BRPI1004224A2 - tanque para temperar massa contendo chocolate, uso de um tanque, e, processo para temperar massa contendo manteiga de cacau - Google Patents
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Abstract
TANQUE PARA TEMPERAR MASSA CONTENDO CHOCOLATE, USO DE UM TANQUE, E, PROCESSO PARA TEMPERAR MASSA CONTENDO MANTEIGA DE CACAU Um tanque (1) para temperar massa contendo manteiga de cacau é provido. Esse tanque equipado com um raspador (2) e um impulsor (5) é caracterizado pelo fato de que o impulsor (5) induz uma corrente descendente da massa contendo manteiga de cacau no tanque. O tanquepermite temperar a massa contendo manteiga de cacau em uma etapa única onde a temperatura é diminuída a partir de uma temperatura inicial de 53<198>C a 57<198>C para uma temperatura final de 30<198>C a 32<198>C.
Description
"TANQUE PARA TEMPERAR MASSA CONTENDO CHOCOLATE, USO DE UM TANQUE, E, PROCESSO PARA TEMPERAR MASSA CONTENDO MANTEIGA DE CACAU" CAMPO TÉCNICO
A presente invenção refere-se a um processo aperfeiçoado para
temperar massa contendo manteiga de cacau, incluindo manteiga de cacau, chocolate, equivalente de manteiga de cacau, substituto de manteiga de cacau e repositores, misturas de manteiga de cacau com gordura de leite anidra e/ou melhorador de manteiga de cacau, ou mistura de manteiga de cacau com outra gordura, preferivelmente a gordura de enchimento. Em particular, refere-se a um processo em uma etapa de tempera.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
O sabor e o paladar de chocolate e massas de tipo chocolate resultam da combinação dos componentes bem como do processo de fabricação. Chocolate contém partículas sólidas dispersadas ao longo de toda matriz derivada principalmente de manteiga de cacau e gordura de leite.
Manteiga de cacau que tipicamente é a gordura predominante em chocolate é um material polimórfico. Isto é, ela cristaliza em várias configurações de compactação de cristal diferentes (Wille e Lutton "Polymorfism of cocoa butter", J. Amer. Oil. Chem. Society/ Vol. 43 (1966), pags. 491-496). Geralmente, seis diferentes polimorfos são reconhecidos que constam na Tabela 1 abaixo.
Tabela 1
Polimorfo Tipo de estrutura Ponto de fusão aproximado [0C] Ponto de fusão relatado [°C] I parcialmente β' 0-5 0-18 II α 16-18 17-24 III β' 23-36 20-26 IV β' 26-28 25-28 V B 30-33 30-35 VI β 33-36 32-36
Formas I e II são produzidas, por exemplo, resfriando rapidamente o chocolate não temperado fundido em baixas temperaturas e são muito instáveis devido a seus baixos pontos de fusão. Formas III e IV fundem em temperaturas mais elevadas que Formas I e II mas não são as formas mais desejadas para a fabricação de produtos de confeitaria. Formas V e VI são as formas mais estáveis de manteiga de cacau. É desejável ter Forma V como a forma predominante em um chocolate bem temperado. Forma V transforma- se lentamente em Forma VI após um período de tempo. Forma VI é acreditada como sendo o resultado de transformação de Forma V, e não pode ser produzida nos processos de tempera em batelada ou contínuos convencionais. Essa forma de cristal é a forma polimórfica mais estável e não pode ser isotermicamente transformada em outras formas de cristais de fusão mais baixa. Produtos feitos com Forma VI têm as seguintes características:
• Melhor estabilidade térmica,
• Menor tendência ao branqueamento da gordura, e
• Melhor firmeza/ vigor, brilho.
Consequentemente, o processamento de chocolate está fortemente ligado à cristalização e comportamento polimórfico da fase de gordura. Antes de o chocolate poder ser satisfatoriamente processado a partir de líquido em sólido usando métodos convencionais, ele deve ser temperado após o que é suavemente resfriado para formar um chocolate endurecido tendo uma fase de gordura estável.
O processo convencional para temperar chocolate foi desenvolvido por Walter Kreuter (US 4.238.516) e compreende as seguintes etapas:
aquecer a massa de chocolate em uma primeira temperatura de, por exemplo, 4,5-60°C assim derretendo as gorduras de manteiga de cacau na massa;
- resfriar a massa em uma taxa de resfriamento branda a uma segunda temperatura de, por exemplo, 28-29°C, assim iniciando pré- cristalização da massa; - brandamente aquecer a massa em uma terceira temperatura de, por exemplo, 33—34°C em que a pré-cristalização está completa.
A tempera de chocolate é comumente executada em máquinas de têmpera automáticas que estão disponíveis, por exemplo, a partir de SOLLICE® e AASTED®. Durant a têmpera, a corrente de chocolate líquido é constantemente agitada enquanto sendo super resfriada à temperatura de cristalização de gordura de geralmente 27-31°C. Geralmente, essas máquinas de têmpera têm várias zonas com possibilidade de aquecimento e resfriamento e estão descritas, por exemplo, em EP 0 237 168, EP 0 654 222, DE 39 13 941, EP 0 289 849, EP 0 394 721 e EP 0 339 129.
Em particular, EP 0237168 descreve um método de temperar composições de gordura comestível tais como chocolate que envolve controlar a temperatura da composição a uma temperatura pré-determinada, passando a composição controlada por temperatura continuamente através de um trocador de calor, monitorando a consistência da composição sendo descarregada do trocador de calor e usando isso para controlar o resfriamento da composição no trocador de calor. Monitorar a consistência pode, por exemplo, ser efetuada monitorando a diferença de pressão através do trocador de calor usando transdutores de pressão. No entanto, os métodos de técnica anterior são insatisfatórios
porque eles requerem maquinários complicados.
Além disso, não foi possível produzir Forma VI a partir da massa derretida contendo manteiga de cacau sob as condições estáticas dos processos de técnica anterior. Na técnica anterior, transição para Forma VI poderia apenas ser conseguida através do efeito de memória de manteiga de cacau ou processo de semeadura tal como descrita em, por exemplo, WO 01/06863 e WO 00/72695.
EP 0 525 524 descreve um método para fazer cristais de Forma VI por um tratamento térmico que requer resfriamento e aquecimento. O processo de resfriamento é muito mais forte que nos métodos anteriores, e causaria uma solidificação da massa contendo cacau, sob condições estáticas. Essa solidificação é prevenida conduzindo o método em um recipiente de fluxo contínuo pequeno (com um volume de 0,25 - 10 litros sob elevado cisalhamento. O método usa mistura com eixo simples, e a velocidade rotacional é controlada através de variação de rpm. Esta operação de cisalhamento tem um maior efeito na direção longitudinal que na radial.
Entretanto, não foi previamente possível projetar o aparelho de têmpera em forma de modo a assegurar um tempo de residência, desempenho de mistura que permite prover cristais de Forma VI em uma etapa e que pode ser conduzido em vasos maiores.
Sumário da invenção
Surpreendentemente, os presente inventores descobriram agora que conduzindo o processo de têmpera em um tanque específico, o processo de têmpera pode ser simplificado e cristais de Forma VI podem ser obtidos. Em adição, o processo da invenção resulta em uma maior quantidade de cristais que o processo de técnica anterior, isto é, aproximadamente mais do que 1% e até 20 % como comparado a 0,5-1 %. Isso resulta em um chocolate que é mais estável e é menos propenso ao branqueamento da gordura. Em particular, a presente invenção é dirigida a um tanque (1)
para temperar a massa contendo chocolate, que é equipado com um raspador (2) e um impulsor (5), caracterizado pelo fato de que o impulsor (5) induz uma corrente descendente da massa contendo manteiga de cacau no tanque.
Além disso, a invenção refere-se a um processo para temperar massa contendo manteiga de cacau caracterizado pelo fato de que a temperatura é diminuída a partir de uma temperatura inicial de 53°C a 57°C a uma temperatura final de 3 0°C a 34°C em uma etapa única.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Fig. 1 mostra uma forma de realização do tanque de acordo com a invenção. Fig. 2 mostra uma seção transversal do tanque, incluindo o raspador e o impulsor.
Fig. 3 mostra um formato particularmente preferido para o impulsor usado na presente invenção.
Fig. 4 mostra uma comparação do perfil de temperatura de acordo com a invenção e a da técnica anterior.
Fig. 5 mostra uma análise XRPD de uma amostra de chocolate obtida com o processo da invenção.
FORMA DE REALIZAÇÃO PREFERIDA DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um tanque para temperar massa contendo manteiga de cacau, em particular, chocolate, que inclui um raspador e um impulsor. Uma forma de realização exemplar de um tanque de acordo com a invenção é descrita na Fig. 1.
O tanque é equipado com um misturador de múltiplos eixos incluindo um raspador 2 e um impulsor 5. O raspador tem um braço ou mais, e preferivelmente 3 braços. O impulsor 5 geralmente tem uma ou mais lâminas, preferivelmente 4 lâminas.
Uma vista em seção transversal do tanque 1 que mostra a disposição do raspador 2 e do impulsor 5 está descrita em Fig. 2. O raspador 2 e o impulsor 5 rodam na direção das setas 7. As esferas de influência 6 do raspador 2 e do impulsor 5 estão também indicadas na Fig. 2.
O impulsor 5 é projetado de modo a induzir uma corrente descendente na massa contendo manteiga de cacau. O projeto específico do impulsor provê velocidade elevada rotacional através de agitação tridimensional. Isso, por sua vez, permite um controle uniforme da temperatura no tanque e uma têmpera de uma etapa. Além disso, é assumido que o processo de têmpera específico da presente invenção resulta em cristais de Forma VI de manteiga de cacau. Em uma forma de realização preferida do impulsor; a corrente descendente na massa contendo manteiga de cacau é induzida por uma seção da(s) lâmina(s) em que a largura diminui na direção descendente do tanque. Um formato particularmente preferido do impulsor é mostrado na Fig. 3.
Em uma forma de realização particularmente preferida, o tanque 1 é equipado com um tubo para circulação de produto 10. Um dispositivo para medir a pressão 12 pode ser instalado nesse tubo para circulação de produto 10. Esta configuração permite medir uma queda de pressão e deste modo a viscosidade da massa, assim possibilitando a avaliação do estado de cristalização da massa contendo manteiga de cacau.
Como mostrado na Fig. 1, o tanque 1 é ainda equipado com diferentes canos para circulação de água quente 11, vapor 13 e CIP (limpeza em local) 14. Ainda é equipado com um controle e um indicador de temperatura.
O tanque de acordo com a presente invenção difere de tanques usados no processo Kreuter de técnica anterior em que foi especificamente projetado para manter a temperatura constante enquanto provendo funcionalidade de cisalhamento elevado.
O tanque da presente invenção permite ajustar a velocidade do raspador 2 e o impulsor 5 com base na tensão de cisalhamento requerida. Em particular, a velocidade de impulsor pode ser 22-114 rpm, e a velocidade de raspador pode ser 11-57 rpm com um fator proporcional de impulsor para raspador de 2.
Em outra forma de realização, a presente invenção provê um processo para temperar massa contendo manteiga de cacau caracterizado pelo fato de que a temperatura é diminuída de uma temperatura inicial de 53°C a 57°C a uma temperatura final de 30°C a 34°C, preferivelmente a temperatura final de 30°C a 32°C, em uma etapa única. Em uma forma de realização preferida, o processo da presente invenção não envolve aquecimento subsequente da massa contendo manteiga de cacau.
Um exemplo preferido do perfil de temperatura usado no processo de acordo com a presente invenção é mostrado na Fig. 4 em comparação ao perfil de temperatura do processo Kreuter da técnica anterior.
É derivável de Fig. 4 que o processo da presente invenção não envolve super resfriamento da massa a uma temperatura menor que 3 O0C e o subseqüente reaquecimento da massa.
Assim, o processo da invenção permite um procedimento de têmpera mais curto em comparação com a técnica anterior. Em contraste ao processo Kreuter onde a duração do processo de têmpera é dependente da capacidade do aparelho e está tipicamente dentro da faixa de 3 a 8 horas para um aparelho tendo uma capacidade de até 8000 kg, o tempo necessário para o processo de têmpera da presente invenção é independente do tamanho da batelada mas depende da temperatura e das condições de cisalhamento. O tanque da presente invenção preferivelmente permite um
carregamento e descarregamento contínuo da massa contendo manteiga de cacau. Em uma forma de realização particularmente preferida, o processo da presente invenção é deste modo conduzido de maneira contínua.
A massa contendo cacau, temperada de acordo com a presente invenção, pode ser selecionada de manteiga de cacau, chocolate, equivalente de manteiga de cacau, substituto de manteiga de cacau e repositores. Em adição, pode ser uma mistura de manteiga de cacau com gordura de leite anidra e/ou melhorador de manteiga de cacau, ou uma mistura de manteiga de cacau com outra gordura, preferivelmente uma gordura de enchimento. Neste aspecto, o termo "manteiga de cacau" refere-se à
gordura dos grãos da fruta de Theobroma cacao, 100% gordura.
O termo "equivalente de manteiga de cacau" (CBE) refere-se a uma gordura vegetal composta de 2-oleo-desaturados triacilgliceróis simétricos de ácidos graxos C16 e Cl 8. Eles devem ser compatíveis com manteiga de cacau nas proporções normalmente usadas em chocolate.
O termo "melhorador de manteiga de cacau" (CBI) significa uma versão mais dura de CBE devido ao teor de ácidos esteárico-oléico-
r
esteárico contendo triacilglicerol. E usado em formulações de chocolate tendo um elevado teor de gordura de leite ou aquelas destinadas para climas tropicais.
O termo "repositor de manteiga de cacau" (CBR) refere-se a uma gordura de não têmpera diferindo em composição de manteiga de cacau e o CBE e CBI de têmpera. Ela é produzida por fracionamento e hidrogenação de óleos ricos em ácidos graxos Cl6 e Cl8.
O termo "substituto de manteiga de cacau" (CBS) significa uma gordura com base em óleo de coco e de palma, fracionada e hidrogenada. Devido à sua fraca miscibilidade com manteiga de cacau, CBS é preferivelmente usada com pó de cacau de baixo teor de gordura (10-12% de gordura) apenas.
Essas definições estão em linha com LEXICON OF LIPID NUTRITION, Pure Appl. Chem. 2000, Vol. 73, No. 4, pp. 685- 744. Exemplo
Massa de chocolate tendo a seguinte composição foi usada:
Açúcar 28 % Licor de cacau 42% Manteiga de cacau 22% Pó de cacau 8%
Durante este experimento, o tanque foi operado com uma velocidade de impulsor de 114 rpm e uma velocidade de raspador de 57 rpm.
A massa de chocolate foi fundida em uma temperatura de 50- 55 0C na cabine de aquecimento três dias antes das experiências. Manteiga de cacau quente líquida 50-55 0C ou chocolate quente foi usado para enxaguar o tanque e aquecer a linha de processamento completa.
20
25 f Agua quente foi circulada no tanque isolado com uma camisa dupla, assim levando o sistema a uma temperatura de operação desejada de 55±2°C. O tanque foi cheio com 55±2 0C de massa de chocolate quente através de tampa acessível no topo do tanque. Essa massa de chocolate quente foi imediatamente agitada usando o raspador e o impulsor. Durante o tempo de processamento, a massa de chocolate foi circulada no tubo de circulação para medir a queda de pressão.
A massa de chocolate foi resfriada para 31±1°C com uma taxa constante de 0,43°C/min durante aproximadamente 1 hora.
Usando a válvula de amostragem, aproximadamente 1000 g de chocolate quente foram extraídos em uma bolsa plástica especialista para aplicações de produtos de confeitaria e então subsequente transferidos para moldes tendo uma temperatura de 3 0°C. Após encher, os moldes foram vibrados e colocados em uma câmara de resfriamento tendo uma temperatura de 4°C durante aproximadamente 30 minutos. Os tabletes resultantes foram removidos dos moldes e embrulhados com papel alumínio. Estas amostras foram usadas para análise.
Uma análise XRPD da massa de chocolate obtida é mostrada em Fig. 5. E claramente derivável dos picos a 20=22-25° que cristais de Forma VI foram obtidos na massa.
Números de referência
1.Tanque
2. Raspador
3. Eixo de raspador
4. Eixo de motor
5. Impulsor
6. Esferas de influência
7. Direção de rotação
8. Camisa isolada do tanque 10. Tubo para circulação de produto
11. Tubo para circulação de água quente
12. Dispositivo para medição de pressão
13. Tubo para circulação de vapor 14. CIP
15. Motor
20. Largura do impulsor
21. Comprimento do impulsor
Claims (16)
1. Tanque (1) para temperar massa contendo chocolate, que é equipado com um raspador (2) e um impulsor (5), caracterizado pelo fato de que o impulsor (5) induz uma corrente descendente da massa contendo manteiga de cacau no tanque.
2. Tanque (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o impulsor (5) compreende uma seção em que a largura da(s) lâmina(s) diminui na direção descendente do tanque.
3. Tanque (1) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que ele é ainda equipado com um tubo para circulação de produto (10).
4. Tanque (1) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que um dispositivo para medir a pressão (12) é instalado no tubo para circulação de produto (10).
5. Uso de um tanque de acordo com qualquer uma de reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de ser para temperar massa contendo manteiga de cacau.
6. Uso de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a temperatura é diminuída de uma temperatura inicial de 53 0C a 57°C para uma temperatura final de 30°C a 34°C em uma etapa única.
7. Uso de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que resulta na formação de cristais de Forma VI.
8. Uso de acordo com qualquer uma de reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que a massa contendo manteiga de cacau é selecionada a partir de manteiga de cacau, chocolate, equivalente de manteiga de cacau, substituto de manteiga de cacau e repositores.
9. Uso de acordo com qualquer uma de reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que a massa contendo manteiga de cacau é uma mistura de manteiga de cacau com gordura de leite anidra e/ou melhorador de manteiga de cacau, ou uma mistura de manteiga de cacau com outra gordura, preferivelmente uma gordura de enchimento.
10. Processo para temperar massa contendo manteiga de cacau, caracterizado pelo fato de que a temperatura é diminuída a partir de uma temperatura inicial de 53°C a 57°C para uma temperatura final de 30°C a 34°C em uma etapa única.
11. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que ele não envolve subseqüente aquecimento.
12. Processo de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de ser conduzido de uma maneira contínua.
13. Processo de acordo com qualquer uma de reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de ser conduzido em um tanque de acordo com qualquer uma de reivindicações 1 a 4.
14. Processo de acordo com qualquer uma de reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de resultar na formação de cristais de Forma VI.
15. Processo de acordo com qualquer uma de reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que a massa contendo manteiga de cacau é selecionada dentre manteiga de cacau, chocolate, equivalente de manteiga de cacau, substituto de manteiga de cacau e repositores.
16. Processo de acordo com qualquer uma de reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que a massa contendo manteiga de cacau é uma mistura de manteiga de cacau com gordura de leite anidra e/ou melhorador de manteiga de cacau, ou uma mistura de manteiga de cacau com outra gordura, preferivelmente uma gordura de enchimento.
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