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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA “LUIZ DE QUEIROZ” DEPARTAMENTO DE AGROINDÚSTRIA, ALIMENTOS E NUTRIÇÃO LAN 0451 - AÇÚCAR E BEBIDAS Relatório de Aula Prática: Produção de Refrigerante de Limão Professora: Drª Sandra Helena da Cruz Alunos: Camila Augusto Carazzato Katyri B. de Freitas Paganotti Thais Tamashiro Wanderson Elias dos Santos Piracicaba 2016 1. INTRODUÇÃO O açúcar é uma matéria prima de grande importância para a indústria de alimentos e bebidas por possuir diversas propriedades como conferência de cor, textura, como agente de corpo, estabilidade microbiológica e é claro, dulçor, além de diversas outras. A maior parcela de açúcar no mercado interno é destinada para a indústria produtora de refrigerantes, com 40%, seguida pela indústria de chocolates e confeitos com 32% (BNDES, 1995; ADITIVOS & INGREDIENTES, 2016). O Brasil é o terceiro maior produtor mundial de refrigerantes, com crescimento de 50% entre 2004 - 2013 e taxa média de expansão de 4,2% no ano. Segundo a Associação Brasileira das Indústrias de Refrigerantes e Bebidas não Alcoólicas (ABIR), no ano de 2015 o Brasil produziu 15.350.222 milhões de litros de refrigerante. Com relação ao consumo, o Brasil também ocupa a terceira posição mundial com 57%, perdendo apenas para Estados Unidos e China, com um consumo de 75,1 litros/hab/ano em 2015 (ABIR, 2016; CONFREBRAS, 2014; JÚNIOR et al. 2014). De acordo com a Portaria nº 544 do Ministério da Agricultura e Abastecimento (MAPA) de 1998 , refrigerante é a “bebida gaseificada, obtida pela dissolução, em água potável, de suco ou extrato vegetal de sua origem, adicionada de açúcar” (BRASIL, 1998). Segundo a ABIR, o refrigerante apresenta como ingredientes obrigatórios a água, suco ou extrato vegetal, açúcar ou edulcorantes e gás carbônico e como ingredientes opcionais os aromas, acidulantes, conservantes, corantes e antioxidantes. O açúcar é componente importante na formulação de um refrigerante, apresentando-se em porcentagens que variam de 8 - 12% do volume final. Para produzir refrigerante o tipo de açúcar mais utilizado apresenta-se na forma líquida, sendo denominado xarope de sacarose em concentrações pré determinadas pelo processo (CRUZ, 2012; ABIR, 2016). Levando-se em consideração a importância do mercado de refrigerantes no Brasil, bem como do açúcar dentro desse mercado, o objetivo dessa prática foi elucidar os conhecimentos obtidos em sala de aula a respeito de açúcar e bebidas não alcoólicas, em especial sobre refrigerantes, a partir da produção de um refrigerante de limão. 2. MATERIAIS E MÉTODOS - Erlenmeyer (500mL); - Bastão de vidro; - Balança Analítica; - Béquer; - Refratômetro; - Pipeta 1mL; - Espremedor; - Açúcar líquido; - Água carbonatada; - Água destilada; - Limões; - Conservantes. Primeiramente coletou-se 1mL de açúcar líquido, com a pipeta e despejou-se em um tubo de ensaio. Em seguida, diluiu-se esta quantidade de açúcar líquido em 3mL de água destilada para aferir o brix. Após aferição do brix em 19,7°Brix multiplicou este valor 4x para definir o valor final do concentrado de açúcar líquido, que foi 78,8°Brix. Tendo este valor, realizamos os cálculos de balanço de massa C1.V1=C2.V2, para pesar a quantidade necessária de açúcar para elaboração de 500g de refrigerante de limão. Pesou-se sobre o Enlenmeyer de 500mL, 76,15mL de açúcar, acrescentou-se 35mL de suco de limão, espremido por um espremedor e completou-se o volume com água gaseificada. Em seguida homogeneizou com o bastão de vidro a solução, finalizando o refrigerante. OBS: Os conservantes não foram adicionados, pois o consumo foi imediato. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO O sabor obtido foi muito similar ao sabor do refrigerante industrializado, a coloração pode ser visualizada nas figuras abaixo: Figura 1. Refrigerante de limão Figura 2. Xarope de açúcar cristal (à pronto para consumo. esquerda) e açúcar invertido (à direita). A Composição básica do refrigerante: Água: 88% do volume final; Açúcar: 8-12% do volume final; Outros aditivos: 1-2% do volume final. A variação dos tipos e da quantidade de aditivos utilizados para saborizar, aromatizar e colorir a bebida gaseificada será de acordo com a características desejáveis para o refrigerante que será produzido. Bem como, a quantidade de açúcar que será adicionada é determinada de acordo com o nível de doçura desejado a ser definido pela preferência do fabricante. Depois da água, o ingrediente de maior consumo para produção de refrigerantes é o açúcar, que no mercado brasileiro também é considerado o maior consumidor. Os açúcares representam de 08-12% no volume final produto. Na produção de refrigerantes o açúcar mais utilizado se apresenta na forma líquida, chamado de xarope de sacarose com concentrações previamente determinadas facilitando a utilização no processo de produção. (LIMA; AFONSO, 2009 apud CRUZ 2012). O açúcar contém vários compostos de cor associados, indesejáveis em alimentos, pois alteram o sabor e conferem cor (Figura 2) e odor. Já o xarope de açúcar invertido reúne a elevada solubilidade da frutose à difícil cristalização da glicose, aumentando seu poder edulcorante e diminuindo os riscos de cristalização. Essas propriedades contribuem para aumentar o valor desses xaropes para uso em vários produtos alimentícios, sobretudo na indústria de refrigerantes. O produto de maior interesse comercial é aquele com nível de inversão próximo a 55%, pois nessa faixa a solubilidade é máxima possibilitando trabalhar com concentrações em torno de 76,5% de sólidos solúveis, diminuindo assim a susceptibilidade à contaminação microbiana, sem riscos de cristalização. (RODRIGUES et al., 2000) A qualidade do açúcar interfere diretamente na qualidade do refrigerante, mais ainda nos refrigerantes de limão ou sabor limão, pois a cor de comercialização segue uma linha de transparência a uma leve opacidade. Ao usar o xarope de açúcar mais escuro, esta característica pode ser afetada e a coloração do refrigerante ser diferente da esperada, causando repulsa nos consumidores. Na figura 1 podemos notar que o produto final apresentou uma coloração um pouco amarelada, concluindo que o xarope utilizado impactou na coloração final do produto. Portanto, na sua quase totalidade, a indústria alimentícia utiliza açúcares classificados com cor <45 U.I, <100 U.I, < 150 U.I < 200 U.I, e menor que 400 U.I (unidades de medidas de cor ICUMSA: (Comissão Internacional para Métodos Uniformes de Análise de Açúcar), cuja escala ascendente indica visualmente um amarelecimento do cristal. (OLIVEIRA et al., 2007) Além da coloração a qualidade microbiológica do açúcar também é muito importante, pois uma vez o açúcar contaminado, este pode produzir dextranas. Asdextranas em quantidade elevadas provoca o aparecimento de flocos (precipitados esponjosos, “fios de algodão”, etc.) principalmente visualizados em refrigerantes transparentes, causando a falsa impressão de produto deteriorado ou contaminado. Estes flocos, em nada afetam o produto acabado além do aspecto visual, são totalmente redissolvidos mediante ligeira agitação do frasco, e também podem voltar a se formar após 2-3 meses de vida de prateleira (OLIVEIRA et al., 2007). O açúcar líquido é um adoçante natural de sacarose apresentado na forma líquida em uma solução inodora, límpida e cristalina, obtido pela dissolução de açúcar sólido em água com posterior purificação e descoloração, o que garante a esse produto alta transparência e limpidez. Em geral, possui concentração de 66,7 a 67,3% de sólidos de açúcar solúveis em água (Brix). Trata-se de um produto com o mesmo perfil de sabor e poder adoçante do açúcar sólido comum sendo, por esses motivos, altamente requisitado pelas indústrias produtoras de bebidas carbonatadas. O açúcar líquido invertido é um adoçante natural constituído pela mistura de glicose, frutose e sacarose. Pode ser produzido a partir de inversão ácida, inversão enzimática e inversão catiônica (resinas). Apresenta-se na forma líquida em uma solução límpida e ligeiramente amarelada, com odor e sabor característicos e com alto poder adoçante. Em geral, possui concentração de 76 a 78 % de açúcar sólido diluído (Brix). O açúcar líquido invertido pode ser obtido pela inversão ácida, inversão enzimática e inversão catiônica (resinas). Esse produto permite a armazenagem por um período mais prolongado (100 dias ou mais), se mantidas as condições necessárias, e permite a obtenção de concentrações mais elevadas (75°Brix). Os açúcares líquido e invertido podem ser produzidos com diferentes especificações e diferentes porcentagens de sacarose, mudando assim o percentual de glicose e frutose, dependendo das exigências dos clientes. Com a oferta desses dois novos produtos ao mercado industrial transfere-se uma etapa do processo de fabricação da indústria de bebidas, doces e guloseimas para a usina. Os produtos que agregam valor ao açúcar sólido da empresa representaram aumentos de lucratividade e novos relacionamentos com clientes da indústria de alimentos. Os acidulantes regulam a doçura do açúcar, intensificam o gosto ácido, controlam o pH da bebida e inibem a proliferação de microrganismos. Além disso, têm a capacidade de realçar o sabor da bebida. Os acidulantes empregados na produção de refrigerantes são os ácidos cítrico, tartárico e fosfórico. Os antioxidantes evitam a ação do oxigênio, que causa perda da cor e provocam a deterioração do produto. A luz e o calor aceleram o processo de oxidação e, por isso, os refrigerantes nunca devem ser transportados e armazenados expostos ao sol. Os antioxidantes mais usados são o ácido ascórbico, ou vitamina C, e o ácido isoascórbico. Os aromatizantes conferem ou intensificam o aroma; os flavorizantes conferem ou intensificam tanto o sabor quanto o aroma. Quando adicionados aos alimentos eles podem desempenhar funções diversas, como criar novos sabores inexistentes na natureza ou reforçar, substituir ou mascarar os sabores presentes. Os principais aromas utilizados na indústria de refrigerantes são obtidos de extratos alcoólicos ou essências, soluções aquosas ou emulsões, soluções aromáticas em glicerol ou propilenoglicol e sucos concentrados de frutas. São aromatizantes e flavorizantes: sucos naturais, extratos naturais, óleos essenciais, emulsões e aromas naturais e idênticos aos naturais. Os corantes são usados para dar ou intensificar a cor dos refrigerantes. Podem ser naturais, como β-caroteno e antocianinas, ou artificiais, como amarelo tartrazina, amarelo-crepúsculo, amaranto ou bordeaux e azul-brilhante. 4. CONCLUSÃO O refrigerante de limão preparado a partir deste experimento prático apresentou sabor muito semelhante aos refrigerantes industriais, porém com coloração de maior opacidade. Isto ocorreu pois o xarope de açúcar cristal utilizado possuía coloração amarelada. Este fato indica a importância do parâmetro de cor do açúcar a ser empregado na indústria, que pode impactar negativamente na coloração do produto. Além disso, a qualidade microbiológica do açúcar também pode interferir na estabilidade do produto, como por exemplo, o desenvolvimento de dextranas em bebidas. Portanto, o controle analítico na produção de açúcar nas usinas é de grande importância para que, o açúcar empregado como ingrediente nas indústrias, não altere ou impacte negativamente nas características finais do produto. 5. REFERÊNCIAS ABIR. Refrigerantes - Dados. 2016. Disponível em: <http://abir.org.br/o-setor/dados/refrigerantes/>. Acesso em: 11 set. 2016. ABIR. Refrigerantes - Bebidas. 2016. Disponível em: <http://abir.org.br/o-setor/bebidas/refrigerante/>. Acesso em 11 set. 2016 ADITIVOS & INGREDIENTES. As múltiplas aplicações do açúcar. 2016. Disponível em: <http://aditivosingredientes.com.br/upload_arquivos/201603/2016030052660001459 189957.pdf> . Acesso em: 11 set. 2016. BIANCHINI, V. K.; ASSUMPÇÃO, M. R.. A Diferenciação de Produtos na Cadeia Produtiva do Açúcar: O Processo de Produção dos Açúcares Líquido e Líquido Invertido. XXII Encontro Nacional de Engenharia de Produção, Curitiba, PR, 2002. Disponível em: < http://www.abepro.org.br/biblioteca/enegep2002_tr11_0983.pdf> Acesso em 20 set. 2016 BNDES. Setor Sucroalcooleiro: açúcar . 1995. Disponível em: <http://www.bndes.gov.br/SiteBNDES/export/sites/default/bndes_pt/Galerias/Arquivo s/conhecimento/setorial/gs1_04.pdf>. Acesso em: 11 set. 2016. BRASIL. Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento - MAPA; Portaria nº 544, de 16 de novembro de 1998. CONFREBRAS. Brasil é o 3º maior produtor e consumidor de cervejas e refrigerantes. 2014. Disponível em: <http://confrebras.org.br/brasil-e-o-3o-maior-produtor-e-consumidor-de-cervejas-e-re frigerantes/> . Acesso: 11 set. 2016. CRUZ, G. F. B.. Fabricação de Refrigerantes. Rio de Janeiro: Rede de Tecnologia e Inovação do Rio de Janeiro - Redetec, 2012. 40 p. Disponível em: <http://www.respostatecnica.org.br/dossie-tecnico/downloadsDT/Mjc2NTQ=>. Acesso em: 02 set. 2016. JÚNIOR et al. O setor de bebidas no Brasil. BNDES Setorial, Rio de Janeiro, n. 40, p. 93 -129, set. 2014. Disponível em: <https://web.bndes.gov.br/bib/jspui/bitstream/1408/3462/1/BS%2040%20O%20setor %20de%20bebidas%20no%20Brasil_P.pdf>. Acesso em: 11 set. 2016. OLIVEIRA, D. T.; ESQUIAVETO, M. M. M.; SILVA JUNIOR, J. F.. Impacto dos itens da especificação do açúcar na indústria alimentícia. Ciência. Tecnol. Aliment.[online].2007, vol.27, suppl.1,pp.99-102. ISSN 0101-2061. http://dx.doi.org/10.1590/S0101-20612007000500018. RODRIGUES, M. V. N., RODRIGUES, R.A. F., SERRA, G. E., ANDRIETTA, S. R., & FRANCO, T. T.. (2000). Produção de xarope de açúcar invertido obtido por hidrólise heterogênea, através de planejamento experimental. Food Science and Technology (Campinas), 20(1), 103-109. https://dx.doi.org/10.1590/S0101-20612000000100020
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