sorvetes com diferentes produtos de soro de leite bovino...
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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.
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BANCA EXAMIN ADORA
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
HelenaMariaAndréBolini Cardello
FEA-UNICAMP
Presidente
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mirna LúciaGigante
FEA-UNICAMP
Membro
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PauloPintoJoazeiro
IB-UNICAMP
Membro
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
FláviaMariaNetto
FEA-UNICAMP
Suplente
Campinas,2004.
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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
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"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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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).
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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
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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
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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.
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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.
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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.
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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].
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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-
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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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