CAPACIDADE DE RETENO DE GUA E DE GORDURA

DE DIFERENTES CONCENTRADOS PROTEICOS USADOS

EM PRODUTOS CRNEOS EMULSIFICADOS

Ana Sofia Antunes Cristas

Dissertao para obteno do Grau de Mestre em

Engenharia Alimentar Qualidade e Segurana Alimentar

Orientador: Doutora Teresa de Jesus Silva Matos

Jri:

Presidente: Doutora Isabel Maria Nunes de Sousa, Professora Auxiliar do Instituto Superior

de Agronomia da Universidade Tcnica de Lisboa.

Vogais: - Doutora Margarida Gomes Moldo Martins, Professora Auxiliar do Instituto Superior de Agronomia da Universidade Tcnica de Lisboa;

- Doutora Teresa de Jesus da Silva Matos, Professora Auxiliar do Instituto Superior de Agronomia da Universidade Tcnica de Lisboa;

- Doutor Victor Manuel Delgado Alves, Professor Auxiliar do Instituto Superior de Agronomia da Universidade Tcnica de Lisboa;

- Licenciada Amlia Oliveira, na qualidade de especialista.

Lisboa, 2012

i

Agradecimentos

Nobre, por me ter recebido como estagiria e me fornecer os recursos necessrios

realizao deste trabalho.

Eng. Amlia Oliveira, minha orientadora na Nobre, que me acompanhou durante todo o

processo e esteve sempre presente nos momentos de deciso.

Ao Eng. Lus Raimundo que me ajudou com a sua experincia, e esprito crtico, indicando-

me o caminho a seguir.

professora Teresa Matos, minha orientadora, que despertou em mim o gosto pela

tecnologia de carnes, pelo seu conhecimento, experincia, entusiasmo, disponibilidade e

exigncia.

Aos professores Lusa Louro, Isabel Sousa e Pedro Louro por partilharem comigo a sua

experincia e darem a sua opinio sobre o trabalho.

Aos meus colegas da planta piloto, Marco Patrocnio e Vernica Gregrio, que me

mostraram os cantos casa, me deram a assistncia necessria e alguns bons conselhos

de mtodos de trabalho para alm de suportarem estoicamente o rudo que fiz diariamente

com a cutter.

A todas as pessoas fantsticas que conheci na Nobre e com quem tive o prazer de

trabalhar. Sem dvida o bom ambiente de trabalho que presenciei, a simpatia com que

todos me receberam e a boa disposio de manh noite tornaram os meses de estgio

muito agradveis.

Aos meus pais, Jos Manuel Cristas e Almerinda Antunes, que desde sempre se esforaram

para me darem as condies necessrias para que eu pudesse estudar e atingir os meus

objectivos. Eles que sempre me apoiaram, aconselharam e acarinharam. Um especial

agradecimento minha me, que bem mais do que me e tantas e tantas vezes se

esqueceu dela para que eu estivesse bem.

Ao meu namorado, Tiago Flores, por todo o amor, carinho, apoio e, sobretudo,

compreenso demonstrados em todos os momentos. Por me mostrar o mundo de uma nova

perspectiva e me dar todos os dias razes para trazer um sorriso no rosto.

Muito obrigada a todos!

ii

Resumo

Este trabalho visou determinar a funcionalidade, ao nvel da capacidade de reteno

de gua e de gordura (CRA e CRG), e a relao custo/benefcio de sete protenas usadas

em produtos crneos emulsificados, seguindo um mtodo interno da indstria. Estes dados

permitiro comparar protenas de diferentes fornecedores alternativos.

Como indicador de CRA testaram-se vrias formulaes protena:gua. Considerou-

se como ptimo a maior proporo em que ainda se observava um comportamento gel. Para

determinar a CRG, testaram-se vrias propores protena:gordura:gua, utilizando a

proporo protena:gua ptima e toucinho como gordura. A proporo ptima foi a maior

cuja percentagem de libertao de gordura no ultrapassava 1%.

A protena de soro de leite apresentou a melhor CRA e o caseinato de sdio a

melhor CRG.

A protena de colagnio no apresentou qualquer capacidade de reteno por ser

uma protena hidrolisada enzimaticamente.

Os concentrados de soja (funcional, no-funcional e dispersvel) apresentaram a

melhor relao custo/benefcio dado o baixo preo.

A protena de plasma e colagnio j era apontada como possvel alternativa

protena de soro de leite e, no decorrer do estudo, apresentou melhor relao

custo/benefcio que esta. No entanto, necessrio proceder a estudos de produto para

validar a equivalncia funcional e a rentabilidade da alterao.

Palavras-chave: Protenas de soja, Protenas lcteas, Protenas derivadas da carne,

Emulso, Capacidade de reteno, Relao custo/benefcio

iii

Abstract

The aim of this study was to determine the functionality, regarding water and fat

holding capacity (WHC and FHC), and the cost-effectiveness of seven proteins used in meat

emulsions, following an internal industrial procedure. This data will allow the proteins from

different alternative suppliers to be compared.

As an indicator of WHC several ratios protein:water were tested. The greater ratio in

which a gel behavior was still observed was assumed as optimum. To determine FHC

several experiments with different protein:fat:water ratios were conducted, using the optimum

protein:water ratio and pork backfat. The optimum ratio was the one for which the fat loss

was less than or equal to 1%.

Whey protein exhibit the highest WHC and sodium caseinate exhibit the highest FHC.

Pork collagen did not show any holding capacity since this was an enzymatically

hydrolyzed protein.

Soy protein concentrates (functional, non-functional and dispersible) showed the best

cost-effectiveness due to their low price.

Plasma and collagen protein was already pointed out as possible substitute for whey

protein and, during this study, revealed a better cost-effectiveness. However, it is necessary

to proceed with pilot scale product tests to validate this formula change functional equity and

profitability.

Keywords: Soy protein, Dairy protein, Meat-derived protein, Emulsion, Holding capacity,

Cost-effectiveness

iv

Extended Abstract

The aim of this study was to determine the functionality, regarding water and fat

holding capacity (WHC and FHC), and the cost-effectiveness of seven proteins used in meat

emulsions, following an internal industrial procedure. This data will allow the proteins from

different alternative suppliers to be compared.

In the absence of standard methods for these determinations, an internal industrial

procedure was followed. This procedure intended to simulate the operations of the meat

emulsions production, like emulsification on cutter and heat treatment.

Several protein gels were prepared with different ratios protein:water as an indicator

of WHC. Water optimum was defined as the greater ratio for which a gel behavior was still

observed, without breakage or run-off after peeling. Several emulsions formulated with pork

back fat and different ratios protein:fat:water, containing the optimum prtotein:water ratio,

were then prepared to determine FHC. Optimum fat ratio was defined as the one for which

the fat loss was less than or equal to 1%.

Whey protein exhibit the highest WHC and sodium caseinate exhibit the highest FHC.

Pork collagen didnt show any holding capacity since this was an enzymatically

hydrolyzed protein with poor gelling capacity.

Although the WHC and FHC of soy protein concentrates (functional, non-functional

and dispersible) was not very high, they showed the best cost-effectiveness due to their low

price that compensates a higher level of addition to achieve the same effect.

Before this study, pork collagen protein and plasma and collagen protein were

already pointed out as whey protein substitutes. At the end, pork collagen was ruled out as it

did not show the required functionality. Plasma and collagen protein achieved a slightly

better cost-effectiveness than whey protein, so further research on this protein can go on

with pilot scale product studies to validate the functional equity and profitability of this formula

change and confirm if there are not significant differences on sensory analysis.

Data recovered on this study can also be helpful to other meat products that require

water and fat holding capacity during processing and shelf-life.

v

ndice

1. Reviso bibliogrfica ...................................................................................................... 1

1.1. Emulses ................................................................................................................ 1

1.1.1. Emulses crneas ............................................................................................ 2

1.1.2. Estabilidade das emulses crneas ................................................................. 3

1.2. Capacidade de reteno de gua e de gordura ....................................................... 5

1.3. Protenas exteriores ................................................................................................ 6

1.3.1. Protenas de origem vegetal............................................................................. 7

1.3.1.1. Protenas de soja .......................................................................................... 7

1.3.2. Protenas de origem animal.............................................................................11

1.3.2.1. Protenas lcteas .........................................................................................11

1.3.2.2. Protenas derivadas da carne ......................................................................14

1.4. Objectivos ..............................................................................................................17

2. Materiais e mtodos ......................................................................................................18

2.1. Materiais e equipamentos ......................................................................................18

2.1.1. Equipamentos .................................................................................................18

2.1.2. Matrias-primas utilizadas ...............................................................................23

2.2. Determinao da capacidade de reteno de gua ...............................................24

2.3. Determinao da capacidade de reteno de gordura ...........................................27

3. Resultados e discusso.................................................................................................31

3.1. Capacidade de reteno de gua...........................................................................31

3.2. Capacidade de reteno de gordura ......................................................................35

3.3. Relao custo/funcionalidade .................................................................................38

4. Concluses ...................................................................................................................40

Referncias bibliogrficas ....................................................................................................42

vi

ndice de Figuras

Fig. 1 - Principais factores que afectam a estabilidade das emulses crneas na fase de

emulsificao (Adaptado de lvarez et al., 2007) .................................................................. 4

Fig. 2 - Esquema do processamento de protenas de soja para obteno de concentrados

funcionais e no funcionais (tradicionais) (Adaptado de Egbert e Payne, 2009) ...................10

Fig. 3 - Processos utilizados na produo de produtos proteicos lcteos (Wisconsin Center

for Dairy Research e Wisconsin Milk Marketing Board, s/data) .............................................12

Fig. 4 - Picadora idntica utilizada e pormenores dos seus constituintes: A - cuba de

alimentao; B - anel fixador; C - sem-fim propulsor; D - cabea de fecho; E - disco

perfurado; F - anel de facas; G - anel de pr-corte (Adaptado de Talsa, 2012) ....................21

Fig. 5 - Picadora de taa giratria com facas mltiplas rotativas ou cutter idntica utilizada

e pormenor de rotao das facas e da taa (Adaptado de Talsa, 2012) ...............................21

Fig. 6 - Scanalyser (http://www.food-supply.dk/machine/view/34625) ...................................22

Fig. 7 - Clipsadora manual simples semelhante utilizada

(http://www.polyclip.com.br/maquinas-de-grampear-embalar.html) ......................................22

Fig. 8 - Penetrmetro semelhante ao utilizado

(http://diccionariodelvino.com/index.php/penetrometro/) .......................................................22

Fig. 9 - Esquema do procedimento padro para os ensaios de capacidade de reteno de

gua. ....................................................................................................................................29

Fig. 10 - Esquema do procedimento padro para os ensaios de capacidade de reteno de

gordura. ................................................................................................................................30

Fig. 11 - Capacidade de reteno de gua das protenas exteriores estudadas ...................32

Fig. 12 Percentagem de gordura libertada nos ensaios de capacidade de reteno de

gordura de protenas exteriores de origem vegetal. A gordura utilizada foi o toucinho. A

proporo de gua foi a encontrada atravs dos ensaios de capacidade de reteno de

gua. Resultados apresentados como mdia desvio-padro (n=5; 1 n=4). ........................36

Fig. 13 - Percentagem de gordura libertada nos ensaios de capacidade de reteno de

gordura de protenas exteriores de origem animal. A gordura utilizada foi o toucinho. A

proporo de gua foi a encontrada atravs dos ensaios de capacidade de reteno de

gua. Resultados apresentados como mdia desvio-padro (n=5; 1 n=4). ........................37

Fig. 14 - Capacidade de reteno de gordura das protenas exteriores estudadas, numa

emulso contendo a proporo ptima de gua encontrada atravs dos ensaios de

capacidade de reteno de gua. ........................................................................................37

vii

Fig. 15 Valores de dureza (resistncia penetrao, gf) nos ensaios de capacidade de

reteno de gordura de protenas exteriores para as diferentes propores

protena:gordura:gua testadas. A gordura utilizada foi o toucinho. Resultados apresentados

como mdia desvio-padro (n=15; 1 n=12). .......................................................................38

ndice de Tabelas

Tabela 1 - Protenas lcteas e suas aplicaes em produtos crneos (Xiong, 2009). Nota:

CP Concentrados Proteicos; IP Isolados Proteicos ........................................................12

Tabela 2 Propores protena:gua testadas para cada protena exterior e quantidades

dos componentes para um total de 12 kg de massa. ............................................................25

Tabela 3 - Propores protena:gordura:gua testadas para cada protena exterior e

quantidades dos componentes para um total de 12 kg de massa. .......................................28

Tabela 4 Efeito da variao da proporo de gua na avaliao gel, dureza e aspecto das

amostras dos ensaios de capacidade de reteno de gua de protenas exteriores vegetais.

Resultados de dureza (resistncia penetrao, gf) apresentados como mdia desvio-

padro. .................................................................................................................................33

Tabela 5 - Efeito da variao da proporo de gua na avaliao gel, dureza e aspecto das

amostras dos ensaios de capacidade de reteno de gua de protenas exteriores de origem

animal. Resultados de dureza (resistncia penetrao, gf) apresentados como mdia

desvio-padro. .....................................................................................................................34

Tabela 6 - Valores de referncia para a capacidade de reteno de gua de protenas de

soja (Freitas, 2002). .............................................................................................................34

Tabela 7 - Valores de referncia para a capacidade de reteno de gordura de protenas de

soja (Freitas, 2002). .............................................................................................................37

Tabela 8 - Quadro resumo da capacidade de reteno de gua e de gordura das vrias

protenas exteriores em estudo e classificao das mesmas com base na relao

custo/funcionalidade (preo em /kg de emulso) ................................................................39

1

1. Reviso bibliogrfica

Actualmente os consumidores procuram alimentos agradveis, nutritivos, convenientes e

com preos acessveis o que pressiona a indstria alimentar a reduzir os seus custos de

produo sem descurar a qualidade dos produtos.

Na tentativa de reduzir os custos de formulao de produtos crneos emulsificados

podem ser adicionados ingredientes no crneos, como por exemplo concentrados ou

isolados proteicos (comummente designados por protenas exteriores), para substituir a

carne e as propriedades funcionais e nutricionais das suas protenas (Egbert e Payne, 2009;

McGuire, 2009).

Nestes produtos emulsificados, a capacidade do produto reter gua e gordura durante o

processamento e aps embalagem determina os rendimentos de produo, as

caractersticas sensoriais do produto e a sua aceitao pelos consumidores (Sebranek,

2011). Assim, torna-se crucial estabelecer um equilbrio entre a qualidade e quantidade das

protenas envolvidas na emulso, a sua funcionalidade, valor nutricional e preo (Flores et

al., 2007).

1.1. Emulses

Uma emulso uma disperso coloidal formada por dois lquidos imiscveis, em que um

constitui a fase contnua ou dispersante e o outro a fase descontnua ou dispersa, conforme

a definio apresentada por Becher (1965):

Uma emulso um sistema heterogneo que consiste em pelo menos um liquido

imiscvel intimamente disperso noutro sob a forma de gotas, cujo dimetro, em geral, excede

0,1 m. Tais sistemas possuem uma estabilidade mnima, a qual pode ser acentuada por

aditivos tais como agentes de superfcie activa, slidos finamente divididos, etc.

Existem dois tipos bsicos de emulses. Designa-se por gua em leo ou W/O (do

ingls Water in Oil) uma emulso em que as gotas de gua esto dispersas na fase de

gordura, ao passo que uma emulso em que as gotas de gordura esto dispersas na fase

aquosa se d a designao leo em gua ou O/W (do ingls Oil in Water). As emulses

alimentares so normalmente deste ltimo tipo, o que tambm levou a alargar a definio de

emulses para englobar as combinaes de lquidos e slidos (Gaman e Sherrington, 1978).

Devido imiscibilidade entre as duas fases, as emulses so sistemas instveis. Para

estabilizar este sistema preciso a presena de emulsionantes, agentes de superfcie activa

com zonas hidroflicas e outras hidrofbicas, que se concentram superfcie das gotas da

2

fase dispersa. Estes agentes baixam a tenso interfacial entre as duas fases imiscveis o

que facilita a expanso da superfcie durante a formao da emulso. Formam tambm uma

membrana interfacial, carregada electricamente, que promove a homogeneidade do sistema

e impede, atravs das repulses electroestticas, que as gotas se aproximem demasiado o

que poderia propiciar a separao de fases (Phillip et al., 1994). No caso das emulses

alimentares os agentes emulsionantes so frequentemente protenas ou fosfolpidos.

Ainda como referido por Phillip et al. (1994), para a formao de uma emulso em que

os emulsionantes so protenas, existem quatro etapas fundamentais:

Movimentao das protenas at interface, que ocorre por conveco forada

originada pelas condies de agitao intensa;

Desenrolamento das cadeias proteicas, para permitir que os grupos apolares se

liguem fase de gordura e os grupos polares fase aquosa, diminuindo a energia livre do

sistema;

Adsoro das protenas na interface, formando uma camada;

Desenrolamento e rearranjo da camada proteica na interface para formar um filme

contnuo.

Uma emulso um sistema metaestvel pelo que a migrao das molculas no cessa

quando se atingindo a situao de equilbrio. O modo e a velocidade a que continuam os

transportes de massa influenciam a estabilidade das emulses ao longo do tempo

(McClements, 1999).

Enquanto uma emulso tipo constituda por gua, leo e emulsionante, as emulses

alimentares, como as emulses crneas, possuem uma composio mais complexa que

interfere com as suas propriedades fsicas, qumicas e sensoriais.

1.1.1. Emulses crneas

As emulses crneas so misturas finamente cominudas em que a fase dispersa a

fase de gordura, que inclui mono, di e triacilgliceris, cidos gordos livres, esteris e

vitaminas lipossolveis, e a fase contnua, composta por gua e vrios componentes

hidrossolveis. Por conter vrios componentes slidos e semi-slidos (como fragmentos de

fibras musculares, partculas de gordura e condimentos) uma emulso crnea partilha em

simultneo as caractersticas de uma emulso e de uma suspenso (Gerhardt, 1980).

Os agentes emulsionantes naturais deste tipo de emulses so as protenas da carne

designadamente as protenas miofibrilares, constituintes do aparelho contrctil do msculo-

esqueltico, as protenas sarcoplasmticas, presentes no citoplasma da clula muscular e

que englobam enzimas e a mioglobina, e as protenas do tecido conjuntivo, presentes nos

epi-, peri- e endomsio e que incluem o colagnio, a reticulina e a elastina. Para que estas

3

protenas estejam disponveis necessrio que ocorra a sua extraco ou solubilizao que

se d por adio de sal no caso das protenas miofibrilares e por adio de gua no caso

das protenas sarcoplasmticas. De todas as protenas referidas a que parece ter maior

importncia na constituio das emulses crneas a miosina, uma protena miofibrilar

(Pearson e Gillett, 1996).

Segundo lvarez et al. (2007) uma das etapas mais importantes no fabrico de emulses

crneas a emulsificao na cutter1, etapa em que as matrias-primas so finamente

cominudas o que permite fornecer a energia necessria para a disperso da gordura de

forma a obter uma emulso homognea. Durante este processo a temperatura aumenta o

que faz decrescer a tenso interfacial, facilitando a reduo de dimenses e aumentando

rapidamente a rea superficial das partculas de gordura. Assim, para obter uma emulso

crnea estvel necessrio que exista emulsionante em quantidade suficiente para rodear

as partculas de gordura antes da etapa de cozedura.

1.1.2. Estabilidade das emulses crneas

Para assegurar uma boa cobertura das partculas da fase dispersa necessrio reduzir

as dimenses da carne e da gordura, extrair e dispersar as protenas miofibrilares e

minimizar a desnaturao proteica durante a emulsificao. Para garantir estes requisitos

necessrio controlar vrios factores desta etapa conforme apresentado esquematicamente

na figura 1.

Segundo (Baracco et al., 1990) a estabilidade das emulses crneas depende ainda de

outros factores como sejam:

Diferena de densidade das fases Uma maior proximidade entre a densidade das

duas fases aumenta a estabilidade;

Dimetro das gotas As partculas no devem ser muito grandes para no

sedimentarem nem muito pequenas para no propiciar a coalescncia;

Viscosidade da fase contnua Se a fase contnua for mais viscosa dificulta os

movimentos das partculas de gordura, minimizando os fenmenos de coalescncia;

Tenso interfacial A estabilidade maior quando a tenso interfacial menor.

Considera-se que qualquer tipo de emulso estvel se o nmero, dimenso e posio

das partculas da fase dispersa no sofrer alteraes significativas ao longo do tempo de

armazenamento. Para tal necessrio que a emulso no sofra nenhum dos fenmenos

fsicos de instabilidade descritos de seguida (McClements, 1999):

Cremado Consiste na subida das gotas, por terem menor densidade que o

lquido circundante;

1 Picadora-misturadora de taa giratria e facas mltiplas rotativas (ver 2.1.1. Equipamentos).

4

Sedimentao Consiste na deposio das gotas quando estas apresentam maior

densidade que o lquido envolvente;

Floculao Ocorre quando duas ou mais gotas formam um agregado, onde cada

gota mantm a sua integridade individual;

Coalescncia Ocorre quando duas ou mais gotas se fundem formando uma gota

de maior dimenso. Em excesso pode originar a formao de uma camada no topo da

emulso;

Inverso de fases Consiste na converso de uma emulso o/w em w/o ou vice-

versa.

Dependendo das caractersticas da emulso cada um destes fenmenos pode ter

maior ou menor expresso.

Fig. 1 - Principais factores que afectam a estabilidade das emulses crneas na fase de emulsificao (Adaptado de lvarez et al., 2007)

Durante a etapa de cozedura da emulso crnea d-se a fuso e expanso da gordura,

a gelatinizao do colagnio e a desnaturao das protenas miofibrilares, convertendo a

emulso numa matriz viscoelstica do tipo gel (lvarez et al., 2007). Se a emulso no for

estvel a libertao de gua e gordura durante a cozedura maior. Este fenmeno reduz

Factores da emulsificao que afectam a emulso crnea

Pr-mistura dos

ingredientes

Temperatura exterior

Durao Velocidade das facas

Tamanho das partculas

Extracoproteica

Temperatura da emulso

Revestimento da gordura

Desnaturao proteica

Tenso superficial Viscosidade

Estabilidade da emulso crnea

Textura Aroma Cor Sabor Rendimento

LucroQualidade Consistncia na qualidade

5

tanto o rendimento como a qualidade do produto final, podendo levar em ltima anlise

rejeio por parte do consumidor e a perdas econmicas.

1.2. Capacidade de reteno de gua e de gordura

No existe um consenso sobre o significado exacto de vrios conceitos relacionados

com a ligao da gua. No entanto, pode-se definir a capacidade de reteno de gua das

protenas (CRA ou WHC do ingls Water Holding Capacity) como a capacidade de reter a

sua prpria gua, assim como a gua adicionada, durante a aplicao de foras externas

(como gravidade, presso ou centrifugao) ou durante e aps aquecimento. No caso dos

produtos crneos, a CRA pode ser definida como a capacidade de absorver e reter gua

durante os tratamentos mecnicos (corte, moagem, cominuio ou enchimento), tratamento

trmico, transporte e armazenagem (Zayas, 1997).

A capacidade de reteno de gua da carne uma propriedade fundamental nos

produtos crneos pela sua implicao na qualidade do produto final e nos rendimentos de

produo. Minimizar as perdas de gua importante para ajudar a manter o sabor e a

textura do produto, nomeadamente a tenrura e a suculncia (Sebranek, 2011).

De igual forma, a capacidade de reteno de gordura (CRG) pode ser definida como a

aptido para reter gordura durante o processamento dos produtos crneos (Zayas, 1997). A

libertao de gordura est directamente associada instabilidade das emulses crneas.

Uma boa capacidade de reteno de gordura importante para evitar a formao de bolsas

de gordura que, para alm de no serem agradveis para o consumidor, podem propiciar

fenmenos de degradao dos produtos.

Como j foi referido, as protenas da carne so os principais intervenientes na formao

da estrutura e estabilidade das emulses crneas. Uma carne com baixa CRA d origem a

produtos processados de qualidade inferior uma vez que, juntamente com a gua, perdem-

se protenas solveis como as sarcoplasmticas, necessrias formao da estrutura. A

CRA da carne afectada por vrios factores que incluem a maneira como a carne foi

manuseada (nmero de cortes e tamanho das peas de carne resultantes, orientao dos

cortes face orientao das clulas musculares, taxa de arrefecimento aps abate, taxa de

congelao e temperatura durante armazenagem) mas tambm o estado metablico do

animal antes do abate (o que pode ser influenciado por factores genticos ou pela maneira

como o animal foi tratado no pr-abate) (Huff-Lonergan, 2010). Nos produtos cominudos a

quantidade de gua retida tambm afectada pelo grau de reduo de dimenses. Quando

o grau de rompimento dos tecidos maior ocorre maior extraco proteica, maior interaco

gua-protena e maior reteno de gua (Zayas, 1997).

6

A libertao de gordura de uma emulso ocorre frequentemente em simultneo com

perdas de gua devido formao de canais durante o processo de cozedura pelos quais a

gua e a gordura fundida migram at superfcie do produto. Durante esta etapa do

processamento dos produtos emulsificados a gordura comea a fundir antes da

desnaturao proteica e est totalmente no estado lquido antes que se d a formao da

matriz gel. Por esta razo, fundamental uma boa interaco interfacial entre os vrios

componentes da emulso para estabilizar a gordura lquida at completa consolidao da

estrutura da emulso, evitando-se a formao dos canais de movimentao de gordura. A

CRG depende assim da pelcula de emulsionante que cobre as partculas de gordura, da

formao gel da matriz proteica e da integridade celular dos tecidos gordos utilizados. Por

norma, uma emulso em que as partculas de gordura so mais pequenas mais estvel

porque permite uma melhor distribuio da gordura na massa. No entanto, se a quantidade

de protena disponvel for baixa em relao superfcie especfica de gordura formada, o

filme interfacial proteico fica muito fino e tem maior tendncia para romper com a expanso

da gordura durante o tratamento trmico. Contudo, se a quantidade de protena for

excessiva e o filme proteico interfacial for muito espesso, este torna-se inflexvel e tende a

quebrar durante a cozedura (Esquivel, 2008).

No caso de produtos crneos processados em que se adicionam protenas exteriores

para substituir em parte as protenas da carne importante determinar a sua funcionalidade

ao nvel da capacidade de reter gua e gordura para garantir a consistncia da qualidade do

produto. Estas propriedades dependem de vrios factores como por exemplo do balano

entre grupos hidrfilos e hidrofbicos da estrutura proteica e a sua disponibilidade para

interagir, do pH e fora inica do meio e do tipo de processamento utilizado na obteno dos

produtos proteicos (Zayas, 1997). O conhecimento destas propriedades permite escolher

qual a protena mais indicada e optimizar o seu uso enquanto isoladas ou em conjugao

entre si (por exemplo juntar uma protena com maior CRA com outra com maior CRG para

obter o efeito desejado no produto final).

1.3. Protenas exteriores

No fabrico de produtos crneos frequente a adio de protenas no crneas, tambm

designadas como protenas exteriores.

Estas protenas so utilizadas pelas suas caractersticas e funcionalidades especficas

como substitutos das matrias-primas crneas, permitindo reduzir custos de produo e

contornar o efeito da flutuao dos preos no mercado de carnes, mas tambm como

elementos de ligao da gua e da gordura adicionada, garantindo as caractersticas

nutricionais e sensoriais dos produtos.

7

Existem dois grandes grupos de protenas no crneas que so adicionadas aos

produtos crneos: as protenas de origem vegetal (como as protenas de soja e de outras

leguminosas, oleoginosas ou de gros de cereais) e as protenas de origem animal (como

sejam as protenas lcteas e as protenas derivadas de carne).

A escolha entre a vasta oferta de protenas existente depende do efeito desejado no

produto, das caractersticas nutricionais, funcionais e sensoriais intrnsecas de cada

protena, da compatibilidade com os restantes ingredientes e do seu custo por quilograma

de emulso que representa a relao custo/benefcio.

1.3.1. Protenas de origem vegetal

As protenas de origem vegetal podem ser usadas nos produtos crneos

processados para substituir as propriedades funcionais e nutricionais das protenas do

msculo. Dentre deste grupo de protenas, pelo seu perfil nutricional, baixo custo e

propriedades funcionais, as mais utilizadas so as derivadas dos gros de soja (Glycine

max) (Monteiro e Lopes da Silva, 2008). De facto, as protenas de soja so aquelas que de

todas as protenas vegetais apresentam o valor nutricional para a alimentao humana mais

elevado, sendo particularmente ricas no aminocido lisina, que o aminocido limitante das

dietas baseadas em protenas vegetais, embora possuam menor teor do aminocido

metionina (Pearson, 1983).

1.3.1.1. Protenas de soja

O elevado teor proteico dos gros de soja e o seu alto valor nutricional, contendo

todos os aminocidos essenciais, fazem com que as protenas de soja sejam as melhores

protenas vegetais para substituio de carne (National Soybean Research Laboratory,

s/data; Pearson, 1983).

Os benefcios nutricionais das protenas de soja comerciais incluem ainda (Solae,

s/data; Pearson, 1983):

Contm baixo teor de gordura saturada;

So aceites pelos consumidores intolerantes lactose ou alrgicos s protenas

lcteas;

So indicadas como capazes de reduzir os nveis de colesterol;

Podem ser includas em produtos destinados a uma dieta vegetariana.

No entanto, de acordo com a Directiva 2003/89/CE, a soja um alergnio que

necessita de rotulagem especfica.

8

As protenas de soja apresentam tambm benefcios econmicos em relao s

protenas animais, nomeadamente s protenas lcteas, pois apresentam preos mais

baixos e mais estveis (Solae, s/data).

As suas aplicaes nos alimentos visam aumentar o teor proteico e melhorar os

produtos atravs das suas propriedades funcionais como viscosidade, solubilidade,

capacidade gelificante, capacidade de emulso, capacidade de reteno de gua e de

gordura, termoestabilidade e melhorador de textura e estrutura (Solae, s/data).

As protenas de soja esto disponveis no mercado sob variadas formas mas as mais

comuns so concentrados, isolados e as protenas texturizadas. A distino entre

concentrados e isolados prende-se com o seu teor proteico, por matria seca, uma vez que

os primeiros contm no mnimo 65 a 70% de protena enquanto os isolados contm no

mnimo 90% de protena (Pearson, 1983; van Eys et al., s/data).

Os concentrados proteicos de soja so definidos pela Association of American Feed

Control Officials, Inc. (AAFCO) como:

O concentrado proteico de soja preparado a partir de sementes de soja de alta

qualidade, ss, limpas e descascadas, por remoo da maior parte do leo e dos

constituintes no proteicos solveis em gua e deve conter no menos do que 70% de

protena por matria seca." (Berk, 1992)

Existem essencialmente trs mtodos usados na produo dos concentrados para

proceder extrao dos compostos no proteicos, sem solubilizar a maior parte da frao

proteica: a extrao com lcool (normalmente etanol), a extrao cida (water-washing em

ingls) e a extrao com gua aps desnaturao pelo calor. Estes trs mtodos originam

produtos com caractersticas diferentes a nvel da colorao e da extenso da desnaturao

proteica, com implicaes na solubilidade. Apesar da baixa solubilidade proteica, os

concentrados obtidos por lavagem com lcool retm a maior parte das propriedades

funcionais como viscosidade e poder emulsionante. Os concentrados proteicos de soja

contm ainda a maioria das fibras alimentares2 da soja original o que pode constituir uma

vantagem nutricional acrescida.

Tambm segundo a AAFCO os isolados proteicos de soja so definidos como:

"O isolado proteico de soja a maior fraco proteica dos gros de soja preparado

a partir de gros de soja descascados por remoo da maior parte dos constituintes no

proteicos e deve conter no menos do que 90% de protena por matria seca (Berk, 1992)

2 A designao fibra alimentar engloba vrias substncias de origem vegetal que no so digeridas

no sistema digestivo humano como a pectina, celulose, hemicelulose, gomas, mucilagens e outros

polissacridos. Este grupo de substncias est relacionado com a reduo do risco de vrias

doenas como cancro do clon, priso de ventre, colesterol e diabetes (IFST, 2007).

9

Os princpios bsicos para obter isolados proteicos de soja incluem a solubilizao

das protenas num meio aquoso, a separao da soluo do resduo slido e por fim a

precipitao das protenas que so posteriormente submetidas a secagem. No processo

convencional, o meio aquoso tem pH neutro ou ligeiramente alcalino, a precipitao ocorre

por acidificao do meio at ao ponto isoeltrico das protenas (pH 4,5) e a forma de

secagem mais comum o spray-drying3 para obter um p fino. Este processo, por remoo

da fraco glucdica solvel e insolvel, permite obter um produto que praticamente s

protena e que apresenta menos problemas ao nvel de off flavors4, coloraes ou factores

anti-nutricionais indesejveis (como inibidores da tripsina ou cido ftico).

As protenas texturizadas tm um menor teor proteico (no mnimo 52%) uma vez que

so frequentemente produzidas a partir de farinha de soja, pelo seu menor custo, e so

utilizadas para substituir parcial ou totalmente as protenas animais em alimentos como

almndegas em que a textura e a estrutura so fundamentais. O objetivo no fabrico destes

produtos a construo de uma estrutura fibrosa que d a sensao de estar de facto a

comer carne, ao nvel do aspecto, elasticidade, tenrura e suculncia que so aspetos

caractersticos e diferenciadores da carne.

As protenas texturizadas podem ser obtidas a partir de farinha, concentrado ou

isolado de soja, normalmente atravs de um processo de extruso termoplstica, embora

possam ser utilizados outros processos como texturizao por vapor ou um processo de

fiao similar ao utilizado para a produo de fibras sintticas na indstria txtil. O

processo de extruso que obriga a que a massa proteica sobreaquecida atravesse um

conjunto de pequenos orifcios, permite uma expanso rpida da massa aps o orifcio que

origina a estrutura porosa que lhe permite imitar algumas das caractersticas sensoriais da

carne.

O processamento apresentado para os produtos de soja acima referidos est de

acordo com Berk (1992), Pearson (1983) e Lusas (s/data).

Concentrados funcionais, no funcionais e dispersveis

As diferenas no processo de obteno dos concentrados proteicos de soja podem

ter grande impacto nas suas propriedades funcionais e possvel aplicar as designaes

3 Mtodo de desidratao que recorre disperso do fluido sob a forma de pequenas gotas, por

aco de um atomizador, que so postas em contacto com uma corrente de ar quente o que origina a

evaporao da gua. As partculas desidratadas so posteriormente recolhidas por sistemas de

separao como ciclones, filtros ou precipitadores electroestticos (Patel et al., 2009). 4 O termo off flavors aplica-se aos sabores/aromas indesejveis e desagradveis para o consumidor.

No caso da soja so referidos o sabor metlico, amargo, a erva e a gros (beany) (Kinney, 2003).

10

concentrados funcionais, concentrados no funcionais e concentrados dispersveis a

diferentes produtos.

A figura 2 representa esquematicamente alguns dos principais processos utilizados

para a obteno de produtos de soja, incluindo os concentrados proteicos, de acordo com

Egbert e Payne (2009).

Fig. 2 - Esquema do processamento de protenas de soja para obteno de concentrados funcionais e no funcionais (tradicionais) (Adaptado de Egbert e Payne, 2009)

De acordo com estes autores os concentrados no funcionais so os concentrados

tradicionais obtidos por extrao com lcool (traditional alcohol-washed soy protein

concentrates) que possuem capacidade de ligao gua mas tm pouca capacidade de

ligao gordura.

Os concentrados funcionais por sua vez podem ser produzidos por neutralizao da

coalhada obtida no processo de extraco cida (water-washed functional soy protein

concentrates) ou por adio de gua e ajuste de pH dos concentrados no

funcionais/tradicionais (alcohol-washed functional soy protein concentrates). Em qualquer

Gros de soja limpos

Condicionamento, descasque e laminagem

Cascas e outros resduosFlocos de soja com toda a gordura

leo de soja bruto

Extraco com hexano e dessolventizao

Farelos de soja desengordurados

Farinhas e smolas de soja desengorduradas

Adio de gua e extracoalcalina via centrifugao

Bagaos

Licor proteico

Leite de soja

Precipitao cida e centrifugao

Coalhada de soja

Neutralizao, jet cooking, flash cooling, homogenizaoe spray drying (modificaes enzimticas se necessrio)

Isolados proteicos de soja

funcionais (extraco cida)

Leite de soja

Adio de gua, precipitao cida e

centrifugao

Coalhada de soja com glcidos insolveis

Neutralizao, jet cooking, flash cooling, homogenizao

e spray drying

Concentrados proteicos de soja

funcionais (extraco cida)

Extraco alcolica em contracorrente e dessolventizao

Melaos de soja

Concentrados proteicos de soja no

funcionais (extraco alcolica)

Triturao

Adio de gua, ajuste de pH, jet cooking, flash cooling e spray-drying

Concentrados proteicos de soja

funcionais (extraco alcolica)

11

dos casos seguem-se processos de jet cooking5, flash cooling6, homogeneizao e spray

drying. O processo de jet cooking permite aquecer instantaneamente o caudal por injeco

de vapor sob presso o que provoca a ruptura da matriz proteica existente. Seguidamente

no processo de flash cooling o caudal aquecido sob presso colocado a baixa presso,

normalmente vcuo, o que permite reduzir rapidamente a temperatura e libertar compostos

volteis no desejveis. Atravs destes processos, os concentrados funcionais apresentam

melhores capacidades gelificantes e de reteno de gua e de gordura.

A designao concentrados dispersveis pode ser atribuda a concentrados

funcionais que, pelo seu processamento, apresentam maior capacidade de dispersibilidade

em gua.

1.3.2. Protenas de origem animal

1.3.2.1. Protenas lcteas

As protenas lcteas so tambm frequentemente utilizadas no processamento dos

produtos crneos. Estas so normalmente divididas em dois grupos, as casenas e as

protenas do soro, que apresentam diferenas significativas a nvel estrutural, qumico e

funcional. Estas protenas podem ser usadas pela sua funcionalidade enquanto

emulsificantes mas tambm pelas caractersticas sensoriais e nutricionais que podem dar ao

produto. De facto, estas protenas melhoram a reteno de gua, a ligao da gordura e a

textura de produtos crneos cozidos (Xiong, 2009) e tm alto valor biolgico fornecendo

todos os aminocidos essenciais (Annimo, 2008). No entanto, enquanto produtos

derivados do leite, estas protenas so alergnios e necessitam de rotulagem especfica de

acordo com a Directiva 2003/89/CE.

So vrios os produtos proteicos e seus derivados que podem ser obtidos a partir do

leite atravs de diferentes processos (figura 3) e que podem ser adicionados s formulaes

dos produtos crneos com diferentes funes (tabela 1). Por exemplo, as casenas so bons

emulsionantes enquanto as protenas do soro so melhores para formar gis, espumas e

para reter a gua (McGuire, 2009).

5 Processo de aquecimento rpido de um fluido por injeco directa de vapor sob presso e a alta

velocidade no seio do caudal (ProSonix, s/data). 6 Tambm conhecido por arrefecimento a vcuo (vacuum cooling), conjuga arrefecimento rpido e

concentrao. Neste processo o fluido quente entra num cmara sob vcuo o que origina a libertao

de vapor at se atingir o equilbrio trmico. Este processo provoca a reduo imediata da temperatura

e a concentrao de slidos (EPCON, 2011).

12

Fig. 3 - Processos utilizados na produo de produtos proteicos lcteos (Wisconsin Center for Dairy Research e Wisconsin Milk Marketing Board, s/data)

Tabela 1 - Protenas lcteas e suas aplicaes em produtos crneos (Xiong, 2009). Nota: CP Concentrados Proteicos; IP Isolados Proteicos

Ingrediente Propriedade funcional Aplicao Exemplo

Resduo seco

isento de

matria gorda

Texturizao, aroma,

emulsificao

Todos os produtos

crneos

Salsichas frescas (Breakfast

sausages), salsichas tipo frankfurt,

molhos de carne

Caseinato de

sdio

Emulsificao, texturi-

zao, ligante da carne

Enchidos,

emulses crneas

Salsichas frescas, salsichas tipo

frankfurt, rolos de carne de peru

Caseinato

parcialmente

hidrolisado

Emulsificao, texturi-

zao, reteno de

gua

Enchidos,

emulses crneas,

molhos

Almndegas de peixe e de porco,

pastis de carne, panados de

frango

CP ou IP

Reteno de gua,

gelatinizao, inibio

da cor rosada

Carnes injectadas Salsichas frescas, pastis de carne

de peru, fiambre

CP ou IP com

tratamento

trmico prvio

Gelatinizao,

texturizao

Enchidos,

emulses crneas

Salsichas frescas ou enchidos

curados, fiambre

CP ou IP

texturizados

Texturizao, emulsifi-

cacao

Enchidos,

emulses crneas

Enchido / salsicha de carne de

vaca, salsichas tipo frankfurt

IP parcialmente

hidrolisado Antioxidante

Todos os produtos

crneos

Pastis de carne vaca ou porco pr-

cozinhados

Concentrado de protena de soro

de leite

Leite cru

Centrifugao

Pasteurizao

Leite desnatado pasteurizado

Nata

Ultrafiltrao

Leite ultrafiltrado

Concentrao/ Desidratao

Concentrado de protena

de leite

Padronizao

Leite para queijo

Coalho/cido

Coalhada Soro

Queijo

Ultrafiltrao Concentrao/ Desidratao

Concentrao/ Desidratao Soro em p inteiro

Tratamento trmico(opcional)

Concentrao

Desidratao

Leite em p magro

cido/ Coalho/ Calor

Soro Coalhada

Concentrao/ Desidratao

Soro em pConcentrao/ Desidratao

Casena

Lavagem

13

Protenas do soro de leite

O soro de leite, e a consequente separao entre casenas e protenas do soro de

leite, podem ser obtidos comummente por coagulao enzimtica (por adio de quimosina

ou cardo, no fabrico de queijo), precipitao cida (por adio de cidos at atingir o ponto

isoelctrico das casenas que, por destabilizao da sua estrutura, precipitam) ou por

ultrafiltrao.

As protenas do soro de leite representam cerca de 20% do teor proteico do leite e

englobam entre outras a -lactoglobulina, a -lactoalbumina, a albumina srica,

imunoglobulinas e um conjunto de outros polipptidos designado por proteose-peptona

(Bottomley et al., 1990). Estas protenas so altamente solveis e bastante hidroflicas o que

lhes confere boas caractersticas gelificantes e de reteno de gua (Xiong, 2009).

Os concentrados e isolados proteicos de soro so alguns dos produtos que podem

ser adicionados s formulaes dos produtos crneos. Os concentrados podem ter teores

proteicos entre 35% e 80% enquanto os isolados tm um teor proteico superior a 90%

(Pagno et al., 2009).

Os concentrados apresentam alto valor nutricional, com uma taxa de eficincia

proteica (aumento de peso em gramas protena ingerida em gramas) de 3 a 3,2 e contm

aminocidos essenciais, como lisina, triptofano, metionina e cistena, em quantidades

elevadas (Zayas, 1997).

Nem sempre as protenas de soro de leite na sua forma nativa apresentam o

comportamento desejado. Isto deve-se sua temperatura de desnaturao (78 C para a -

lactoglobulina) que superior temperatura de desnaturao das protenas miofibrilares da

carne (65 C para a miosina) e s temperaturas empregues no processamento de produtos

crneos cominudos (65-70 C), o que no permite uma interaco plena entre as protenas

do msculo e as protenas do soro (Xiong, 2009). Para ultrapassar este problema os

processos de obteno destes concentrados ou isolados proteicos podem incluir etapas que

provoquem uma desnaturao parcial prvia das protenas atravs de hidrlise enzimtica

ou tratamento trmico. Embora possuam boa reteno de gua, os concentrados que

contm grande quantidade de protenas na forma nativa podem piorar a textura dos

produtos cominudos. Pelo contrrio, os concentrados proteicos parcialmente desnaturados

melhoram a textura e a ligao entre componentes destes produtos, uma vez que se

possibilita a interaco entre a miosina e a -lactoglobulina parcialmente desnaturada e a

formao de um gel com maior rigidez e fora de ligao (Xiong, 2009).

14

Caseinato de sdio

Cerca de 80% das protenas do leite so casenas ( s1 -, s2 -, - e -casena),

protenas hidrofbicas que se organizam em micelas com 140 nm de dimetro mdio e so

estabilizadas por pontes de fosfato de clcio (Belitz et al., 2009). O facto de os resduos de

aminocidos polares e apolares no estarem distribudos de forma uniforme nas suas

sequncias proteicas faz com que se formem estruturas anfiflicas com grande actividade de

superfcie o que confere s casenas boas caractersticas enquanto emulsionantes.

Aps separao, as casenas apresentam baixa solubilidade mas que pode ser

melhorada atravs de tratamentos com agentes alcalinos, produzindo assim caseinatos. No

caso do caseinato de sdio o reagente normalmente o hidrxido de sdio diludo, numa

reaco a alta temperatura aps a qual o caseinato de sdio concentrado em spray-dryer

(Xiong, 2009).

Zayas (1997) refere que os caseinatos melhoram a reteno de gua e a

consistncia dos produtos crneos cominudos uma vez que tm um efeito protector sobre a

desnaturao das protenas miofibrilares presentes na interface da emulso, que ficam

assim mais disponveis para a formao de um gel. Fox (1984) refere que os caseinatos tm

uma maior capacidade de emulsificar a gordura do que as protenas do soro. Xiong (2009)

acrescenta que o caseinato de sdio ajuda a estabilizar emulses crneas por interaces

hidrofbicas com a miosina, incluindo a estabilizao dos glbulos de gordura.

Outra vantagem da utilizao de caseinatos, como o caseinato de sdio, a

flexibilidade que permite no processamento dos produtos crneos uma vez que estes

tornam-se bastante estveis ao calor devido baixa presena de estruturas proteicas mais

termosensveis (hlice- e a folha pregueada- ) e alto contedo em hlices poli-L-prolina

mais estveis (Fox, 1984) .

1.3.2.2. Protenas derivadas da carne

Os ingredientes proteicos derivados da carne constituem um vasto conjunto de

produtos como sejam o colagnio, a gelatina e hidrolisados de gelatina, caldos e farinhas de

carne, hidrolisados, aromas e ainda ingredientes proteicos derivados de sangue, em que se

englobam protenas de plasma, plasma transglutaminase, hemoglobina e glbulos

vermelhos. Pela sua diversidade estes ingredientes tm diferentes funcionalidades e

aplicaes. Para efeitos deste estudo apresentam-se seguidamente as caractersticas do

colagnio e das protenas de plasma.

15

Colagnio

O colagnio uma protena do tecido conjuntivo. Sendo o maior constituinte proteico

da pele, tendo, cartilagem e osso dos mamferos, forma ainda o epimsio, perimsio e

endomsio que rodeiam respectivamente os msculos, os feixes e as fibras musculares. A

unidade bsica do colagnio o tropocolagnio, uma hlice composta por trs hlices

enroladas entre si. Estas unidades ligam-se entre si atravs dos resduos de hidroxilisina

para formar as fibras de colagnio (Gaman e Sherrington, 1978; Costa, 2004).

Por aquecimento, acima de 60-65 C, verifica-se o encurtamento das fibras de

colagnio e a solubilizao do colagnio na forma de gelatina por dissociao das fibrilas e

do desenrolamento da hlice tripla. Estas temperaturas esto dependentes do pH, da

concentrao salina da soluo e da idade do animal (Tart, 2009).

A extraco e concentrao de colagnio podem ser conseguidas atravs da adio

de vapor e gua quente a tecidos ricos em colagnio, seguida de centrifugao para separar

a fraco semi-slida que depois desidratada e moda, floculada ou granulada (Tart,

2009).

Dada a percentagem de aminocidos hidrofbicos (62%) e hidroflicos (37%), o

colagnio pode participar na estabilizao de glbulos de gordura, aumentar a capacidade

de reteno de gua e melhorar a textura em produtos emulsificados (Olivo, s/data).

Conforme estudos citados por Tart (2009), conduzidos com um concentrado proteico

(obtido por um processo de extruso e desidratao seguido de moagem at obter

grnulos), o concentrado de colagnio mostrou ser capaz de reter at 4 vezes o seu peso

em gua, diminuir as purgas durante 8 semanas sob refrigerao de salsichas frankfurter

(22-23% de gordura, com 0 a 3,5% de adio de colagnio) e ainda melhorar o rendimento

de cozedura.

No entanto, a utilizao de colagnio nos produtos crneos deve ser restrita (2-3%

da formulao no caso de trimmings7 com alto teor de colagnio) uma vez que uma

protena pobre em aminocidos essenciais e a sua utilizao em excesso pode levar a

caractersticas indesejveis no produto final como instabilidade da massa, formao de

bolsas de gel ou libertao de gordura e gua, especialmente se o produto for rico em

gordura. A aco prejudicial de um elevado teor de colagnio pode dever-se ruptura do gel

de miosina j formado a temperaturas mais baixas que a de encurtamento e gelatinizao

do colagnio (Angelini, 2011; Olivo, s/data; Tart, 2009).

7 Trimmings so aparas de carne, obtidas a partir de peas de carne maiores aquando das etapas de

desmancha, que so demasiado pequenas para serem vendidas individualmente.

16

As propriedades funcionais do colagnio podem ainda ser alteradas por tratamentos

trmicos, qumicos ou enzimticos. Enquanto para o colagnio modificado por aquecimento

existem evidncias em como a capacidade de reteno de gua melhorada, para o

colagnio modificado enzimaticamente a hidrlise excessiva resulta em pequenos

fragmentos ppticos que apresentam pior capacidade de reteno de gua e de gelificao

(Tart, 2009).

Protenas do plasma

O plasma separado por centrifugao aps o abate dos animais e seguidamente

congelado ou concentrado por spray-drying8. A fraco proteica do plasma contem mais de

100 protenas diferentes mas as principais so albumina srica, -globulina, -globulina, -

globulina e fibrinognio. As protenas do plasma esto disponveis no mercado na forma de

um p esbranquiado, o que aumenta as possibilidades de aplicao, ao contrrio do

sangue que confere uma cor escura aos produtos.

Estas protenas possuem boas caractersticas gelificantes, emulsificantes e de

solubilidade que as tornam aptas para utilizao no processamento de produtos crneos.

Tart (2009) cita diversos autores que verificaram que as protenas de plasma formam gis

fortes quando sujeitas a temperaturas superiores a 70 C (embora fiquem ainda mais firmes

se a temperatura atingir 90 a 92 C), sendo que a temperatura de gelificao aumenta

quando o pH aumenta, assim como a capacidade de reteno de gua. Foi tambm

verificado que melhoram a estabilidade proteica, textura, sabor, suculncia e facilitam a

pelagem de produtos crneos cominudos. A sua boa solubilidade mostrou ser favorvel

para a aplicao em salmouras mas tambm como um agente ligante em salsichas.

McGuire (2009) refere ainda que estas protenas podem ser utilizadas para recuperar

e igualar as caractersticas da carne em produtos que utilizem menor quantidade de

matrias-primas crneas (dando prioridade a ingredientes mais baratos como amidos,

fculas ou carragenatos) ou carnes de qualidade inferior (como carnes separadas

mecanicamente9 ou do tipo baader10).

8 Mtodo de desidratao que recorre disperso do fluido sob a forma de pequenas gotas, por

aco de um atomizador, que so postas em contacto com uma corrente de ar quente o que origina a evaporao da gua. (Patel et al., 2009). 9 Produto obtido pela remoo da carne dos ossos carnudos depois da desmancha ou de carcaas

de aves de capoeira, utilizando meios mecnicos que provoquem a perda ou a alterao da estrutura das fibras musculares (Regulamento (CE) N. 853/2004). 10

A carne baader, ou carne de 3mm, pode ser obtida a partir de aparas ou ossos com carne remanescente. No processo de produo utilizada uma mquina de baixa presso que separa os tendes e os ossos da carne. O produto final mantem a estrutura celular do msculo, distinguindo-se assim da carne separada mecanicamente (Food Standards Agency, 2010).

17

1.4. Objectivos

Na ausncia de mtodos standard para testar as propriedades funcionais das protenas

os fornecedores no as quantificam nas fichas tcnicas. Para alm disso, cada investigador

utiliza os seus prprios mtodos e, na maioria dos casos, os ensaios so conduzidos no

mbito de um produto crneo especfico. Estes factores levam a que seja difcil para os

tecnologistas comparar as vrias protenas no mercado e os vrios estudos realizados nesta

rea de modo a determinar qual a mais indicada para os seus produtos.

Neste contexto, este trabalho teve como principal objectivo determinar a reteno de

gua e a reteno de gordura de sete protenas exteriores (concentrado de soja funcional,

concentrado de soja no funcional, concentrado de soja dispersvel, protena de soro de

leite, caseinato de sdio, protena de colagnio de suno e protena de plasma e colagnio),

segundo um mtodo expedito da Campofrio Food Group, j utilizado em estudos anteriores

na Nobre Alimentao, Lda. por Freitas (2002). Estes valores permitem fazer uma primeira

abordagem a fim de averiguar quais as protenas mais apropriadas para os fins desejados e

optimizar a conjugao entre vrias matrias-primas.

O segundo objectivo foi estabelecer uma relao custo/funcionalidade, com base no

custo por quilograma de emulso, das protenas utilizadas actualmente nesta indstria. Esta

relao funcionar como referncia para comparar a rentabilidade de protenas semelhantes

de diferentes fornecedores (permitem averiguar se o preo de uma protena menos funcional

suficientemente baixo para justificar a necessidade de um maior nvel de adio na

formulao para atingir o mesmo efeito).

Paralelamente, pretendeu-se avaliar a protena de colagnio de suno e a protena de

plasma e colagnio como possveis substitutas da protena de soro de leite, uma vez que

possuam um preo mais baixo e existiam indcios que apresentariam comportamentos

semelhantes.

Por fim, avaliou-se as diferenas a nvel de aspecto e dureza das vrias protenas em

estudo.

18

2. Materiais e mtodos

Os ensaios foram realizados na planta piloto da Nobre Alimentao, Lda., uma indstria

transformadora de carnes.

Apresenta-se a descrio dos principais equipamentos e materiais utilizados e os

procedimentos aplicados neste estudo com base no mtodo interno do Campofrio Food

Group. Este mtodo j tinha sido aplicado nesta unidade produtiva por Freitas (2002).

2.1. Materiais e equipamentos

2.1.1. Equipamentos

Picadora

A picadora utilizada, semelhante representada na figura 4, permite reduzir as

dimenses de diversas matrias-primas controlando as dimenses de sada atravs do

dimetro dos orifcios do disco.

A matria-prima a picar introduzida na picadora atravs de uma abertura circular da

cuba de alimentao por onde cai sobre o sem-fim propulsor que faz a conduo da

matria-prima at s facas que giram solidrias com o movimento do sem-fim entre dois

discos perfurados. O disco mais interno tem a funo de pr-corte, tendo apenas trs

grandes orifcios que ocupam quase a totalidade do disco. Segue-se o anel das facas

dispostas em cruzeta e o disco com orifcios de dimetro correspondente ao tamanho final

desejado para a matria-prima, neste caso 13 mm. Estas trs peas encaixam no eixo

central do sem-fim e so ajustadas convenientemente atravs do anel fixador que se

enrosca na cabea de fecho. Apenas as facas podem girar livremente enquanto os dois

discos permanecem imveis pois encaixam no interior da cabea de fecho.

Cutter

D-se o nome de cutter a uma picadora de taa giratria com facas mltiplas rotativas.

Este tipo de equipamento usado nas indstrias de carnes para picar finamente a carne e

misturar e emulsionar todos os ingredientes e os seus constituintes.

constitudo por uma taa giratria na qual se adicionam a carne e os restantes

ingredientes. Os ingredientes so misturados e picados nesta taa por um conjunto de facas

rotativas localizadas na parte traseira da taa, que esto fixas num veio motriz e giram no

plano vertical. Como sistema de segurana e de modo a evitar que a massa salte da cutter

19

durante o funcionamento, esta possui uma tampa em que a parte posterior, que cobre as

lminas, metlica e a outra metade de acrlico espesso e pode ser aberta para

introduo dos ingredientes da massa.

A cutter utilizada tinha capacidade para 18 kg de carne e duas velocidades de rotao

tanto das lminas (1800 rpm e 3600 rpm) como da taa (12 rpm e 24 rpm). As lminas

utilizadas eram angulosas e de ao inoxidvel dispostas num conjunto de 6 lminas. Ao

contrrio da cutter representada na figura 5 esta no tinha termmetro incorporado, mas a

tampa possua um orifcio que permitia a introduo de um termmetro externo para controlo

da temperatura.

Scanalyser

O Scanalyser (figura 6) um equipamento da Scanio que permite determinar de

forma expedita as percentagens de gordura, humidade e protena de vrias matrias-primas

crneas com base na diferena de densidade entre a carne e a gordura. Neste aparelho a

matria-prima crnea a analisar (6,500 kg 150 g) colocada dentro de um tanque

cilndrico, pesada e posteriormente um pisto pressionado sobre esta. A leitura da

distncia percorrida pelo pisto, a uma dada presso, permite saber o volume ocupado pela

amostra que est dependente da quantidade de gordura da amostra. Quanto maior o

volume da amostra maior o teor de gordura. O princpio do mtodo no permite que este

equipamento possa ser utilizado para amostras congeladas ou parcialmente congeladas.

(Scanio, s/data)

Enchedora

A enchedora utilizada para facilitar o enchimento das tripas permite encher a vcuo

minimizando as locas no produto final. constituda por um tanque cilndrico, com

capacidade de 18 L, onde se coloca a massa e por um mbolo que ao descer comprime a

massa, permite a sada de ar e obriga a massa a sair do tanque atravs do cano de

enchimento, que pode ter vrios dimetros consoante o calibre da tripa utilizada. Neste caso

o cano tem calibre 25 mm. O controlo de funcionamento da enchedora efectuado atravs

de um pedal que permite subir ou descer o mbolo.

Clipsadora

As tripas so fechadas por clipsagem com recurso a uma clipsadora manual simples,

semelhante representada na figura 7.

20

Banho-maria

O banho-maria consiste num reservatrio de gua que atravs de um termostato

permite definir a temperatura desejada e monitorizar a temperatura para controlar o

funcionamento das resistncias no fundo do reservatrio que aquecem a gua. As amostras

so colocadas num cesto metlico perfurado, que permite a submerso das mesmas.

Penetrmetro

O penetrmetro (figura 8) mede a resistncia da amostra penetrao da sonda e

indica a fora mxima de penetrao. Deste modo, para avaliar a dureza nos vrios ensaios,

foi utilizado um penetrmetro com sonda de ponta redonda FDN 5 (5 N x 0,05 N, mnimo:

0,6 N, ou 500 gf x 5 gf, mnimo: 60 gf) ou um penetrmetro FDN 10 (10 N x 0,1 N, mnimo: 1

N ou 1000 gf x 10 gf, mnimo: 100 gf) para ensaios com valores superiores a 500 gf/5 N.

Para este estudo utilizou-se a escala em quilograma-fora (kgf) em detrimento da

escala em newton (N) por ser a utilizada na Nobre Alimentao, Lda. Por definio, o

quilograma-fora a fora de atrao aplicada sobre uma massa de 1 kg sujeita a uma certa

gravidade. Assim, na Terra um quilograma-fora igual a 9,8 newton, logo 1 gf = 9,8 x 10-3

N.

Termmetro

Para o controlo da temperatura na cutter necessrio um termmetro calibrado para

mdias e baixas temperaturas de modo a incluir as temperaturas negativas do incio da

preparao das massas mas tambm a temperatura final de 14C. A vareta de medio

deve apresentar resistncia para no se deformar com massas mais fortes.

21

Fig. 4 - Picadora idntica utilizada e pormenores dos seus constituintes: A - cuba de alimentao; B - anel fixador; C - sem-fim propulsor; D - cabea de fecho; E - disco perfurado; F - anel de facas; G - anel de pr-corte (Adaptado de Talsa, 2012)

Fig. 5 - Picadora de taa giratria com facas mltiplas rotativas ou cutter idntica utilizada e pormenor de rotao das facas e da taa (Adaptado de Talsa, 2012)

22

Fig. 6 - Scanalyser (http://www.food-supply.dk/machine/view/34625)

Fig. 7 - Clipsadora manual simples semelhante utilizada (http://www.polyclip.com.br/maquinas-de-grampear-embalar.html)

Fig. 8 - Penetrmetro semelhante ao utilizado (http://diccionariodelvino.com/index.php/penetrometro/)

23

Tripa plstica

A tripa utilizada foi do tipo sinttico sendo fabricada atravs de um processo de

extruso multicamada a partir de poliamida. Este tripo de tripa comercializada em vrios

calibres, cores e pode ser ou no impressa. Neste caso foi utilizada tripa de cor branca, no

impressa, de calibre 65 mm, disponvel em tubos plissados.

Tem como principais caractersticas (Viskase, 2011):

Elevada barreira ao oxignio;

Impermevel gua, minimizando a migrao de gua atravs da tripa que

resultaria em perdas durante a cozedura e armazenagem dos produtos;

Homogeneidade no calibre;

No retrctil;

Aderncia ao produto mas permitindo a pelagem do produto final;

Resistncia a altas e baixas temperaturas;

Resistncia mecnica;

Aptido para clipsagem.

2.1.2. Matrias-primas utilizadas

gua e gelo

A gua para consumo industrial proveniente de um furo e so aplicados os

tratamentos necessrios para cumprir os requisitos de gua potvel e poder ser usada como

ingrediente, de acordo com o Decreto-Lei 306/2007.

Protenas exteriores

A designao protenas exteriores refere-se s protenas que so incorporadas na

formulao de produtos crneos para complementar/substituir as propriedades nutricionais e

funcionais das protenas do msculo-esqueltico. Estas protenas so comercializadas por

vrios fornecedores sob a forma de p, normalmente em sacas de 20 ou 25 kg de papel

Kraft podendo conter uma saca interior de polietileno. A origem e os teores proteicos

mnimos determinados pelo mtodo de kjeldhal (Nx6,25)11 variaram entre as vrias

protenas exteriores usadas neste estudo:

11

Este mtodo quantifica o azoto total orgnico. O teor de protena determinado multiplicando um factor de converso adequado amostra ou pelo factor convencional de 6,25 (100/16), vlido se as protenas contiverem 16% de azoto (Wrolstad et al., 2000).

24

- Concentrado de soja funcional: 67,0%

- Concentrado de soja no funcional: 68,0%

- Concentrado de soja dispersvel: 70%

- Protena de soro de leite: 80,0%

- Caseinato de sdio: 88,0% (N x 6,38)

- Protena de colagnio de suno (protena hidrolisada enzimaticamente): 96,0%

- Protena de plasma e colagnio: 88%

Toucinho sem courato

A gordura utilizada neste estudo foi o toucinho sem courato que provm de diferentes

fornecedores e recebido em blocos congelados com um peso mdio de 20 kg, embora

existam variaes consoante o fornecedor e tambm entre blocos de um mesmo lote. Como

alternativa aos blocos congelados o toucinho pode tambm ser obtido fresco na sala de

desossa ou aps ser congelado no armazm de congelados.

Antes dos ensaios os blocos de toucinho so colocados a descongelar o que permite

a separao dos vrios pedaos de toucinho e a sua passagem pela cuba de alimentao

da picadora, sem uma etapa prvia de corte.

Aps vrias anlises efectuadas ao toucinho no Scanalyser considerou-se como

valores mdios os seguintes valores:

- Humidade: 17,70%

- Protena: 4,70%

- Gordura: 75,80%

2.2. Determinao da capacidade de reteno de gua

As matrias-primas utilizadas nestes ensaios foram gua, gelo e protenas

exteriores, combinadas em diferentes propores protena:gua (tabela 2), para um total de

12 kg de massa, por forma a quantificar a quantidade mxima de gua que a protena

consegue reter. A diferena mnima entre as propores dos vrios ensaios foi de 0,112.

As propores utilizadas como ponto de partida para as protenas de soja tiveram

como base os valores obtidos por Freitas (2002) para os concentrados de soja 3, 4 e 5

(respectivamente, concentrado dispersvel, funcional e no funcional). Para as protenas de

origem animal, na ausncia de valores de referncia, as propores de teste iniciais tiveram

como base a expectativa de menor funcionalidade destas em relao s protenas de soja e

um comportamento similar entre si. No decorrer dos ensaios a proporo de gua foi

12

Exemplo: 1:4,4 e 1:4,5

25

aumentada quando se verificava o comportamento gel das amostras ou diminuda quando

este comportamento j no era observado, at se encontrar a proporo ptima.

Tabela 2 Propores protena:gua testadas para cada protena exterior e quantidades dos componentes para um total de 12 kg de massa.

Protena (kg) gua1 (kg) Gelo1 (kg)

1:4,4 2,222 4,889 4,889

1:4,5 2,182 4,909 4,909

1:4,6 2,143 4,929 4,929

1:4,7 2,105 4,947 4,947

1:5 2,000 5,000 5,000

1:5,5 1,846 5,077 5,077

1:1,9 4,138 3,931 3,931

1:2 4,000 4,000 4,000

1:2,2 3,750 4,125 4,125

1:2,3 3,636 4,182 4,182

1:2,4 3,529 4,235 4,235

1:2,5 3,429 4,286 4,286

1:2,7 3,243 4,378 4,378

1:3 3,000 4,500 4,500

1:3,5 2,667 4,667 4,667

1:4 2,400 4,800 4,800

1:4,5 2,182 4,909 4,909

1:5 2,000 5,000 5,000

1:5,4 1,875 5,063 5,063

1:5,5 1,846 5,077 5,077

1:5,7 1,791 5,104 5,104

Soro de Leite2 1:2 4,000 4,000 4,000

1:4 2,400 4,800 4,800

1:4,5 2,182 4,900 4,900

1:7,2 1,463 8,780 1,756

1:7,4 1,429 8,810 1,762

1:7,5 1,412 8,824 1,765

1:7,6 1,395 8,837 1,767

1:7,7 1,379 8,851 1,770

1:7,8 1,364 8,864 1,773

1:8 1,333 8,889 1,778

1:9 1,200 9,000 1,800

1:10 1,091 9,091 1,818

Caseinato de Sdio 1:2 4,000 4,000 4,000

1:3 3,000 4,500 4,500

1:4 2,400 4,800 4,800

1:4,5 2,182 4,909 4,909

1:5 2,000 5,000 5,000

1:5,5 1,846 5,077 5,077

1:7 1,500 5,250 5,250

1:8 1,333 5,333 5,333

1:9 1,200 5,400 5,400

Colagnio de Suno 1:0,5 8,000 2,000 2,000

1:2 4,000 4,000 4,000

1:3 3,000 4,500 4,500

Plasma e Colagnio 1:4,5 2,182 4,909 4,909

1:5 2,000 5,000 5,000

1:5,2 1,935 5,032 5,032

1:5,3 1,905 5,048 5,048

1:5,5 1,846 5,077 5,077

1:6 1,714 5,143 5,143

1:7 1,500 10,500 10,500

1:7,5 1,412 10,588 10,588

1:8 1,333 10,667 10,6671 1/2 da proporo de gua sob a forma de gelo2 Para as propores 1:7,2 a 1:10 1/6 da proporo de gua sob a forma de gelo

Concentrado de Soja

Dispersvel

Proporo

(prot:gua)Protena exterior

Quantidades a adicionar para 12 kg de massa

Concentrado de Soja

Funcional

Concentrado de Soja

No Funcional

26

Com a cutter a baixa velocidade (taa: 12 rpm, facas: 1800 rpm) adicionou-se

lentamente a protena exterior gua, de acordo com as propores protena:gua. Metade

da quantidade de gua foi sob a forma de gelo para evitar a rpida subida da temperatura

durante esta fase. A massa foi ento sujeita a mistura a maior velocidade (taa: 24 rpm,

facas: 3600 rpm) at se atingir a temperatura de 14 C.

Para cada proporo preparam-se 5 amostras de 20 cm por enchimento da massa

em tripa plstica de calibre 65 mm, numa enchedora a vcuo. Aps compactao as

amostras em tripa foram clipsadas.

Seguidamente as amostras foram sujeitas a tratamento trmico, por imerso em

gua quente (80 C, 2 h), na vertical, para minimizar a formao de locas de ar. Aps serem

retiradas do banho-maria, as amostras foram arrefecidas com gua fria ( 10 C, 5 min) e

foram colocadas sob refrigerao em cmara (5 C 2 C, 12-14h).

Aps refrigerao, as amostras foram retiradas da tripa e procedeu-se avaliao do

comportamento gel. Considerou-se que a amostra apresentava um comportamento gel

quando deformava em resultado da presso exercida pelos dedos mas recuperava o estado

inicial quando cessava a presso. Procedeu-se ainda avaliao da dureza, com base na

resistncia das amostras penetrao, perfurando cada amostra em trs pontos distintos

com o penetrmetro.

Considerou-se como ptimo de gua (proporo representativa da capacidade de

reteno de gua da protena) a maior proporo de gua para a qual ainda se observava o

comportamento gel das amostras.

Na figura 9 encontra-se o esquema genrico dos passos deste procedimento.

As diferenas entre protenas levaram s seguintes alteraes face ao procedimento

padro e definio de ptimo:

Protena de soro de leite e protena de plasma e colagnio Estas protenas

dissolviam-se com facilidade e originavam massas lquidas, pelo que a quantidade de gelo

foi reduzida para 1/6 da quantidade de gua para o soro de leite a partir da proporo 1:7,2.

Desta forma a massa atingia mais rapidamente os 14 C, diminuindo assim a formao de

espuma. O enchimento foi manual com o auxlio de um jarro medidor tendo o cuidado de

retirar a camada superficial de espuma. Para estes ensaios considerou-se como ptimo a

maior proporo de gua para a qual a amostra no perdia estrutura e quebrava, mesmo

que se ainda pudesse ser identificado um comportamento gel.

Caseinato de sdio Considerou-se como ptimo a maior proporo de gua

para a qual a amostra no perdia estrutura e escorria imediatamente aps abertura da tripa.

Protena de colagnio de suno Esta protena tambm originava massas lquidas

pelo que tambm exigiu enchimento manual com o auxlio de um jarro medidor.

27

2.3. Determinao da capacidade de reteno de gordura

As matrias-primas usadas nestes ensaios foram gelo, toucinho sem courato

(gordura) e protena, combinadas em diferentes propores protena:gordura:gua (tabela3),

para um total de 12 kg de massa. Os ensaios permitiram quantificar a quantidade mxima

de gua que a protena consegue reter na presena da proporo ptima de gua

(determinada atravs dos ensaios de capacidade de reteno de gua). A diferena mnima

entre as propores dos vrios ensaios foi de 0,513 para minimizar o efeito da variabilidade

do toucinho.

As propores de gordura utilizadas como ponto de partida para as protenas de soja

tiveram como base os valores obtidos por Freitas (2002) para os concentrados de soja 3, 4 e

5 (respectivamente, concentrado dispersvel, funcional e no funcional). Para as protenas

de origem animal, na ausncia de valores de referncia, as propores de teste iniciais

tiveram como base a expectativa de menor funcionalidade destas em relao s protenas

de soja e um comportamento similar entre si. No decorrer dos ensaios a proporo de

gordura foi aumentada quando a percentagem de libertao de gordura era inferior a 1% ou

diminuda quando esta percentagem era superior a 1%, at se encontrar a proporo

ptima.

O toucinho foi descongelado temperatura ambiente ( 22 C, 17-18h), picado em

pedaos de aproximadamente 13 mm (disco 13 da picadora) e analisado no Scanalyser de

modo a determinar as percentagens de gordura, gua e protena.

Com a cutter a baixa velocidade (taa: 12 rpm, facas: 1800 rpm) adicionou-se a gua

(sob a forma de gelo, para evitar a rpida subida da temperatura) ao toucinho. Aps

adicionar lentamente a protena aumentou-se a velocidade da cutter (taa: 24 rpm, facas:

3600 rpm) e a mistura prosseguiu at se atingir a temperatura de 14 C.

O enchimento, tratamento trmico, arrefecimento e refrigerao foram realizados de

acordo com o procedimento indicado para os ensaios de capacidade de reteno de gua14.

Aps refrigerao as amostras foram retiradas da tripa e procedeu-se anlise de

perda de gordura atravs de pesagens (massa total da amostra, Mtotal (kg), massa da

tripa+clips, Mt+c (kg), e massa da emulso aps remoo da gordura com o auxlio de uma

faca, Me (kg). A percentagem de libertao de gordura foi determinada atravs da Eq. (1).

(1)

13

Exemplo: 1:3,5:4,4 e 1:4:4,4 14

Ver captulo 2.2.

28

Procedeu-se ainda avaliao da dureza, com base na resistncia das amostras

penetrao, perfurando a amostra em trs pontos distintos com o penetrmetro.

Considerou-se como ptimo de gordura (proporo representativa da capacidade de

reteno de gordura da protena) a maior proporo de gordura para a qual a percentagem

de gordura libertada se aproximava de 1%, no ultrapassando este valor.

Na figura 10 encontra-se o esquema genrico dos passos deste procedimento.

As diferenas entre protenas levaram a alteraes face ao procedimento padro:

Protena de soro de leite e protena de plasma e colagnio Estas protenas

originavam massas lquidas, pelo que a quantidade de gelo foi reduzida para metade da

proporo de gua. Desta forma a massa atingia mais rapidamente atingia os 14 C,

diminuindo assim a formao de espumas. O enchimento foi manualmente com o auxlio de

um jarro medidor tendo o cuidado de retirar a camada superficial de espuma.

Protena de colagnio de suno Aps os ensaios de capacidade de reteno de

gua assumiu-se que o ptimo de gua era zero. Para compensar a ausncia de gelo na

formulao o toucinho picado foi colocado em cmara de congelao (-18 C 2 C) at se

atingir -2 C.

Tabela 3 - Propores protena:gordura:gua testadas para cada protena exterior e quantidades dos componentes para um total de 12 kg de massa.

Protena (kg) Gordura (kg) gua1 (kg) Gelo1 (kg)

1:3:4,4 1,429 4,286 - 6,286

1:3,5:4,4 1,348 4,719 - 5,933

1:4:4,4 1,277 5,106 - 5,617

1:13:4,4 0,652 8,478 - 2,870

1:1,5:2,4 2,449 3,673 - 5,878

1:2:2,4 2,222 4,444 - 5,333

1:2,5:2,4 2,034 5,085 - 4,881

1:3:5,4 1,277 3,830 - 6,894

1:3,5:5,4 1,212 4,242 - 6,545

1:4:5,4 1,154 4,615 - 6,231

1:5:5,4 1,053 5,263 - 5,684

1:11:5,4 0,690 7,586 - 3,724

Soro de Leite2 1:1,5:7,5 1,200 1,800 4,500 4,500

1:2:7,5 1,143 2,286 4,286 4,286

1:2,5:7,5 1,091 2,727 4,091 4,091

1:3:7,5 1,043 3,130 3,913 3,913

Caseinato de Sdio 1:3:3,5 1,600 4,800 - 5,600

1:4:3,5 1,412 5,647 - 4,941

1:4,5:3,5 1,333 6,000 - 4,667

1:5:3,5 1,263 6,316 - 4,421

Colagnio de Suno 1:1,5:0 4,800 7,200 - 0,000

1:2:0 4,000 8,000 - 0,000

1:3:0 3,000 9,000 - 0,000

Plasma e Colagnio2 1:2:5 0,750 1,500 1,875 1,875

1:2,5:5 0,706 1,765 1,765 1,765

1:3:5 0,667 2,000 1,667 1,667

1:3,5:5 0,632 2,211 1,579 1,579

1:4:5 0,600 2,400 1,500 1,5001 Proporo de gua sob a forma de gelo2 1/2 da proporo de gua sob a forma de gelo

Concentrado de Soja

Dispersvel

Protena exterior Proporo

(prot:gord:gua)

Quantidades a adicionar para 12 kg de massa

Concentrado de Soja

Funcional

Concentrado de Soja

No Funcional

29

Fig. 9 - Esquema do procedimento padro para os ensaios de capacidade de reteno de gua.

Adio da gua (1/2 gelo) na cutter

Cutter marcha lenta (taa: 12 rpm, facas: 1800 rpm)

Adio lenta da protena na cutter

Cutter marcha rpida at 14 C(taa: 14 rpm, facas: 3600 rpm)

Enchimento de 5 amostras em tripa plstica 65 mm e clipsagem

Tratamento trmico(imerso em gua a 80 C, 2 h)

Arrefecimento com gua fria( 10 C, 5 min)

Refrigerao em cmara (5 2 C, 12-14 h)

Avaliao do comportamento gel:- Exercer uma ligeira presso com os dedos nas amostras aps pelagem e verificar se estas recuperam da deformao

Anlise de dureza (resistncia penetrao):- Perfurar cada amostra aps pelagem em trs pontos distintos com um penetrmetro com sonda de ponta redonda

30

Fig. 10 - Esquema do procedimento padro para os ensaios de capacidade de reteno de gordura.

Picagem do toucinho (disco de 13 mm)

Cutter marcha lenta (taa: 12 rpm, facas: 1800 rpm)

Adio lenta da protena na cutter

Cutter marcha rpida at 14 C (taa: 24 rpm, facas: 3600 rpm)

Enchimento de 5 amostras em tripa plstica 65 mm e clipsagem

Tratamento trmico (imerso em gua a 80 C, 2 h)

Arrefecimento com gua fria ( 10 C, 5 min)

Refrigerao em cmara (5 2 C, 12-14 h)

Anlise de libertao de gordura:- Massa total da amostra, Mtotal (kg)- Massa tripa + clips, Mt+c (kg)- Massa da emulso sem gordura (aps remoo da gordura com o auxlio de uma faca), Me (kg)- Libertao de gordura (%) = (Mtotal - Mt+c - Me) / Me 100%

Anlise de dureza (resistncia penetrao): - Perfurar cada amostra aps pelagem em trs pontos distintos com um penetrmetro com sonda de ponta redonda

Anlise no Scanalyser

Adio do toucinho na cutter

Adio da gua (gelo) na cutter

Descongelao do toucinho Tamb ( 22 C, 17-18 h)

31

3. Resultados e discusso

3.1. Capacidade de reteno de gua

As tabelas 4 e 5 apresentam o resultado da avaliao do comportamento gel das

amostras, o aspecto aps pelagem e o valor mdio da dureza (resistncia penetrao)

para as vrias propores protena:gua estudadas para cada protena exterior.

De acordo com os resultados (figura 11), a protena com melhor indicador de

capacidade de reteno de gua (ou seja, maior ptimo de gua) foi a de soro de leite

(1:7,5), seguida da soja dispersvel (1:5,4), plasma e colagnio (1:5), soja funcional (1:4,4),

caseinato de sdio (1:3,5) e soja no funcional (1:2,4). Para o colagnio considerou-se que

a capacidade de reteno de gua era 1:0 visto no ter apresentado o comportamento gel

desejado para ser considerado funcional segundo o mtodo seguido.

Constatou-se tambm que, das protenas de soja estudadas, apenas a soja

dispersvel apresentou melhor CRA que as protenas testadas por Freitas (2002) (tabela 6),

o que se deve s grandes diferenas de funcionalidade entre os produtos comerciais dos

vrios fornecedores que podem ser encontradas, mesmo em protenas do mesmo tipo.

Para todas as protenas, foi observada uma diminuio dos valores de dureza com o

aumento da proporo de gua (tabelas 4 e 5). Este comportamento foi resultado do

aumento de ligaes protena-gua em detrimento das ligaes protena-protena o que

enfraqueceu a estrutura dos gis formados (Belitz et al., 2009).

Para alm de apresentarem diferente CRA verificou-se que as caractersticas dos

gis formados por cada protena so bastante diferentes entre si (tabelas 4 e 5).

Relativamente s trs protenas de soja, todas originaram massas opacas e de cor

creme a acastanhado, no entanto, apresentaram diferenas a nvel de dureza. A soja

funcional originou massas com baixa dureza (< 60 gf em todas as propores testadas)

enquanto a soja no funcional originou massas mais firmes, o que se traduz em valores

mais elevados de dureza (567 gf para a proporo 1:1,9 e 101 gf para a proporo 1:3). A

soja dispersvel foi, das trs, aquela que apresentou valores de dureza mais elevados (por

exemplo 391 gf para a proporo 1:3,5 contra 101 gf para a proporo 1:3 da protena de

soja no funcional), uma vez que as massas eram mais elsticas.

No que diz respeito protena de soro de leite, para todas as propores, obtiveram-

se massas opacas, com superfcie brilhante e de cor branca, semelhantes clara de ovo

cozida. Embora ocorresse alguma recuperao da forma inicial, acima de 1:7,5, a libertao

de gua superfcie e a propenso para o cisalhamento aumentaram, o que levou a

considerar esta proporo como o ptimo de gua. Os valores de dureza dos gis formados

por esta protena foram os mais elevados do conjunto das protenas estudadas. Verificou-se

32

uma dureza > 1000 gf, sem perfurao efectiva, para a proporo 1:2 e a dureza manteve-

se em valores altos face incorporao de gua efectuada at proporo 1:9 em que a

dureza foi < 60 gf.

Embora opacos, os gis de caseinato de sdio eram brilhantes e ligeiramente

translcidos, de cor alaranjada a amarelada. Estes gis demostraram alguma rigidez at

proporo 1:3 (451 gf) mas, a partir da proporo 1:4, as massas no tinham estrutura e

escorriam ap