UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS
BIANCA IAROSSI TOLEDO
DESENVOLVIMENTO DE DOCE DE AMENDOIM ADICIONADO DE PROTEÍNA DE SORO DE LEITE E FRUTOOLIGOSSACARÍDEO: ENTENDENDO A
EXPERIÊNCIA SENSORIAL DO CONSUMIDOR E A PERCEPÇÃO DE ALEGAÇÕES DE NUTRIÇÃO
DEVELOPMENT OF PEANUT CANDY BAR ADDED WITH WHEY PROTEIN AND FRUCTOOLIGOSACCHARIDE: UNDERSTANDING CONSUMER'S SENSORY
EXPERIENCE AND THE PERCEPTION OF NUTRITION CLAIMS
CAMPINAS 2016
BIANCA IAROSSI TOLEDO
DESENVOLVIMENTO DE DOCE DE AMENDOIM ADICIONADO DE PROTEÍNA DE SORO DE LEITE E FRUTOOLIGOSSACARÍDEO: ENTENDENDO A
EXPERIÊNCIA SENSORIAL DO CONSUMIDOR E A PERCEPÇÃO DE ALEGAÇÕES DE NUTRIÇÃO
DEVELOPMENT OF PEANUT CANDY BAR ADDED WITH WHEY PROTEIN AND FRUCTOOLIGOSACCHARIDE: UNDERSTANDING CONSUMER'S SENSORY
EXPERIENCE AND THE PERCEPTION OF NUTRITION CLAIMS
Dissertação apresentada à Faculdade de Engenharia de Alimentos da Universidade Estadual de Campinas, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestra em Alimentos e Nutrição, na área de Consumo e Qualidade de Alimentos.
Dissertation presented to the Faculty of Food Engineer of the University of Campinas in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master in Food and Nutrition, in the area of Consumption and Quality of Food.
Orientador: Professor Doutor Jorge Herman Behrens
ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA DISSERTAÇÃO DEFENDIDA PELA ALUNA BIANCA IAROSSI TOLEDO E ORIENTADA PELO PROFESSOR DOUTOR JORGE HERMAN BEHRENS.
CAMPINAS 2016
BANCA EXAMINADORA
Prof. Dr. Jorge Herman Behrens Orientador
Prof. Dra. Priscila Efraim Membro titular
Universidade Estadual de Campinas
Prof. Dra. Márcia Edilamar Pulzatto Membro titular
Faculdade de Tecnologia Termomecanica
Prof. Dra. Maria Teresa Pedrosa Silva Clerici Membro suplente
Universidade Estadual de Campinas
Dra. Cristiane Ramos Voorpostel Membro suplente
Pontifícia Universidade Católica de Campinas
A ata da defesa com as respectivas assinaturas dos membros encontra-se no processo de vida acadêmica do aluno.
AGRADECIMENTOS Meus sinceros agradecimentos.
A Deus, por todas as oportunidades que me trouxeram até aqui, e pela sabedoria para saber aproveitá-las.
À minha família: meus avós, meu irmão e em especial minha mãe, que também sempre foi pai, e que sempre colocou meu estudo e formação em primeiro lugar.
Aos meus amigos Marilia e Victor, pelo apoio e interesse no decorrer do mestrado, desde o momento em decidi me inscrever no processo seletivo, durante todas as etapas do projeto, até a defesa. Agradeço também a minha amiga Juliana, que por várias vezes me abriu as portas da sua casa em Campinas.
Ao meu orientador Professor Jorge, que me deixou livre para tomar determinadas decisões no decorrer do projeto, mas também estava sempre disponível quando necessário. Obrigada por ter aceitado me orientar e pelo crescimento profissional que me proporcionou.
Às minhas colegas de laboratório, “Jorgetes”, pela companhia e amizade. Obrigada por dividirem comigo seus conhecimentos e experiência, dedicarem seu tempo a me ajudarem nas minhas análises e por sempre estarem dispostas a comer umas gordices por ai. Agradeço também a Adriana, nossa auxiliar de laboratório, sempre presente, prestativa e disposta.
À Ana Paula, que nos disponibilizou a ideia que deu início a este projeto. Ao Cnpq, pela bolsa de estudos concedida.
A Arla Foods e a Ingredion pelos ingredientes que foram cedidos para a realização da pesquisa.
À academia Cinética que me permitiu realizar parte do estudo dentro de suas dependências e com seus frequentadores.
Ao Laboratório de Tecnologia de Cereais do DTA/FEA, em especial a professora Maria Teresa e a mestranda Michele, por disponibilizarem seu tempo, ensinamentos, laboratório e material para a realização das análises.
RESUMO GERAL
O consumo de suplementos alimentares no Brasil vem aumentando nos últimos anos e esses produtos são consumidos principalmente por praticantes de atividades físicas que buscam, sobretudo, fontes de proteínas que supram suas necessidades nutricionais, porém, que satisfaçam suas preferências sensoriais. No desenvolvimento de novos produtos, os métodos sensoriais que utilizem tanto equipes selecionadas e treinadas como consumidores, permitem compreender a relação entre a as propriedades sensoriais e a aceitabilidade do produto. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um doce de amendoim adicionado de concentrado proteico de soro de leite para praticantes de atividade física e compreender a influência de alegações nutricionais e de propriedades sensoriais na aceitação e intenção de compra do produto. Nove formulações foram desenvolvidas com quantidades variáveis de concentrado proteico de soro de leite (WPC80), frutooligossacarídeo (FOS), sacarose e amendoim torrado, seguindo um delineamento composto central (DCC). As amostras foram caracterizadas sensorialmente por meio do Perfil Flash, que permitiu identificar atributos relacionados à preferência. Um teste de aceitação subsequente com 100 consumidores de doces de amendoim possibilitou a seleção da amostra contendo 55% de amendoim, 10% de WPC80, 10% de FOS e 25% de sacarose, principalmente caracterizada por gosto doce e sabor e aroma de amendoim torrado. Na segunda fase do estudo, 107 praticantes de atividades físicas e consumidores de suplementos proteicos, representantes do público alvo do produto, responderam a questões referentes à aceitação, sua percepção sobre o produto e intenção de compra, em dois cenários: 1) A expectativa gerada por informações sobre o produto, e 2) Avaliação real, quando receberam a informação juntamente com o produto. A aceitabilidade do produto foi significativamente maior (p<0,05) na avaliação real, indicando que o mesmo era melhor do que o esperado pelos consumidores. Por meio do método CATA, verificou-se que algumas características importantes no conceito do produto foram percebidas e assimiladas pelos consumidores, e tiveram influência positiva na aceitação, como a percepção de “saudável”, “prático” e “gostoso”.
Palavras-chave: concentrado proteico de soro de leite, amendoim, Perfil Flash, consumidor, aceitabilidade.
ABSTRACT
In Brazil the consumption of food supplements has increased in recent years and these products are mainly consumed by practitioners of physical activities interested in protein sources that meet their nutritional needs, in addition to sensory pleasure. In the development of new products, the sensory methods using selected and trained panels as well as consumers, allow to understand the relationship between the sensory properties and acceptability of the product. In this sense, the objectives of this study were, first, to develop a peanut candy bar added with milk protein concentrate for physically active consumers and, secondly, to understand the influence of nutrition claims and sensory properties on acceptance and intention to purchase. Nine formulations were produced varying quantities of whey protein concentrated (WPC 80), fructooligosaccharide (FOS), sucrose and roasted peanuts, following a central composite design (CCD). The samples were characterized by sensory Flash Profiling that identified attributes related to preference. An acceptance test with 100 consumers enabled the selection of the sample containing 55% peanut, 10% WPC80, 10% FOS and 25% sucrose, particularly characterized by sweet taste and flavor and roasted peanut aroma. In the second phase of the study, 107 fitness enthusiasts and consumers of protein supplements answered questions relating to acceptance, their perception of the product and purchase intent in two scenarios: 1) expectation generated by information about the product, and 2) real evaluation, when they received the information along with the product. The acceptability of the product was significantly higher (p <0.05) in the real evaluation, indicating that it was better than expected by consumers. Through the CATA method, it was found that some important product features were perceived and assimilated by the consumers and positively affected acceptance, as the perception of "healthy", "practical", and "tasty" product.
SUMÁRIO 1 Introdução ... 10 2 Objetivos ... 12 2.1 Objetivo geral ... 12 2.2 Objetivos específicos... 12 2. Revisão bibliográfica ... 13 2.3 Mercado ... 13 2.3.1 Suplementos nutricionais ... 13 2.3.2 Snacks ... 15 2.4 Ingredientes ... 16 2.4.1 Amendoim ... 16
2.4.2 Proteínas do soro do leite ... 17
2.4.3 Frutooligossacarídeo ... 19
2.5 Nutrição e atividade física ... 20
2.6 Desenvolvimento de novos produtos ... 22
2.7 Análise sensorial ... 23
2.7.1 Métodos de diferença ... 23
2.7.2 Métodos afetivos ... 24
2.7.3 Métodos descritivos ... 25
4. Capítulo 1 ... 30
On a peanut-protein candy bar formulated through a consumer-based perspective ... 30
5. Capítulo 2 ... 47
Peanut-protein candy bar: understanding consumers’ expectations and sensory experience ... 47
6. Discussão Geral ... 64
7. Conclusão ... 67
ANEXO A – TCLE Teste de aceitação... 77 ANEXO B – TCLE Perfil Flash ... 78
1 Introdução
O Brasil é o segundo país do mundo com maior número de academias de ginástica, com crescimento médio de 29% nos últimos anos, totalizando 21.760 unidades, perdendo apenas para os Estados Unidos (RODRIGUES, 2014). A ascensão deste mercado está relacionada à busca por saúde, estética e bem estar (BEZERRA; MACÊDO, 2013; RODRIGUES, 2014). Juntamente com esta expansão, crescem as vendas de suplementos nutricionais, destacando-se os proteicos, relacionados ao melhor desempenho na prática dos exercícios e a obtenção de resultados físicos e estéticos melhores e mais rápidos (LINHARES; LIMA, 2006; BEZERRA; MACÊDO, 2013).
O mercado de suplementos nutricionais movimenta cerca de um bilhão de reais por ano no país, mas apenas 7% da população consomem esses produtos. Algumas empresas de suplementos para praticantes de atividade física estão investindo na incorporação de suplementos nutricionais em produtos com maior apelo sensorial, na tentativa de ampliar suas vendas e buscar novos mercados (CARDOSO, 2013).
Segundo o documento Brasil Food Trends 2020 (FIESP, 2010), além de qualidade, os consumidores brasileiros atualmente procuram por conveniência, prazer proporcionado pela experiência sensorial e produtos mais saudáveis. É possível, assim, identificar oportunidades de desenvolvimento de alimentos que vão de encontro a essas três tendências de alimentação: o desenvolvimento de snacks, produtos convenientes, de fácil manuseio e que podem ser consumidos a qualquer momento e lugar, mas com valor nutricional agregado além de propriedades sensoriais que atendam às preferências dos consumidores.
O amendoim é um produto muito consumido em todo o mundo e somente no Brasil, em 2013, 188 mil toneladas de produtos derivados foram consumidos (ABICAB, 2014; USDA, 2014). O grão torrado, além do sabor amplamente apreciado, é composto por aproximadamente 43% em ácidos graxos insaturados e 22% de proteínas, o que o torna uma matéria-prima interessante do ponto de vista nutricional (GUPTA, 2011; NEPA, 2011; ABICAB, 2014).
Por sua vez, o soro do leite (whey, em inglês) apresenta boas características nutricionais e tecnológicas, sendo bastante utilizado na indústria de alimentos em vários produtos (DEETH; HARTANTO, 2009; JELEN, 2009). As proteínas do soro do
leite apresentam um excelente perfil de aminoácidos e, por esta razão, concentrados proteicos do soro de leite (Whey protein concentrates – WPC) são usados como fonte de proteínas de alto valor biológico no enriquecimento de produtos para praticantes de atividade física (RASMUSSEN, 2008; JELEN, 2009; HUFFMAN; FERREIRA, 2011).
No ciclo de desenvolvimento de novos produtos a Análise Sensorial é de suma importância, uma vez que diferentes testes sensoriais podem ser aplicados desde a criação do conceito do produto, passando pelo desenvolvimento da formulação e do processo, até os testes de mercado nos quais características extrínsecas do produto como marca, alegações de saúde e nutrição e preço podem ser conjuntamente avaliadas (RESURRECCION, 1998; JACOBY; KING, 2001; BEHRENS et al., 2010).
Pelo exposto, o desenvolvimento de um doce de amendoim adicionado de concentrado proteico do soro do leite e sensorialmente otimizado constitui uma oportunidade para atender um segmento de consumidores que busca aliar saúde, conveniência e prazer em seus hábitos alimentares cotidianos. Neste sentido o presente trabalho visou desenvolver o produto e avaliar a influência de alegações de nutrição sobre a aceitação e intenção de compra, além de se verificar a relação da aceitabilidade com o perfil sensorial do mesmo.
2 Objetivos
2.1 Objetivo geral
Desenvolvimento de um doce à base de amendoim, a partir da combinação de diferentes concentrações de concentrado proteico de soro de leite, sacarose e frutooligossacarídeo.
2.2 Objetivos específicos
Determinação do perfil sensorial descritivo e da aceitabilidade das diferentes formulações através de uma equipe selecionada de provadores e consumidores potenciais do novo produto;
Determinação da composição centesimal do produto: carboidratos, proteínas, lipídeos, fibra, umidade e cinzas;
Compreender a influência de alegações nutricionais e de propriedades sensoriais na aceitação do produto;
Avaliar a influência da informação e alegações nutricionais na aceitação e intenção de compra do produto por praticantes de atividade física.
2. Revisão bibliográfica 2.3 Mercado
2.3.1 Suplementos nutricionais
A variedade e a facilidade de obtenção dos suplementos nutricionais têm aumentado seu consumo, não só por atletas, mas também por praticantes de atividade física ou ainda indivíduos sedentários que buscam a redução de peso (BACURAU, 2001; ANVISA, 2013).
De acordo com a Associação Brasileira dos Fabricantes de Suplementos, o mercado de suplementos alimentares apresenta uma média de crescimento de 15% ao ano, sendo que o maior público responsável por este aumento são os praticantes de atividade física e os frequentadores de academia (BRASNUTRI, 2014).
Cerca de 7% da população brasileira consome algum tipo de suplemento alimentar, mostrando que há um mercado potencial a ser explorado. Ainda que inicialmente os suplementos sejam vistos como de uso exclusivo de praticantes de treino de peso e resistência, cada vez mais eles têm sido associados a uma alimentação saudável e à busca por melhor qualidade de vida (AQUINO, 2014).
O Brasil representa o segundo maior produtor de suplementos alimentares (BRASNUTRI, 2014). O mercado de suplementos alimentares movimenta aproximadamente um bilhão de reais por ano no país (CARDOSO, 2013), sendo recomendado por jornais e sites de investimento como uma boa oportunidade de negócio em ascensão (FRANQUIA..., 2013; AQUINO, 2014; MERCADO..., 2014).
Os principais pontos de venda desses produtos são lojas especializadas (92% do mercado), farmácias, internet e academias. Algumas empresas de suplementos nutricionais estão saindo dos tradicionais shakes e barras proteicas para produtos com maior apelo sensorial, como panquecas e bolos (CARDOSO, 2013).
A legislação brasileira não define suplemento alimentar, mas algumas categorias em que estes produtos podem ser incluídos e, portanto, comercializados, estão descritas na Tabela 1.
Tabela 1: Categorias em que suplementos alimentares podem se enquadrar na legislação brasileira.
Categoria Definição Legislação
Suplementos vitamínicos ou
minerais
Produtos compostos unicamente por vitaminas e minerais, que visam complementar a dieta de um indivíduo saudável, não podendo ser considerado dieta específica.
Portaria SVS/MS 32, de 13 de janeiro de
1998
Alimentos para atletas
São formulados com a finalidade de atender as necessidades nutricionais específicas de atletas, auxiliando no desempenho do exercício. Dentro desta categoria estão presentes suplemento hidroeletrolítico, suplemento energético, suplemento protéico, suplemento para substituição parcial de refeições, suplemento de creatina e suplemento de cafeína.
Resolução nº 18, de 27 de abril de 2010
Novos alimentos
Alimentos sem histórico de consumo no Brasil ou que já são consumidos e serão adicionados em concentrações maiores das até então utilizadas.
Resolução nº 16, de 30 de abril de 1999 Alimentos com alegação de propriedades funcionais ou de saúde
Alimentos que apresentam na rotulagem ou em material de marketing e divulgação a alegação de propriedade funcional (metabólica ou fisiológica) ou de saúde. Resolução nº 19, de 30 de abril de 1999 Fonte: ANVISA, 2013.
O uso de suplementos nutricionais deve ser recomendado por um médico ou nutricionista. Além disso, no caso do consumo objetivar a melhora nas condições físicas e estéticas, deve estar associado à prática de exercícios físicos supervisionados por um profissional do esporte (ALVES et al., 2012; TIEGHI, 2014). Podem ser utilizados com o objetivo de suprir as necessidades nutricionais aumentadas de atletas e praticantes de atividade física frente a indivíduos sedentários, quando tais necessidades são difíceis de serem supridas unicamente pela alimentação (BACURAU, 2001; IVY, 2008; STOPPANI; SCHEETT; MCGUIGAN, 2008; RASMUSSEN, 2008).
Uma pesquisa realizada por Alves et al. (2012) em uma academia na cidade de Queimados (RJ) mostrou que 63% dos entrevistados consideravam o consumo de proteínas muito importante para o treino. No entanto, a média do consumo de leites e derivados, carnes e leguminosas estava abaixo do recomendado, enquanto que 52% dos respondentes relataram utilizar suplementos proteicos.
Bezerra e Macêdo (2013) analisaram o consumo de suplementos proteicos em um estudo em três academias da cidade Toritama (PE). Do total de entrevistados, 60% consumiam proteína do soro do leite (whey protein), na forma isolada ou concentrada. Linhares e Lima (2006), em pesquisa realizada em quatro academias na cidade de Campos dos Goytacazes (RJ), relataram que 78% das pessoas que consumiam suplementos alimentares, faziam uso de suplementos proteicos.
2.3.2 Snacks
Lusas (2001) define snacks como alimentos convenientes, de sabor agradável, geralmente consumidos entre as principais refeições, prontos para consumo e que apresentam boa vida de prateleira.
O documento Brasil Food Trends 2020 (FIESP, 2010) destaca Conveniência e Praticidade como uma das tendências da alimentação e, a mais procurada por consumidores brasileiros. Percebe-se, então, um mercado ascendente para os
snacks, pelo consumo fácil, rápido, em qualquer lugar e, geralmente disponíveis em
porções individuais.
É possível relacionar a conveniência dos snacks com outras duas tendências do mercado consumidor brasileiro nos últimos tempos: Sensorialidade e Prazer e
Saudabilidade e Bem-estar. Os snacks, além de práticos, devem ser saborosos e agradar ao paladar dos consumidores, já que estes estão cada vez mais buscando experiências sensoriais agradáveis e não apenas o consumo de alimentos por necessidade. Combinando-se a estes fatores, a crescente preocupação por saúde, beleza e bem-estar, faz com que o consumidor busque alimentos com alegações funcionais. Alimentos com propriedades funcionais, e a linha diet/light são as principais tendências desse segmento de mercado (FIESP, 2010).
2.4 Ingredientes
2.4.1 Amendoim
O amendoim (Arachis hypogaea L.) é uma leguminosa de grande interesse mundial devido às suas características nutricionais e sensoriais (FAGERIA; BALIGAR; JONES, 2010; FALLICO et al., 2011). Os maiores produtores mundiais de amendoim são a Índia, a China e os Estados Unidos (GUPTA, 2011; USDA, 2014).
Dados de 2014 mostram que a produção no Brasil atingiu 290 mil toneladas, sendo a maior parte destinada ao mercado interno e apenas 80 mil toneladas à exportação e ainda assim o país foi o sexto maior exportador do produto naquele ano (ABICAB, 2014; USDA, 2014). Em 2016, o país já era o quinto maior exportador mundial, com 125 mil toneladas dedicadas ao mercado externo (USDA, 2016).
O uso mais antigo e tradicional do amendoim é na obtenção de óleo comestível, mas por ser uma importante fonte de proteína vegetal, muitos produtos têm sido desenvolvidos com a finalidade de suplementação proteica (FAGERIA; BALIGAR; JONES, 2010; GUPTA, 2011; ABICAB, 2014). Apesar de a proteína do amendoim ser deficiente em alguns aminoácidos essenciais, sua digestibilidade pode ser comparada à de proteínas animais (GUPTA, 2011). A composição nutricional do amendoim é descrita na Tabela 2.
Tabela 2: Composição centesimal do amendoim g/100g de amendoim Valor calórico 544* Carboidratos 20,3 Proteínas 27,2 Lipídeos 43,9 Fibra alimentar 8,0 Teor de umidade 6,4
Fonte: Tabela Brasileira de Composição de Alimentos (TACO) (NEPA, 2011). *kcal/100g de amendoim
Além de saudável, recentemente o amendoim foi considerado um alimento funcional capaz de trazer benefícios à saúde por ser rico em gorduras mono e poli-insaturadas capazes de melhorar o perfil lipídico do sangue, reduzindo o risco de doenças cardiovasculares e diabetes (GUPTA, 2011; FALLICO et al., 2011; ABICAB, 2014).
O amendoim é uma excelente fonte de energia e também se mostrou capaz de reduzir o ganho de peso corporal, proporcionando saciedade, o que evita o consumo de outros alimentos (GUPTA, 2011). Possui concentrações de ácido oleico maiores que outra as oleaginosas, e algumas variedades geneticamente modificadas podem apresentar teores de até 85% do mesmo. O ácido oleico é monoinsaturado e, além de apresentar relevantes benefícios para a saúde, contribui favoravelmente para o sabor e aroma do amendoim torrado. Carboidratos solúveis também apresentam impactos positivos nas características sensoriais do amendoim torrado (GUPTA, 2011).
De acordo com a Associação Brasileira da Indústria de Chocolate, Cacau, Amendoim, Balas e Derivados (ABICAB, 2016) 88% da população brasileira consomem amendoim e 37% destes dizem consumi-lo por o considerarem saudável e apropriado para sua dieta.
2.4.2 Proteínas do soro do leite
O soro do leite é um subproduto da fabricação de queijos, contendo aproximadamente 20% do total de proteínas do leite de vaca (MCINTOSH et al.,
1998; DEETH; HARTANTO, 2009). A partir de 10 kg de leite é possível se obter até 9 kg de soro e apenas 1 kg de queijo (JELEN, 2009; HUFFMAN; FERREIRA, 2011).
O soro do leite possui cerca de 6% de sólidos, sendo destes, principalmente lactose, minerais, proteínas e gordura (HUFFMAN; FERREIRA, 2011). As principais características das frações proteicas do soro de leite estão descrita na Tabela 3.
Tabela 3: Proteínas do soro do leite e suas principais características.
Proteína Características
β-lactoglobulina Representa cerca de 50% do total de proteínas do soro do leite bovino. Molecularmente possui pontos de ligação para vitaminas lipossolúveis, minerais e lipídeos.
α-lactoalbumina Apresenta o maior teor de aminoácidos de cadeia ramificada, mas é de baixo peso molecular, sendo facilmente digerida no organismo.
Albumina do soro bovino Representa cerca de 10% das proteínas no soro do leite. É precursor da síntese de glutationa.
Imunoglobulinas Regulação do sistema imune.
Lactoferrina Capaz de transportar o ferro e auxilia na sua absorção. Possui função antimicrobiana.
Glicomacropeptídeos Estimulador do hormônio supressor do apetite (que desempenha importantes funções gastro-intestinais).
Fonte: HARAGUCHI; ABREU; DE PAULA, 2006; SORO..., 2008.
As proteínas do soro do leite apresentam um perfil de aminoácidos próximo do considerado ideal, suprindo as necessidades do organismo (HUFFMAN; FERREIRA, 2011), e dentre elas destacam-se a β-lactoglobulina, a α-lactoalbumina,
a albumina, as imunoglobulinas, a lactoferrina e os glicomacropeptídeos (HARAGUCHI; ABREU; DE PAULA, 2006; SORO..., 2008). Também estão presentes peptídeos bioativos que agem como antimicrobianos, anti-hipertensivos, reguladores da função imune e fatores de crescimento (HARAGUCHI; ABREU; DE PAULA, 2006; SORO..., 2008; HUFFMAN; FERREIRA, 2011). Gerada a partir da albumina, a glutationa, age como antioxidante, quando em níveis adequados no organismo, promovendo também mudanças favoráveis na composição corporal, fortalecendo a massa magra e reduzindo a gordura corporal (HARAGUCHI; ABREU; DE PAULA, 2006; SORO..., 2008).
Por muito tempo, a maior parte do soro do leite era descartada como resíduo causando danos ambientais além de prejuízos financeiros por não se conhecer o potencial nutricional e tecnológico deste produto, o que tem mudado nos últimos 40 anos (SORO..., 2008; HUFFMAN; FERREIRA, 2011). Além disso, é um material muito susceptível a contaminação microbiológica porque seus nutrientes são igualmente utilizados por microrganismos. Assim, as formas mais comuns de conservação e uso deste produto envolvem a concentração e secagem (EARLY, 1998).
O concentrado proteico do soro do leite (em inglês, whey protein concentrate - WPC) geralmente é obtido a partir de ultrafiltração, retirando lactose e minerais e concentrando as proteínas (WALSTRA; WOUNTERS; GEURTS, 2006; HUFFMAN; FERREIRA, 2011). A lactose também pode ser retirada por meio de cristalização e um processo de desmineralização por troca iônica pode ser aplicado para retirar os minerais, como o cálcio (JELEN, 2009). Diferentes concentrações de proteína podem ser obtidas para diferentes usos (HUFFMAN; FERREIRA, 2011).
O WPC80 (80% de proteínas), por apresentar boa capacidade de absorção de água, é utilizado em formulações de bebidas, sopas, produtos cárneos, laticínios e pães. A indústria de suplementos nutricionais também tem utilizado o WPC80 em barras proteicas e preparados em pó (p.e., shakes) para praticantes de atividade física (RASMUSSEN, 2008; JELEN, 2009; HUFFMAN; FERREIRA, 2011).
2.4.3 Frutooligossacarídeo
O frutooligossacarídeo (FOS) é um frutano, um polissacarídeo com menos de 10 unidades de frutose e uma glicose terminal (CELLIGOI et al., 2015). O FOS está
naturalmente presente em vegetais como alho, chicória, trigo, banana, entre outros e, industrialmente, é produzido a partir da inulina ou da sacarose por meio de reações enzimáticas (RASTALL, 2006; FU; WANG, 2013; CELLIGOI et al., 2015).
O FOS possui alta estabilidade a variações de pH e temperatura e é solúvel em água e etanol. Possui um perfil de dulçor similar à sacarose, porém com poder adoçante de cerca de 30% em relação a ela, podendo ser utilizado em substituição ao açúcar em formulações, agregando gosto doce e textura (FU; WANG, 2013; CELLIGOI et al., 2015). Tecnológica e sensorialmente ele é um ingrediente viável para ser incorporado em diferentes alimentos como lácteos, produtos de panificação e confeitaria, bebidas, cereais, entre outros (GIBSON et al., 2004; CELLIGOI et al., 2015).
Nos anos 1990, o FOS foi o primeiro composto reconhecido como prebiótico (GIBSON; ROBERFROID, 1995), ou seja, compostos que não são digeridos pelo sistema gastrointestinal humano, porém, fermentáveis pela microflora intestinal promovendo, seletivamente, o crescimento e/ou a atividade de bactérias probióticas no colón (GIBSON et al., 2004; RASTALL, 2006; NAGPAL et al., 2013). Assim, os prebióticos são seguros, sem limitação de consumo e trazem benefícios à saúde e bem-estar do hospedeiro (ROBERFROID, 2008; NAGPAL et al., 2013), sendo, portanto, considerados alimentos funcionais (ROBERFROID, 2004).
Alguns benefícios associados ao consumo de prebióticos são: maior biodisponiblidade de minerais, modulação do sistema imune, prevenção de infecções gastrointestinais, regulação do metabolismo, melhora do perfil lipídico do sangue e redução do risco de câncer (GIBSON et al., 2004; RASTALL, 2006; FU; WANG, 2013).
2.5 Nutrição e atividade física
A prática regular de exercícios físicos é recomendada a todos os indivíduos e está relacionada com menor risco de doenças cardiovasculares, diabetes, alguns tipos de câncer e uma melhor saúde mental (KENDRICK, 1998). Para qualquer exercício físico praticado, seja este aeróbico ou resistivo (treinamento de força) uma alimentação balanceada é imprescindível para garantir o bom funcionamento do organismo, durante e após o exercício, além do máximo aproveitamento da atividade física (KENDRICK, 1998; RASMUSSEN, 2008).
Um atleta de força deve consumir de 4 a 6 refeições por dia, com pequenos lanches ou snacks entre elas, de forma a permitir o ganho de massa magra por meio do anabolismo, e a perda de gordura devido à taxa metabólica que será mantida. Além disso, também garante o aporte energético necessário para os exercícios diários (STOPPANI; SCHEETT; MCGUIGAN, 2008).
O uso de carboidrato como fonte de energia é de extrema importância para o aproveitamento do exercício físico (COLEMAN, 1998). Para atividades de força, de alta intensidade e curta duração, o corpo utiliza como fonte de energia apenas a glicose, extraída do glicogênio muscular, que por meio da via glicolítica transforma-se em adenosina-trifosfato (ATP), que é então usada pelo músculo como combustível. O glicogênio muscular é consumido mais rapidamente no início do exercício (COLEMAN, 1998; RASMUSSEN, 2008).
Quanto maior a duração do exercício, maior será a utilização de lipídeos como fonte de energia, se a intensidade for moderada. Em exercícios de alta intensidade, com maior consumo de oxigênio, o uso de lipídeos torna-se mais limitado (COLEMAN, 1998; IVY, 2008).
Em uma dieta rica em lipídeos, a gordura será utilizada como combustível principal. No entanto, a baixa concentração de glicogênio muscular causada por uma dieta rica em lipídeos e pobre em carboidratos pode reduzir a resistência do indivíduo em atividades de alta intensidade. Assim, o consumo adequado de carboidratos permite um melhor desempenho na prática de exercícios físicos (COLEMAN, 1998).
Muitos atletas e praticantes de atividade física acreditam que as proteínas devam ser o principal macronutriente da dieta para garantir um melhor desempenho na atividade física. Proteínas são formadas por aminoácidos e, quando ingeridas, são utilizadas na reparação do organismo após atividades cotidianas e, principalmente, pelo exercício físico (SNYDER; NAIK, 1998; STOPPANI; SCHEETT; MCGUIGAN, 2008). Desta forma, se o consumo de proteínas for insuficiente, não haverá a reposição necessária, causando a redução da massa magra, além de danos à saúde, à força e à resistência (SNYDER; NAIK, 1998; RASMUSSEN, 2008; TARNOPOLSKY, 2010). Por outro lado, se o consumo de proteínas for superior ao necessário, o excesso de aminoácidos sofre desaminação, perdendo o nitrogênio (grupo amino - NH2), que será excretado na urina, e o restante, a cadeia de carbono,
energia, através do ciclo de Krebs, ou estocado no organismo na forma de gordura ou glicogênio (SNYDER; NAIK, 1998; ZIEGENFUSS; LANDIS, 2008; TARNOPOLSKY, 2010).
Proteínas são essencialmente utilizadas para a reconstrução e manutenção dos tecidos durante a atividade física. No entanto, se o aporte de carboidratos não for suficiente para suprir a necessidade energética durante o exercício, as proteínas podem ser utilizadas como fonte de energia alternativa, o que pode prejudicar o organismo (SNYDER; NAIK, 1998; EBERLE, 2008).
Atletas e praticantes de atividade física precisam de um aporte proteico maior que o de pessoas sedentárias. No entanto, a quantidade a ser ingerida depende do tipo de atividade física praticada (SNYDER; NAIK, 1998; TARNOPOLSKY, 2010).
O consumo de proteína logo após o treino é benéfica para a reposição do glicogênio, além de evitar danos ao músculo após o exercício. Uma boa quantia de carboidratos pode ser consumida em duas horas após o treino, garantindo completa reposição do glicogênio (EBERLE, 2008; IVY, 2008).
2.6 Desenvolvimento de novos produtos
Fuller (2004) define produto inovador como aquele que nunca foi visto no mercado, de forma local ou global. No entanto, inovação é difícil no mercado de alimentos e assim, alguns produtos considerados novos podem ser, na verdade, extensões de linha, reposicionamento no mercado, novo formato ou tamanho, reformulação, nova embalagem, produtos de novas tecnologias e processos (FULLER, 2004; FIESP, 2010).
Muitos produtos novos aparecem no mercado anualmente, mas apenas alguns poucos continuam após um ano do lançamento (RESURRECCION, 1998; FULLER, 2004), ou seja, cerca de 5 a 20% (BEST, 1999; FULLER, 2004). Os motivos do fracasso podem ser muitos, mas estão relacionados, sobretudo, com a falta de interesse por parte do consumidor (FULLER, 2004).
Um aspecto potencial para o sucesso do produto no mercado é a inclusão do consumidor no ciclo de desenvolvimento do mesmo (RESURRECCION, 1998; BEST, 1999; FULLER, 2004). É necessário que o produto possa ser inserido no universo do consumidor, e que lhe traga algum benefício facilmente percebido (FULLER, 2004).
Durante todo o ciclo de desenvolvimento a Análise Sensorial é uma importante ferramenta que auxilia diferentes departamentos dentro da empresa (RESURRECCION, 1998; JACOBY; KING, 2001). Ainda que os testes sensoriais sejam primariamente focados nas características intrínsecas dos produtos, ou seja, suas propriedades sensoriais, a Ciência Sensorial tem participado cada vez mais em estudos com consumidores que consideram o efeito de características extrínsecas como preço, alegações (claims), embalagem e marca, na aceitabilidade e intenção de compra de novos produtos e serviços (RESURRECCION, 1998; BEHRENS et al., 2010).
2.7 Análise sensorial
A análise sensorial é a ciência que utiliza um conjunto de técnicas para medir, avaliar e interpretar as sensações e percepções humanas geradas a partir de um estímulo e percebidas pelos sentidos: visão, olfação, gustação, tato e audição (ABNT, 2014). De acordo com Stone e Sidel (2004) a análise sensorial permite obter informações sobre diferenças nas formulações, preferência entre produtos e relações entre variáveis, podendo também relacionar estes resultados com as atitudes do consumidor, intenção de compra, benefícios percebidos entre outras informações de caráter qualitativo. Os métodos de análise sensorial são divididos em três grupos: os métodos de diferença, os métodos afetivos e os métodos descritivos.
2.7.1 Métodos de diferença
Métodos de diferença ou discriminativos são ferramentas analíticas que objetivam analisar a diferença percebida entre dois produtos (STONE; BLEIBAUM; THOMAS, 2012). Estes testes são baseados no princípio de que dois diferentes estímulos podem gerar a mesma resposta sensorial (O’MAHONY; ROUSSEAU, 2002; LAWLESS; HEYMANN, 2010). As metodologias mais usadas de testes de diferença são comparação pareada, duo-trio, triangular, ordenação e diferença do controle (STONE; BLEIBAUM; THOMAS, 2012).
Os provadores podem ser selecionados de acordo com sua acuidade sensorial (LAWLESS; HEYMANN, 2010), e em alguns casos podem ser treinados (LAWLESS; HEYMANN, 2010; STONE; BLEIBAUM; THOMAS, 2012). É indicado
que os provadores sejam familiarizados com o produto, não necessariamente consumidores, mas que não tenham aversão, o que facilita a percepção de diferenças (STONE; BLEIBAUM; THOMAS, 2012).
2.7.2 Métodos afetivos
Métodos afetivos têm como foco o produto e a resposta hedônica do consumidor a seus atributos sensoriais. Através deles pode-se avaliar a preferência ou a aceitação pelo produto em processos comparativos diretos ou indiretos (RESURRECCION, 1998; LAWLESS; HEYMANN, 2010).
Nos testes de preferência com dois produtos, o consumidor deve escolher o qual prefere e quando o teste é realizado com mais de duas amostras, solicita-se ao consumidor que ordene as amostras quanto à preferência (LAWLESS; HEYMANN, 2010; STONE; BLEIBAUM; THOMAS, 2012).
Já em testes de aceitação, a tarefa do consumidor é indicar o quanto gosta ou não gosta de um produto, de forma global ou em atributos específicos, por meio de escalas. A escala mais utilizada para medir aceitação em adultos é a hedônica de nove pontos. Diferentemente dos testes de preferência, as amostras devem ser apresentadas ao provador de forma monádica (STONE; SIDEL, 2004; LAWLESS; HEYMANN, 2010).
Através do teste de aceitação é possível inferir qual é o produto preferido, por meio de análises estatísticas que levam em conta variância das notas atribuídas, (STONE; SIDEL, 2004). Pode-se também utilizar os resultados do teste de aceitação para gerar Mapas de Preferência, uma modalidade de análise multivariada que permite analisar quais atributos diferenciam os produtos e quais estão mais relacionados com a aceitação, além de identificar diferentes segmentos de consumidores (LAWLESS; HEYMANN, 2010).
Lawless e Heymann (2010) sugerem que o teste seja aplicado em uma amostra de 75 a 150 consumidores regulares do produto; quanto maior a amostra utilizada, melhor se garante a sensibilidade e o poder estatístico do teste. Para que os resultados sejam mais confiáveis, é importante que a amostra seja representativa do público alvo do produto (MEILGAARD; CIVILLE; CARR, 1999).
É importante considerar que os consumidores tendem a analisar o produto como um todo, diferentemente de uma equipe treinada, que avalia as características
do produto separadamente, deixando de lado opiniões pessoais e respostas hedônicas (LAWLESS; HEYMANN, 2010).
2.7.3 Métodos descritivos
Métodos descritivos visam a descrever e quantificar os atributos sensoriais de um produto (STONE; SIDEL, 2004; LAWLESS; HEYMANN, 2010). Tradicionalmente, esses métodos utilizam equipes treinadas compostas geralmente por 8 a 12 avaliadores (LAWLESS; HEYMANN, 2010).
A metodologia descritiva mais utilizada é a Análise Descritiva Quantitativa (ADQ) (DAIROU; SIEFFERMANN, 2002), na qual inicialmente há uma pré-seleção de avaliadores com acuidade sensorial que deverão posteriormente fazer o levantamento de termos sensoriais descritivos de aparência, aroma, sabor e textura que caracterizam as amostras a serem avaliadas. A equipe deverá definir em consenso a lista de atributos, suas respectivas definições e amostras de referências que melhor representam as intensidades mínima e máxima de cada atributo (STONE; SIDEL, 2004; LAWLESS; HEYMANN, 2010).
Durante o treinamento, os avaliadores aprendem a utilizar a escala linear não estruturada, ancorada nos dois extremos com os termos de intensidade definidos para cada atributo (LAWLESS; HEYMANN, 2010) e em seguida ocorre a seleção da equipe final através da avaliação de um subconjunto de amostras em replicatas, o que permite que o pesquisador avalie a reprodutibilidade dos julgamentos da equipe (LAWLESS; HEYMANN, 2010). Finalmente, com a equipe selecionada, são analisadas todas as amostras.
Análises descritivas são importantes na fase de desenvolvimento de produtos, pois por meio destas técnicas é possível verificar o efeito de ingredientes e processos sobre o produto e identificar atributos chave de qualidade que direcionam a preferência do consumidor (BAKER; HAHN; ROBBINS, 1994).
Metodologias de análise sensorial descritiva podem ser dispendiosas, além de demandarem muito tempo para treinar e manter uma equipe de provadores. Assim, novas metodologias descritivas surgiram com a proposta de criar perfis descritivos a partir da análise de provadores não treinados (VALENTIN et al., 2012; VARELA; ARES, 2014).
Varela e Ares (2014) destacam que as novas metodologias descritivas não visam à substituição das tradicionais, sendo que estas permitem descrições mais detalhadas e estáveis ao longo do tempo, enquanto que as novas metodologias, mais baratas, rápidas e flexíveis, podem ser usadas como complemento.
Criado a partir do Perfil Livre, o Perfil Flash permite que cada provador utilize sua própria lista de termos descritores, sem necessidade de consenso da equipe. Neste método não se mede a intensidade percebida de cada atributo, mas sim, de forma comparativa, a ordem de intensidade do atributo entre os produtos (DAIROU; SIEFFERMANN, 2002; VALENTIN et al., 2012; DELARUE, 2014), sendo uma tarefa mais fácil para o provador.
Indica-se o uso de provadores com experiência em equipes de análise descritiva, mas não necessariamente especialistas sobre o produto. Inicialmente, os provadores recebem todos os produtos a serem avaliados e devem listar os atributos que diferenciam entre as amostras. O provador deve então ordenar as amostras na escala, com empates permitidos (LAWLESS; HEYMANN, 2010; VALENTIN et al., 2012; DELARUE, 2014). Os procedimentos de levantar os termos e ordenar as amostras podem ser feitos ao mesmo tempo, na mesma sessão, ou em sessões diferentes (LAWLESS; HEYMANN, 2010; DELARUE, 2014).
Uma ou duas sessões são suficientes para completar a descrição e não há a necessidade de que toda a equipe esteja reunida, permitindo maior flexibilidade (DELARUE; SIEFFERMANN, 2004). Segundo Delarue (2014) replicatas não são encorajadas, porque reduzem o caráter da rápida aplicação do teste. No entanto, Lawless e Heymann (2010) sugerem que duas ou três replicatas sejam feitas para verificar a reprodutibilidade dos julgamentos de cada provador.
Delarue (2014) destaca que, diferentemente da análise descritiva tradicional em que cada provador é considerado uma repetição a mais e oferece maior poder estatístico, no Perfil Flash ele é uma medida complementar, não havendo necessidade de grandes equipes, desde que haja um critério de seleção bem definido. Os resultados, ainda que quantitativos, podem ser de difícil interpretação semântica porque em nenhum momento é feita a descrição dos termos. Então o analista pode ter dificuldade em compreender o significado de todos os atributos utilizados (DAIROU; SIEFFERMANN, 2002).
Alguns autores compararam os perfis sensoriais levantados por meio de ADQ e do Perfil Flash. Dairou e Sieffermann (2002) utilizaram as duas metodologias em
um estudo com 14 geleias e compotas de frutas vermelhas, e obtiveram perfis sensoriais muito similares, além de segmentar os produtos nos mesmos grupos com as duas equipes, sendo que a ADQ levou cerca de três vezes mais tempo para ser realizada que o Perfil Flash.
Albert et al. (2011) compararam as técnicas de ADQ (equipe treinada), Perfil Flash (equipe semi treinada) e Projective Mapping (equipe não treinada) na descrição sensorial de nuggets de peixe. Os autores observaram que as três metodologias discriminaram as amostras avaliadas em três segmentos, mas usando critérios diferentes. Eles concluíram também que o Perfil Flash foi capaz de fornecer informações mais detalhadas sobre o produto, enquanto que as outras técnicas eram mais objetivas, uma vez que a lista final de atributos obtida pelo Perfil Flash é bem mais extensa. Apesar disso, os perfis levantados pelos três métodos foram semelhantes.
Delarue e Sieffermann (2004), Dehlholm et al. (2012) e Kobayashi e Benassi (2012) também concluíram que a ADQ e o Perfil Flash produzem descrições sensoriais satisfatoriamente similares, sendo que o Perfil Flash demanda um tempo bem menor para a sua aplicação.
Valentin et al. (2012) destacam que a principal vantagem do Perfil Flash é a possibilidade de gerar um mapa sensorial que, em muitos dos casos já estudados, mostra-se muito similar aos resultados de uma ADQ, em um tempo consideravelmente menor. No entanto, deve-se ter em mente que o número de termos gerados é bem maior e que não há a elucidação de suas definições, tornando a interpretação dos dados mais difícil.
2.7.3.1 Check-all-that-apply (CATA)
A metodologia Check-all-that-apply (marque tudo o que se aplica), conhecida como CATA, permite a obtenção de uma descrição das percepções dos consumidores, que devem assinalar em uma lista de palavras ou frases todas aquelas que correspondem à amostra avaliada (VALENTIN et al., 2012; MEYNERS; CASTURA, 2014).
As amostras devem ser apresentadas ao provador codificadas com número aleatório de três dígitos, em ordem de apresentação balanceada e de forma monádica (VALENTIN et al., 2012), como em um teste de aceitação convencional.
Meyners e Castura (2014) ressaltam que se deve utilizar pelo menos 100 provadores para garantir que a amostra seja representativa do mercado alvo.
Os termos apresentados no CATA podem ser selecionados com base em estudos anteriores (ARES et al., 2011; CRUZ et al., 2013; VIDAL et al., 2013) ou por um painel selecionado (ARES et al., 2010; CADENA et al., 2014).
Ares et al. (2013) sugerem que os termos da lista sejam apresentados em ordem aleatorizada entre os participantes, e para o mesmo participante, considerando as diferentes amostras em análise, de forma a minimizar os efeitos de ordem e posição, pois os termos localizados no inicio da lista tendem a ser mais frequentemente selecionados. Este efeito ocorre principalmente se a lista de termos for muito extensa, casos nos quais os consumidores não costumam lê-la até o final (ARES et al., 2013).
O método CATA não utiliza escalas para que o consumidor avalie os termos apresentados, o que torna a tarefa de avaliar o produto mais fácil e menos analítica e, portanto, mais apropriada ao consumidor (LADO et al., 2010; MEYNERS; CASTURA, 2014).
Ares et al. (2011), em um estudo com refrescos em pó de sabor laranja, verificaram grande variabilidade nos dados quando consumidores foram instruídos a avaliar a intensidade de atributos nas amostras utilizando escalas de intensidade não estruturadas (típicas dos métodos descritivos), devido ao fato de que cada consumidor utiliza porções diferentes da mesma para expressar sua opinião/percepção. No mesmo estudo, o uso de perguntas CATA foi capaz de discriminar significativamente as amostras sem que os consumidores relatassem dificuldade no uso do método. Os autores destacam, por fim, que o nível de dificuldade percebida na aplicação do CATA também do grau de atenção que o consumidor dedica à sua realização.
Lado et al. (2010) analisaram seis cultivares de morango por meio de CATA e observaram que os consumidores foram capazes de levantar o perfil sensorial das amostras avaliadas detectando diferenças entre elas, ainda que não tenha sido observada diferença significativa da aceitação global entre as amostras (p>0,05). Os autores destacam que o CATA é muito mais fácil de ser usado pelos consumidores quando comparado a outras técnicas descritivas e que, apesar de não utilizar escalas de medida, foi possível discriminar as amostras levando em consideração a intensidade dos atributos.
Ares et al. (2010) avaliaram sobremesas lácteas de chocolate por CATA e testes de aceitação. Eles concluíram que o CATA foi efetivo para a caracterização sensorial dos produtos e foi possível também relacionar o perfil sensorial à avaliação hedônica, identificando os atributos que influenciaram a aceitação pelo consumidor. Por meio das notas de aceitação, foi possível separar os consumidores em dois segmentos caracterizados pela associação com os termos CATA. Os autores sugerem que a metodologia CATA é uma ferramenta simples para gerar mapas de preferência externos de forma rápida e quando uma equipe treinada não está disponível.
4. Capítulo 1
On a peanut-protein candy bar formulated through a consumer-based perspective
Bianca Iarossi Toledo, Ana Paula Barth, Jorge Herman Behrens
Este artigo será submetido ao periódico Lebensmittel Wissenschaft und Technologie (LWT) – Food Science and Technology
Abstract
Consumers are increasingly demanding products that not just meet their nutritional needs, but also provide a pleasant sensory experience. In this sense, peanut is a versatile ingredient for a variety of foods, especially traditional confectionary. On the other hand, whey protein concentrates (WPC) and fructooligosacharyde (FOS) can be used as functional ingredients for they are sources of high biological value proteins and soluble fiber, respectively. In this work, the sensory characteristics of peanut-protein candy bars and their liking were evaluated by means of Flash Profiling (FP) and consumer acceptance tests. FP revealed that a higher content of whey protein concentrate provided milky, crumbly and adhesive products, whereas higher content of peanut causes, besides a stronger characteristic flavor, grittiness and oiliness. In the acceptance test, consumers preferred the product with high sugar and FOS contents (25% and 10%, respectively, 55% of peanut and 10% WPC) which was characterized by the combination of sweetness, peanut flavor and softness. Concluding, the addition of whey protein concentrate and FOS in the formulation of a traditional peanut candy bar, besides being a value added, resulted in a snack with high sensory liking.
Keywords: Sensory evaluation, whey protein, peanut, fructooligosaccharide, consumer.
Introduction
Food companies have faced the challenge of developing value-added products for consumers even more concerned with health issues, though still looking
for a pleasurable sensory experience (FIESP, 2010). On the other hand, dietary supplements and functional foods companies are investing in the fitness market, driven by a pursuit for health, esthetics and well-being (BEZERRA; MACÊDO, 2013; CARDOSO, 2013; RODRIGUES, 2014).
Brazil is the second country in the world with the highest number of gyms, with an average growth of 29% in recent years, totaling 21,760 establishments (RODRIGUES, 2014). Along with this expansion, growing sales of nutritional supplements have helped boosting a market of about US$300 million dollars a year (LINHARES; LIMA, 2006; BEZERRA; MACÊDO, 2013) with potential growth since only 7% of the population consumes such products. In this line, new products such as shakes and protein bars with enhanced sensory quality have been launched as an attempt to expand sales and win new customers (CARDOSO, 2013). An interesting way to achieve this goal is to add value to traditional products of high sensory appeal such as confectionary through the incorporation of functional ingredients in the formulations.
Peanut is a highly-accepted nut all over the world and Brazil produced about 330 thousand tons in 2015 (USDA, 2016), mostly of them directed to confectionary production. Besides its great total fat content (about 46 to 52% on average), peanut is also a source of proteins (17 to 25%) (FAGERIA; BALIGAR; JONES, 2010; GUPTA, 2011; ABICAB, 2014), which makes it a valuable ingredient for combination with other ingredients in the development of protein-enhanced foods.
Whey protein, in turn, has been widely used in the food industry for its technological properties and high biological value in products such as ready-to-drink beverages, dairy and protein bars directed to athletes and physical activities practitioners (RASMUSSEN, 2008; JELEN, 2009; HUFFMAN; FERREIRA, 2011).
Whey protein concentrates (WPC) are generally obtained by means of ultrafiltration of milk whey fraction, with removal of water, lactose and minerals and consequent concentration of proteins (WALSTRA; WOUNTERS; GEURTS 2006; HUFFMAN; FERREIRA, 2011). One of the obtained concentrates, WPC80 (80% whey proteins) is particularly suitable for protein bars and powdered drinks formulations due to the water absorption capability (RASMUSSEN, 2008; JELEN, 2009; HUFFMAN; FERREIRA, 2011).
At last, fructooligosacharyde (FOS) can be used as a sucrose replacer in relation to sweet taste and texture, decreasing product’s energetic value (FU; WANG,
2013). The FOS presence in a food also yields a prebiotic effect promoting the growth and/or activity of probiotic bacteria in colon (GIBSON et al., 2004; RASTALL, 2006; NAGPAL et al., 2013), with direct benefits to health and well-being (ROBERFROID, 2008; NAGPAL et al., 2013).
As previously pointed out, consumers are seeking products that not only meet their sensory preferences, but also with benefits related to health and well-being (ARES et al., 2015). In these sense, sensory and consumer science are fundamental in the various cycles of these new products development aiming at improving the chance of success in the market (RESURRECCION, 1998; JACOBY; KING, 2001; STONE; SIDEL, 2004; LAWLESS; HEYMANN, 2010).
So descriptive techniques associated with consumer tests are powerful in revealing drivers of preferences as well as in understanding the effect of ingredients in the formulation. Flash Profiling, a quick-method for product description, has been successfully used in product development for being relatively simple and time-saving as compared to the traditional Quantitative Descriptive Analysis, yet producing very similar results (DAIROU; SIEFFERMANN, 2002; LAWLESS; HEYMANN, 2010; VALENTIN et al., 2012; DELARUE, 2014). Some authors argued that Flash Profiling can be satisfactorily performed at preliminary phases in product development and the results can be associated with consumer data obtained in affective tests to reveal the sensory attributes related to acceptability (DELARUE; SIEFFERMANN, 2004; HERNÁANDEZ-CARRIÓN et al., 2014).
This study presents a peanut candy bar enriched with whey protein concentrate developed through a consumer-based perspective that associates descriptive terminology to acceptability measurements, in order to identify drivers of liking.
Material and methods
Ethics
As the study involved human subjects, the research protocol was approved by the Research Ethics Committee of the University of Campinas under the number 41629315.2.0000.5404. All the subjects participating in the Flash Profiling and in the consumer test were asked to read and sign a consent form stating the objectives and possible risks involved.
Materials and sample preparation
The ingredients used in all the formulations were toasted peanuts, sucrose, whey protein concentrate (WPC80) and fructooligosaccharide (FOS). Toasted peanuts (Santa Helena, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazil) and refined sugar (União, Sertãozinho, São Paulo, Brazil) were acquired in the local retail; WPC80 and FOS were kindly donated by Arla Foods (Martinez, Buenos Aires, Argentina) and Ingredion (Mogi Guaçu, São Paulo, Brazil), respectively.
Nine formulations were defined by means of a central composite design (CCD) for three variables in two level each (32): WPC80 (10% and 17%), FOS (0 and 10%) and sucrose (15% and 25%). The central point was defined as 13.5% of WPC80, 5% of FOS and 20% of sucrose. Peanut was added to complete 100%. Table 1 presents the composition of the formulations.
Table 1: Experimental design defining the nine formulations of peanut-protein candy bars.
Ingredients
Formulation WPC (%) FOS (%) Sucrose (%) Peanut*(%)
F1 10 0 15 75 F2 17 0 15 68 F3 10 10 15 65 F4 17 10 15 58 F5 10 0 25 65 F6 17 0 25 58 F7 10 10 25 55 F8 17 10 25 48 F9 13,5 5 20 61,5
*Peanut added to complete 100%.
Toasted peanuts grains were grinded in an industrial blender (Skymsen 2L, Siemsen LTDA.) yielding a gross flour (>12mesh) which was mixed with sucrose, WPC80 and FOS (Table 1) and was blended for one minute. The mass was transferred to a food processor (Multiprocessor All in One 2, Philco) for a better homogenization for one more minute.
The mixture, a humid powder, was transferred into a rectangular mold (11x18.5x3 cm) and pressed in a hydraulic press (Schwing Siwa, maximum capacity 140.6 kgf/cm2) until a 70.3 kgf/cm2 pressure, for six minutes. The resulted material was cut into pieces of 2.5x2.5 cm (approx. 10 g) and stored in plastic containers wrapped with plastic film, at room temperature, until the time of the tests.
Sensory tests were conducted in a facility equipped with sensory booths, under fluorescent lighting and controlled temperature (±25ºC), located at the School of Food Engineering in the University of Campinas.
Flash Profiling
Flash Profiling - FP (DAIROU; SIEFFERMANN, 2002) comprised 11 semi-trained assessors with previous experience in at least two sensory descriptive panels of food products. However, none of them had ever taken part in a peanut product panel before.
The FP procedure consisted in two sessions. In the first one, participants received all samples at the same time, coded with a three-digit random number, following a balanced blocks design. They were instructed to taste the samples in the order they were placed in the sensory booth and to list all the descriptors that differentiate among them. They could re-taste the samples as many times as they needed.
All the terms written by each assessor were compiled, and at the beginning of the second session, the panel received the general list so that each assessor could make changes (add and subtract) on their individual lists, if necessary. At a subsequent session the assessors received all the samples, at the same time, and ranked them for each descriptor in their own list, with ties allowed (LAWLESS; HEYMANN, 2010).
Consumer test
One hundred consumers, aged 18-55, were recruited based on their willingness to participate and consumption of peanuts candies.
Samples were coded with three-digit random numbers and served monadically, following a complete balanced blocks design (MACFIE et al., 1989), the participants were told to take a sip of water to raise the palate between samples.
Overall acceptability was measured using a nine centimeters hedonic scale (9 = like extremely, 1 = dislike extremely).
In order to avoid sensory fatigue, after the first five samples the participants were asked to make a pause and answer a questionnaire about some consumption habits, regarding to peanut candies and whey protein supplements.
Data analysis
Flash Profile: the rank given to each sample, from each assessor, was converted to a score, being 1 for the lowest intensity and 9 to the highest intensity. When there was a tie, the mean score was given to the samples. Data matrices were obtained for each assessor with samples in rows and descriptors in columns. Generalized Procrustes Analysis (GPA) was performed in the dataset to obtain the samples and attributes configurations, using the XLStat® Software (Addinsoft, NYC, 2013).
Acceptability test: Anova (P<0.05), Tukey’s means comparison test, hierarchical and non-hierarchical cluster analysis were performed using the XLStat® Software.
Response surface methodology (RSM): Protimiza Experimental Design® Software (Protimiza, Campinas, Brazil, 2015) was used to determine the best experimental design considering the independent variables, the ingredients and their levels (quantities), and to estimate a first-degree polynomial model, having the acceptability mean scores as the dependent variable.
Results and discussion
Flash Profiling (FP)
A total of 113 descriptors were generated and due to the considerable quantity of information, the data is presented and discussed separately in two sections: appearance and texture and flavor, taste and aroma. Each section has 64 and 49 descriptors, respectively.
Appearance and texture
The first two dimensions accounted for 80.9% of the variance of the original dataset as presented in Figure 1, which shows that samples F1 and F2 are well distinguished from the others, while F3 and F5 are very close to each other,
indicating that they have very similar sensory profiles, as well as F6 and F8, and F4, F7 and F9.
In the first dimension (abscissa), F1 is plotted in clear opposition to F6 e F8, on the left side. F1, formulated with smallest amounts of WPC80 and sugar and the highest amount of peanut, was characterized by peanut lumps, grittiness and color varying from yellowish golden to beige and brown. On the other side, F6 and F8 with the highest amounts of WPC80 and sucrose and less peanut are mostly described as crumbly, brittle, sandy and adherent to the teeth and palate. Nevertheless it can be seen that these descriptors are dispersed in the plot, indicating that the assessors used the term in different manners, which is a common problem in quick descriptive methods, where there is neither consensual definition nor references for the attributes (DELARUE; SIEFFERMANN, 2004). Despite that, the samples placed near these descriptors are those higher in WPC80 and/or sucrose (F4, F6, F7 and F8), which may cause more adhesiveness in mouth. Besides, the high content of WPC80 results in a very dry, fine powder, making the compression less efficient.
Sample F2 is distant from other samples, being closer to the terms “hardness” and “packed”. This sample is high in WPC80 and peanut, but has no FOS and a low sucrose level in the formula. Meanwhile, sample F9 is placed near “creaminess” and “creamy appearance”, possibly because of the blend of WPC and FOS, both hygroscopic powders that yield in a more humid and creamy appearance.
In general, appearance descriptors are related to the peanut amount in the sample, as in color intensity (yellowish, golden, brown, beige) and visible peanut (peanut chunks, graininess, roasted peanut chunks, homogeneity), while texture is influenced by the WPC amount resulting in adhesiveness, adherence and grittiness.
(A)
(B)
Figure 1: (A) Representation of nine samples of peanut-protein candy bars and (B) A representation of the descriptors of appearance and texture in the FP.
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 -4 -2 0 2 4 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 F2 (13. 37 %) F1 (67.53 %) Objects (axes F1 and F2: 80.89 %)
Beige Wet appearance Softness
Adhesiveness
Adhesive to the palate
Chewiness Beige color Gritty Grittiness Adherence Hardness Golden color Peanut chunks on the
surface
Viscous appearance Brightness Grittiness
Adhesiveness Moisture Consistency Crumbling
Softness
Beige
Packed
Roasted peanut chunks Softness Adhesiveness Crumbly Size Crack Imperfection Beads Brown color Firmness Beads
Adhesiveness Brown color
Crumbly Adherence Beige Homogeneity Crumbling Graininess Yellowish color
Sandy appearance Pressed texture
Cristals (sugar) Adhesive Crumbly Creamy appearence Beige Creaminess Adherence Cream color Pigmentation Adhesiveness Grittiness Cream color Dark grains Graininess Crumbly Homogeneity Dryness Oiliness Adherence -1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 -1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 F2 (13. 37 %) F1 (67.53 %)
Flavor and aroma
Looking at Figure 2 (A), F1 (60.63%) separates samples according to the predominance of the roasted and peanut flavor and aroma associated with F1 sample, in opposition to sweetness and milky flavor and aroma of F6 and, particularly, F8. In other words, the assessors were able to discriminate the samples with less WPC80 and sucrose – and consequently, higher peanut content, - from those higher in WPC80, sucrose and FOS. It is noteworthy that F7, the sample formulated with the highest FOS and sucrose contents, was mostly described as sweet. F3, F4, F5 and F9 – located in between F1 and F8 - were similarly described as sweet and milky. In fact, the presence of FOS must have intensified the sweetness of the product, as this ingredient has 30% of sucrose relative sweetness (CELLIGOI et al., 2015), while the substitution of peanut yielded a milky flavor as intense as the amount of WPC80.
It is also worth noticing that fewer terms of aroma and flavor were generated comparing to those of appearance and texture, though the assessors were more consensual in their descriptions.
(A)
(B)
Figure 2: (A) Representation of nine samples of peanut-protein candy bars and (B) A representation of the descriptors of flavor and aroma in the FP.
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 -4 -2 0 2 4 -6 -4 -2 0 2 4 6 F2 (24. 54 %) F1 (60.63 %) Objects (axes F1 and F2: 85.17 %)
Roasted peanut aroma
Sweet aroma
Sweet aftertaste
Roasted peanut flavor Roasted aroma Peanut aroma
Sweet aroma
Sweetness
Roasted peanut flavor Peanut aroma Sweet aroma Peanut flavor Sweetness Sweet aftertaste Peanut aroma Saltiness Sweet aftertaste Sweetness Roasted peanut aroma
Roasted peanut flavor
Sweetness Peanut aroma Peanut flavor Sweetness Milky flavor Peanut aroma Sweet aroma Roasted aroma Raw peanut flavor
Roasted peanut flavor
Sweetness Sweet aroma
Sweetness
Bitterness Baking powder flavor
Bitter aftertaste
Peanut aroma Milky aroma
Sweet aroma
Roasted peanut flavor Roasted peanut aroma Sweet aroma Roasted peanut aroma Sweetness Milk flavor Roasted peanut aroma Peanut flavor Milk flavor Sweetness -1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 -1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 F2 (24. 54 %) F1 (60.63 %)
Acceptability
The overall liking scores for the nine samples are listed in Table 2. In general, the most liked samples were those higher in sucrose, with or without FOS in the formula, yielding in higher sweetness according to the FP (Figure 2). Conversely, the samples with higher WPC80 content, related to adhesiveness, crumbling texture and milky flavor, were rejected.
Table 2: Overall liking scores of the nine samples of peanut-protein candy bars (N= 100 consumers).
Sample Overall liking* Cluster 1 N=27 Cluster 2 N=31 Cluster 3 N=42 F1 5.2bc 3.9abc 5.7ab 5.6bc F2 3.9d 2.5c 3.5c 5.1c F3 5.6ab 4.0ab 6.1ab 6.3ab F4 4.2d 2.7bc 3.4c 5.7abc F5 5.7ab 3.8abc 6.8ª 6.2abc F6 4.1d 3.1bc 3.1c 5.5bc F7 6.0a 4.9ª 5.9ab 6.8a F8 4.6cd 3.7abc 3.1c 6.4ab F9 5.3abc 3.2bc 5.3b 6.6ab
* Scores followed by the same letters, in the same column, does not differ (p<0.05) according to the Tukey’s HSD means comparison test.
Cluster Analysis performed on the raw acceptance data revealed three groups of consumers as shown in Table 2. The cluster 1, representing 27% of the consumers, disliked all samples, giving the higher score to F7 (close to the category “neither like nor dislike” in the hedonic scale). Cluster 2, comprising 31% of the individuals, preferred the samples with less WPC80 as for F5 with an overall liking score near 7.0. This sample was characterized by crumbling texture and peanut flavor. Finally, cluster 3, the larger one with 42 consumers, demonstrates that the samples were liked and F7 stands out again.
Optimization
Interactions between the factors (Table 1) were not significant (P<0.05) and the predictive model equation (R²=96.7%) is presented below:
