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Uso de las Tecnologías de Modificación de Aceites y Grasas para Formular Productos Saludables: 0 trans y Bajos Saturados Percival Andrade OBJETIVO: • DESARROLLO DE GRASAS FUNCIONALES QUE NO TENGAN EFECTOS NEGATIVOS PARA LA SALUD • Sin o con niveles menores al 2 % de grasas “trans” • Reducción en el contenido de grasas saturadas RETOS: Disminuir ácidos grasos trans y ácidos grasos saturados en grasas y sus aplicaciones puede tener efectos negativos en la funcionabilidad, sí: • Velocidad de cristalización lenta • Menor resistencia a climas cálidos • Presencia de “fat bloom” PROCESOS DE MODIFICACION DE LAS GRASAS HIDROGENACION -Reacción química -Saturación parcial o completa de los ácidos grasos. -Generación de trans -Grasas multipropósitos. -Alta estabilidad - Oxidación y amplio rango plástico FRACCIONAMIENTO -Físico -Redistribución de los TAG. -No aditivos. -Separación de TAGs selectivamente-dos fracciones: Oleínas –Estearinas -Rango plástico reducido INTERESTERIFICACION QUIMICA -Reacción química -Cambios en el PF y SFC -Catalizador CH3ONa. -Intercambio de los ácidos grasos entre los TAGS al azar - No grasas trans. - Mejora rango plástico -Aumenta el desempeño en las aplicaciones (aireado, rendimientos, Texturas). -Proceso económico, estable y poco selectivo INTERESTERIFICACION ENZIMATICA -Intercambio de los ácidos grasos entre los TAGS dirigida -Catalizador: lipasas -Proceso alto costo por las enzimas -Selectivo -Mejora el rango plástico -Reacción de hidrólisis enzimática para la producción de DAG y MAG ESTRUCTURACION -Combinación de los productos de las Modificaciones -Cambio del PF y SFC -Uso de la intersolubilidad de los TAGS -Mejora propiedades funcionales -Puntos eutécticos -Compuestos organogeladores MARGARINAS NO REFRIGERADA CON BAJO CONTENIDO DE GRASA SATURADA ATRIBUTOS: • Apariencia • Sabor • Esparcibilidad BENEFICIOS: • Fuente de energía • Fuente de grasas saludables y grasas esenciales • Fuente de vitaminas liposolubles Principales Causas de los Defectos PROCESO FORMULACION TEMPERING Funcionabilidad Principales defectos de los untables con bajo contenido de grasa saturada • Emulsiones inestables en el tiempo y la temperatura 1 • Pérdida de untabilidad • Poca resistencia al esfuerzo Principales Causas de los Defectos Formulación Proceso Tempering • Selección de bases grasas insaruradas combinadas con grasas estructuradas modificadas con procesos de interesterificación enzimática, uso de oleogeles y oil binders. • Uso de estabilizantes , tensoactivos y emulsificantes. • Control de la temperatura de la emulsión ( fase acuosa y oleosa manejar a la misma temperatura ) 55°C, temperaturas muy bajas incrementan la viscosidad del producto, temperaturas altas desestabilizan la emulsión. • Alto rmp al inicio de la mezcla, fase acuosa sobre fase oleosa ( bajos rmp al final de la mezcla para evitar incremento de viscosidad. • Requiere ensayos piloto antes de la transferencia industrial. • Selección de la temperaturas de estabilizacion desde refrigeración inferior a los 5°C asta 18oC, da lugar a la formacion de la macroestructura , dependiendo del tipo de base estructurada. • Tempering tan bajos superior a los 12 °C, dan lugar a oiling out. Proceso de Elaboración de Margarinas/Untables Bajos en Grasa Saturada COMPARATIVO REOLOGIA MARGARINA COMERCIAL Y MARGARINA CON BAJOS SATURADOS CLAIM: MARGARINA BAJA EN GRASA SATURADA Grasa total: 20 g Grasa saturada: 4 g SUCEDANEOS DE CHOCOLATES ATRIBUTOS: • Apariencia • Sabor • Palatabilidad • Snap BENEFICIOS • Fuente de energía • Fuente de antioxidantes • Producto indulgente LEGISLACION SOBRE GRASA TRANS • En Dinamarca desde 2003:En aceites y grasas : Menos de 2.0 g de trans isómeros por 100g de aceite. Producto terminado: Menos de 1.0 g de trans isómeros por cada 100g de producto terminado • En USA desde 2006 se debe declarar el contenido de trans en los alimentos. • En junio del 2015, la FDA declara que la grasa parcialmente hidrogenada ya no se considera como segura y da plazo a los productores de alimentos que la retiren de sus productos en un plazo de 3 años. CBE CBR Low trans CBS Grasa elaborada a partir de múltiples fraccionamientos aceite de palma y grasas exóticas (kokum) Grasa elaborada a partir de múltiples fraccionamientos aceite de palma Grasa laurica elaborada a partir de aceite de palmiste Compatibilidad con la manteca de cacao (MC) Totalmente compatible Parcialmente compatible Recomendación: máximo 20% MC Incompatible Recomendación: máximo 5% MC Atemperado Requiere No requiere No requiere Descripción • Características • • Dureza, snap y palatibilidad deseables Consistencia y sabor estables No contiene grasas trans • • • • Desventaja Precio Velocidad de cristalización mas lenta respecto a CBS Sabor estable Es el reemplazo de CBR High trans Posibilidad de incorporar MC o licor de cacao en las recetas Contiene menos de 2% grasas trans Proceso largo y bajos rendimiento . Velocidad de cristalización mas lenta respecto a CBS • • • Textura y propiedades de fusión semejantes a MC Libre de grasas trans Buena velocidad de cristalización -Riesgo de presencia de sabor jabonoso o formación de fat bloom -Alto contenido de saturados TECNOLOGIAS USADAS CBE EquipoCristalizador Filtro CBR low trans CBS Cristalización estática Cristalización dinámica y estática Cristalización inicial dinámica y cristalización estática Alta presión Alta presión Alta presión FRACCIONAMIENTO Líquidos:SUU/UUU (OLEINAS) Aceite/Grasa SSS/SSU/SUU/UUU • SFC • IV • TAGS Cristalización Formación de Núcleos Crecimiento de Cristales Maduración y Aglomeración Filtración Llenado Exprimido Soplado Expulsión Lavado Sólidos SSS/SSU (ESTEARINAS) Fraccionamiento Múltiple CBR BAJO TRANS ¿Cómo superar los problemas de funcionabilidad al elaborar coberturas con grasa baja en trans? 1. Revisión de la velocidad de cristalización de la grasa a la temperatura de trabajo del túnel. 2. Revisión de las condiciones de trabajo del túnel. Isoterma (10°C) Isoterma (10°C) Isoterma (10°C) TIEMPO L-206139 L-206615 L-207031 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 20.41 31.90 39.35 45.03 48.65 54.88 55.35 57.58 61.61 62.66 66.52 70.35 70.87 74.11 75.13 15.63 25.51 38.72 46.31 53.18 55.29 58.19 60.94 63.64 66.87 68.71 71.15 72.52 74.61 73.84 13.92 29.29 40.24 46.12 49.92 55.44 59.03 61.51 63.97 65.56 66.81 69.45 70.60 72.00 73.98 Comparativo Perfil Acidos Grasos Trans Grasa Comerciales CBR High Trans vs CBR Grasas Bajos Trans PERFIL DE ACIDOS GRASOS CONTENIDO ACIDO GRASOS TRANS (AGT) Y ACIDOS GRASOS SATURADOS (AGS) PRUEBA DACTILAR Patrón: CBR High Trans, 34 min túnel, 9 CPrueba 1: CBR Low Trans, 34 min túnel, 9 CPrueba 2: CBR Low Trans, 29 min túnel, 5 C CLAIMS: CHOCOLATE BAJO TRANS Grasa trans: Reducción 98% UNTABLES CON SABOR A CHOCOLATE CON REDUCCIÓN DE GRASA SATURADA ATRIBUTOS • Apariencia • Sabor • Esparcibilidad/Textura BENEFICIOS • Fuente de energía • Producto indulgente TECNOLOGIAS USADAS • Uso de oleína de palma híbrida • Estructuración de grasas PALMA HIBRIDA OxG (E. oleifera x E. guineensis) • Palma híbrida presenta mayor resistencia a plagas • Menor tasa de crecimiento • Mejor calidad de aceite • Mayor producción (buen vigor) • Proyectos de investigación de mejoramiento genético por marcadores moleculares Personal de R&D de Energy Palma y La Fabril OLEINA DE PALMA HIBRIDA OxG • El aceite de palma OxG tiene un menor contenido de ácidos grasos saturados comparado con una aceite de palma normal • Oleína es obtenida por fraccionamiento • Oleína es rica en carotenoides ( mayor a la variedad convencional ) 30% en algunos tipos OLEINA DE PALMA HIBRIDA OxG Se determinan el contenido de sólido-líquido a 0°C, utilizando equipo de Resonancia Magnética Nuclear (NMR) en diferentes tiempos. Luego de 15 minutos se produce la estabilización de la curva. No supera el 5% de Contenido de Sólidos. EVALUACION SENSORIAL DE LOS UNTABLES EVALUACION DE ESTABILIDAD 15 °C 40 °C CLAIM: UNTABLE DE CHOCOLATE Grasa saturada: Reducción 25% PASTELERIA Y GALLETERIA CON BAJO CONTENIDO DE GRASA SATURADA Y BAJO TRANS ATRIBUTOS: • Apariencia • Sabor • Olor • Textura SHORTENINGS BOMBEABLES • Gran facilidad en el manejo y transporte • Reducción de grasa saturada • Bajo contenido de grasa trans TECNOLOGIAS UTILIZADAS • Oleína híbrida • Estructuración de grasas EVALUACION SHORTENING BOMBEABLE EVALUACION DE OILING OUT EN GALLETAS CLAIMS: PASTELERIA Y GALLETERIA Grasa saturada: Reducción 65% COBERTURAS DE CHOCOLATE ATRIBUTOS: • Apariencia • Sabor • Textura crocante Combinación de Tecnologías Fraccionamiento de PKO Contenido de Acidos Grasos de Distintas Fracciones de PKO COMPARATIVO DEL CONTENIDO DE SOLIDOS GRASA ESTANDAR Y GRASA CON CONTENIDO BAJO DE SATURADOS EVALUACION FUNCIONAL COBERTURAS CLAIM: COBERTURA DE CHOCOLATE Grasa saturada: Reducción 72% CARAMELOS SUAVES ATRIBUTOS: • Apariencia • Sabor • Textura: masticable BENEFICIOS: • Fuente de energía • Producto indulgente Función de la Grasa en los Caramelos Prevenir la tendencia a pegarse Regular la dureza o suavidad El contenido de la grasa en confites deben oscilar entre 6 al 22%, a mayor contenido de grasa, el producto es mas suave. PROCESO DE ELABORACION DE GRASA CON BAJO CONTENIDO DE GRASA SATURADA PARA CONFITERIA Desventajas de Grasa Bajas Saturados Pérdida de estabilidad oxidativa del producto . Esto se puede mejorar con uso combinado de antioxidantes sintéticos y naturales. Se puede reemplazar los aceites insaturados por oleínas de alta estabilidad mediante procesos de fraccionamiento. Uso de Oleínas de Palma Híbrida CLAIM: CARAMELOS BAJOS EN SATURADOS Grasa saturada: Reducción 72% CONCLUSIONES Es muy importante entender el beneficio funcional para deacuerdo a el, diseñar el material graso adecuado. Existe evidencia experimental que la combinacion de tecnologias para conseguir el efecto funcional deseado es la mejor ruta . Los requerimientos de bajos saturados y lipidos funcionales es posible conseguirlos GRACIAS !!!