Brazilian Journal of Food Technology (Dec 2012)
Otimização do processo de cristalização em cristalizador contínuo para fondant Optimization of the crystallization process in a continuous beater for fondants
Abstract
Os principais fatores que afetam a textura em um fondant são: formulação, relacionada com a existência de outros ingredientes além da sacarose; temperatura de cristalização; geometria do cristalizador, e velocidade de cristalização. Neste estudo, procurou-se avaliar a influência de parâmetros de processo sobre as características texturais e de atividade de água de um fondant produzido com xarope de glicose obtido pela hidrólise da fécula de mandioca, utilizando-se um protótipo de cristalização contínuo com capacidade para 1 a 2 kg.h-1. Este equipamento foi projetado e construído baseado em modelo de equipamento contínuo para a produção industrial de fondant, sendo configurado com um sistema de rosca sem fim, encamisada para circulação de água fria. Selecionaram-se, para seu dimensionamento, parâmetros, como tamanho da rosca (comprimento, diâmetro e passo) e espaçamento (gap) entre a rosca e o tubo externo; para permitir variações na velocidade de rotação da rosca, optou-se pela instalação de um inversor de frequência acoplado ao motor. Amostras de fondant foram produzidas a partir de misturas de sacarose e xarope de fécula de mandioca 42DE, estudando-se a influência das variáveis temperatura de cristalização e velocidade de rotação sobre sua textura, e a atividade de água, utilizando-se delineamento estatístico Composto Central Rotacional com base na Metodologia de Superfície de Resposta (MSR). Com o uso do protótipo dotado de rosca de 250 mm de comprimento e 27,2 mm de diâmetro, e considerando-se as repostas de atividade de água e textura, concluiu-se que para obter as melhores características no fondant, com textura adequada e maior estabilidade microbiológica, deve-se trabalhar com teores de xarope de glicose de, no mínimo, 20% (mínima atividade de água), velocidade de rotação entre 105 e 110 rpm, e temperatura inicial de cristalização ao redor de 60 °C.The main factors affecting the texture of a fondant are its formulation, related to the presence of other ingredients besides sucrose, the crystallization temperature, beater design and beater speed. This investigation evaluated the influence of process parameters on the textural characteristics and water activity of fondants produced with glucose syrup obtained by hydrolyzing manioc starch. A small-scale prototype of an industrial beater with a capacity for 1 to 2 kg.h-1 was designed and tested. It consisted of a double jacketed cylinder containing a screw conveyor. The screw size (diameter, length and path), gap between the screw and the external tube and the range of screw rotation (a frequency inverter was coupled to the motor to allow for speed changes) were used as design criteria. Samples of fondant formulated with sucrose and 42DE manioc starch syrup were produced, and the influence of the crystallization temperature and rotation speed on the texture and water activity evaluated by a central composite design based on the fit to a second-order polynomial model, using response surface methodology. The results indicated that, considering the responses for water activity and texture, the use of the fondant beater equipped with a 250 mm length screw with a 27.2 mm diameter, allowed one to obtain an appropriate texture and microbiological stability using manioc starch syrup levels of at least 20% (minimum water activity), rotation speed between 105 and 110 rpm and an initial beating temperature of 60 °C.
