. Os diversos substitutos de gordura desenvolvidosdividem-se em substitutos à base de lipídios, de proteínas e de carboidratos. As propriedades funcionais e as sensoriais dos substitutos de gordura à base de lipídios devem ser similares às gorduras tradicionais, porém com isenção parcial de calorias. Neste grupo incluem-se os mono e diglicerídeos, os triglicerídeos de cadeia média, os lipídios estruturados e as gorduras sintetizadas. As proteínas utilizadas como substituto de gordura são as que apresentam maior capacidade de retenção de água e formação de géis, aumento de viscosidade e emulsão, formação de espuma, melhorando a aparência, o sabor e a textura dos produtos. Com relação à parte nutricional, inclui-se ainda o aumento do nível de proteína e diminuição das calorias nos alimentos. Os substitutos baseados em carboidratos incorporam grande quantidade de água na sua estrutura, durante a elaboração dos produtos, resultando em propriedades similares às gorduras (DYMINSKI, 2000). Dentre os substitutos de gordura temos o “Z-Trim”, que é um carboidrato complexo – fibra alimentar insolúvel que contém celulose e hemi-celulose (KIENAST & KRATSCHIMER LTDA, 2008). 22 O “Z-trim” é um produto 100% natural feito à base de cereais com 0% de caloria, constituindo assim um alimento totalmente seguro. Sua aplicação não interfere na aparência, textura e sabor dos alimentos. Foi desenvolvido nos Estados Unidos (EUA) pela USDA (United State Department of Agriculture – Departamento de Agricultura dos Estados Unidos), a partir da casca de milho moída refinada, seca ou úmida. Tem como característica organoléptica se apresentar na forma de pó de cor ligeiramente bege ou branca, sem odor e/ou sabor. Também possui certificado GRAS (Generally Recognized as Safe – Geralmente Reconhecido como Seguro) (KIENAST & KRATSCHIMER LTDA, 2008). O “Z-trim” tem como intuito proporcionar as pessoas produtos saborosos, saudáveis e nutritivos com reduzidos teores de gorduras. Ele possibilita a substituição de pelo menos 50% da gordura dos alimentos, podendo, no caso dos sorvetes, chegar a 100% (URBANO, 2008). Atualmente contamos com inúmeros substitutos de gorduras, de diversos grupos. Podemos citar alguns dos comercialmente mais conhecidos como o “Olestra”, a Polidextrose, o “Simplesse” e o “Stellar” (MOREIRA, 2005). 3.1.3.Agentes Adoçantes Segundo Mosquim (1999), os açúcares constituem uma das fontes mais econômicas de energia e de sólidos para gelados comestíveis. Contribuem largamente para a redução de ponto de congelamento (aumento da pressão do ponto de congelamento), para o aumento da viscosidade, do tempo de batedura do preparado e da consistência da fase continua do gelado, além de influenciar na formação (cristalização) e tamanho do cristal de lactose no produto. O açúcar melhora o corpo e a textura do sorvete, tornando-o mais cremoso, além de intensificar o sabor das frutas adicionais, contribuindo para 23 uma melhor aceitação do produto. Os açúcares constituem metade dos sólidos do produto. O principal adoçante usado no preparo dos gelados é a sacarose, mas este está sendo substituída em partes por outros açúcares de menor poder adoçante, como por exemplo, frutose, glucose, entre outros. O açúcar foi o pioneiro entre os adoçantes usados em gelados comestíveis e ainda tem sido o de maior importância. Este, além da função de adoçar, exerce outras propriedades interessantes sobre os gelados: é nutritivo e possui papel estrutural, já que confere volume a mistura e modifica outras características físicas e organolépticas, como a textura, o ponto de congelamento etc. Em outro aspecto, existem alguns inconvenientes médico- sanitários, como o favorecimento da aparição de cáries dentárias, a não- assimilação da glucose pelos diabéticos e o conteúdo calórico, que o torna desaconselhável para os obesos, e indesejáveis no caso de consumidores de produtos “light” (MOSQUIM, 1999). Além dos agentes adoçantes que serão citados abaixo, devemos levar em consideração a lactose, por estar presente no leite. Tem menor poder adoçante e atinge facilmente a saturação (18 g / 100 ml de água), a temperatura ambiente, dando inicio a cristalização que constitui um sério problema no sorvete (MOSQUIM, 1999). 3.1.3.1.Açúcares No Brasil, a sacarose é obtida em sua totalidade através do processamento do caldo extraído da cana-de-açúcar. É ainda o produto usado em maior proporção nos gelados comestíveis com o intuído de adoçar. Este açúcar, isoladamente, não é muito satisfatório como agente adoçante, sendo utilizado em combinação com outros açúcares. 24 A sacarose pode representar de 60 a 100% dos açúcares totais utilizados para a produção do sorvete (AMIOT, 1991). 3.1.3.2.Glucose A glucose é obtida através da hidrólise completa do amido. É utilizado na fabricação de gelados comestíveis em conjunto com a sacarose, para evitar a cristalização deste último açúcar. O seu uso é limitado, pois reduz o ponto de congelamento (MOSQUIM, 1999). 3.1.3.3.Xarope de Milho O xarope de milho é obtido mediante a hidrólise quase completa do amido de milho. Contém em sua composição glucose, maltose e dextrina, que dão aos gelados comestíveis corpo firme e pesado, textura mais suave e mastigação mais prolongada. A dextrina é responsável pela maior estabilidade do produto, evitando choque térmico, principalmente em produtos com baixo teor de sólidos. Este xarope é menos doce que a sacarose (MOSQUIM, 1999). 25 3.1.3.4. Açúcar Invertido O açúcar invertido é obtido através da hidrólise ácida da sacarose, resultando em partes iguais de glucose e frutose. Como o poder adoçante da frutose é maior que da sacarose, recomenda-se empregar menores quantidades do açúcar invertido em substituição a sacarose. O açúcar invertido contém de 25 a 35% de água (MOSQUIM, 1999). 3.1.4. Edulcorantes No Brasil, até meados dos anos 80, devido à legislação vigente, os produtos dietéticos eram considerados fármacos, sendo consumidos apenas por portadores de diabetes, ou outras doenças, com indicação de limitação na ingestão de sacarose. A situação mudou com a reclassificação dos adoçantes em 1988, o que ampliou seu uso pela população geral, e uma nova legislação em 1998 regulamentou o seu uso no mercado nacional. Em razão da crescente demanda por produtos ligados ao culto ao corpo e à saúde, os adoçantes invadiram rapidamente as prateleiras dos supermercados e os lares dos brasileiros. Os adoçantes dietéticos de mesa são consumidos não somente por obesos ou diabéticos, mas também por um número crescente de pessoas preocupadas em manter a forma física e restringir o nível calórico de sua alimentação (WIKIPÉDIA, 2009). Segundo Calil (1999), os edulcorantes fazem parte da classe dos aditivos alimentares. Segundo a ANVISA (1997), aditivo alimentar é qualquer ingrediente adicionado intencionalmente aos alimentos, sem propósito de nutrir, com o objetivo de modificar as características físicas, químicas, biológicas ou sensoriais, durante a fabricação, processamento, preparação, tratamento, embalagem, acondicionamento, armazenagem, transporte ou manipulação de 26 um alimento. Ao agregar-se poderá resultar em que o próprio aditivo, ou seus derivados, se convertam em um componente de tal alimento. Esta definição não inclui os contaminantes, ou substâncias nutritivas que sejam incorporadas ao alimento, para manter ou melhorar suas propriedades nutricionais. Segundo a ANVISA (1997), edulcorante é uma substanciadiferente do açúcar que confere sabor doce ao alimento. Entre os edulcorantes mais conhecidos podemos citar o Aspartame, a Sacarina, o Acessulfame-K, os Ciclamatos, o Sorbitol, o Manitol, o Esteviosídeo, entre outros (CALIL, 1999). A ANVISA, através da RDC Nº 18, de 24 de março de 2008, estabeleceu parâmetros para o uso do edulcorante neotame, entre outros edulcorantes no Brasil, acompanhando as medidas já adotadas por outros países e já autorizadas o uso pelo JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) (Diário Oficial da União, 2008). Neotame é um novo edulcorante de alta intensidade e sabor potenciado, que está atualmente atravessando regulamentação internacional em alguns países. O Neotame é 7000 ou 13000 vezes mais doce que a sacarose. Ele é derivado e estruturalmente semelhante ao Aspartame, mas é de 30 a 60 vezes mais doce que o Aspartame (STARGEL, 2001) O Neotame não apresenta calorias na sua composição, tem um sabor doce, livre de características indesejáveis; o neotame é funcional e estável em grande variedade de bebidas e alimentos (STARGEL, 2001). Figura 1: Obtenção do Neotame. Fonte: Chemical and Technical Assessment – JECFA, 2004. 27 Figura 2: Estrutura Química do Neotame. Fonte: Chemical and Technical Assessment – JECFA, 2004. O Neotame é fabricado à partir do Aspartame, via alquilação redutora, seguido de purificação, secagem e moagem. Uma das maiores vantagens do Neotame frente ao Aspartame e outros edulcorantes é a sua resistência e estabilidade a altas temperaturas. A NutraSweet Company é a detentora dos direitos de produção do Neotame, assim como de um vasto leque de patentes relacionadas ao Neotame (STARGEL, 2001). O acessulfame-K foi descoberto acidentalmente em 1967 por pesquisadores do laboratório Hoechst. O sal de potássio de acessulfame é conhecido como acessulfame-K e vendido com vários nomes comerciais. É aproximadamente 200 vezes mais doce do que a solução de sacarose 3%. É estável ao calor, podendo apresentar sabor residual amargo ou metálico quando utilizado em maiores concentrações. É usado principalmente em misturas com outros adoçantes (MOSQUIM, 1999). O sorbitol é obtido através da hidrogenação da glicose obtida do amido ou da sacarose. Auxilia no desenvolvimento de produtos alimentícios sem adição de açúcar, conferindo “corpo” e dulçor, com valor calórico reduzido aos alimentos onde são empregados, uma vez que nem toda a fração administrada consegue ser inteiramente absorvida e metabolizada pelo organismo. 28 É o poliol mais conhecido e sua aplicação na indústria alimentícia é amplamente difundida. Possui sabor refrescante e 60% do poder de dulçor em relação à sacarose. O sorbitol é indicado para condicionar umidade, inibir cristalização de açúcar, controlar a textura e aperfeiçoar o sabor. Também atua como edulcorante e agente de corpo em produtos alimentícios dietéticos, principalmente nos isentos de açúcar. Pode ser ingerido por diabéticos pois não dependem da insulina para serem metabolizados, e é resistente à fermentação pelos microorganismos presentes na boca, ou seja, não é cariogênico. Figura 3: Estrutura química do sorbitol Fonte: Wikipédia. Tabela 1: Limite de uso de edulcorantes. Edulcorante Limite Máximo g/100g ou g/100 ml Sorbitol quantun satis Manitol quantun satis Esteviosídeo de 0,045 a 0,060 Xilitol quantun satis Acessulfame K 0,035 a 0,20 Aspartame 0,075 a 0,40 Ciclamato 0,03 a 0,13 Sacarina 0,022 a 0,03 Neotame 0,0033 a 0,0065 Fonte: RDC nº 3, de 2 de Janeiro de 2001/ e Diário Oficial da União de 25 de março de 2008. 29 3.1.5. Leite O leite pode ser definido em três aspectos: biológico, químico e legal. No aspecto biológico o leite é definido como um líquido excretado pelas glândulas mamárias de fêmeas de mamíferos, principalmente após o parto. Quimicamente definido como uma mistura complexa constituída de substâncias orgânicas: água, carboidratos, gordura, proteínas, sais minerais, vitaminas, enzimas e substancias dispersa na água (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, EMBRAPA, 2009). Legalmente o leite é definido como um produto oriundo de ordenha completa e ininterrupta de animais sadios e convenientemente alimentados e tratados, excetuando-se o período entre 30 dias antes e 10 dias após o parto(Ciência do Leite, 2009) O Leite é uma combinação de diversos elementos sólidos em água, os elementos sólidos representam aproximadamente 12 a 13% do leite, e a água aproximadamente 87%. Os principais elementos sólidos do leite são: lipídios (gordura), carboidratos, proteínas, sais minerais e vitaminas. Esses elementos, suas distribuições e interações são determinantes para a estrutura, propriedades funcionais e aptidão do leite para processamento. As micelas de caseína e os glóbulos de gordura são responsáveis pela maior parte das características físicas (estrutura e cor) encontradas nos produtos lácteos (EMBRAPA, 2009) Ainda temos leites que sofrem outros tipos de tratamento como leite em pó, leite em pó desnatado, leite condensado, leite condensado super aquecido, leite condensado açucarado e o leite evaporado. Pode ainda ser utilizado na fabricação do sorvete soro de leite, normalmente encontrado em forma de pó. 30 Os termos sólidos totais (ST), ou extrato seco total (EST), englobam todos os componentes do leite, exceto a água. Por sólidos não-gordurosos (SNG), ou extrato seco desengordurado (ESD), compreendem-se todos os elementos do leite, menos a água e a gordura (EMBRAPA, 2009). O leite é a maior fonte do extrato seco desengordurado, este constituído de lactose, proteína, sais minerais e vitaminas hidrossolúveis, contribuindo para o sabor final do gelado comestível (MOSQUIM, 1999). As proteínas do extrato desengordurado de leite, em razão de seu elevado valor biológico, aumentam o valor nutritivo do sorvete e a sua capacidade de retenção de água, o que torna o produto suave e facilita a incorporação de ar (overrun) (MOSQUIM, 1999). As proteínas do leite, encontradas em suspensão (caseína) e em solução (albumina e globulina), constituem, quantitativamente, a segunda fração do leite desnatado. A caseína é encontrada na forma de micelas que são constituídas por subunidades onde se encontram associados às Alfas, Beta, Kapa e Gama-caseínas. A caseína participa, durante a homogeneização, da forma da membrana dos glóbulos de gordura, possivelmente, associada às proteínas solúveis. As subunidades micelares se associam à membrana do glóbulo de gordura por meio das forças Wan der Waals. A Beta-caseína aumenta a viscosidade do preparado, quando mantido sob refrigeração, devido a sua maior solubilidade a temperaturas inferiores a 5º C, contribuindo para a estabilidade da emulsão. As Alfas e Betas-caseínas são desnaturadas com maior intensidade do que a Kapa-caseína, dispondo-se na interface água-ar do produto (MOSQUIM, 1999). As propriedades de batedura (congelamento com agitação) do preparado dependem do tratamento térmico aplicado às proteínas. O leite em pó, obtido em temperatura mais elevada, melhora o corpo, textura e o comportamento do sorvete durante a estocagem. A desvantagem do emprego do leite em pó deve-se ao sabor de “cozido” que imprime ao produto (MOSQUIM, 1999). Deve-se empregar, ao máximo, o extrato seco desengordurado na formulação do sorvete, devido ao seu baixo custo, apesar de ser um dos principais responsáveis pelos defeitos de aparência e sabor do produto, procurando evitara cristalização da lactose. Quando em pequenas 31 concentrações, resulta em produto sem coesão e com pouco overrun, incapaz de manter o seu formato no cone com a elevação da temperatura. Maiores quantidades de extrato seco desengordurado resultam em um aumento de viscosidade, resistência à fusão, da acidez titulável e em redução do ponto de congelamento do preparado (MOSQUIM, 1999). O principal carboidrato do leite é a lactose. É produzida pelas células epiteliais da glândula mamária e é a principal fonte de energia dos recém- nascidos. Além da lactose, podem ser encontrados no leite outros carboidratos, como a glicose e a galactose, mas em pequenas quantidades. A concentração de lactose no leite é de aproximadamente 5% (4,7 a 5,2%). É um dos elementos mais estáveis do leite, isto é, menos sujeito a variações (EMBRAPA, 2009). A gordura do leite está presente na forma de pequenos glóbulos suspensos na fase aquosa. Cada glóbulo é envolvido por uma camada formada por um componente da gordura denominado fosfolipídio. Essa camada forma uma membrana que impede a união de todos os glóbulos. Desse modo, a gordura do leite é mantida na forma de suspensão. A maior parte da gordura do leite é constituída de triglicerídeos, que são formados por ácidos graxos ligados ao glicerol. A gordura do leite está presente em forma de pequenos glóbulos em suspensão na água. A fração de gordura do leite serve de veículo para as vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K), colesterol e outras substâncias solúveis em gordura, como os carotenóides (provitamina A), que dão ao leite sua cor amarelo-creme (EMBRAPA, 2009). A concentração de gordura no leite varia geralmente entre 3,5 e 5,3%, em razão de diferenças entre raças, estágio da lactação e de acordo com a alimentação dos animais. O leite é uma fonte excelente da maioria dos sais minerais necessários para o desenvolvimento dos indivíduos jovens. O cálcio e o fósforo do leite apresentam alta disponibilidade, em parte porque se encontram associados à caseína. Por isso, o leite é a melhor fonte de cálcio para o crescimento do esqueleto dos indivíduos jovens e para a manutenção da integridade dos ossos dos adultos. O conteúdo de ferro é baixo (EMBRAPA, 2009). O leite é uma importante fonte de vitaminas, algumas se associam com a gordura (A, D, E e K), enquanto outras se associam com a parte aquosa. 32 Dentre as últimas, estão as do complexo B e a vitamina C. Mais de dez vitaminas diferentes do complexo B são encontradas no leite. Entretanto, com exceção da vitamina B2 (riboflavina), as outras são encontradas em quantidades pequenas. As vitaminas do complexo B são produzidas no estômago composto (rúmen) dos animais (EMBAPA, 2009). 3.1.6. Estabilizantes/Espessantes Segundo Baruffaldi (1998), espessante é a substância capaz de aumentar, nos alimentos, a viscosidade de soluções, de emulsões e de suspensões. São substâncias químicas que aumentam a consistência dos alimentos. São hidrossolúveis e hidrofílicas, usadas para dispersar, estabilizar ou evitar a sedimentação de substâncias em suspensão. Emprega-se em tecnologia de alimentos e bebidas como agentes estabilizantes de sistemas dispersos como suspensões (sólido-líquido), emulsões (líquido-líquido) ou espumas (gás-líquido) (HEBBEL, 1979). Estabilizante, contudo, trata-se de uma substância que favorece e mantém as características físicas das emulsões e das suspensões. Estes dois aditivos, geralmente, são tratados juntos pelo fato de existirem muitos espessantes com características e propriedades de estabilizantes. Além disso, alguns estabilizantes não contidos na listagem dos espessantes possuem capacidade de aumentar o grau de viscosidade das soluções, emulsões e suspensões, caracterizando-se, portanto, como espessantes (BARUFFALDI, 1998) A grande maioria dos espessantes é composta de carboidratos naturais (goma guar, goma arábica) e carboidratos modificados quimicamente (carboximetil celulose). 33 Na fabricação de sorvete, os espessantes/estabilizantes são os agentes que, devido à sua capacidade de reter água, podem prevenir a formação de grandes cristais de gelo durante o congelamento e estocagem, além de aumentarem a viscosidade da mistura, permitindo uma melhor distribuição de ar no produto durante a batedura. O agente espessante confere ao gelado corpo e textura, retardando a formação de cristais durante a comercialização do produto, quando se observa grande variação de temperatura, além de imprimir uniformidade e resistência à fusão (MOSQUIM, 1999). Segundo Mosquim (1999), cada agente espessante apresenta características favoráveis e desfavoráveis. Por isso, a maioria das indústrias de sorvete prefere utilizá-los em combinações pré-estabelecidas. Eles comumente são utilizados em combinação com agentes emulsificantes para promover sua dispersão na água, leite ou creme, influenciando na microestrutura dos gelados e melhorando a qualidade do produto. Os espessantes são produtos capazes de reter grande quantidade de água (água hidratada), resultante da atividade mútua destes compostos que formam pontes de hidrogênio entre si. A água de ligação não se cristaliza pela diminuição da temperatura. Além de ligar-se com a água hidratação, o produto pode se estruturar formando uma rede tridimensional (gelatina), que reduz ainda mais a mobilidade da “água livre”. A estabilidade do produto depende do grau de hidratação e das cargas das partículas que o compõe. Temos como principais espessantes utilizados em alimentos: 34 3.1.6.1. Ágar-ágar e Musgo-irlandês Obtidos a partir das algas marinhas vermelhas - Rhodophyceae - são polímeros de galactose com estruturas similares e possuem capacidade de exercer geleificação termorreversível (BARUFFALDI, 1998). O ágar-ágar é pouco utilizado nas indústrias de alimentos pelo fato de ser caro e também formar géis mais duros e quebradiços que os demais, principalmente aqueles produzidos através de gelatinas. É usado como agente espessante e estabilizante em gelados, compotas e outros doces. É também utilizado em derivados de carnes, peixes e leite (HEBBEL, 1979). O musgo-irlandês, por sua vez, tem utilização em grande escala na indústria alimentícia, especialmente pela peculiaridade que apresenta esta goma em reação com as proteínas inerentes ao leite. O gel fraco que é produzido faz com que não ocorra precipitação de partículas de chocolate, evitando que o creme característico se separe do leite evaporado. Esta substância também é de grande utilidade quando se procura obter géis de baixo teor calórico, sendo empregada, portanto em produtos dietéticos substituindo a gelatina (BALDASSO, 2004). 3.1.6.2. Alginatos São polímeros dos ácidos D-manurônico e D-glucorônico, obtidos das algas marinhas marrons, Phacophyceae. Os alginatos obtidos de diferentes algas marinhas apresentam, segundo Baruffaldi, diferenças no teor de ácidos manurônico e glucorônico acarretando variações nos géis produzidos. Sendo que aqueles com frações ricas em ácido glucorônico constituem géis mais fortes e quebradiços (BALDASSO, 2004). 35 Os géis obtidos de alginato são termoestáveis tornando-se de grande valor para alimentos processados como recheios de tortas, que acabam não se espalhando durante a cocção em forno (BALDASSO, 2004). Porém, os alginatos precipitam quando são empregados em alimentos ácidos e não podem ser espessantes de produtos como sucos de frutas ácidas, ou coberturas de saladas, apesar dessalimitação não ocorrer quando os alginatos forem esterificados com óxido de propileno (BALDASSO, 2004). Os principais usos de alginatos na indústria de alimentos são como estabilizantes em sorvetes e em outras variedades semelhantes: como geleificantes em geléias e pudins, como agentes de suspensão e espessantes em sucos de frutas e outras bebidas, como estabilizantes de espuma em cerveja; como emulsificante em molho (maionese) e como agente formador de filme em invólucro de carne, peixe e outros produtos (BALDASSO, 2004). 3.1.6.3. Carragena É o extrato de Chondrus crispus, Gigartina stellata e outras espécies. A mais específica propriedade da carragena como um hidrocolóide é seu alto grau de reatividade com certas proteínas e sua reatividade com proteína de leite em particular, que é a base para um grande número de aplicações de carragena em alimentos. Essa reação entre caseína e carragena, chamada “reatividade do leite”, torna possível a suspensão de chocolate e outras partículas em leite, com o uso de pequenas quantidades de carragena (0,025%), formando um delicado gel, mas somente aumentando ligeiramente a viscosidade do leite (BALDASSO, 2004). 36 3.1.6.4. Pectinas Polímeros de ésteres do acido D-galacturônico que existem como componentes do esqueleto intercelular, junto com a celulose em muitos tecidos vegetais (HEBBEL, 1979). As pectinas, altamente esterificadas, necessitam para sua geleificação açúcar e acidez. Com esta propriedade utiliza-se pectina para a elaboração de geléias e doces em massa de frutas. A pectina purificada foi primeiramente extraída do bagaço de maçãs e mais tarde das frutas cítricas (extração mais comum atualmente). A sua qualidade está associada à capacidade de reter açúcar (BALDASSO, 2004). Algumas frutas como: maçãs ácidas, limões, framboesas e laranjas ácidas possuem uma quantidade maior de pectina na fruta, logo, precisam de pouca adição deste. No entanto, convém lembrar que as substâncias pécticas totais e a acidez diminuem à medida que a fruta amadurece. A pectina é extraída da casca das frutas cítricas e da maçã por hidrólise ácida a quente, seguida de precipitação alcoólica ou alcalina (BALDASSO, 2004). Ela é submetida a seguir à purificação, secagem, moagem e homogeneização. O controle das fases do processo de extração permite a obtenção da pectina sob duas formas: Pectinas de alto teor de metoxílas (ATM), com grau de esterificação maior que 50%; Pectinas de baixo teor de metoxílas (BTM), com grau de esterificação menor que 50%. A pectina ATM forma géis com conteúdo de sólidos solúveis acima de 55% e pH de 2,0 a 3,5. Este gel se estabiliza por interações hidrofóbicas do grupo éster metílico e por formação de pontes de hidrogênio intermoleculares. O pH ácido provoca a protonação dos grupos carboxílicos, diminui a repulsão eletrostática entre as cadeias e aumenta a formação de pontes de H. A adição de um sólido solúvel (como a sacarose), diminui a atividade de água, 37 diminuindo a disponibilidade de água livre para solvatar o polissacarídeo, aumentando as interações hidrofóbicas entre os grupos éster metílicos (BALDASSO, 2004). O gel ATM pode ser utilizado em geléias com pedaços ou poupa de frutas, iogurte líquido, sucos concentrados, bebidas lácteas acidificadas, sorvetes de frutas, entre outros. A pectina BTM pode ser utilizada em geléias de baixo teor de sólidos (15 – 60%), geléias dietéticas, iogurtes, doces de leite, entre outros. Para a formação de géis a pectina BTM necessita de sais de cálcio solúveis que podem estar presentes nas frutas, no leite ou podem ser adicionadas como soluções diluídas de fosfato, cloreto. O gel de pectina BTM se estabiliza por interações entre os grupos carboxílicos e íons divalentes (Cálcio). Esta pectina não necessita de açúcar para geleificar, porém, a adição de 10 a 20% melhora a textura do gel, tornando mais elástico e menos frágil (BALDASSO, 2004). 3.1.6.5. Gelatina É freqüentemente usada como um agente espessante. Suas moléculas grandes são filiformes e são hidrofílicas. As moléculas de gelatina, devido à sua estrutura, dão firmeza às substâncias. O tipo de gelatina selecionado deve ser um que não somente dê bons géis, mas também que tenha um mínimo de "flavor" indesejável. Os tipos de gelatina preferidos são os de porcos e de bezerros (BALDASSO, 2004). 38 3.1.6.6. Goma-arábica É obtida da acácia, encontrada no Oriente Médio. Caracteriza a goma vegetal mais utilizada, pois, além de espessante, é também um ótimo estabilizante de emulsões, por exemplo, da espuma de cerveja (BARUFFALDI, 1998). Contribui na prevenção da cristalização do açúcar em caramelos, bem como na dissolução de essências cítricas nos refrigerantes. Ainda constitui um agente encapsulante muito bom para óleos flavorizantes empregados em misturas em pó para bebidas, além de aprimorar a textura de sorvetes. Constantemente é usada juntamente com outros tipos de polissacarídeos, devido ao fato de apresentar baixas viscosidades quando em pequenas concentrações. A goma arábica por sua fácil e rápida solubilidade em água facilita a reconstrução de produtos desidratados e de concentrados e de aromas (HEBBEL, 1979). 3.1.6.7. Goma Caraia É obtida da estercúlia que é bastante comum na Índia. É um substituto barato da goma-adraganto. Possui boa capacidade de absorção de água, o que aumenta o volume do produto. Mais usada em cosméticos do que em alimentos (BALDASSO, 2004). 39 3.1.6.8.Goma Guar É retirada do endosperma do feijão do tipo guar: Cyamopsis. Sua importante propriedade é a capacidade de se hidratar rapidamente em água fria e atingir alta viscosidade. É usada como espessante de sopas, alimentos pobres em calorias e para aumentar o poder geleificante de outros espessantes (HEBBEL, 1979). É cultivado nos EUA, na Índia e no Paquistão. O resíduo de sua semente, depois de extraída a goma, é bastante valioso para a utilização em rações animais. Além dessas vantagens, a goma guar é de baixo custo além de ser um bom espessante e estabilizante. Sua formação é constituída por moléculas de manose e galactose na proporção de 2:1. Dissolve-se em água fria e geleifica quando em contato com borato (BARUFFALDI, 1998). A goma pode ser empregada em bebidas como estabilizantes, ou ainda em sorvetes, pudins e coberturas para saladas como espessante. 3.1.6.9. Goma Jataí (goma locusta) É proveniente do feijão de alfarroba, característico da região do Mediterrâneo. É formada por manoses e galactoses na proporção de 4:1. Sua aplicação tem a finalidade de melhorar a textura de certos alimentos como bolos e biscoitos, espessar coberturas para saladas, melhorar características 40 de congelamento e fusão de sorvetes, na palatabilidade dos géis de carragena e para diminuir a dureza e a temperatura de fusão do gel (BALDASSO, 2004). 3.1.6.10. Xantana Segundo Baruffaldi (1998), a goma xantana é definida como um hidrocolóide usado em alimentos, e entre os demais é o mais testado, e os experimentos demonstraram a inocuidade desta goma em concentrações permitidas. É um heteropolissacarídeo produzido pela Xanthomonas campestris. As soluções de goma xantana quando em baixas concentrações são pseudoplásticas, apresentam altos índices de viscosidade e tornam-se ralas quando sobre ela é aplicada força de cisalhamento. As operações de bombeamento nafase de produção do alimento são facilitadas pela pseudoplasticidade fazendo com que produtos como, por exemplo, coberturas para saladas fluam com facilidade de um frasco ou garrafa. A goma xantana apresenta excelente estabilidade em valores do pH extremos, na faixa de 2 a 11, e altas temperaturas de 100 a 120º C além de poder ser dissolvida ou a quente ou a frio. .É facilmente solúvel em água, produzindo alta viscosidade. Não é solúvel na maioria dos solventes orgânicos. Em associação com outras gomas proporciona textura lisa e cremosa, alimentos líquidos com qualidade superior as demais gomas. É utilizada para a fabricação de molhos para saladas, bebidas, geléias, produtos cárneos, enlatados, e sopas (BALDASSO, 2004). 41 3.1.7. Emulsificante Segundo Mosquim (1999), são substancias que contém porções hidrofóbicas e hidrofílicas em sua molécula. Reduzem a tensão interfacial, estabilizando a mistura (preparado) e facilitando a formação de emulsões (pequenas gotas em suspensão) e de espuma (ar em suspensão). A suspensão da água em óleo é mais estável do que a de óleo em água, devido a sua maior alteração de potencial, que se observa na interface da fase oleosa, reduzindo a estabilidade das gotículas de óleo, que tendem a flocular e em seguida, coalescer. Quando as gotículas de água se dispersão no óleo ocorre maior alteração de potencial também; como a força repulsiva é menor, devido à menor constante dielétrica do óleo, a estabilidade deste tipo de emulsão é maior. Por esse motivo a água é mais solúvel no óleo do que o óleo na água. Os agentes emulsificantes são substâncias adicionadas às emulsões para aumentar a sua estabilidade cinética tornando-as razoavelmente estáveis e homogêneas. 3.1.7.1. Funções do Emulsificante no Sorvete Os emulsificantes são muito importantes para a qualidade do produto final, sua ausência ou seu excesso podem trazer danos irreversíveis ao produto final. Dentre as funções do emulsificante na produção de sorvete podemos citar: Não promover a estabilização excessiva, que é devidamente feita pelas proteínas do leite; parte da emulsão é destruída durante o batimento do sorvete. Promover a desestabilização do preparado durante a batedura. 42 Concentrar-se na superfície dos glóbulos de gordura, formando uma camada monomolecular que mantém seus grupos polares voltados para a interface e constituindo pontes de hidrogênio com a água e/ ou com proteínas. Outras camadas poder ser superpostas. Formar diversos mesoformos na interface glóbulo-água que podem desestabilizar a emulsão, dependendo das condições de temperatura e de batedura. Atuar, provavelmente, como núcleo de cristalização de triglicerídeos de ponto de fusão elevado na interface gordura-água (MOSQUIM, 1999). 3.1.8. Saborizantes/Aromatizantes Definição da IOFI (Intern. Of the Flavor Industry), 1978: “Aromatizante é uma preparação concentrada, adicionada ou não de solventes ou veículos, utilizada para transmitir sabor, com exceção do sabor somente doce, azedo ou salgado”. Definição da legislação Brasileira (Resolução nº 104, de 14 de maio de 1999 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária - ANVISA): “Aromatizantes são as substâncias ou as misturas de substâncias com propriedades odoríferas e/ou sápidas, capazes de conferir ou intensificar o aroma e/ou sabor dos alimentos. Excluem-se desta definição os produtos que conferem exclusivamente sabor doce, salgado ou ácido; e as substâncias alimentícias ou produtos normalmente consumidos como tal, com ou sem reconstituição”. Nesta classe de aditivos é onde existe o maior número de substâncias, uma vez que os aromas são muito complexos. Alguns produtos podem apresentar naturalmente mais de mil substâncias que, em conjunto, conferem um aroma característico. Como exemplo o aroma natural de café, onde o café torrado apresenta um aroma tão complexo que já se identificaram mais de mil componentes na sua constituição. 43 Os aromatizantes aumentam a aceitabilidade dos alimentos, melhorando o seu aroma; desde o século XIX são sintetizados numerosos aromatizantes químicos. A cumarina foi sintetizada em 1868; o aroma de baunilha em 1874; em 1884 sintetizou-se o aroma de canela. Até o século XX foram descobertos quase 1000 agentes químicos aromatizantes (PORTO, 2004). Os gelados constituem uma classe de alimentos bastante apreciada por seu valor nutritivo, sabor e cor, e por se tratar de produtos refrescantes. O sabor dos alimentos é um de seus principais atributos, e o sorvete não é exceção. O sabor é uma resposta do sentido que inclui o olfato (cheiro), gustação (gosto) e componentes de tato (sensação bucal). O sorvete, sendo um alimento lácteo congelado, tem vários componentes de sabor facilmente definidos (MOSQUIM, 1999). Para a produção de sorvete são utilizados de aromatizantes e corantes em pó, referentes ao sabor que se deseja produzir. O aroma, normalmente, é adicionado à calda antes de seu congelamento. Outros ingredientes de sabor tais como pedaços de nozes, doces, xaropes e itens de confeitaria ou frutas, podem ser incorporados ao produto congelado com o emprego de um alimentador de frutas (MOSQUIM, 1999). 3.1.9. Polidextrose Segundo Pinheiro (2004), a polidextrose é um polímero de condensação da dextrose produzido em altas temperaturas por ácido cítrico (catalisador) e sorbitol (agente plastificante) na respectiva proporção de 89:10:1, proporcionando aumento de volume e corpo ao produto final com reduzido conteúdo calórico. A polidextrose pode ser usada como um agente de volume, transportador de sabor, redutor do ponto de congelamento, melhorando a textura e a viscosidade, é solúvel e de fácil aplicação, além de umectante. Repõe a quantidade de sólidos do açúcar nos iogurtes, permitindo uma 44 redução calórica de até 75%. Ela apresenta viscosidade em solução maior que a da sacarose, proporcionando propriedades de sabor e consistência, e evita a perda de umidade do alimento durante períodos prolongados (PINHEIRO, 2004). 3.1.10. Maltodextrina Segundo Pinheiro (2004), a maltodextrina se encaixa na classe dos amidos modificados. É obtida através da hidrólise química do amido, esta com baixo teor de dextrose, são apropriadas para uso como substitutos de gordura em produtos de panificação. Em sorvetes, substituem o leite em pó, tanto na calda, quanto no pré- mistura, realçando a cremosidade e aumentando o rendimento. Embora os carboidratos forneçam 4 cal/g, os substitutos de gordura derivados do amido utilizados em soluções de 25 a 50% contribuem com 1 ou 2 cal, representando uma redução significativa no consumo calórico, quando comparado com o valor energético das gorduras (PINHEIRO, 2004). 3.2. Métodos de Produção Há varias formas e métodos de produção para os gelados comestíveis. Disso depende, na maioria das vezes, da quantidade produzida e a disposição de investimento do produtor (LUQUET, 1993). Dependendo da quantidade produzida e dos maquinários existentes para o processo de produção, podemos ter a produção por processo contínuo, semicontínuo e por batelada (VARNAM, 1995). O processo semicontínuo tem esse nome, pois, até a maturação, ele é dado em processo de batelada, após a maturação a calda é colocada em um 45 batedor continuo. O processo em batelada recebe este nome devido à forma de batimento (VARNAM, 1995). Em um tanque de mistura é adicionado o leite em pó, a água, o açúcar e a gordura, sãomantidos sob aquecimento de 50ºC no tanque e agitados para a uniformidade da mistura. Após a mistura, no próprio misturador a calda é pasteurizada (68º a 70º C durante 30 minutos). Depois de pasteurizada a calda passa por um trocador de calor (placas) para a diminuição da temperatura, já resfriado, a calda passa pelo homogeneizador. Já homogeneizada, a calda é enviada com auxilio de bombas de sucção para o maturador, onde permanecerá a uma temperatura de 4º C por no máximo 24 horas. Depois de homogeneizada, à calda é adiciona emulsificante e saborizante e levada ao batimento, que pode se dar por processo continuo ou por batelada em batedores de superfície raspada. Com o batimento o volume aumenta, podendo chegar até três vezes do volume inicial, dependendo do equipamento utilizado para o batimento e da formulação do gelado comestível. Depois de batido, o gelado é embalado e acondicionado a uma temperatura de aproximadamente -25º C para o congelamento (MOSQUIM, 1999 e AMIOT, 1991). 3.2.1. Fluxograma da Produção de Sorvetes Fonte: Duas Rodas Industrial (1998) 46 3.3. Etapas da Produção. 3.3.1. Adição dos Ingredientes. Os ingredientes desta etapa são: leite em pó, água, açúcar (ou agentes adoçantes, dependendo da mescla de adoçantes utilizada) e gordura. Todos os ingredientes serão pesados, com o auxílio de uma balança, nas suas devidas proporções previamente estabelecido no balanceamento da formulação a ser produzida, depois disto serão colocados no homogeneizador, sendo que a prioridade é que se coloque a água e o leite em pó para que ocorra a reconstituição do leite, depois disso é independente a ordem de colocação dos outros dois ingredientes. Nesta etapa será obtida a mescla inicial para depois darmos andamento nas outras etapas para a obtenção do gelado. Essa operação envolve um pré-aquecimento da mistura, sob agitação, para assegurar a dispersão das partículas de gordura e a emulsificação dos ingredientes (REINO UNIDO, 2002). O principal propósito da etapa de preparo da mistura é o de garantir que todos os ingredientes estejam dissolvidos ou em suspensão, sem a formação de grumos dos ingredientes em pó ou de estabilizantes, bem como assegurar uma correta proporção dos mesmos (DANISCO, 2001). 47 3.3.2. Homogeneização Nesta etapa a mistura estará pré-aquecida até a temperatura de homogeneização e todos os ingredientes básicos incorporados e dissolvidos nela. Segundo Amiot (1991), a principal finalidade da homogeneização da mistura é obter uma emulsão mais uniforme e estável. Depois da homogeneização, o diâmetro dos glóbulos de gordura varia entre 0,5 e 4 µm, com uma média de 1 µm, e poucos dos glóbulos medem mais de 2 µm. Segundo Mosquim (1999), com isso a mistura se torna mais uniforme, reduzindo o período de maturação e a necessidade de espessantes. O tamanho do glóbulo depende da concentração de emulsificante. A temperatura de homogeneização pode variar de 68 a 77º C, sendo que temperaturas menores são ineficientes pois promovem o aumento da viscosidade devido à aglutinação dos glóbulos de gordura. Já a pressão de homogeneização varia entre 140 e 210 kg / cm2, de acordo com a composição, principalmente, com o teor de gordura, com a viscosidade desejada, com a estabilidade da mistura etc. Quando o teor de gordura for alto, recomenda-se que a homogeneização seja feita em equipamentos com dois estágios (MOSQUIM, 1999). Tabela 2 – Pressão de homogeneização recomendada (psi). Um estágio Dois estágios Gordura (%) Única válvula 1ª válvula 2ª válvula 8 -12 2500 - 3000 2500 - 3000 500 12 - 14 2000 - 2500 2000 - 2500 500 15 - 17 1500 - 2000 1500 - 2000 500 18 1200 - 1800 1200 - 1800 500 18 800 - 1200 300 - 1200 500 Fonte: MOSQUIM, 1999. 48 3.3.3.Tratamento Térmico Segundo Amiot (1991), como todos os produtos lácteos, é obrigatório à pasteurização da mistura por razões higiênicas. A pasteurização visa destruir os microrganismos patogênicos, tornado o produto saudável. Segundo Mosquim (1999), deve-se dar uma atenção especial ao tratamento térmico da mistura, pois, devido aos elevados níveis de açúcar e gordura, estes podem proteger os microrganismos do calor. Por esse motivo o tratamento térmico dispensado a mistura deve ser mais intenso. Tabela 3: Sistemas de Pasteurização. Sistemas de Pasteurização Tratamento Térmico LTST (lento) 68,5º C - 30 minutos HTST (rápido) 79,5º C - 25 segundos Vacreação 90,0º C - 1 a 3 segundos UHT (ultra-rápido) 138º C - 4 segundos Fonte: MOSQUIM, 1999. A pasteurização dissolve e suspende os componentes dos ingredientes da mistura, tornando-a mais uniforme, além de destruir os microrganismos, com isso aumentando o período de conservação do produto. O tratamento térmico com temperaturas mais elevadas é eficaz na destruição de bactérias, além de melhorar o corpo, a textura e o sabor do produto, este também reduz a adição de espessantes em 25-30%, quando comparado ao LTLT (Low Temperatura Long Time). Não se observa diferença na análise sensorial quando a mistura é pasteurizada em diferentes temperaturas, à exceção do sistema LTST que imprime sabor de cozido mais intenso (MOQUIM, 1999). 49 3.3.4. Resfriamento Segundo Varnam (1995), depois do tratamento térmico, a mistura deve ser refrigerada o mais rápido possível a uma temperatura de 4º C. Segundo Mosquim (1999), isso deve ser feito para evitar o crescimento de bactérias e viscosidade excessiva. A viscosidade excessiva resulta na redução de mobilidade das macromoléculas. O resfriamento induz a cristalização de gotículas providas de núcleos heterogêneos. Depois de resfriada a calda, é provável que o emulsificante forme uma estrutura lamelar na superfície dos glóbulos de gordura, incorporando grande quantidade de água, que ao se converter em gel impede uma posterior perda ou desincorporação dessa água. Para o resfriamento, comumente é utilizado o trocador de calor a “placas”. 3.3.5. Maturação Segundo Luquet (1993), a maturação da mistura deverá ser feita em tanques de aço inoxidável, onde é mantida numa temperatura de 4º C, sob agitação lenta e constante. Segundo Mosquim (1999), a maturação deverá demorar no mínimo de 2 a 3 horas quando se tratar de espessantes vegetais, esta etapa é necessária para que ocorra a solidificação da gordura, hidratação dos espessantes e estruturação da gelatina, melhorando o desempenho do produto. A textura e corpo do produto tornam-se mais suaves , a resistência à fusão é aumentada e o batimento torna-se mais fácil. O tempo máximo para a maturação é de 24 horas a uma temperatura de 4º C. 50 Mosquim (1999) ainda relata que, dependendo do tempo de maturação e da formulação (espessantes e emulsificantes), pode ocorrer a separação da gordura, e a aglutinação de partículas pode acarretar na floculação do produto. Este processo é desfeito pela agitação; enquanto a coalescência que forma gotículas maiores é irreversível devido à ruptura da membrana que as envolve. Estes defeitos podem ser minimizados pela adição de substancias dotadas de cargas elétricas à superfície das gotículas e pelo aumento da viscosidade do produto. 3.3.6. Mistura Após o período de maturação são adicionados o emulsificante e o saborizante. Devido ao aumento da viscosidade da mistura e da necessidade de agilidade para o congelamento, esta
Compartilhar