Procedimento Experimental

5.4.1 Caracterização das matérias-primas

As bases lipídicas refinadas foram caracterizadas em função de seus índices de qualidade (% de ácidos graxos livres e índice de peróxidos) e de identidade (composição em ácidos graxos, índices de iodo e saponificação).

5.4.2 Frações estudadas e propriedades físico-químicas

Foram elaboradas misturas binárias combinando uma base líquida poliinsaturada (óleos de soja e de algodão) com uma gordura totalmente hidrogenada (palma). As frações foram definidas buscando compor misturas com baixa quantidade de gordura saturada que apresentassem perfil de fusão apropriado para aplicação em alimentos. As frações estudadas para a mistura de óleo de algodão com PTH (p/p) foram: 85/15, 80/20, 75/25, 70/30, 65/35 e 60/40; para a mistura de óleo de soja com PTH (p/p) foram: 75/25, 70/30, 65/35, 60/40, 55/45 e 50/50.

Estas frações foram avaliadas quanto ao ponto de fusão e teor de gordura sólida (%SFC) antes e depois de serem submetidas à reação química de interesterificação.

5.4.3 Interesterificação química e caracterização das novas gorduras

As misturas binárias foram submetidas à reação de interesterificação química em escala laboratorial conforme as condições descritas por Grimaldi e colaboradores (2005), de acordo com o que segue abaixo:

200 g das matérias-primas nas devidas proporções em recipiente kitassato;

fusão, mistura e secagem a vácuo dos óleos sob agitação magnética e aquecimento de 100º C por 30 min;

adição do catalisador metóxido de sódio na proporção de 0,4% em relação ao peso de óleo (0,8 g / 200 g de óleo);

reação sob agitação, vácuo e temperatura de 100º C por 20 min;

adição de solução aquosa de ácido cítrico a 5% (1,4 g) para interromper a reação;

lavagem com água quente até remoção dos sabões e neutralidade do óleo (testar com fenolftaleína a água de lavagem);

secagem a vácuo sob agitação e temperatura de 100º C, até obter transparência no meio.

O mesmo procedimento foi seguido para a produção das gorduras interesterificadas em planta piloto, com ampliação do volume de reação para 2 kg. A reação ocorreu em reator de vidro encamisado, acoplado a um banho termostatizado com bomba de circulação, sistema de agitação pneumático e bomba de vácuo (Figura 3).

Figura 3- Condições experimentais para a interesterificação química em planta piloto.

As gorduras produzidas em planta piloto foram submetidas à caracterização de suas propriedades físico-químicas, mediante avaliação dos seguintes parâmetros:

- SFC e isoterma de cristalização (RMN);

- textura instrumental com determinação da consistência (Yield value); - avaliação do comportamento térmico por DSC;

- avaliação dos cristais por microscopia sob luz polarizada.

Fase oleosa Secagem 100°C/15 min/vácuo

Reação sob vácuo Destruição do catalisador

Lavagem

Secagem sob vácuo

Fase oleosa interesterificada

Fase oleosa Secagem 100°C/15 min/vácuo

Reação sob vácuo Destruição do catalisador

Lavagem

Secagem sob vácuo

Fase oleosa interesterificada

0,4% MeONa, 100°C, 20 min agitação Solução ácido cítrico Água destilada 80°C 100°C/ 30 min

Fase oleosa Secagem 100°C/15 min/vácuo

Reação sob vácuo Destruição do catalisador

Lavagem

Secagem sob vácuo

Fase oleosa interesterificada

Fase oleosa Secagem 100°C/15 min/vácuo

Reação sob vácuo Destruição do catalisador

Lavagem

Secagem sob vácuo

Fase oleosa interesterificada

0,4% MeONa, 100°C, 20 min agitação Solução ácido cítrico Água destilada 80°C 100°C/ 30 min REAÇÃO LAVAGEM

5.4.4 Clarificação, Desodorização e Caracterização das Frações

As gorduras interesterificadas obtidas em planta piloto e selecionadas para aplicação em formulação alimentícia foram clarificadas e desodorizadas. Foram produzidos aproximadamente 16 kg da gordura de Soja/PTH (65/35) para a produção de margarina e 10 kg da gordura de Algodão/PTH (65/35) para uso como shortening em bolos.

A clarificação foi realizada no próprio reator de interesterificação, utilizando 4 kg de amostra em cada ciclo. A desodorização foi realizada em reator apropriado (4 L de capacidade), contendo 2 kg de amostra em cada ciclo. Após desodorização a gordura foi avaliada quanto ao seu índice de peróxidos, % AGL, teor de sabões, cor e teor de metanol.

5.4.5 Aplicação das gorduras interesterificadas em formulação alimentícia Para o estudo aplicado das gorduras interesterificadas foi necessário adquirir gorduras parcialmente hidrogenadas comerciais, consideradas como controle, devido à presença de isômeros trans em sua composição lipídica.

As gorduras ICE-PLUS e FRY-P (Triângulo Alimentos) foram caracterizadas quanto à composição em AG e % SFC.

5.4.5.1 Produção de margarina

Foram elaboradas quatro formulações de margarinas com 80% de lipídios. Para as margarinas controle e teste utilizou-se as gorduras FRY-P e Soja/PTH (65/35) p/p, respectivamente.

O preparo da emulsão água em óleo (A/O) foi realizado em tanques encamisados com capacidade para 8 kg da mistura. A fase aquosa foi idêntica em todas as formulações (Tabela 7). A fase oleosa empregou a gordura em duas condições distintas. Uma condição utilizou 100% da gordura controle ou de estudo e outra utilizou 50% da gordura (controle ou estudo) + 50% de óleo de soja, ou seja, as gorduras foram diluídas em óleo líquido, perfazendo juntamente com os demais ingredientes lipofílicos um total de 80% na formulação final da margarina (Tabela 8). Foram produzidos aproximadamente 6,5 kg de margarina para cada formulação.

Tabela 7- Formulação da fase aquosa e percentual dos ingredientes comuns em todas as margarinas desenvolvidas.

INGREDIENTES PERCENTUAL Água 18,2 Cloreto de sódio 1,5 Benzoato de sódio 0,05 Leite em pó desnatado 0,2 Sorbato de potássio 0,05 TOTAL 20,0

Tabela 8- Formulação da fase oleosa e percentual dos ingredientes em cada margarina desenvolvida. INGREDIENTES Margarina 1 (100% FRY- P) Margarina 2 (50% FRY) Margarina 3 (100% Soja/PTH) Margarina 4 (50% Soja/PTH) Gordura comercial 80 40 - - Gordura interesterificada - - 80 40 Óleo de soja - 40 - 40 Beta caroteno 0,003 0,003 0,003 0,003 DIMODAN HP-1(a) 0,2 0,2 0,2 0,2 Lecitina de soja 0,2 0,2 0,2 0,2 GRINDOX TM 512(b) 0,04 0,04 0,04 0,04 Aroma de manteiga 0,05 0,05 0,05 0,05 TOTAL DE MINORITÁRIOS 0,493 0,493 0,493 0,493 TOTAL DE LIPÍDIOS 80 80 80 80 (-) ausente na formulação

(a) Mínimo de 90% de monoacilglicerol destilado produzido a partir de óleo de palma totalmente hidrogenado (DANISCO, Dinamarca)

(b) TBHQ (20%) com ácido cítrico (1%), óleo de soja e propilenoglicol (79%). Condições de processamento

A emulsão foi preparada no tanque encamisado provido de hélices para agitação da mistura. O aquecimento foi promovido por vapor de água e a temperatura do tanque de emulsão se manteve ao redor de 42º ± 0,5º C. O cristalizador apresenta duas unidades de frio (tubo1/ tubo 2), onde a temperatura de processo foi de -10ºC no tubo 1 e -15º a -19ºC no tubo 2. A unidade de batimento operou a 750 rpm em todos os testes.

A Figura 4 apresenta os equipamentos utilizados no processamento das margarinas, os quais foram fabricados pela empresa GERSTENBERG SCHRÖDER. As margarinas foram envasadas em potes plásticos de 100 g, seladas com papel alumínio e mantidas sob refrigeração (±10ºC).

Figura 4- Equipamentos da empresa GERSTENBERG SCHRÖDER S/A para processamento de margarinas. www.gs-as.com

5.4.5.2 Produção de bolo tipo inglês

Foram elaboradas seis formulações distintas de bolo tipo inglês processadas em três sessões distintas. Em cada sessão foram preparadas duas formulações, uma com a gordura comercial (controle) e outra com a gordura interesterificada (teste), o mesmo sendo válido para bolos com margarinas. Ou seja, na primeira sessão foram produzidos bolos com a gordura comercial ICE- Plus e com a gordura interesterificada de Algodão/ PTH (65/35); na segunda sessão foram produzidos bolos com a margarina Fry-P 100% (controle) e com a margarina Soja/PTH 100% (teste); e na terceira sessão foram produzidos bolos com a margarina Fry-P 50% (controle) e com a margarina Soja/PTH 50% (teste).

Cada formulação foi previamente calculada para rendimento de 25 bolos de 300 g. Para este rendimento cada batelada foi de 7500 g de massa, totalizando 50 bolos por sessão. A Tabela 9 apresenta as formulações dos bolos elaborados com gordura e com margarina.