Aplicação do CO2 para aumento da vida útil de mexilhão Perna perna (L) e Mytillus edulis: processo de pré-solubilização e acondicionamento sob atmosfera modificada ativa

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2014.O objetivo geral deste trabalho foi a utilização de diferentes técnicas para aumentar a vida útil do mexilhão cozido e resfriado, envolvendo a aplicação do CO2. Na primeira etapa, foi proposto um processo alternativo para os mexilhões, utilizando um sistema integrado de cozimento e resfriamento à vácuo, comparado ao método de cozimento e resfriamento tradicional, submerso em água, seguido do acondicionamento sob atmosfera modificada contendo 50% de CO2 e 50% de N2. A vida útil do produto foi avaliada através das propriedades físico-químicas e da embalagem, além da contagem microbiológica durante 25 dias a 3 °C. As amostras acondicionadas sob atmosfera modificada e submetidas ao processo alternativo de cozimento apresentaram propriedades físico-químicas inalteradas e contagem microbiana dentro dos padrões permitidos pela legislação para moluscos. A combinação dos dois processos mostrou-se efetivo contra exsudação da água do produto para a embalagem durante o período analisado. Na segunda etapa do trabalho, utilizou-se um aparato experimental para determinação da solubilidade do CO2 em mexilhão. Um planejamento experimental 23 com três pontos centrais foi montado para avaliar a influência da pressão, da temperatura e da relação gás/produto no processo de pré-solubilização do CO2. A solubilidade do CO2 na fase aquosa do produto foi obtida pela equação do gás ideal e por Equações de Estado. Foi observado maior influência da pressão e da relação gás/produto no processo de solubilização do CO2 no produto. O modelo matemático baseado na não idealidade mostrou bom ajuste aos dados experimentais. Os mexilhões apresentaram alta porosidade devido às redes de capilares presentes em sua estrutura, que foram capazes de reter a água no interior da carne. Na terceira etapa, foi estudado o efeito da pré solubilização do CO2 (soluble gas solubilization ? SGS) como pré-tratamento seguido do acondicionamento em atmosfera modificada (SGS+AM), em atmosfera modificada (AM) e em ar (AR) na vida útil de mexilhões cozidos armazenados a 3ºC por 25 dias. Houve decréscimo do pH para todas as amostras (SGS + AM, AR e AM) enquanto o conteúdo de água (%), CRA e firmeza (N.g-1) não mudaram significativamente com o tempo de armazenamento e com os tratamentos de envase. A presença do CO2 promoveu redução do pH e do conteúdo de água, aumento na firmeza, enquanto a CRA não foi influenciada. Nas embalagens com AM, o CO2 reduziu até o equilíbrio (51,6 ? 33,7 %), e mostraram colapso noxfilme de recobrimento na parte superior das bandejas, enquanto que as embalagens com SGS permaneceram constantes (72,5 %), provavelmente devido ao aumento da quantidade de CO2 na embalagem oriundo do CO2 dissolvido durante o tratamento SGS no produto. SGS + AM reduziram a contagem total de micro-organismos mesófilos e psicrotróficos, comparados aos tratamentos com ar e AM. A aplicação do SGS resultou em um efeito bacteriostático no produto aumentando a vida útil (19 dias) comparado com o envase com ar (5 dias) e AM (11 dias). Na quarta etapa, foram avaliados os efeitos do tratamento SGS seguidos pela alta pressão hidrostática (APH) na qualidade e na vida útil dos mexilhões cozidos, comparando com o produto envasado com vácuo (VAC) e o processo APH, armazenado a 3 °C durante 23 dias. O processo a APH promoveu aumento no pH dos mexilhões, enquanto que o tratamento SGS + APH reduziram o pH, devido ao efeito do CO2. A CRA e a firmeza não foram influenciadas pelos tratamentos aplicados. As amostras tratadas por APH e SGS + APH tiveram maior exsudação do que os mexilhões embalados a vácuo. As contagens totais de micro-organismos mesófilos e psicrotróficos permaneceram baixas para o tratamento SGS + APH (Abstract : The main objective of this work was the use of different techniques to increase the shelf life of cooked and cooled mussels involving the application of CO2. In the first step a study of the mussels' cooking alternative process using an integrated cooking and vacuum cooling and compared to the traditional method of cooking and cooling submerged in water was carried out, followed by packaging under modified atmosphere containing 50 % CO2 and 50 % N2. The shelf-life of the product was assessed by physicochemical and packaging and microbiological count for 25 days at 3 °C. The samples packed under modified atmosphere and subjected to alternative cooking process showed unchanged physicochemical properties and microbial count within the standards allowed by law for mollusks. The combination of the two processes was effective against exudation of water from the product to the packaging during the analysis period. In the second stage, was used an experimental apparatus to determine the solubility of CO2 in mussels. A 23 experimental design with three central points was performed to evaluate the influence of pressure, temperature and gas/product ratio in the CO2 solubilization process. The solubility of CO2 in the aqueous phase of the product was obtained by the ideal gas equation, and equation of state. At this stage the greatest influence on the pressure and gas/product ratio was observed in the solubility of CO2 in the product process. The mathematical model based on non-ideality was fitted to experimental data. The mussels had a high porosity due to capillary networks present in its structure have been able to retain water within the meat. In the third step, was studied the solubilizing effect of CO2 (soluble gas solubilization ? SGS) as pre-treatment followed by packaging under modified atmosphere (SGS + MA), in modified atmosphere packaging only (MA) in the shelf life of cooked mussels stored at 3 º C for 25 days. There was a decrease in pH for all samples (SGS + MA, AIR and MA), while water content (%), WHC and firmness (g- 1) did not change significantly with storage time and with packaging treatments. CO2 presence promoted reduction in pH and water content, increased firmness, while the WHC was not influenced notably. In MA packaging CO2 reduced until equilibrium (51.6 to 33.7 %) and showed higher cover deflation in the film, whereas the packaging SGS remained constant (72.5 %), probably by increasing the amount of CO2 in the package due to the dissolved CO2xiiduring SGS treatment. SGS + MA reduced the total count of mesophilic and psychrotrophic microorganisms, compared to treatments with air and MA. The application of SGS resulted in a bacteriostatic effect on increasing product shelf life (19 days) compared with the packaging with air (5 days) and MA (11 days). In the fourth step, the effects of treatment SGS followed by high hydrostatic pressure (HHP) on quality and shelf life of cooked mussels were evaluated by comparing with product packaged in vacuum (VAC), and the HHP process, stored at 3 °C for 23 days. The HHP process promoted an increase in pH of mussels, whereas treatment SGS + HHP reduced pH due to the CO2 effect. WHC and firmness were not affected by the treatments applied. In the HHP treated samples and SGS + HHP, exudation had greater than the vacuum packed mussels. The total counts of mesophilic and psychrotrophic microorganisms remained low for the treatment SGS + HHP (< 1 log cfu/g) whereas HHP achieved 3 log CFU/g in 20 days and VAC reached 6 log CFU/g in 13 days. Only SGS + HHP treatments were able to prolong the appearance and odor of the product as acceptable by storage (23 days) compared to the HHP treatment (13 days) and vacuum (VAC) 7 days. All proposed procedures applied to cooked mussels were able to increase the shelf-life of these products