Produtos lácteos representam uma classe muito diversificada de alimentos do ponto de vista textural e estrutural. O efeito do armazenamento em sua textura é descrito aqui, cobrindo vários exemplos importantes da indústria de laticínios.
Manteiga e Margarina
Estruturalmente, tanto a manteiga quanto a margarina consistem em uma fase de gordura contínua, na qual gotículas de água e gordura líquida, bem como pequenos cristais de gordura são dispersos. A gordura na manteiga é derivada do leite, enquanto que na margarina ela é geralmente de origem vegetal (então a margarina não é um verdadeiro produto lácteo). No entanto, sua textura e uso são tão semelhantes que são considerados juntos.
As principais características de textura desses produtos são firmeza, espalhabilidade e maciez. Firmeza e espalhabilidade são influenciadas pela proporção de gordura sólida para líquida, que é influenciada pela temperatura do produto. Essa proporção pode variar em uma faixa bastante ampla na margarina, mas menos na manteiga. Consequentemente, as margarinas são geralmente mais espalhadas do que a manteiga. Alguns países permitem que os fabricantes reduzam a proporção de gordura sólida para líquida na manteiga pela incorporação de óleo vegetal.
O caráter plástico da manteiga e da margarina é o resultado de uma rede tridimensional de cristais de gordura. O tratamento mecânico pode ser usado para amaciar o produto através da destruição dessa estrutura.
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| Teste imitativo usando o TTC Spreadability Rig |
O efeito do armazenamento na manteiga e na margarina envolve o crescimento de cristais de gordura e o fortalecimento das ligações da rede. O crescimento de cristais de gordura em ambos os produtos leva ao aumento da firmeza e ao desenvolvimento de granulação sensorial. O armazenamento em baixa temperatura acentua o desenvolvimento de granulação.
A capacidade da manteiga ou margarina de ser espalhada por um cliente tem sido inferida há muito tempo por testes de penetração simples usando sondas cônicas ou cilíndricas, onde a firmeza ou dureza pode ser medida pela força necessária para obter uma dada deformação ou pela quantidade de deformação sob uma dada força. No entanto, a espalhabilidade é a facilidade com que uma pasta pode ser aplicada em uma camada fina e uniforme, e o uso de um Spreadability Rig é ideal para medir essa propriedade. Embora a espalhabilidade também seja uma deformação sob uma carga externa, é uma propriedade mais dinâmica. As medições de firmeza e espalhabilidade são geralmente altamente correlacionadas, mas a relação raramente é perfeita e isso é em parte uma função de “amaciamento por trabalho”. A margarina, por exemplo, “amacia por trabalho” mais facilmente do que a manteiga quando espalhada no pão. Isso a torna mais espalhabilidade, mesmo quando os valores de dureza são inicialmente iguais.
Queijo
O queijo é feito de leite coagulado com renina e ácido, seguido pelo corte da coalhada e prensagem de um pouco da água. A produção de queijo macio e não curado, como o queijo cottage, para neste ponto. A maioria dos queijos, no entanto, é curada pela presença de bactérias (cheddar) ou mofo (queijo azul) para produzir diferentes texturas e sabores. O crescimento desses micróbios é controlado pela temperatura e umidade de armazenamento, concentração de sal, umidade e pH. Os queijos representam uma ampla gama de texturas, de macio, escorrendo ou espalhável a firme, fatiável, duro ou ralável. Os fabricantes devem estar cientes da textura ideal em cada tipo de queijo.
O queijo macio não curado tem uma vida útil muito limitada e deve ser refrigerado. Quaisquer alterações texturais seriam irrelevantes, uma vez que a deterioração microbiana logo torna o produto inaceitável. A situação é diferente com queijos curados. Aqui, a parte inicial do armazenamento (até vários meses) envolve o processo de amadurecimento e, portanto, traz mudanças desejáveis na textura, bem como no sabor.
Estruturalmente, o queijo é uma rede de proteínas contendo glóbulos de gordura e água. A natureza exata da estrutura é determinada pela composição e concentração do leite, pH, nível de sal e condições de maturação, bem como pela estrutura da coalhada e atividade enzimática. A grossura da rede de proteínas causa esfarelamento, granularidade e firmeza no queijo. Ela é afetada pela estrutura do coágulo e pela presença de gordura. Níveis mais altos de gordura levam a um queijo mais macio, elástico e suave. Uma textura mais macia também é produzida por um maior grau de insaturação de gordura. O tamanho dos glóbulos de gordura e a lipólise não parecem ter efeitos significativos na textura do queijo.
As mudanças de textura mais perceptíveis no amadurecimento envolvem firmeza e fraturabilidade. Esses parâmetros diminuem com o aumento da proteólise, maior teor de gordura e umidade. No final do período de amadurecimento, a textura do queijo está no seu melhor. Dependendo do tipo de queijo, o armazenamento subsequente pode causar rápida deterioração da textura (como com queijos macios, como Brie), uma mudança lenta (como com queijos semiduros, como Muenster) ou essencialmente nenhuma mudança (como com queijos duros, como Parmesão). Queijos macios podem sofrer amolecimento adicional ou podem se tornar mais firmes, mais mastigáveis e menos espalháveis devido a mais mudanças proteolíticas e/ou perda de umidade. A textura de queijos semiduros geralmente se deteriora devido à dessecação no armazenamento refrigerado. Quando mal protegidos da perda de umidade, esses queijos podem se tornar muito firmes, quebradiços e mastigáveis.
Medir a firmeza, dureza e fragilidade de um queijo também é essencial para avaliar sua esfarelabilidade, elasticidade e elasticidade, e para garantir que o produto mantenha uma textura e estrutura consistentes de lote para lote.
Fracture Wedges fornecem essas medições medindo a força necessária para fraturar uma amostra. Uma cunha superior e uma inferior, cada uma com um ângulo de corte de 30°, são conectadas à célula de carga e à base de um Analisador de Textura TA.XT plus, respectivamente. As cunhas cortam juntas e a força para fraturar fornece uma indicação mensurável da composição e resistência do queijo. Para os fabricantes, este é um meio tangível de garantia de qualidade e pode destacar quaisquer variações no produto final.
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| Vários métodos para testar queijo |
O Cheese Grating Rig mede com precisão a força necessária para ralar queijo em pedaços. Isso pode ser usado por laticínios para medir a capacidade de trituração de forma científica, objetiva e repetida, permitindo que eles aperfeiçoem suas receitas de queijo e processos de produção e embalagem.
Ele é usado em conjunto com o Analisador de Textura TA.XT plus e compreende uma plataforma de grade consistindo de faces de grade intercambiáveis e um suporte de bloco de amostra que atua como um modelo de amostra e, durante o teste, mantém a amostra no lugar. O Texture Analyser é usado em uma posição horizontal para garantir uma aplicação constante de força na amostra. Esta configuração também significa que as amostras podem ser testadas repetidamente ao longo de vários ciclos sem a necessidade de recarga. Da mesma forma, a localização de um peso acima da amostra permite que o queijo mantenha contato constante com a face da plataforma de grade para uma medição consistente. O equipamento é adaptável, com o fornecimento de dois tipos de face de grade e uma lâmina de mandolina para a medição da fatiabilidade. Isso garante condições de teste realistas e fornece informações valiosas sobre a qualidade e o desempenho do queijo, bem como sobre como ele é melhor processado.
Acredita-se que o teste com sondas cilíndricas ou cônicas em amostras maiores do que a própria sonda fornece uma boa indicação da maturidade do queijo. Este é um método usado atualmente em um grande produtor de camembert na França como um procedimento de controle de qualidade on-line. Um teste de penetração de pequena distância de produtos uniformes usando uma Sonda Esférica pode medir a dureza da superfície, bem como a maturação, de um queijo. Além disso, medindo a força necessária para perfurar a superfície de um queijo penetrando a uma distância maior, comparações podem ser feitas entre sua firmeza interna e externa. No entanto, um número crescente de queijos contém partículas, incluindo frutas e outras inclusões. Testar diversos elementos dentro de um produto não é apenas complicado, mas geralmente resulta em baixa reprodutibilidade e dados enganosos. Pode mostrar grandes variações entre a resistência máxima e mínima da força, dependendo se a sonda atinge um pedaço de fruta ou queijo primeiro.
Sorvete
O sorvete é essencialmente uma espuma congelada, cujas paredes celulares são feitas de proteínas do leite, sólidos solúveis, glóbulos de gordura e cristais de gelo. Ele é feito batendo e congelando simultaneamente uma emulsão de gordura em água estabilizada por proteínas do leite, emulsificantes não iônicos e estabilizadores (geralmente hidrocolóides vegetais). Em seguida, é mantido por pelo menos 12 h em baixa temperatura (cerca de –25 °C) para endurecer. O produto contém cerca de 50% de ar e cerca de 10–20% de gordura, dependendo do tipo. O leite gelado, que é semelhante ao sorvete em estrutura, textura e uso (mas menos cremoso e “rico”), contém 1–6% de gordura.
A estrutura do sorvete é criada durante o processo de congelamento e aeração, o que causa desestabilização parcial (floculação) dos glóbulos de gordura. Um pequeno tamanho inicial de glóbulo de gordura é desejável. A membrana ao redor do glóbulo de gordura é formada por proteínas do leite, que influenciam a coalescência da gordura. A textura do sorvete depende em grande parte da resistência das células de ar à deformação, uma propriedade governada pela força da lamela, que por sua vez é afetada pelo tamanho do cristal de gelo. As características mecânicas e de sensação na boca desempenham um papel fundamental na aceitação do sorvete pelo consumidor. Ele é particularmente valorizado por sua suavidade e derretimento agradáveis.
Temperaturas de armazenamento flutuantes e altas, como aquelas encontradas em compartimentos de freezer de refrigeradores domésticos, causam degradação textural no sorvete. Os defeitos são acentuados em graus de sorvete mais pobres e minimizados em misturas e estabilizadores de melhor qualidade. Tradicionalmente, sorvetes de melhor qualidade contêm níveis mais altos de gordura. Respondendo às demandas dos consumidores por produtos com baixo teor de gordura, a indústria alimentícia produziu sorvetes com baixo teor de gordura de excelente qualidade por meio de uma seleção cuidadosa de hidrocoloides estabilizantes.
Os seguintes defeitos são reconhecidos como causados pelo armazenamento em sorvetes:
- Grosseria – presença de cristais de gelo grandes/não uniformes
- Manteiga – aglomeração de glóbulos de gordura desestabilizados
- Arenosidade – presença de grandes cristais de lactose insolúveis
- Quebradiço – má hidratação da proteína devido à perda de umidade e outros fatores
Estabilizadores e emulsificantes são mais eficazes na redução ou eliminação da degradação textural do sorvete durante o armazenamento. Estabilizadores promovem a formação de pequenos cristais de gelo ao imobilizar e ligar a água. Emulsificantes fortalecem e estabilizam o sistema coloidal no filme que envolve as células de ar.
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| Testando sorvete usando um cortador de arame e uma colher de sorvete |
Um teste simples de corte de fio demonstrará a firmeza e a consistência do sorvete em bloco. Acoplado ao TA.XT plus, o Stable Micro Systems Wire Cutter incorpora um fio padrão de 0,3 mm de diâmetro e avalia a força necessária para cortar um bloco de sorvete de 500 g ou amostra de bloco autossustentável semelhante. Ele pode ser usado para medir a firmeza da manteiga, sorvete ou margarina e a consistência do queijo medindo a força para conduzir o fio através da amostra.
Uma medida alternativa é pelo uso da Ice Cream Scoop . Ela é usada para medir a resistência de escavação de sorvete e outras amostras semelhantes que podem ser formadas em um bloco autossustentável. A força é medida como uma resposta à ação de raspagem da concha e usada como um indicador da facilidade com que um consumidor pode remover uma porção de sorvete da massa da amostra.
Leite em pó
O leite em pó geralmente contém 3–4% de umidade e 38% (leite integral) ou 50% (leite desnatado) de lactose, que existe em uma forma vítrea. Quando sua umidade relativa de equilíbrio é excedida no armazenamento pela umidade relativa da atmosfera circundante, o leite em pó absorve umidade e se torna pegajoso. A aderência das partículas umas às outras leva à aglomeração. Grumos sólidos se formam quando o teor de umidade atinge cerca de 9%, causando a cristalização da lactose.
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| O analisador de fluxo de pó no analisador de textura TA.XTplusC |
O analisador de fluxo de pó é um instrumento bem-vindo em todos os setores da indústria alimentícia, pois permite testes precisos e objetivos de ingredientes, misturas e produtos acabados, tão diversos quanto lecitinas, farinhas, grãos de café, açúcar, especiarias, leguminosas, ervas e, claro, leite em pó.
Ele ajuda os fabricantes a evitar problemas típicos, como variação de lote e fonte de ingredientes, aglomeração durante o armazenamento, formação de pontes em funis e aderência durante a produção. O Powder Flow Analyser é fornecido com testes de biblioteca para que os operadores possam começar a testar de forma rápida e conveniente após instalação e calibração simples. Os usuários podem, no entanto, programar totalmente o instrumento para executar ciclos de fatiamento, cisalhamento, compressão, compactação e aeração em qualquer combinação.
O Powder Caking and Consolidation Rig , projetado para localização em um Powder Flow Analyser , permite a avaliação do comportamento de aglomeração da amostra após a consolidação. A tendência de um pó a aglomerar pode fornecer dados importantes sobre as propriedades do pó após o armazenamento e transporte. A formação de aglomerados fortes pode levar a problemas com a descarga de pós de funis de armazenamento ou silos e também pode impactar na percepção do cliente sobre os produtos – pois pode parecer que o produto é menos volumoso do que o declarado.
A amostra é preparada enchendo um tubo de consolidação estática até um volume ou peso escolhido. Um compactador de 2 kg é introduzido no tubo e deixado em repouso na coluna de pó sob condições ambientais controladas por um determinado período de tempo, após o qual a amostra é testada usando uma lâmina PFA especial. A área sob a curva na seção média do gráfico é tomada como o trabalho para quebrar o bolo. Quanto maior esse valor, mais forte o bolo.
A análise de textura é uma etapa vantajosa no processo de controle de qualidade de qualquer fabricante de laticínios, permitindo medições rápidas e fáceis dos parâmetros de qualidade mais importantes em qualquer produto e reduzindo a possibilidade de erro humano.
Referência: Food Storage Stability, Capítulo 8 “Efeito do armazenamento na textura” – Alina S. Szczesniak
