{"id":3582,"date":"2022-02-17T15:20:36","date_gmt":"2022-02-17T15:20:36","guid":{"rendered":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/?p=3582"},"modified":"2022-10-06T09:32:05","modified_gmt":"2022-10-06T09:32:05","slug":"caratterizzazione-delle-bevande-di-cacao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2022\/02\/17\/caratterizzazione-delle-bevande-di-cacao\/","title":{"rendered":"Caratterizzazione granulometrica delle bevande a base di cacao e zucchero"},"content":{"rendered":"\n

Le bevande a base di cacao in polvere<\/strong> contengono al loro interno una miscela di zucchero e cacao<\/strong>. La presenza dello zucchero \u00e8 fondamentale per poter garantire una buona solubilit\u00e0 in fase di ricostituzione del prodotto: normalmente i preparati in polvere possono contenere anche l\u201980% di zucchero a fronte di un 20% di cacao<\/strong>. In alcuni prodotti, per migliorare la solubilit\u00e0 vengono aggiunti grassi, stabilizzanti ed emulsioni.<\/p>\n\n\n\n

\"Sympatec:<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Solubilit\u00e0 della polvere di cacao<\/h2>\n\n\n\n

Le prime caratteristiche che vengono prese in considerazione nella scelta di un componente aggiuntivo \u00e8 quanto questo possa influire su colore e sapore del prodotto finale. Oltre questi aspetti che determinano il gusto della bevanda<\/strong>, \u00e8 molto importante la fase di reidratazione della polvere in acqua o latte<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Bagnabilit\u00e0 e idrofobicit\u00e0 della polvere di cacao<\/h3>\n\n\n\n

Le fasi pi\u00f9 critiche<\/strong> del processo sono sicuramente la bagnabilit\u00e0<\/strong>, l\u2019affondabilit\u00e0<\/strong> e la dispersione<\/strong>; infatti \u00e8 generalmente accettato dagli utilizzatori che aggiungendo la polvere di cacao ad un liquido, questa tenda a galleggiare e poi successivamente ad aggregarsi facendo grumi. Tutti questi fenomeni sono collegati alla scarsa bagnabilit\u00e0 e all\u2019idrofobicit\u00e0<\/a> della polvere di cacao. La solubilit\u00e0 <\/strong>delle polveri di cacao pu\u00f2 essere migliorata<\/strong> con l\u2019aggiunta di lecitina<\/strong>, con il processo di alcalinizzazione<\/strong> o con l\u2019aggiunta di zucchero<\/strong>. Per quanto riguarda le prime due soluzioni, entrambe hanno un effetto sul gusto della bevanda.<\/p>\n\n\n\n

Una soluzione pi\u00f9 semplice e meno impattante sul gusto della bevanda<\/strong> \u00e8 l\u2019aggiunta di zucchero<\/strong>, che per\u00f2 comporta problematiche di salute per il consumatore dovendone aggiungere anche l\u201980% per avere un buon grado di solubilit\u00e0.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019analisi granulometrica<\/a> e quella dinamica d\u2019immagine<\/a> possono fornire dati importanti per la caratterizzazione nel mix di cacao<\/strong>, con i quali \u00e8 possibile individuare il tipo e la dimensione delle particelle di zucchero ideali per diminuirne la quantit\u00e0 necessaria<\/strong>, garantendo comunque una buona solubilit\u00e0 del prodotto.<\/p>\n\n\n\n

Caratterizzazione del mix cacao-zucchero<\/h2>\n\n\n\n

Analisi Dinamica d\u2019Immagine<\/strong><\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Alcuni degli studi sull\u2019influenza della granulometria dello zucchero<\/strong> sulla solubilit\u00e0 del mix sono stati realizzati analizzando polvere di cacao commerciale senza zucchero<\/strong> e due tipi di zuccheri<\/strong>, saccarosio e lattosio<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

La miscela zucchero-cacao viene miscelata a secco. Le composizioni valutate in uno studio francese sono state: 0\/100; 70\/30, 80\/20 e 90\/10 testando entrambi gli zuccheri. Per ogni zucchero sono state utilizzate due diverse granulometrie: uno di dimensione media X50 <\/sub>di 30 \u03bcm ed il secondo con un X50<\/sub> di 480 \u03bcm.<\/p>\n\n\n\n

Per la caratterizzazione granulometrica \u00e8 stato utilizzato il l’analizzatore granulometrico a scansione d’immagine QICPIC di Sympatec<\/a>, che permette non solo di determinare la granulometria della polvere di zucchero<\/strong> ma anche di seguire in tempo reale il processo di reidratazione<\/strong>. Questo \u00e8 possibile equipaggiando lo strumento con il dispersore ad umido LIXELL, connesso al piccolo reattore con una pompa peristaltica. Le polveri vengono sospese in etanolo in modo da raggiungere il giusto oscuramento della focale evitando l\u2019eventuale sovrapposizione di particelle (Figura 1<\/em>).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 1<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Il mezzo di dispersione nel reattore \u00e8 alimentato con una pompa peristaltica e permette il passaggio in modo costante attraverso la cella di misura, dove la fotocamera del sistema registra immagini e video senza interruzione per 8 ore. I dati sono stati raccolti ogni 20 s, per una durata di 900 s, ottenendo per ogni cinetica di reidratazione 45 dati. Il mezzo di dispersione nel reattore \u00e8 stato posto sotto agitazione meccanica a 750 giri\/min e la temperatura mantenuta a 20 \u00b0C. Per ogni misura sono stati dispersi 2 g di polvere in 200 ml di acqua.<\/p>\n\n\n\n

L’analisi fornisce un’immagine in 2D<\/strong> di una particella complessa, fornendo dati sulle dimensioni e sulla forma. Il diametro calcolato \u00e8 l’EQPC (Diameter of a Circle of Equal Projection Area<\/em>) che corrisponde al diametro di un cerchio con la stessa area dell’immagine 2D della particella (Figura 2<\/em>). Con il diametro medio X50<\/sub> utilizzato con il Qicpic, si intende che il 50% delle particelle presenta un EQPC superiore e il 50% presenta un EQPC inferiore.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 2<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

La distribuzione dimensionale<\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

I risultati ottenuti per le diverse formulazioni sono riportati in Figura 3<\/em>. Per miscele di cacao con zucchero a granulometria inferiore si osserva un unico picco a circa 30 \u03bcm (Fig. 3A e C) che \u00e8 il diametro sia delle particelle di zucchero che di quelle di cacao. Per miscele di cacao e zucchero con granulometria superiore sono presenti 2 picchi (Fig. 3B e D<\/em>), il primo corrispondente al cacao a 30 micron e il secondo corrispondente al diametro di circa 480 \u03bcm dello zucchero.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 3<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

QICPIC ci permette di seguire la cinetica di reidratazione a 20\u00b0 C per le miscele cacao\/saccarosio 30 \u03bcm (Fig. 4A<\/em>), cacao\/saccarosio 480 \u03bcm (Fig. 4B<\/em>), cacao\/lattosio lattosio 30 \u03bcm (Fig. 4C<\/em>) e cacao\/lattosio 480 (Fig. 4D<\/em>). L\u2019X50<\/sub> viene seguito per 900 s per tutte le formulazioni. La cinetica \u00e8 interrotta dopo 900 s di reidratazione in quanto dopo questo tempo si osserva un X50<\/sub> costante.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 4<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Qualunque sia la cinetica, si ottengono profili tipici: un rapido e breve aumento di X50<\/sub> durante i primi secondi di reidratazione seguito da una lenta diminuzione del X50<\/sub> e infine una stabilizzazione<\/strong> (o inizio stabilizzazione). Inoltre, per ogni formulazione sono accessibili video e\/o immagini delle particelle durante l’intero processo di reidratazione. La Figura 4<\/em> mostra un esempio di immagini analizzate al tempo di 0, 400 e 800 s per zucchero\/cacao 70\/30. Miscele con grosse particelle di zucchero mostrano forti differenze nel X50<\/sub> alla fine della cinetica, che possono essere spiegate dalla differenza in solubilit\u00e0 dei due zuccheri. Questa differenza \u00e8 confermata dalle immagini di particelle a 400 e 800 s.<\/p>\n\n\n\n

Dai profili cinetici di reidratazione (Figura 4<\/em>), sono state trovate correlazioni tra ciascun parametro (natura dello zucchero, dimensione e percentuale) e le propriet\u00e0 di reidratazione, che risultano essere in accordo con i risultati ottenuti con i metodi statici che utilizzano standard internazionali adatti alle polveri di cacao presenti in Tabella 2.<\/p>\n\n\n\n

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Tabella 2<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

La natura dello zucchero e la sua percentuale mostrano una forte influenza sulle propriet\u00e0 reidratanti.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La misura del X50<\/sub> effettuata con QICPIC sembra essere un buon indicatore, a 60 s della dispersibilit\u00e0 ed a 900 s della solubilit\u00e0. Purtroppo la bagnabilit\u00e0<\/a>, che \u00e8 una propriet\u00e0 che si osserva solo inizialmente, pu\u00f2 essere stimata solo visivamente con il metodo dinamico (IA dei primi secondi di reidratazione). Vale la pena notare che il metodo dinamico sembra essere pi\u00f9 sensibile rispetto a quello statico rispetto all’influenza della dimensione delle particelle sul X50<\/sub>.<\/p>\n\n\n\n

Conclusioni<\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Le propriet\u00e0 di reidratazione del cacao in polvere sono state studiate variando il tipo di zucchero, le dimensioni e la concentrazione. Bagnabilit\u00e0, disperdibilit\u00e0 e solubilit\u00e0 sono state misurate utilizzando un metodo statico e uno dinamico.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

L’aggiunta di zucchero a granulometria superiore migliora la reidratazione<\/strong> della polvere di cacao mentre il tipo di zucchero influisce sulla solubilit\u00e0<\/strong>, in quanto le miscele contenenti saccarosio vengono reidratate meglio rispetto a quelle con lattosio.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Le caratteristiche che vengono prese in considerazione nella scelta di un ingrediente aggiuntivo ad una bevanda a base di cacao in polvere \u00e8 la sua influenza su colore e sapore finale.<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":3575,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[54],"tags":[137],"yoast_head":"\nCaratterizzazione granulometrica delle bevande a base di cacao e zucchero - FKV<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"La scelta di un ingrediente aggiuntivo ad una bevanda a base di cacao in polvere influisce sul suo colore e sapore finale.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2022\/02\/17\/caratterizzazione-delle-bevande-di-cacao\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"it_IT\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Caratterizzazione granulometrica delle bevande a base di cacao e zucchero - 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