Determinação de substitutos da manteiga de cacau em coberturas de chocolate através da análise de triacilgliceróis

Determination of cocoa butter substitutes in coating chocolate.by analysis the triacylglycerol composition

Determinação de substitutos da manteiga de cacau em coberturas de chocolate através da análise de triacilgliceróis¹

Valéria Paula Rodrigues MINIM²,^*, Heloísa Máscia CECCHI³, Luis Antonio MINIM²

RESUMO

A legislação brasileira proíbe a adição de substitutos da manteiga de cacau ao chocolate. O presente trabalho teve como objetivo verificar o padrão de qualidade de coberturas comercializadas na região de Campinas. Para isso, foram analisadas cinco marcas de cobertura de chocolate ao leite e quatro de cobertura de chocolate amargo. Para verificar a possível adição de substitutos determinou-se, por cromatografia gasosa a alta temperatura (CGAT), a composição em triacilgliceróis da gordura extraída e os resultados foram analisados pelo método matemático de Padley & Timms. Não foi detectada a presença de substitutos da manteiga de cacau nas amostras de cobertura de chocolate analisadas.

Palavras-chave: Chocolate, substitutos da manteiga de cacau, cromatografia gasosa, triacilgliceróis.

SUMMARY

Determination of cocoa butter substitutes in coating chocolate.by analysis the triacylglycerol composition. Brazilian regulations prohibit the addition of cocoa butter replacements to chocolate, in total or partial substitution. The objective of the present work was to check the quality standards of four of coating bitter Brasilian chocolate bars and five of coating milk chocolate bars, commercialized in Campinas. In order to check the possible addition of substitutes, the triacylglycerol composition was determined, and the results were analysed by Padley & Timms mathematical method. The triacylglycerol composition of each sample was determined by high temperature gas chromatography (HTGC). The presence of cocoa butter replacements was not detected in the brands of coating chocolate.

Keywords: Chocolate, cocoa butter replacements, gas chromatography, triacylglycerol.

1 – INTRODUÇÃO

O chocolate é produto obtido por processo de manufatura adequado, a partir da mistura de um ou mais ingredientes: farelo de cacau (conhecido internacionalmente como cocoa nibs), massa ou pasta de cacau, ou liquor, manteiga de cacau, com ou sem ingredientes opcionais permitidos pelo Food and Agricultural Organization [10]. O chocolate constitui-se num alimento de alto valor nutritivo, além de possuir aspecto e aroma agradáveis, tem elevado valor calórico, sendo que 100 gramas de chocolate fornecem cerca de 550 calorias [1].

As normas internacionais recomendadas para a fabricação do chocolate têm como referência básica as elaboradas pela FAO [7] e ICCO (Internacional Cocoa and Chocolate Organization) [16], que se aplicam a diversos tipos de produtos homogêneos, preparados com cocoa nibs ou farelo de cacau, massa de cacau, pasta de cacau, manteiga de cacau ou cacau em pó com adição de açúcares, produtos lácteos e ingredientes opcionais previstos nas normas, de acordo com os tipos desejados de chocolate adequado, com diferentes rendimentos gordurosos.

Devido aos altos preços alcançados pelo cacau e seus derivados há muito tempo tem feito com que em alguns dos produtos de chocolate ocorra a substituição, total ou parcial, da manteiga de cacau por substitutos similares [22].A legislação brasileira como a maioria dos países proíbe a adição de gorduras (coco, algodão, palma e soja) estranhas ao chocolate para substituir total ou parcialmente a manteiga de cacau. Em alguns países, como a Inglaterra, Irlanda, Dinamarca e Japão, a substituição da manteiga de cacau é permitida por até 5% da massa total de chocolate ou 15% da massa total de gordura do chocolate pela gordura equivalente da manteiga de cacau [19].

Os substitutos da manteiga de cacau geralmente são produtos derivados da hidrogenação e/ou fracionamento de óleos vegetais, principalmente dos óleos de coco, palmiste, dendê e soja, e de algumas gorduras não vegetais como óleo de peixe ou sebo comestível [2] Os principais substitutos são também conhecidos como "CBS" (Cocoa butter substitut) e "CBE" (Cocoa butter equivalent). Os CBS são gorduras incompatíveis com a manteiga de cacau, com propriedades físico-químicas semelhantes e os CBE são gorduras totalmente compatíveis com a manteiga de cacau e similares nas propriedades físico-químicas [21]. Em função da perfeição alcançada pelas indústrias na produção de diversos tipos de gorduras com características semelhantes à manteiga de cacau, faz com que se torne cada vez mais difícil sua identificação.

A determinação destas gorduras adicionadas tem sido assunto de muitas pesquisas, desde 1959. A princípio, tentativas para detectar gorduras dependiam da determinação da composição de ácidos graxos da manteiga de cacau e, em particular, do conteúdo de ácido láurico [17, 26]. Segundo PADLEY & TIMMS [23] os métodos dependentes da determinação do conteúdo de ácidos graxos são inadequados, quando a gordura adicionada tem composição de ácidos graxos similar à composição da manteiga de cacau.

A análise de triacilgliceróis é a mais eficiente técnica para determinação de substitutos da manteiga de cacau em chocolates. Os métodos utilizados são: cromatografia em camada delgada [6, 18], cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) [10, 20, 24, 25, 28, 29, 30] e a cromatografia gasosa (CG) que é a técnica mais utilizada [4, 5, 6, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 19, 23, 25, 31, 32].

SCHALLER [27] comparando CLAE e CG concluiu que CG se sobressaiu para análise de triacilgliceróis devido a sua melhor capacidade de separação e maior sensibilidade do detector. Mas, ressaltou que devido a altas temperaturas que precisam ser utilizadas por CG vão ocorrer algumas dificuldades; não só a coluna como também o instrumento utilizado devem corresponder as exigências de uma análise a alta temperatura.

O presente trabalho teve por objetivo verificar a possível adição de substitutos da manteiga de cacau em coberturas de chocolate ao leite e amargo produzidos e comercializados no Brasil, na região de Campinas, Estado de São Paulo, através da composição em triacilgliceróis da gordura extraída das amostras, utilizando-se para isso a técnica de cromatografia gasosa em alta temperatura e o modelo matemático de PADLEY & TIMMS [23].

2 – MATERIAL E MÉTODOS

2.1 – Material

Foram analisados os seguintes produtos: cinco marcas nacionais de cobertura de chocolate ao leite; quatro marcas nacionais de cobertura de chocolate amargo; sete amostras de substitutos da manteiga de cacau disponíveis no mercado nacional; duas marcas de substitutos importadas e cinco amostras de manteiga de cacau de diferentes fornecedores.

As coberturas de chocolate ao leite (codificadas como CCL) e as coberturas de chocolate amargo (codificadas como CCA) foram analisadas em triplicata. As amostras para análise foram obtidas, misturando-se e triturando-se, em multiprocessador, o conteúdo de duas embalagens do produto com a mesma data de fabricação. As amostras de manteiga de cacau (codificadas como MC) e substitutos da manteiga de cacau (codificadas como SUMC) foram preparadas pela trituração de 1,5Kg do produto.

2.2 – Métodos

2.2.1 - Extração e determinação do teor de lipídeos totais

Foi utilizado para extração da gordura das amostras de chocolate o método BLIGH & DYER [3]. O método consiste da extração a frio dos lipídeos totais, com mistura de clorofórmio-metanol-água, na proporção de 1:2:0,8, respectivamente. Com posterior diluição em clorofórmio e água, ocorre a separação em duas camadas: a de clorofórmio contém os lipídeos e a metanólica contém os compostos não lipídicos. A quantidade de lipídeos nas amostras foi determinada, em triplicata, a partir de uma alíquota de 5mL do extrato de clorofórmio, evaporando-se o solvente em estufa a 100^oC por 30 minutos. Após resfriamento em dessecador sob vácuo, procedeu-se a pesagem. O tempo de secagem de 30 minutos mostrou-se suficiente para produzir peso constante.

O extrato de clorofórmio restante foi seco em nitrogênio e a gordura obtida foi estocada em congelador (temperatura: -19 a -23^oC) para posterior utilização.

2.2.2 - Determinação de triacilgliceróis

A gordura extraída foi utilizada para determinação da composição triglicerídica por Cromatografia Gasosa a Alta Temperatura (CGAT), após preparação de solução 2% em hexano.

A separação e a detecção dos triacilgliceróis foram realizadas em Cromatógrafo Varian, modelo 3300, equipado com detector de ionização de chama, injetor do tipo "split/splitless" e coluna capilar TAP-CB (CHROMPACK) de 25m de comprimento e 0,25mm de diâmetro interno.

Os seguintes parâmetros foram fixados para análise: técnica de injeção "split" razão (1:80); temperatura do injetor de 360^oC; hidrogênio como gás de arraste a pressão 16 psi com fluxo na coluna de 1mL/min; temperatura da coluna de 348^oC; gás "make up": nitrogênio (30mL/min) e temperatura do detector de 370^oC.

Os dados sobre os tempos de retenção (t_r) e as percentagens dos componentes foram obtidos através de um integrador processador INTRALAB 4290 acoplado ao cromatógrafo.

A identificação foi realizada através da comparação do tempo de retenção (tr) e tempo de retenção corrigido (t’r) com padrões, e da técnica de co-eluição de padrões junto com a amostra.

A quantificação foi realizada por normalização de área, expressa como porcentagem em massa.

Os resultados foram analisados pelo método matemático de PADLEY & TIMMS [23].

3 – RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na Figura 1 está apresentado o cromatograma da composição em triacilgliceróis característico da manteiga de cacau. Em todas as cinco amostras analisadas foram detectados picos de triacilgliceróis com 48, 50, 52, 54 e 56 átomos de carbono, com predominância para os de 50, 52 e 54 átomos de carbono.

Com os resultados obtidos dessa análise e após normalização, determinou-se o percentual de triacilgliceróis com 50, 52 e 54 átomos de carbono das cinco amostras de manteiga de cacau analisadas em triplicata (Tabela 1).

Através de regressão linear dos dados obtidos, determinou-se uma reta que correlaciona o percentual de triacilgliceróis com 50 átomos de carbono com os de triacilgliceróis com 54 átomos de carbono (Figura 2). A seguinte equação foi obtida:

C₅₀ = 41,0944 - 0,6615 C₅₄ (1)

com desvio padrão residual de 0,1593 e r² = 0,9726.

Através do gráfico de resíduos versus preditos, observou-se que a distribuição dos pontos se apresenta uniforme em torno do zero do resíduos, o que sugere que os dados podem ser tratados desta maneira. Além disso, o valor do coeficiente de correlação r² de 0,9726 indicou que uma reta define bem a variação de C₅₀e C₅₄ em amostra de manteiga de cacau.

A equação da reta acima é similar à obtida por PADLEY & TIMMS [23] usando os resultados de Woidich

et al. [31] e os seus próprios resultados. Desta forma, manteiga de cacau pura pode ser definida pela

Equação (1). Como a relação das concentrações percentuais de C

₅₀ e C

₅₄ segue uma distribuição normal, então 95% das análises estarão compreendidas dentro de um intervalo dado pelo valor médio mais ou menos o valor de t (student) X desvio padrão residual. Portanto, para manteiga de cacau pura, o valor médio de C

₅₀ deve estar no seguinte intervalo:

41,0944-0,6615C₅₄ -1,753X0,1593 < C₅₀ < 41,0944-0,6615C₅₄+1,753X0,1593 (2)

Através do método matemático de PADLEY & TIMMS [23] e da Equação (1), determinou-se a equação abaixo para o cálculo do percentual de SUMC adicionado à manteiga de cacau.

onde X é a fração de substituto da manteiga de cacau (SUMC) na fração gordurosa

MC = manteiga de cacau

(*) = análise em triplicata

Após realizar a análise cromatográfica das amostras de substitutos da manteiga de cacau, observou-se que para alguns deles não houve separação entre triacilgliceróis de mesmo número de carbono, porém isto não interferiu nos resultados uma vez que para a análise do percentual de SUMC em chocolate, os teores dos triacilgliceróis de mesmo número de carbono são somados. Os valores percentuais normalizados de triacilgliceróis com 50, 52 e 54 para cada SUMC estão apresentados na Tabela 2.

Na Figura 3 está apresentado o cromatograma característico das amostras de cobertura de chocolate amargo, onde pode-se observar que somente os picos característicos da manteiga de cacau foram detectados. Os valores percentuais normalizados de C₅₀, C₅₂ e C₅₄ das quatro amostras estão apresentados na Tabela 3.

Com estes resultados em mãos, foi feita a avaliação da presença ou não de substitutos da manteiga de cacau nas marcas de cobertura de chocolate amargo analisadas. Para isso, utilizou-se a Equação (2) e calculou-se o intervalo de C₅₀ para considerar a pureza de cada uma das amostras, ao nível de 5% de significância. Todas as quatro marcas analisadas apresentaram valores dentro do intervalo de pureza, demonstrando a não adição de substituto da manteiga de cacau.

Após realizar a análise cromatográfica das amostras de cobertura de chocolate ao leite (Figura 4), observou-se em todas as amostras a presença além dos picos característicos da manteiga de cacau, de outros com 40, 42 e 44 átomos de carbono, que são característicos da gordura do leite. Segundo PADLEY & TIMMS [23] é necessário fazer a correção dos valores de C₅₀, C₅₂ e C₅₄ obtidos para evitar a interferência da gordura do leite na interpretação dos resultados. Após subtrair 0,6% do valor de C₅₀, 0,7% do C₅₂ e 0,4% do C₅₄ os valores obtidos foram renormalizados e estão apresentados na Tabela 4.

Através da Equação (2) e com os valores de C₅₄ renormalizados, calculou-se os intervalos de C₅₀ para cada amostra para considerar o chocolate como puro, isto é, sem adição de SUMC. Como pode observar através dos intervalos C₅₀ apresentados na Tabela 4, os valores de C₅₀ renormalizados, obtidos para as cinco amostras de cobertura, estão dentro do intervalo de C₅₀. Portanto, pode-se afirmar ao nível de 5% de probabilidade que todas as amostras de coberturas de chocolate ao leite não contêm SUMC.

4 – CONCLUSÕES

Através da análise da composição em triacilgliceróis da gordura extraída das amostras de cobertura de chocolate realizada por cromatografia gasosa a alta temperatura (CGAT), cujos resultados foram analisados pelo método matemático de PADLEY & TIMMS [23], tornou-se possível concluir que nas coberturas de chocolate analisadas não foi detectada a presença de substitutos da manteiga de cacau.

5 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

² Departamento de Tecnologia de Alimentos - Universidade Federal de Viçosa - UFV - 36.571.000 - Viçosa - MG ¾ Brasil.

³ Departamento de Ciência de Alimentos - Faculdade de Engenharia de Alimentos - UNICAMP - CP 6121 - 13081.970 - Campinas - SP ¾ Brasil.

* A quem a correspondência deve ser enviada.

• [1]  ALVIM, P.; ROSÁRIO, M. Cacau ontem e hoje. Itabuna, CEPLAC, 83p.1972.
• [2]  BARROCO, H. E. Sucedâneos da manteiga de cacau na fabricaçăo do chocolate ao leite. Viçosa, 1982. 97p. (Tese de Doutorado) Universidade Federal de Viçosa (UFV).
• [3]  BLIGH, E. C.; DYER, W. J. A rapid method of total lipid extraction and purification. Can J. Biochem. Physiol., v. 37, p. 911-917, 1959.
• [4]  CHAVERON, H.; OLLIOON, M.; ADENIER, H.; KUNUTSOR, K. Glyceride structure and criteria of evaluation of fats serving as cocoa butter substitutes. Ann. Falsif. Exp. Chim., v. 74, n. 799, p. 443-453, 1981.
• [5]  CHAVERON, H.; VERDOIA, C.; MEIILI, M.. Influence of polyunsaturated fats on detection and determination of vegetable fat in chocolate. Ann. Falsif. Exp. Chim. Toxicol., v. 77, n. 833, p.571-585, 1984.
• [6]  DEOTALE, M. Y.; PATIL, M. N.; ADINARAYANIAH. Thin layer chromatographic detection of kokum butter in cocoa-butter. J. Food Sc. Technol., v. 27, p. 230-239, 1990.
• [7]  FAO, Roma. Recommended international standard for chocolate. Roma, 37p. 1976.
• [8]  FINCKIE, A. Deutsche Lebensmittel-Rundschau v. 76, n. 11, p. 76-162, 1980. Apud YOUNG, C. C. The interpretation of GC triglyceride data for the determination of cocoa butter equivalents in chocolate: a new approach. J. Am. Oil Chem. Soc., v. 61, n. 3, p. 576-581, 1984.
• [9]  FREGA, N.; BOCCI, F.; LERCKER, G. The HRGC determination of triglycerides. Ital. J. Food Sci., v. 4, p. 257-264, 1990.
• [10]  GEERAERT, E.; De SCHEPPER, D. RP-HPLC of the triglyceides and brominated triglycerides. J. High Resolu. Chromatogr. Chromatogr. Commun., v. 6, n. 2, p. 123-32, 1983.
• [11]  GEERAERT, E.; SANDRA, P. Capillary GC of triglicerydes in fats and oils using a high temperature phenylmethylsilicone stationary phase. I. J. High Resol. Chromatogr. Chromatogr. Commun. v. 8, n. 8, p. 415-422, 1985.
• [12]  GEERAERT, E.; SANDRA, P. Capillary GC of triglicerydes in fats and oils using a high temperature phenylmethylsilicone stationary phase the analysis of chocolate fats. J. Am. Oil Chem. Soc., v. 64, n. 1, p. 100-105, 1987.
• [13]  GEGIOU, D.; STAPHYLAKIS, K. Detection of cocoa butter equivalents in chocolate. J. Am. Oil Chem. Soc., v. 62, n. 6, p. 1047-1051, 1985.
• [14]  GROB Jr K.; NEUHOM; H. P.; BATTAGLIA, R.. Triglyceride analysis with glass capillary gas chromatography. J. Am. Oil Chem. Soc., v. 57, n. 9, p. 282-286, 1980.
• [15]  GROB Jr, K. J. Chromatogr. v. 287, p. 1-14. 1984. Apud MARES, P. High temperature capillary gasliquid chromatography of triacycerols and other intact lipids. Prog. Lipid Res., v. 27, p. 107-133, 1988.
• [16]  ICCO, London. Report on matters referred to in articles 51 and 52 of international Cocoa Agreement 1972. 20p.1976.
• [17]  IVERSON, J. L. Gas liquid chromatographic detection of Palm Kernel and Coconut oils in cocoa butter. J. Assoc. Off. Anal. Chem., v. 55, n. 6, p. 1319-1322, 1975.
• [18]  JEE, M. H.; RITCHIE, A. S. Two-dimensional thin-layer chromatography technique for use in lipid analysis. J. Chromatogr., v. 299, n. 2, p. 460-462, 1984.
• [19]  KLAGGE, V. R.; GUPTA, A. K. S. Kakaobutter und ihre altrnativen für schokoladenprodukte. Fat Sci Technol., v. 92, n. 12, p. 485-492, 1990.
• [20]  KIMMEY, R. L.; PERKINS, E. G. Confectionery fat analysis with high performance liquid chromatography. J. Am. Oil Chem Soc., v. 61, n. 7, p. 1209-1211, 1984.
• [21]  MATTIL, K. Baileys industrial oil and products. 3. ed. New York: John Wiley & Sons, 1978. 243p.
• [22]  MINIM, V. P. R. Metodologia para determinaçăo de sucedâneos da manteiga de cacau em chocolate. Campinas, 1996. 207p. (Tese de Doutorado em Cięncia de Alimentos) Faculdade de Engenharia de Alimentos Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP).
• [23]  PADLEY, T.; TIMMS, R. E. The determination of cocoa butter equivalents in chocolate. J. Am. Oil Chem. Soc., v. 57, n. 9, p. 286-292, 1980.
• [24]  PETERSON, B.; PODLAHA, O.; TOREGARD, B. HPLC Separation of natural oil triglycerides into fractions with the same carbon number and numbers of double bands. J. Am. Oil Chem. Soc., v. 58, n. 11, p. 1005-1008, 1981.
• [25]  PHILLIPS, F. C.; ERDAHL, W. L.; SCHMIT, J. A.; PRIVETT, O. S. Quantitative analysis of triglyceride species of vegetable by high performance liquid chromatography via a flame ionization detector. Lipids, v. 19, n. 11, p. 880-887, 1984.
• [26]  PURR, A. Détermination de graisses étrangeres dans le produits á base de cacao. Rev. Int. Choc., v. 14, p. 204-240, 1959.
• [27]  SCHALLER, V. H. Anwendung von Hochtemperatururphasenfür die triglyceridanalytik mittels kapillar-GC. Fat Sci. Technol., v. 93, p. 510-515, 1991.
• [28]  SHRIDHAR, R.; LAKSHMINARAYAMA, G. Triacylglycerol compositions of some vegetable fats with potential for preparation of cocoa butter equivalents by high performance liquid chromatography. J. Oil Technol. Assoc. India, v. 23, n. 3, p. 42-3,1991.
• [29]  SHUKLA, V. K. S.; SCHIOTZ NIELSEN, W.; BATSBERG, W. A simple and direct procedure for evaluation of trigliceride composition of cocoa butters by HPLC - a comparison with the existing TLC - GC method. Fette Seifen Anstrichm., v. 85, n. 7, p. 274-278, 1983.
• [30]  TAKAHASHI, K.; HIRANO, T.; ZAMA, K. A new concept for determining triglyceride composition of fats and oils by liquid chromatography. J. Am. Oil Chem. Soc., v. 61, n. 7, p. 1226-1229, 1984.
• [31]  WOIDICH, H.; GNAUER, H.; RIEDL, O.; GALINOUSKY, E. Uber die Zusammensetzung der kako-butters. Z. Lebensm Unters Forsch, v. 2, p. 91-95, 1964.
• [32]  YOUNG, C. C. The interpretation of GC triglyceride data for the determination of cocoa butter equivalents in chocolate: a new approach. J. Am. Oil Chem. Soc., v. 61, n. 3, p. 576-581, 1984.

¹

Recebido para publicação em 29/01/99. Aceito para publicação em 28/07/99.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  09 Fev 2000
• Data do Fascículo
  Maio 1999

Histórico

• Aceito
  28 Jul 1999
• Recebido
  29 Jan 1999