XXIII CONGRESSO DE PÓS-GRADUAÇÃO DA UFLA
27 de outubro à 01 de novembro de 2014
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ANÁLISE DAS ALTERAÇÕES OCASIONADAS PELO CONGELAMENTO E
DESCONGELAMENTO EM MAIONESE
LUCIANA AFFONSO JUNQUEIRA1, VANELLE MARIA DA SILVA 2, JAIME VILELA DE
RESENDE3
RESUMO: O congelamento permite a conservação de alimentos por longos períodos, contudo depois
de descongelados estes alimentos podem apresentar diminuição de sua qualidade devido a alterações
em sua estrutura. A maionese é um tipo de emulsão óleo em água, na qual as gotículas de óleo
encontram- se dispersas da água que é a fase continua. Foram realizadas análises do teor de
água, reologia e da microestrutura da amostra de maionese antes e após o congelamento, a fim de
avaliar os danos causados pelo congelamento e posterior descongelamento em maionese comercial
adquirida em um supermercado da cidade de Lavras, MG. O congelamento da amostra foi realizado
por ar estático a -18°C e o descongelamento foi realizado à temperatura de 20°C em sala climatizada.
Concluiu- se que a maionese é desestabilizada pelo congelamento e descongelamento sofrendo
coalescência entre as gotículas de óleo, perdendo as características de uma emulsão. Além da perda
de estabilidade, através dos dados reológicos, concluiu- se que o processo causou diminuição na
viscosidade aparente do produto.
Palavras-chave: Emulsão, Microestrutura, Reologia, Estabilidade.
INTRODUÇÃO
O congelamento é uma operação unitária em que a temperatura do alimento reduz abaixo do
seu ponto de congelamento, uma porção elevada de água contida no alimento muda de estado
formando cristais de gelo. A conservação por congelamento é conseguida por um efeito combinado
das baixas temperaturas e uma atividade de água (aw) mais baixa. Quando o congelamento e
armazenamento se realizam adequadamente, as características organolépticas e o valor nutritivo dos
alimentos podem não ser comprometidos. O congelamento ocorre devido à retirada de calor do meio,
em alimentos frescos, deve-se eliminar também o calor gerado pela respiração metabólica. A
quantidade de calor extraída, denominada carga calórica, é importante para determinar o tamanho da
instalação para uma produção determinada (FELLOWS, 2000).
Emulsão é um sistema heterogêneo que consiste em um líquido imiscível, completamente
difuso em outro, na forma de gotículas ou glóbulos com diâmetro de 0,1 a 10 mµ. A formação de uma
emulsão, portanto, requer energia para manter as gotículas dispersadas na fase contínua. Deduz-se, no
entanto, que isso é termodinamicamente desfavorável e, por esse motivo, tal processo mostra
estabilidade mínima, que pode ser aumentada pela adição de agentes tensoativos de superfície
(ARAÚJO, 1995; JAFELICCI, 1999; SHAW, 2000).
De acordo com a ANVISA (Resolução RDC n.º 276 -ANVISA, 2005) Maionese é o produto
cremoso em forma de emulsão estável, óleo em água, preparado a partir de óleos vegetais, água e ovos
podendo ser adicionado de outros ingredientes desde que não descaracterizem o produto. O produto
deve ser acidificado.
Maionese é uma emulsão estável formada basicamente por óleo vegetal, gema de ovo ou ovo
inteiro, vinagre ou suco de limão. Como ingredientes opcionais a maionese pode conter mostarda, sal,
açúcar, ervas e outros temperos. Fisicamente a maionese é formada por gotículas de óleo dispersas em
uma fase aquosa continua e o principal agente emulsificador é a gema de ovo. O pH da maionese varia
de 3,6 a 4,0, com o ácido acético como principal ácido (ARAÚJO, 1995)
Quando uma emulsão óleo em água, é armazenada a uma temperatura abaixo da temperatura
de cristalização, ambas as fases (óleo e água) podem cristalizar. Estas transições de fase podem causar
1
Doutoranda, UFLA/DCA, [email protected]
Doutoranda, UFLA/DCA, [email protected]
3
Professor orientador, UFLA/DCA,[email protected]
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desestabilização da emulsão. O mecanismo de desestabilização provocado por cristalização do óleo é a
coalescência das gotículas de gordura (PALANUWECH, COUPLAND, 2003). Além disto, o
congelamento pode desestabilizar as emulsões, nas quais as proteínas dissolvidas e responsáveis por
estabilizar as emulsões precipitam devido ao processo (FELLOWS, 2000).
A coalescência é um processo de desestabilização de emulsões que ocorre devido a
supressão das cargas elétricas, com a conseqüente inibição das repulsões eletrostáticas causadas pelo
agente emulsificante. As gotas, então se unem umas as outras ocorrendo a ruptura da película
superficial levando à separação das duas fases em duas camadas por uma interface de superfície
mínima (ORDÓÑEZ, 2005).
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado no Laboratório de Refrigeração de Alimentos do Departamento
de Ciência dos Alimentos (DCA) da Universidade Federal de Lavras (UFLA). A maionese utilizada na
avaliação foi adquirida em um supermercado da cidade de Lavras, MG.
Determinação do teor de água do produto fresco
O teor de água do produto fresco foi determinado por diferença de peso entre os produtos
originais e após secagem em estufa à temperatura de 65ºC até peso constante.
Congelamento das amostras
O congelamento das amostras foi realizado em freezer doméstico horizontal com
temperatura de -18ºC por um período de sete dias.
Propriedades Reológicas
As medidas reológicas da maionese foram realizadas usando reômetro oscilatório (HAAKE
RheoStress 6000, Alemanha) equipado com um sistema de controle de temperatura (UTM Controller,
Alemanha). As medições foram efetuadas utilizando o sensor cone-placa de 35 mm de diâmetro e
ângulo igual a 2 º.
A curva de escoamento foi obtida aplicando uma rampa contínua de taxa de deformação na
faixa de 0 a 100 s-1, na temperatura de 25 ºC, em duas varreduras (ciclos de subida e descida), a fim de
eliminar a tixotropia. A tixotropia do material foi calculada pela diferença entre as áreas das curvas.
Os dados obtidos na segunda varredura foram ajustados a diferentes modelos de escoamento
(Newtoniano, Lei da Potência e Herschel-Bulkley), para obtenção do melhor ajuste de modelo. A
viscosidade aparente (η ap) foi determinada a uma taxa de deformação de 10, 30, 50 e 100 s -1.
Análise microestrutural
Para a análise da microestrutura foram preparadas lâminas com amostras antes do
congelamento e após o congelamento e descongelamento. As lâminas para a análise da microestrutura
da maionese foram preparadas por esfregaço.
A análise da microestrutura foi realizada utilizando- se microscópio de luz (ML Meiji 5000,
Meiji Techno América, Santa Clara, CA, EUA), com uma câmera de vídeo em anexo (Cole-Palmer
49901-35, Cole-Palmer, Vernon Hills, IL, EUA).
Todas as análises foram realizadas em triplicatas
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Teor de água
Foi obtido um valor de 70,26%+0,52 para o teor de água da maionese analisada. Este valor
apresentou elevada discrepância em relação ao valor de 39,90 % definido na tabela de composição
química de alimentos (USDA, 2001). Essa alta diferença pode ser associada as variações que podem
ocorrer nas formulações dos produtos de acordo com a marca do mesmo.
Propriedades reológicas
As curvas de escoamento para a maionese antes e após o congelamento estão apresentadas
na figura 1.
Tensão de Cisalhamento (Pa)
200
150
100
50
0
0
20
40
60
80
100
Taxa de Defomação (1.s-1)
Figura 1. Gráfico taxa de deformação x tensão de cisalhamento da maionese antes e após o
congelamento.
O modelo Herschel-Bulkley foi o que apresentou o maior valor do coeficiente de
determinação (R²) para ambos os produtos (antes e após o congelamento). Para a maionese antes do
congelamento o valor obtido foi igual a 0,90 enquanto que para a maionese após o congelamento o
valor foi igual a 0,93. No entanto, o modelo Herschel-Bulkley não apresentou um bom ajuste aos
dados, assim não podemos caracterizar que a maionese apresenta tal comportamento representado pelo
modelo. Isso pode ser explicado pelo comportamento de semisólido e viscoelástico de emulsões óleoem-água como a maionese (MARUYAMA et al., 2006). Deste modo, as medidas reológicas mais
adequadas para se estudar o comportamento reológico de maioneses são os testes dinâmicos
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oscilatórias (MUNOZ & SHERMAN, 1990; PERESSINI et al., 1998), creep compliance-time
(STERN et al, 2001), e tensão de fluência (STERN et al, 2001).
O processo de congelamento resultou em uma diminuição da resistência ao escoamento do
produto, conforme apresentado na figura 1 e indicado na tabela 1. Após o congelamento houve uma
redução da viscosidade aparente do produto em diferentes taxas de deformação (tabela 1).
Tabela 1. Valores médios de viscosidade aparente em diferentes taxas de deformação
Produto:
Viscosidade Aparente (Pa.s)
η10
η30
η50
Maionese Antes do
11,42
5,06
3,26
Congelamento
Maionese Após o
10,72
4,57
2,96
congelamento
η100
1,87
1,67
Além disso, houve um aumento da tixotropia do produto após o congelamento. A tixotropia
antes do congelamento foi 1141 Pa.s e após o congelamento foi de 1259 Pa.s, evidenciando a
diminuição da resistência ao escoamento. A viscosidade aparente diminui reversivelmente com o
tempo sobre aplicação de altas taxas de cisalhamento em fluidos tixotrópicos (MØLLER et al., 2006).
A explicação usual para a tixotropia é que a viscosidade de tais fluidos é principalmente causada pela
microestrutura das partículas no fluido que se interconectam e resistem aos rearranjos. Quando
cisalhadas, estas estruturas são quebradas ao longo do tempo e a viscosidade consequentemente
diminui no tempo. Quando deixadas em repouso, a microestrutura vagarosamente se reconstitui e a
viscosidade aumenta (MØLLER et al., 2006).
Microestrutura
A Figura 2 representa o efeito do congelamento e descongelamento sobre a microestrututa da
maionese. A maionese é caracterizada como uma emulsão óleo em água, sendo as gotículas
observadas nas figuras gotículas de óleo.
Na Figura 2.a., as gotículas apresentam- se bem distribuídas e com tamanho uniforme,
caracterizando uma perfeita emulsão. Com o processo de congelamento e descongelamento, a emulsão
é totalmente desestabilizada, perdendo a repulsão esférica e eletrostática entre as gotículas que sofrem
coalescência.
Figura 2. a) Fotomicrografia da maionese fresca com aumento de 40X; b) Fotomicrografia da
maionese após congelamento e descongelamento com aumento de 40X.
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Estes resultados são semelhantes aos encontrados por DEGNER, et al., (2013) ao estudar o
efeito do congelamento lento e rápido sobre emulsões de óleo em água com a adição de sucralose,
cloreto de sódio e goma xantana. Foi verificado que durante qualquer um dos tipos de congelamento,
ocorre a desestabilização da emulsão, fazendo com que as gotículas de óleo sofram aglomeração e
coalescência.
CONCLUSÃO
Podemos concluir através das análises que, assim como os vários tipos de emulsões
existentes no mercado, a maionese foi desestabilizada com o processo de congelamento e
descongelamento aplicados. Pelas análises reológicas concluiu- se que o processo de congelamento
reduz a viscosidade aparente do produto, facilitando seu escoamento.
REFERÊNCIAS
ANVISA. Resolução De Diretoria Colegiada – RDC Nº. 276, de 22 de Setembro de
2005.Disponível em:
<http://www.suvisa.rn.gov.br/contentproducao/aplicacao/sesap_suvisa/arquivos/gerados/resol_276_set
_2005.pdf> Acesso em: 10 setembro/2014.
ARAÚJO, J. Química de alimentos: teoria e prática. 2ª ed. Viçosa: editora UFV, p.335, 1995.
FELLOWS, P. J. Tecnología del processado de los alimentos: Principios e prácticas. 2ª ed,
Zaragosa- Es, p. 708, 2000.
JAFELICCI Jr., M.; VARANDA, L. C.; Química Nova na Escola, nº 9, 1999, p.
MARUYAMA, K.; SAKASHITA, T,; HAGURA, Y. and SUZUKI, K. Relationship between
Rheology, Particle Size and Texture of Mayonnaise. Food Science and Technology Researche,
v.13, n.1, p.1-6, 2007.
MØLLER, P. C. F.; MEWIS, J.; BONN, D. Yield stress and thixotropy: on the difficulty of measuring
yield stresses in practice. Soft Matter, v. 2, p.274–283, 2006.
MUNOZ, J. & SHERMAN, P. Dynamic viscoelastic properties of some commercial salad dressings.
Journal of Texture Studies, v.21, p.411-426, 1990.
ORDÓÑEZ, J.A. Tecnologia de alimentos: componentes dos alimentos e processos, vol. 1 São
Paulo: editora Artmed, 2005.
PALANUWECH, J.; COUPLAND, J. N. Effect of surfactant type on the stability of oil-in-water
emulsions to dispersed phase crystallization. Colloids and Surfaces. Physicochemical and
Engineering Aspects, p. 223-262, 2003.
PERESSINI, D. SENSIDONI, A. & DE CINDIO, B. Rheological characterization of traditional and
light mayonnaises. Journal of Food Engineering, v.35, p. 409-417, 1998.
SHAW, D. J.; Colloid and Surface Chemistry, 4th ed., Butterworth Heinemann: Oxford, p. 263-269,
2000.
STERN, P., VALENTOVA, H. & POKORNY. Rheological properties and sensory texture of
mayonnaise. Eur. J. Lipid Sci. Technol, v.103, p.23-28, 2001.