HISTÓRICO UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ COORDENAÇÃO DE QUÍMICA TECNOLOGIA DE ALIMENTOS DE ORIGEM VEGETAL TECNOLOGIA DE FABRICAÇÃO DE GELÉIA Edimir Andrade Pereira Em 1924 o químico francês Braconnot percebeu a precipitação de uma substância com adição de ácido ao analisar batatas. Ao precipitado gelatinoso ele nomeou com a palavra grega pectys, que significa geléia. Após alguns anos foi descoberta a protopectina de onde pode ser extraída a pectina por hidrólise ácida. LEGISLAÇÃO Definição Geléia é o produto obtido pela cocção de frutas inteiras ou em pedaços, polpas ou sucos de frutas, com açúcar, com ou sem adição de água, e concentrado até a consistência gelatinosa. No Brasil também se chamam geléias ou gelatinas (ou jellies) as sobremesas fabricadas com gelatina ou pectina, açúcar ou adoçante artificial, corantes e aromatizantes com sabor a frutas, fabricadas industrialmente. Vik Muniz Resolução - CNNPA nº 12, de 1978 ANVISA Geléias Comuns: 40 partes de frutas frescas, ou equivalente, para 60 partes de açúcar. Geléias Extras: 50 partes de frutas frescas, ou seu equivalente, para 50 partes de açúcar. Obs.: As geléias de marmelo, laranja e maça poderão ser preparadas com 35 partes de frutas ou seu equivalente e 65 partes de açúcar. CLASSIFICAÇÃO Detalhes do Produto: Deverá ser preparado com frutas sadias e limpas; Não conter substâncias estranhas à sua composição normal; Ser isentas de pedúnculos; Poderá conter fragmentos de frutas; Poderá ser acrescida de glicose ou açúcar invertido; Pode ser acrescida de pectina e acidulantes; Não pode ser colorida ou aromatizada artificialmente; O limite de adição de conservadores é fixado em 0,1 % em peso para ác. Sórbico e seus sais de Na, K e Ca e, os ác. cítrico e lático (qsp o efeito desejado), fumárico (0,2%), tartárico (0,2%) e fosfórico (0,1%). Torradas e Geléia: David Beckham e Cheryl Cole Nathan Wyburn 1
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E QUÍMICAS ELEMENTOS BÁSICOS PARA A PRODUÇÃO DE GELÉIAS Parâmetros Geléia comum Geléia extra Umidade máximo 38 % p/p máximo 35 % p/p SST mínimo 62 % p/p mínimo 65 % p/p Pectina (adic.) máximo 2 % p/p máximo 2 % p/p Uma adequada combinação destes, tanto na quantidade como na ordem de colocação durante processamento, irá definir a qualidade de uma geléia. Influência de cada componente na formação da Geléia: Influência de cada componente na formação da Geléia: 1. Fruta 1I. Açúcar: Devem estar no seu estádio de maturação ótimo; De acordo com a quantidade de fruta: geléia comum ou extra; Na prática é aproveitado o material de descarte da linha de processamento de fruta em calda (isto aumenta o rendimento do processo e o torna mais econômico); Podem ser empregadas polpas ou frutas congeladas ou preservadas quimicamente (produção de geléias o ano todo); Sacarose é o açúcar mais comumente usado; A quantidade de açúcar está relacionada aos teores de pectina e ácido; Em concentrações acima de 65 % de sólidos solúveis totais, é necessário substituir parte da sacarose por glicose ou açúcar invertido; Certa quantidade de açúcar invertido é obtido no cozimento, entretanto deve ser evitado cozimento prolongado; Em geléias dietéticas, açúcar é substituído por sorbitol; Influência de cada componente na formação da Geléia: III Ácido Influência de cada componente na formação da Geléia: Substâncias Pécticas Encontram-se difundidas na natureza, formando parte dos tecidos das plantas Ácido proveniente da fruta ou acidificação com ácidos orgânicos; Ácido cítrico, tartárico, málico e lático; Normalmente usa-se 0,2% sobre o açúcar total (suco de limão 10 X mais). A indústria utiliza maçã e os frutos cítricos como fontes de matérias-prima para obtenção da pectina Acidez titulável: 0,5% e 0,8% 2
Estrutura da parede celular A unidade básica das substâncias pécticas Ácido D-galacturônico (fórmulas aberta e cíclica) C 6 H 10 O 7 Entre as substâncias pécticas mais importantes destacam-se: Ácidos Pectínicos (Pectinas) São ácidos poligalacturônicos que contêm uma proporção variável de grupos metoxila. Possível estrutura da Protopectina Ácido pectínico Ácido péctico À medida que ocorre a maturação das frutas, a protopectina se transforma em pectina solúvel, ocorrendo o amolecimento das frutas. despolimerizantes desmetoxilante As pectinases formam um grupo de enzimas que degradam substâncias pécticas, hidrolisando ligações glicosídicas 3
PROTOPECTINASE Aplicações na indústria de alimentos Estas enzimas solubilizam protopectina, formando pectina solúvel altamente polimerizada Ação da protopectinase PPase-A: sítio interno(ácido poligalacturônico) PPase-B: sítio externo (polissacarídeos) Amadurecimento de frutas, clarificação e redução de viscosidade em sucos de frutas, tratamento preliminar do suco de uva para indústrias vinícolas, extração de polpa de tomate, fermentação de chá e chocolate, tratamento de resíduos vegetais, degomagem de fibras nas indústrias têxtil e de papel, nutrição animal, enriquecimento protéico de alimentos infantis e extração de óleos. Estrutura esquemática da pectina O controle das fases do processo de extração permite a obtenção da pectina sob duas formas: pectinas de alto teor de metoxílas (ATM), com grau de esterificação maior que 50%; pectinas de baixo teor de metoxílas (BTM), com grau de esterificação menor que 50%. Pectinas de Alto Grau de Metoxilação Grau de metoxilação (DM) maior que 50 %. Fatores importantes: graduação, grau de esterificação e intervalo de ph. Graduação: medida do poder de geleificação (graus sag ); Pectinas de Baixo Grau de Metoxilação Pectinas de baixo teor de metoxilação: Grau de metoxilação (DM) inferior a 50 %. Geleificam a concentrações de 10 % a 70 % de SST e ph de 2,8 a 6,0, somente em presença de íons polivalentes (Ca e Mg). Fatores importantes: grau de esterificação e percentagem de cálcio e sacarose que requerem para a formação do gel. Quanto mais baixo o grau de metoxilação, menor a quantidade de sacarose requerida. Ingredientes: Morango, xarope de glicose e frutose, açúcar, limão, coagulante pectina e goma xantana, conservante sorbato de sódio. INGREDIENTES - Polpa de Goiaba, Pectina, Vitamina C, Edulcorante Natural Sorbitol, Espessante Carragena, Acidulante Ácido Cítrico, Conservante Ácido Sórbico e Edulcorante Artificial Sucralose. Sem adição de açúcar. Sem gordura. Contém Aromatizante Sintético Idêntico ao Natural. 4
Representação das ligações intermoleculares entre as cadeias de pecntina BTM e os íons de cálcio. Fonte: Ribeiro (2007) (A)Pectina de ATM (B) Pectina de BTM (C) Pectina Amidada Fonte: Sigmoto (1993) Grau de esterificação Define a temperatura na qual começa a formar o gel, durante o resfriamento Pectina de geleificação lenta: GE de 60-65% (gel a 45-60ºC), Pectina de geleificação semi-rápida: GE de 66-70% (gel a 55-75ºC) Pectina de geleificação rápida: GE de 70-78% (gel a 75-85ºC) Gelificação da pectina A graduação de uma pectina é a medida do seu poder de geleificação. São considerados três tipos de pectinas encontradas comercialmente: PECTINA DE GELEIFICAÇÃO LENTA: grau de esterificação 60-66%; temperatura de formação do gel de 45-60ºC. PECTINA DE GELEIFICAÇÃO SEMI-RÁPIDA: grau de esterificação 66-70%; temperatura de formação do gel de 55-75ºC. PECTINA DE GELEIFICAÇÃO RÁPIDA: grau de esterificação 70-76%; temperatura de formação do gel de 75-85ºC. (a) Pectina de baixa metoxilação por ligações eletrostáticas com íons cálcio; (b)pectinade alta metoxilação pontes hidrofóbicas grupos metila (c) ou da estrutura tridimensional do gel de pectina, cuja união (círculos) é para os mecanismos (a) ou (b), o ácido galacturônico OH é livre para reter a água por ligações de hidrogênio. 5
Gelificação da pectina Acidez Teor de Pectina Extração da Pectina A pectina é extraída da casca das frutas cítricas e da maçã por hidrólise ácida à quente seguida de precipitação alcoólica ou alcalina. Ela é submetida a seguir à purificação, secagem, moagem e homogeinização. Géis são substâncias semi-rígidas e elásticas formadas por soluções coloidais ou sóis. A geleificacão da pectina é determinada pela adição do açúcar na presença de ácidos, ou, pela ação de álcool ou glicerina que atuam como desidratantes. FORMAÇÃO DO GEL Possível estrutura do gel pectina-açúcar (Desrosier 1964) 6
RESISTÊNCIA DA GELÉIA MÉTODOS DE FABRICAÇÃO DE GELÉIA Podemos dizer, que são dois os métodos básico para a fabricação de geléia: 3.1 - Concentração a Pressão Atmosférica É o processo altamente difundido e econômico. A concentração é feita em tachos aberto com camisa de vapor e agitador mecânico. Para aumentar a produção deve-se usar uma bateria de tachos, em lugar de aumentar o tamanho dos mesmos, o que prejudica a transmissão de calor e aumento do tempo de cocção. O controle da concentração é de grande importância. Sua duração deve estar compreendida entre 8 a 12 minutos. Formação de geléia em função da combinação pectina, açúcar, acidez (Desrosier, 1964) Método de Produção a Vácuo O processo pode ser contínuo ou descontínuo. A mistura dos ingredientes é feita anteriormente em um tacho e depois transportada para o concentrador. A temperatura de concentração do produto fica em torno de 50-60ºC. Terminado o processo, o concentrador pode ser descarregado e o produto aquecido entre 85-95ºC, para a pasteurização, sendo que a está temperatura o tempo não deve ser muito longo para não escurecer o produto, devendo ser controlado no mínimo para todo o produto recebe está temperatura em pelo menos por um tempo de 2 a 3 minutos. (1)-Preparação do Xarope de Açúcar, (2)-Aquecimento, (3)-Preparação da Solução de Pectina, (4)-Dosagem da Pectina na Geléia, (5)-Suco de Fruta Concentrado, (6)-Aquecimento do Produto (Pasteurização), (7)-Geléia Pronta para Envase. III Ácido 7
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