Margarinas e cremes para barrar

3 06 2013

A indústria das margarinas e cremes para barrar depende fortemente das gorduras e óleos que utiliza. A escolha destes ingredientes baseia-se nas suas características de flavour, funcionalidade, preço e benefícios para a saúde.
Para além de fornecer energia, as gorduras são componentes importantes das membranas celulares, desempenham um papel na regulação bioquímica, são fontes de vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K) e dos ácidos gordos (AG) essenciais linoleico e linolénico.
Desde a década de 1950, registou-se um aumento do consumo de óleos e gorduras, ao mesmo tempo que se verificou uma redução no uso de gorduras animais em detrimento de um aumento no consumo de óleos de origem vegetal. Esta alteração deveu-se à invenção das margarinas e ao desenvolvimento da tecnologia da hidrogenação parcial associadas ao aumento do preço da manteiga. Paralelamente, foi despertada a consciência dos consumidores para uma associação entre o consumo de gordura animal e gordura saturada e a ocorrência de doenças cardiovasculares.
A manteiga tem sido usada na alimentação há mais de 5000 anos, no entanto foi quase sempre um bem caro e de difícil acesso, o que levou à criação, em 1870, da margarina, um substituto mais barato da manteiga.
Os cremes para barrar não têm padrões legais tão restritos como a manteiga e a margarina e vão sendo modificados nas suas formulações, como resposta às exigências dos consumidores (baixo conteúdo energético, funcionalidade, adição de componentes benéficos para a saúde, …).
A maioria das gorduras alimentares são ésteres de glicerol e AG, os triacilgliceróis. As suas propriedades dependem das características dos AG. Estes podem ter diferentes tamanhos de cadeia carbonada, ser saturados ou possuir diversos graus de insaturação e apresentar conformações cis (Z) ou trans (E), quando insaturados (Fig. 1). Os AG trans são pouco abundantes na natureza e resultam do processamento industrial. Caracterizam-se por mais elevados pontos de fusão que os cis. Os AG saturados são quimicamente mais estáveis que os insaturados e aqueles com cadeias superiores a 10 átomos de carbono são sólidos à temperatura ambiente.fig 1

Fig. 1 – Possíveis configurações de ácidos gordos: monoinsaturado cis; monoinsaturado trans; saturado

O ácido oleico é o ácido gordo mais abundante na natureza, tanto em gorduras animais como vegetais. É um ácido gordo cis monoinsaturado.
A posição das ligações duplas (insaturações) constitui uma propriedade importante dos AG. O sistema n (antigamente designado por “ómega”) indica a posição da ligação dupla mais próxima do grupo metilo da cauda do ácido gordo. O ácido gordo n-3 mais representativo é o ácido α-linolénico (Fig. 2).

fig 2

Fig. 2 – Ácido α-linolénico (C18:3, n-3)

O ácido α-linolénico (ALA), juntamente com os AG docosahexanóico (DHA) e eicosapentanóico (EPA), todos n-3, mais o ácido linoleico, n-6, são AG essenciais, que o organismo humano não consegue sintetizar. O consumo de AG n-3 está ligado à prevenção de doenças cardiovasculares, de cancro e de artrite reumatoide e ainda a funções imunitárias e saúde cerebral. Os AG n-6 são também importantes na dieta, mas devem ser consumidos em quantidades iguais ou inferiores às dos n-3. Como os dois tipos de AG seguem vias bioquímicas semelhantes e competitivas, os desequilíbrios no seu consumo conduzem a respostas pró-inflamatórias. Actualmente as dietas ocidentais incluem proporções de n-6 superiores às de n-3.
As gorduras naturais são constituídas por misturas de triacilgliceróis, cujos pontos de fusão variam com a composição em AG. Também por este motivo, o intervalo de temperatura de fusão dessas gorduras é maior que o dos seus componentes individuais. Numa dada mistura de triacilgliceróis, haverá alguns sólidos e outros fluidos, a uma qualquer temperatura. É necessário ter em conta estas propriedades quando se formula um creme para barrar, de modo a que não solidifique sob refrigeração, nem liquidifique à temperatura ambiente.
As gorduras exibem polimorfismo, ou seja os triacilgliceróis podem apresentar-se em diferentes estados físicos e diferentes estruturas cristalinas. Estas estruturas (α, β’, β) variam até atingirem uma forma estável, afectando desse modo as propriedades funcionais e de textura das gorduras.

fig 3

Fig. 3 – Orientação dos cristais de triacilgliceróis (Stauffer, 1996).

Os cristais α são muito instáveis e possuem o mais baixo ponto de fusão, seguidos pelos β’, mais estáveis e pelos β, ainda mais estáveis, mas de maiores dimensões. Os cristais β’ conseguem formar estruturas coesas e aprisionar grandes quantidades de gordura fluida, o que os torna na estrutura preferida para margarinas e produtos para barrar. A hidrogenação parcial dos óleos vegetais permite obter cristais β’.
As gorduras alimentares estão sujeitas a fenómenos de oxidação, originando flavour e odores indesejáveis (ranço). Quanto mais saturado for um ácido gordo, menor a sua tendência a ser oxidado. Esta é uma das razões pelas quais se procede à hidrogenação parcial de óleos vegetais com elevados teores de AG insaturados. O óleo de palma é uma excepção, pois contém ~40% de AG saturados.
O colesterol é um composto necessário à manutenção da saúde, mas quando atinge teores demasiado elevados pode alterar funções metabólicas no organismo e constituir um problema para a saúde. O colesterol encontra-se essencialmente em gorduras de origem animal, embora também esteja presente, em baixos teores, em óleos vegetais.
As lipoproteínas são proteínas hidrossolúveis que se ligam ao colesterol e o transportam através da corrente sanguínea. Apresentam-se com diversas densidades relativas, cada uma responsável por conduzir o colesterol a diversas partes do organismo. Quando em elevada concentração, as lipoproteínas de baixa densidade (LDL) estão associadas a um aumento do risco de doenças cardiovasculares. As lipoproteínas de elevada densidade (HDL) são, pelo contrário, consideradas benéficas.
A razão LDL:HDL é influenciada pela ingestão de diversos tipos de AG. Os AG saturados aumentam tanto as LDL como as HDL; os trans aumentam LDL e reduzem HDL; os insaturados reduzem ambos; AG de cadeias curtas ou médias não apresentam qualquer efeito.
Os AG trans artificiais surgem como consequência da hidrogenação parcial de óleos vegetais, de modo a conferir-lhes propriedades de flavour e estabilidade. Estes são os que estão ligados a um aumento de LDL e redução de HDL. Os AG trans naturais existentes na carne e lacticínios (ácidos linoleicos conjugados) estão associados a efeitos benéficos para a saúde.
A legislação e a pressão dos consumidores, que restringem a presença de AG trans nos alimentos tem levado a indústria alimentar a procurar soluções alternativas. Estas passam pelo desenvolvimento de sementes de soja e de colza que não produzam óleos com necessidade de hidrogenação; sementes de colza com baixo teor de ácido erúcico; sementes de milho com maiores teores de ácido oleico e menores de ácido linoleico; sementes de algodão com elevado teor de ácido esteárico; novas variedades de girassol com menor teor de ácido linoleico e maior de ácido oleico; linhaça geneticamente modificada para reduzir o teor de ácido linolénico e aumentar o de ácido linoleico.
Estes procedimentos, envolvendo desenvolvimento de plantas, embora eficazes, são dispendiosos. Os produtores de margarinas e cremes para barrar têm ensaiado outras soluções tecnológicas para obter produtos com as texturas e estabilidade desejadas.
O processo de hidrogenação parcial de um óleo envolve a conversão de AG polinsaturados em AG saturados através da ligação de átomos de hidrogénio aos pontos de insaturação. O processo utiliza hidrogénio gasoso, temperatura e pressão elevados e um catalisador (removido no final do processo). Normalmente, a hidrogenação não é parada antes do fim, deixando alguns AG insaturados. Quanto mais extensa a hidrogenação maior o ponto de fusão da gordura e mais sólida ela se torna. Quando a hidrogenação não é total, os AG insaturados restantes passam da conformação natural cis a trans.
Têm sido desenvolvidos processos alternativos de hidrogenação que reduzem significativamente a quantidade de AG trans. São utilizados novos catalisadores, misturas binárias de gases, condições de temperatura e pressão controladas, etc.
A interesterificação é um processo que altera a composição dos triacilgliceróis num óleo. Os AG ligados ao glicerol são reorganizados, de modo a produzir novas combinações com propriedades físicas mais adequadas. A interesterificação pode dar-se por via química ou enzimática. Este método não origina AG trans.
Arrefecendo lentamente um óleo é possível produzir gorduras solidificadas a diversas temperaturas. Este processo designa-se por fraccionamento. O óleo é inicialmente aquecido a uma temperatura superior ao seu ponto de fusão e as gorduras que se vão produzindo ao longo do arrefecimento são separadas por filtração, para uso nos produtos que requerem as suas propriedades funcionais.
A mistura de diversos óleos, com aquecimento e agitação, permite tirar partido das diferentes características desses óleos para obter as desejadas propriedades funcionais. É um processo barato e que resulta em baixos teores de AG trans.
Devido ao crescente problema da obesidade tem aumentado a procura de margarinas e cremes para barrar menos ricos em energia. Não basta retirar a gordura ao produto, já que esta desempenha um importante papel no flavour, textura e funcionalidade do produto. A opção passa por substituí-la por outro(s) componente(s). O amido e algumas proteínas têm sido usados para esse efeito. Outra alternativa é a utilização de lípidos modificados, de modo a reduzir a sua absorção no sistema digestivo.
As margarinas e cremes para barrar são emulsões água em óleo (A/O) em que a fase gorda inclui óleos, emulsificantes, flavours e vitaminas; a fase aquosa consiste em água, sal, proteínas, amidos e ácido. Os passos básicos do seu fabrico são a preparação da fase gorda, fase aquosa, adição de emulsificantes, mistura (é importante adicionar a fase aquosa à fase gorda), arrefecimento e temperagem. O processo de temperagem serve para melhorar propriedades reológicas das margarinas e não é habitualmente realizado.
A tendência actual para reduzir os teores de gorduras trans tem levado à introdução de alterações na produção de margarinas e cremes para barrar. Estas alterações incluem a utilização de óleos de palma, óleos interesterificados e outras misturas de óleos e ainda a modificações nas condições de processamento.

Fontes bibliográficas:
K. M. Morlok, 2010, Food scientist’s guide to fat and oils for margarine and spreads development, MSc Report, Kansas State University
R. D. O’Brien, 2009, Fats and oils. Formulating and processing for applications, CRC Press, Boca Raton, FL
C. E. Stauffer, 1996, Fats & Oils, Eagan Press, St. Paul, MN
D. Strayer et al., 2006, Food fats and oils, 9th ed., Institute of Shortening and Edible Oils


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