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MARGARINAS E CREMES VEGETAIS

As margarinas e cremes vegetais são produtos com aspecto e funcionalidade

similar a da margarina e são compostos basicamente de:

1. gorduras vegetais hidrogenadas

2. óleos vegetais

3. leite

4. água

5. sal

6. aditivos

1. GORDURAS VEGETAIS HIDROGENADAS

As gorduras vegetais hidrogenadas ou interesterificadas são o constituinte

principal das margarinas e cremes vegetais entrando em até 82% nas margarinas,

64% nos cremes vegetais e menor proporção nas halvarinas (~ 40%), porém é

efetivamente o que representa o maior custo no produto.

Seu ponto de fusão é sempre ligeiramente inferior a temperatura do corpo

humano (38C) de forma a fundir rapidamente quando ingerida.

Sua composição, através da mistura de gorduras de pontos de fusão diversos

determina a maior ou menor untabilidade do produto e a maior ou menor

resistência a temperatura ambiente elevada.

2. ÓLEOS VEGETAIS

A adição de certo percentual de óleo vegetal a gordura que irá compor a

margarina tem por função:

diminuir o custo pela diminuição da quantidade de produto hidrogenado

aumentar a untabilidade do produto pois o óleo age como lubrificante entre os

cristais de gordura

diminuir o teor de gordura, caracterizando o produto como "diet"

Os óleos comumente utilizados são o soja e palma e eventualmente de algodão,

canola e milho.

3. LEITE

O leite tem como única função tornar o produto mais similar à manteiga dando

um sabor mais próximo, apesar da porcentagem relativamente pequena em que

entra na formulação.

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O leite originalmente entrava na formulação da margarina sob a forma de iogurte

exigindo, portanto um pré-tratamento por fermentação o que encarecia bastante o

produto. Atualmente é utilizada a acidulação química com ácido láctico que

também acentua o sabor do leite a ser adicionado e aumenta a acidez da

margarina.

4. ÁGUA

A água entra na formulação para obter-se a emulsão característica no produto e

diminuir o teor de gordura o que tem sido buscado nos cremes vegetais e

halvarinas. É ainda o veículo para o sal, vitaminas e outros aditivos

hidrossolúveis.

5. SAL

Entra na composição em teores da ordem de 1,5% para os produtos com teor

normal de sal e 0,5% para produtos "sem sal". É importante pela formação do

eletrólito que quando da ingestão do produto facilita a quebra da emulsão

realçando o sabor da margarina.

6. ADITIVOS

Os aditivos básicos são os emulsificantes, estabilizantes, vitaminas e corantes. Os

aditivos são classificados como hidrossolúveis e lipossolúveis ou seja, solúveis

em água ou solúveis em gordura o que determina a maneira como os mesmos são

preparados para entrarem na formulação.

Os emulsificantes são responsáveis pela mistura entre a fase aquosa e a gordura;

os estabilizantes, pela manutenção da emulsão; as vitaminas pelas características

alimentícias do produto e os corantes para que a margarina tenha aspecto mais

próximo a da manteiga.

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O PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE MARGARINAS

O processo de fabricação de margarinas consta das seguintes etapas:

- Preparação de ingredientes

- Formulação do produto

- Pré-emulsão

- Resfriamento

- Plastificação

- Embalagem

- Refusão

1. PREPARO DE INGREDIENTES

1.1 Gordura

A gordura para margarina é uma mistura de gorduras vegetais hidrogenadas de

características específicas e óleo vegetal. Esta mistura de gorduras é preparada

em tanques aquecidos com água quente, dotados de agitador e revestidos

internamente (ou inoxidável). Somente no caso de uma alta produção de um

determinado tipo de margarina as gorduras podem ser pré misturadas antes da

desodorização de forma a chegar aos tanques de alimentação da planta de

margarina já formulada.

Geralmente os fabricantes de margarinas tem diversos produtos como sejam

diversas margarinas de mesa, margarinas para culinária e industriais para

diversas aplicações. Portanto é mais conveniente a produção dos produtos base

em maior quantidade e a posterior mistura nas quantidades requeridas para cada

produto.

A utilização de balanças eletrônicas para esta preparação e atualmente a

utilização de medidores de vazão mássicos e magnéticos facilitam e garantem a

constância dos produtos finais.

1.2 - Leite

A preparação do leite para a produção de margarinas é a parte mais suscetível a

contaminações. O leite pode ser recebido "in natura" e armazenado em tanques

isotérmicos, ou mais frequentemente, em pó, e reconstituído.

Em ambos os casos é conveniente que o mesmo seja pasteurizado e filtrado.

A reconstituição do leite em pó é feita em tanques agitados ou através de

equipamento especialmente desenhado para esta finalidade, denominado

“blender", diluidor ou misturador de líquidos e pós.

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Este equipamento é basicamente uma bomba centrífuga sanitária montada com

seu eixo na posição vertical dotada de um funil acoplado a sua sucção e de um

dispositivo de entrada de água com válvula dosadora. A bomba aspira o leite em

pó do funil e recebe a água pressurizada no dispositivo de dosagem posicionado

entre o funil e a sucção da bomba.

A mistura é feita no rotor da bomba e enviada ao tanque de leite diluído. A

seguir o leite é pasteurizado num pasteurizador convencional, dotado de estágio

de regeneração de calor, aquecimento até a temperatura de pasteurização (68C),

retardador tubular e resfriado até a temperatura de armazenagem (5C).

O pasteurizador trabalha normalmente apenas no primeiro turno e em seguida é

feita a limpeza CIP do sistema. O leite é pasteurizado na quantidade necessária

para a produção diária. A seguir o leite é acidulado com ácido láctico e enviado

ao setor de produção.

1.3 Água

A água é utilizada em diversas fases da produção da margarina como sejam, na

diluição do leite, na preparação da salmoura, na preparação dos compostos

hidrossolúveis e na própria formulação do produto final.

A água deve ser potável, de boa qualidade e sofrer um tratamento antes de entrar

no processo produtivo. Como uma das etapas de tratamento da água é a cloração,

é importante que a mesma passe por um processo de remoção do cloro, por

filtração com carvão ativo, que adsorve substâncias que poderiam dar gosto a

água. Uma passagem através de esterilizador por lâmpadas ultravioleta garante a

esterilidade da água e uma filtração final, com filtro de polimento, elimina o

arraste de materiais indesejáveis. A partir deste ponto a água deverá ser

conduzida por tubulação de inoxidável, com acabamento polido (sanitário).

1.4 Salmoura

O sal é adicionado à margarina sob a forma de salmoura. Esta é preparada pela

diluição do sal em tanques normalmente construídos em resina (plástico

reforçado com fibra de vidro). A diluição do sal é feita com agitação e a salmoura

é recirculada através de filtro de polimento a fim de eliminar as impurezas que

acompanham normalmente o sal. Para a diluição é utilizada a água previamente

esterilizada.

1.5 Pré-mix - fase aquosa

Sob este título designamos a preparação dos ingredientes solúveis em água

(hidrossolúveis) tais como ácido cítrico, vitaminas solúveis em água, corantes,

benzoato de sódio, sorbato de potássio, aromas, etc.

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Estes ingredientes em vista da pequena quantidade em que entram na formulação

e de seu alto custo são pesados em laboratório e pré diluídos em água

constituindo-se no que chamamos de pré-mix - fase aquosa. Este produto bem

diluído e misturado será dosado na preparação da margarina.

1.6 - Pré-mix - fase gordura

Sob este título designamos a preparação dos ingredientes solúveis em gordura

(lipossolúveis) tais como os emulsificantes, estabilizantes, lecitina, vitaminas,

corantes, etc.

Como no caso anterior, estes ingredientes também são pesados, formulados e

diluídos em gordura afim possibilitar sua dosagem na margarina.

2 - FORMULAÇÃO DO PRODUTO

Existem várias maneiras de formular o produto, seja margarina ou creme vegetal,

de forma contínua ou semi contínua.

2.1 Formulação semi-contínua

Os processos semi contínuos mais comuns são através de balanças eletrônicas

programadas para trabalhar com os diversos produtos ou "receitas" ou

eventualmente medidores de fluxo dotados de integrador.

No primeiro caso, através do CLP ou programador da balança, é ligada

inicialmente a bomba de transferência de gordura, aberta a válvula de controle de

dosagem correspondente, sendo que ao ser atingida 90% da quantidade do

componente a válvula é fechada parcialmente para permitir o ajuste fino da

quantidade de produto e ao atingir 100%, fechada e a bomba desligada.

A seguir o mesmo procedimento é feito para o pré-mix de gordura, e

sequencialmente para o leite, pré-mix aquoso, salmoura e água. O peso total

resultante é verificado e comparado com o total programado. Caso haja

divergência, a formulação pode ser corrigida manualmente.

A balança é normalmente dotada de um agitador, que neste momento é ligado, e

após um tempo de mistura, o produto é transferido para os tanques de pré-

emulsão que alimentam o resfriador-cristalizador automaticamente.

No caso do uso de medidores de fluxo dotados de integradores, são usados

medidores mássicos para a fase gordurosa e medidores de vazão indutivos para a

fase aquosa, sendo as formulações pré-fixadas em um CLP e válvulas similares

às utilizadas com balanças.

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O produto é dosado da mesma forma, porém diretamente nos tanques de pré-

emulsão (sempre um em operação e outro em formulação/mistura).

2.2 - Formulação contínua

A formulação contínua pode ser feita através de bomba dosadora a pistões de

múltiplas cabeças ou através de medidores de massa/vazão e válvulas

controladoras.

No segundo caso são usados medidores mássicos para a fase gordurosa e

medidores de vazão indutivos para a fase aquosa, sendo as formulações pré

fixadas em um CLP, enviando sinal de controle para as válvulas moduladoras do

tipo agulha.

No caso da dosagem através de bomba, esta pode ser dotada de misturadores "on

line" para a gordura e pré-mix gordura e misturadores para mistura final,

podendo ainda alimentar diretamente o resfriador caso a bomba seja

dimensionada para a pressão necessária (até 30 bar).

No caso de controladores de vazão, há necessidade do tanque de pré-emulsão

como pulmão de alimentação do resfriador e uma bomba de alta pressão.

No caso da bomba dosadora, apesar da simplicidade do processo, os riscos de

erros de formulação são muito maiores e não existem meios simples de detectá-

lo, havendo, portanto grandes chances de perda do produto acabado sem

possibilidade de correção.

3 - PRÉ EMULSÃO

Uma vez formulado o produto, este é enviado a um tanque intermediário de pré

emulsão, dotado de camisa de água quente e agitação.

Este tanque tem como finalidade pré homogeneizar o produto antes do

resfriamento, agir como pulmão para absorver as variações de vazão entre a

formulação e as etapas seguintes de resfriamento, plastificação e embalagem.

4 - RESFRIAMENTO

O resfriamento das margarinas e cremes vegetais é feito em resfriadores de

superfície raspada com expansão direta de amônia, alimentados por bomba de

alta pressão.

Para se obter uma excelente cristalização é conveniente aquecer previamente o

produto em um trocador de calor a placas até 68C e em seguida resfriá-lo até

aproximadamente 45C para evitar sobrecarga do resfriador final.

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Isto propicia ainda uma "pasteurização" do produto garantindo sua qualidade e

vida de prateleira (shalf life). Este equipamento é denominado como "trocador de

têmpera e refusão".

O produto bombeado com uma bomba de pistões de alta pressão é resfriado até

aproximadamente 12C no resfriador de superfície raspada, temperatura na qual é

plastificado e embalado.

A alta pressão é necessária para vencer as perdas de carga causadas pelo

resfriador, plastificador e linhas até a máquina de acondicionamento, visto que a

margarina passa por este circuito em estado semi sólido.

Para melhor homogeneidade na cristalização do produto, o resfriamento deve ser

feito em duas etapas, com controles de temperatura independentes e ainda

instalando-se entre os tubos resfriadores, plastificadores (batedeiras de pinos)

intermediários.

5 - PLASTIFICAÇÃO

No caso de margarinas de mesa, normalmente acondicionadas em potes plásticos,

a cristalização final se dá dentro do pote e portanto para ser possível a dosagem e

o perfeito acondicionamento da margarina é necessário que a mesma passe por

um plastificador final.

Este equipamento é uma batedeira dotada de eixo com pinos espaçados dispostos

em espiral e sua carcaça dotada de pinos fixos alinhados. Tem como função

tornar a margarina fluida e cremosa (plástica).

6 - EMBALAGEM

As embalagens mais usuais para as margarinas de mesa são os potes plásticos e o

papel parafinado aluminizado. No primeiro caso é indispensável a utilização do

plastificador para permitir o acondicionamento. No caso da embalagem em papel

parafinado aluminizado, ao contrário, utiliza-se um tubo cristalizador para que a

margarina adquira consistência dura e permita tal tipo de embalagem.

Já as margarinas industriais são embaladas em sachês plásticos, em caixas de

papelão dentro de sacos plásticos ou em latões ou mesmo em papel parafinado

aluminizado.

7 - REFUSÃO

Para permitir uma boa precisão de dosagem das máquinas de acondicionamento e

embalagem, as mesmas necessitam ser alimentadas com uma vazão superior a

sua produção, sendo o excedente retornado ao processo.

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Deveremos, porém lembrar que este retorno é de margarina no estado sólido ou

pastoso e deve ser totalmente refundida antes de voltar ao resfriador afim de não

interferir na cristalização.

Isto pode ser feito de diferentes maneiras:

7.1 Intercalando-se um aquecedor de superfície raspada na linha de retorno.

7.2 Utilizando-se um tanque de refusão auxiliar, dotado de agitação e

aquecimento.

7.3 Retornando-se o produto até a sucção da bomba de transferência do produto

do tanque de pré-emulsão ao resfriador, através do trocador de têmpera e refusão

(vide item 4) até a bomba de alta pressão.

Neste caso, a bomba de transferência deve ser de lóbulos e o trocador deve ser

dimensionado para refundir a totalidade da vazão de margarina, para o caso de

paradas curtas da máquina de acondicionamento e embalagem.

HOMOGENEIZAÇÃO DE MARGARINAS E CREMES VEGETAIS

O aumento da utilização de óleos não hidrogenados assim como o aumento do

teor de umidade nos cremes vegetais e halvarinas em relação às margarinas

implicaram na utilização de maior quantidade de emulsificantes e estabilizantes.

Estes produtos além de terem alto custo, tornam os produtos cada vez menos

"naturais".

A fim de evitar estes inconvenientes, podem-se utilizar, para esta finalidade,

homogeneizadores de alta pressão, similares aos utilizados na reincorporação de

creme (gordura) ao leite desnatado.

Estes homogeneizadores substituem as bombas de alta pressão, sendo

dimensionados para trabalharem com pressão de homogeneização de ~100 bar e

pressão de saída, após a válvula homogeneizadora de até 30 bar (pressão total de

130 bar).

Como vantagens adicionais, além da melhoria das características da margarina,

diminuição da quantidade de emulsificantes e estabilizantes em até 80%, as

dimensões das gotículas de água ficam inferiores a 2 impedindo o crescimento

bacteriológico pela inexistência de água livre.

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TANQUES DE GORDURA PARA MARGARINA

FLUXOGRAMA DA FABRICAÇÃO DE MARGARINAS

PROCESSO SEMI-CONTÍNUO

tanque de

água quente

Fig. 1

Fig. 2

para fábrica

de margarina

vapor

água retorno

gordura I gordura II

gordura I

retorno do

acondicionamento

para o

acondicionamento

bomba alta pressão pasteurizador balança de

formulação

tanques de

pré-emulsão

água

quente água fria

leite

fase

aquosa fase

gordura

salmoura água

bomba de

lóbulos

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RECONSTITUIÇÃO E PASTEURIZAÇÃO DE LEITE

CIRCUITO FRIGORÍFICO PARA O SISTEMA DE RESFRIAMENTO

DE MARGARINA E LEITE

Fig. 3

Fig. 4

compressor

condensador

reservatório de liquido

separador

de óleo

separador

de líquido

resfriador de

margarina

geração de água gelada

(resfriamento de leite)

água

pasteurizador

diluidor

de leite

retardador

tanque de leite

pasteurizado

tanque de

leite cru

água fria

vapor

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FLUXOGRAMA SIMPLIFICADO DE CRISTALIZAÇÃO E

EMPACOTAMENTO DE MARGARINAS

Empacotamento de margarinas

Refusão

Bomba de alta pressão

Pré emulsão

Cristalizadores Batedeiras

Massa folhada

Tubo de repouso

retorno

Fig. 5

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SHORTENING

Shortening pode ser definido como uma gordura vegetal utilizada para limitar

características ou amaciar produtos de panificação. Sendo insolúvel em água, a

gordura evita a coesão do glúten durante a mistura, literalmente limitando as

características do mesmo e fazendo o produto mais macio. A gordura altera

também outras características funcionais como aeração do produto final.

As propriedades funcionais da gordura dependem dos seguintes fatores:

a) plasticidade

b) consistência

c) estrutura

As três condições essenciais para obtenção da plasticidade são:

a) A gordura deve ser composta por duas fases. Uma das fases deve ser sólida

enquanto que a outra deve ser líquida.

b) A fase sólida deve estar em um estado suficiente fino de dispersão na gordura

para ser efetivamente mantida suspensa pelas forças de coesão. A distância

entre as partículas sólidas devem ser tão pequenas que a tendência da fase

líquida se separar seja minimizada.

c) Deve existir uma proporção adequada entre as duas fases. A fase sólida não

deve formar uma estrutura rígida.

A consistência ou firmeza de qualquer destas gorduras é uma função do esforço

requerido para o crescimento e fluidez. O fator predominante que afeta este valor

é a relação de volumes entre a fase sólida e a líquida. Quanto maior a fase sólida,

maior a probabilidade das partículas se tocarem e o produto ficar mais firme. O

limite superior da fase sólida é da ordem de 52% em volume. O limite inferior

varia consideravelmente com o tamanho das partículas e a característica do

material, mas está geralmente na faixa de 5 a 25%.

Outro fator que influencia a consistência de uma gordura plástica é o tipo de

sólido. A parte sólida tende a definir o tipo de cristalização. A forma polimórfica

' tende a cristalizar-se sob a forma de pequenas agulhas. Estas gorduras são

mais macias, proporcionam melhor aeração, tem excelentes propriedades de

cremosidade e são adequadas para bolos e sorvetes. Contrariamente, uma

gordura que cristalize na forma polimórfica tendem a formar cristais

granulares, proporcionam pior aeração, porém funcionam bem na confecção de

tortas (massas quebradiças). As gorduras vegetais com tendência a cristalização

na forma ' são as de algodão e palma e as com tendência a cristalização na

forma são as de canola, milho, soja e girassol.

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Fluxograma Simplificado de Planta para Shortening

Dorsa & Dorsa Engenharia S.S. Ltda. Sapienza Engenharia e Consultoria

Eng. Renato Dorsa Eng. José C. Caranti

dorsa.engenharia@gmail.com sapienza.eng@gmail.com

(19) 3305-5203 (11) 5686-6358 (19) 99848-1441 (11) 99987-1515 (19) 98158-8073 (11) 98406-0110

Envase

N2

Batedeira

de pinos

Resfriador com

cristalizadores Gordura

Válvula

homogeneização

Filtros

Fig. 6