Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/20.500.11960/2059
Title: Processo de moldagem de chocolate com alto teor de gordura : controlo de parâmetros críticos nas etapas de higienização de equipamento protótipo
Authors: Brandão, Ana de Magalhães
Advisor: Barbosa, Carla
Keywords: Higiene e segurança alimentar;Equipamento protótipo;Chocolate;Food hygiene and safety;Prototype equipment
Issue Date: 19-Jun-2018
Abstract: As indústrias alimentares têm vindo a aumentar o seu leque de produtos, na tentativa de suprir um mercado cada vez mais crescente e exigente. O trabalho desenvolvido nesta tese integra-se num projeto designado CHOCOBITS, cujo objetivo principal visa a investigação e o desenvolvimento de um novo processo à escala piloto, semi-industrial, capaz de produzir e incorporar pepitas de chocolate tipo “stracciatella” em matrizes alimentares hidrofílicas (preparados de fruta e matrizes láteas). O projeto CHOCOBITS ,foi realizado em duas fases: i) Desenvolvimento de uma formulação de chocolate capaz de manter as suas características físico-químicas e organoléticas em contato com um meio hidrofílico, durante o tempo de vida útil dos produtos; ii) Investigação de um novo processo à escala piloto que permita higienizar, solidificar, moldar e dosear o chocolate em preparados hidrofílicos de forma assética, sem recorrer a conservantes. Este último ponto foi o objeto do estudo apresentado nesta tese e cujas atividades realizadas durante o estágio se centraram no desenvolvimento e condução de um equipamento protótipo com o objetivo de produzir pepitas de chocolate tipo “stracciatella”. O chocolate tradicional não necessita de ser mantido rigorosamente em assepsia, visto não entrar em contacto com nenhum meio hidrofílico. No entanto, o chocolate em pepitas, alvo deste estudo, destina-se a ser incorporado num meio hidrofílico. Este fato, pode por isso colocar em risco a segurança do produto final. Não havendo no mercado equipamentos adaptados para a realização da esterilização deste produto, nem para um processo de fabrico de forma assética, o desenvolvimento de um equipamento que permita a produção de pepitas de chocolate estéreis é uma mais valia para a indústria e uma vantagem competitiva para a Frulact. As atividades que foram sendo desenvolvidas ao longo do estágio tiveram sempre em vista a melhoria do projeto (desenho) inicial do equipamento, que foi sendo adaptado conforme as necessidades observadas na otimização da sua condução. Neste âmbito, foi dedicado uma boa parte do tempo de estudo ao arranque e adequação das práticas de higienização do equipamento prótótico, essencial para a qualidade do produto final. A higienização do equipamento é feita através de vapor, atingindo 121 °C durante 60 segundos. O processo de solidificação do chocolate garante um filme de cerca de 1 a 2 mm de espessura e textura crocante. O processo de moldagem e doseamento ainda se encontra em fase de testes não sendo tratado neste trabalho.No entanto, devido a algumas falhas técnicas do foro mecânico e elétrico, o arranque não foi bem-sucedido nos primeiros ensaios. Estas falhas impediram a correta afinação do caudal do chocolate, manutenção das temperaturas de trabalho adequadas, variáveis estas críticas na qualidade final do produto. Como alternativa, ao equipamento descrito, foi realizada uma solidificação do chocolate no seio de uma solução viscosa arrefecida. Esta alternativa, realizada ao nível laboratorial, consistiu em “injetar” chocolate a 30 °C, ainda no seu estado líquido, no seio de um xarope arrefecido a 5 °C, ambos previamente esterilizados. Para tal, foi concebido um xarope cuja viscosidade promovesse a suspensão do chocolate no seu interior, tendo como objetivo principal, nesta fase, evitar a necessidade de trabalhar no sentido vertical. Ao fim do tempo de solidificação (cerca de 6 a 8 min), o chocolate é separado da maioria do xarope através de um filtro com perfuração de 1 mm. Esse filtro consiste num tapete rolante perfurado. Os testes laboratoriais realizados com a solução preconizada tiveram resultados positivos, podendo mesmo ser considerada alternativa à metodologia inicialmente proposta. Apesar do bom desempenho observado, o equipamento ainda precisa ser otimizado de forma a permitir a produção de pepitas de chocolate que cumpram os altos padrões de qualidade exigidos pela FRULACT. Além disso, sendo este projeto de grande interesse para Frulact, mais trabalho está já planeado para que a produção assética de chocolate seja conseguida e chegue aos potenciais clientes.
The food industry has been increasing its offer of products in number and variety aiming at supplying an increasingly growing and demanding market. The work developed during the trainee program described in this thesis was part of a project named CHOCOBITS, which main objective is the industrial development of a new process capable of producing chocolate bits like “stracciatella”, microbiologically stable, that will be afterwards introduced into hydrophilic food matrices (fruity and lactic preparations). The research behind this was one of the main tasks developed as is described in this thesis. This CHOCOBITS project was carried out in two phases: i) Development of a chocolate formulation capable of maintaining its physicochemical and organoleptic characteristics in contact with a hydrophilic medium during the shelf life of the final products; (ii) Investigation of a new pilot-plant scale process capable of stabilize, solidify and mold the chocolate and pour it into hydrophilic preparations in a continuous and asseptically process without the use of preservatives. This second phase of the project was the main study carried out and presented in this thesis, which activities focused the development of a prototype equipment to produce “stracciatella” like chocolate chips. Traditional chocolate is microbiologically quite stable as it does not come into contact with any hydrophilic medium, it does not need to be kept strictly in asepsis. However, the chocolate chips of this project are produced to be incorporated in hydrophilic matrices, for this fact, safety of the final product may be affected as the latent microorganisms may gain spoilage activity. As there is no equipment on the market which is suitable for the sterilization of this product or for an aseptic chocolate manufacturing process, the development of an equipment which enables the production of sterile chocolate chips is of great importance for the industry and a competitive advantage for to Frulact. The activities that were developed during this trainee program aimed at improving the initial design of the equipment, which was adapted e optimized according to the observations during the experiments performed. In this context, a great part of the study was dedicated to the startup of the equipment and adaptation of the hygienic procedures, essential for the quality of the final product. Every step of the pilot plant scale production of chocolate chips was study and optimized until acceptable results were obtained and leading to the definition of the main parameters. The hygienization of the equipment is done through steam, reaching 121 ° C for 60 seconds. The solidification process of the chocolate guarantees a film of about 1 to 2 mm thick and crisp texture. The molding and dosing process is still in a testing phase and will not be treated in this work. The startup was not successful in the first trials due to some technical failures namely of mechanical and electrical origin. These failures affected the correct adjustment of the chocolate flow rate and consequently promoting constant failure in reaching adequate working temperatures, which is critical for the quality of the final product. That problem was difficult to overcome and an alternative to this process was developed and some tests performed at the laboratory level that consisted of "injecting" chocolate at 30 °C, still in its liquid state, in a syrup cooled to 5 °C, both previously sterilized. In this alternative procedure, chocolate solidification was achieved in a cooled viscous solution. To enable the good solidification conditions, the syrup was designed with right viscosity so it could maintain the suspension of the chocolate inside the syrup, and the chocolate flow could be maintained horizontally. At the end of the solidification step (about 6 to 8 min), the chocolate is separated from most syrup through a 1 mm perforated filter. Tests performed with the recommended solution had positive feedback, and considered a good alternative to the initially proposed methodology. Despite the good performance observed, the equipment still need to be optimize to produce the chocolate chips with high standards of quality accomplishing FRULACT demands. Moreover, being this project of great interest for the Frulact leaders more work is planned so aseptic chocolate chips production is optimized and hopefully reach the market.
Description: Mestrado em Gestão da Qualidade e Segurança Alimentar na Escola Superior de Tecnologia e Gestão do Instituto Politécnico de Viana do Castelo
URI: http://hdl.handle.net/20.500.11960/2059
Appears in Collections:IA - Dissertações de Mestrado

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