O papel mal conhecido da lecitina no Chocolate

origens e porcentagens de cacau, tipos de açúcar e/ou leite e métodos de processamento não são os únicos aborrecimentos que os fabricantes de chocolate precisam percorrer em cada lote. Enquanto alguns ingredientes são selecionados para transmitir combinações específicas de sabor ou textura, outros são incluídos para realizar razões utilitárias em vez de epicuristas. À última categoria pertence a lecitina, um ingrediente amplamente utilizado pelos fabricantes industriais de chocolate, trabalhando em quantidades mínimas e, portanto, geralmente declarado no final de uma lista de ingredientes.

mas quanto sabemos sobre a lecitina-e seu papel específico no chocolate?
na tecnologia alimentar, a lecitina é um emulsificante, um tipo de aditivo que desempenha uma função multiuso em alimentos processados. Em uma visão mais ampla, como os emulsificantes agem para serem tão versáteis na maioria das aplicações de alimentos?

emulsionantes alimentares: o que são e como podem ser multifuncionais

os emulsificantes são canonicamente descritos como substâncias que auxiliam na estabilização de dois meios normalmente imiscíveis (não permanecendo estáveis e homogeneizados após serem misturados. Por exemplo, uma espuma (um gás em líquido ou sólido) ou dispersão (um líquido em líquido ou sólido) são dois diferentes bifásica sistemas que podem ser mantidos juntos, graças à presença de um emulsionante.

duas dispersões típicas de líquido-em-líquido naturalmente instáveis são água-em-óleo e seu óleo-em-água reverso.

uma dispersão de óleo em água

as gotículas de óleo dispersas apresentam tensão superficial evidente devido à natureza repulsiva dos dois imisciblos (óleo e água). Na ausência de um emulsificante, o antagonismo natural das duas fases líquidas forçaria as gotículas de óleo a se aglutinarem, ou seja, atrair as gotículas de óleo mais próximas para formar as maiores, o que resulta mais estável por ter reduzido a tensão superficial em relação ao aumento do volume.

emulsificantes, por possuírem propriedades anfifílicas – com cabeças de sua estrutura molecular sendo hidrofílicas (amantes da água) e caudas lipofílicas (amantes da gordura)-aliviam as interações energéticas entre as fases de água e óleo mutuamente repulsivas, reduzindo sua tensão superficial e homogeneizando a dispersão.

moléculas de uma emulsões estabilizadoras de óleo em água e água em óleo

exemplos de emulsão de óleo em água: leite, maionese. Exemplos de emulsão de água em óleo: manteiga, margarina.

em vários produtos alimentícios, as vantagens fornecidas pelos emulsificantes são evidentes à medida que se manifestam como:
⠀• condimentos’ estabilidade contra a separação de fases, evitando que o óleo e a água se separe durante a produção, a distribuição ou o armazenamento,
⠀• melhoria da textura e prolonga a vida de prateleira de produtos de panificação através da complexação de amido, protegendo-o de retrogradation e stalation,
⠀• melhoria chicotadas propriedades e prevenção do crescimento de cristais de gelo no sorvete com a melhor incorporação de ar e a ligação grátis moléculas de água susceptíveis de cristalização, que têm o efeito de pressionar o final o ponto de congelamento,
⠀• reforçado anti-respingos propriedades em margarinas e óleos de fritura, evitando que a gravidade traga as gotículas de gordura salpicadas de volta para a panela quente.

um dos emulsificantes mais utilizados e apreciados para obter muitas das funções de estabilidade acima mencionadas em um alimento é definitivamente lecitina. Então, voltando à sua identidade, vamos investigar a lecitina com um olhar mais atento.

lecitina na indústria alimentar: a lecitina (do grego lekithos, “gema”) foi isolada pela primeira vez da gema de ovo em 1845 pelo químico e farmacêutico francês Théodore-Nicolas Gobley—o mesmo cientista que descobriria a vanilina como o agente de sabor característico da baunilha natural cerca de uma década depois.Gobley demonstrou a presença de lecitina em uma ampla variedade de assuntos biológicos, concentrando seus estudos especialmente em tecidos de origem animal. Ele descobriu que a lecitina biológica era uma mistura de fosfolipídios bipolares que desempenhavam funções fisiológicas essenciais, como estabilização das membranas celulares e facilitação da atividade metabólica em órgãos humanos (cérebro, sangue, fígado, etc.).

diagrama Esquemático de um fosfolipídeo e o modo de exibição de uma bicamada de fosfolipídios na membrana da célula

Para observação como as membranas celulares são compostas de duas oposto camadas de fosfolipídios, enquanto emulsões de ter apenas um, chamado micelle (ver anterior pic).

A mais antiga referência conhecida a presença de lecitina, mesmo em plantas como a soja, datada de 1889, na Suíça, onde o legado deixado por um químico alemão chamado Ernst Schulze seria, em seguida, marque a Alemanha como líder Europeu de hub para o desenvolvimento industrial de alimentos-finalidade lecitina.A primeira patente para a aplicação de lecitina de soja ao chocolate foi registrada em 1930 por Hansa-Mühle, que mais tarde começaria a importar soja como uma mercadoria dos prolíficos Estados Unidos e a vender de volta o ingrediente acabado para fabricantes americanos de chocolate.

nos dias modernos, As matérias-primas das quais a lecitina à base de plantas pode ser extraída nunca foram tão variadas: não apenas soja, mas também colza e sementes de girassol. Embora essa diversidade, a fonte de maior rendimento para a produção de lecitina ainda é a soja.

a produção de Soja volume por país

Ásia-Pacífico é projetada para ser a maior de consumir região de lecitina de soja (contida em muitos alimentos de conveniência) para os próximos anos, mesmo que ele é o Estados Unidos que têm vindo a liderar o mercado global de produção de soja e lecitina de soja, desde o final da II Guerra Mundial.

Orgânica lecitina de soja é o limpador de resposta convencionais, lecitina de soja, enquanto que os produtores de certificar a afastar-se de qualquer questionável OGM práticas.

Secos de soja

Devido a rigorosas exigências da UE para declarar qualquer adição de alérgenos e organismos geneticamente modificados (Ogm) em alimentos, com uma mudança gradual para a alérgenos e livre de OGM fontes de lecitina, como o de girassol, lecitina, está ocorrendo na indústria de alimentos que se preocupa com o consumidor informado.

sementes de girassol

além disso, a lecitina de girassol exibe as mesmas funcionalidades de fluxo da lecitina de soja em apenas um aumento mais leve de cerca de 0,1%.

as fontes de colza para lecitina, em vez disso, são marginalizadas pela presença de ácidos graxos trans não saudáveis na composição do óleo erúcico, dos quais a colza é naturalmente rica. Padrões mais saudáveis para a extração de lecitina da colza são previstos na canola de baixa variedade de OGM erucic, embora levante preocupações semelhantes já vistas para a lecitina de soja não orgânica.

colza

ao contrário das crenças populares, nem toda lecitina é criada igual.
a lecitina comercial tem diferentes graus e formas (oleada e desengordurada), adequadas para aplicações específicas de alimentos para alcançar as propriedades de dispersibilidade desejadas. Em particular, lecitinas fluidas (oleadas) são recomendadas para um alimento com a fase gorda prevalecendo sobre a fase aquosa, pois tendem a se dispersar mais prontamente em dispersões à base de gordura; enquanto lecitinas desoiladas (em pó) são recomendadas para um alimento com a fase aquosa prevalecendo sobre a fase gordurosa, sendo mais facilmente solúveis em dispersões à base de água.
as propriedades de emulsificação da lecitina em diferentes graus são convencionalmente expressas com um índice de equilíbrio hidrofílico-lipofílico (HLB).

equilíbrio hidrofílico-lipofílico (HLB) de diferentes graus de lecitina

a lecitina de grau fluido padrão contém cerca de 36% de triglicerídeos. A lecitina Deoiled tem uma forma granular ou em pó, com seus triglicerídeos e ácidos graxos livres removidos. O processo do fracionamento para fazer a lecitina deoiled refinada aproveita-se da solubilidade diferente dos phospholipids no solvente polar. A lecitina pode ser ainda modificada por meio de hidrolização e reações enzimáticas para torná-la mais adequada para emulsões de óleo em água.

a fabricação de lecitina líquida padrão pode ser obtida a partir da matéria-prima mecanicamente por meio de um processo natural, que primeiro limpa e pressiona as sementes oleaginosas e, em seguida, deguma a lama de óleo a 70°C, após centrifugação para separar o óleo bruto do componente água.
a extração química seletiva de lipídios (óleo) da lecitina com solventes, como hexano, acetona ou álcool, é necessária apenas quando a forma desejada de lecitina é removida.Essa distinção é fundamental, pois, para a fabricação de chocolate, uma lecitina de grau HLB de 4 pontos é geralmente o padrão.

lecitina de girassol de grau fluido padrão

como o chocolate é um meio lipofílico, a lecitina não desoilada é a opção.

em termos simples, o tipo de lecitina usada para o chocolate não é tão fortemente processado como pregadores de fearmongos erroneamente divulgar. Quanto mais lipofílica (oleosa) a lecitina, menos processada.

depois de perceber por que diferentes tipos de lecitina estão disponíveis no mercado de hoje, Qual é a principal Análise de custo/benefício que justifica o uso de um emulsificante no chocolate?

comportamento de fluxo do Chocolate: por que é essencial saber antes de controlá-lo

do ponto de vista físico, o chocolate pode ser descrito como uma suspensão, que é um tipo particular de dispersão que consiste em partículas sólidas não gordas (sólidos de cacau, cristais de açúcar e, eventualmente, partículas de leite em pó) dispersas na manteiga de cacau como uma fase contínua (líquida) de gordura.O que acontece quando o chocolate se move como uma suspensão sólida em líquido?

Em reologia—a ciência que estuda a deformação e o fluxo de sólidos e líquidos sob a influência de forças mecânicas, derretido o chocolate é um shear-thinning não-Newtoniano do fluido, o que indica um ‘imperfeito’ substância líquida, com dispersão em fase sólida, cuja viscosidade (a resistência ao fluxo) diminui com o aumento da tensão ao longo do tempo.Embora substâncias Newtonianas perfeitas, como água e leite, tenham viscosidade constante, independente das taxas de cisalhamento (velocidades), substâncias não Newtonianas como o chocolate têm diferentes viscosidades em diferentes taxas de cisalhamento. Como tal, medir a viscosidade de taxa de cisalhamento único uma ou duas vezes ao longo de todo o processo de fabricação de chocolate não fornece informações suficientes para prever-e, então, controlar—o desempenho do fluxo do chocolate, fundamental para distinguir entre os processos que ocorrem em diferentes taxas de cisalhamento, como moldagem, vibração e enrobing.

Viscosidade diferenças de comportamento entre um não-Newtoniano do fluido e um fluido Newtoniano

Em grandes economias de escala, considerando essas variáveis são fundamentais para otimizar a consistência do produto contra as margens de lucro. Os custos de produção estarão, portanto, intimamente ligados à capacidade de alcançar e manter a qualidade consistente do produto—garantindo a satisfação e a lealdade do cliente—sem a necessidade de ajustar o lote da receita após o lote.Se definir a viscosidade de um chocolate para uma receita específica requer alta precisão com medições e cálculos, saber qual viscosidade exata é necessária torna possível garantir que o mínimo de manteiga de cacau—a entrada mais cara na produção de chocolate—seja usado como absolutamente necessário.Para uma grande fabricante de chocolate, ganhos substanciais são de fato possíveis com o desenvolvimento de receitas mais econômicas com pequenas mudanças estratégicas. Uma economia aparentemente irrelevante de 4% de manteiga de cacau—a quantidade máxima intercambiável com uma quantidade dez vezes menor de lecitina (0,4%)—tem o poder de fornecer efeitos substanciais na linha de fundo na ordem de EUR/USD 100.000 ao produzir 1.000 toneladas de chocolate!Com ganhos tão claros, não é de admirar se a grande indústria de chocolate se inclina para os emulsificantes estáveis em termos de custo como uma alternativa viável à manteiga de cacau ineficiente em termos de custo. Emulsionantes como a lecitina não apenas cortam custos, mas também oferecem ao fabricante de chocolate uma ferramenta definitiva para controlar a viscosidade—e, consequentemente, atingir a consistência—durante a produção.

então, agora que entendemos a principal razão pela qual o uso de emulsificantes é conveniente para um fabricante de chocolate em grande escala, como a lecitina funciona especificamente quando adicionada ao chocolate?

lecitina: como ajuda a eficiência na produção de chocolate

pegue seu chocolate médio feito a granel. Provavelmente será caracterizado por um baixo teor de massa de cacau, enquanto a manteiga de cacau não ultrapassará 32%—essa é a quantidade mínima recomendada de gordura para tornar a fluidez do chocolate aceitável. A parte restante do leão consistirá principalmente em componentes sólidos secos (ou seja, açúcar, cacau em pó e, eventualmente, leite em pó), comprimidos na medula e forçados a fluir em um reservatório de gordura esgotado.Cortar cantos em porcentagens essenciais de manteiga de cacau inevitavelmente levará a pagar uma taxa na produção de chocolate no futuro, já que a necessidade de dispersar uniformemente a fase seca de alto teor de sólidos na fase líquida de baixo teor de gordura deve ser equilibrada com a necessidade de evitar alcançar uma partícula grossa, indesejada para o paladar do consumidor. Para frustrar o problema, o grande fabricante de chocolate tenta maximizar dois aspectos durante a produção:
⠀ * trabalhar o chocolate para atingir um tamanho de partícula muito fino, cuja granulometria não pode ser percebida ao provar o chocolate-geralmente até cerca de 18-20 µm;
⠀• para dispersar as partículas altamente finas alcançadas na massa de chocolate, batendo no auxílio da lecitina.

como um tamanho de partícula fina é desejado por razões sensoriais, a conformação de chocolate recém-projetada alta em partículas sólidas ainda não é vazia de desvantagens técnicas, pois pode correr o risco de afetar um valor menos conhecido relevante para a fluidez do chocolate, relatado como “valor de rendimento.”
Enquanto Viscosidade Plástica (VP) é a força necessária para manter um fluxo constante da massa de chocolate (importante para processos de médias a altas taxas de cisalhamento, tais como enrobing), Valor de Rendimento (YV) é a força necessária para iniciar o fluxo de chocolate, afetando a baixas taxas de cisalhamento, particularmente durante a moldagem e vibrando processos—em seguida, YV é ainda mais crítica do que o PV quando se trata de barras de chocolate.

para intervir positivamente no valor do rendimento, a lecitina vem em socorro para a produção do chocolate minimamente reduzido em gordura e de tamanho fino em partículas.
ao contrário da manteiga de cacau—que não tem propriedades emulsionantes—a lecitina é escolhida a favor graças à sua ambivalência funcional como agente ativo na superfície. As cabeças hidrofílicas de seus componentes fosfolipídicos interagem com as partículas de açúcar, enquanto as caudas lipofílicas flutuam na manteiga de cacau—e gordura livre adicional de eventuais ingredientes lácteos.

moléculas de lecitina que cercam partículas de açúcar na fase de gordura contínua em chocolate

mesmo que a massa de chocolate não tenha água, pode ser considerada uma dispersão de água em óleo, enquanto “água” são os sólidos hidrofílicos dispersos na fase de gordura.

as interações físicas dos fosfolipídios de lecitina nas partículas de açúcar formam “micro-lacunas” espaciais entre as partículas de açúcar e a fase gorda, como diminuir o atrito mecânico das partículas na dispersão com baixo teor de gordura e, consequentemente, a energia necessária para manter a massa de chocolate dentro das propriedades ideais de fluxo.

quando tudo parece funcionar como um encanto para o valor de rendimento recém-aprimorado, um segundo obstáculo pode potencialmente invalidar os benefícios ganhos usando lecitina completamente.
na fabricação de chocolate, de fato, quanto mais finas as partículas sólidas dispersas em um chocolate com baixo teor de gordura, maior a quantidade de lecitina necessária, devido a uma proporção crescente de superfície para volume das partículas menores.

diferenças de Relação superfície-volume

a partícula A tem uma relação superfície-volume três vezes maior que a partícula B, apesar de seu raio ser um terço B, exigindo assim que mais Entrada (emulsificante) seja ‘molhada’ (revestida e lubrificada).

mas adicionar mais lecitina sobre um determinado limiar pode levar a um inconveniente irreversível, conhecido como “efeito de espessamento.”Esse fenômeno bem estudado pela indústria do chocolate ocorre quando as quantidades de lecitina em excesso interagem com as moléculas de lecitina já adicionadas, promovendo a formação de micelas reversas, que não apenas deixam de diminuir o estresse de rendimento, mas começam a aumentá-lo após cruzar uma dosagem de 0,4%.

Bicamada de lecitina em torno de um açúcar de partículas de
valor de Rendimento de lecitina de soja no chocolate

Dosagem de lecitina no chocolate em torno de 0,4%, normalmente, fornece dez vezes (4%), a manteiga de cacau de poupança. O Chocolate tolera uma dosagem de 0,4% de lecitina de soja, após o que o valor de rendimento começa a aumentar gradualmente, Tornando o chocolate mais espesso.

para superar as desvantagens adquiridas pela lecitina ao longo dos anos, a indústria de chocolates começou a procurar soluções emulsionantes mais confiáveis que poderiam superar a lecitina na obtenção de propriedades de fluxo ideais sem sacrificar os padrões de processamento.

lecitina-emulsificantes alternativos: por que eles foram desenvolvidos para a grande indústria de chocolate

Como qualquer umidade residual de chocolate evapora durante a parte inicial de conching, uma inicial necessário para afastar o efeito espessante em chocolate é adicionar lecitina apenas para o fim de conching. O revestimento com lecitina—assim como manteiga de cacau—a superfície das partículas não completamente secas faria com que a umidade permanecesse bloqueada na massa de chocolate.
ao fazer chocolate ao leite, outros componentes, como fosfolipídios lácteos, podem mostrar propriedades superfície-ativas semelhantes às da lecitina e, portanto, contribuir ainda mais para o efeito de espessamento. Em sinergia com a lecitina, os fosfolipídios lácteos podem acabar aumentando o valor de rendimento do chocolate.
o chocolate feito com migalhas (chocolate feito de laticínios secos a vácuo e cacau) é ainda mais sensível à presença de lecitina. O primeiro chocolate ao leite feito de migalhas feito pela Cadbury na década de 1960 era propenso a provar notas indesejadas de “grama” ou “feno” durante seu armazenamento. Por esse motivo, a empresa britânica buscou uma nova alternativa à lecitina, chamada fosfatida de amônio (AMP), Também conhecida como emulsificante YN.A primeira edição do AMP, no entanto, foi baseada em óleo de colza—rico em ácido erucico trans gorduroso insalubre. 50 anos para a frente, uma versão melhorada do AMP seria obtida do óleo de girassol refinado e da glicerina pelo produtor dinamarquês Palsgaard do emulsivo.
quando comparado à lecitina de soja, O AMP tem algumas vantagens significativas, como uma composição fosfolipídica mais constante, um sabor totalmente branda e maiores funcionalidades de fluxo, pois não mostra nenhum efeito de espessamento indesejado, mas continua reduzindo o PV, mantendo o YV no mesmo nível, mesmo em doses mais altas.

o efeito na viscosidade plástica e no valor de rendimento do AMP comparado à lecitina de soja em uma formulação padrão de chocolate

AMP pode estender a economia de manteiga de cacau do chocolate formulado com lecitina de soja em 2-3% adicionais para criar uma economia total potencial total de 6-7%.

outro emulsificante alternativo à lecitina amplamente utilizado na fabricação de chocolate é o poliricinoleato de Poliglicerol (PGPR), obtido por policondensação de óleo de rícino e glicerol.O PGPR não tem grandes efeitos na viscosidade do plástico, mas pode reduzir o valor de rendimento em 50% a 0.2% ou remova-o em cerca de 0,8%, transformando o chocolate em um fluido quase Newtoniano, de modo que ele flua mais prontamente e se instala rapidamente quando derramado no molde.Os fabricantes industriais de chocolate usam principalmente PGPR como coadjuvante de lecitina para alcançar um valor de rendimento desejável e viscosidade plástica, principalmente quando o chocolate tem muitas partículas finas para revestir ou se muita lecitina foi adicionada.

chocolate fino: a indústria se opõe ou defende a lecitina?

se por quase um século, a indústria de chocolate convencional achou o uso de lecitina e lecitina-emulsificantes alternativos tão economicamente atraente, qual a posição atual tomada pelo chocolate fino?

experiências e interesses divergentes animam diferentes marcas de chocolate fino sobre a inclusão da lecitina em seus produtos.Uma parte preponderante das marcas de chocolate fino, representada pela crescente ala de fabricantes que identificariam sua produção como “artesanal”, “artesanal”, “pequeno lote”, exclui a lecitina independentemente de qualquer avaliação de custo/benefício, fazendo isso principalmente por causa da marca, já que o consumidor de hoje está pedindo cada vez menos ingredientes e uma linguagem acessível impressa em uma etiqueta de produto. Além disso, máquinas eficientes projetadas especificamente para a produção de chocolate fino estão facilitando a demanda de uma marca que prefere não apresentar lecitina em sua filosofia.
opostas são chocolate fino marcas, incluindo a lecitina em seus produtos, enquanto ainda visando uma aura de autenticidade, naturalidade e transparência, optando por mais sustentáveis e alternativas mais limpas, como o de girassol, lecitina ou, no máximo, lecitina de soja orgânica.Como quantidades mais baixas de lecitina (cerca de 0,2-0,3%) são normalmente necessárias em um produto de chocolate fino, graças ao seu conteúdo naturalmente abundante em manteiga de cacau (bem acima de 32%)-e, inversamente, consideravelmente menor em partículas sólidas secas de açúcar adicionado, algumas razões válidas apoiam os partidários da lecitina. Com o sabor sendo o aspecto mais querido de uma marca confiável de chocolate fino, limitar as adições de manteiga de cacau a 4-6% e usar lecitina para ajustes adicionais de viscosidade acaba sendo uma estratégia integrada inteligente para evitar “diluir” o perfil de sabor intrínseco de um produto de chocolate de origem única, bem como para evitar tornar sua sensação na boca muito gordurosa.
as marcas de chocolate fino também podem recorrer ao papel funcional da lecitina, pois padroniza a produção de certas linhas problemáticas, ou seja,, os produtos de chocolate cheios serão mais estáveis contra a suscetibilidade à floração, migração ou oxidação de gordura, enquanto os mais simples dependerão de uma velocidade de produção mais eficiente e investirão o tempo economizado em outras atividades comerciais para aumentar a participação de mercado e a reputação da marca.

desde que optar por um chocolate fino marca em detrimento de outra continua a ser a escolha final dos consumidores e clientes, chocolate fino marcas despejando produtos com qualidade superior sabores e padrões de produzidas em massa de pequenos vão manter abraçando diferentes metodologias de produção e estimular a inovação global de chocolate da indústria para os próximos anos, seja ele com ou sem lecitina.

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