Na fabricação moderna de chocolate, equipamentos automatizados substituíram os processos manuais que tradicionalmente dependiam amplamente da experiência e habilidade do chocolatier. Para fins de controle de qualidade e satisfação do cliente, é cada vez mais importante aplicar as condições corretas de processamento e parâmetros de controle, como tempo, temperatura, teor de umidade e umidade relativa do ar ao redor. A escolha cuidadosa desses parâmetros não só ajudará no processo de fabricação, como também garantirá um produto de alta qualidade direto da fábrica e após um período de armazenamento.
Chocolate é uma dispersão de açúcar e partículas de cacau em uma fase contínua de manteiga de cacau. No chocolate ao leite, componentes de leite desnatados também estão presentes na fase dispersa e a gordura da manteiga está presente na fase de gordura contínua. Quando o produto líquido não é devidamente temperado e resfriado, glicerídeos de ponto de fusão mais alto solidificam dentro de uma massa oleosa. O produto resultante tem textura ruim e tendência a desenvolver flor de gordura em armazenamento a frio. A textura do chocolate é geralmente bastante estável no armazenamento, a menos que o produto seja submetido a flutuações extremas de temperatura, que causam derretimento e solidificação. Isso leva à deterioração textural, conforme atribuído acima à solidificação descontrolada da manteiga de cacau durante o processamento. Isso pode, até certo ponto, ser evitado pela adição de lecitina. Às vezes, o chocolate desenvolve uma flor de açúcar.
Muitos métodos de teste diferentes são adequados para a medição da textura do chocolate, desde penetração e corte até compressão e flexão.
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| Exemplo de um teste de flexão de três pontos |
A resistência à ruptura de amostras rígidas, como chocolate, pode ser determinada realizando um teste de flexão de três pontos. Neste teste, uma amostra é apoiada em um vão de distância conhecida, uma força é aplicada ao centro da amostra (que também é central aos suportes) e a força de ruptura é determinada. Tal teste pode, por exemplo, ser usado para avaliar o efeito de diferentes ingredientes usados, ou para examinar problemas típicos de produtos acabados, como absorção de umidade.
A resistência à ruptura (força por unidade de largura) ou estresse de ruptura (força por unidade de área) da amostra de chocolate é tomada como o valor máximo de resistência ou estresse da curva. Outras características texturais que podem ser de interesse são a distância para quebrar e o gradiente da inclinação durante a aplicação da força, dando uma medida da rigidez da amostra. A distância para quebrar dá uma indicação da fragilidade do chocolate, pois isso mostra o quanto uma amostra pode ser deformada antes da fratura.
O teste Vickers tem sido uma técnica amplamente usada para muitos materiais por décadas devido à análise simples de dados e preparação para o teste. Muitas aplicações exigem uma ponta feita de um material muito duro, como diamante ou safira, pois o indentador deve ser significativamente mais duro do que o material sob investigação. No entanto, o aço inoxidável é adequado para testar muitos materiais mais macios, como comprimidos, sabão, frutas e vegetais, queijo, chocolate e alguns polímeros.
Tradicionalmente, a dureza Vickers é calculada inserindo as diagonais de indentação em uma fórmula padrão. No entanto, a indentação instrumentada em um analisador de textura permite a análise automática da dureza sem o uso de um microscópio. Também permite que outros parâmetros, como relaxamento de tensão e relações de energia elástica-plástica, sejam calculados. Este indentador Vickers de aço inoxidável é projetado para testes de dureza rápidos e repetíveis de materiais macios, como aqueles frequentemente usados nas indústrias alimentícia, farmacêutica e de cuidados pessoais.
Dependendo do tipo de amostra, ela pode ser testada diretamente na base do instrumento, ou pode ser mais conveniente usar um recipiente ou a Plataforma Heavy Duty . O uso de uma plataforma é recomendado para testes de chocolate para ajudar a isolar a amostra do calor da base do instrumento.
Em um estudo de exemplo, seis amostras foram testadas: chocolate branco e amargo testados imediatamente após serem congelados a -18°C, após serem refrigerados a 4°C e à temperatura ambiente (21°C). As amostras foram colocadas em uma plataforma de corte de plástico para teste de indentação.
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| Sonda Vickers e curvas produzidas a partir de testes em chocolate branco |
As curvas acima foram produzidas a partir de testes de chocolate branco a 21°C, 4°C e -18°C. Pode ser visto que, à medida que a temperatura da amostra diminui, a força máxima aumenta, indicando uma dureza maior da amostra.
Amostras compostas de multicamadas, como uma barra de chocolate com camadas de creme, chocolate, biscoito ou wafer, podem ser penetradas com uma sonda fina ou cortadas com uma faca artesanal. É importante realizar essas medições com uma velocidade de teste lenta para que as propriedades de cada camada possam ser determinadas separadamente. A imagem a seguir mostra um teste de faca cortando camadas de wafer em uma barra de chocolate. Isso é típico das flutuações de força observadas ao cortar espécimes laminados.
Uma propriedade importante do chocolate durante o processo de fabricação é sua adesão ao desmoldar. A determinação experimental da adesão do chocolate a um molde foi realizada por pesquisadores da Universidade de Leeds (Keijbets, Chen e Vieira, 2010), usando um acessório desenvolvido especificamente para este trabalho.
A força de adesão da superfície, ou pegajosidade, foi medida puxando uma sonda plana de policarbonato de uma amostra de chocolate solidificada, conforme mostrado no diagrama esquemático abaixo. Isso imitou as forças envolvidas no processo de desmoldagem de barras de chocolate comerciais. Parâmetros de processamento como temperatura, tempo de contato e umidade ambiental têm um impacto significativo nos processos de cristalização e solidificação do chocolate e na adesão do chocolate a uma superfície de molde. Um Gabinete Controlado Peltier é inestimável neste tipo de experimentação de chocolate, pois fornece uma faixa de temperatura controlada entre 0 e 50 °C.
Existem vários projetos integrados ao software Exponent que podem ser aplicados a testes de chocolate. Além disso, quando estes são combinados com projetos gerados pelo usuário (como visto no último exemplo), a enorme capacidade e flexibilidade dos Analisadores de Textura da Stable Micro Systems podem ser vistas.
