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Creme de leite UHT: tecnologia de processamento e atributos

NOVIDADES DOS PARCEIROS

EM 01/04/2021

15 MIN DE LEITURA

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O creme de leite é um dos derivados lácteos mais consumidos pelos brasileiros devido à sua versatilidade, podendo ser utilizado tanto como ingrediente no preparo de diversos pratos doces e salgados quanto como acompanhamento no consumo de frutas frescas.

Os cremes de leite disponíveis no mercado se diferenciam em relação ao teor de gordura (creme de leite leve, creme de leite, creme nata), ao tipo de tratamento térmico ao qual são submetidos (UHT, pasteurizado) e se são ou não fermentados (sour cream).

No Brasil, encontra-se no mercado varejista, predominantemente, o creme de leite submetido ao processo UHT, com teores de gordura variando entre 13 a 25%. Este produto possui um diferencial relacionado ao transporte e armazenamento quando comparado aos demais cremes, já que não necessita de cadeia de frio.

Devido ao tratamento térmico, normalmente não são observados problemas relacionados à estabilidade microbiológica e química durante o armazenamento do creme de leite UHT. A intensidade do tratamento térmico também minimiza a ocorrência de processos oxidativos e de lipólise durante a estocagem, no entanto, o produto pode sofrer alterações físicas com certa facilidade, tais como: separação de soro, formação de gel e aglomeração dos glóbulos de gordura.

 

Visando prevenir a ocorrência destas alterações físicas durante o shelf life e proporcionar ao produto características únicas como cremosidade, estabilidade, corpo, viscosidade e brilho, a Alibra desenvolveu uma linha de sistemas estabilizantes para aplicação em creme de leite UHT elaborados com diferentes teores de gordura e submetidos a diferentes condições de processo – linha GenkorLac Cream

 

 

Legislação

Segundo a Portaria n° 146 do MAPA (1996) entende-se como creme de leite UHT o produto lácteo relativamente rico em gordura retirada do leite por procedimento tecnologicamente adequado, que apresenta a forma de uma emulsão de gordura em água e que foi submetido ao tratamento térmico de ultra alta temperatura, mediante procedimento tecnologicamente adequado. 

O creme deve ser obtido a partir do leite de vaca e pode conter, como ingredientes opcionais, sólidos lácteos não gordurosos em teores máximos de 2% (m/m), caseinatos em quantidades máximas de 0,1% (m/m), ou soro em pó em no máximo, 1,0% (m/m) (BRASIL, 1996). 

A Portaria n° 146 do MAPA (1996) regulamenta ainda o uso dos aditivos para fabricação do creme de leite UHT, permitindo:

  •  Agentes espessantes e/ ou estabilizantes (ácido algínico e seus sais de cálcio, sódio, potássio e amônio, carboximetilcelulose e seu sal de sódio, goma arábica, goma jataí ou algaroba, goma guar, goma xantana, carragena e seus sais de sódio ou potássio, pectina e celulose microcristalina) isolados ou em mistura, em quantidade total não superior a 0,5% (m/m) no produto final. 

  •  Sais estabilizantes (citrato de sódio; fosfato mono, di ou tri de sódio, potássio ou cálcio; cloreto de cálcio e bicarbonato de sódio) em quantidade total não superior a 0,2% (m/m) no produto final.

Matérias – Primas

Creme de Leite

O creme de leite é a gordura do leite separada dos demais sólidos que constituem o extrato seco. Os distintos tipos de creme se fabricam tanto para venda ao consumidor quanto para o uso industrial, com vários percentuais de gordura, em função da destinação a ser-lhe dada. Sua viscosidade e textura, assim como a capacidade de formar espuma dependem, essencialmente, da quantidade de gordura presente em cada variação do produto (EARLY, 2000).

O creme pode ser obtido naturalmente após repouso do leite e a separação dos elementos que o compõem em função da diferença entre suas densidades. Na obtenção industrial, este processo é acelerado e realizado pelo uso de centrífugas, chamadas separadoras ou desnatadeiras (EARLY, 2000).

O creme de leite apenas será matéria-prima adequada se o leite usado em sua produção também o for. Para isso, o leite deve ser obtido de animais saudáveis, ordenhados em condições adequadas de higiene e resfriado logo após a ordenha. O creme de leite deve ser separado e tratado termicamente no menor tempo possível, para evitar o crescimento de microrganismos indesejáveis e a liberação de proteases e lípases microbianas.

As propriedades físico-químicas do creme dependem de vários fatores como o estado dos glóbulos de gordura e da membrana dos glóbulos de gordura, a concentração de glóbulos de gordura, o tipo e concentração de sólidos de leite não gordurosos no creme (proteínas, sais, estabilizantes e emulsificantes adicionados), a temperatura e a manipulação do creme (bombeamento, aeração e agitação que podem causar ruptura ou aglomeração dos glóbulos) (TOWLER, 1986 citado por SMIDDY, et.al, 2009).

Sais Estabilizantes

Considerando-se que o método UHT exerce um efeito mais severo no momento do tratamento térmico, exige-se que a matéria-prima possua alta estabilidade térmica. Logo, a exposição a altas temperaturas pode causar a floculação no trocador de calor. Isto ocasiona ineficiência operacional pela perda da troca térmica e interrupções frequentes para efetuar a limpeza dos equipamentos (MACHADO, 2010).

Sais estabilizantes ou quelantes de cálcio, tais como citratos e fosfatos, são frequentemente adicionados ao leite e derivados para modificar suas propriedades físicas (KALIAPPAN; LUCEY, 2011), formando complexos estáveis por meio de ligações iônicas com os metais ou metais alcalinos terrosos (FOX; MCSWEENEY, 1998).

Estes sais têm a finalidade de sequestrar o cálcio iônico, estabilizar a caseína para evitar a precipitação das micelas, aumentar o pH e reduzir a formação de sedimentos durante a estocagem de produtos UHT (TSIOULPAS et al., 2010; GAUCHERON, 2005; PASTORINO, 2003). Além disso, minimizam a floculação nos trocadores de calor (PRAKASH et al., 2007), o que por sua vez proporciona um ganho de eficiência no processo térmico e aumento do intervalo entre as limpezas.

Os mais comumente utilizados na produção de creme de leite UHT são os citratos e os fosfatos.

A adição de fosfatos aumenta o tempo de coagulação térmica, enquanto reduz o fosfato solúvel e altera o padrão de pH para valores alcalinos. Nos casos em que o pH estiver abaixo da faixa de estabilidade (6,7 a 6,9) o citrato de sódio ou fosfato dissódico são os mais indicados, com objetivo de aumentar a estabilidade ao tratamento UHT. O efeito do fosfato é menos duradouro do que o citrato por esse se manter por mais tempo na fase solúvel (SINGH, 2004).

Estabilizantes eficazes promovem uma redução moderada do cálcio iônico e não aumentam o pH indevidamente objetivando evitar o escurecimento antes e após a esterilização durante o armazenamento (TSIOULPAS et al., 2010).

Sistema Estabilizante/Espessante

Os sistemas estabilizantes/espessantes são misturas de hidrocolóides, que podem ou não apresentar sinergia entre si. Em creme de leite são utilizados com o objetivo de:

  • Proporcionar viscosidade, corpo e textura cremosa, mesmo em produtos com teores de gordura reduzidos;

  • Conferir corpo e mouthfeel ao produto;

  • Minimizar a separação de fases durante o armazenamento do produto (WALSTRA, 2001);

  • Manter a estabilidade da emulsão. Para Towler (1994) a adição de hidrocolóides inibe a ascensão e a aglomeração da gordura, sendo fundamentais para o aumento e manutenção da estabilidade e para o aprimoramento das propriedades do creme.

Para definir qual o sistema estabilizante/espessante mais indicado é importante conhecer as propriedades de cada aditivo, como os aditivos que o compõem interagem entre si e como se comportam em cada etapa do processo ao qual serão submetidos, de modo a evitar prejuízos durante o processamento e o shelf life do produto. Adicionalmente é necessário entender quais características sensorais são esperadas para o produto final.

Processo

Preparação do Produto

A primeira etapa é a padronização do leite e a transferência para o tanque de preparo, que deve ser munido de um sistema de recirculação com misturadores em linha.

Para facilitar a dispersão, os hidrocolóides podem ser pré-misturados aos ingredientes secos ou ainda ao leite em pó ou ao soro em pó, se estes estiverem presentes na formulação.

A dispersão dos hidrocolóides deve ser feita em velocidade adequada para que não ocorra aumento excessivo de viscosidade durante o preparo ou formação de grumos que ficarão retidos no filtro, podendo causar entupimento e prejuízos para a estabilidade, viscosidade, consistência e aparência do produto final.

Também é importante minimizar a incorporação de ar durante a dispersão, pois, se o produto apresentar viscosidade alta durante esta etapa, este ar tende a ficar aprisionado, resultando em um creme de leite com aparência irregular durante o escoamento.

Após a dispersão é necessário garantir uma boa hidratação do sistema estabilizante para, em seguida, finalizar o preparo da formulação com a adição do creme de leite para padronização da gordura. 

Caso seja necessário ajustar a gordura após o fechamento do volume previsto para formulação, um ajuste na dosagem do sistema estabilizante também deve ser considerado.

Tratamento Térmico

Etapa essencial para inativar microrganismos deteriorantes e patógenos e algumas enzimas. Essa inativação pelo calor confere segurança e aumenta a vida de prateleira do creme de leite. 

No tratamento UHT o ponto mais importante é o binômio tempo/temperatura, que garante a obtenção de um processo de esterilização comercial.  O termo “esterilização comercial” indica que o alimento é microbiologicamente estável, visto que os microrganismos que sobreviveram à esterilização são espécies termófilas e só conseguem se desenvolver em temperaturas superiores a 45° C e, portanto, não são capazes de se desenvolver nas condições normais de armazenamento (SILVA, 2000).

Temperaturas abaixo das estabelecidas são indesejáveis e acima podem causar problemas tecnológicos com alterações das proteínas, interferindo no sabor, gelificação, formação de sedimentos, bloqueio da transferência de calor nas superfícies dos trocadores de calor, perda do valor nutricional e escurecimento (BASTOS, 1999).

O tratamento térmico pode ser feito em trocadores de calor indiretos ou com injeção direta de vapor, que possuem características diferentes de escoamento e bombeamento, resultando em cremes de leite com características distintas.

No método de aquecimento indireto, há uma superfície de separação, entre o elemento de aquecimento e o produto, por meio do qual se faz a permutação de calor. A temperatura de esterilização é de 140 a 150° C por 3 a 5 segundos (VEISSEYRE, 1988).

O método de aquecimento direto consiste na injeção de vapor no produto, fluindo para produzir a exigida temperatura de esterilização. Este processo causa uma diluição, aproximadamente de 10% no volume do produto com o vapor condensado. A diluição é compensada, durante o resfriamento, onde o produto quente passa por uma câmara de vácuo, para promover sua evaporação. A temperatura de esterilização acontece a aproximadamente 138° C por 3 a 5 segundos (VEISSEYRE, 1988).

Os efeitos do aquecimento dependem, principalmente, da intensidade do tratamento térmico (WALSTRA et al, 2006).

É importante considerar o efeito do processamento térmico nos macro e micronutrientes. As principais alterações são referentes à mudança na conformação das soro proteínas, ocasionadas pela desnaturação pelo calor, expondo novas regiões para interação com os hidrocolóides. Estas alterações impactam diretamente na estabilidade e textura dos cremes de leite UHT.

O tratamento térmico UHT provoca o escurecimento por reação de Maillard (reação entre grupos amina e lactose) e caramelização, além de proporcionar um sabor de cozido (grupos sulfídrico livre) ao produto. Essas alterações são mais evidentes em cremes de leite submetidos ao tratamento térmico indireto, já que a exposição ao calor é maior, e tornam-se ainda mais perceptíveis quando os produtos sofrem recirculação devido à inexistência de tanque asséptico na linha.

Cremes de leite processados em trocadores de calor indiretos também tendem a sofrer maior desnaturação proteica, o que pode exigir uma estabilização mais eficiente para prevenir a sinérese durante o shelf life.

Homogeneização

O objetivo da homogeneização é prevenir ou, ao menos, minimizar, o fenômeno da separação do creme, além de ativar alguns hidrocolóides. 

A homogeneização pode ser feita após o pré-aquecimento e antes do tratamento térmico (Upstream) ou após pré-resfriamento, depois do tratamento térmico (Dowstream). Neste último requer condições assépticas para evitar a contaminação do produto esterilizado.

Para creme de leite UHT recomenda-se trabalhar com homogeneizadores de pistão com duplo estágio. No primeiro estágio ocorre a ruptura dos glóbulos de gordura em glóbulos menores, em consequência disso, diminui-se a tendência de aglomeração dos glóbulos e a coalescência. O segundo estágio é utilizado para evitar o reaglutinamento dos glóbulos de gordura, com isso consegue-se uma emulsão mais estável. 

As pressões de homogeneização podem variar entre 180 a 250 bar, sendo recomendado 70% da pressão no primeiro estágio e 30% no segundo estágio.

Devido à necessidade de homogeneizar a gordura no estado líquido, a temperatura mínima para homogeneização do creme de leite é de 65° C podendo variar até 80° C.

A correta homogeneização do creme, diminuindo o tamanho dos glóbulos de gordura, aumentando a área superficial das partículas de gordura e a distribuição das proteínas nas superfícies das mesmas, tem impacto direto na estabilidade da emulsão, além de uma contribuição para ganho de brilho e textura.

Envase

A temperatura de envase é um ponto importante no que se refere à estabilidade e a aparência do creme de leite UHT, especialmente se o sistema estabilizante utilizado for composto por hidrocolóides que formam gel durante o resfriamento.

Se o creme de leite for envasado em temperaturas próximas ao ponto de gelificação destes hidrocolóides, não haverá cisalhamento após o envase para evitar a contração da matriz de formação do gel durante o resfriamento e o creme de leite apresentará aspecto formatado ou com pedaços de gel durante o escoamento.

Adicional a isto, durante o resfriamento na embalagem, a matriz de gel vai se contraindo lentamente e expulsando água, gerando sinérese ao longo do shelf life.

O ideal é que os produtos sejam envasados a temperaturas entre 20 e 25° C.

Adicional a isto, o creme de leite UHT deve ser acondicionado de forma asséptica, em embalagem esterilizada, seguido de fechamento hermético em meio asséptico, a fim de evitar a recontaminação microbiológica do produto no resfriamento após a esterilização e durante todo o período de estocagem e distribuição. As embalagens devem ser impermeáveis à luz, à água e aos gases. A esterilização da embalagem pode ser feita por calor ou por agentes químicos ou ainda uma combinação dos dois métodos.

Atributos Que Influenciam a Aceitação do Creme de Leite UHT 

Corpo/Viscosidade

Um dos fatores que determinam a aceitabilidade do creme pelo consumidor está relacionado à avaliação visual de seu corpo ou viscosidade (ROTHWELL et. al., 1989 citado por SMIDDY, et. al, 2009). 

Cremes com maior corpo (consistência) possuem maior aceitação, pois remetem a produtos com maiores teores de gordura e que mantém suas características durante a aplicação em receitas. 

Entretanto, um produto altamente viscoso durante o processamento impacta não só em custos operacionais mais elevados, como também em mudanças no perfil sensorial do produto devido à maior exposição e agressão do tratamento térmico ao qual é submetido. Desta forma objetiva-se um produto com baixa viscosidade durante o processamento, e após envase, espera-se que o mesmo apresente um acréscimo substancial neste atributo, pois é uma característica de extrema relevância para o consumidor (STEPHANI, et.al, 2011). 

Sinérese

Separação de fases, na qual é possível observar um líquido translúcido no fundo da embalagem. No creme de leite UHT é considerada um defeito grave, pois gera rejeição por parte do consumidor (STEPHANI, et.al, 2011)

Gelificação

A ocorrência de gelificação resulta em um produto com aspecto formatado ou irregular, com aspecto de coágulos durante o escoamento. 

É considerado um defeito, especialmente quando se trata de um gel contínuo e forte, que mesmo quando submetido à agitação não se quebra totalmente, resultando em um produto com fragmentos de gel, conferindo aparência de “talhado”.

Aeração

A incorporação de ar nas etapas de dispersão dos pós e de agitação do produto pode resultar produtos com aspecto irregular e rugoso, que pode levar o consumidor a considerá-lo um produto impróprio ao consumo.

Soluções Alibra Ingredientes

Para evitar a ocorrência dos defeitos mencionados e garantir o padrão de qualidade do creme de leite UHT durante toda vida de prateleira, a Alibra Ingredientes desenvolveu a linha GenkorLac Cream, composta por sistemas espessantes e estabilizantes que buscam alinhar as distintas condições de processo utilizadas pelas empresas fabricantes ao perfil sensorial desejado pelo mercado consumidor.

Entre os benefícios proporcionados pelos sistemas estabilizantes fornecidos pela Alibra destacam-se:

  • Baixa viscosidade em processo e aumento controlado da viscosidade no início do shelf life, o que permite a obtenção de um produto com bom corpo durante a vida de prateleira, mas com características que permitem o processamento em diferentes trocadores de calor (tubular e placas).

  • A baixa viscosidade em processo também influencia no menor aprisionamento do ar incorporado na etapa de dispersão e, aliado a isso, tem-se um produto com textura lisa durante o escoamento.

  • Proporcionam textura cremosa e ótima funcionalidade em produtos elaborados com diferentes teores de gordura, desde cremes leves com 13% até os produtos gourmet com 25%.

  • O balanceamento correto dos ingredientes que compõem os sistemas, bem como a sinergia entre eles, permite a obtenção de cremes de leite sem sinérese e sem gelificação.

Além dos produtos já disponíveis no portfólio, a Alibra Ingredientes desenvolve produtos para atender as necessidades de cada cliente, para que se adequem às matérias-primas e características de processo disponíveis em cada planta industrial, visando máximo desempenho.

Na matriz, em Campinas/SP, está situado o CIA - Centro de Inovação e Aplicação Alibra, equipado com laboratórios modernos, conta com uma planta piloto UHT de última geração, que permite ampla flexibilidade de processos para diversos produtos dentro do segmento de UHT, com possibilidade de esterilização por injeção direta ou indireta de vapor com diferentes binômios tempo x temperatura, homogeneização em dois estágios – seja ela Upstream ou Downstream – além de variações na temperatura de envase através de sistema de resfriamento acoplado à planta. 

Nesta planta, profissionais qualificados, trabalham no desenvolvimento de novos produtos, otimização de custos e processos, além da oferta de soluções inovadoras para o mercado de lácteos.

Sobre a Alibra Ingredientes

Fundada em 2000, a Alibra Ingredientes é uma empresa nacional especializada em fornecer ingredientes lácteos e não lácteos, misturas alimentícias em pó e queijos análogos para o mercado de alimentos e de bebidas.

Indústria de alimentos e de bebidas: fornecimento de ingredientes para indústrias de alimentos e de bebidas, de pequeno, médio e grande porte, dos mais variados ramos de atuação.

Food Service: fornecimento de ingredientes e produtos para o mercado de alimentação fora do lar, como: pizzarias, lanchonetes e restaurantes.

Gelados comestíveis: fornecimentos de produtos e ingredientes para o mercado de sorvetes.

Varejo: fornecimento de compostos lácteos, achocolatados, farinha láctea e cereais em pó para atacadistas, supermercados e montadoras de cestas básicas.

Localização: com duas unidades estrategicamente localizadas, em Campinas/SP e Marechal Cândido Rondon/PR, a Alibra conta com uma estrutura fabril e logística capaz de fornecer insumos e produtos finais para todas as regiões do Brasil, e em diversos países da América Latina, África, Oriente Médio, além do Caribe.

Referências Bibliográficas disponíveis mediante solicitação.

ESCRITO POR: Érica R. Alssuffi, Gerente Técnica – Centro de Inovação e Aplicação

Para saber mais acesse nosso site ou entre em contato pelo box abaixo:

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