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 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
FICHA CATALOGRÁFICA
Preparada pela Biblioteca do CCTA / UENF
015/2006
Diaz, Silvana Salame
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
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
Dedico aos meus pais.
ii
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.
iii
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
iv
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
v
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
vi
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
vii
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
viii
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
DSC
Cocoa Butter Improver ou Melhorador da MC
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
NAFTA
Associação Brasileira da Indústria de Chocolate, Cacau,
Balas e Derivados
North American Fee Trade Agreement
ix
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
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%.
xi
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%
xii
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.
xiii
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;
2
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,
2
3
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%
3
4
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.
4
5
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
5
6
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
7
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).
Fonte: Aarhus, 2004.
Figura 1 - Preço da amêndoa seca do cacau, cotação em dólar por tonelada, no
período de 1998 a 2004.
7
8
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.
Figura 3 - Consumo aparente de chocolate no Brasil.
8
9
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
9
10
e da massa de cacau. O fruto é processado em diferentes e subseqüentes
etapas: colheita, fermentação, secagem, torrefação e moagem (Figura 4).
Colheita do Fruto
Fermentação
Limpeza
Secagem
Amêndoa torrada
Descascamento e Moagem
Massa de cacau
Prensagem
Torta
Manteiga de cacau
Moagem
Cacau em pó
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.
10
11
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, preparandoo 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).
11
12
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
13
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 (%)
Número
Manteiga de
de
Cacau
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
México
1
1,1
2,4
3,5
19,1
4,1
Panamá
1
1
1,5
3
19,1
Camarão
2
1
3
3,4
Gabão
1
0,9
3,7
Gana
3
1,2
Costa do Marfim
9
Nigéria
39
27,5
0,4
3
38,8 27,8
0,6
3,1
2,7
41,4 27,3
0,8
17,9
5,8
2,5
38,3 27,7
0,5
3,5
17,5
7,3
3
37,1 26,5
0,4
2,2
3,4
17,8
4,9
2,2
1
1,9
3
19
3,9
2
1
2,3
3,6
17,9
Indonésia
2
1,1
1,6
3
Malásia
20
0,7
1,2
Ilhas Salomão
1
1
0,9
39
27,5
0,4
2,5
39,6 28,5
0,6
5,2
3
38,8 27,8
0,5
19,9
3,6
1,7
40,6 28,1
0,5
2,8
18,4
2,9
2,2
3
19,3
2,8
2
40
31,1
0,8
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
Média
Mínima
Máxima
Desvio padrão
Ácido Palmítico
C16:0
Ácido Esteárico
C18:0
Ácido Oléico
C18:1
Ácido Linoléico
C18:2
26,3
24,8
26,9
0,37
35,8
32,9
37,7
0,87
33,4
32,7
37,1
0,76
2,8
1,1
3,3
0,34
Fonte: Lipp et al., 2001.
13
Outros
1,7
14
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)
Fonte: Soon, 1991.
32,48
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,
14
15
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
País
% de gordura sólida a
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
16
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
16
17
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
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
17
18
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
19
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
19
20
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
Refinação
Concheamento
Têmpera
Moldagem/Cobrimento
Cristalização
Embalamento
Figura 5 - Macro fluxograma das etapas do processo de fabricação do chocolate
20
21
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
21
22
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)
γ (gama)
16 – 18
Α (alfa)
21 – 24
β' (beta-prima)
27 – 29
β
Fonte: Minifie, 1989.
34 – 35
Estabilidade
A
U
M
E
N
T
A
Tamanho
D
I
M
I
N
U
I
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).
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
22
23
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
23
24
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 Ácido Esteárico
C16:0
C18:0
Ácido Oléico
C18:1
Ácido Linoléico
C18:2
Outros
2,6
Média
32,5
29,1
33,1
2,8
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).
24
25
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
25
26
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.
26
27
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
64,4
14,1
3,1
18,4
Fração média do
óleo de palma**
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
54
8
34
4
Fração média do
óleo de palma**
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
80
63
42
3
Fração média do óleo de
palma**
Método IUPAC 2.150 (b).
Fonte: *Alander at al., 2002 e **Soon, 1991.
27
28
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
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%.
28
29
Tabela 16 - Porcentagem dos ingredientes utilizados no preparo das amostras
Ingredientes
Amostra produzida
Amostra produzida
com a substituição
com a substituição
de 5% da MC
total da MC
adicionada por CBE adicionada por CBE
Amostra
Amostra
01
02
Açúcar
47,01
Leite em pó
integral
Amostra produzida
com adição da MC e
sem adição de CBE
Amostra 03
Amostra 04
47,01
47,01
47,01
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.
29
30
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.
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
30
31
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
31
32
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
Residual graxo
Maciez
Sabor de leite
Sabor de cacau
pouca _____________________________ muita
pouca _____________________________ muita
pouca _____________________________ muita
fraco _____________________________ forte
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
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
34
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
35
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
Ácido oléico
Ácido palmítico
Ácido esteárico
Ácido linoléico
C18:1
C16:0
C18:0
C18:2
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
Amostras
Outros
*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.
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,
35
36
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
36
37
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
37
38
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
39
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
40
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
Tratamento
Resíduo
Coeficiente de variação
3
36
36,717
1,423639
51,07944
0,47455
1,41887
F
Significância
0,33
*******
F
Significância
0,6
*******
F
Significância
1,17
*******
F
Significância
0,18
*******
F
Significância
0,1
*******
Atributo - Residual graxo
Fontes de variação
Graus de
liberdade
Soma de
quadrado
Quadrado
médio
Tratamento
Resíduo
Coeficiente de variação
3
36
44,684
4,188306
83,54278
1,3961
2,32063
Atributo - Maciez
Fontes de variação
Graus de
liberdade
Soma de
quadrado
Quadrado
médio
Tratamento
Resíduo
Coeficiente de variação
3
36
25,208
2,722306
27,95589
0,90744
0,77655
Atributo - Sabor de leite
Fontes de variação
Graus de
liberdade
Soma de
quadrado
Quadrado
médio
Tratamento
Resíduo
Coeficiente de variação
3
36
31,423
0,86075
56,42367
0,28692
1,56732
Atributo - Sabor de cacau
Fontes de variação
Graus de
liberdade
Soma de
quadrado
Quadrado
médio
Tratamento
Resíduo
Coeficiente de variação
3
36
42,341
0,480333
59,44844
0,16011
0,65135
40
41
Fusão na boca
Sabor de cacau
Residual graxo
Sabor de leite
4 (100% MC)
Maciez
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
42
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, podese 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.
42
43
Tabela 23 - Preço das matérias-primas utilizadas na fabricação das amostras
Custos
Formulação
das
das
matérias-
amostras
primas
com 5% de
(R$/Kg*)
CBE (Kg)
Açúcar
0,83
47,01
Leite em pó integral
6,22
Soro de leite em pó
Custo em
R$ da
Formulação Custo em
das
R$ da
amostras
formulação
sem CBE
preparada
(Kg)
sem CBE
39,02
47,01
39,02
16,00
99,52
16,00
99,52
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
100,00
624,36
100,00
645,91
Ingredientes
Total
formulação
preparada
com 5%
de CBE
* Valores obtidos por cotação em abril de 2003.
** Custo da CBE 25% menor do que o da MC.
43
44
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%.
44
45
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