Tale servizio di consulenza/sviluppo è rivolto alle aziende del settore dolciario che vogliano migliorare ed ottimizzare le caratteristiche di prodotti a base di cacao. Le aziende potranno comprendere e valutare gli effetti di alcune variabili e fasi del processo tecnologico, così come l’influenza di determinati ingredienti sulle caratteristiche reologiche e qualitative del prodotto finito. L’utilizzo di tecniche di analisi avanzate di tali matrici alimentari permetterà alle aziende di ottenere vantaggi competitivi sul mercato, sia in termini di ottimizzazione della qualità del prodotto finito che di riduzione dei costi.
Fase del processo di produzione del cioccolato
I prodotti a base di cacao tra cui: cioccolato, creme spalmabili, coperture, ecc. sono sospensioni concentrate di particelle solide poli-disperse (zucchero, cacao, latte in polvere, ecc) in una fase continua (generalmente burro di cacao). Le proprietà reologiche di prodotti a base di cacao in termini di: viscosità, limite di scorrimento, viscoelasticità, tissotropia, così come le caratteristiche di fusione, cristallizzazione, stabilità ossidativa e chimico-fisica sono influenzate sia dalla formulazione che dal processo di produzione. Durante la produzione le varie operazioni tecnologiche contribuiscono a ridurre la dimensione delle particelle e a distribuire grassi e lecitina attorno alle stesse, modificandone le caratteristiche finali. Il CIRI AGROALIMENTARE effettua studi ed analisi al fine di controllare e migliorare le caratteristiche qualitative e sensoriali di dispersioni alimentari a base di cacao, intervenendo sia a livello di formulazione che di processo.
L’utilizzo di strumentazioni, competenze e tecniche di analisi avanzate, quali: tecniche microscopiche abbinate ad analisi d’immagine, studi di distribuzione delle particelle, analisi reologiche in continuo ed in oscillatorio, analisi termiche e valutazione della stabilità del prodotto, sia a livello ossidativo che rispetto al mantenimento dell’equilibrio solido/liquido (separazione di fase), migliorano gli aspetti qualitativi dei prodotti e ottimizzano le risorse a disposizione al fine di ottenere vantaggi competitivi sul mercato riducendo i costi soprattutto quelli delle materie prime.
Il cioccolato per la copertura di wafers deve avere determinate caratteristiche reologiche, date dalla combinazione di percentuali di particelle solide con differenti granulometrie e/o grassi con diverse proprietà di cristallizzazione. Il mantenimento di tali condizioni di processo in alcune delle fasi più critiche, favorisce la formazione di strutture cristalline e/o viceversa amorfe di zucchero o lattosio. Tali ingredienti allo stato cristallino tendono a liberare grasso già presente al loro interno, consentendo una riduzione dei costi di ulteriore di burro di cacao nelle formulazioni.
Schema esemplificativo dell'interazione tra diversi tipi di particelle nel cioccolato.
Influenza della formulazione e del processo di produzione sulle caratteristiche reologiche e qualitative di prodotti a base di cacao
Lo studio di matrici complesse come i prodotti a base di cacao richiede competenze specifiche e studi approfonditi sulle caratteristiche microstrutturali, reologiche e chimico-fisiche. L’analisi dei singoli componenti presenti nelle diverse formulazioni (particelle di cacao, zucchero, polveri di latte, grassi ed emulsionanti) in termini di caratteristiche dimensionali (area superficiale, forma), porosità interna e superficiale, e dell’effetto di ogni fase del processo di produzione sulle caratteristiche finali del prodotto finito ha permesso di apportare modifiche ed di ottimizzare le caratteristiche di diversi prodotti dolciari a base di cacao. Lo studio e la valutazione delle interazioni presenti tra i vari ingredienti delle matrici oggetto di studio, soprattutto a livello microscopico, hanno permesso di ottenere un miglioramento delle caratteristiche reologiche del prodotto, in termini di limite di scorrimento e viscosità, e quindi delle sue caratteristiche qualitative e sensoriali. Questo ha portato ovvi benefici in termini di accettabilità del prodotto da parte del consumatore e di mantenimento qualitativo durante la shelf-life.
Aziende del settore dolciario
La sperimentazione è stata condotta in collaborazione con aziende del settore dolciario. I risultati ottenuti sono stati utilizzati in azienda e hanno dato luogo a diverse tesi di laurea, presentazioni a convegni del settore e pubblicazioni su riviste scientifiche.
Immagine acquisita al microscopio a fluorescenza della microstruttura di cioccolato