Etapa 1: Estudos preliminares

5.2.1. Avaliação da formação e estabilidade visual do gel

Os ensaios preliminares do estudo foram conduzidos com o objetivo de determinar a concentração ótima de estruturantes para a segunda fase do projeto. Para esta etapa foram testadas as concentrações de 3, 6 e 9% de estruturantes (m/m) em relação à matriz lipídica (óleo de soja), sendo a composição das amostras formuladas com base no diagrama de combinação de estruturantes representado na Figura 3. Na Tabela 5 é apresentada a composição dos organogéis e a codificação das amostras avaliadas nesta primeira etapa.

Tabela 5. Composição dos organogéis formulados na primeira etapa do estudo. Codificação Composição P1 CC P2 HS P3 MAG P4 CC + HS P5 CC + MAG P6 HS + MAG P7 CC + HS + MAG

Os organogéis formulados nesta primeira etapa seguiram o protocolo de preparo conforme descrito no item 4.2, após esta etapa os mesmos foram cristalizados estaticamente a 5°C por 24 horas e na sequência foram estabilizados a 25°C por 24 horas. Uma vez estabilizadas, as amostras foram avaliadas visualmente e classificadas de acordo com as características apresentadas pelo gel.

Na Tabela 6 são classificados os organogéis formulados para a primeira etapa, em que foram utilizadas as concentrações de 3, 6 e 9% (m/m) de estruturantes.

De maneira mais ampla foi observado que para a concentração de 3% de estruturantes não foi efetiva para garantir a formação de géis resistentes e bem estruturados. Apesar das amostras P1, P5 e P6, terem sido classificadas como géis firmes (++++), quando as mesmas foram submetidas à força física, houve escoamento do gel pela parede do tubo quando este era vertido.

No caso das amostras P3, P4 e P7, estas foram classificadas como géis viscosos (+++). Em um primeiro momento estas amostras aparentavam estabilidade, contudo, com mínima manipulação, rapidamente observou-se desestruturação do sistema e escoamento da amostra pela parede dos tubos vertidos.

Na amostra P2 não houve formação de gel, mesmo após a cristalização e estabilização deste organogel, foi observada uma completa separação de fases entre a matriz lipídica e o estruturante, sendo esta amostra classificada como completamente líquida (+).

Tabela 6. Classificação dos organogéis avaliados na Etapa 1, utilizando as concentrações de 3, 6 e 9% (m/m) de estruturantes. Amostra Classificação 3% 6% 9% P1 ++++ +++++ +++++ P2 + + ++ P3 +++ ++++ +++++ P4 +++ +++++ +++++ P5 ++++ ++++ +++++ P6 ++++ +++++ +++++ P7 +++ +++ ++++

Avaliando-se os resultados obtidos para as amostras formuladas com 6% (m/m) de estruturantes, observou-se que na amostra P2, em que foi utilizado somente o HS como estruturante, novamente não houve estruturação do sistema, de forma que ocorreu a separação de fases entre a fração líquida (óleo) e a sólida (estruturante), sendo que este último se precipita com separação física visível.

As amostras que visualmente apresentaram os melhores resultados de formação de gel foram as amostras P1, P4 e P6, as quais formaram géis classificados como completamente firmes (+++++), que mesmo quando submetidos à força, não mostraram escoamento.

Para amostras P3 e P5, foi observada a formação de géis firmes (++++). Mesmo aplicando-se força nos mesmos, não foi observado praticamente nenhum escoamento pela parede dos tubos, contudo, nestes dois casos, foi possível visualizar que após 24 horas de estabilização das amostras a 25°C, ocorreu leve exsudação de óleo na superfície destas amostras.

Na amostra P7 verificou-se a formação de um gel com características de viscoso (+++) à firme, porém, quando manipulada esta amostra, rapidamente ocorreu desestruturação do sistema, precipitando o escoamento do gel pela parede do tudo. Os resultados obtidos para os géis em que se utilizou a combinação entre os três estruturantes, tanto na concentração de 3% quanto na de 6%, evidenciaram que o uso destes estruturantes em proporções iguais não apresenta boa sinergia para estruturação do sistema, de forma que a combinação dos mesmos em diferentes proporções foi explorada na segunda etapa do estudo.

Ainda na Tabela 6, verifica-se a classificação dos organogéis formulados utilizando a concentração de 9% (m/m), em que se observou que das sete amostras formuladas, cinco formaram géis completamente firmes (+++++), exceto a amostra P7, que mesmo sendo classificada como firme (++++) quando submetida à força, teve leve escoamento do gel. Para a amostra P2, se observou a formação de um fluído viscoso, que escoou facilmente pelo tubo quando o mesmo era vertido, indicando desta forma, que mesmo com uma concentração de estruturante considerada alta (9%), quando se utiliza somente o HS como estruturante para o óleo de soja, não há compatibilidade entre os mesmos para a formação de uma estrutura cristalina.

5.2.2. Dureza – Ensaios preliminares

A análise de dureza dos organogéis foi a medida física selecionada como parâmetro analítico tendo objetivo de complementar a caracterização preliminar das amostras e direcionar a concentração de estruturantes para a segunda etapa do estudo. Através desta análise, é obtida a força, em Newtons (N), que representa o quanto o material resiste quando o mesmo é submetido à compressão, sendo este um parâmetro útil para predizer a consistência e a rigidez da rede cristalina (Toro-Vasquez et al., 2007).

Na Figura 4 é possível observar que as amostras formuladas utilizando 3% de estruturantes apresentaram dureza muito baixa, variando entre 0,1 a 0,7N, não sendo obtido resultado de força maior ou igual a 1N para nenhuma das amostras

analisadas nesta concentração. Tal fato demonstra a fragilidade da rede cristalina formada nesta concentração, de modo a limitar ou impossibilitar a aplicação destas amostras em formulações alimentícias.

Para as amostras formuladas com 6% de estruturantes, verifica-se aumento na dureza, quando comparado com os organogéis contendo 3% de estruturantes. A amostra P1, estruturada apenas com CC, apresentou a maior dureza (12,67N). Dentre as demais amostras avaliadas para as quais foram obtidos resultados de dureza satisfatórios, também apresentaram CC em sua composição (P4 e P6). Com base nestes resultados, é possível inferir que a CC tem alto poder estruturante, sobretudo quando utilizada isoladamente, além de efeito sinergístico quando em combinação com o HS ou com o MAG, uma vez que estes dois estruturantes utilizados isoladamente não apresentaram uma estruturação adequada para os organogéis.

Nas amostras com 9% de estruturantes, observou-se a mesma tendência das amostras anteriores, sendo a amostra P1, a que apresentou o maior resultado de dureza (27,83N), seguido pelas amostras que continham cera em sua composição. Entretanto, foi observado que no caso da amostra P7, em que os três estruturantes são utilizados em conjunto em proporções igualitárias, não ocorreu interação entre os mesmos, sendo que dentre as amostras que exibiram a formação de rede cristalina, a P7 é a que apresentou os menores valores mensuráveis de dureza, fato este observado para as três concentrações avaliadas, o que foi confirmado pelos resultados de estabilidade visual descritos anteriormente.

Figura 4. Dureza dos organogéis à 25°C obtidos nas concentrações de 3, 6 e 9% (m/m) de estruturantes, representado pela força (N) de compressão das amostras.

0 5 10 15 20 25 30 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 F orç a (N) 3% 6% 9%

Os organogéis formulados com as concentrações de 6 e 9% de estruturantes mostraram resultados satisfatórios em termos de dureza e de formação de gel. Contudo, a principal premissa desta etapa preliminar foi definir a menor concentração possível de estruturantes, capaz de gelificar a matriz lipídica líquida, obtendo-se desta forma um organogel relativamente firme, e de aplicação viável em diferentes tipos de produtos alimentícios. Além disso, considera-se a redução no custo da formulação destas bases lipídicas para tornar estes produtos atrativos para a indústria, e a minimização da percepção sensorial dos estruturantes durante o consumo, uma vez que quando estão presentes em altas concentrações, podem promover sabores desagradáveis, como no caso da CC, ou percepção exacerbada de cerosidade no caso do MAG e do HS, levando assim à rejeição do produto pelo consumidor final. Neste contexto, a concentração de 6% foi selecionada para a segunda etapa do estudo, no qual as amostras obtidas através do planejamento experimental centroide-simplex, foram caracterizadas com relação às suas propriedades físicas e reológicas.

5.3. Etapa 2: Obtenção e caracterização de organogéis formulados utilizando