FaculdadedeEngenhariadeAlimentos

UniversidadeEstadualdeCampinas

Sorvetescomdiferentesprodutosdesoro de leite bovino:

avaliaçõessensoriais,físico-químicaseultra-estruturais

Karla Silva

EngenheiraQuímica

Profa. Dra. HelenaMaria André Bolini Cardello

Orientadora

Dissertaçãoapresentadaà Faculda-

de de Engenhariade Alimentosda

UniversidadeEstadualde Campi-

nas para a obtençãodo título de

MestreemAlimentoseNutrição.

Campinas,2004.

i

ii

BANCA EXAMIN ADORA

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

HelenaMariaAndréBolini Cardello

FEA-UNICAMP

Presidente

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Mirna LúciaGigante

FEA-UNICAMP

Membro

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

PauloPintoJoazeiro

IB-UNICAMP

Membro

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

FláviaMariaNetto

FEA-UNICAMP

Suplente

Campinas,2004.

iii

AGRADECIMENT OS

Ao CNPqeaFAEPpeloauxílio financeiro.

Aosprofessoresdoutores:HelenaM.B. Cardellopelaoportunaeseguraorientação;Mir-

na L. Gigante,Paulo P. Joazeiro,Aloísio J. Antunese Flávia M. Netto pelasimportantes

correçõesquepossibilitaramo enriquecimentodestaobrae solidificaçãodosmeusconhe-

cimentos;Kitajima (USP),Débora(DEPAN), Telma(FEQ)e Helena(DCA) pelaspreciosas

dicase/ouapoiocolaborandoparao desenvolvimentodapresentedissertação.

Às empresas:NestléBrasil Ltda. pelo apoioe fornecimentode insumos;DuasRoda

Brasil Ltda. pelo fornecimentoda misturaestabilizante/emulsificante;Tovani Benzaquen

Ltda. eSweetMix Ltda. pelofornecimentodossorosconcentradoedesmineralizado.

Ao DepartamentodeMicroscopiaEletrônicadoInstitutodeBiologiadaUNICAMP, pela

parcerianodesenvolvimentodatécnicadecrio-substituiçãoaquiempregada.

Ao Chico,Fátima,Suzana,Cidinha,Graça,Nice,Lia, Souely, IaraeMariaHelena,meus

queridose alegrescompanheirosdeDEPAN, por todoauxílio técnico. À Ana Kon (DTA),

Bete(DTA), Adriane(IB), Loló (IB). Especialmente,à Eliana(DEPAN) e à Antônia (IB),

técnicaseamigas,admiravelmentecomprometidascomaexcelênciaintelectual.

À SilvanaeaoBarthopelapaciênciaesupersuporteparaconfecçãodestaobra.

À Kity eAdrianepelaamizade,apoioe luz parao desenvolvimentodestetrabalho!

À Ingrid, Verena,Julianee Fernando,meusmaisnovosamigos,quedemonstraramque

apoioirrestritoedesinteressadoépossível e faztodaadiferença!

À Cáritas,Marli, José,Sr. Antônio e Fernando:pelaamizade,apoioe, principalmente,

pelaslongasepreciosasconversas"psicológicas"e"revolucionárias"!

Rogerio,Luci, Hilda, Hermínia,Sergio, Walter, Bia e Chico pela amizadecom tanta

atenção,preocupação,carinho,enfim,porsempreamenizaremaspedrasdemeucaminho!

Larissae Alessandra:expressãomáximadeamizadesempretão"conectadas"emminha

vida. Obrigadapormeouviremepermaneceremacreditandotantoemmim!

A todaminhafamília,emespecialaosmeusirmãosKeila,Kelber, KeleneKelenson!

AosmeusPaiseaDeus, aosquaisnãoapenasagradeçomasdevo ededicoestetrabalho!

iv

"Não duvidesdadúvidaeduvides.

Porémduvidescomfé,eaindaduvidesda fé.

Poisnãoéa dúvida,inertenapendênciada féatéa obscuridade,

e forçano impulsopara alcançara compreensão?

Nãoduvideseaomesmotempoduvides

detudoquantoacreditesserverdadeiro

por quea dúvidatambéméverdadeira emsi epor si.

Duvidandodadúvida,eduvidandocomféedaprópria fé,

veráso ilusório dadúvidaea féderrubar-sea teuspés

... eelevar-semajestosaanteteusolhos,a dúvidafeitaemVerdade."

(O vôodaserpenteemplumada,ArmandoCosani)

Sumário

ResumoGeral 1

Abstract 2

Intr odução 3

Objetivos 6

1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 7

1.1 Sorvete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.1.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.1.2 Histórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.1.3 Nutrientesdosorvete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.1.4 Ingredientesbásicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.1.5 Processodemanufatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.1.6 Propriedadesdamistura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1.1.7 Característicasdeum sorveteideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1.2 Proteínasdosorodeleitebovino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.2.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.2.2 Composiçãodosorodeleite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

1.2.3 Processosderecuperaçãodasproteínasdosorodeleite . . . . . . . 27

1.2.4 Produtosdesorodeleite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

vi

1.2.5 Propriedadesfuncionaisdasproteínasdosoro . . . . . . . . . . . . 29

1.3 Aplicaçãodeprodutosdesorodeleiteemsorvete . . . . . . . . . . . . . . 30

1.3.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

1.3.2 Desenvolvimentodaaplicaçãodasproteínasdosoro . . . . . . . . 32

Referências 35

44

2 INTRODUÇÃO DE PRODUTO DE SORO ÁCIDO DE LEITE NA FORMU-

LAÇÃO DE SORVETE 45

46

Resumo 47

Abstract 48

2.1 Introdução. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

2.2 MateriaiseMétodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2.2.1 Definiçãodametodologiadeprocessamentodosprodutos . . . . . 50

2.2.2 Formulaçõesdasmisturas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

2.2.3 Preparodosprodutos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

2.2.4 Avaliaçãosensorialdosprodutos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

2.3 ResultadoseDiscussão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

2.3.1 Caracterizaçãodosingredientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

2.3.2 Avaliaçãosensorialdosprodutos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

2.4 Conclusão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Referências 62

66

vii

3 ESTUDOCOMPARATIV O DE SORVETES FORMULADOS COM DIFEREN-

TES PRODUTOS DE SORO DE LEITE BOVINO 67

68

Resumo 69

Abstract 70

3.1 Introdução. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

3.2 MateriaiseMétodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

3.2.1 Definiçãodametodologiadeprocessamentodosprodutos . . . . . 72

3.2.2 Formulaçõesdasmisturas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

3.2.3 Caracterizaçãodosingredientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

3.2.4 Dosagemdoscomponentesdasmisturas. . . . . . . . . . . . . . . 76

3.2.5 Preparodasmisturasedossorvetes . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

3.2.6 Caracterizaçãodasmisturas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

3.2.7 Avaliaçãofísicadossorvetes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

3.2.8 Avaliaçãoultra-estruturaldosprodutos . . . . . . . . . . . . . . . 82

3.2.9 Avaliaçãosensorialdosprodutos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

3.2.10 Análisesestatísticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

3.3 ResultadoseDiscussão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

3.3.1 Caracterizaçãodosingredientesedasmisturas . . . . . . . . . . . 86

3.3.2 Avaliaçãofísicadosprodutos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

3.3.3 Avaliaçãoultra-estruturaldosprodutos . . . . . . . . . . . . . . . 96

3.3.4 Avaliaçãosensorialdosprodutos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

3.4 Conclusão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

Referências 106

ConclusãoGeral 113

viii

Lista deTabelas

1.1 ComposiçãoquímicaaproximadadesorvetescomerciaisnoBrasil eEUA. . 8

1.2 Regulamentaçõesparacomposiçãoquímicadesorvetes . . . . . . . . . . . 12

1.3 Tamanhosmédiosdeelementosestruturaisemsorvetea -5oC�

. . . . . . . 21

1.4 Composiçãotípicadesorosácidoedocedeleitebovino. . . . . . . . . . . 25

1.5 Composiçãoquímicaaproximadadediferentesprodutosdesorodeleitebo-

vino. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

1.6 Pesquisascomdiferentessubstituintesdo leiteempódesnatadoemsorvete. 32

2.1 Dosagemdosingredientesdasmisturascomleiteempóe/ouSAP. . . . . . 55

2.2 Composiçãoaproximadados ingredientesutilizadosnossorvetesformula-

doscomleiteempóe/ouSAP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

2.3 Diferençaentretotaisdeordenação-doçuradossorvetesformuladoscomlei-

teempóe/ouSAP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

2.4 Observaçõesdeprovadores,notestedeordenação-doçura,parasorvetescom

leiteempóe/ouSAP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

3.1 Dosagemdosingredientesutilizadosnossorvetesformuladoscomdiferentes

produtosprotéicoslácteos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

3.2 Composiçãoaproximadados ingredientesutilizadosnossorvetesformula-

doscomdiferentesprodutosprotéicoslácteos.. . . . . . . . . . . . . . . . 86

3.3 Caracterizaçãodasmisturasdesorvetesformuladoscomdiferentesprodutos

protéicoslácteos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

ix

3.4 Ordenaçãodascaracterísticasdasmisturasdesorvetesformuladoscom di-

ferentesprodutosprotéicoslácteos.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

3.5 Overrunefirmezadesorvetesformuladoscomdiferentesprodutosprotéicos

lácteos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

3.6 ResultadosparaTPG�

e RRM� dos sorvetesformuladoscom diferentesprodutosprotéicoslácteos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

3.7 Diferençaentretotais de Ordenação-preferênciaparasorvetesformulados

comdiferentesprodutosprotéicoslácteos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

3.8 Observaçõesde provadoresno testeOrdenação-preferênciapara sorvetes

formuladoscomdiferentesprodutosprotéicoslácteos.. . . . . . . . . . . . 102

3.9 Diferençaentretotaisdeordenaçãoquantoaogostodoceparasorvetesfor-

muladoscomdiferentesprodutosprotéicoslácteos. . . . . . . . . . . . . . 102

3.10 Observaçõesdeprovadores,notestedeOrdenação-doçura,parasorvetesfor-

muladoscomdiferentesprodutosprotéicoslácteos. . . . . . . . . . . . . . 103

x

Lista deFiguras

1.1 Representaçãoesquemáticadosorvete[CAMPBELL ePELAN,1998;WALS-

TRA eJONKMAN, 1998;GOFFetal, 1999]. . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.2 Representaçãoesquemáticada coalescênciaparcialde glóbulos de gordura

[WALSTRA eJONKMAN, 1998]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.3 Processosdeproduçãodediferentesprodutosdesorodeleitebovino. . . . 27

2.1 Fluxogramadeprocessamentodossorvetes. . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.2 Apresentaçãodasamostrasparatestesensorial. . . . . . . . . . . . . . . . 58

2.3 Fichaparatestesensorialdeordenação-doçura.. . . . . . . . . . . . . . . 58

3.1 Materiaisutilizadosno testederesistênciaaoderretimento.. . . . . . . . . 81

3.2 FichaparaTestedeOrdenação-preferênciaparasorvetescomdiferentespro-

dutosprotéicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

3.3 Perfil eletroforéticodasmisturasdesorvetecomdiferentesprodutosprotéi-

coslácteos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

3.4 Variaçãodafirmezacomo tempodeestocagem.. . . . . . . . . . . . . . . 92

3.5 Testedederretimento:visualizaçãodaretençãodeforma. . . . . . . . . . . 94

3.6 Curvasdederretimentodossorvetescomdiferentesprodutosprotéicoslácteos.95

3.7 Retençãorelativaa10%demassadescongelada. . . . . . . . . . . . . . . 96

xi

3.8 Microscopiaeletrônicade transmissão(ampliação9700x) P= Sorvete Pa-

drão;A= SorvetecomSAP;D= Sorvetecomsorodesmineralizado;T= Sor-

vetecomCPSAs ondulaçõesdevem-seproblemasdurantecortesultrafinosdaamostra

(devido adiferençasdedurezadaamostraresinada). . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

3.9 Microscopiaeletrônicade transmissão(ampliação16200x)P= SorvetePa-

drão;A= SorvetecomSAP;D= Sorvetecomsorodesmineralizado;T= Sor-

vetecomCPS.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

3.10 Microscopiaeletrônicadetransmissão(ampliação23000x)A= Sorvetecom

SAP;D= Sorvetecomsorodesmineralizado.. . . . . . . . . . . . . . . . . 99

xii

ResumoGeral

O sorode leite bovino é um subprodutoda manufaturade queijo ou caseínacaracterizado

por suafuncionalidadee valor biológico. O soroácido,obtidodacoagulaçãoácidado lei-

te, apesardo seuvalor funcionalaindaé consideradoum rejeito industrial. Nestecontexto,

foi propostaa adiçãode produtodo soroácidode leite (SAP), em cinco diferentesníveis

de substituiçãodo leite em pó, na formulaçãode sorvete. A avaliaçãodo efeito provoca-

do, pelaintroduçãodo SAPno sorvete,foi feita por testesensorial.Considerandoaindaos

fabricantesde sorveteque,reconhecendoa importânciafuncionale nutricionaldosprodu-

tosdesorode leite, gostariamdeaumentarosníveisdesubstituiçãopor estesprodutosem

suasformulações,efetuou-seaplicaçãode leite em pó desnatadoe diferentessubstituintes

deste(SAP, sorodesmineralizadoe concentradoprotéicode soro35%),comparando-seos

resultados.A primeiraetapado trabalhoidentificouumaboaaceitaçãodosprovadorespara

o produtocontendo30%deSAP, sendoestenível selecionadoparacontinuidadedo traba-

lho. Nasegundaetapaasmisturasforamcaracterizadas(proteína,gordura,minerais,açúcar,

sólidostotais,pH, acideztitulável, viscosidade,temperaturadecongelamentoe fraçõespro-

téicas)e os produtosaeradose congeladossubmetidosa avaliaçõesfísicas(potencialde

aeração,firmezae resistênciaaoderretimento),aspectosultra-estruturaise testessensoriais.

Os resultadosdemonstraramquea introduçãodo SAPaumentoua viscosidadedamistura,

manteve o potencialdeaeração,estabilizoua firmezae melhoroua estruturamicroscópica

do sorvetecomparativamentecoma formulaçãopadrão(semsubstituiçãodo leite). Houve

boaaceitaçãodosprovadoresparaasformulaçõescom substituiçãodo leite desnatadopor

30%deSAP, 100%dedesmineralizadoe100%deconcentradoprotéicodesoro.

1

Abstract

Whey protein is a by productof cheeseor caseinproduction,which is characterizedby a

high functionality andbiological value. Acid whey protein is obtainedby acid coagulati-

on of milk, hasbeenviewed asdairy wastesso representa critical environmentalpolluti-

on. In this context, we proposedthe acid whey addition in ice creamformulations,as a

dry skim milk total or parcialsubstitute,ascertainingby sensoryevaluationthe panellists

acceptancefor five differentsubstitutionslevels. Ice creammanufacturersinterestingin in-

creasingthe percentualof this productin ice creamformulationsshowed the importance

of the comparative applicationof dry skim milk andothersdifferent replacers(acid whey

product,demineralizedwhey andwhey proteinconcentrate)in ice creamformulations.At

thefirst stageof this work a goodpanellistsacceptancefor 30%acidwhey productcontent

productwasobtainedthenthis level wasselectedto thefollowedexperiments.In thesecond

level mixtureswerecharacterized(protein, fat, minerals,sugar, total solids,pH, titratable

acidity, viscosity, freezingtemperatureandproteinsfractions)andwhippenedandfreezing

productsweresubmittedto physical evaluations(whippingpotential,firmnessandmelting

resistance),structuralelectronmicroscopy aspectsandsensoryevaluations.Resultsshowed

thatacidwhey additionin icecreamformulationsincreasedtheviscosityof mix, maintained

thewhippingability, stabilizedthefirmnessandimprovedthemicroscopicstructure,asthe

standardproductcomparison(formulationwithoutmilk substitutions).Therewasgoodsen-

sorypanelacceptancefor all milk substitutedformulations(30%acidwhey product,100%

demineralizedwhey and100%whey proteinconcentrate).

2

Intr odução

O soro líquido, subprodutoda manufaturade queijo, tem estimativa de geraçãoglobal de

145 bilhõesde kilogramas/ano[VOORBERGENeZWANENBERG,2002] que, uma vez

descartadosdiretamentenosmananciaisdeágua,representao maisproblemáticorejeitodos

laticínios(100Kg desorotempotênciadepoluiçãoequivalenteaosdespejosproduzidospor

45 pessoas/dia)[JELEN,1979]. Emboraexistaa possibilidadedetratamentodesteresíduo,

evitandoo custodo tratamentoesemfiscalizaçãoefetivadasautoridades,muitosprodutores

optampelautilizaçãoparcialdestesubprodutocomoalimentaçãoanimal,descartandoo ex-

cedentediretamentenosrios. A questãoé transformarestesubprodutodeum problemaem

umaoportunidade[VOORBERGENeZWANENBERG,2002]. Representandoaproxima-

damente20%dasproteínastotaisdo leite [ANTUNES, 2003],o sorotemsidoaproveitado,

porprocessosdeconcentraçãodasproteínasemváriospaíses,sendoEstadosUnidos,União

Européia,Austrália,Canadáe Nova Zelândiaseusprincipaisexportadores.Constituídode

água,minerais,açúcarese proteína,a concentraçãodo soro geraprodutosprotéicosque,

além de seremutilizadoscomo ingredientesmelhorandoas propriedadesfuncionais(vis-

cosidade,solubilidade,gelificação,emulsificação,formaçãode espuma,estabilidade)dos

alimentos,tambémforamrecentementerelacionadoscomaprevençãodocâncerdepróstata

[BOMSERetal, 2003]. Estaalternativa de concentração,emborasejarealidadelucrativa

emdiversospaíseseo Brasil figureentreosmaioresimportadoresmundiaisdosprodutosde

soro1, envolvealtocustodeproduçãosendoconsideradoinviável pelasindústriasnacionais.

1O Brasil, já em 2000, ocupava o 7o lugar na lista de maiores importadoresde produtosde soro[VOORBERGENeZWANENBERG,2002].

3

4

Paralelamente,o custorelativamentealto do leite desnatadoempó temaumentadoo in-

teressenabuscadefontesalternativasparao suprimentodesólidosnãogordurososdo leite

na formulaçãodo sorvete. Os fabricantesamericanosde sorvete,quejá utilizam produtos

de soroem suasformulações,têm solicitadoo aumentodo nível, de até25% de substitui-

çãodossólidosnãogordurososdo leite por produtosde sorode leite, argumentandoque

comissoteriammaiorflexibilidadenadiversificaçãodeprodutose satisfaçãodosconsumi-

dores[HEREMANSetal, 1997]. Emboraexistamvários trabalhossobrea introduçãode

produtosdesorodeleite emformulaçõesdeprodutosalimentícios,nãoexistemreferências

quantoa aplicaçãocomparativa de tais produtos,especialmentecom o usodo soroácido,

comosubstituintesemsorvetes.Comrelaçãoaosníveisdesubstituintesutilizados,existem

citaçõesdeocorrênciadecaracterísticasindesejáveisdo produtocongelado,comoarenosi-

dade[LEE eWHITE, 1991] e gostosalgado[MARSHALL eARBUCKLE, 1996], quando

dousoexcessivo desubstituintesdossólidosdo leitedesnatado.

Nestecenário,o presentetrabalhoapresentaapropostadeutilizaçãodosoroácidocomo

ingredientedesubstituiçãonafabricaçãodesorvete,objetivandoverificaro nível desubsti-

tuiçãoparaaceitaçãosensorialdeconsumidoresempotencial.Apresenta-seaindaa introdu-

çãocomparativadediferentesprodutosprotéicosnaformulaçãodestasobremesacongelada,

objetivandoverificara aceitaçãosensorialdeconsumidorespotenciaise compararascarac-

terísticasfísico-químicaseultra-estruturaisavaliadas.

O capítulo2 traz os experimentosrealizadosutilizando o soro ácido, provenienteda

fabricaçãodo queijo tipo quark e fornecidopela divisão de refrigeradosda NestléBrasil

Ltda., para preparaçãodo sorvete. A inexistênciade pesquisasde aplicaçãodestetipo

de subprodutoe a existênciade hipóteseslevantadasquantoao gostosalgado provocado

pelo mesmo,acarretoua necessidadede verificar possíveis níveis de substituição.Cinco

diferentesformulaçõesforam preparadascom diferentessubstituições(100, 80, 60, 30 e

0%)do leiteempódesnatadoporsoroácidoempó(SAP).Osprodutosforamsubmetidosa

análisesensorialparaverificaçãodapercepçãodosprovadoresaosdiferentesprodutos.No

capítulo3, apresenta-seosexperimentosrealizadosdeintroduçãocomparativa dediferentes

4

5

produtosprotéicos(leite em pó desnatado,produtode soroácido,sorodesmineralizadoe

concentradoprotéicode soro) na formulaçãodo sorvete. Quatrodiferentesformulações

foram preparadas:amostrapadrão(P) com 100% de sólidosdo leite desnatado,amostra

A ��� com substituiçãoparcial dos sólidos do leite por soro ácido em pó, e duasoutrascom substituiçãodossólidosdo leite por sorodesmineralizadoe por CPS35%, amostras

D e T respectivamente. Todasas misturasforam submetidasa análisesfísico-químicas

(composição,pH, acidez,viscosidade,pontodecongelamento).Ossorvetesprontosforam

submetidosa testesfísicos,ultra-estruturaisesensoriais.

Referências

ANTUNES, A.J. Funcionalidadedeproteínasdo soro de leite bovino. EditoraManole

Ltda.,2003.

BOMSER,J.; KENT, K. e HARPER,J. Effect of whey proteinisolateon intracellular

glutathioneand oxidant-inducedcell deathin humanprostateepithelial cells. Toxicol In

Vitro, v.17,n.1,p.27-33,2003.

GALE GROUP. Ice-creamfirms want to use more whey.The Food Institute Report.

Washington,2003. Disponível em:.Acesso

em: 23dejunhode2003.

JELEN,P. Industrialwhey processingtechnology:An overview. Journal of Agriculture

andFoodChemistry, v.27,n.4,p.658-661,1979.

LEE, F.Y. eWHITE, C.H.Effectof ultrafiltrationretentatesandwhey proteinconcentra-

teson ice creamquality during storage.Journal of Dairy Science, v.74, n.4, p.1171-1180,

1991.

MARSHALL, R.T. e ARBUCKLE, W.S. Ice cream. InternationalThomsonPublishing,

5a ed.1996,349p.

VOORBERGEN,M. e ZWANENBERG,A. Whey-ing the future. Dairy IndustriesIn-

ternational, 2002.Disponível em: Acessoem23dejunhode2003.

5

Objetivos

� Substituiro leite empó desnatado,na formulaçãodesorvetes,por diferentespercen-tuaisdeprodutodesoroácidodeleitebovino, everificarapercepçãosensorialquanto

aogostodoce.

� Formularsorvetescomdiferentesingredientesprotéicoslácteos(leite empó desnata-do,produtodesoroácidodeleitebovino, sorodesmineralizadoeconcentradoprotéico

desoro)ecompará-losatravésde:

– Análisesfísico-químicas;

– Avaliaçõesultra-estruturais;

– Testessensoriais.

6

Capítulo 1

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

1.1 Sorvete

1.1.1 Intr odução

Sorveteestáinseridonachamada"famíliadesobremesascongeladas"eestádefinidonaPor-

tariano379(RegulamentoTécnicoparaFixaçãodeIdentidadee QualidadedeGeladosCo-

mestíveis, Preparados,Pósparao Preparoe BasesparaGeladosComestíveis) do Diário

Oficial daUniãode29 deabril de1999. Cadacategoriadeprodutopodediferir quantoao

sabor, composiçãodeingredienteslácteosedeoutrossólidos[BODYFELT etal, 1988].

O sorvete é um alimentoaeradoe congeladoelaboradoa partir de uma misturapas-

teurizadaqueconsistede produtoslácteoscom outrosingredientesnãolácteosde forma a

obter-seo percentualdesejadodegorduralácteae sólidosnãogordurososdo leite (SNGL)

[ANDREASSENeNIELSEN,1992]. Entre os produtoslácteosutilizadospodemoscitar

cremede leite, manteiga, leite, sorode leite, caseínae caseinato.Os produtosnãolácteos

maisutilizadossãocarboidratos,estabilizantes,emulsificantes,essênciase corantes,entre-

tanto,outrosingredientestais comoamidos,ovos ou derivadostambémpodemseradicio-

nados[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. O termo"mistura"éempregadoparadefinir o

conjuntodetodososingredientesdosorvetecomexceçãodoar.

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1.1. Sorvete 8

A composiçãodo sorvetetambémvariaemdiferenteslocalidadese emdiferentesmer-

cadosde acordonãoapenascom a opiniãodosfabricantesmastambémcom ascondições

sobasquaisesteopera. A composiçãoaproximadageralmenteestáentre0-20%gordura,

8-15%SNGL, 13-20%açúcar, 0-1.0%estabilizante/emulsificantee 32-45%sólidostotais

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. A Tabela1.1 exibe composiçõescomerciaistípicas

desorvetesnoBrasil eEUA.

Tabela1.1: ComposiçãoquímicaaproximadadesorvetescomerciaisnoBrasil eEUA.

Característica Brasil�

EstadosUnidos�

Proteínabruta(%Nx 6.25) 3.8 2.6- 4.8Carboidrato(%) 24.8 15.0- 20.0Gordura(%) 7.3 18.0- 22.0pH - 6.3Acideztitulável (%) - 0.2�

Fonte:NestléBrasil Ltda. � Fonte:[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

1.1.2 Histórico

Algunslivrostrazemmitossobrea históriado sorvete[TURNBOW et al, 1947;SAWYER,

1969;MARSHALL e ARBUCKLE, 1996]provavelmenterelacionadocombebidasconge-

ladase gelo que foram popularesna Europadurantetemposmedievais. Não existe uma

descriçãodefinitiva,excetoqueneve e geloeramusadospararesfriare possibilitarcongela-

mentodesobremesas.

1.1.3 Nutrientes do sorvete

O sorveteé umaexcelentefontedeenergia ondeosconstituintessãoquasecompletamente

assimilados[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. Principalmenteconstituídodecarboidra-

tosegordura,o sorvetetambémcontemproteína,mineraisevitaminas.

8

1.1. Sorvete 9

Proteínas

O sorvetetem umaalta concentraçãode SNGL, querepresentam34-36%em proteínasdo

leite [MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. As proteínascontribuemmuito parao desenvol-

vimentodaestruturadosorvete,inclusiveparaemulsificação,aeraçãoepromovendocorpo1

e textura2 suaves ao produto. A capacidadede retençãode águadasproteínasconduzà

melhoriadaviscosidadedamistura[KINSELLA, 1984]. As proteínastambémpodemcon-

tribuir parao aumentodo tempodederretimentodo sorvetee parareduçãodeformaçãode

gelo[GOFFetal, 1989].A adsorçãodasproteínasaosglóbulosdegorduraduranteahomo-

genizaçãodamisturaconferempropriedadesemulsificantes[GOFFeJORDAN, 1989].

Gordura

O tipo e a quantidadedegordurainfluenciaascaracterísticasdo sorveteresultante,influen-

ciandosuaspropriedades[ADAPA, 2000]. A gorduracontribui paraa estruturado sorvete

duranteo congelamentoe aeraçãoformandoumaredetridimensionalparcialmentecoales-

cidadeglóbuloshomogêneosque,junto comasbolhasdear e cristaisdegelo(Figura1.1),

é responsável pelarigidez, bemcomopelaresistênciaao derretimentoe textura maciado

produtocongelado[BOLLINGER etal, 2000].

Com o aumentoda gordurano sorvete, os SNGL devem ser diminuídosafim de se

evitar a arenosidade,quesedeve a cristalizaçãoda lactoseno sorvetefinal. Aumentando

o conteúdogordurosodo sorvete diminui o tamanhodos cristaisde gelo devido a inter-

rupçãodo espaçodisponível paraa formaçãodestes[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

Um alto conteúdo em gordura pode limitar o consumo, aumentaro valor calórico

e tornar maior o custo tornando-seportanto interessanteuma diminuição deste teor

[AIME etal, 2001]. Estudosmostramque glóbulos de gorduraconcentradosna superfí-

cie dascélulasde ar duranteo congelamentodo sorvete, principalmentede fonte láctea,

1Corpo é a sensaçãode preenchimentobucal [AKOH, 1998], a riqueza de sabor e/ou consistência[ABNT, 1993].

2Textura: Todasaspropriedadesreológicase estruturais(geométricae desuperfície)deum alimento,per-ceptíveispelosreceptoresmecânicos,táteiseeventualmentepelosreceptoresvisuaiseauditivos.[ABNT, 1993]

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1.1. Sorvete 10

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1.1. Sorvete 11

Minerais

Os sais minerais,além dos inerentesaos ingredientesutilizados na formulaçãodo sor-

vete, sãogeralmenteutilizadosem quantidadeslimitadas(aproximadamente0,1%). Es-

te incrementovisa alteraras propriedadesde manipulação,aparênciado produto. Exis-

te aindaa crençade queumapequenaquantidadede sal conferemelhorsaborao sorvete

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

Vitaminas

O sorveteé umaimportantefonte de váriasvitaminascujo conteúdodependeráprimaria-

mentedaquantidadedesólidosdo leite [MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

1.1.4 Ingr edientesbásicos

Um sorvete de alto padrãorequeruma mistura com matériasprimas de boa qualidade,

ou seja, a seleçãodos ingredientesdeve considerara disponibilidadede produtoslác-

teos, a perecibilidadedos produtos,a disponibilidadede equipamentos,efeitos do ba-

timento sobre a mistura, efeitos do processamentosobre o sabor, custosdos sólidos,

entre outros [TURNBOW etal, 1947]. Os ingredientesbásicosde sobremesascongela-

dassãogorduraláctea,SNGL, adoçantes,estabilizantes/emulsificantes,essênciase água

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. A formulaçãoé definidacom basenasregulamen-

taçõesnacionais(Tabela1.2), no tipo deprodutosde leite e equipamentosdisponíveis,nas

exigênciascontratuais,notipo deconcorrênciaqueo produtoirá enfrentar, noefeitodacom-

binaçãopropostade sólidossobrea qualidadee operaçõesde congelamentoe, finalmente,

noscustos[TURNBOW etal, 1947].

Os ingredientespodemseragrupadosem produtoslácteose produtosnãolácteos. Os

produtoslácteosformamos ingredientesbásicosquefornecemgordurae SNGL. Entreos

produtosnãolácteosencontram-seadoçantes,estabilizantes/emulsificantes,ovos,frutas,no-

zes,essências,produtosespeciaiseágua[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

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1.1. Sorvete 12

Tabela1.2: Regulamentaçõesparacomposiçãoquímicadesorvetes

Componete Brasil�

EstadosUnidos�

Sólidostotail 28 19Sólidosdeleite - 20Gorduraláctea 2.5 10Proteínasdeleite 2.5 -Estabilizante - 0.5�

RegulamentaçãoBrasileira:Portariano379doDiário Oficial daUniãode29deabril de1999.

� PadrãoFederalAmericano:Codeof FederalRegulations,Title 21,Part 135(21CRF135).

A quantidadede sólidos na mistura (gorduras,carboidratos,proteínase conteúdos

minerais), em baseseca,formam os sólidos totais (ST) do sorvete. Um aumentoem

ST, dentro de certos limites, implica no aumentodo valor nutritivo, da viscosidadee

da resistênciaassociadasao corpo e textura do sorvete [TURNBOW etal, 1947]. Es-

te aumentopode tambémprovocar a diminuição do percentualem água congeladae

freqüentementepermite-seum overrun4 mais alto [MARSHALL eARBUCKLE, 1996],

uma textura macia, melhor corpo, e melhor estabilidadeda qualidadedo produto final

[STOGO,1997]. Mas um elevadoconteúdode ST (acimade 42%) acarretaráem produ-

to pesado[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

Produtoslácteos

O leite é composto de água, gordura, e sólidos não gordurosos do leite

[VARNAN eSUTHERLAND,1994]. A parcelade SNGL contem lactose,micelas de

caseína5 (presentesem quatroprincipaisformas: s1, s2, e com pesosmoleculares23551,25238,24028e 19038daltonsrespectivamente[DALGLEISH]), proteínasdo soro,

minerais(cinzas),vitaminas,ácidos,enzimase gasesprovenientesdo leite ou dosprodutos

lácteosdafontedeorigem[GOFF, 1997a].Tantoagorduracomoossólidosnãogordurosos

4Overruné o aumentoem volumedo sorveteacimado volumeda misturadevido a incorporaçãode ar[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

5Micelasde caseínasãopartículascoloidaisporosasformadaspelo sistemabovino mamárioa partir desubmicelasesféricas,equepossuemestruturaúnicadepolifosfatodecálcio[MORR eFOEGEDING,1975].

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1.1. Sorvete 13

do leite contribuem significativamenteparao sabordo sorvete sendoque os SNGL têm

apenasum efeitoindireto[STOGO,1997].

Gordura láctea é o ingrediente de maior importância em sorvete e pode va-

riar de 0-24%, dependendode fatores como padrões legais, qualidade e preço

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. Esteingredienteforneceenergia, ácidosgraxoses-

senciais,esteróise interagecom outros ingredientesdesenvolvendo o sabor (transpor-

ta os saboressolúveis em gorduras,lubrifica a boca, conferecremosidade)e a estrutu-

ra [AKOH, 1998; WALSTRA e JONKMAN, 1998]. A melhor fonte de gorduraláctea

é o cremede leite fresco mas outrasfontes podemser cremede leite congelado,man-

teiga, gordura lácteaanidra, gordura láctea fracionadae misturasde leite concentrado

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

Sólidosnão gordurososdo leite (SNGL) sãoossólidosdo leite desnatado,queconsis-

tem de 37% proteína,55% de açúcardo leite (lactose),8% mineraise quetêm alto valor

alimentar, apresentandobaixocustoe a característicademelhorara palatabilidade6 do sor-

vete [MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. A quantidadeadequadade SNGL, nãoapenas

confereo corponecessárioou a quantidadenecessáriaa umafórmula específicamastam-

bémprevineo sorvetedosaborrançoso[TURNBOW etal, 1947].

Além do leite e do cremedeleite,outrasfonteslácteascomoleite desnatadoou integral

empó, leitecondensadointegraloudesnatadoesólidosdosorosãousadascomoalternativa

parareduçãodecustos[STOGO,1997] oumelhoriadaspropriedadesfuncionais.

Agentesadoçantes

Os açúcaresconferemcorpoe textura ao sorvete,aumentandoa viscosidadee os sólidos

totaise representamcercade um quartodossólidostotais. Geralmentesãoasprincipais

fontesde sólidostotais tendoum dosmaisbaixoscustos. Suaprincipal finalidadeé con-

ferir saborda misturade sorveteaumentandoa aceitabilidadepor partedosconsumidores

6Palatabilidadeé a combinaçãodaspropriedadesdeum produto,percebidasnacavidadeoral, queo tornaagradável aoconsumo[ABNT, 1993].

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1.1. Sorvete 14

[MARSHALL e ARBUCKLE, 1996; STOGO, 1997]. O açúcarpodeserusadona forma

líquidaouseca.A sacarose(açúcardecanaoudebeterraba)éafontedeaçúcarmaisampla-

menteaceitaentreasutilizadasna fabricaçãodamisturadesorvete. A lactosecomgosto7

ligeiramentedocee osmineraiscomgostoligeiramentesalgadoirão contribuir parao sabor

do produtofinal [TURNBOW et al, 1947; MARSHALL e ARBUCKLE, 1996; STOGO,

1997].

O açúcaré usadoprincipalmenteparaconferir doçuraao produtofinal, mastambém

diminui o pontode congelamentoda mistura,ou seja,uma temperaturamaisbaixaé ne-

cessáriaparaquandoseaumentaa quantidadede açúcar. Sorvetesquecontemmenosde

12% de sacarosesãoconsideradoscomocríticosem baixadoçuraenquanto[TURNBOW

et al, 1947;MARSHALL e ARBUCKLE, 1996]. Emborao percentualusualnosEstados

Unidosestejaentre14-16%,as formulaçõesno Brasil chegam a conter25% em sacarose

[PASSMORE,1995].

Estabilizantes

Estabilizantessãoingredientes(usualmentepolissacarídeoscomogomaguar, xantana,car-

ragenas,gelatina,alginatode sódio, carboximetilcelulose,entreoutros. [GOFF, 1997a],

usadosempequenasquantidades(0.1-0.5% ) namisturadesorvete,queconferemuniformi-

dadeemaciezaocorpodoproduto,atravésdareduçãodacristalizaçãodogeloedalactose,

diminuindoo derretimentoe sendoaindaaditivosqueapresentaminfluênciadesprezível no

valor nutricionalou no saborTURNBOW et al, 1947;MARSHALL e ARBUCKLE, 1996;

STOGO,1997]. SegundoMILLER-LIVNEY et al (1997)e FLORESe GOFF(1999),os

estabilizantesaindaaumentama viscosidade,e, com poucasexceções,tendema limitar a

capacidadede aeração[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. Os produtoscomercialmente

disponíveis sãomisturasde váriosmateriaisestabilizantesnasproporçõesnecessárias.O

usoexcessivo deestabilizantepodeacarretaremcaracterísticasindesejáveisdederretimen-

7Gostoé a sensaçãopercebidapelosórgãosgustativos,quandoestimuladospor determinadassubstânciassolúveis. O termo"gosto"nãodeve serusadoparadesignara combinaçãodesensaçõesgustativas,olfativasetáteisquesãodesignadaspelotermo"sabor"[ABNT, 1993].

14

1.1. Sorvete 15

to ou aindaem produtofinal com corpopesado[TURNBOW et al, 1947;MARSHALL e

ARBUCKLE, 1996]

Emulsificantes

Os emulsificantes auxiliam substânciasincompatíveis, como água e manteiga, a

combinarem-sede forma a produzir um produtode estruturauniforme e macia,reduzin-

do o tempo de batimento[STOGO,1997]. O uso de emulsificantesresultaem células

de ar que são menorese com distribuição mais regular através da estruturainterna no

sorvete [GOFFeJORDAN, 1989] mas um uso excessivo de emulsificantepode resultar

em derretimentomuito lento e alteraçõesnascaracterísticasdesejáveis de corpoe textura

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. Osemulsificantesmaiscomunsutilizadosnaprodu-

çãodemisturasdesorvetessãodedois tiposprincipais:monoe di-glicerídeose osesteres

comoo Polisorbato80[GOFF, 1997a]. Comercialmentesãofornecidasmuitascombinações

deestabilizanteseemulsificantesparaaplicaçõesespecíficas[STOGO,1997].

Essência

As essências têm duas características importantes: tipo e intensidade

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. Geralmenteessênciasde saborespouco inten-

sossãomais facilmentemisturadase tendema nãoser rejeitadasem altasconcentrações

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. A baunilhaé a essênciamaisimportanteutilizadana

misturadesorvetes[BODYFELT etal, 1988].

Outr osingredientes

Gemade ovo é utilizada principalmenteparaconferir sabor, corpo e capacidadede ae-

ração(ao menos0.3% de sólidosde gemade ovo sãonecessáriosparaestaspropostas)

[TURNBOW etal, 1947]. Ossólidosdegemadeovo sãodealto valor alimentício,aumen-

tamaviscosidade,conferemcorpoetextura,quasenãoinfluenciamo pontodecongelamento

masusualmenteaumentamo custodosorvete[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

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1.1. Sorvete 16

Ingredientescomofrutas,castanhas,mel,diferentesfontesfornecedorasousubstituintes

de gordura(gorduravegetalhidrogenada,sorode leite), saisminerais,entreoutrospodem

seraindautilizados.

Um dosobjetivos em modificarasformulaçõesdo sorveteé produzirum produtocom

texturadesejável e,atravésdamelhoriadaestruturafísicadosorvete,ocorreráaobtençãoda

melhortextura[STANLEY etal, 1996].

Água ear

Água, a fasecontínua,estápresentecomoum líquido, um sólido e umamisturadosdois

estadosfísicos[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

O ar encontra-sedispersoatravésdaemulsãogordura-matriz(Figura1.1). A quantidade

de ar no sorveteé importantedevido suainfluênciana qualidade,conferindoum produto

macio,e deveráobedeceros padrõesregulamentadosna legislaçãonacional. A manuten-

çãodaquantidadeuniformedear e suaqualidadeé essencialno controledaboaqualidade

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

A interface entre ar e material dispersona fase aquosaé estabilizadapor um fil-

me fino de material não congeladoe glóbulos de gordura parcialmentemisturados

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

1.1.5 Processodemanufatura

Umavezqueosrequisitosdecomposiçãorelacionadoscomqualidadeequantidadeestejam

definidos,amisturaestaprontaparao processamento[MARSHALL eARBUCKLE, 1996],

quecomeçacoma combinaçãodosingredientesemumasuspensão/soluçãohomogêneaan-

tesdecolocá-lano tanquedemistura[STOGO,1997].

A mistura é pasteurizadae homogenizada. Pasteurizaçãoé o processode aqueci-

mentoem tempoe temperaturadefinidos8 paraeliminaçãode microorganismosindese-

8A Portariano379 do Diário Oficial da União de 29 de abril de 1999estabelece70oC por no mínimo 30minutosparaGeladosComestíveis.

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1.1. Sorvete 17

jados. A pasteurizaçãoe a homogenizaçãomudamas formasfísicasdossólidossuspen-

sos da mistura de sorvete dispersandoe solubilizandoos componentese gerandouma

suspensãouniforme e estável. Durantea pasteurizaçãotodasas gordurassãoderretidas

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. O tratamentotérmico,de 75o por 30 minutos,éde grandeimportânciano processamentodo sorveteumavez quepromove a desnaturação

de proteínaslácteas,com conseqüenteinteraçõesdasmesmasauxiliandona formaçãoda

redeestrutural[MORR, 1989]. Na homogenizaçãoreduz-seos diâmetrosdosglóbulos de

gorduraprevinindo-seportantoa separaçãodagordura,promove corpoe texturaaoproduto

final e evita a dispersãodagorduraduranteo processodecongelamento[STOGO,1997].A

homogenização,responsável pelaformaçãodaemulsãodagordura,é realizadaforçando-se

apassagemdamisturaaquecidaatravésdeumpequenoorifício sobcondiçõesmoderadasde

pressão(porexemplo200-3000psi) [GOFF, 1997a].

Após finalizadaa homogenização,a misturadeve serresfriadaimediatamentea 0-4oC

objetivandopreservaraqualidadebacterianaeo gostofresco[STOGO,1997]. Esteprocedi-

mentofazcomqueinicieacristalizaçãodagordura,entretanto,amisturaaindanãoestápron-

ta parao congelamentoaté esteponto do processo[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

Nestaetapaé introduzidaa essência.A maturação(0-4oC por 12-24h)é recomendadapara

melhorhidrataçãodasproteínasdoleiteedoestabilizanteeaindaparamelhorarasqualidade

deaeraçãodamistura[GOFF, 1997a], entretantomuitasindústriasnãorealizamestaetapa

[STOGO,1997]. A misturaéentãosubmetidaaocongelamento.

O congelamentoenvolve rápido resfriamento(abaixo de -5oC) e vigorosa agita-

ção para incorporaçãode ar [MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. Nesta etapa, vári-

os processosocorrem simultaneamente,sendoesta uma das operaçõesmais importan-

tes da manufatura do sorvete, da qual dependeráa qualidadee sabor do produto fi-

nal [WALSTRA eJONKMAN, 1998]. Esta operaçãoconsistede duas partes: (1) a

mistura é congeladarapidamente,sendo agitada para incorporaçãode ar e para li-

mitar o tamanhodos cristais de gelo formados; (2) o produto parcialmentecongela-

do é mantido sem agitaçãoem um ambientede temperaturabaixa para remoçãorá-

17

1.1. Sorvete 18

pida de calor [MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. Duranteo congelamentoa compo-

sição permaneceinalterada,mas a estruturafísica torna-sealtamenteintrincada (Figu-

ra 1.1): glóbulos de gordurae amontoadosde glóbulos de gorduracobremquasecom-

pletamenteas bolhasde ar e tambémformam uma redecontínuaatravés da faseaquo-

sa [WALSTRA eJONKMAN, 1998]. A açãode batimentoe cristalizaçãodo gelo de-

sestabilizaa emulsãoda gordurana mistura, formandoaglomeradosde glóbulos de gor-

dura. A gordura desestabilizadaatua como um agentecompactantee fornece supor-

te paraas bolhasde ar primariamentelineadaspor proteínas. A combinaçãode proteí-

nasde leite e gordura,parcialmentecoalescida,forneceforça e estruturaparao sorvete

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. As bolhasdearsechocamequebram-seemmenores;

ocorretambéma coalescênciade bolhas,atéquesealcanceum estadoestacionário,resul-

tandoemumadistribuiçãodetamanhosmaisuniformes[WALSTRA eJONKMAN, 1998].

As bolhasde ar sãoos elementosqueapresentamos maiorestamanhos,tendotambéma

maiorproporçãoemvolume9 [WALSTRA eJONKMAN, 1998]. Comquedadatemperatu-

ra oscristaisdegeloaumentamemtamanhoe algumasvezescristaisde lactoseseformam

duranteaestocagem[GOFF, 1997a].

A misturavaria muito em composição,logo, o pontode congelamentotambémirá va-

riar. Além disso,a composiçãoafetaa capacidadetérmicaou o calor específicoem calo-

rias 10 e estasvariáveis determinama quantidadedegeloqueseráformadoparaumadada

quantidadedeenergia térmicaremovida [MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. O pontode

congelamentodeumamisturadesorvetediminui comlactose,açúcares,saise outrassubs-

tânciasem solução[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. Gordurase proteínasnãoexer-

cemefeitodiretosobreo pontodecongelamento(gorduraé imiscível coma faseaquosa,e

proteínassãomoléculasmuito grandes)entretanto,quandoestasestãoem altasconcentra-

ções,há menoságuaondeo solutopossadissolver, logo o pontode congelamentoirá cair

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. As variaçõesno pontodecongelamentodasmisturas

9Bolhasdearemsorvetesãomuitopequenasparapercepçãoaolhonu. [WALSTRA eJONKMAN, 1998]10Uma caloriaé a quantidadede calor necessáriaparaaumentara temperaturade 1g de águade 1oC para

15oC (kcal=calornecessárioparaaumentara temperaturade1Kg deáguaa1oC).

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1.1. Sorvete 19

podemalterarataxaderecristalizaçãoaumatemperaturaespecíficadeestocagemdosorvete

[HAGIWARA eHARTEL, 1996].

1.1.6 Propriedadesda mistura

Algumasdascaracterísticasdamisturaquemerecemconsideraçãosãocusto,propriedades

demanipulação(incluindoviscosidadedamistura,pontodecongelamentoetaxadeaeração

damistura),sabor, corpo,textura,valor nutritivo, cor, e palatibilidadegeraldo produtofinal

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

A misturadesorveterepresentaum complexo sistemacoloidal,ondealgumassubstân-

ciasocorrememsolução(osaçúcarese ossais),outrasemsuspensõescoloidais(caseínas,

estabilizantese algunsfosfatosde cálcio e magnésio),e os glóbulos de gordurasãouma

dispersãodepartículasmaiores[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

1.1.7 Característicasdeum sorveteideal

Um sorvete ideal deverá obedecerlimites de confiançaquantoaosseguintesatributos de

qualidade:sabor, corpo,textura,característicasdederretimento,cor, embalagem,conteúdo

microbiológicoecomposição[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

Propriedadessensoriais

A avaliaçãosensorialparaverificaçãoda aceitaçãodosconsumidoresé crítica parao de-

senvolvimentodeprodutos.O sorveteofereceumacombinaçãodepropriedadessensoriais

altamentedesejáveissendoestasclassificadasemcategoriasdeaparência(cor, maciez,regu-

laridade),aroma11, sabore textura/preenchimentobucal (dureza,viscosidade,cremosidade)

[GUINARD, 1998].

Testessensoriaisanalíticos,comotestesde diferençae análisesdescritivaspodemser

usadosparaobtençãode informaçõesqualitativase quantitativassobrepropriedadessenso-

11Aromaéasensaçãopercebidaatravésdoolfato[GUINARD, 1998].

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1.1. Sorvete 20

riais da sobremesacongelada.As mediçõesinstrumentaisde propriedadessensoriaissão

geralmenteusadascomo um complementoparaos testesanalíticossensoriais,particular-

mentecomrelaçãoacor, texturaepreenchimentobucal.Ostestesafetivosoudepreferência,

aplicadosemconsumidoresempotencial,sãoindicadosparaavaliaraaceitaçãodoproduto.

A alta palatabilidadedo sorvete é um fator importanteem suaescolhaenquantoali-

mento.A texturasuave e aveludadaamaciao palato[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

A digestibilidadedo sorvete é geralmentealta, exceto parapessoasintolerantesa lactose

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. Uma importantecaracterísticado sorveteé a defini-

da como"secura",relacionadacom a aparênciado produto(nemmacionempegajosoem

excesso)eo preenchimentobucal(nãomuitoviscoso)[WALSTRA eJONKMAN, 1998].

Estrutura física

Vários passosno processode fabricaçãodo sorvete, incluindo pasteurização,homogeni-

zação,maturação,congelamentoe armazenamentocontribuemparao desenvolvimentoda

estruturadosorvete[GOFF, 1997b].

O sorvetetemumaestruturacomplexa, tratando-setantodeumaemulsãoóleo-em-água

(muito destaáguae desteóleo encontrando-seem estadocristalino) como de uma espu-

macomgrandequantidadedegordura[CALDWELL etal, 1992a]. Assim,a qualidadedo

sorvete dependerábastantede suaestrutura,que podeser dividida em aspectoscoloidais

(gordurae ar) e aspectosde cristalizaçãodo gelo, e tambémdo efeito do maior congela-

mentodesolutose macromoléculasdispersas[GOFF, 2001]. A estruturafísicado sorveteé

um sistemafísico-químicocomplicadocompostopor 50%debolhasdear, 25%decristais

de gelo, 5% de glóbulos de gordurae o restantede 20% de matriz compostade açúcares,

proteínase estabilizantes[GOFF, 1997b]. Os cristaisde gelo e bolhasde ar formamuma

dispersãomaisgrosseiraqueosglóbulosdegordura[CALDWELL etal, 1992a]. O produto

portantoécaracterizadofisicamentepelotamanhoefraçãovolumétricadosvárioselementos

estruturais[WALSTRA eJONKMAN, 1998] (Tabela1.3).

A fasemaisfluidadosorvete,chamadamatriz,circundaoscristaisdegeloeasbolhasde

20

1.1. Sorvete 21

Tabela1.3: Tamanhosmédiosdeelementosestruturaisemsorvetea -5oC�

Elementoestrutural Tamanhomédio( m) FraçãovolumétricaCristaisdegelo 50 0.3Bolhasdear 100 0.5Espessuradalamela 15 -Glóbulosdegordura 0.6 0.06Gorduraaglomerados 3 0.06Cristaisdelactose

�15 0.005

� Fonte:[WALSTRA eJONKMAN, 1998].�Cristaisdelactoseestãoausentesemmuitoscasos.

ar e resultadeum processodeconcentraçãopor congelamento[BERGER,1997]. A matriz

contemmuitasdasproteínaspresentesnaformulaçãoeestasseadsorvemnassuperfíciesdas

gotasdeóleoecélulasdearcontribuindoassimmaisparaaspropriedadesdestasdoquepara

aspropriedadesdamatriz(porexemploparaviscosidade)[CAMPBELL ePELAN, 1998].

A estruturadeterminaaaparência,viscosidadeeconsistência,incluindoo preenchimento

bucal [WALSTRA eJONKMAN, 1998]. Osaspectosestruturaisassociadoscoma aglome-

raçãodagorduratêmgrandeinfluênciasobreo comportamentoreológicoe dederretimen-

to, ou seja,um aumentono graude aglomeraçãoda gordurareduza taxade derretimento

e aumentaa viscosidade[THARP, 1998]. A aglomeraçãodosglóbulos de gorduraocorre

principalmentedurantea agitação,eé resultadodo processochamadode coalescênciapar-

cial (ocorridocomglóbulosdegorduracontendoumaredesólidadecristaisdegordura):a

redede cristaisno glóbulo previne a coalescênciacompletaem bolhasmaiores,formando

apenasamontoadosdeformasirregulares(Figura1.2) [WALSTRA eJONKMAN, 1998].

q �qF 

Figura 1.2: Representaçãoesquemáticada coalescênciaparcial de glóbulos de gordura[WALSTRA eJONKMAN, 1998].

21

1.1. Sorvete 22

Do pontodevistadareologiaaestruturadosorveteconsisteemumabolhasólidadentro

daqualproteínase emulsificantesformamumarígidamembranaquecircundaosglóbulos

degordura[KOKUBO etal, 1998].

O exame da microestruturado sorvete é complicado devido ao seu alto conteú-

do de água e gordura, e a alta dependênciade sua estrutura com a temperatura

[CALDWELL etal, 1992a]. A informaçãosobretamanhosde cristais de gelo e bolhas

de ar e suasdistribuições,obtidasda observaçãodasamostrasintactas,é importantepa-

ra a compreensãodas propriedadessensoriaisdo sorvete [CALDWELL etal, 1992a], e

esteestudopode ser possível por microscopiaóptica de luz ou microscopiaeletrônica

[CALDWELL etal, 1992b]. As principaisvantagensdamicroscopiade luz sãoa conveni-

ênciae relativa simplicidadedepreparaçãodasamosras,entretanto,temresoluçãolimitada

(teoricamentelimite de 0.2 m) e a preparaçãoda amostrageralmentedestróiasoutrases-truturaspresentes[CHANG eHARTEL, 2002]. A microscopiaeletrônicatemsidobastante

usada[KALAB, 1985; GOFFet al, 1989; CALDWELL et al, 1992a,CALDWELL et al

1992b;STANLEY et al, 1996;GOFF, 1997a;GOFFet al, 1999;BOLLIGER et al, 2000;

CHANG e HARTEL, 2002] paraestudarmicroestruturade sistemasalimentaresformados

por espuma.Apenaspor microscopiaeletrônicatem-seresoluçãoconsideravelmentemaior

queo microscópioóptico(limite teóricode0,2 m [CHANG eHARTEL, 2002]), possibili-tandoa visualizaçãodeestruturastãopequenasquantomicelasdecaseína[KALAB, 1985],

semasperdasestruturaisdecorrentesdaalteraçõesdetemperatura.

Propriedadesdederretimento

As propriedadesde derretimentodo sorveteconstituemum parâmetrode comportamento

críticoparao produto[THARP, 1998].

Um sorvetedealtaqualidadedeve mostrarresistêncialimitadaaoderretimentoquando

expostoa temperaturaambientepor tempolimitado. Estedefeitoestárelacionadocomuso

excessivo deestabilizantes/emulsificantes,overrunmuito alto ou aindaprocessamentosse-

verose interaçõesentreoscomponentesquepromovemformaçãodegel altamenteestável

22

1.1. Sorvete 23

[BODYFELT etal, 1988].

Uma certa consistência do derretimento com a forma também deve ser

mantida quando os cristais de gelo derretem de forma a ocorrer "retenção de

forma"[WALSTRA eJONKMAN, 1998]. Os aspectosestruturais associadoscom a

aglomeraçãoda gordura têm uma regra central em influenciar o comportamentode

derretimento[THARP, 1998].

O produtodo derretimentodeve serumamassalíquida,homogêneae uniforme. A não

homogeneidadepodeseridentificadapelapresençade coágulos,escumas,bolhasde ar de

tamanhosgrandese/ouvariados,ouaindapelaseparaçãodefaseslíquidas.Sorvetesconten-

do altaconcentraçãodeproteínaemáguasãogeralmentemenosestáveisquesimilarescom

menorconcentraçãoprotéica[BODYFELT etal, 1988].

Defeitosequalidade

Os defeitossãoresultantesda carênciaem sabor, corpo,textura, característicasde derreti-

mento,cor, embalagem,conteúdomicrobianoe/oucomposição[BODYFELT etal, 1988].

O produtoidealdeve possuirum sabortípico, fresco,agradável e delicado;ter texturadefi-

nidae macia;possuirresistênciamoderada;derreterlentamenteemformadelíquido coma

aparênciadamisturaoriginal (semseparaçõesdefase);ter umacor natural;possuirpartícu-

lasregularmentedistribuídas;e ter contagembacterianabaixa.Ainda,o produtodeve ter as

especificaçõesdecomposiçãocoerentescomo nomeeosingredientesevaloresnutricionais

identificadosno rótulo.

Textura áspera é o defeito mais freqüentemente citado em sorvetes

[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. Quandoeste defeito torna-sepronunciado,uma

sensaçãobucal de arenosidadeou gelo é seguidapelasensaçãorelativa de geladocausada

peloscristaisdegeloexcessivamentegrandes[RUGERetal, 2002].

Defeitoscomosaborrançosoou coloraçãodesigualnãopodemsercorrigidospelamu-

dançanasconcentraçõesdosconstituintes[BODYFELT etal, 1988]. Entretanto,outrosde-

feitoscomofaltadesabor(concentraçãoinsuficientedeessência),faltamaciez(insuficiência

23

1.2. Proteínasdosorodeleitebovino 24

degordura),arenosidade(concentraçãomuito altadelactose),ou produtopoucoencorpado

(baixo conteúdode sólidostotaisou poucoestabilizante),podemsercorrigidosatravésda

alteraçãodacomposiçãodamistura[MARSHALL eARBUCKLE, 1996].

O usoexcessivo deSNGL ou desólidosdesorode leite, comentadono próximo item,

resultaráem problemasde saborusualmentedescritoscomo"cozido"ou"empoado",e po-

de tambémlevar a umacondiçãode arenosidadedo sorvetefinal devido a cristalizaçãoda

lactose[BODYFELT etal, 1988].

Umacorrelaçãoadequadaentrea instabilidadedaemulsãoe"secura"doprodutofornece

um sorvetecomboaresistênciaparaumasensaçãopalatalcremosa[KOKUBO, 1996].

A qualidadedosorveteédeterminadapelotamanhoedistribuiçãodosglóbulosdegordu-

ranãoemulsificados,cristaisdegelo,célulasdeareporçõesnãocongeladasqueocorremna

misturadesorvete[KOKUBO, 1996]. Um certonível deviscosidadeénecessárioparaaae-

raçãoeretençãodeardesejáveisnosorvetecongelado[MARSHALL eARBUCKLE, 1996],

masparaatingir a viscosidadedesejadaa misturadeve ser propriamentebalanceadaem

composição,concentraçãoe qualidadedosingredientesentãoadequadamenteprocessados

[RUGERetal, 2002].

1.2 Proteínasdo soro de leite bovino

1.2.1 Intr odução

Soro de leite é o fluido obtido da separaçãodo coágulodo leite integral, cremeou leite

desnatado[ZALL, 1984].O leitecontemaproximadamente3.5%deproteína[MULVIHILL,

1997;ANTUNES,2003]quepodeserprecipitadaformandodoistiposdesoro:

� sorodoce: provenienteda coagulaçãoenzimáticado leite, em pH 6.2-6.4,com reni-na (manufaturadosqueijosminasfrescal,Cheddar[ANTUNES, 2003] e Emmental

[CAYOT eLORIENT, 1997], porexemplo);

� soro ácido: obtido da produçãodo queijo fresco (Petit suisse,Camembert)após

24

1.2. Proteínasdosorodeleitebovino 25

coagulaçãoácida do leite, e, no queijo Cottage,seguindo aquecimentodo coalho

[CAYOT eLORIENT, 1997]. O leite desnatadoinicialmentetem pH ajustadopara

4.6,sejapelaadiçãodeácido,gluconadeltalactonaou pelaadiçãodeculturadebac-

térialática,levandoàcoagulaçãodacaseína,aqualapóscortee aquecimentoseguido

dedrenagem,dáorigemaosoroácido[ANTUNES, 2003].

Sendoobtido da separaçãodascaseínasdo leite, muitasvezessãoreferidascomopro-

teínasdo sorode queijo,entretanto,sãopropriamentechamadasproteínasdo sorode leite

bovino umavez queseoriginamdo leite e nãodo queijo [ANTUNES, 2003]. As caracte-

rísticasdossorosdocee ácidoencontram-sena Tabela1.4. No ponto isoelétrico80% do

nitrogêniototal do leite precipita-se(estafraçãoé conhecidacomocaseína),enquanto20%

permanecesolúvel no soro(15% sãoproteínasdo sorocom o restantesendocomponentes

nãoprotéicos)[HARPER,1984;MULVIHILL, 1997]

Tabela1.4: Composiçãotípicadesorosácidoedocedeleitebovino.

Componente Sorodoce�¢¡ £

Soroácido�¢¡ £

Lactose(%) 4.9 4.3Proteínabruta(%Nx 6.25) 0.9 0.9Gordura(%) 1.03 0.48Cinza(%) 0.5 0.8Sólidostotais(%) 6.7 6.4pH 6.2 4.6�

Queijooucaseínarenina.� Queijocottage,quaq,oucaseínaácida.¤ [EVANS, 1982].

A fabricaçãode queijo ou caseínaresultana produçãode cercade 9 Kg de soro lí-

quido paracadaquilogramado produtofinal [ORCHARD,1972], dependendodo tipo de

queijo. A quantidadede 0.1 Kg de soro correspondeao poderpoluentede uma pessoa

e, portanto,1 toneladadesseproduto teria o poluenteequivalenteao de 10 mil indiví-

duos [ANTUNES, 2003]. Se estesoro for despejadodiretamenteno esgotoisto consti-

tuirá a mais potentede todasas águasresiduaisda indústria láctea[ORCHARD,1972].

Entretanto, na maioria dos paíseso soro das indústrias de queijo tem sido utiliza-

do como alimentaçãoanimal ou como uma fonte de proteína para nutrição humana

25

1.2. Proteínasdosorodeleitebovino 26

[JAYAPRAKASHA eBRUECKENER,1999].

As proteínasdo soro têm interessadoa indústria lácteauma vez que representauma

proteínade alta qualidadenutricional com propriedadesfuncionaisúnicasem seuestado

nativo [HARPER,1984]. A manufaturadasproteínasdo soroenvolve váriasetapasentrea

fonteoriginal (leitedevaca)eo ingredientealimentarfinal [HUFFMAN, 1996].

1.2.2 Composiçãodo soro de leite

O soro contêmas proteínassolúveis do leite, lactose,gordurasais e caseínasresiduais

[EVANS, 1982]. Contemaproximadamente20% dasproteínasdo leite, quasetodo açú-

car do leite, e um total de cercade 50% de todosos nutrientespresentesnormalmenteno

leite [JELEN,1979]. Formadoporumamisturadeproteínascomnumerosasediversaspro-

priedadesfuncionais,o soro tem um potencialconsiderável de utilizações. As principais

proteínassão -lactoglobulina (55-65%), -lactalbumina(15-25%),proteose-peptona(10-20%), imunoglobulinas(10-15%),albuminado sorobovino (5-6%), caseínassolúveis (1-

2%),eproteínasemmenoresquantidades(

1.2. Proteínasdosorodeleitebovino 27

1.2.3 Processosde recuperaçãodasproteínasdo soro de leite

A recuperaçãodosnutrientesdo soroparao consumohumanodependedadisponibilidade

de técnicasapropriadase processosatraenteseconomicamente,tornandoosprodutoscom-

petitivos [JELEN,1979]. O objetivo aindadeve serdeixaro produtocom a composiçãoe

funcionalidadeapropriadasaoalimentofinal [HUFFMAN, 1996].

Com baseno conhecimentodo comportamentodoscomponentesdo sorode leite sob

condiçõesdefinidas,HARPER, 1984 e MATTHEWS, 1984 sugeremdiferentesmétodos

paraa manufaturade suasproteínas. Entre técnicasmais conhecidapode-secitar: inso-

lubilidadeda proteína(precipitaçãoquímica,precipitaçãoácidaseguidade aquecimento),

mudançasdecaracterísticas(desmineralização,trocaiônica),diferençasdepesomolecular

(processoscommembranacomoeletrodiálises,filtraçãocomgel,ultrafiltração/diafiltração),

agregaçãopor polifosfatos,e cristalizaçãoda lactose. As característicasquímicas,físicas

e funcionaisdo produtofinal irão variar de acordocom o métodode produçãoempregado

[MATTHEWS,1984]. A Figura1.3 apresentaa obtençãodedealgunsprodutosdesorode

leitebovino.

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Figura1.3: Processosdeproduçãodediferentesprodutosdesorodeleitebovino.

27

1.2. Proteínasdosorodeleitebovino 28

1.2.4 Produtosdesoro de leite

O soro,sub-produtodaproduçãodequeijoou dacaseína,contemasproteínassolúveisdo

leite, lactose,saismineraise residuaisdecaseínase gordura,conformecomposiçõestípicas

apresentadasnaTabela1.4.

Os produtosprotéicosdo soro podem ser classificadoscom baseem sua compo-

sição [HUFFMAN, 1996]. Um dos maiores problemaspara desenvolvimento de no-

vos produtosé sua alta quantidadede águae sais combinadacom característicaácida

[JELEN,1979]. Os soroscomercialmentedisponíveis podemvir na forma líquida ou em

pó [CAYOT eLORIENT, 1997], e nãosãosimplesmentemisturasdeproteínasmasinvaria-

velmentecontemmuitosoutrosconstituintesdo leite [EVANS, 1982](Tabela1.5).

Tabela1.5: Composiçãoquímicaaproximadadediferentesprodutosdesorodeleitebovino.

SorodoceempóA

SoroácidoempóA

DemineralisadoB

CPSC�D E CPSFHG I CPSJ�G ESólidostotais(%) 96.3 95.4 96.8 95.2 99.0 96.5Proteínabruta(%Nx 6.25) 13.0 11.7 14.0 25.1 34-35 43.5Lactose(%) 69.4 63.2 82.0 53.6 53.0 42.8Gordura(%) 0.2 0.1 - 1.4 4.0 4.5Cinza(%) 8.3 10.6 0.8 15.0 8.0 5.6pH 5.88 4.57 - - - -�

[EVANS, 1982]. � [JELEN,1979]. ¤ CPS= ConcentradoProtéicodeSoro[JAYAPRAKASHA eBRUECKENER,1999].KCPS= ConcentradoProtéicodeSoro[HUFFMAN, 1996].

O soro,obtidodacoagulaçãodo leite,épasteurizadoeconcentradopara50%deconteú-

dosólidomantidoemrepousoparacristalizaçãodalactoseseguindoentãoparasecagemem

"spray-drying"[KINSELLA,1984]. O alto conteúdodesaisdo sorosecoo tornainadequa-

do paramuitasaplicaçõesemalimentos,e então,visandotorná-loum ingredientefuncional

empotencial,é necessárioa eliminaçãodosmineraise/ouda lactosetantoquantopossível

[KINSELLA, 1984], concentrandoassimo teor em proteína.O produtode sorocom teor

reduzidoemmineraisé reconhecidocomosorodesmineralizado[EVANS, 1982]. Processos

dereduçãodossaispodemserefetuadospor eletrodiálisesou trocaiônica. A ultrafiltração

ouosmosereversapodemserutilizadastantoparareduçãodesaiscomodelactose.

28

1.2. Proteínasdosorodeleitebovino 29

Os concentradosprotéicosde soro (CPSs)sãoprodutosde soro contendo25 a 90%

de proteína,massuascomposiçõesvariam muito, dependendodo métodode manufatu-

ra. Os processosmais citadosparaobtençãodo CPSsãoultrafiltração,filtração em gel,

precipitaçãocompolifosfato [KINSELLA, 1984]. OsCPSssãoreconhecidamenteseguros

paraaplicaçõesem produtosalimentarese nãoexistempadrõesde restriçãode identidade

[MORR eFOEGEDING,1990]. Devido assuasexcelentespropriedadesfuncionaise nutri-

cionaiseaoseuconsiderável potencialparamisturacomváriosprodutosalimentícios,o CPS

possuidiversasaplicaçõesnasindústriaslácteas,comopor exemplo,emsorvetes,iogurtes,

bebidaslácteas,cremese queijos[KINSELLA, 1987;LEE e WHITE, 1991;HUFFMAN,

1996; JAYAPRAKASHA e BRUECKENER,1999; VOORBERGENe ZWANENBERG,

2002].

1.2.5 Propriedadesfuncionaisdasproteínasdo soro

Kinsella,1987definepropriedadesfuncionaiscomo"aspropriedadesfísicase químicasde

um componentealimentarqueinfluenciama manipulação,processamento,estocagem,pre-

paração,embalagem,estabilidade,eprincipalmente,osatributosdequalidadepadrãodeum

produtoalimentar(cor, odor, sabor, textura)".

A desnaturaçãotérmicadasproteínasleite podemalterarsuaspropriedadesfuncionais

[EVANS, 1982] umavez quepromova interaçõesdasproteínasdo sorodesnaturadascom

micelasdecaseína[MORR, 1989].

As propriedadesfuncionaisgeralmentereconhecidascomoimportantessãosolubilidade,

gelatinização,viscosidade,aeração,capacidadeemulsificante,absorçãode águae gordu-

ra e capacidadesde retençãoou ligação[SCHMIDT etal, 1984]. A formulaçãoe o pro-

cessamentopodeminfluenciara seleçãoe comportamentoda proteína,entretantoa sele-

çãodaproteínatambémpoderáimplicar naotimizaçãoda formulaçãoe do processamento

[HARPER,1984]. As propriedadesfuncionaispodemvariarcompH, temperatura,concen-

tração,troca iônica, constantedielétricado meio, interaçõescom outrasmoléculas,trata-

mentosdeprocessamentoemodificações[KINSELLA, 1987].

29

1.3. Aplicaçãodeprodutosdesorodeleiteemsorvete 30

Os atributosdesejáveis de alimentospodemestardiretaou indiretamenterelacionados

à funcionalidadedeseuscomponentesprotéicos[MANGINO, 1984]. As propriedadesfun-

cionaisdasproteínasemalimentosestãorelacionadascomsuascaracterísticasestruturaise

físico-químicas[DAMODARAN, 1997] assim,umapropriedadefuncionalespecíficapode

seravaliadaatravésda mediçãode umapropriedadefísica12. A maneiracom queaspro-

teínasinteragemcom outroscomponentesalimentíciosassimcomoentresi determinasua

funcionalidade[MANGINO, 1984].

Modificaçõesdeprocessamentotaiscomotratamentotérmicoseletivo, desmineralização

seletivaou trocaiônica,hidróliseenzimáticaproteolíticapodemserusadosparaalterarestas

propriedadesfuncionaisparaumaaplicaçãodesejada[SCHMIDT etal, 1984].

Os ingredientespodem interagir, mudando a funcionalidade efetiva da proteína

[HARPER,1984]. Assim a seleçãodo ingredientee ordemde adiçãoinfluenciaráasca-

racterísticado produtofinal [HARPER,1984]. Similarmenteo processamentodo produto

tambémpodemodificara funcionalidadedaproteína[HARPER,1984]. Podemosenfatizar

quesimplestestesfuncionaisgeralmentenãopredizemascaracterísticasdasproteínasem

sistemasalimentícios[HARPER,1984].

1.3 Aplicaçãodeprodutosdesoro de leite emsorvete

Osprodutosprotéicosdesorodeleite têmsidoincluídosnasformulaçõesdesorvetesdevido

a suacontribuiçãofavorável paraqualidadessensoriaise detexturado produto[PARSONS

et al, 1985;TIRUMALESHA E JAYAPRAKASHA, 1998],e aindafontealternativa deSN-

GL demaisbaixocusto[HEREMANSetal, 1997]. Osprodutosdesoropodemapresentar

capacidadedeemulsificação,aeraçãoesolubilidadequesãodesejáveisparasorvetes.

12Propriedadesfísicassãopropriedadesquepodemserquantificadasoumedidasedescritaspormétodosdafísicaclássica[KINSELLA, 1987].

30

1.3. Aplicaçãodeprodutosdesorodeleiteemsorvete 31

1.3.1 Intr odução

As proteínasalimentaressãoutilizadascomo ingredientesalimentaresdevido a seuvalor

nutritivo, propriedadesfísico-químicase funcionais[MULVIHILL], emboraa seleçãofinal

sejafeita com basenasmelhorespropriedadesquea proteínapromoveráno produtofinal

dentrodomenorcusto[HARPER,1984].A compreensãodocomportamentofísico-químico

e funcional destesingredientese a alteraçãodestaspropriedadessob certascondiçõesde

processamentoé essencialparautilizaçãodesuascapacidadesdentrodo processamentode

novosprodutos[DAMODARAN, 1997;JAYAPRAKASHA eBRUECKENER,1999]

OssólidosdosorotemsidoutilizadosparasubstituiratéumquartodosSNGLnosorve-

te13 e,sendodebaixocusto,sãofreqüentementeutilizadoscomosubstituintesdossólidosdo

leite desnatado[MARSHALL eARBUCKLE, 1996]. Um excessodesólidosdo sorodeve

serevitadoumavezqueestepodeencobriro sabordagorduraconferindogostosalgadoao

produtofinal [TURNBOW etal, 1947].

A formulaçãoeo processamentoinfluenciamo comportamentodeumaproteínaemuma

aplicaçãoalimentíciaespecífica,destaformanãoháumprocedimentosimplesparaotimizar

aseleçãodealgumingredienteprotéico[HARPER,1984].

As proteínasdo sorode leite sãoincorporadasem produtosmanufaturadosou por sua

funcionalidadeou parafortificaçãoe nãoseesperageralmentequecontribuamparao sabor

[EVANS, 1982].

Na produçãode sorveteasproteínaslácteasatuamcomoemulsificantee estabilizante,

prevenindoa aglomeraçãodosglóbulos de gordurae permitindoa estabilidadeda aeração

duranteo congelamento[EVANS, 1982].

Osefeitosdaconcentraçãodeumaproteínaemsolução,e do calor (temperaturae des-

naturaçãotérmica),pH e concentraçõesiônicas,sobreasprincipaispropriedadesfuncionais

do produtopodeserpossível por comparaçãocom outrasproteínasna aplicaçãopotencial

[EVANS, 1982].

13PadrãodalegislaçãonosEstadosUnidos.No ReinoUnidoépermitidoasubstituiçãomáximade7.5%dosSNGL

31

1.3. Aplicaçãodeprodutosdesorodeleiteemsorvete 32

1.3.2 Desenvolvimento da aplicaçãodasproteínasdo soro

As propriedadesfuncionais dos produtosprotéicosde soro de leite bovino, como so-

lubilidade em água, emulsificação,formaçãode espumasão importantespara sorvetes

[RUGERetal, 2002]. A capacidadedesolubilizaremáguaé umapropriedadedo CPSque

podeserutilizadaemsobremesascongeladaspararetardaro desenvolvimentodecristaisde

gelo [MORR, 1989]. As proteínasinteragemna interfaceóleo/águadurantea homogeni-

zaçãoparaestabilizara emulsão.As proteínas,duranteo congelamento,têm a funçãode

controlara desestabilizaçãodagordura[GOFFetal, 1989,GOFF, 1997b]. Assim,aumen-

tandoaquantidadedeproteínasdosoronainterfaceóleo/águadiminui a tensãosuperficiale

aumentaligeiramenteaviscosidadedamisturao quemelhoraacoalescênciaparcialno free-

zer[GOFFetal, 1989]. As interaçõesentreproteínas-lipídiossãodegrandeimportâncianos

processostecnológicos[CHOBERT eHAERTLÉ, 1997]. Váriosestudosforamconduzidos

visandoavaliaro efeitodaintrodução,emsorvetes,dediferentesprodutosprotéicosdesoro

deleite,comosubstituintesdo leitedesnatadoempó(Tabela1.6).

Tabela1.6: Pesquisascomdiferentessubstituintesdo leiteempódesnatadoemsorvete.

Referência Substituinte % SubstituiçãoL FormulaçãoPercentualSNGL Gordura Açúcar Amido Est./Emul.

[CODERePARSONS,1979] CPS 50e100 22.0 10.5 13.0 3.0 0.30

[YOUNGetal, 1980] soroM

53 11.0 10.0 9.7 6.2 0.35

[GUY, 1980] sorodoceN 0 a11 13.6 12.0 8.3 - 0.28[THOMPSONetal, 1983] CPS 10,20,30 12.0 10.0 12.0 5.0 0.50

[PARSONSetal, 1985] sorodoce 50e100 22.0 10.5 13.0 3.0 0.30

[NAIDU etal, 1986] sorolíquido 10,20,30 11.0 10.0 15.0 - 0.30

[ADESSOeKLEY, 1986] s. des.O

15,25,50,75,100 10.5 10.0 15.0 - 0.25

[ADESSOeKLEY, 1986] s. des.con.P 15,25,50,75,100 10.5 10.0 15.0 - 0.25[LEE eWHITE, 1991] retentado

Q20,50e75 9.7 12.0 12.0 4.0 0.30

[LEE eWHITE, 1991] CPS 20,50,75,100 9.7 12.0 12.0 4.0 0.30

[GELIN etal , 1996] etal CPS 100 38.0 8.0 6.0 - 0.18

[RUGERetal, 2002] CPS 1.0 10.0 11.0 13.0 3.0 0.10RRefere-seaopercentualrealizadodesubstituiçãodo leiteempódesnatado.S Sorolactosehidrolizadoeneutralizado.TSorodocelactosehidrolizado. U Sorodesmineralizado.V Sorodesmineralizadoconcentrado.W Resultantedoprocessodeultrafiltração.

32

1.3. Aplicaçãodeprodutosdesorodeleiteemsorvete 33

CODERe PARSONS(1979)propuserama substituiçãode 50 e 100%do leite em pó

desnatadopor concentradoprotéicode soro, em sorvetede baunilha. A comparaçãodos

produtossubstituídoscomo padrão(semsubstituintesdo leite empó) foi realizadapor tes-

te sensorial(testede aceitaçãodosconsumidores)indicandonãoter ocorridodiferençana

aceitaçãoentreasamostras.

O sorolíquido,neutralizadoe lactose-hidrolisado,obtidodoqueijocottage,foi utilizado

por YOUNG et al (1980)parasubstituir53%dossólidosdo sorvete. A avaliaçãodo efeito

foi feita por comparação,com o padrão(59% de leite desnatado),atravésde análisesquí-

micas,físicase sensorial(escalahedônicade9 pontoscomextremosgosteie desgostei).O

estudodemonstrouquequeo soroneutralizado,lactose-hidrolisadopodeserutilizadocomo

ingredienteemsorveteparafornecimentodecorpo.

GUY (1980)tambémavaliou a substituiçãodossólidosnãogordurososdo leite por só-

lidos desorodocelactose-hidrolisado,emsorvetesaborbaunilha.Além do testesensorial

(sabore textura)aplicado,osprodutosforamavaliadosquantoa viscosidade,tempoe tem-

peraturade congelamento,resistênciaao derretimento,overrun, firmezae comportamento

emchoquetérmico. Níveisdesubstituiçãoacimade2.75%acarretounaprogressiva perda

dequalidadedosprodutosestocados.

O usodeconcentradoprotéicodesoroemsorvete,segundoTHOMPSONet al (1980),

acarretouemaumentodeviscosidade,maiorresistênciaaoderretimentoereduçãodotempo

decongelamentoediminuiçãodooverrun.

PARSONSet al (1985)utilizaramprovadorestreinadosparatestaro efeitosensorialde

50e10%desubstituiçãodoleiteempódesnatadoporsorodoceempó,concentradoprotéico

e caseinatodesódio,emsorvetedebaunilha.Osresultadosmostraramnãohaver diferença

estatisticamentesignificativa quantoao sabor, corpo,textura e aceitaçãoentreasamostras

testadas.

NAIDU etal (1986)concluiram,atravésdetestessensoriaise físico-químicos(acidezti-

tulável,pH eviscosidade),queo sorolíquidodoqueijopodesersatisfatorioamenteutilizado,

naformulaçãodesorvetes,emníveisdeaté20%desubstituiçãodossólidosnãogordurosos

33

1.3. Aplicaçãodeprodutosdesorodeleiteemsorvete 34

do leite. O produtopreparadocomsubstituiçãode20%do leite por sorofoi o maisaceito

sensorialmente.

ADESSOe KLEY (1986) testarama substituiçãodo leite em pó desnatadopor soro

desmineralizadoe sorodesmineralizadoconcentrado,emníveis15, 25, 50, 75 e 100%,na

formulaçãodesorvete.Osresultadosindicaramaboaaceitaçãosensorial(aparência,textura

esabor)dosprodutoscomsubstituintes,comparativamenteaopadrãosemsubstituição.

Em 1991,LEE e WHITE publicaramresultadosde estudoda substituiçãodossólidos

nãogordurososdo leite por 25, 50, 75 e 100%deconcentradoprotéicodesoro,emsorve-

te saborbaunilha.misturasforamavaliadasquantoaopH, viscosidade,overrun, tempode

derretimento,qualidademicrobiológicae propriedadessensoriaisa 1, 30 e 90 diasdeesto-

cagem.A substituiçãoacarretouemdiminuiçãodosvaloresdo pH e daviscosidade,como

aumentopercentualdo concentradoprotéicona mistura. A avaliaçãosensorial,entretanto,

demonstrouboaaceitaçãodosprovadores.GELIN etal (1996)encontraramqueasubstitui-

çãodo leite empó desnatadopor concentradoprotéicodesorode leite bovino aumentoua

eficiênciacontraacoalescência.

Outrosestudosforamaindarealizadosrelacionandoa introduçãodeprodutosdesorode

leite bovino com condiçõesde processamento,comopor exemploo apresentadopor RU-

GER et al (2002),ondeverificou-seo efeito da duplahomogenizaçãoe dosconcentrados

protéicossobrea texturado sorvete.Entretanto,nãoexistemestudossobrea aplicação,nas

formulaçõesdesorvete,dosoroácidodeleitebovino .

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