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Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería 1-1-2006 Sustitución parcial de la manteca de cacao por otras materias Sustitución parcial de la manteca de cacao por otras materias grasas vegetales en la elaboración de coberturas sabor a grasas vegetales en la elaboración de coberturas sabor a chocolate chocolate Judith Patricia Aldana Gallego Universidad de La Salle, Bogotá Diana Maritza Castro Enriquez Universidad de La Salle, Bogotá Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos Citación recomendada Citación recomendada Aldana Gallego, J. P., & Castro Enriquez, D. M. (2006). Sustitución parcial de la manteca de cacao por otras materias grasas vegetales en la elaboración de coberturas sabor a chocolate. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos/428 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería de Alimentos by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. 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C. 2006 2 SUSTITUCIÒN PARCIAL DE LA MANTECA DE CACAO POR OTRAS MATERIAS GRASAS VEGETALES EN LA ELABORACIÓN DE COBERTURAS SABOR A CHOCOLATE JUDITH PATRICIA ALDANA GALLEGO DIANA MARITZA CASTRO ENRIQUEZ Trabajo de grado para optar al titulo de Ingenieras de Alimentos Director GUILLERMO ZAPATA Ing. Químico Magister en Docencia UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGNIERÍA DE ALIMENTOS BOGOTÁ D. C. 2006 3 Nota de aceptación: Firma del director Firma del jurado Firma del jurado Bogotá D.C., 14 de Marzo de 2006 4 DEDICATORIA Dedicamos este documento a Dios, que nos ilumina en cada momento de la vida, así como aquellas personas de nuestras familias que se encuentran ya con El. Especialmente dedicamos este trabajo a nuestros padres que con su amor y apoyo hicieron realidad el presente, a nuestros hermanos que con sus palabras nos dieron todo su apoyo y confianza y a nuestros amigos que ante las dificultades siempre estuvieron a nuestro lado. 5 AGRADECIMIENTOS A lo largo de nuestro trabajo recibimos el apoyo de muchas personas, que nos orientaron con cariño para culminar una etapa de la vida, a cada una de ellas mil gracias. Queremos agradecer a la Fabrica de Chocolate Triunfo S.A., que nos apoyaron en todo lo que necesitamos para el desarrollo del proyecto. Al ingeniero Darío Ladino G., gerente de producción de la empresa, que con su experiencia y apoyo incondicional nos oriento en el trabajo. Así mismo a todo su personal que nos presto toda su ayuda. Al nuestro director Guillermo Zapata y asesor Sergio Bermúdez que con sus recomendaciones y dedicación hicieron posible el desarrollo del documento. A la facultad de Ingeniería de Alimentos de la Universidad de la Salle, especialmente al Dr Camilo Rozo y Dra. Patricia Jiménez de Borray. Por último al laboratorio de química de la Universidad de la Salle, que a cargo de Juan Carlos Poveda, nos prestaron lo necesario para realizar nuestras pruebas 6 CONTENIDO Pg INTRODUCCIÓN OBJETIVOS 1 GENERALIDADES 19 1.1 FABRICA DE CHOCOLATES TRIUNFO S.A. 19 1.2 LA INDUSTRIA DEL CHOCOLATE EN COLOMBIA 20 1.3 MARCO LEGAL 23 2 MARCO TEORICO 24 2.1 PRODUCTOS DERIVADOS DEL CACAO Y COBERTURAS SABOR A CHOCOLATE 24 2.2 MATERIAS PRIMAS EN LA ELABORACIÓN DE CHOCOLATES Y SUS SUCEDANEOS 25 2.2.1 Cacao. 25 2.2.2 Cocoa. 26 2.2.3 Azúcar. 27 2.2.4 Leche. 27 2.2.5 Lecitina. 28 2.2.6 Grasas 28 2.2.6.1 Función de las grasas en el chocolate y sus sucedáneos 30 2.2.6.2 Grasas predominantes en el chocolate y sus sucedáneos 31 2.2.6.3 Elaboración de grasas que sustituyen a la manteca de cacao 35 2.3 PROCESO DE ELABORACIÓN DE CHOCOLATE 37 2.3.1 Tostado. 37 2.3.2 Trituración y Descascarillado 39 2.3.3 Molienda 39 7 2.3.4 Tratamiento Pasta de Cacao 39 2.3.5 Prensado 40 2.3.6 Mezclado 40 2.3.7 Refinado 40 2.3.8 Conchado cobertura sabor a chocolate 41 2.3.9 Atemperado 42 2.3.10 Moldeado 42 2.4 METODOS PARA APLICAR COBERTURAS, CHOCOLATES Y COBERTURA SABOR A CHOCOLATE O BAÑOS 43 2.4.1 Moldeado 43 2.4.2 Revestimiento 43 2.4.3 El proceso volvo 43 3 MATERIALES Y METODOS 44 3.1 DESCRIPCION DEL PROCESO 45 3.2 DESCRIPCIÒN Y VARIABLES DE LAS OPERACIONES 47 3.3 CLASIFICACIÒN Y SELECCIÒN DE MATERIAS GRASAS DIFERENTES A LA MANTECA DE CACAO 48 3.3.1 Selección preliminar del grupo de grasas 49 3.3.2 Listado de grasas que reemplazan total o parcialmente la manteca de cacao 49 3.3.3 Criterios de selección de las grasas que remplazan total o parcialmente la manteca de cacao 49 3.4 FASE EXPERIMENTAL 52 3.4.1 Variables para la fase experimental de la etapa 1 54 3.4.2 Indicadores para la fase experimental de la etapa 1 56 3.4.3 Variables para la fase experimental de la etapa 2 57 3.4.4 Indicadores para la fase experimental de la etapa 2 60 3.4.5 Indicador organoléptico para las etapas 1 y 2 60 4 RESULTADOS Y DISCUSIÒN DE RESULTADOS 62 4.1 SELECCIÓN DE LAS GRASAS 62 8 4.2 RESULTADOS Y DISCUSIÒN DE RESULTADOS DE LA FASE EXPERIMENTAL 65 4.2.1 Resultados de la fase experimental de la fase 1 65 4.2.1.1 Resultados y discusión de resultados para el indicador de viscosidad 65 4.2.1.2 Resultados y discusión de resultados para el indicador organoléptico 71 4.2.2 Resultados de la fase experimental de la fase 2 73 4.2.2.1 Resultados y discusión de resultados para el indicador de viscosidad 73 4.2.2.2 Resultados y discusión de resultados para el indicador organoléptico 74 4.2.3 Resultados para el indicador organoléptico para las etapas 1 y 2 76 4.2.4 Comparación del bromonaftaleno con el método soxhlet 83 4.3 COSTOS 86 CONCLUSIONES 88 RECOMENDACIONES 90 BIBLIOGRAFIA ANEXOS 9 LISTA DE TABLAS Pg Tabla 1. Valor de las producciones de chocolate y derivados de cacao (miles de pesos de 2002) 21 Tabla 2. Análisis de varianza para el efecto del tamaño de partícula sobre la viscosidad 67 Tabla 3. Análisis de varianza Anova para el efecto del tipo y porcentaje de grasa sobre la viscosidad 69 Tabla 4. Análisis de varianza para atributos - chasquido 77 Tabla 5. Análisis de varianza para atributos - brillo 79 Tabla 6. Análisis de varianza para atributos – sensación a grasa 80 Tabla 7. Análisis de varianza para atributos – velocidad de fusión 82 Tabla 8. Resumen estadístico de los datos obtenidos 84 Tabla 9. Análisis de varianza para la grasa determinada por el método soxhlet 85 10 LISTA DE CUADROS Pg Cuadro 1. Participación de la industria de fabricación de chocolates dentro de la industria nacional 20 Cuadro 2. Variables y equipos utilizados en la elaboración de la cobertura sabora chocolate 47 Cuadro 3. Características de los sustitutos de manteca de cacao 50 Cuadro 4. Formulación inicial en la elaboración de las muestras para el desarrollo experimental 53 Cuadro 5. Viscosidad para diferentes porcentajes de mezcla 59 Cuadro 6. Cuadro de valoración criterios de selección 63 Cuadro 7. Análisis estadístico descriptivo de los datos de viscosidad en las grasas seleccionadas 68 Cuadro 8. Resultados análisis microbiológicos 72 Cuadro 9. Resultado de mezcla de grasas 73 Cuadro 10. Resultados análisis microbiológico 75 Cuadro 11. Costos de producción 86 11 LISTA DE FIGURAS Pg Figura 1. Rangos de temperatura de las seis formas cristalinas de la manteca de cacao 32 Figura 2. Elaboración productos de cacao 38 Figura 3. Diagrama de elaboración coberturas sabor a chocolate 46 Figura 4. Metodología para la fase experimental 56 Figura 5. Porcentaje de grasa sólida a diferentes temperaturas 58 Figura 6. Gráfica de comparación del porcentaje de grasa sólida a diferentes temperaturas 64 Figura 7. Muestras refinadas con diferentes tamaños de partículas 66 Figura 8. Resultado de la variación de la viscosidad con el tamaño de partícula 66 Figura 9. Resultados la variación de la viscosidad para los diferentes porcentajes de grasa 68 Figura 10. Viscosidad obtenida a diferentes porcentajes de grasa sustituta 70 Figura 11. Resultados de los promedios de viscosidad para cada tipo de grasa 71 Figura 12. Resultados de la prueba discriminatoria para cada muestra 72 Figura 13. Resultado de viscosidad para las mezclas de grasa 74 Figura 14. Resultado de la prueba discriminatoria para cada mezcla de grasas 75 Figura 15. Coberturas seleccionadas para realizar la evaluación organoleptica 76 Figura 16. Gráfica Box and Whisker Plot para el chasquido 78 Figura 17. Gráfica Box and Whisker Plot para el brillo 79 Figura 18. Gráfica Box and Whisker Plot para la sensación a grasa 81 Figura 19. Gráfica Box and Whisker Plot para la velocidad de fusión 82 Figura 20. Porcentaje de grasa sustituta vs porcentaje de grasa total 86 12 LISTA DE ANEXOS Pg Anexo A: Norma técnica colombiana 93 Anexo B: Tabla especificación de equipos 96 Anexo C: Fichas técnicas grasas sustitutas 98 Anexo D: Formato de toma de datos 111 Anexo E: Métodos de laboratorio análisis fisicoquímico 113 Anexo F: Análisis microbiológicos 116 Anexo G: Formatos de evaluación sensorial 117 Anexo H: Resultados análisis fisicoquímicos 119 13 GLOSARIO ATEMPERADO: operación de la fabricación de productos derivados de cacao, que en su formulación incluya manteca de cacao. Consiste en inducir rápidamente la cristalización del chocolate en forma V, donde posee una mayor estabilidad y resistencia al fat bloom AZUCAR GLASEAR: azúcar refinada hasta tamaños de grano que van de 0.005- 0.1mm. COBERTURAS: son las obtenidas de chocolate, sucedáneos del chocolate, chocolate compuesto o chocolate aromatizado que se utiliza generalmente para recubrir otros productos o hacer chocolates o productos de sucedáneos para consumo directo. COBERTURA SABOR A CHOCOLATE O BAÑO: productos similares a las coberturas en cuanto a su composición se refiere, con la diferencia de que la manteca de cacao se sustituye parcialmente por aceites vegetales hidrogenados. CHOCOLATE PARA CONSUMO DIRECTO: es el producto obtenido por la mezcla, en proporciones variables, de subproductos del cacao con o sin la adición de azúcares y de otros productos alimenticios. CONTENIDO DE GRASA SÓLIDA: es la cantidad de grasa sólida a diferentes temperaturas. Incorporando los porcentajes de grasa sólida correspondientes en una gráfica en función de la temperatura, obtenemos una visión del comportamiento de fusión de una grasa 14 FAT BLOOM O EFLORESCENCIA DE LA GRASA: es la formación de una película blanca en la superficie del producto, debido a cuatro causas principales: por la transformación de la forma IV a la forma V que sigue a un atemperado incorrecto o por un envejecimiento o temperatura, otra es cuando el chocolate y recristaliza si un atemperado y la última es debido a la migración de las grasas blandas hacia el chocolate. EMULGENTE sustancias que favorecen la formación de una emulsión (o mezcla que dos sustancias que en principio son inmiscibles, como por ejemplo el agua y el aceite) y evitan que los alimentos se separen en distintas capas o fases. GRAGEADOS: operación que consiste en recubrir un núcleo (semillas, como maní o almendras) con chocolate o capas de azúcar en un volvo. POLIFORMISMO DE LAS GRASAS: es la capacidad de cristalizarse en diferentes formas con diversos grados de estabilidad, presentando cada cristal su propia estructura, punto de fusión y solubilidad. SUBPRODUCTOS DEL CACAO: son los productos obtenidos a partir del cacao como licor de cacao, manteca de cacao y cocoa. SUCEDÁNEO DE CHOCOLATE PARA CONSUMO DIRECTO: producto obtenido por la sustitución de la manteca de cacao por otras grasas vegetales en proporciones variables con la adición de otros productos alimenticios. VISCOSIDAD: es la resistencia al movimiento cuando se agita o se vierte. El chocolate necesita una fuerza considerable para empezar a fluir , pero una vez empieza a fluir, cuanto mayor es la fuerza más fluido se vuelve. La viscosidad afecta la textura y el sabor. 15 RESUMEN Inicialmente se hizo una selección preliminar del grupo de grasa, para luego obtener una lista de las grasas que remplazan parcial o totalmente la manteca de cacao, de las cuales por criterios se seleccionaron cuatro. CBA 3A, CBA 3B, CBA 4A y CBA 5B. Con estas grasas se hizo una primera etapa, donde se estableció como variables el tamaño de partícula, tipo de grasa y porcentaje de grasa; y los indicadores viscosidad y organoléptico; en la fase experimental se desarrolló todas las pruebas con porcentajes de grasa del 25 al 29%. A estas coberturas se les realizó un análisis estadístico donde se obtuvo que la mejor grasa fue la CBA 3A en los porcentajes de 28 y 29, y para definir la mejor se recurrió a un análisis sensorial dando como resultado la de 29%. Con base a la mejor grasa obtenida se preparó coberturas con mezcla de grasas (CBA 3A y CBA 4A). En la etapa 2 se establecieron como variables los porcentaje de mezcla y como indicadores las viscosidad y una prueba organoléptica. Se obtuvo que las mejores muestras fueron la mezcla 1 y la mezcla 2. Finalmente se realiza una prueba sensorial con panelistas de la empresa, con las siguientes coberturas CBA 3A 29%, Cobertura de chocolate (patrón), mezcla 1 y mezcla 2, de este análisis se obtuvo que la mejor cobertura era la CBA 3A 29%. Sobre esta grasa se hizo un estudio de costos que permitió establecer un 29% de utilidades, respecto al producto patrón. 16 INTRODUCCIÓN Los derivados de cacao son productos de gran importancia a nivel agroindustrial, teniendo en cuenta que es una de las industrias de mayor tradición en nuestro país. El objetivo de este trabajo fue obtener un producto de buena aceptación en el consumidor con menor costo frente a otros productos, mediante la elaboración de una cobertura sabor a chocolate que en su formulación sustituyo un alto porcentaje de manteca de cacao por una grasa vegetal diferente. Las grasas vegetales que sustituyen a la manteca de cacao se han usado por mucho tiempo en la industria del chocolate, debido a las ventajas que presentan, entre ellas, un costo menor y mayor estabilidad sin necesidad de atemperado. Sin embargo, la disponibilidad de estas grasas en nuestro país es limitada, requiriendo para la realización del estudio la importación de algunas de estas, por lo cual el costo se incrementó, limitando el número de ensayos realizados.Por legislación, los productos denominados chocolate deben contener como materia grasa principal la manteca de cacao, por lo tanto el producto desarrollado tiene como nombre “cobertura sabor a chocolate”. El documento se divide en 6 partes. En la primera parte se encuentra las generalidades de la industria del chocolate y sucedáneos en Colombia, una breve descripción de la Fabrica de Chocolates Triunfo S.A, empresa en la cual se realizó el proyecto, y un marco legal. En la segunda parte se encuentran conceptos básicos para abordar el trabajo, entre ellos los productos derivados del cacao, descripción del proceso y materias 17 primas utilizadas, en donde se profundiza en los sustitutos de la manteca de cacao. En el capitulo tercero, denominado materiales y métodos se indican la descripción y variables del proceso y los equipos utilizados en el trabajo práctico desarrollado, las pruebas efectuadas a nivel fisicoquímico, microbiológico y organoléptico por las cuales fueron evaluadas las variables establecidas que permitieron a través de indicadores seleccionar las mejores muestras. Con las variables, indicadores y pruebas que se debían desarrollar, se realizo la fase experimental, donde se obtuvo los resultados que fueron analizados en la parte quinta de este documento, para llegar al resultado final. En la última parte, se hizo comparación de costos para el producto obtenido (cobertura sabor a chocolate y el producto de la empresa (cobertura chocolate) la muestra seleccionada se comparó a nivel de costos y aceptación del consumidor con la cobertura de chocolate. Al final del documento se muestran las conclusiones derivadas de este trabajo y las recomendaciones que se desprendieron a lo largo de la investigación. 18 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Elaborar una cobertura sabor a chocolate para la Fábrica de Chocolates Triunfo S.A, que en su formulación sustituya un porcentaje de manteca de cacao por otra materia grasa vegetal. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Clasificar y seleccionar las materias grasas vegetales diferentes a la manteca de cacao, mediante la información técnica de las grasas disponibles en el mercado para la elaboración de coberturas. Realizar la fase experimental para la obtención de la cobertura sabor a chocolate, en donde se sustituye porcentajes mayores al 80% de manteca de cacao por las grasas seleccionadas. Estableciendo las variables e indicadores. Establecer el efecto de las variables sobre los indicadores, mediante un análisis estadístico. Determinar la muestra de mejor comportamiento y aceptación. Comparar los costos de producción de la cobertura sabor a chocolate (grasas diferentes a la manteca de cacao) con la cobertura de chocolate (manteca de cacao). 19 1. GENERALIDADES En Colombia, la producción de derivados del cacao representa 2.1% de la Industria de Alimentos. Sin embargo, su mercado se concentra en 8 empresas, que poseen el 97% de las ventas1. Dentro de estas compañías se encuentra la Fabrica de Chocolates Triunfo S.A., cuyos productos deben cumplir la Norma Técnica Colombiana NTC 792. 1.1 FABRICA DE CHOCOLATES TRIUNFO S.A. El proyecto sé desarrolló en las instalaciones de la Fábrica de Chocolates Triunfo, empresa dedicada a la elaboración de chocolates, dulces y grajeados. Fue creada mediante escritura pública No. 2552 en junio de 1947, año en el cual empezó su funcionamiento, bajo la supervisión de la familia Gerstenbluth Reines, de origen austriaco. Iniciando sus labores en un edificio ubicado en el Barrio Santafé y debido a su acelerado crecimiento trasladó sus instalaciones en el año 1968, a la zona industrial de Bogotá, donde actualmente se encuentra operando. Su evolución fue tan próspera que llegó a ser la primera fábrica en el país que industrializó y comercializó chupetas duras. Por la década de los años 70, el 75% de su producción se vendió a los mercados internacionales de Europa, Estados Unidos, Centro y Sur América. En 1977 tuvo una crisis que desembocó en un estado concordatario en el año 1982. Hacia el año 1990 la familia Gallo Ruiz paso a ser el mayor accionista. En la actualidad la dirección de la empresa recae en el doctor Juan Pablo Gallo. 1 ESPINAL G., Federico; MARTINEZ C., Héctor; BELTRAN L., Luz. La industria de chocolates en Colombia. Bogota: Observatorio agrocadenas Colombia Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural., 2005. p. 10 20 La capacidad de producción es importante teniendo posibilidades de generar al rededor de 400 toneladas mensuales, de las cuales el 40% corresponden a chocolate, todo esto en dos turnos de trabajo. Cuenta con una fuerza laboral de 300 personas entre mano de obra directa, indirecta y administración. 1.2 LA INDUSTRIA DEL CHOCOLATE EN COLOMBIA Entre 1992 y 2000, la industria de fabricación de chocolates y preparados de cacao aportó en promedio el 2.1% de la producción, el 1.8% del empleo y el 2.8% del valor agregado del sector de alimentos. En el cuadro 1 se muestra el comportamiento de esta industria referente a la industria de alimentos y manufacturera nacional. Cuadro 1. Participación de la industria de fabricación de chocolates dentro de la industria nacional Actividad Variable 2000 Promedio 1992 - 2000 Crecimiento(%) 1992-2000 Industria de alimentos Producción Valor Agregado Empleo 2.1% 3.0% 1.5% 2.1% 2.8% 1.8% -0.9% -0.4% -6.1% Total industria manufacturera Producción Valor Agregado Empleo 0.6% 0.6% 0.3% 0.6% 0.6% 0.3% 0.7% 0.8% -3.7% Fuente: EAM-DANE. Cálculos Observatorio Agrocadenas En cuanto a sus proveedores, “El sector agroindustrial es el principal consumidor de las materias primas producidas por el sector agrícola. Durante el año 2000, la industria de chocolates transformó 36.351 toneladas de cacao”2 2 ESPINAL G., Federico; MARTINEZ C., Héctor; BELTRAN L., Luz. La industria de chocolates en Colombia. Bogota: Observatorio agrocadenas Colombia Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural., 2005. p. 11 21 Dentro de los productos que se encuentran en el mercado nacional, que usan como materia prima el cacao están: chocolate en pasta dulce y amargo o chocolate de mesa, cobertura de chocolate, chocolate en polvo, manteca de cacao, cascarilla de cacao, productos en polvo con sabor a chocolate, chocolate granulado y confites con chocolate entre otros. En la tabla 1 se muestra la participación de estos productos en el mercado, hasta el año 2002: Tabla 1. Valor de las producciones de chocolate y derivados de cacao (miles de pesos de 2002) Producto 2002 Promedio (1993-2002) Participación 2002 Crecimiento (1993-2002) Cacao en polvo1 0 2.345.581 -2,3% Confites de chocolate* 117.695.988 59.137.947 33,73% 9,0% Chocolate dulce en pasta 160.093.672 160.196.545 31,45% 0,3% Chocolate amargo en pasta 73.574.474 60.160.043 14,46% -1,2% Chocolate en polvo 41.500.319 23.637.962 8,15% 18,8% Productos en polvo con sabor a chocolate 30.714.811 22.361.659 6,03% 4,6% Cobertura de chocolate 15.626.726 13.986.983 3,07% 1,4% Manteca de cacao 13.213.002 20.118.460 2,60% -6,6% Chocolate granulado* 1.065.908 1.110.341 0,21% -22,1% Cascarilla de cacao* 828.846 414.423 0,16% 20,3% Concentrado de chocolate* 673.949 336.974 0,13% 12,3% Total producción miles de pesos 508.987.695 363.806.918 100,00% 3,1% Fuente: EAM-DANE. Cálculos Agrocadenas 1 Cálculo de crecimiento hasta el año 2001 *Cálculo de promedio y crecimiento desde el año 1998 22 Sé resalta la participación de la cobertura de chocolate, que alcanza 3.07%, con un crecimiento del 1.4%, siendo el quinto producto con mayor crecimiento. En cuanto a las empresasproductoras nacionales se encuentra que el mercado se concentra en pocas, siendo de estructura oligopólica. “Las principales compañías que han formado parte con una amplia oferta de chocolates son La Compañía Nacional de Chocolates, Comestibles Italo, Triunfo y Colombina, no obstante existen varias empresas pequeñas que elaboran chocolates caseros e incursionan en el mercado en pequeños volúmenes” (Espinal, 2005, 10) La Nacional de Chocolates participa con el 69% del mercado de golosinas de chocolate. De acuerdo al estudio, de la cadena del chocolate realizado en el año 2005 por el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, el producto desarrollado en el presente estudio ayudaría a la competitividad de la Fabrica de Chocolates Triunfo, logrando disminuir los costos de producción, por que las grasas vegetales son de menor costo que la manteca de cacao. A propósito, en el estudio realizado por Agrocadenas se llego a concluir: En resumen, se puede considerar que la industria de fabricación de chocolates y preparados de cacao registra ganancias importantes en productividad, competitividad y eficiencia, derivadas de la adopción de tecnología enfocada hacia el proceso productivo. No obstante, se considera que aun los gastos de esta industria son altos para la generación de valor que se tiene, por lo cual es necesario incrementar la eficiencia mediante la elaboración de productos que generen un mayor valor a la producción sin tener que incurrir en elevar demasiado los costos para su elaboración. (Espinal, 2005, 45) 23 1.3 MARCO LEGAL En el país se tiene como referencia la Norma Técnica Colombiana NTC 792 (ANEXO A), que establece los requisitos y los métodos de ensayo que deben cumplir el chocolate y sus sucedáneos para consumo directo y las coberturas. Otras normas relacionadas es la Codex STAN 87 - 198113 y la normativa española, Real Decreto 1055/20034, en donde se da la definición de los sucedáneos de chocolate, grupo en el cual se encuentra el producto “cobertura sabor a chocolate” ya que contiene diferentes grasas vegetales, además de establecer los requerimientos del chocolate, excepto el contenido de manteca de cacao. 3 CODEX STAN 87 – 19811. Codex Alimentarius. Norma de Codex para el chocolate: Codex, 1981. 4 REAL DECRETO 1055/2003. Ministerio de la Presidencia. Real Decreto: por el que se aprueba la Reglamentación técnico-sanitaria sobre los productos de cacao y chocolate destinados a la alimentación humana. España: Real Decreto. 2003. 24 2 MARCO TEORICO Del cacao se obtienen productos intermedios, como la manteca de cacao, cocoa y pasta de cacao, y productos finales como los chocolates de mesa, chocolates de consumo directo y sucedáneos de chocolate. Este último incluye en su formulación grasa vegetal diferente a la manteca de cacao. Entre las materias primas de los productos finales derivados del cacao están el azúcar, los productos intermedios del cacao, leche, las grasas, lecitina y otros aditivos, que influyen en el comportamiento de fusión, dureza, brillo, rompimiento claro, sensibilidad al tacto, resistencia al calor y viscosidad del producto. Las operaciones de proceso son el tostado, trituración y descascarillado, molienda, prensado, mezclado, refinación, conchado, atemperado (en el caso de los productos que contengan manteca de cacao), moldeado y empaque. 2.1 PRODUCTOS DERIVADOS DEL CACAO Y COBERTURAS SABOR A CHOCOLATE La cadena del cacao comprende tres tipos de bienes: Primarios: Cacao en grano. Intermedios: Manteca, polvo y pasta de cacao. Finales: Chocolate para mesa y confites. La cobertura sabor a chocolate esta comprendido como un producto final de la cadena del cacao y se define como un sucedáneo de chocolate, ya que en su formulación contiene menos del 2% de manteca de cacao. 25 En el Real Decreto 1055/2003 de España se cita la definición de los sucedáneos de chocolate: Son aquellos preparados que, bajo formatos o moldeados especiales y que son susceptibles por su presentación, aspecto o consumo de ser confundidos con el chocolate, cumplen los requisitos establecidos para este producto en la reglamentación técnico-sanitaria sobre los productos de cacao y chocolate destinados a la alimentación humana, excepto en que la manteca de cacao ha sido sustituida total o parcialmente por otras grasas vegetales comestibles o sus fracciones hidrogenadas o no hidrogenadas y la diferenciación clara en el etiquetado5 2.2 MATERIAS PRIMAS EN LA ELABORACIÓN DE CHOCOLATE Y SUS SUCEDÁNEOS Las materias primas utilizadas en la cobertura sabor a chocolate son muy similares a las usadas en la elaboración de chocolate, con la diferencia del tipo de grasa. 2.2.1 Cacao. El cacao o árbol de cacao (Theobroma cacao, L) es originario de centro y sur América. Se clasifica como cultivo permanente, con un ciclo de duración de casi cuarenta años. En Colombia, según el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, “el departamento que tradicionalmente ha concentrado la mayor producción de cacao es Santander, con el 47% de la participación nacional. Le siguen en importancia Huila, Arauca, Norte de Santander, Antioquia, Nariño, Tolima y Cundinamarca, los cuales en conjunto representan el 46% del total.” (Ministerio de la Presidencia, 2003, 17). La Fábrica de Chocolates Triunfo obtiene su cacao de Santander. 5 REAL DECRETO 1055/2003. Ministerio de la Presidencia. Real Decreto: por el que se aprueba la Reglamentación técnico-sanitaria sobre los productos de cacao y chocolate destinados a la alimentación humana. España: Real Decreto. 2003. 26 “El cultivo de cacao se puede desarrollar en zonas ubicadas entre 0 y 1000 m.s.n.m., aunque lo óptimo son altitudes entre 400 y 800 m.s.n.m., con temperaturas medias altas, entre los 23 - 28 ºC, precipitaciones distribuidas a lo largo del año de 1500 – 2500 m.m. y una humedad relativa entre 70 - 80%.”6 Para la utilización del cacao en la elaboración de chocolate, coberturas y demás productos debe estar adecuadamente fermentado, seco, exento de olores extraños, libre de infestación por insectos, libre de granos múltiples y almendras partidas. La fermentación tiene como fin desarrollar el flavor del producto final. 2.2.2 Cocoa o torta de cacao. Es un producto intermedio de la cadena del cacao o también llamado subproducto. Se obtiene en la operación de prensado, donde existen dos productos: la manteca de cacao y la cocoa o torta de cacao. Una vez ésta deja la prensa, se rompe en fragmentos de menos de 3cm de diámetro mediante dos rodillos dentados que giran en sentido contrario, posteriormente se utiliza un molino de martillos para moler finamente a polvo. La norma que rige a este producto es la CODEX STAN 141-1983, Rev. 1-2001, donde se establece la siguiente definición, “La torta de cacao es el producto obtenido por eliminación completa o parcial de la grasa del cacao sin cáscara ni germen o del cacao en pasta”.7 6 ESPINAL G., Federico; MARTINEZ C., Héctor; BELTRAN L., La cadena del cacao en Colombia, Op. cit., p.6. 7 CODEX STAN 141. Codex Alimentarius. Norma para el cacao en pasta (licor de cacao/chocolate) y torta de cacao. 1983, Rev. 1-2001 27 Puede mezclarse con otras grasas para obtener coberturas de chocolate aromatizadas o para elaborar mezclas para pasteles o rellenos. “La mayoría del cacao en polvo producido tiene un contenido de grasa entre 20- 22%. Se dispone de cacaos en polvo con contenidos en grasa inferiores, por ejemplo 15 – 17% o 10 – 12%.”8 2.2.3 Azúcar. Es un disacárido compuesto por monosacáridos glucosa y fructosa enlazados químicamente. El azúcar utilizadoen la fabricación del producto, proviene de la caña de azúcar que tiene un contenido de sacarosa de 11 - 17%. (Beckett, 2002, 20). Tradicionalmente se ha elaborado chocolate con un contenido de azúcar aproximado al 50%. Previamente a ser incorporada a la mezcladora se debe realiza su molienda, hasta el estado de azúcar glasear que va de 0.005-0.1mm de tamaño de grano. 2.2.4 Leche. “El chocolate con leche se ha popularizado gracias a su particular mezcla de sabores de cacao y leche. Hoy en día el consumo de chocolate con leche supera al de las variedades oscuras”9 La leche utilizada en la industria del chocolate es en polvo, y para el presente proyecto es leche en polvo descremada, con el fin de evitar que la grasa láctea interfiera en el comportamiento del producto final. 8 BECKETT, Stephen. La Ciencia del Chocolate. Zaragoza: Acribia. 2002. p 53. 9 BECKETT, Stephen. Fabricación y utilización industrial del chocolate. Zaragoza: Acribia. 1994. p 53. 28 2.2.5 Lecitina. Es el fosfolípido más conocido, es una sustancia compleja que se compone de glicéridos y de componentes fosfóricos y nitrógenos. En la industria del chocolate la lecitina actúa como un emulgente y establece una frontera entre la grasa y el resto de partículas del cacao y el agua. Es una sustancia presente en la naturaleza y que se obtiene con frecuencia de la soja y a la que muchos la han definido como una sustancia beneficiosa para la salud. La lecitina influye en la viscosidad, Beckett “afirma que las adiciones de entre un 0.1 y 0.3% de lecitina de soya, reducen la viscosidad mas de 10 veces su mismo peso de manteca de cacao [la lecitina en estos porcentajes reduce la viscosidad, sin necesidad de agregar materia grasa] . Sin embargo adiciones por encima del 0.5% pueden ser perjudicial para las propiedades de fluencia”10. El Codex Alimentarius restringe su uso en la fabricación de chocolate y sucedáneos a una “ dosis máxima de 5g/Kg”11 2.2.6 Grasas. Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno, que se caracterizan por ser insolubles en agua pero solubles en solventes orgánicos, debido a su naturaleza hidrofóbica. 10 BECKETT, La Ciencia del Chocolate, Op. cit., p 89. 11 CODEX ALIMENTARIUS. Norma del Codex para el chocolate: CODEX, 1981. il. ( CODEX STAN 87) 29 De acuerdo a Fennema (2000). Las grasas comestibles se clasifican tradicionalmente en los siguientes subgrupos: • Grasas de la leche. Sus principales ácidos grasos son el palmítico, el oleíco y el esteárico. • Mantecas Vegetales. Las grasas de este grupo proceden de las semillas de varios árboles tropicales y se caracterizan por tener puntos de fusión cercanos, debido principalmente a la disposición de los ácidos grasos en las moléculas del triacilglicerol. A pesar de su elevada riqueza en ácidos grasos saturados carecen prácticamente de acilgliceroles trisaturados. Las mantecas vegetales se usan mucho en repostería; la manteca de cacao es la principal representante de este grupo [que a la vez es la materia grasa predominante en los productos que se denominan “chocolate”]. • Grasas Animales. Este grupo esta constituido por las grasas de deposito de los animales domésticos (la manteca y el cebo), todas las cuales contienen cantidades elevadas de ácidos grasos palmítico y esteárico, y riquezas intermedias de ácidos insaturados, dominados por los ácidos oleico y linoléico. • Ácido Láurico. Las grasas de este grupo se obtienen de algunas especies de palma, como el coco y el babasu y se caracterizan por un elevado contenido de ácido láurico (40 – 50%), una riqueza moderada en ácidos grasos caproíco, caprílico, y cáprico y escasa abundancia en ácidos grasos insaturados y por puntos de fusión bajos. [A este grupo pertenecen las grasas sustitutas seleccionadas para nuestro proyecto, en el caso de la grasa CBA 5B contiene 43.2% de ácido laúrico) • Ácido Oleico – Linoléico. Son las grasas más abundantes de origen vegetal. Menos del 20% de sus ácidos grasos están saturados. Los miembros más 30 importantes de este grupo son los aceites de semilla de algodón, de maíz, de aguacate, de girasol, de cártamo, de oliva, de palma y de sésamo. • Ácido Linolenico. Entre ellas se encuentran los aceites de soja, de colza, de lino, de germen de trigo, de cáñamo y de perilla. • Aceites Marinos. Estos aceites son ordinariamente ricos en ácidos grasos poli insaturados de cadena larga de la serie omega 3 y suelen ser ricos también en vitaminas A y D 12 2.2.6.1 Función de las grasas en el chocolate y sus sucedáneos. “La grasa es la fase continua en el chocolate, mientras que la fase discontinua son el azúcar, los componentes lácteos y el cacao.” (Fennema, 2000, 26). Las características en las que influye la grasa según el grupo empresarial Calier (empresas proveedoras de aceites y grasas), dependiendo si el producto esta en estado sólido o líquido son las siguientes,: • Estado sólido: comportamiento de fusión, dureza, brillo, rompimiento claro, sensibilidad al tacto, resistencia al calor. • Estado líquido: Viscosidad (Fennema, 2000, 25). Esta última propiedad física es una variable de estudio en el presente proyecto, específicamente se evalúa el efecto de la adición de grasa sobre la viscosidad, para lo cual se retoma a Beckeet: 12 FENNEMA, Owen. Química de los Alimentos. Segunda Edición .Zaragoza: Acribia, 2000. p. 277 – 278. 31 “El efecto de 1% de grasa extra sobre la viscosidad depende de la cantidad que tenga la muestra. Con un contenido de grasa por encima de un 32% hay muy pocos cambios en la viscosidad con las adiciones de más grasa”13 “La grasa debe encontrarse en forma libre para facilitar el flujo....La mayoría de chocolates contienen entre un 25 y 35% de grasa” (Beckett, 2002, 85). En el producto desarrollado en el proyecto. Se evalúa porcentajes de grasa desde el 25% hasta el 29%, debido a que solo este porcentaje se refiere a la adición de grasa sustituta, siendo un 2% más la grasa total debido a la grasa que aporta la cocoa y la leche. Llegando a un producto final de 31 – 33% aproximadamente. 2.2.6.2 Grasas predominantes en el chocolate y sus sucedáneos. Son la manteca de cacao y las grasas vegetales sustitutas. • Manteca de cacao: La manteca de cacao es un ingrediente importante de los productos derivados del cacao, proporcionándoles sus características de brillo y flavor. Es una grasa que tiene tres ácidos grasos importantes, que suponen cerca de un 95% de los ácidos grasos presentes. “Casi el 35% es ácido oleico, sobre un 34% es ácido esteárico y aproximadamente un 26% es ácido palmítico. Debido a que es una grasa relativamente simple, ya que tiene muy pocos componentes, se funde rápidamente en un pequeño rango de temperatura, es decir, entre la temperatura ambiente y la de la boca” (Beckett, 2002, 98) Sin embargo su comportamiento es más complicado, debido a la propiedad que tienen las grasas de cristalizar en modos diferentes al solidificarse llamada “poliformismo”. Como dice Beckett (2002, 100-104), la mayoría de grasas poseen una forma estable mientras que otras tienen tres, las α, β, β´; en el 13 BECKETT, La Ciencia del Chocolate, Op. cit., p 86. 32 caso de la manteca de cacao posee 6 formas. La industria del chocolate las suele numerar del I al VI y la industria de las grasas con letras griegas. Teniendo en cuenta que cada cristal tiene su propia estructura, punto de fusión y solubilidad representa un problema para los fabricantes de chocolate, ya que solo a partir de la forma V se produce un buen chasquido,resistencia al fat bloom y aspecto brillante, propiedades deseables en el chocolate. La forma I es muy inestable y funde a 17ºC, esta forma cambia a la II y luego más lentamente a la III y IV, este último cristal es el que se presenta cuando no se ha realizado ninguna presiembra (atemperado), la forma IV es relativamente blanda de modo que el chocolate no producirá chasquido. La forma V y VI son las más estables. Debido a lo anterior en la industria se realiza la operación de precristalización o atemperado. En la figura se muestran los rangos de temperatura para la formación estable de las seis formas cristalinas diferentes de la manteca de cacao Figura 1. Rangos de temperatura de las seis formas cristalinas de la manteca de cacao Empaque- tamiento denso Empaque- tamiento laxo Forma Estable Forma Inestable γ β1 β2 α β1 β2 I II III IV V VI 16-18ºC 26-28ºC 24-26ºC 22-24ºC 34-36ºC 32-34ºC Fuente: BECKETT, La Ciencia del Chocolate 33 El Grupo Calier (2000) cita las ventajas y desventajas de la manteca de cacao: Las ventajas de esta grasa son: Brillo Rompimiento claro. Textura Comportamiento de fusión. Estabilidad al tacto. Cristalización Las desventajas de su uso son: Requiere atemperado. Exige chocolateros expertos. Sensibilidad al calor. Sensibilidad a la grasa láctea. No apropiado para todas las aplicaciones. Costo elevado de adquisición.14 En el presente proyecto pretende desarrollar una cobertura que en su formulación remplace la manteca de cacao por otra grasa vegetal, con la ventaja de tener mayor estabilidad sin la necesidad de realizar la operación de atemperado. • Grasas vegetales que sustituyen a la manteca de cacao. Las grasas vegetales se han usado por mucho tiempo en la elaboración de chocolate y coberturas. Sin embargo han tenido restricciones, sobre todo en el momento de designar el producto elaborado con estas grasas, ya que no pueden recibir el nombre de “chocolate”. 14 GRUPO CALIER. Alternativas de la manteca de cacao: una introducción a las materias grasas especiales. Bogota. 2000. p. 27-28. 34 Beckett en su libro, La ciencia del chocolate, realiza una reseña histórica del uso de grasas similares a la manteca de cacao: En 1956 se dio una patente por parte de la empresa UNILEVER, que mostraba un método para producir grasas que era casi idéntica a la manteca de cacao, pero a partir de otras fuentes de origen vegetal. En 1977 se aprobó una ley en Reino Unido por la que se restringía su uso a 5%, si el producto se iba a vender con el nombre de chocolate. Si se utilizaba cantidades mayores, tenia que venderse con otra denominación, como cobertura con aroma a chocolate15. La asociación para productos alimentarios, BFMIRA (2000, 2-3) muestra la clasificación establecida para las grasas sustitutas: Grasas equivalentes a la manteca de cacao: Se adicionan en el chocolate en un porcentaje máximo del 5%, es compatible con la manteca de cacao en cualquier relación de mezcla, sin repercusión en el comportamiento de fusión. Grasas casi equivalentes a la manteca de cacao: Es compatible con la manteca de cacao en todas las proporciones. Requiere las mismas operaciones que la fabricación del chocolate. Grasas que reemplazan parcialmente a la manteca de cacao: Remplaza toda la manteca de cacao agregada. Su uso se limita a las coberturas. Como desventaja no tienen buenas propiedades en el desmolde y en la rotura y su punto de fusión es bajo. Grasas que actúan como mejorante: Se añade en pequeñas cantidades, con el propósito de elevar el punto de fusión o acelerar la cristalización. 15 BECKETT, La Ciencia del Chocolate, Op. cit., p 111. 35 Grasas que permiten disminuir el contenido de manteca de cacao: se añade en pequeñas cantidades para emplear menos cantidades de manteca de cacao. Grasas que reemplazan totalmente la manteca de cacao o sustitutos. Se divide en dos grupos: Sustitutos láuricos: Esta grasa sustituye totalmente a la manteca de cacao. Los productos elaborados con ella deben ser a base del 100% de polvo de cacao, ya que es incompatible con la manteca de cacao. Posee propiedades excelentes en cuanto a la textura, la facilidad de desmolde, la rotura, el punto de fusión, el brillo y la conservación. [Este tipo de grasa fue la seleccionada y utilizada en el desarrollo de nuestro proyecto, también es llamada CBA] Sustitutos no láuricos: Esta grasa sustituye totalmente a la manteca de cacao, sin embargo presenta los mismos inconvenientes de la grasa que remplaza parcialmente la manteca de cacao. No obstante, el brillo es bello y la conservación es buena.”16 2.2.6.3 Elaboración de grasas que sustituyen a la manteca de cacao. Para realizar la descripción del proceso seguido en la elaboración de las grasas se retoma al texto del grupo empresario CALIER17. 16 BFMIRA. Asociación Para la Investigación de Productos Alimentarios en Inglaterra, citado por GRUPO CALIER. Alternativas de la manteca de cacao: una introducción a las materias grasas especiales. Bogota. P. 2-3. 17 GRUPO CALIER, Op.cit..p. 11-12. 36 Las grasas se extraen con disolventes o recurriendo a la presión mecánica, para luego ser sometidas a un proceso de refinería, que presenta tres etapas: la neutralización, la decoloración y la desodorización. En la primera etapa la grasa es lavada en soda (Saponificación), lo que hace que los ácidos grasos libres se conviertan en jabón. A continuación, éstos se extraen de la grasa mediante decantación o centrifugación. Después, la grasa se mezcla con arcillas activadas que están constituidas por bentonita calcica, que a su vez ha sido tratada previamente por ácidos minerales, secada, lavada y molida y es calentada hasta 80ºC o 100°C, para retirar los colorantes y contaminantes no lipídicos que se separan por filtración, y luego pasar a la etapa de desodorización. Esta operación es denominada, la refinería química o cáustica. Igualmente, se puede proceder por la refinería física que consiste en una decoloración de la grasa, seguida de una destilación rápida bajo inyección de vapor, que permite eliminar tanto los ácidos grasos libres como las sustancias aromáticas. Existen dos maneras de producir una grasa más dura o más sólida, que son utilizadas tanto separada como combinadamente, para fabricar productos alternativos de la manteca de cacao: • Hidrogenación: con la ayuda de un catalizador (níquel), el hidrógeno es enlazado con los ácidos grasos insaturados, produciéndose un endurecimiento dado que los ácidos grasos saturados poseen un punto de fusión más elevado que los ácidos grasos insaturados. • Fraccionamiento: Con esta operación se obtiene la concentración de materia sólida en la grasa. Al contrarío de la hidrogenación, que es un proceso químico e irreversible, el fraccionamiento es un proceso físico y reversible. Prensando la grasa o filtrándola en un disolvente, la fracción dura de la grasa, la estearina, es separada de la fracción blanda, la oleina. 37 2.3 PROCESO DE ELABORACIÓN DE CHOCOLATE En el procesamiento de cacao se obtiene productos semielaborados como manteca, licor y torta de cacao, y productos finales como golosinas de chocolate, coberturas de chocolates, bebidas achocolatadas y el chocolate de mesa. En el Figura 2 se muestra las operaciones necesarias para llegar a estos. 2.3.1 Tostado. Es una operación que modifica los precursores del flavor para dar los productos químicos que otorgan el sabor al chocolate, además de destruir microorganismos patógenos. “Se eliminan ácidos volátiles (ácido etanoico), disminuyendo elsabor astringente y amargo del grano sin tostar” (Grupo Calier, 2000, 11-12). La temperatura es de 150°C para obtener un cacao de 1.2 - 1.5% de humedad. Según Beckett (2002) en la operación de tostado ocurren dos reacciones: Reacción de Maillard: El cacao tiene de un 12-15% de proteínas (antes de la fermentación), pero el calor y las condiciones ácidas que tienen lugar durante este tratamiento fraccionan muchas de ellas en sus aminoácidos, dando en consecuencia algunos de los precursores que mediante el tostado se convierte en el flavor del chocolate. Reacción de Strecker: implica la formación de aldehídos, algunos de los cuales forman parte del flavor del chocolate. El aroma característico del chocolate puede producirse también por la reacción del aminoácido como la leucina, la treonina y la glutamina con la glucosa cuando se calienta alrededor de 100 ºC (Grupo Calier, 2000, 43-45) 38 Figura 2. Elaboración de productos de cacao Fuente: ESPINAL G., Federico; MARTINEZ C., Héctor; BELTRAN L., La cadena del cacao en Colombia. Cacao en Grano Fermentación y Secado Grano Tostado Limpieza, eliminación de cáscara, tostado Cascarilla de cacao Molturación Molienda y Refinado del Licor Torta de cacao Licor para Prensado Licor para Chocolate Manteca de cacao Molienda de Torta Almacenaje en líquido o moldes Cacao en polvo Industria de Lácteos, Confitería y Panadería Amasado Azúcar Leche Miga de chocolate Refinamiento Conchado Atemperado Chocolate líquido o cobertura Almacenamiento en líquido Almacenamiento en moldes Coberturas Productos en barra Productos rellenosCobertura Mercado de consumo 39 2.3.2 Trituración y Descascarillado. Es el proceso por el cual se separa la cáscara y la parte del germen del resto del grano. La presencia de cáscara en el chocolate obtenido, es indeseable ya que estropeará el sabor, además de provocar excesivo desgaste en la etapa de molienda.18 La cáscara se compone principalmente de material fibroso normalmente tiene la forma de una placa plana. Por otro lado el grano es mucho más esférico y como más de la mitad es grasa, es mucho más denso. La cascarilla de cacao se utiliza para alimentación de ganado, sin embargo en algunas industrias se extrae manteca de cacao a partir de ellas, con la ayuda de disolventes y extractos. 2.3.3 Molienda. Esta operación ayuda a liberar la grasa de las células agrupadas. “Después de ser triturados, los granos de cacao entran en el molino, que los reduce hasta una pasta fluida, casi liquida”19. Se utiliza molinos de discos, rodillos, de mazos y de bolas, preferiblemente de rodillos. 2.3.4 Tratamiento pasta de cacao. Es un tratamiento térmico entre 80-90°C durante 12-24h, que permite que se evaporen y eliminen sustancias volátiles que perjudican al producto final 18 BECKETT, Fabricación y utilización industrial del chocolate. Op. cit., p. 3. 19 GIANOLA, Carlos. La Industria del Chocolate, bombones, caramelos y confitería. Madrid: Paraninfo. 1977. p155 40 2.3.5 Prensado. Es la operación por la cual se obtiene la manteca de cacao de mayor calidad. En la prensa entra el licor de cacao caliente a un compartimiento, donde es presionado por un embolo de acero que trabaja a un presión entre 40-50MPa. El grano contiene inicialmente alrededor de un 55% de manteca de cacao y por la presión generada se obtienen dos productos: manteca de cacao y la torta o cocoa que contienen entre un 8 a 24% de grasa. 2.3.6 Mezclado Hace la mezcla de los ingredientes (azúcar, leche en polvo, licor de cacao y manteca de cacao), logrando una pasta con la consistencia uniforme, con el fin que el refinado tenga lugar de forma adecuada. Si la pasta no tiene la textura necesaria forma un puente entre los dos rodillos y la operación de refinado se detiene. La proporción que se emplea en las mezclas depende de cada fábrica y del producto que se elabora. 2.3.7 Refinado. Esta operación busca reducir el tamaño de partícula de la pasta entre 15 – 35µm, debido a que partículas mayores producen una sensación arenosa, en la lengua, en el producto final. El equipo necesario para este proceso es una refinadora que logra un tamaño de partícula 15 – 35µm. “Estos refinadores se componen de un tren de cinco rodillos, enfriados por agua, de hasta 2.5 m de largo. El chocolate pasa por entre los cuatro 41 espacios y las partículas son machacadas y cizalladas debido a la presión existente entre los rodillos y a su velocidad diferencial” (Gianola, 1977, 364). 2.3.8 Conchado cobertura sabor a chocolate. Esta operación tiene como fin formar una pasta fluida desarrollando el sabor del chocolate y la viscosidad apropiada. “Se puede describir como el trabajo de las partículas y copos de chocolate para formar una pasta fluida, en esta operación se da el desarrollo del deseado sabor a chocolate y también la conversión del producto refinado, pulverulento arenoso en una suspensión fluente de azúcar, cacao y partículas de leche en polvo en una fase liquida de manteca” (Gianola, 1977, 131-137). Se dan dos procesos: • Desarrollo del flavor: en la fermentación y el tostado se producen compuestos no deseables de sabor astringente y ácidos, que se deben eliminar. • Convertir el chocolate de un polvo laminado en un líquido que fluye libremente y que puede emplearse para fabricar los productos finales. El equipo utilizado para este proceso es la concha, inventada por Rudi Lindt en Suiza en 1878. El producto se elabora en una concha clover (Concha – Trébol), que consiste en una artesa exterior redonda calentable y cónica interior. En el libro de Beckett (2002) se describe su funcionamiento: La masa de chocolate se agita primeramente en la artesa exterior antes de ser trasportada a la artesa interior cónica por anillo sinfín. Los rodillos cónicos de granito producen una acción intensiva de cizallamiento girando contra la pared interior cónica y arrojando la masa contra la pared de la artesa exterior donde las rasquetas producen más esfuerzo cortante. Durante esta operación el aire 42 circulante suministra buena ventilación para la eliminación de sustancias volátiles. (Gianola, 1977, 146). La concha continúa cambiando el flavor del chocolate y también el modo en el que funde en la boca. También, y de gran importancia para el fabricante de chocolate, determina la viscosidad final del chocolate líquido antes de que se utilice para fabricar el producto final. Como conclusión se cita a Espinal que describe el servicio que presta la concha así; “busca dispersar, desecar y eliminar sustancias volátiles y homogeneizar, con el fin de mejorar la viscosidad y la textura y producir chocolate con buenas características de fusión”20 2.3.9 Atemperado. Su objetivo es lograr que el chocolate alcance rápidamente la forma V (las grasa pueden cristalizar de formas diferente, esta propiedad se conoce como poliformismo, la manteca de cacao posee seis formas de precristalización, que se suelen enumerar del I al VI), donde la estabilidad del producto final es mayor, se produce un buen chasquido, se tiene un aspecto brillante y se obtiene una resistencia relativamente buena al fat bloom 2.3.10 Moldeado. Este es el método más sencillo de darle forma al chocolate, actualmente muchos de los moldes están hechos de plástico que es un material ligero. El chocolate se distribuye al molde mediante una cabeza de relleno que contiene un número de boquillas igual al número de los huecos de los moldes; luego es necesario que el chocolate se extienda de forma uniforme y que se elimine cualquier burbuja, esto se hace mediante una vibración vigorosa; luego el producto entra a un tubode enfriamiento para lograr la solidificación y por último se realiza el desmoldado. 20 ESPINAL; MARTINEZ; BELTRAN, Op. cit. p. 7. 43 2.4 METODOS PARA APLICAR COBERTURAS, CHOCOLATES Y COBERTURA SABOR A CHOCOLATE O BAÑOS. En un estudio del Instituto de Investigación Tecnológica21 se presenta la siguiente información 2.4.1 Moldeado. Es el método utilizado en la evaluación del producto desarrollado en el presente estudio. Consiste en colocar el chocolate líquido dentro de moldes, que pasa por una banda vibratoria para eliminar las burbujas, y luego pasar a un túnel de enfriamiento (4- 6ºC) finalizando el proceso con el desmolde, que se realiza manualmente. 2.4.2 Revestimiento. Es un método mecánico de cubrir centros de productos, con chocolate; se ponen los productos bajo una cortina de chocolate líquido, seguido de un enfriamiento. 2.4.3 El proceso Volvo. Este sistema emplea una vasija rotatoria en el cual los alimentos se van a cubrir con el chocolate, giran y caen en forma de cascada. El chocolate se aplica manualmente a medida que el tambor gira y se introduce una corriente de aire frío que endurece la capa de chocolate. Es el mecanismo por el cual se hacen los grajeados. 21 INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN TECNOLOGICA. Revisión bibliográfica sobre coberturas de chocolate presentado a Pastelería ADE LTDA. Bogota . 1988. p11 44 3 MATERIALES Y MÉTODOS El presente estudio se desarrolló en las instalaciones de la Fábrica de Chocolates Triunfo S.A. y en los laboratorios de la Universidad de la Salle. Se realizó inicialmente la selección de las grasas. Luego se desarrolló la fase experimental que se dividió en dos etapas. La etapa 1 realizada con las grasas seleccionadas y la etapa 2 con mezclas de coberturas. En la etapa 1 se establecieron como variables el tamaño de partícula, tipo de grasa, y porcentaje de grasa; y como indicador físico la viscosidad y como indicador organoléptico la una evaluación organoléptica, con el fin de seleccionar las muestras de mejor comportamiento y aceptación. En la etapa 1 se desarrollan las pruebas con sustitutos de grasas de un 25 a 29%. Con ayuda de un análisis estadístico se observó el efecto de las variables sobre la viscosidad y con la información de la evaluación organoléptica sé determinó la mejor grasa y su porcentaje a utilizar. La etapa 2, se desarrollo mezclando diferentes proporciones de coberturas con la mejor grasa de la etapa anterior y con otra grasa, de las seleccionadas inicialmente, que se escogió por disponibilidad, costo y punto de fusión. Se estableció como variables los porcentajes de mezcla de las coberturas y como indicadores la viscosidad y una evaluación organoléptica. Con los resultados se obtienen las muestras de mayor aceptación. Finalmente con las muestras de la etapa 1 y las muestras de la etapa 2 se realizo un análisis sensorial, aplicado a panelistas con conocimientos sobre chocolate, para determinar por parámetros de calidad la mejor muestra; realizándole un 45 análisis de costo para compararlo con la cobertura de chocolate, cobertura utilizada como patrón en el presente estudio. 3.1 DESCRIPCIÒN DEL PROCESO El proceso que se siguió para la elaboración de la cobertura sabor a chocolate es muy parecido al proceso del chocolate, con las siguientes diferencias, que se presentan en las operaciones de mezclado y atemperado: • No requiere la operación de atemperado. • Su formulación no incluyó: Licor de cacao Manteca de cacao. • Su formulación incluyó: Sustitutos de manteca de cacao Cocoa. El proceso descrito en la figura 3 fue el que se desarrollo en las instalaciones de la Fabrica de Chocolates Triunfo S.A, en donde se recibe el cacao que proviene de los sitios de recolección, específicamente Norte de Santander, en los cuales el cacao se sometió a las siguientes operaciones: desgranado, fermentado (5 o 6 días), secado al ambiente hasta un contenido de humedad del 7% y limpieza para eliminar impurezas. 46 Figura 3. Diagrama de elaboración de coberturas sabor a chocolate Fuente: Fabrica de chocolates Triunfo S.A. TOSTADO CACAO FERMENTADO CACAO FERMENTADO DESCASCARILLADO MOLIENDA CONCHADO PRENSADO MOLIENDA MEZCLADO REFINADO CONCHADO MOLDEADO EMPAQUE Nibbs (Almendra) Nibbs (Almendra) Cascarilla Cascarilla Licor de Cacao Licor de Cacao Manteca de Cacao Manteca de Cacao Elaboración Chocolate Elaboración Chocolate Torta de cacao (Cocoa) Torta de cacao (Cocoa) Cocoa en polvo Cocoa en polvo Leche descremada Leche descremada Azúcar AzúcarLecitina Lecitina Substituto Manteca de Cacao Substituto Manteca de Cacao Monoesterato de Sorbitan Monoesterato de Sorbitan Vainillina Vainillina Cobertura refinada Cobertura refinada Cobertura Sabor a Chocolate Cobertura Sabor a Chocolate Cobertura Sabor a Chocolate Cobertura Sabor a Chocolate 47 3.2 DESCRIPCIÒN Y VARIABLES DE LAS OPERACIONES Las variables de cada operación y los equipos utilizados en el proceso (ANEXO B) se presentan en el cuadro 2. Cuadro 2. Variables y equipos utilizados en las operaciones de elaboración de la cobertura sabor a chocolate Operación Variables Equipo Humedad antes de proceso 7-8% Tiempo 45-50min Temperatura 145 -150 ºC Tostado Humedad al final 1.2 – 1.5 % Tostadora de Cacao Descascarillado Contenido de cascarilla en la almendra 1-2% Descascarilladota de Cacao Tamaño de partícula 40-60 µm Molienda Cacao Porcentaje de Grasa 54 – 57 % Molino de Cacao Refinador de 3 rodillos Porcentaje Humedad 0.5 – 0.8 % Temperatura 80 – 90 ºC Conchado Tiempo 12 – 24 h Olla Licor Presión 6000-6200 psi Tiempo 30 – 40 min. Prensado Porcentaje Grasa Torta 12 – 16% Prensa Hidráulica Molienda Torta Cacao Tamaño de partícula 15 – 30 µm Molino de Piedra ó Molino Pulverizador Mezclado Tiempo 30 – 45 min. Mezcladora de 2 cintas Refinado Tamaño de Partícula 10 – 25 µm Refinadora de 5 rodillos Tiempo 12 – 24 h Conchado Temperatura 40 – 60 ºC Concha Clover Moldeado Temperatura 4 – 6ºC Línea KV-1000 Fuente: Fabrica de Chocolates Triunfo S.A 48 Los equipos utilizados en el proceso para la obtención del producto, fueron los mismos que la Fabrica de Chocolates Triunfo S.A utiliza en la elaboración de sus chocolates; debido a la necesidad de que en el proceso sé realicen las operaciones de conchado y mezclado, ya que estas determinan en gran medida las características del producto obtenido y la empresa no cuenta con estos equipos a escala de planta piloto. La operación de conchado es de gran importancia en el presente proyecto, ya que de ella depende la incorporación de la grasa a la mezcla. El grado de cizalla, que es la fuerza por unidad de área necesaria para alcanzar una dada deformación en fluidos o sólidos, y el mezclado son críticos con el fin de obtener el chocolate más fluido posible para un contenido determinado de grasa. Esto, es un grado importante y está gobernado por el diseño de la concha y sus elementos mezcladores. [La concha utilizada fue una concha clover]. La concha esta tratando de recubrir las partículas sólidas con grasa y la acción de embadurnamiento lleva a cabo esta acción de un modo muy bueno, ya que las partículas son incapaces de salir de su camino. (Beckett 2002, 94) 3.3 CLASIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE MATERIAS GRASAS DIFERENTES A LA MANTECA DE CACAO Para la selección de las grasas que van a sustituir la manteca de cacao en el presente proyecto se realizó una revisión bibliográfica de las fichas técnicas suministradas por los proveedores, teniendo en cuenta lossiguientes factores: costo, porcentaje de sustitución de manteca de cacao, ventajas que presentan en el proceso, beneficios en el producto final y origen de la manteca. Inicialmente se hizo una selección preliminar de las grasas utilizadas para la elaboración de sucedáneos de chocolate, de este grupo se obtuvo un listado de 49 grasas que fueron sometidas a una evaluación por criterios para obtener finalmente las grasas. 3.3.1 Selección preliminar del grupo de grasas. De las grasas que se utilizan en la elaboración de sucedáneos de chocolate, citadas en el numeral 2.2.6.2 se seleccionaron dos grupos: • Grasas que reemplazan parcialmente a la manteca de cacao • Grasas que reemplaza totalmente a la manteca de cacao Estos dos grupos se seleccionaron porque cumplieron con el objetivo del presente estudio, elaborar una cobertura sabor a chocolate en cuya formulación se sustituyera un porcentaje de manteca de cacao por otra materia grasa vegetal, y con la condición de que la grasa fuera de menor precio que la manteca de cacao ($9500/Kg a septiembre de 2006). 3.3.2 Listado de las grasas que reemplazan total o parcialmente la manteca de cacao. En el cuadro 3, se encuentran las características principales de las grasas disponibles en el mercado (ver fichas técnicas ANEXO C). 3.3.3 Criterios de selección de las grasas que remplazan total o parcialmente la manteca de cacao. Teniendo en cuenta las fichas técnicas de las grasas, los criterios fueron: • Uso de la grasa: La fichas técnicas indican el producto para el cual estas se fabrican. Este criterio se evaluó con 0 y 1. Donde 1 indica que la grasa tiene como uso las coberturas y 0 cuando no. 50 Cuadro 3. Características de los sustitutos de manteca de cacao Contenido sólidos Nombre °C % sólidos Punto fusión °C Ácidos grasos Descripción Usos 10 89 20 64 25 45 30 23 35 5.5 CBA 3A 40 0 33-35 Alta concentración de ácido laurico. 1% Max de ácidos grasos Trans. Mezcla de aceites vegetales hidrogenados, fraccionados, interesterificados y desodorizados. Coberturas, chocolates de moldeo y relleno. 10 91 20 74 25 54 30 27 35 2 CBA 3B 40 0 33-35 Alta concentración de ácido laurico. 1% Máx. de ácidos grasos Trans. Mezcla de aceites vegetales hidrogenados, fraccionados, interesterificados y desodorizados. Coberturas, chocolates de moldeo y relleno. 10 92.5 20 79 30 38 35 13.5 CBA 4A 40 2 37.5+/-1 Alta concentración de ácido laúrico. Mezcla hidrogenada de aceites Coberturas 20 47 25 16 CBA 5A 37.8 2 33.5 - 34.5 Grasa laúrica Grasa dura y brillante. Max 12% de manteca de cacao. Coberturas y chocolate 10 85 20 75 25 70 30 39 CBA 5B 35 3 34.5-36 Grasa laúrica. Libre de ácidos grasos trans. Grasa dura y brillante, refinada, blanqueada y desodorizada. Tolera Max 12% de manteca de cacao. Coberturas y chocolate 25 61.1 30 30 35 2.3 CBR 6A 37.8 0 32.5 Grasa no laúrica Grasa dura y brillante. Coberturas y chocolates 20 83 30 44 CBR 4468 35 16 38 Grasa no laúrica Grasa a base de CEBAO con sabor neutro. Baños 20 91.5 30 46.5 CBR 4408 35 2.5 34 Grasa no laúrica Grasa a base de CEBAO con sabor neutro. Baños FUENTE: Proveedor Grasa vegetales. Fichas técnicas de cada grasa. (ANEXO C). 51 • Clase de grasa: De acuerdo a la selección preliminar que se realizó, las grasas se dividen en: Grasas que reemplazan parcialmente a la manteca de cacao (CBR). Estas grasas obtuvieron una valoración de 2, ya que no proporcionan al producto final buenas características de desmolde, rotura y punto de fusión. Grasas que reemplaza totalmente a la manteca de cacao (CBA). Estas grasas obtuvieron valoración de 5, debido a que proporcionan mejores características al producto final comparado con las grasas CBR, en cuanto dan al producto final buenas características de desmolde, rotura, punto de fusión, brillo y textura. La valoración para este criterio fue de 1 a 5 ya que son cinco las propiedades en las que influyen las grasas en el producto final: desmolde, rotura, punto de fusión, brillo y textura. • Composición de la grasa: Se refiere a la composición química de la grasa, en general, las fichas técnicas limitan esta información a mencionar si se tratan de una grasa, principalmente, láurica o no láurica. Las grasas Láuricas obtuvieron una calificación de 5 debido a que poseen propiedades excelentes en cuanto a la textura, la facilidad de desmolde, rotura, el punto de fusión, el brillo y la conservación. Las grasas no láuricas obtuvieron una calificación de 2, debido a que proporcionan buenas propiedades de brillo y conservación, pero son deficientes en las propiedades de desmolde, rotura y punto de fusión. 52 • Contenido de grasa sólida: Es la cantidad de grasa sólida a diferentes temperaturas. Graficando los porcentajes de grasa sólida en función de la temperatura, se conoce el comportamiento de fusión las grasas. Entre mayor sea la pendiente, el producto final tendrá mejor comportamiento en la boca. Se valoro la pendiente en un rango de temperatura 10ºC a 40ºC. • Punto de fusión: Dependiendo de la temperatura del punto de fusión de la grasa, el producto será estable o no, en ambientes cálidos. Así a puntos de fusión menores a 33°C, que es una temperatura relativamente normal en climas de mayor temperatura, el producto no será estable. A las grasas que tienen estos valores de temperatura, se le asigno una calificación de 0. Y a puntos de fusión mayores a 33°C se les asigno 1. • Disponibilidad y costo: Las grasas que se distribuyen a nivel nacional tuvieron una valoración de 2 ya que su costo es menor, con referencia a las grasas importadas, que obtuvieron calificación de 1. 3.4 FASE EXPERIMENTAL Se realizaron dos etapas. La etapa 1 con cada una de las grasas seleccionadas y la etapa 2 con la mezcla de diferentes proporciones. 2 ENSAYOS 1 ENSAYO2 ENSAYOS 1 ENSAYO CBA 3A CBA 4A CBA 3B CBA 5B ETAPA 1 1 ENSAYO 1 ENSAYO1 ENSAYO 1 ENSAYO Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3 Mezcla 4 ETAPA 2 53 • ETAPA 1. Cada ensayo se realizo con 200Kg de cobertura, debido a que era la mínima cantidad requerida para el funcionamiento de la mezcladora y concha. La formulación inicial utilizada se encuentra en el cuadro 4. Cuadro 4. Formulación inicial en la elaboración de las muestras para el desarrollo experimental Materia Prima Porcentaje Azúcar 48-52 Grasa Sustituta 25 Leche descremada 12-15 Cocoa 6-9 Lecitina 0.2-0.5 Vainillina 0.02-0.06 Monoesterato de Sorbitan 0.04-0.06 Fuente: Fabrica de Chocolates Triunfo S.A. Se realizaron los siguientes ensayos, de las dos últimas grasas no se hizo repetición, por costo y disponibilidad de las grasas: Dos ensayos con grasa CBA 3A Dos ensayos con grasa CBA 4A Un ensayo con grasa CBA 3B Un ensayo con grasa CBA 5B De cada ensayo se obtuvieron cinco productos correspondientes a diferentes porcentajes de grasas sustitutas (del 25 al 29%). • ETAPA 2. Se realizaron cuatro ensayos, cada uno con diferente proporción de mezcla. Para esta fase se trabajo con el porcentaje de mejor comportamiento, que se estableció en la etapa 1. Se trabajo a diferentes porcentajes de mezclas de dos grasas. Una de las grasas fue la seleccionada en la etapa 1 y la otra se escogió de acuerdo a los siguientes criterios: disponibilidad, costo y punto de 54 fusión. La mezcla de las coberturas se hizo directamente en la operación de conchado donde se tomaron muestras para valorar la viscosidad a 40ºC y la grasa total. 3.4.1 Variables para la fase experimental de la etapa 1. Las variables se establecieron de acuerdo al indicador físico, viscosidad. La viscosidad, se encontró bibliográficamente depende principalmente de diferentes factorescomo: contenido de lecitina, tamaño de partícula, humedad, contenido de grasa, tipo de grasa, tiempo de conchado, entre otras. Considerando el objetivo general del proyecto de grado y la revisión bibliográfica, las variables más influyentes sobre la viscosidad son: tipo de grasa, porcentaje de grasa y tamaño de partícula. Las otras variables no se tomaron en cuenta, debido a que el contenido de lecitina se asumió como constante teniendo en cuenta la formulación inicial, el tiempo de conchado es un parámetro establecido en la operación, y el porcentaje de humedad no es una variable en nuestro estudio debido a que en las operaciones de tostado y conchado se utilizaron las mismas condiciones de procesamiento (tiempo y temperatura), además “ el agua que puede estar en el interior de las células de cacao, que no fue destruida por la molturación, no afectará las propiedad de flujo del chocolate”22. Las variables y sus parámetros de estudio fueron: • Tipo de grasa: Las grasas seleccionadas fueron: CBA 3A CBA 3B CBA 4A CBA 5B. 22 BECKETT, Stephen. La Ciencia del Chocolate. Zaragoza: Acribia. 2002. p 47. 55 • Porcentaje de grasa. Se opero con un contenido de grasa en un rango de 25% - 29%. Se parte de un 25% de sustituto de grasa, porque en la norma NTC 792 (ANEXO A), se especifica que en las coberturas de sucedáneos con leche descremada, la materia grasa total debe ser mayor a 25%; y se incrementa hasta un 29%, teniendo en cuenta que los ingredientes de la formulación aportan entre 3 y 4%, la grasa total esta alrededor del 32% y según Beckett “con un contenido de grasa del 32% hay muy poco cambio de viscosidad con las adiciones de más grasa”23 Se realizó el análisis de la grasa total de las muestras, debido a que la cocoa y la leche descremada proporcionan una cantidad de materia grasa, entre 1.5 – 3% y menos de 1%, respectivamente. La metodología (ANEXO E) utilizada para su valoración fue: Determinación rápida por método de bromonaftaleno: Es el usado por la Fabrica de Chocolates Triunfo S.A. Método de extracción por Soxhlet: Recomendado en la Norma Técnica Colombiana 792 • Tamaño de partícula: El tamaño para evitar una sensación arenosa en la boca debe estar por debajo de 30µm. Con un tamaño de menos 20µm el chocolate tiene una textura sedosa. Las muestras fueron sometidas a este análisis (ANEXO E) después de la operación de refinado. Estas variables se midieron de acuerdo a la metodología que se muestra en la figura 4, con cada tipo de grasa, partiendo de la formulación inicial ya mencionada (ver numeral 4.1). En la operación de refinado se valoró el tamaño de partícula y en la operación de conchado se tomaron muestras para determinar la viscosidad y 23 Ibid,,p.86. 56 grasa total. Se continúo con el mismo proceso a partir del refinado, adicionando en un 1% desde el 25% hasta 29% de grasa. A cada cobertura se le determinó el porcentaje de grasa y la viscosidad debido a que se adicionó consecutivamente un 1% de grasa hasta alcanzar el 29%. Figura 4. Metodología para la realización de la fase experimental 3.4.2 Indicadores para la fase experimental de la etapa 1. • Indicador Físico. Es la viscosidad, que se define como la resistencia al movimiento cuando se agita o se vierte. En el chocolate la viscosidad afecta la textura y el sabor del producto final. Se mide a una temperatura de 40ºC, por que esta es la temperatura en la cual el chocolate se funde en la boca. MEZCLADO (FORMULACIÓN INICIAL) CONCHADO (20h) REFINADO (TAMAÑO DE PARTICULA) ANÁLISIS DE VISCOSIDAD (40º) Y GRASA TOTAL ( MÉTODO DE DETERMINACIÓN RÁPIDO Y MÉTODO SOHXLET) ADICION DE UN 1% DE GRASA Hasta completar 29% en la formulación. COBERTURA CON 29% DE GRASA SUSTITUTA 57 Los valores establecidos de viscosidad, en base a experiencias de varios años de las empresas chocolateras para las coberturas de chocolate, están en rango 4500+/-1000cps, por lo cual éste rango fue tomado como referencia para el producto. • Indicador Organoléptico. Es la aceptación por los consumidores potenciales, en su mayoría niños, realizándose sobre las muestras seleccionadas a partir del indicador físico. Antes de realizar la prueba sensorial se hizo un análisis microbiológico para determinar la inocuidad de las muestras. Se desarrollo la evaluación organoléptica que consistió en una prueba discriminatoria. Prueba discriminatoria: Se desarrollo sobre tres muestras: CBA 3A con 28 y 29% de grasa sustituta y la cobertura con manteca de cacao como muestra patrón, aplicada a 39 panelistas que cumplieron con las características: ser consumidores frecuentes de chocolate, edad entre 11 y 15 años, no fumadores y sin enfermedades que eviten el consumo de azúcar 3.4.3 Variable para la fase experimental de la etapa 2. La variable evaluada fue los diferentes porcentajes de grasa en las muestras. Para realizar esta segunda etapa se utilizaron las coberturas con el porcentaje, establecido en la primera etapa, del 29%. Para efectos de mezcla se tomo la cobertura con grasa CBA 3A debido a que fue la que obtuvo mejores resultados en la etapa 1 y la cobertura con grasa CBA 4A, seleccionada entre las cuatro grasas restantes, según los siguientes criterios: disponibilidad, costo y punto de fusión. Las características de las grasas son: CBA 3A: Grasa de mayor aceptación por el consumidor y de fácil disponibilidad. Su punto de fusión es 33-35ºC. 58 CBA 4A: Fácil disponibilidad, costo bajo y similar al de la grasa CBA 3A y un punto de fusión de 37.5+/-1ºC, que permite elevar el punto de fusión de las muestras para mayor estabilidad en el producto final. Porcentajes de las mezclas. Las mezclas a preparar contienen mayor cantidad de grasa CBA 3A, debido a que esta grasa posee valores muy bajos de grasas sólida a la temperatura corporal (mayor a 37ºC). La grasa CBA 4A se introdujo con el fin de proporcionar mayor estabilidad a temperatura ambiente y lograr un producto más manejable durante el proceso. En la figura 5 se muestra el contenido de grasa sólida a diferentes temperaturas, para las dos grasas. Figura 5. Porcentaje de grasa sólida a diferentes temperaturas 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10 15 20 25 30 35 40 45 TEMPERATURA °C % G R A SA S O LI D A CBA 3A CBA 4A Fuente: Fichas Técnicas grasas CBA 3A y CBA 4A Se observa que la grasa CBA 4A a temperatura ambiente (20ºC) presenta un mayor contenido de grasa sólida que la grasa CBA 3A lo cual permite que sea más estable, pero a temperatura corporal (35 a 38ºC) el contenido de grasa sólida es menor en CBA 3A cercano a cero, evitando que el consumidor sienta la sensación a grasa, característica primordial en el producto. 59 Los porcentajes de las mezclas fueron: 1. Mezcla: 25% Cobertura con grasa 4A 75% Cobertura con grasa 3ª 2. Mezcla: 22.2% Cobertura con grasa 4A 77.8% Cobertura con grasa 3ª 3. Mezcla: 20% Cobertura con grasa 4A 80% Cobertura con grasa 3ª 4. Mezcla: 18.18% Cobertura con grasa 4A 81.82% Cobertura con grasa 3A Por disponibilidad de grasa y costos solo se trabajaron con cuatro mezclas. Estos porcentajes se escogieron después de un análisis de los resultados de la variable viscosidad en un porcentaje de grasa del 29%. En el cuadro 5 se muestra los valores obtenidos teóricamente de viscosidad con diferentes porcentajes de mezcla: Cuadro 5. Viscosidad para diferentes porcentajes de mezcla. Fracción de grasa CBA 4A Viscosidad para la mezcla 0,55 5226 0,40 5152 0,35 5078 0,3 5004 0,25 4930 0,22 4886 0,2 4856 0,18 4826 0,16 4797 0,14 4767 60 Por la limitación de las
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