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UTILIZAÇÃO DA GORDURA EQUIVALENTE À MANTEIGA DE CACAU (Cocoa Butter Equivalent - CBE) NA FABRICAÇÃO DO CHOCOLATE SILVANA SALEME DIAZ UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE DARCY RIBEIRO - UENF CAMPOS DOS GOYTACAZES - RJ JULHO - 2005

UTILIZAÇÃO DA GORDURA EQUIVALENTE À … S.A., à Thais Vianna, à Sílvia Menezes, à Profa. Karla Ferreira, à Maisa e ao Fabrício Santana, ao LTA e a todos os professores e colegas

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UTILIZAÇÃO DA GORDURA EQUIVALENTE À MANTEIGA DE CACAU (Cocoa Butter Equivalent - CBE) NA FABRICAÇÃO DO

CHOCOLATE

SILVANA SALEME DIAZ

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE DARCY

RIBEIRO - UENF

CAMPOS DOS GOYTACAZES - RJ

JULHO - 2005

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UTILIZAÇÃO DA GORDURA EQUIVALENTE À MANTEIGA DE CACAU (Cocoa Butter Equivalent - CBE) NA FABRICAÇÃO DO

CHOCOLATE

SILVANA SALEME DIAZ

Tese apresentada ao Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, como parte das exigências para a obtenção do título de Mestre em Produção Vegetal

Orientador: Profª. Karla Silva Ferreira

CAMPOS DOS GOYTACAZES - RJ

JULHO – 2005

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FICHA CATALOGRÁFICA Preparada pela Biblioteca do CCTA / UENF 015/2006

Utilização da gordura equivalente à manteiga de cacau (Cocoa Butter Equivalente – CBE) na fabricação do chocolate / Silvana Saleme Diaz. – 2005. 49f.: il. Orientador: Karla Silva Ferreira Dissertação (Mestrado em Produção Vegetal) – Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias. Campos dos Goytacazes, RJ, 2005. Bibliografia: f. 45 – 49. 1. CBE 2. Chocolate 3. Manteiga de cacau 4. Cacau 5. Gordura fracionada I. Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro. Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias. II. Título.

CDD – 664.5 664.354

Diaz, Silvana Salame

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UTILIZAÇÃO DA GORDURA EQUIVALENTE À MANTEIGA DE CACAU (Cocoa Butter Equivalent - CBE) NA FABRICAÇÃO DO

CHOCOLATE

SILVANA SALEME DIAZ

Tese apresentada ao Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, como parte das exigências para a obtenção do título de Mestre em Produção Vegetal

Aprovada em 15 de julho de 2005 Comissão Examinadora: _________________________________________________________________

Prof. Marco Túlio Coelho Silva (Doutor, Tecnologia de Alimentos Dietéticos e Nutricionais) - UFV

________________________________________________________________ Silvia Menezes de Faria Pereira (Doutora, Engenharia e Ciência dos Materiais) –

UENF

_________________________________________________________________ Profª. Meire Lelis Leal Martins (Ph. D., Microbiologia Industrial) - UENF

_________________________________________________________________ Profª. Karla S. Ferreira (Doutora, Ciência e Tecnologia de Alimentos) – UENF

Orientadora

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Dedico aos meus pais.

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AGRADECIMENTO

Agradeço aos que muito me ajudaram nesta conquista: ao Carlos Alberto

Veçoso, aos meus pais, ao Prof. Romeu Vianni (in memorian), à Chocolates

Garoto S.A., à Thais Vianna, à Sílvia Menezes, à Profa. Karla Ferreira, à Maisa e

ao Fabrício Santana, ao LTA e a todos os professores e colegas que fizeram

parte da minha caminhada.

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SUMÁRIO

Lista de tabelas.......................................................................................................vi

Lista de figuras.......................................................................................................viii

Lista de abreviaturas...............................................................................................ix

Resumo................................................................................................................... x

Abstract...................................................................................................................xii

1. INTRODUÇÃO....................................................................................................1

2. REVISÃO DE LITERATURA..............................................................................5

2.1. Histórico.......................................................................................................5

2.2. Cacau...........................................................................................................9

2.2.1. Aspectos botânicos............................................................................9

2.2.2. Processamento do cacau...................................................................9

2.3. Manteiga de cacau.....................................................................................12

2.4. Chocolate: definição, composição e fabricação.........................................17

2.4.1. Definição...........................................................................................17

2.4.2. Composição......................................................................................18

2.4.3. Fabricação........................................................................................20

2.5. Cocoa butter equivalent (CBE)...................................................................23

2.5.1. Matérias-primas................................................................................25

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2.5.1.1. Illipe.......................................................................................25

2.5.1.2. Shea......................................................................................25

2.5.1.3. Palma.....................................................................................26

3. MATERIAL E MÉTODOS.................................................................................28

3.1. Matéria-prima.............................................................................................28

3.2. Preparo das amostras................................................................................28

3.3. Análises das amostras...............................................................................30

3.3.1. Lipídios totais....................................................................................30

3.3.2. Análises da viscosidade e limite de fluidez de Casson....................30

3.3.3. Análise de textura.............................................................................31

3.3.4. Análise sensorial..............................................................................31

3.4. Análises das amostras comerciais das gorduras......................................33

3.4.1. Determinação dos teores dos ácidos graxos palmítico, esteárico,

oléico e linoléico...............................................................................33

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................................34

4.1. Análises do teor de lipídios totais...............................................................34

5. CONCLUSÃO...................................................................................................44

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................................45

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LISTA DE TABELAS

TABELA PÁGINA

Tabela 1 Produção, por país, da amêndoa do cacau expressa em mil

toneladas.............................................................................................6

Tabela 2 Porcentagem de triglicerídeos das amostras comerciais de manteiga

de cacau de diversas origens...........................................................13

Tabela 3 Porcentagem de ácidos graxos em % de massa de 42 amostras de

manteiga de cacau de diversas origens geográficas........................13

Tabela 4 Ponto de gota das amostras de manteiga de cacau de diversas

regiões..............................................................................................14

Tabela 5 Porcentagem de gordura sólida (TGS) da manteiga de cacau de

diferentes procedências geográficas, nas temperaturas de 20, 25, 30

e 35 ºC..............................................................................................15

Tabela 6 Polimorfismo dos cristais da manteiga de cacau..............................17

Tabela 7 Composição centesimal média do chocolate....................................19

Tabela 8 Formulações básicas do chocolate...................................................19

Tabela 9 Características dos tipos de cristais que podem ser formados

durante a cristalização da manteiga de cacau..................................22

Tabela 10 Porcentagem de ácidos graxos (média, mínima e máxima) em % de

massa das amostras comerciais de CBE.........................................24

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Tabela 11 Porcentagem de gordura sólida das amostras comerciais de

CBE...................................................................................................24

Tabela 12 Porcentagem de triglicerídeos das matérias-primas utilizadas na

fabricação da CBE, expressa em % de

massa................................................................................................27

Tabela 13 Porcentagem de ácidos graxos das principias matérias-primas da

CBE expressa em % de massa....................................................... 27

Tabela 14 Porcentagem de gordura sólida das principias matérias-primas da

CBE...................................................................................................27

Tabela 15 Identificação das matérias-primas utilizadas no

experimento......................................................................................28

Tabela 16 Porcentagem dos ingredientes utilizados no preparo das

amostras...........................................................................................29

Tabela 17 Amostra das gorduras utilizadas......................................................33

Tabela 18 Resultados das análises de lipídios totais realizadas nas quatro

amostras...........................................................................................34

Tabela 19 Composição em ácidos graxos dos dois tipos da CBE, da MC e das

misturas binárias, expressa em % de massa.................................. 35

Tabela 20 Força de fratura expressa em g/mm.................................................37

Tabela 21 Análise de variância dos atributos fusão na boca, residual graxo,

sabor de leite, sabor de cacau, utilizados para a avaliação sensorial

das amostras.....................................................................................40

Tabela 22 Resultados das análises de viscosidade (Pas) e limite de fluidez (Pa)

de Casson realizadas nas quatro amostras......................................42

Tabela 23 Preço das matérias-primas utilizadas na fabricação das amostras..43

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LISTA DE FIGURAS

FIGURA PÁGINA

Figura 1 Preço da amêndoa seca do cacau, cotação em dólar por tonelada,

no período de 1988 a 2004................................................................7

Figura 2 Preço da manteiga de cacau, cotação em dólar por tonelada, no

período de 1998 a 2004......................................................................8

Figura 3 Consumo aparente de chocolate no Brasil.........................................8

Figura 4 Macro fluxograma das etapas envolvidas no processamento do

cacau para a obtenção da manteiga e da massa de cacau.............10

Figura 5 Macro fluxograma das etapas do processo de fabricação do

chocolate...........................................................................................20

Figura 6 Formulário utilizado para as análises sensoriais, pelo método de

análise descritiva e quantitativa........................................................32

Figura 7 Perfil sensorial descritivo das amostras............................................41

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LISTA DE ABREVIATURAS

ABREVIATURA DESCRIÇÃO

MC Manteiga de Cacau

CBE Cocoa Butter Equivalent ou Equivalente da MC

CBR Cocoa Butter Replacer ou Repositor da MC

CBS Cocoa Butter Substitute ou Substituto da MC

CBX Cocoa Butter Extender ou Extensor da MC

CBI Cocoa Butter Improver ou Melhorador da MC

DSC Differential Scanning Calorimetric ou Calorimetria de Varredura Diferencial

O Ácido graxo oléico

P Ácido graxo palmítico

Es Ácido graxo esteárico

Li Ácido graxo linoléico

RMN Ressonância Magnética Nuclear

SFC ou TGS Solid Fat Content ou Teor de Gordura Sólida

PKO Palm Kernel Oil ou Óleo do Caroço da Palma

PMF Palm Oil Mid Fraction ou Fração Média do Óleo da Palma

ABICAB Associação Brasileira da Indústria de Chocolate, Cacau, Balas e Derivados

NAFTA North American Fee Trade Agreement

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RESUMO DIAZ, Silvana Saleme; M. Sc.; Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro; julho de 2005; Utilização da gordura equivalente à manteiga de cacau (Cocoa Butter Equivalent - CBE) na fabricação do chocolate; Professor orientador: Karla Silva Ferreira. Professores conselheiros: Silvia Menezes de Farias Pereira e Meire Lelis Leal Martins.

O baixo suprimento de manteiga de cacau, colheita de frutos de baixa

qualidade, vantagens econômicas como menor custo e benefícios tecnológicos

impulsionaram o desenvolvimento de gorduras especiais como alternativa para

substituição da manteiga de cacau. Neste contexto, este trabalho foi desenvolvido

com o objetivo de avaliar o uso da CBE na fabricação do chocolate ao leite

visando à redução dos custos de sua fabricação sem alterar, contudo, suas

características sensoriais. Amostras foram produzidas utilizando 5% de CBE em

substituição à manteiga de cacau adicionada e foram comparadas com a amostra

de chocolate ao leite produzido somente com a adição de manteiga de cacau. Os

atributos de qualidade analisados sensorialmente foram sabor de cacau, sabor de

leite, fusão na boca, maciez e residual graxo. O atributo de força de fratura foi

analisado no texturômetro. Também foi analisado o perfil de ácidos graxos da

CBE, da manteiga de cacau e de suas misturas. Na massa de chocolate, foram

x

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realizadas análises de lipídios totais e de reologia (viscosidade e limite de fluidez

Casson). O resultado deste trabalho mostra que é viável, do ponto de vista

sensorial, a substituição de até 100% da MC adicionada por CBE. A substituição

de 5%, além de atender à legislação brasileira para que o produto possa receber

a denominação de chocolate, reduz o custo da formulação em aproximadamente

3,3%.

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ABSTRACT DIAZ, Silvana Saleme; M. Sc.; Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro; July, 2005; Using fat similar to cocoa butter (Cocoa Butter Equivalent - CBE) in making chocolate; Orienting Professor: Karla Silva Ferreira. Adviser Professors: Silvia Menezes de Farias Pereira and Meire Lelis Leal Martins.

The low supply of cocoa butter, the harvest of low quality fruits, and the

economical advantages such as lower costs and technological benefits have

boosted the development of special fats as an alternative to replace cocoa butter.

This paper is a study of the organoleptic impacts caused by the replacement of 5%

of the added cocoa butter by CBE. Samples of milk chocolate were produced

using 5% CBE in replacement to the added cocoa butter and were compared with

the samples of milk chocolate produced only with the addition of cocoa butter. The

quality attributes sensorially analyzed were cocoa flavor, milk flavor, fusion in the

mouth, smoothness, and greasy residual. The attribute of fracture force was

analyzed in the texture meter. The CBE, cocoa butter and their mixtures fatty acid

profile were also analyzed. In the chocolate mass, were carried out analyses of

total lipids, Casson rheology - viscosity and yield value. The results of this paper

show that it is feasible, from the sensorial point of view, the use of up to 100%

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CBE as an alternative to cocoa butter. Beside this, according to Brazilian

legislation a product made with a 5% of CBE can be denominated chocolate and

its recipe will be 3.4% cheaper than the original one.

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1. INTRODUÇÃO

O chocolate é um produto obtido pela combinação dos diferentes

componentes da amêndoa de cacau processada (Simoneau et al., 1999). No

chocolate meio amargo, a única gordura utilizada é a manteiga de cacau (MC) e,

no chocolate ao leite, utiliza-se também a gordura do leite (Miquel et al., 2001).

Devido às características físicas, composição e distribuição dos ácidos

graxos, a MC é a gordura que apresenta as propriedades mais favoráveis para

ser a matéria-prima essencial na fabricação do chocolate. A MC representa a fase

contínua no chocolate, sendo responsável pela dispersão dos demais

constituintes da fórmula.

O baixo suprimento de MC, a colheita de frutos de baixa qualidade, as

vantagens econômicas como menor custo e benefícios tecnológicos, tais como,

maior tolerância à gordura do leite, maior resistência às temperaturas altas, maior

resistência à migração da gordura para a superfície do chocolate, mais conhecida

como fat bloom (mancha esbranquiçada, normalmente encontrada na superfície

do chocolate; está associada à migração da fração líquida da gordura dentro da

matriz do chocolate e sua gradual recristalização não controlada na superfície do

produto) (Cohen et al., 2004; Soon,1991), impulsionaram o desenvolvimento de

gorduras especiais como alternativa para substituição da MC (Lipp et al., 2001;

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Lannes e Gioielli, 1995). Esforços têm sido feitos para substituir parte da manteiga

de cacau por essas gorduras na fabricação do chocolate (Minim et al., 2000; Lipp

e Anklam, 1998). De acordo com Lipp e Anklam (1998), as gorduras que podem

ser utilizadas na fabricação de chocolate e seus sucedâneos são classificadas de

acordo com as suas diferenças funcionais em CBA (cocoa butter alternative -

alternativa para a manteiga de cacau), CBR (cocoa butter replacer - repositor de

manteiga de cacau) e CBS (cocoa butter substitute - substituto da manteiga de

cacau).

A CBA é o nome genérico dado às gorduras que exercem total ou

parcialmente a função da manteiga de cacau. Nesta classe, têm-se a CBE, CBX e

CBI. A CBE (cocoa butter equivalent - equivalente da manteiga de cacau) é uma

gordura não láurica, possui característica físico-química semelhante à da

manteiga de cacau e pode ser misturada em qualquer proporção, sem alterar as

características da manteiga de cacau. A CBX (cocoa butter extender - extensor da

manteiga de cacau) é similar à CBE, porém não pode ser misturada à manteiga

de cacau em qualquer proporção. Já a CBI (cocoa butter improver - melhorador

da manteiga de cacau) é semelhante à CBE, mas possui um maior teor de

sólidos. É utilizada para conferir maior dureza à manteiga de cacau macia (com

teor de sólidos mais baixos).

A CBR é uma gordura não láurica que possui os mesmos ácidos graxos

que a manteiga de cacau, porém com estruturas de triglicerídeos diferentes. É

compatível com a manteiga de cacau em pequenas proporções.

A CBS é uma gordura láurica, quimicamente diferente da manteiga de

cacau e possui algumas características físicas semelhantes às da manteiga de

cacau. Não pode ser utilizada junto com a manteiga de cacau.

A utilização de outros tipos de gorduras vegetais, inclusive da CBE, na

fabricação de chocolate, é um assunto controverso e ainda muito discutido em

todo o mundo.

O Codex Alimentarius de Chocolates não recomenda a utilização de outra

gordura vegetal além da MC (Codex, 1987). Porém, a União Européia aprovou em

23 de junho de 2000 a utilização de até 5% de CBE na fabricação de chocolate

(Official Journal of the European Communities, 2000). Mesmo assim, nem todos

os países aderiram. Segundo Lipp e Anklam (1998), apenas a Dinamarca,

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Inglaterra, Irlanda, Suécia, Portugal, Finlândia e Áustria permitem a utilização de

CBE na fabricação do chocolate.

Nos EUA não são permitidas as utilizações de nenhum outro tipo de

gordura vegetal além da MC (FDA, 2001). A Argentina (Código Alimentario

Argentino) compartilha essa proibição com os EUA.

O Chile permite a substituição de até 5% da MC por outra gordura

vegetal, desde que seja respeitado o limite mínimo de 18% de MC e 20% de teor

de sólidos de cacau (Reglamento Sanitario de los Alimentos, 1999).

O México (Nom, 2002) e a Venezuela aprovam a utilização de até 5% de

outra gordura vegetal diferente da MC (Covenin, 1999).

No Brasil, foi aprovada em agosto de 2003 a Resolução de nº 227, que

altera o PIQ (padrão de identidade e qualidade) do chocolate, permitindo a

utilização de outros tipos de gordura além da MC, desde que seja atendido o teor

mínimo de 25% de partes de cacau para o chocolate ao leite e 20% para o

chocolate branco (ANVISA, 2003).

No estudo sobre as alternativas de gorduras para substituir a MC na

fabricação do chocolate, é necessário definir as propriedades essenciais que a

gordura deverá possuir. Tais propriedades poderão ser físicas, químicas,

sensoriais ou nutricionais e dependerão da sua finalidade e utilização (Gunstone,

1998).

No chocolate, as propriedades físicas e sensoriais são importantes. As

propriedades físicas estão comumente associadas à cristalização e ao seu

comportamento durante a fusão. E as sensoriais estão diretamente ligadas à

aceitação do produto pelos consumidores. Das gorduras alternativas existentes e

citadas anteriormente, a CBE é o tipo que possui a composição de ácidos graxos

mais próxima à da MC (Simoneau et al., 1999). É uma gordura não láurica (não

possui ácido láurico), possui características físico-químicas também similares e

pode ser misturada à MC em qualquer proporção (Minim et al., 2000; Lipp e

Anklam, 1998) e, dependendo da quantidade utilizada, não altera o perfil sensorial

do chocolate.

Segundo dados de 2004 da ABICAB, o faturamento do setor comercial do

varejo foi de R$ 3,7 bilhões em Chocolate (incluindo a Páscoa). No primeiro

semestre de 2004, as exportações do setor tiveram um aumento significativo em

relação ao mesmo período de 2003. Foram vendidos 23.916,07 quilos, 27%

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acima do volume exportado nos primeiros seis meses de 2003, o que representou

um aumento de 36% no faturamento, que foi de US$ 51.580.004,00. O consumo

aparente (resultado do consumo obtido por meio da soma da produção e

importação menos a quantidade exportada) (ABICAB, 2004) de todos os tipos de

chocolate no Brasil vem aumentando a cada ano. Mesmo assim, a produção

mundial de cacau tem-se mantido praticamente constante.

O cacau e a manteiga de cacau são commodities, cujos preços por

tonelada são cotados em dólar pelas bolsas de valores e estão diretamente

ligados às oscilações das bolsas de commodities de Londres e de Nova Iorque

(ABICAB, 2004).

O volume de CBE produzido no mundo em 2002 e 2003 foi de

aproximadamente 43.000 e 50.000 toneladas respectivamente. O preço da CBE

não é fixo, está indexado ao preço da manteiga de cacau. O preço da CBE é da

ordem de 65% a 85% do preço da MC, pois depende do tipo, da qualidade e do

volume comprado de CBE (Aarhus United, 2004).

De acordo com Cook (1972), a razão para o uso de CBE na fabricação de

chocolate é uma combinação dos aspectos tecnológicos e econômicos. A

substituição de parte da MC por CBE poderá contribuir para a redução do custo

do chocolate e também melhorar a qualidade do chocolate, pois poderá aumentar

a sua resistência térmica, retardar o afloramento da gordura, causando poucas

alterações nas características de qualidade apreciadas pelos consumidores.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o uso da CBE na fabricação do

chocolate ao leite, visando à redução dos custos de sua fabricação sem alterar,

contudo, suas características sensoriais.

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2. REVISÃO DE LITERATURA

2.1. Histórico

O cacaueiro é uma árvore nativa da floresta tropical amazônica (Minifie,

1970; Lannes, 1993) e já era cultivado e consumido pelos astecas e maias muito

antes da chegada dos europeus (Minifie, 1989; Beckett, 1988). Eles costumavam

consumir os seus frutos, preparando uma bebida amarga feita com a mistura de

sementes torradas e trituradas com água, milho e especiarias. A essa bebida

davam o nome de “Chocolatl” (Minifie, 1989).

A riqueza dessa mistura, sem dúvida, tinha alguma ligação com a crença

dos astecas na origem divina do cacaueiro, pois, mais tarde, o botânico sueco

Linnaeus chamou o cacaueiro de Theobroma cacao, do grego Theos = Deus e

broma = alimento (Minifie, 1989; Beckett, 1988; Cook, 1972).

As primeiras sementes de cacau foram levadas para a Europa por

Colombo apenas como curiosidade e, depois, explorada por Dom Cortez como

uma nova bebida (Minifie, 1989; Beckett, 1988). A bebida foi adoçada pelos

espanhóis, ganhando assim popularidade na Europa (Beckett, 1988).

O cacau chegou ao Brasil, pelo Estado do Pará, em 1746, sendo

posteriormente levado para o Estado da Bahia, onde a cultura se desenvolveu em

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bases econômicas. O maior produtor nacional é a Bahia, com 75% da colheita

brasileira (era de 96,9% antes do surgimento do fungo da vassoura-de-bruxa). O

Brasil liderou a produção mundial de cacau no período entre 1905 e 1910.

(ABICAB, 2004), chegando a uma safra recorde de 470.000 toneladas.

Atualmente está ocupando o 5º lugar, com uma previsão de produção para a safra

de 2004 de 120.000 toneladas, 30% a menos do que de 2003 (Agrolink, 2004). A

liderança mundial da produção de cacau pertence à Costa do Marfim, na África,

com 1.332.000 toneladas (Tabela 1). Tabela 1 - Produção, por país, da amêndoa do cacau expressa em mil toneladas

País 1999/2000 2000/2001 2001/2002 2002/2003 2003/2004

Costa do Marfim 1404 1212 1264 1320 1175 Gana 436 395 340 497 570

Indonésia 422 392 455 425 440 Nigéria 165 177 185 165 170 Brasil 123 162 123 162 170 Outros 527 515 494 545 543 Total 3077 2853 2861 3114 3068

Fonte: Karlshmans, 2004. A mistura da semente de cacau com açúcar não produzia o chocolate dos

dias de hoje. Ao contrário, era uma mistura muito dura e desagradável à boca.

Para que derretesse rapidamente e adquirisse a característica do chocolate

atualmente conhecida, foi necessário adicionar gordura (Beckett, 1988). A adição

da gordura só foi possível em 1828, após a invenção da prensa de cacau, que foi

utilizada para extrair a MC da semente. Parte do teor da gordura do cacau

extraída, a manteiga de cacau, passou a ser utilizada como ingrediente na

fabricação do chocolate, aproximando-o do produto atualmente industrializado. O

chocolate ao leite foi desenvolvido somente em 1876, em Genebra na Suíça, por

Daniel Peters. A partir daí, o consumo do chocolate aumentou e espalhou-se por

todo o mundo (Minifie, 1989; Beckett, 1988).

Na Europa, no final de 1950, a elevação brusca do preço da manteiga de

cacau deixou a comunidade científica com a alternativa difícil de colocar em

funcionamento a primeira fábrica de fracionamento de gorduras especiais, com a

utilização de acetona como solvente. Em 1960, em Silvertown, Inglaterra,

6

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iniciou-se a primeira produção de CBE, utilizando-se o método de fracionamento.

No início, o preço do chocolate se manteve estável e o da manteiga de cacau

continuou aumentando. Medidas drásticas, como a redução do tamanho das

barras e a redução do teor de gordura final no chocolate, foram adotadas na

tentativa de amenizar o impacto da elevação do custo da MC no preço de venda

do chocolate, mas não alcançaram o resultado esperado. A solução só veio com a

utilização da CBE em substituição à MC (Soon, 1991).

A MC e o cacau são commodities, cujos valores são cotados nas bolsas

de valores de Londres e Nova Iorque, onde ambas indicam o produto cacau em

grão (Figura 1). O preço da manteiga de cacau tem por base uma taxa que flutua

e pode sofrer alterações, dependendo da procura (Figura 2). Um grande volume

de manteiga produzida no Brasil é exportado para a Argentina, o Chile, a Nafta

(North American Fee Trade Agreement), a União Européia e o Japão (ABICAB,

2004).

7

Fonte: Aarhus, 2004.

Figura 1 - Preço da amêndoa seca do cacau, cotação em dólar por tonelada, no

período de 1998 a 2004.

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Fonte: Aarhus, 2004. Figura 2 - Preço da manteiga de cacau, cotação em dólar por tonelada, no

período de 1998 a 2004.

O consumo aparente de chocolate no Brasil (Figura 3) aumenta a cada

ano, o que incentiva as indústrias a buscar alternativas que melhorem os seus

custos de fabricação. Atualmente, por razões econômicas e tecnológicas, existem

esforços para substituir parte da manteiga de cacau na fabricação do chocolate

pelas gorduras alternativas (CBA) (Lipp et al., 2001).

Fonte: ABICAB, 2004.

8

Figura 3 - Consumo aparente de chocolate no Brasil.

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2.2. Cacau

2.2.1. Aspectos botânicos

O cacaueiro pertence à família da Sterculiaceae, espécie Theobroma

cacao. Mede de 5 a 7 metros de altura e desenvolve-se em florestas e bosques

escuros e úmidos, longe dos ventos fortes e sob a proteção das grandes árvores

das florestas tropicais, onde a temperatura varia entre 15 e 35 ºC (Lannes, 1993;

Minifie, 1989; Beckett, 1988; Cook, 1972). No Brasil, a sua faixa ideal para cultivo

fica entre os estados do Espírito Santo, Bahia e Rondônia (ABICAB, 2004).

O fruto mede de 15 a 30 cm de comprimento e de 10 a 15 cm de

diâmetro, podendo pesar cerca de 500 g. Cada fruto possui em média 50

amêndoas, pesando aproximadamente 1 g cada uma, que são envoltas por uma

polpa branca, suculenta e de sabor doce e ácido ((Lannes, 1993; Minifie, 1989;

Beckett, 1988; Cook, 1972).

Aproximadamente 20 espécies de Theobroma são conhecidas, sendo a T.

cacao a comercialmente mais importante. Três variedades mais importantes se

destacam comercialmente: Crioulo, Forasteiro e o Trinitário. Essas variedades

foram definidas não somente pelas características botânicas, mas também pela

acentuada diferença no tipo de aroma, sabor e coloração que conferem ao

chocolate (Cook, 1972). O tipo Crioulo é proveniente da América Central, da

Venezuela e da Colômbia. Caracteriza-se por amêndoas redondas e claras,

aromáticas, de sabor suave e pouco ácidas. Representa apenas de 4 a 6% da

produção mundial e possui pouca resistência às pragas. O tipo Forasteiro é

proveniente do Brasil, da África e de outros países da América Latina.

Caracteriza-se por amêndoas planas, amargas e ácidas. Representa o grande

volume da produção mundial, entre 70 e 80%. O tipo Trinitário é um híbrido do

Crioulo com o Forasteiro, procedente das Antilhas, e possui qualidade mediana

(Beckett, 1988).

2.2.2. Processamento do cacau

O processamento do cacau se inicia com a colheita nas fazendas. Após a

colheita do fruto, o cacau sofre várias transformações até a extração da manteiga

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e da massa de cacau. O fruto é processado em diferentes e subseqüentes

etapas: colheita, fermentação, secagem, torrefação e moagem (Figura 4).

10

Limpeza

Descascamento e Moagem

Prensagem

Moagem

Colheita do Fruto

Fermentação

Secagem

Amêndoa torrada

Massa de cacau

Cacau em pó

Manteiga de cacau Torta

Figura 4 - Macro fluxograma das etapas envolvidas no processamento do cacau para a obtenção da manteiga e da massa de cacau.

Os frutos maduros são colhidos e cortados nas próprias fazendas

produtoras. As amêndoas e a polpa são juntamente removidas e transferidas para

cochos de fermentação, onde permanecem fermentando de cinco a oito dias

(Minifie, 1989).

A fermentação tem o objetivo de separar a polpa da amêndoa, destruir a

capacidade germinativa do grão e predesenvolver aroma e cor (Minifie, 1989). A

fermentação se inicia com as leveduras que convertem o açúcar da polpa em

álcool etílico. Em seguida, as bactérias iniciam a oxidação do álcool em ácido

acético, ácido láctico, gás carbônico e água, promovendo um aquecimento e

elevação da temperatura de até 50 ºC.

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A acidez e a elevação da temperatura causam a morte das células do

cotilédone e o conseqüente rompimento da membrana celular, favorecendo a

ocorrência das reações químicas na semente do cacau, devido à mistura das

substâncias (antocianinas e leucoantocianinas, purinas, teobrominas, cafeínas,

taninos, enzimas, etc.) que antes eram mantidas separadas (Beckett, 1988). Sob

as condições de umidade, acidez e temperatura elevada, várias reações químicas

ocorrem rapidamente: reações enzimáticas ocorrem nos pigmentos; a hidrólise

das proteínas libera seus aminoácidos que combinam com as leucocianidinas;

início da formação dos precursores do aroma de chocolate e o desaparecimento

das adstringentes epicatequinas. A oxidação e a condensação também fazem

parte das reações químicas da fermentação, ocorrendo primeiramente nos

compostos polifenólicos, que são um complexo de substâncias que possuem

pouco sabor. Assim, muito do amargor é eliminado, e o aroma de chocolate

predominará na semente após a etapa da torrefação. Alterações físicas, como a

alteração da cor, também ocorrem. A cor roxa escura torna-se progressivamente

mais clara até chegar ao marrom avermelhado (exceção para o Crioulo, que

muda do amarelo dourado para um marrom-canela). O final da fermentação é

indicado pelo aparecimento da coloração marrom na superfície da semente

cortada, sinalizando que ela está pronta para ser secada (Cook, 1972).

Após a fermentação, para evitar o desenvolvimento de fungos que

proporcionarão um aroma desagradável e a sua deterioração, as amêndoas são

submetidas ao processo de secagem. No término da fermentação, a amêndoa

está com um elevado teor de umidade (em torno de 60%), por isso a secagem é

necessária para reduzi-la a 6% e também para estabilizar o produto, preparando-

o para o período de armazenamento. As amêndoas com umidade acima de 8%

ainda favorecerão o crescimento dos fungos (Beckett, 1988).

As mudanças na coloração, iniciadas na fermentação, continuam durante

o processo de secagem. O marrom avermelhado e o amarelo dourado,

característicos do final da fermentação, tornam-se mais escuros, enquanto o teor

de umidade da amêndoa diminui. Nessa etapa, ainda ocorre a perda de

adstringência, quando cerca de 75% dos ácidos formados na fermentação são

eliminados e há o aumento na intensidade do aroma (Cook, 1972).

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Após a secagem, as amêndoas do cacau são beneficiadas pelas

indústrias produtoras de massa e de manteiga de cacau, onde são limpas,

torradas e descascadas até a obtenção da amêndoa torrada.

A amêndoa torrada e moída produz a massa de cacau, com teor de 51 a

56% de manteiga de cacau. A massa, ao ser prensada, produz a manteiga de

cacau e a torta de cacau. Com a moagem da torta, subproduto, obtém-se o cacau

em pó, com teor de 10 a 12% de manteiga de cacau (Minifie, 1989; Beckett,

1988).

2.3. Manteiga de cacau (MC)

A manteiga de cacau é a única fase contínua do chocolate e responsável

pela dispersão de todos os seus demais constituintes (Lipp e Anklam, 1998). É

única, entre as gorduras vegetais, no que diz respeito à sua composição e

cristalização. De todos os ingredientes presentes no chocolate, nenhum outro

possui maior influência em sua propriedade físico-química do que a manteiga de

cacau (Minifie, 1989).

Na sua composição, 97 a 98% (Tabela 2) são representados por

triglicerídeos, sendo o restante constituído por diglicerídeos, monoglicerídeos e

ácidos graxos livres, além de componentes menos solubilizados tais como

esteróis e tocoferóis.

Os triglicerídeos são formados principalmente pelos ácidos graxos

palmítico (C16), esteárico (C18) e oléico (C18:1) (Tabela 3). Praticamente todo o

ácido oléico se encontra esterificado na posição central da molécula do glicerol

enquanto que os ácidos graxos saturados esterificam na posição 1 e 3. Essa

particularidade faz com que a manteiga de cacau apresente três principais

triglicerídeos simétricos, POP (1,3-Dipalmitato-2-oleato triacilglicerol), EOE

(1,3-Diestearato-2-oleato triacilglicerol) e POE (1-Palmitato-2-oleato-3-esteararato

triacilglicerol), os quais, somados, podem representar mais de 75% da

composição em triglicerídeos da manteiga de cacau ou cerca de 90% do total dos

triglicerídeos monoinsaturados. Em razão dessa simetria, a manteiga de cacau

cristaliza-se em uma alta ordem estrutural, responsável pelas suas propriedades

únicas de fusão e cristalização bem definidas, similares aos de uma substância

12

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pura (Cohen et al., 2004; Alander et al., 2002; Saldaña et al., 2002; Lipp et al.,

2001; Simoneau et al., 2000; Minifie, 1989). Tabela 2 - Porcentagem de triglicerídeos das amostras comerciais de manteiga de

cacau de diversas origens

Triglicerídeos (%) Manteiga de

Cacau

Número

de

amostras PLiP POO PLiE POP EOO ELiE POE EOE EOAr

Bolívia 1 1,1 3,3 3,5 22,6 4 2,1 40,4 22,8 0,5

Brasil 6 0,9 3,9 3,7 17,9 6,7 3,2 37,1 26 0,04

Colômbia 2 1,1 3,3 3,6 20,4 4,4 2,3 39,4 25 0,6

Equador 3 1,2 3 3,2 19,2 5,4 2,3 38,4 26,9 0,4

Peru 1 1,5 4,3 3,9 18,3 7,4 3,7 35,8 24,6 0,4

Venezuela 1 0,9 1 3,1 20,4 2,8 1,9 40,4 28,8 0,8

Costa Rica 1 1 2,6 3,5 17,8 5,5 3 38,7 27,4 0,4

Rep. Dominicana 4 1,1 3,3 3,2 18,4 6,1 2,7 38,2 26,5 0,6

Guatemala 1 1 2,3 3,4 19,3 4,9 2,2 39 27,5 0,4

México 1 1,1 2,4 3,5 19,1 4,1 3 38,8 27,8 0,6

Panamá 1 1 1,5 3 19,1 3,1 2,7 41,4 27,3 0,8

Camarão 2 1 3 3,4 17,9 5,8 2,5 38,3 27,7 0,5

Gabão 1 0,9 3,7 3,5 17,5 7,3 3 37,1 26,5 0,4

Gana 3 1,2 2,2 3,4 17,8 4,9 2,2 39 27,5 0,4

Costa do Marfim 9 1 1,9 3 19 3,9 2,5 39,6 28,5 0,6

Nigéria 2 1 2,3 3,6 17,9 5,2 3 38,8 27,8 0,5

Indonésia 2 1,1 1,6 3 19,9 3,6 1,7 40,6 28,1 0,5

Malásia 20 0,7 1,2 2,8 18,4 2,9 2,2 40 31,1 0,8

Ilhas Salomão 1 1 0,9 3 19,3 2,8 2 40,7 29,5 0,7

Fonte: Soon, 1991.

Tabela 3 - Porcentagem de ácidos graxos em % de massa de 42 amostras de manteiga de cacau de diversas origens geográficas

Ácido Palmítico C16:0

Ácido Esteárico C18:0

Ácido Oléico C18:1

Ácido Linoléico C18:2 Outros

Média 26,3 35,8 33,4 2,8 1,7 Mínima 24,8 32,9 32,7 1,1 Máxima 26,9 37,7 37,1 3,3

Desvio padrão 0,37 0,87 0,76 0,34 Fonte: Lipp et al., 2001.

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A manteiga de cacau possui uma cor amarela e é completamente fundida

a uma temperatura próxima de 35 ºC (Saldaña et al., 2002; Lipp et al., 2001;

Minifie, 1989). Além disso, de acordo com Bailey (1961), o seu ponto de fusão

pode variar de 26 a 36 ºC dependendo do tipo de cristal formado durante o seu

resfriamento. Devido ao seu ponto de fusão, a manteiga de cacau não é cerosa

ao tato. A combinação dessa propriedade com a sua dureza à temperatura

ambiente e o fato de possuir um ponto de fusão inferior à temperatura do corpo

humano tornam-na apropriada para ser utilizada como fase contínua na

fabricação do chocolate (Bailey, 1961). Estudos têm demonstrado que as

variações de temperatura existentes entre as diversas regiões geográficas

possuem um efeito significativo nas características da manteiga de cacau.

Segundo Soon (1991) talvez essa seja a razão pela qual a manteiga de cacau de

diferentes procedências geográficas possui diferentes níveis de dureza e

pequenas variações no seu ponto de fusão (Tabela 4). Essas pequenas variações

no resultado de medição do ponto de fusão devem-se, muitas vezes, às técnicas

utilizadas na medição que não são quantitativamente acuradas.

Tabela 4 - Ponto de gota das amostras de manteiga de cacau de diversas regiões

Origem Ponto de Gota (ºC)

Java (Indonésia) 33,45 Venezuela 33,23

Arriba (México) 33,1 Lagos 33,62 Acra 33,08

Camarões 33,03 Costa do Marfim 33,23

Bahia (não refinada) 32,83 Bahia (refinada) 32,48

Fonte: Soon, 1991.

14

Para entender melhor a diferença existente nos níveis de dureza da

manteiga de cacau, é necessário analisar o ponto de fusão juntamente com o teor

de gordura sólida (TGS) da amostra em diferentes temperaturas. Conhecer o TGS

da manteiga de cacau é importante, pois expressa a propriedade física que é

diretamente responsável pela textura do chocolate (Saggin e Coupland, 2002) e,

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conseqüentemente, pelas características de dureza à temperatura ambiente, de

brilho, de quebra à temperatura ambiente (snap - a manteiga de cacau é dura e

quebradiça, conferindo ao chocolate a característica de se quebrar à temperatura

ambiente) (Soon, 1991), pela rápida e total fusão na boca, pela liberação do

sabor, pela contração durante o desmolde (Foubert et al., 2003). O teor de

gordura sólida também é influenciado pela origem geográfica da MC (Saldanã et

al., 2002; Alander et al., 2002; Lipp et al., 2001; Simoneau et al., 2000; Minifie,

1989; Lipp e Anklam, 1998). Isso está representado na Tabela 5, onde se pode

observar que a manteiga de cacau originada do Brasil é muito macia e a originada

da Malásia é a mais dura. Tabela 5 - Porcentagem de gordura sólida (TGS) da manteiga de cacau de

diferentes procedências geográficas, nas temperaturas de 20, 25, 30 e 35 ºC

% de gordura sólida a

País 20 ºC 25 °C 30 ºC 35 ºC

Gana – 1 80,3 73,1 48,8 0,9

Gana – 2 82,6 73,3 49,4 0,2

Malásia - 1* 84,9 79,1 56,6 2,3

Malásia - 2** 81,9 75,5 52 0,9

Brasil – 1 70,5 62,7 37,8 0,5

Brasil – 2 76,4 69,4 45,2 0,2

Holanda – 1 78,5 71,7 47,3 0,3

Holanda – 2 78,4 72,3 47,7 1,4

Holanda – 3 78,8 72,4 47,7 1,7

Indonésia – 1 82,1 76,1 53,4 1,4

Indonésia – 2 83,1 77,7 54,4 1,9

Indonésia – 3 83,3 77,3 56,3 2,6

* Após prensagem. ** Desodorizada. Fonte: Soon, 1991.

Estudos comparativos foram feitos entre as diversas técnicas utilizadas

para medir o teor de gordura sólida e, segundo Wright et al., citado por Foubert et

al. (2003), o melhor método é o RMN (ressonância magnética nuclear). O RMN é

15

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um método rápido e fácil de ser usado, porém é pouco sensitivo em baixas

concentrações de sólidos de gordura (Saggin e Coupland, 2002).

A cristalização da manteiga de cacau tem sido extensivamente estudada

(Foubert et al., 2003). As propriedades físicas da manteiga de cacau estão

diretamente associadas à cristalização, ao tipo de cristal formado e ao

comportamento na faixa de fusão (Akoh, 1998).

Apesar de a composição da MC ser predominantemente de triglicerídeos

POP, EOE, POE, ela apresenta um alto grau de polimorfismo que influencia

diretamente na sua fusão e no teor de sólidos em diferentes temperaturas.

Dependendo das condições de processo utilizadas, a manteiga de cacau pode

cristalizar-se em diferentes formas cristalinas, cada uma das quais possui um

determinado ponto de fusão e volume físico de massa sólida. O polimorfismo da

MC é muito discutido na literatura técnica devido à sua grande influência nas

propriedades físicas e sensoriais do chocolate. Existe uma discrepância nos

dados apresentados com relação ao número de formas cristalinas presentes e

seus respectivos pontos ou faixas de fusão. Durante muitos anos, vários

pesquisadores reportaram a existência de 06 formas polimórficas da MC, porém,

nos últimos anos, tem-se acreditado na existência de apenas 05 delas. As formas

cristalinas da MC são designadas por algarismos romanos ou letras gregas. O

polimorfismo da MC, por ser irreversível e possuir apenas uma forma estável, é

classificado como monotrópico. Na fabricação de chocolate, é desejável que a

manteiga de cacau se cristalize na forma cristalina beta, identificada como a mais

estável (Cohen et al., 2004).

Os pontos de fusão de cada forma cristalina da MC são indicações de

suas estabilidades. A temperatura de estabilidade de cada forma polimórfica

(Tabela 6) foi estudada utilizando-se as técnicas de differential scanning

calorimetry (DSC) ou calorimetria de varredura diferencial (Soon, 1991;

Kattenberg, 1989).

De acordo com Vaeck, citado por Cook (1972), a forma gama aparece a

temperaturas abaixo de 17 ºC, possui um tempo de vida de poucos segundos

quando está a uma temperatura próxima ao seu ponto de fusão, não mais do que

um minuto quando próximo a 0 ºC, e rapidamente se transforma na forma alfa. A

forma alfa só existe por causa da transformação da forma gama. Possui um ponto

de fusão de 23 ºC. A forma beta-prima é a mais comum e origina-se da forma alfa

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ou pode cristalizar-se sozinha a temperaturas de 18 a 23 ºC. Possui um ponto de

fusão de 28 ºC e é muito mais estável do que a alfa. A forma beta-prima

transformar-se-á na forma mais estável beta, porém a sua transformação total

somente ocorrerá após um mês de estocagem a uma temperatura de 21 ºC. A

forma beta pode formar-se pela transformação da forma beta-prima, ou sozinha a

temperaturas de 23 a 34 ºC.

Tabela 6 - Polimorfismo dos cristais da manteiga de cacau

Tipo (DSC) Raio X Calor de fusão (ºC) Ponto de fusão (ºC)

I Gama Desconhecido 17,3

II Alfa 20,6 23,3

III Beta-prima 26,9 25,5

IV Beta-prima 26,1 27,5

V Beta 32,7 33,9

VI Beta 35,4 36,3

Fonte: Kattenberg, 1989.

A forma VI, também chamada de forma β (beta) ou β-3, é a mais estável

de todas as formas polimórficas da manteiga de cacau no estado sólido. A forma

β (beta) não é encontrada na MC quando esta estiver no estado líquido. Durante o

processo de fabricação do chocolate, a maioria das formas polimórficas dos

triglicerídeos POP, POE, EOE da MC podem existir e, quando temperadas,

poderão atingir a temperatura de estabilidade e as respectivas formas estáveis

β-POP, β-POE e β-EOE, conferindo as características de qualidade (brilho,

quebra seguido de um estalido à temperatura ambiente, resistência térmica,

rápida fusão e contração) desejada ao chocolate (Soon, 1991).

2.4. Chocolate: definição, composição e fabricação

2.4.1. Definição

17

No Brasil, a definição do chocolate como um “produto homogêneo,

preparado com pasta de cacau e açúcar, podendo ou não conter leite e seus

derivados, bem como outras substâncias alimentícias”, foi feita em julho de 1977

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pela Comissão Nacional de Normas e Padrões para Alimentos (CNNPA),

Resolução nº 26/77, publicada no Diário Oficial da União, Seção I, Parte I, em 26

de julho de 1977 (Abia, 2001).

Em 1978, a Resolução no 12/78 (22) foi criada pela Comissão Nacional de

Normas e Padrões para Alimentos (CNNPA) e publicada no Diário Oficial da

União em 24 de julho de 1978 para definir que “no preparo de qualquer qualidade

de chocolate, o cacau correspondente ao tipo deve entrar, no mínimo, na

proporção de 32%” e, ainda, que “é expressamente proibido adicionar gordura de

óleos estranhos a qualquer tipo de chocolate, bem como à manteiga de cacau”

(Abia, 2001).

Em 25 de novembro de 1980, o Comunicado Dinal de no 28/80 resolveu

aprovar que o chocolate branco deverá apresentar “3.1 - manteiga de cacau,

mínimo de 20% p/p, calculado sobre a base seca; 3.2 - gordura do leite, mínimo

de 3,5% p/p, calculado sobre a base seca (...)” (Abia, 2001).

Em 01 de setembro de 2003, o Diário Oficial da União publicou a

Resolução de no 227, de 28 de agosto de 2003, com o objetivo de revogar toda a

normatização existente para chocolate e de “fixar a identidade e as características

mínimas de qualidade que devem obedecer ao chocolate e ao chocolate branco”

(ANVISA, 2003), trazendo as definições para chocolate e chocolate branco:

Chocolate - é o produto obtido a partir da mistura de derivados de cacau

(Theobroma cacao): massa de cacau, cacau em pó e/ou manteiga de cacau com

outros ingredientes, contendo, no mínimo, 25% de sólidos totais de cacau.

Chocolate branco - é o produto obtido a partir da mistura de manteiga de cacau

com outros ingredientes, contendo, no mínimo, 20% de sólidos totais de manteiga

de cacau.

O conhecimento do processo de fabricação do chocolate e do chocolate

branco, bem como o da sua composição e formulação básica, contribui para o

entendimento do atual PIQ (padrão de identidade e qualidade) e do significado

prático das suas especificações.

2.4.2. Composição

O chocolate é formado por uma mistura de partículas sólidas de açúcar,

de leite e de cacau e uma fase gordurosa composta pela manteiga de cacau. No

18

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caso do chocolate ao leite e do chocolate branco, a fase gordurosa é composta

também pela gordura do leite (Miquel et al., 2001).

A variação das quantidades de açúcar, massa de cacau, manteiga de

cacau e leite, apesar de definir o sabor, o tipo do chocolate e a sua aplicação

(Minifie, 1989), não diferirá muito de uma composição básica de chocolate

(Tabela 7).

Tabela 7 - Composição centesimal média do chocolate

Componentes Percentual

Carboidratos 55 –60%

Proteínas 5 –10%

Gorduras 30 – 35%

Fibras 0-2%

Umidade Menor que 1%

Fonte: Minifie, 1989.

Com base na composição descrita na Tabela acima, variações na

formulação do chocolate podem ser feitas para adequar o processo de fabricação

ao tipo de chocolate que se deseja obter e à finalidade para a qual destinar-se-á.

Na Tabela 8 são mostrados alguns exemplos de formulação de chocolate.

Tabela 8 - Formulações básicas de chocolate

Ingredientes Chocolate ao leite Chocolate meio amargo Chocolate branco

Massa de cacau 10 – 15% 23 – 40% 0%

Manteiga de cacau 16 – 24% 10 – 18% 24 – 30%

Sólidos de leite 14 – 20% 0% 16 – 28%

Gordura de leite 3,5 - 6,0% 0% 3,5 - 6,0%

Açúcar 40 – 50% 40 – 50% 40 – 55%

Lecitina 0,25 - 0,45% 0,25 - 0,45% 0,25 - 0,45%

Fonte: Beckett, 1988.

O balanceamento correto da fórmula é importante não somente para

conferir as características sensoriais desejadas, mas também para garantir um

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bom processamento. Considerando-se a legislação brasileira e os valores de

massa e manteiga de cacau, expressos no limite superior da Tabela acima, um

exemplo que pode ser dado para a substituição da MC por CBE é de 33% no

chocolate meio amargo, de 10% no chocolate branco e de 14% no chocolate ao

leite. Esses percentuais serão diferentes para diversas formulações e variarão de

acordo com a formulação do chocolate que estará sendo estudada.

2.4.3. Fabricação

O processo de fabricação do chocolate (Figura 5) é composto de

pesagem, mistura dos ingredientes, refinação, concheamento, têmpera,

moldagem ou cobrimento, cristalização e embalamento (Minifie, 1989; Beckett,

1988; Cook, 1972).

Pesagem dos ingredientes

Mistura dos ingredientes

Concheamento

Refinação

Têmpera

Moldagem/Cobrimento

Embalamento

Cristalização

Figura 5 - Macro fluxograma das etapas do processo de fabricação do chocolate

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As etapas de pesagem e mistura dos ingredientes consistem,

basicamente, em dosar e misturar os ingredientes corretamente para evitar

problemas na etapa de refinação (Minifie, 1989).

A refinação é mais comumente feita em moinhos de 05 rolos (Beckett,

1988) e tem como objetivo reduzir o tamanho das partículas sólidas para conferir

uma textura macia ao produto final. Para isso, a partícula deverá ter entre 25 e

35 μ. O tamanho da partícula é definido de acordo com o tipo de chocolate que se

queira produzir (Minifie, 1989). Essa etapa também é importante, pois o tamanho

das partículas está relacionado com a fluidez da massa e porque elas influenciam

nos valores de tensão e viscosidade. A massa refinada é então transportada para

as conchas, onde se iniciará a etapa de concheamento (Beckett, 1988).

Na etapa de concheamento, ocorrem não só as transformações físicas e

químicas na massa de chocolate, incluindo o desenvolvimento do aroma e o

sabor do chocolate, mas também as transformações do pó refinado em uma

suspensão de partículas de açúcar, sólidos de cacau e de leite, em uma fase

líquida gordurosa; a perda da umidade vai de 1,6% até atingir o teor de 0,6 a

0,8%. Junto com a perda da umidade há também a eliminação de substâncias

que conferem sabores indesejados, eliminação de 30% de ácido acético e a

evaporação de até 50% dos aldeídos de baixa volatilização (Beckett, 1988).

Além dos objetivos citados acima, a etapa de concheamento precisa

garantir a fluidez da massa. É nessa etapa que se adiciona a lecitina, com o

objetivo de atingir a viscosidade e o limite de fluidez final especificado. Segundo

Minifie (1989), os termos reologia e viscosidade estão relacionados com as

características de fluidez de vários produtos. O chocolate é classificado como um

líquido não-Newtoniano, sendo que a sua viscosidade é afetada pela presença de

sólidos em suspensão e pela temperatura. Para a massa de chocolate começar a

fluir, é necessário que ela atinja o seu limite de fluidez (yield value) e que haja

uma diminuição da viscosidade obtida com o aumento da sua agitação. Essas

propriedades foram estudas por Casson e, mais tarde, reconhecidas como

apropriadas para descrever a reologia da massa de chocolate. Sendo assim, a

definição para viscosidade do chocolate é a força necessária para manter uma

massa fluida com um fluxo constante; e a definição para limite de fluidez (yield

value), a força necessária para que uma massa fluida comece a escoar. Os

valores de limite de fluidez e viscosidade são normalmente especificados numa

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faixa de valores mínimos e máximos, cuja variação, dentro dessa faixa, é aceita

pelo processo. Após o concheamento e antes de ser moldada ou utilizada para

cobrir, a massa de chocolate deverá ser temperada (Minifie, 1989).

O processo de têmpera ou pré-cristalização do chocolate é necessário

para garantir a formação de cristais estáveis β (Jovanovic e Pajin, 2003), pois a

manteiga de cacau, exemplo característico de substância polimórfica, pode existir

em várias formas cristalinas (α, β, β' e γ) (Tabela 9), com pontos de fusão,

tamanhos e níveis de estabilidade distintos (Minifie, 1989).

Tabela 9 - Características dos tipos de cristais que podem ser formados durante a cristalização da manteiga de cacau

Tipo de cristal Ponto de fusão (ºC) Estabilidade Tamanho

γ (gama) 16 – 18

Α (alfa) 21 – 24

β' (beta-prima) 27 – 29

β 34 – 35

A U M E N T A

D I M I N U I

Fonte: Minifie, 1989.

A têmpera consiste em um resfriamento controlado, sob constante

agitação, do chocolate fundido até uma temperatura mínima que garanta que

todos os cristais instáveis estejam totalmente fundidos. A agitação é necessária

para favorecer o derretimento dos cristais de ponto de fusão mais baixo e

promover a formação de microcristais (germes de cristalização ou núcleo)

estáveis. Na têmpera, há cristalização de cerca de 2 a 4% da gordura do

chocolate. Após a têmpera, o chocolate estará pronto para ser moldado ou

utilizado para cobrir e, depois, resfriado ou totalmente cristalizado (Beckett, 1988).

22

A cristalização consiste em duas etapas: nucleação e crescimento do

cristal. A nucleação pode ser descrita como um processo em que as moléculas

entram em contato, orientam-se e interagem umas com as outras, formando uma

estrutura altamente ordenada chamada núcleo ou germe de cristalização. Na

fabricação do chocolate, a nucleação ocorre na etapa de têmpera. Já o

crescimento do cristal se inicia com o alargamento do núcleo, na fase de

resfriamento. Dependendo do tipo de núcleo formado na têmpera, da temperatura

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e do tempo de resfriamento, os cristais crescerão de maneira mais ou menos

regular, podendo ou não apresentar diferentes formatos (Foubert et al., 2003).

A formação dos cristais indesejados γ, α e β' ocorre sempre que o

chocolate é resfriado de maneira inadequada. Quando o resfriamento for rápido,

haverá a formação do cristal instável γ, que, logo em seguida, transforma-se na

forma α. As formas α e β' são formadas por meio do resfriamento moderado sob

agitação. Com o tempo, após a formação destes cristais instáveis, a tendência é a

de migrarem para a forma cristalina β (mais estável), promovendo uma liberação

de energia. O calor gerado é suficiente para fundir os cristais vizinhos instáveis e

de maior tamanho, favorecendo a migração da gordura para a superfície do

produto e tornando-a esbranquiçada e arenosa (afloramento da gordura) (Beckett,

1988).

Assim, para se obter um chocolate com as características desejadas de

brilho, rápida fusão na boca, cor, maior conservação e estabilidade quanto ao

surgimento da migração da gordura, boa contração e desmoldagem, é necessário

realizar corretamente as etapas de têmpera e resfriamento do chocolate

(Jovanovic e Pajin, 2003).

2.5. Cocoa Butter Equivalent (CBE)

A CBE é uma gordura equivalente e totalmente compatível com as

características físicas e sensoriais da manteiga de cacau (Lipp et al., 2001). É um

tipo de gordura cuja composição química é muito similar à da MC (Alander et al.,

2002), mas os seus triglicerídeos, POP, POE e EOE, nas quantidades médias de

21%, 40% e 27% respectivamente (Undurraga et al., 2001), são obtidos por

fracionamento de óleos e gorduras que depois são misturados para obter a

composição desejada. A quantidade e tipo dos triglicerídeos podem variar com o

tipo de CBE (Gunstone, 1998). Na Tabela 10, está descrita a porcentagem de

ácidos graxos (média, mínima e máxima) em % de massa das amostras

comerciais de CBE.

A fração média do óleo de palma (palm oil midfraction - PMF), produto de

dois fracionamentos do óleo de palma, devido ao seu custo, disponibilidade e

composição, é a matéria-prima mais utilizada na fabricação da CBE. Contém

aproximadamente 73% de POP, 13% de POE, 2% de EOE e 12% de outros

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triglicerídeos (Undurraga et al., 2001). A principal fonte de EOE é o óleo da shea,

e a de POE é a manteiga de illipe, que é também uma boa fonte de EOE (Lipp et

al., 2001). Outras fontes de EOE e POE utilizadas são as gorduras de sal, manga

e kokum (Alander et al., 2002). O teor de gordura sólida de duas amostras de

CBE está descrito na Tabela 11. A típica composição em triglicerídeos de

algumas matérias-primas da CBE está descrita na Tabela 12.

Tabela 10 - Porcentagem de ácidos graxos (média, mínima e máxima) em % de massa das amostras comerciais de CBE

Ácido Palmítico C16:0

Ácido Esteárico C18:0

Ácido Oléico C18:1

Ácido Linoléico C18:2 Outros

Média 32,5 29,1 33,1 2,8 2,6

Mínima 18,3 5,5 31,5 0,7

Máxima 58,8 44,3 35,6 3,8

Desvio padrão 15,1 14,8 1,2 1,0

Fonte: Lipp et al., 2001.

A CBE também pode ser produzida pela interesterificação enzimática,

com a utilização de outras matérias-primas, mas estes produtos não são

aprovados pela União Européia para serem utilizados em chocolate (Alander et

al., 2002).

Tabela 11 - Porcentagem de gordura sólida das amostras comerciais de CBE

20 ºC 25 ºC 30 ºC 35 ºC

Choclin R* 69 56 37 1

Illexao 30-61** 67 - 75 60 - 66 43 - 51 0 - 8

Fontes: *Loders Croklaan e **Aarhus United. Método IUPAC 2.150 (b).

No mundo, poucos são os países com indústrias capazes de produzir

CBE com alta qualidade. São eles: Inglaterra, Holanda, Canadá, Japão, Malásia,

Suécia, Estados Unidos e Itália (Soon, 1991).

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2.5.1. Matérias primas

2.5.1.1. Illipe

A árvore da illipe, Bassia longifolia, possui de 20 a 40 metros de altura.

Cresce nas florestas úmidas de Bornéo. A sua fruta, de formatos redondo ou oval,

pesa no máximo 45 g e o teor de gordura varia de 40 a 60%. Apresenta-se

envolvida por folhas que, quando a fruta está madura, são removidas para que,

em seguida, com o auxílio de uma ferramenta pesada, se retire a sua amêndoa.

As amêndoas são secas até atingirem umidade final de 8% (Alander et al., 2002).

A gordura da manteiga de illipe lembra a da shea pela sua relativa

insaturação e maciez (Bailey, 1961). Muito se assemelha à manteiga de cacau,

pois possui os três triglicerídeos de maior teor na MC, porém em diferentes

proporções. As quantidades elevadas dos seus triglicerídeos favorecem a sua

utilização na fabricação de CBE, até mesmo sem ser fracionada.

A sua composição em triglicerídeos e em ácidos graxos e o seu teor de

sólidos de gordura estão descritos nas Tabelas 12, 13 e 14 respectivamente.

O interesse comercial na illipe começou em 1950. É também conhecida

como manteiga verde (green butter) e manteiga indiana de illipe (indian illipe

Butter) (Alander et al., 2002).

2.5.1.2. Shea

A árvore da shea, Butyrospermun parkii, cresce na região das savanas no

Oeste da África (Olajide et al., 2000), chega a atingir 20 a 25 m de altura, é

resistente às secas e suas folhas são verdes. Os primeiro frutos aparecem após

os 8 – 12 anos, mas o seu período mais produtivo é dos 50 aos 100 anos. É uma

árvore de vida longa e pode produzir frutos até os 200 anos (Alander et al., 2002,

Bailey, 1961).

A fruta verde possui uma polpa que cobre toda a amêndoa; possui de 4 a

5 cm de comprimento e de 3 a 4 cm de diâmetro. A fruta fresca contém cerca de

45% de umidade. Após a colheita da fruta, a polpa é removida com a

fermentação. Posteriormente é fervida ou torrada para remoção da concha que

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envolve a amêndoa. Esta, então, é seca até a umidade final de 8% (Alander et al.,

2002, Bailey, 1961).

A manteiga de shea, também conhecida como manteiga de karité, possui

elevado teor de triglicerídeos EOE, que é concentrado por fracionamento e

utilizado na fabricação de CBE. É mais insaturada do que a manteiga de cacau e,

conseqüentemente, mais macia e menos quebradiça. Seu ponto de fusão varia de

33 a 42 ºC (Bailey, 1961) e possui um elevado teor de sólidos a 35 ºC.

Nas Tabelas 12 e 13, estão descritas as suas composições em

triglicerídeos e ácidos graxos respectivamente, e, na tabela 14, o seu TGS.

2.5.1.3. Palma (dendê)

A palma Elaeis guineensis é nativa do Oeste da África. Em climas

tropicais, quentes e úmidos, os frutos podem ser colhidos durante todo o ano.

Atualmente, mais de 50% de toda a produção comercializada estão na Malásia e

na Indonésia.

O fruto possui dois tipos de óleos: o óleo de palma, que é extraído da

polpa do fruto, e a gordura da palma ou gordura de palmiste, que é extraída da

amêndoa.

O óleo de palma possui um elevado teor de ácidos graxos saturados,

maior do que o da gordura da semente. Ele é freqüentemente processado em

diferentes frações: oleína, fração média (PMF) e estearina.

A oleína é líquida à temperatura ambiente, é largamente utilizada no

cozimento e fritura de alimentos. A fração média e a estearina são utilizadas como

componentes sólidos da margarina, em panificação e em outras aplicações.

(Alander et al., 2002). Para a fabricação da CBE, a fração média é largamente

utilizada.

Nas Tabelas 12, 13 e 14, estão descritas as composições da PMF em

triglicerídeos, ácidos graxos e TGS respectivamente.

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Tabela 12 - Porcentagem de triglicerídeos das matérias-primas utilizadas na fabricação da CBE expressa em % de massa

Matérias-primas POP POE EOE Outros

Illipe* 10 36 42 12

Estearina da shea* 1 8 69 22

Fração média do

óleo de palma** 64,4 14,1 3,1 18,4

Fonte: *Alander et al., 2002 e **Soon, 1991.

Tabela 13 - Porcentagem de ácidos graxos das principias matérias-primas da CBE expressa em % de massa

Ácido palmítico Ácido esteárico Ácido oléico Ácido linoléico

Illipe* 23,7 19,3 43,3 13,7

Shea* 5,7 41 49 4,3

Fração média do

óleo de palma** 54 8 34 4

Fontes: * Bailey, 1961, ** Soon, 1991.

Tabela 14 - Porcentagem de gordura sólida das principias matérias-primas da CBE

20 ºC 25 ºC 30 ºC 35 ºC

Illipe* 90 88 80 35

Shea* 45 43 35 13

Fração média do óleo de

palma** 80 63 42 3

Método IUPAC 2.150 (b). Fonte: *Alander at al., 2002 e **Soon, 1991.

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3. MATERIAL E MÉTODOS

3.1. Matéria-prima As matérias-primas utilizadas na realização deste trabalho foram

amostras comerciais da manteiga de cacau desodorizada e dois tipos de CBE

(Tabela 15). Todas as amostras foram fornecidas pela Chocolates Garoto S.A.,

localizada em Vila Velha - ES.

Tabela 15 - Identificação das matérias-primas utilizadas no experimento

Amostras Nome comercial

1 CBE - CHOCKLIN R 2 CBE - ILLEXAO 30-61 3 Manteiga de cacau desodorizada

3.2. Preparo das amostras

28

Uma formulação contendo açúcar, leite integral, massa de cacau,

manteiga de cacau, lecitina de soja (Minifie, 1989) foi definida e utilizada para a

produção das quatro amostras (Tabela 16). O teor de gordura teórico na

formulação é de 30,4%.

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Tabela 16 - Porcentagem dos ingredientes utilizados no preparo das amostras

Amostra produzida

com a substituição

de 5% da MC

adicionada por CBE

Amostra produzida

com a substituição

total da MC

adicionada por CBE

Amostra produzida

com adição da MC e

sem adição de CBEIngredientes

Amostra

01

Amostra

02 Amostra 03 Amostra 04

Açúcar 47,01 47,01 47,01 47,01 Leite em pó

integral 16,00 16,00 16,00 16,00

Soro de leite em pó 5,00 5,00 5,00 5,00

Massa de cacau 15,00 15,00 15,00 15,00 Manteiga de

cacau 11,67 11,67 0,00 16,67

CBE - Illexao 30-61 5,00 0,00 16,67 0,00

CBE - Choclin R 0,00 5,00 0,00 0,00 Lecitina 0,30 0,30 0,30 0,30

Aroma de baunilha 0,02 0,02 0,02 0,02

Total 100,00 100,00 100,00 100,00

Em duas das amostras foram utilizados 5% de CBE em substituição à

MC. Na terceira amostra, não foi utilizada MC. A quarta amostra foi produzida

sem adição de CBE para ser o controle para todas as análises.

As quatro amostras foram produzidas na planta piloto da Chocolates

Garoto S.A., Vila Velha, ES. Para a fabricação das amostras, foi utilizada uma

concha universal, tipo McIntyre (Beckett, 1988; Meiners et al., 1984), com

capacidade para 20 kg. As etapas para a produção foram: pesagem e mistura dos

ingredientes, refino, concheamento, têmpera, moldagem, resfriamento,

desmoldagem e embalamento (Luccas et al., 2001). Os parâmetros do processo

(temperatura, tempo de concheamento e tamanho das partículas da massa), após

terem sido definidos, foram mantidos para as quatro produções.

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3.3. Análises das amostras

Após o término da produção de cada massa, amostras líquidas,

devidamente identificadas, foram retiradas para as análises de lipídios totais,

viscosidade e limite de fluidez. O restante da massa de cada amostra foi

temperado, moldado, identificado e destinado às análises de textura e sensorial.

3.3.1. Lipídios totais

As análises de lipídios totais foram realizadas no laboratório da

Chocolates Garoto S.A., onde cada amostra de chocolate foi analisada em

duplicata.

O método recomendado pela AOAC para extração e quantificação dos

lipídios totais do chocolate ao leite utiliza a hidrólise ácida seguida pela extração

no Soxhlet (Simoneau et al., 2000; Instituto Adolfo Lutz, 1985).

A extração e a quantificação dos lipídios totais presentes nas amostras de

chocolate ao leite foram feitas segundo às metodologias 13.033 e 13.034

descritas pela AOAC (1984).

3.3.2. Análises da viscosidade e limite de fluidez de Casson

As medições da viscosidade e limite de fluidez foram realizadas no

laboratório da Chocolates Garoto S.A. com a utilização do viscosímetro de

rotação Viscotester® VT550 HAAKE, de acordo com o método de determinação

Casson, publicado pela OICC na página 10-D 1973 (Meiners et al., 1984). Com o

auxílio do programa 550 Rheo Win®, os dados foram registrados graficamente.

30

Para a realização dessas análises, 100 g da amostra foram introduzidos

no copo calibrado, de aço inoxidável, do aparelho até o nível médio (linha interna

de nível). A temperatura foi estabilizada em 40 ºC; e o fator, definido de acordo

com o rotor mvII. O rotor foi acionado para trabalhar a uma velocidade que foi

predeterminada pelo programa. Nessa análise, a viscosidade é proporcional ao

torque requerido para que o rotor se mantenha na velocidade constante

predeterminada. Considerando os valores do torque, da velocidade e do fator, o

programa OS 550 Rheo Win® quantificou a resistência que a amostra causou ao

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movimento de rotação, expressando-a em limite de fluidez (Pa) e viscosidade

(Pas).

3.3.3. Análise de textura

A determinação da textura das quatro amostras foi feita no laboratório da

Chocolates Garoto S.A. Para essa análise, os produtos moldados em formas de

acetato foram analisados utilizando-se o Texturômetro Universal TAT XT2i, da

Stable Micro Systems, com programa acoplado para análise dos dados Texture

Expert. O parâmetro avaliado foi a força necessária para a agulha penetrar no

tablete, simulando uma mordida. O valor da força média foi expresso em g/mm e

obtido pelo registro da curva força (g) x distância (mm). Cada amostra foi

analisada 07 vezes. Antes do início de cada análise, as amostras permaneceram

24 horas na câmara climatizada a uma temperatura de 25 ºC, e o aparelho foi

calibrado com peso padrão de 2,0 kg. As condições utilizadas para as análises

foram:

Temperatura de análise: 25 ºC.

Ponta de teste utilizada: Three point bend rig – HDP/3PB.

Distância entre as bases do probe: 5 mm.

Velocidade de pré-teste: 2 mm/s.

Peso das amostras: 25,0593 + ou – 0,3832 g.

Dimensão das barras:

Comprimento: 50 mm.

Altura: 9,85 + ou – 0,05 mm.

Largura: 4,95 + ou – 0,01 mm.

3.3.4. Análise sensorial

Foi aplicado o método de análise descritiva e qualitativa (ADQ) para

descrever as propriedades sensoriais das amostras e medir a intensidade

percebida dessas propriedades (Chaves e Sproesser, 1993).

Os atributos fusão na boca, residual graxo, sabor de cacau, sabor de leite

e maciez foram escolhidos e definidos (Minim et al., 2000). Após a escolha dos

atributos, as fichas de avaliação (Figura 6) foram montadas, com escalas não

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estruturadas de 9 cm, ancoradas nos pontos extremos; à esquerda, pelo termo

“fraco” ou “pouca”, e, à direita, pelo “forte” ou “muita” (Cardello et al., 2000).

Dez painelistas treinados degustaram as amostras em triplicata (Chaves e

Sproesser, 1993) e registraram os resultados nas fichas de avaliação. Os

resultados foram analisados de duas formas: por meio do gráfico com o perfil

sensorial descritivo de cada amostra e estatisticamente.

O perfil sensorial descritivo de cada amostra foi obtido através do cálculo

da média dos resultados da degustação feita pelos dez painelistas com três

repetições, e o resultado foi representado graficamente.

Para a análise estatística, a distribuição dos tratamentos foi feita ao

acaso, segundo os princípios do delineamento inteiramente casualizado (DIC). Os

dados experimentais foram processados com a utilização do programa estatístico

SAEG. A análise de variância (Anova) foi aplicada para verificar se as médias dos

tratamentos para cada atributo, com um α=5%, eram estatisticamente iguais

(Minim et al., 2000).

ANÁLISE DESCRITIVA E QUANTITATIVA

Nome: Data: Código da Amostra:

Por favor, prove a amostra e indique, nas escalas abaixo, com um traço vertical, a

intensidade de cada atributo:

Fusão na boca pouca _____________________________ muita Residual graxo pouca _____________________________ muita Maciez pouca _____________________________ muita Sabor de leite fraco _____________________________ forte Sabor de cacau fraco _____________________________ forte

Comentários: _________________________________________________________________ _________________________________________________________________

TERMINOLOGIA DESCRITIVA Fusão na boca: mede a facilidade do produto em derreter na boca Residual graxo: mede o quanto se percebe a cerosidade Maciez: mede a força necessária para morder o produto Sabor de leite: mede a intensidade do sabor de leite Sabor de cacau: mede a intensidade do sabor de cacau Figura 6 – Formulário utilizado paras as análises sensoriais pelo método de

análise descritiva quantitativa

32

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33

3.4. Análises das amostras comerciais das gorduras

3.4.1. Determinação dos teores dos ácidos graxos palmítico, esteárico, oléico e linoléico

A metilação dos ácidos graxos das gorduras foi efetuada no laboratório da

UENF-LTA, de acordo com o método descrito por Metcalfe et al. (1996). As

gorduras utilizadas foram as duas amostras comerciais de CBE e as misturas

binárias de manteiga de cacau e CBE. As misturas binárias foram preparadas

com base na quantidade total de manteiga de cacau adicionada, ou seja, foram

utilizados 70% desse total de manteiga de cacau e 30% de CBE (Tabela 17).

Tabela 17 - Amostras das gorduras utilizadas

Amostra % e tipo da gordura

1 (Choclin R) 100% Choclin R

2 (Illexao) 100% CBE - ILLEXAO 30-61

3 (MC) 100% Manteiga de cacau

4 (MC:Illexao) 70% MC -: 30% CBE - Illexao 30-61

5 (MC:Choclin R) 70% MC : 30% CBE - Choclin R

Os ésteres metílicos dos ácidos graxos foram determinados em

cromatógrafo a gás Shimadzu, modelo GC-14B, com detector de ionização de

chama (FID), coluna capilar apolar de aço inox DB-5 (60 m de comprimento,

0,25 mm de diâmetro, 0,25 μm de espessura) empacotada com Metilpolisiloxano

(5% fenil). A temperatura da coluna foi calibrada em 220 oC, a do injetor, em

230 ºC e a do detector, em 240 oC. A vazão do gás de arraste, hélio, foi de 1,5

ml/min (Lopez et al., 1996). Um μl de cada amostra foi introduzido no injetor com

o spliter regulado a 100 ml/min.

Os ácidos graxos foram identificados por comparação dos tempos de

retenção dos padrões e quantificados por normalização das áreas com integrador

Shimadzu CR 6A (Esteves et al., 1994) e expressos como percentagem em

massa (IBP, 1983).

33

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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1. Análises do teor de lipídios totais

De acordo com Simoneau et al. (2000), o teor de lipídios do chocolate

varia entre 25 e 40%. Os resultados das análises do teor de lipídios totais das

amostras de chocolate estão descritos na Tabela 18. Esses resultados variam de

30 a 31. Isso demonstra que todas as amostras de chocolate foram produzidas

nas mesmas condições quanto ao teor de lipídios totais.

Tabela 18 - Resultados das análises de lipídios totais realizadas nas quatro amostras

Amostra % de lipídios

1 (5% Ille) 30

2 (5% Choc) 31

3 (100% Ille) 31

4 (100% MC) 30

A amostra número 03 foi produzida sem a adição de MC. Toda a MC que

deveria ser adicionada foi substituída por CBE. De acordo com a ANVISA (2003),

a Resolução no 227 diz que, para ser chamado de chocolate ao leite, um produto

34

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precisa conter no mínimo 20% de partes de cacau. A amostra 03, produzida sem

a adição de MC, possui 15% de partes de cacau. Segundo a legislação brasileira,

essa amostra não pode ser denominada chocolate, mas sim sucedâneo.

Os resultados das análises das composições em ácidos graxos das

amostras comerciais de CBE e das combinações binárias MC:CBE estão

descritos na Tabela 19.

Tabela 19 - Composição em ácidos graxos dos dois tipos da CBE, da MC e das misturas binárias expressa em % de massa

Amostras Ácido oléico

C18:1

Ácido palmítico

C16:0

Ácido esteárico

C18:0

Ácido linoléico

C18:2 Outros

1 (Choc) 37,4 35,4 25,8 n.d.* 1,4

2 (Ille) 32,7 31,3 31,1 2,9 2,0

3 (MC) 33,7 25,3 33,0 3,2 4,8

4 (MC: Ille) 36,7 26,4 33,5 2,4 1,0

5 (MC: Choc) 36,5 27,6 32,5 2,5 0,9

*n.d.: não detectado.

Conforme Soon (1991), os dados referentes à composição em ácidos

graxos, triglicerídeos e ao teor de sólidos gordurosos da MC mostram que,

dependendo da época do ano e da sua origem geográfica, a MC apresentará

variações. A MC originária do cacau do Brasil é conhecida como a de menor teor

de gordura sólida, ou seja, é a manteiga de cacau mais macia. Em seguida, vem

a originária da África, a da Malásia e a da Indonésia. Há variações também na MC

de uma mesma região. Quando extraída do cacau colhido em épocas do ano

mais frias, possuirá um menor teor de gordura sólida do que a extraída do cacau

colhido em épocas mais quentes.

35

Para a fabricação de chocolate, as variações existentes na MC interferem

diretamente no controle do processo, na estabilidade do produto e nas

características sensoriais. Para compensar essas variações, os parâmetros do

processo precisam ser ajustados. São ajustadas a temperatura das fases de

têmpera, a temperatura interna do túnel de resfriamento e a velocidade da esteira

do túnel de cristalização. A execução de ajustes freqüentes aumenta a

possibilidade de alteração no rendimento da produção, aumenta a chance de

falhas na regulagem e, do ponto de vista da qualidade sensorial do produto,

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poderá comprometer a estabilidade, a resistência térmica, acelerar o afloramento

da gordura para a superfície (fat bloom) e a perda de brilho. Quando se fala na

utilização de um mesmo tipo de CBE, espera-se que essa situação não aconteça,

pois, em uma especificação de CBE, a composição de ácidos graxos e

triglicerídeos e o teor de gordura sólida variarão dentro de uma faixa previamente

estabelecida.

A amostra 1(Choc) diferiu da MC no teor de C18:2. Na amostra 1(Choc),

não foi detectado C18:2 na sua composição, enquanto que a MC apresentou

3,2% desse ácido graxo. De acordo com Lipp et al. (2001), as diferenças

existentes nas quantidades de C18:2 presentes na MC podem ser explicadas pela

diferença geográfica de cada amostra de MC analisada. Manteigas de cacau

provenientes de cacau da América do Sul possuem um teor elevado (>3%),

quando comparadas com as de origem Asiática (em geral <2,5%). As amostras

originárias do Oeste da África possuem teor intermediário. De acordo com Bailey

(1961), o ácido graxo C18:2 é um ácido graxo insaturado, com duas duplas

ligações em sua cadeia e, de todos os ácidos graxos analisados, é o que possui o

menor ponto de fusão.

A amostra 2(Ille) apresentou um teor de C18:0 de 31,1. O valor

encontrado do percentual de C18:0 da MC foi de 33. De acordo com Lipp et al.

(2001), o percentual de C18:0 na MC varia de 32,9 a 37,7. A amostra 2(Ille) teve

um valor menor do que o valor mínimo e a MC analisada teve o resultado dentro

da faixa. A amostra 2(Ille) apresentou um teor de C16:0 de 31,2. O valor

encontrado do percentual de C16:0 da MC foi de 25,3. De acordo com Lipp et al.

(2001), o percentual de C16:0 na MC varia de 24,8 a 26,9. A amostra 2(Ille) teve

um valor maior do que o valor máximo e a MC analisada teve o resultado dentro

da faixa. Comparando o percentual encontrado dos demais ácidos graxos (C18:1

e C18:2) da amostra 2 (Iile) e da MC com as respectivas faixas de valores, citado

pelo mesmo autor (Tabela 3), os resultados estão dentro da faixa.

As diferenças encontradas nos resultados das amostras 1(Choc) e 2(Ille),

quando comparados com os da MC, podem ser atribuídas ao método de

fabricação em que o óleo de palma e/ou as frações do óleo de palma, ricas em

C16:0 e C18:1, foram misturadas em diferentes proporções com outras frações,

provavelmente de Illipe, sal ou shea, ricas em C18:0 e C18:1 (Lipp et al.,2001).

De todas as matérias-primas utilizadas para a fabricação de CBE, a Illipe é a que

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naturalmente possui composição em ácidos graxos mais semelhante à da MC,

porém o seu elevado custo, na maioria das vezes, inviabiliza a sua utilização.

Os resultados das amostras 4(MC:Ille) e 5(MC:Choc) mostram que a

utilização combinada da MC com a CBE resulta em um perfil de ácidos graxos

mais próximo ao da MC. Isso pode significar que a utilização de 5% de CBE em

substituição não alterará as características físico-químicas do chocolate.

Todos os valores das análises da amostra 3(MC) estão de acordo com os

teores de ácidos graxos citados por Lipp et al. (2001) e por Soon (1991). A MC

analisada é uma MC típica da América do Sul, cujo teor de C18:2 é maior do que

3%.

Na Tabela 20, estão descritos os resultados das análises de textura

realizadas nas amostras do chocolate. De acordo com Bourne (1978), a análise

de textura por meio do texturômetro é um método instrumental desenvolvido para

imitar o comportamento do alimento na boca e é muito utilizado para confrontar os

seus resultados com os obtidos com a análise sensorial. Cohen et al. (2005)

utilizam o texturômetro para determinar os parâmetros físicos e a sua aceitação

sensorial com consumidores.

Neste trabalho, os dados da Tabela 20 foram comparados com os da

Figura 7 e com os da Tabela 21 (Anova), com o objetivo de se fazer uma

equivalência numérica do resultado obtido na análise de força de fratura com o

resultado da avaliação sensorial para o atributo maciez. Essa equivalência

proporciona maior agilidade e menor custo nos trabalhos de desenvolvimento de

produto.

Tabela 20 - Força de fratura expressa em g/mm das amostras

Amostra Força de fratura

1 (5% Ille) 3608

2 (5% Choc) 3293

3 (100% Ille) 3898

4 (100% MC) 3116

Pode-se observar na Tabela 20 que a amostra 03, com 100% de CBE, e,

em seguida, a amostra 01 foram as que exigiram a maior força de fratura. A

explicação para este resultado pode estar na diferença entre o teor de gordura

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sólida e o teor de ácidos graxos insaturados das gorduras comerciais utilizadas no

preparo das amostras.

A CBE Illexao 30-61 apresenta uma curva de sólidos mais alta seguida

pela Choclin R (Tabela 11). De acordo com Luccas (2001), citado por Cohen et al.

(2005), as amostras preparadas com gorduras mais macias requerem menor

força de fratura, podendo até deformar-se durante a análise, e isso está ligado à

composição em ácidos graxos, que deverá conter teores elevados de ácidos

graxos monoinsaturados, principalmente o ácido oléico.

O percentual do ácido graxo oléico (C18:1), nas gorduras comerciais, foi

de 37,4% na Choclin R; 32,7% na Illexao 30-61 e 33,7% na MC, e do ácido graxo

linoléico (C18:2) foi de 2,9% na Illexao 30-61 e 3,2% na MC. A Choclin R não

apresentou C18:2 na sua composição. Com base nestas informações, era

esperado que a amostra 03 (100% Ille) exigisse maior força de fratura, seguida

pela amostra 01(5% Ille), 02 (5% Choc) e, por último, pela amostra 04 (100%MC).

A Tabela 20 apresenta resultados diferentes dos observados

sensorialmente (Figura 07). Na análise de textura, a amostra 03 (100% Ille) foi a

que requereu maior força para a sua quebra, ou seja, a amostra mais dura, e, em

seguida, veio a amostra 01 (5% Ille). Entretanto, como mostrado na Figura 07, a

amostra 01 foi percebida sensorialmente como a mais dura, seguida pela amostra

03 (100%Ille). Estatisticamente não houve diferença significativa no nível de 5%

entre as amostras degustadas quanto ao atributo maciez.

Considerando que não houve diferença significativa no nível de 5% entre

as amostras analisadas quanto ao atributo maciez, a equivalência que pode ser

feita, entre os resultados obtidos na análise de força de fratura e o resultado da

análise sensorial para o atributo maciez, é que o valor da força de fratura da

amostra analisada que estiver dentro da faixa de 3898 a 3116 (Tabela 20)

sensorialmente não apresentará diferença significativa quando comparado com o

da amostra padrão (amostra 4 com 100% de MC). Ou seja, esses valores

poderão compor uma faixa aceitável para especificar a força de fratura requerida

nas amostras de chocolate ao leite preparadas com diferentes fases gordurosas.

O perfil sensorial descritivo das amostras está representado graficamente

na Figura 7; e o resultado estatístico, na Tabela 21.

Foram cinco os atributos analisados para a definição do perfil sensorial

das amostras de chocolate: fusão na boca, maciez, sabor de cacau, sabor de leite

38

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e residual graxo. A interpretação dos resultados foi feita em comparação com os

resultados obtidos com a avaliação sensorial da amostra 04, que foi produzida

utilizando somente a MC.

A amostra 3 (100% Illexao) foi a que mais se distanciou do padrão

(amostra 4 com 100% de MC), pois, dos 05 atributos avaliados, apresentou

diferença em 04 deles. Além disso, foi também a que apresentou o maior residual

graxo, menor fusão na boca, menor sabor de cacau e de leite. Estes resultados

podem ser em razão do teor de gordura sólida da gordura adicionada. Por se

tratar de uma amostra produzida com 100% de CBE (Illexao 30-61), com alto teor

de sólidos gordurosos, a sua fusão na boca será menos rápida e essa diferença

na velocidade da fusão poderá ser percebida como residual graxo. A liberação do

sabor pode estar associada à velocidade de fusão na boca. Por apresentar uma

fusão menos rápida, a liberação dos sabores de cacau e de leite será mais lenta

e, por isso, a amostra foi percebida como a amostra de menor sabor.

A amostra 1 (5% Ille) foi a que se apresentou menos macia, mas para os

demais atributos apresentou um comportamento semelhante ao da amostra

controle. Já a amostra 2 (5% Choc) foi a amostra que apresentou maior maciez, a

mais rápida fusão na boca e a menor percepção de residual graxo de todas as

amostras analisadas, inclusive do controle. Este resultado pode ser explicado pelo

teor de sólidos gordurosos da gordura Choclin R, que é menor do que o da Illexao

30-61 até 30 ºC e, provavelmente, também menor do que o da MC.

Em relação às diferenças encontradas nos cinco atributos avaliados nas

quatro amostras, os dois que mais apresentaram variações nos resultados foram

os atributos maciez e residual graxo. Para os demais atributos, sabor de leite e

sabor de cacau, pôde-se considerar que foram igualmente percebidos em todas

as amostras.

Apesar das variações que ocorreram no perfil sensorial descritivo das

amostras estudadas, os resultados das análises de variância (Tabela 21)

mostraram que não houve diferença significativa entre as amostras em relação

aos cinco atributos considerados: fusão na boca, maciez, residual graxo, sabor de

leite e sabor de cacau.

39

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Tabela 21 - Análise de variância dos atributos fusão na boca, residual graxo, maciez, sabor de leite e sabor de cacau, utilizados para a avaliação sensorial das amostras

Atributo - Fusão na boca

Fontes de variação Graus de liberdade

Soma de quadrado

Quadrado médio F Significância

Tratamento 3 1,423639 0,47455 0,33 ******* Resíduo 36 51,07944 1,41887

Coeficiente de variação 36,717

Atributo - Residual graxo

Fontes de variação Graus de liberdade

Soma de quadrado

Quadrado médio F Significância

Tratamento 3 4,188306 1,3961 0,6 ******* Resíduo 36 83,54278 2,32063

Coeficiente de variação 44,684

Atributo - Maciez

Fontes de variação Graus de liberdade

Soma de quadrado

Quadrado médio F Significância

Tratamento 3 2,722306 0,90744 1,17 ******* Resíduo 36 27,95589 0,77655

Coeficiente de variação 25,208

Atributo - Sabor de leite

Fontes de variação Graus de liberdade

Soma de quadrado

Quadrado médio F Significância

Tratamento 3 0,86075 0,28692 0,18 ******* Resíduo 36 56,42367 1,56732

Coeficiente de variação 31,423

Atributo - Sabor de cacau

Fontes de variação Graus de liberdade

Soma de quadrado

Quadrado médio F Significância

Tratamento 3 0,480333 0,16011 0,1 ******* Resíduo 36 59,44844 0,65135

Coeficiente de variação 42,341

40

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Fusão na boca

Residual graxo

Maciez Sabor de leite

Sabor de cacau

4 (100% MC) 1 (5% Ille) 2 (5% Choc) 3 (100% Ille)

Figura 7 - Perfil sensorial descritivo das amostras Segundo Beckett (1998), a faixa de variação para a viscosidade do

chocolate é de 1 a 20 Pas. Os valores encontrados nas formulações

desenvolvidas estão dentro desta faixa. O menor valor encontrado foi o de 1,51

Pas para a formulação da amostra 1(5% Ille) e o maior, de 4,46 Pas, para a

amostra 4 (100% MC). Vários fatores podem influenciar os valores de viscosidade

e limite de fluidez: teor de gordura, emulsificantes, umidade, distribuição do

tamanho das partículas, temperatura, tempo de concheamento, têmpera,

tixotropia e vibração. Conforme Luccas et al. (2001), uma explicação para a

variação dos valores de viscosidade seria a existência de uma diferença no teor

de sólidos gordurosos dos tipos de gorduras utilizadas em temperaturas próximas

a 40 ºC (temperatura de análise da viscosidade). Essa justificativa poderia ser

válida se o teor de sólidos da MC fosse maior que 1% à temperatura de 35 ºC,

pois as gorduras CBE utilizadas possuem teores de sólidos gordurosos menores

41

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que 1% nessa temperatura. A justificativa para essas discrepâncias pode estar

em pequenas diferenças ocorridas entre o processo de fabricação das amostras,

no momento em que a lecitina é adicionada, e o tamanho das partículas sólidas e

até, talvez, na diferença do teor de umidade das massas de chocolate.

Segundo Beckett (1998), o limite de fluidez Casson para o chocolate varia

de 10 a 200 Pas e os mesmos fatores que influenciam na viscosidade também

influenciam nesse parâmetro. Conforme se pode observar na Tabela 22, o limite

de fluidez Casson nas formulações desenvolvidas variou entre 19,01 (100% MC)

e 28,41 (5% Choc), estando todos os resultados de acordo com a literatura.

Tabela 22 - Resultados das análises de viscosidade (Pas) e limite de fluidez (Pa) de Casson realizadas nas quatro amostras

Amostra de chocolate Viscosidade (Pas) Limite de fluidez (Pa)

1 (5% Ille) 1,51 21,74

2 (5% Choc) 3,97 28,41

3 (100% Ille) 3,63 27,61

4 (100% MC) 4,46 19,01

É importante ressaltar que as faixas de valores para viscosidade e limite

de fluidez deverão ser estabelecidas em função do processo de fabricação, da

fórmula e da utilização do chocolate (por exemplo, se for utilizado para cobrir ou

moldar). Como para este trabalho as amostras analisadas não foram produzidas

em escala industrial, não foi possível avaliar se a utilização da CBE causará

alguma interferência nos processos de fabricação e tampouco se a utilização da

CBE interferirá na reologia da massa de chocolate, a ponto de ficar fora da faixa

específica para cada processo industrial.

Analisando comparativamente (Tabela 23) o custo das formulações

utilizadas, com e sem CBE, para a fabricação das amostras de chocolate, pode-

se observar uma redução de 3,3% nos custos de matéria-prima com a utilização

da CBE, considerando o preço da CBE 25% menor do que o da MC.

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Tabela 23 - Preço das matérias-primas utilizadas na fabricação das amostras

Ingredientes

Custos

das

matérias-

primas

(R$/Kg*)

Formulação

das

amostras

com 5% de

CBE (Kg)

Custo em

R$ da

formulação

preparada

com 5%

de CBE

Formulação

das

amostras

sem CBE

(Kg)

Custo em

R$ da

formulação

preparada

sem CBE

Açúcar 0,83 47,01 39,02 47,01 39,02

Leite em pó integral 6,22 16,00 99,52 16,00 99,52

Soro de leite em pó 4,05 5,00 20,25 5,00 20,25

Massa de cacau 13,30 15,00 199,50 15,00 199,50

Manteiga de cacau 17,22 11,67 200,96 16,67 287,05

CBE** 12,91 5,00 64,55 0,00 0,00

Lecitina 1,54 0,30 0,46 0,30 0,46

Aroma de baunilha 4,77 0,02 0,10 0,02 0,10

Total 100,00 624,36 100,00 645,91

* Valores obtidos por cotação em abril de 2003. ** Custo da CBE 25% menor do que o da MC.

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5. CONCLUSÃO

A substituição de até 100% da MC adicionada por CBE não acarretou

diferença significativa nos atributos sensoriais fusão na boca, maciez, sabor de

cacau, sabor de leite e residual graxo das amostras.

A substituição de 5% da MC adicionada por CBE atende à legislação

brasileira para que o produto possa receber a denominação de chocolate e reduz

o custo da formulação em aproximadamente 3,3%.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Associação Brasileira da Indústria de Chocolate, Cacau, Balas e Derivados; http://www.ABICAB.org.br/index_home.htm em 23/09/2004.

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