Desenvolvimento de um processo integrado de cozimento e resfriamento a vácuo aplicado a cortes de peito de frango

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2010A utilização de cortes de carne cozidos para a elaboração de produtos com alto valor agregado deve ser vinculada a processos de fabricação eficientes e seguros. Assim, técnicas para se obter um resfriamento rápido e homogêneo de cortes de carnes submetidos ao processo de cozimento são de grande importância para a indústria. Dentre as novas tecnologias, a técnica de resfriamento a vácuo tem sido apontada como uma interessante alternativa para a redução do tempo de resfriamento de produtos cárneos em comparação com as técnicas tradicionais. Uma importante característica dessa técnica é a possibilidade da sua integração com o processo de cozimento em um mesmo equipamento, o que permite reduzir a manipulação do produto e o consequente risco de contaminação microbiológica. Neste contexto, a primeira etapa deste trabalho constituiu-se no desenvolvimento de um dispositivo que permite tal integração e na avaliação do seu uso para o processamento de cortes de peito de frango. Na segunda etapa do trabalho, comparou-se o processo integrado de cozimento-resfriamento a vácuo (CI-RV) de filés de peito de frango com o processo de cozimento por imersão seguido de método convencional de resfriamento em câmara fria (CI,RC). Foram avaliadas as influências das etapas RV e RC na taxa de resfriamento e na perda de massa, para processos realizados com diferentes quantidades de amostras. Para as condições estudadas, o tempo para o resfriamento das amostras de aproximadamente 80 oC até 10 oC foi praticamente 3 vezes menor utilizando o RV em comparação com o método RC. Adicionalmente, verificou-se um resfriamento mais homogêneo das amostras submetidas ao RV, independentemente da quantidade de produto ou do seu empilhamento. Por outro lado, a perda de massa das amostras submetidas ao método RV (entre 11,5 e 11,7%, em relação à massa da amostra cozida) foi maior que a perda de massa das amostras submetidas ao método RC (entre 6,8 e 8,4%). Em função dessa maior perda de massa no resfriamento, os filés de peito de frango submetidos ao processo CI-RV apresentaram menores conteúdos de umidade que os submetidos ao processo CI,RC, o que afetou diretamente as propriedades mecânicas dos mesmos (maiores valores de dureza e força máxima de cisalhamento). Desta forma, duas alternativas de processamento para compensar a excessiva perda de massa durante o RV e evitar os efeitos adversos no produto foram avaliadas. A primeira alternativa consistiu-se no processo integrado de cozimento por imersão seguido do resfriamento a vácuo dos filés de frango imersos na água de cozimento (CI-RVI). As amostras submetidas à etapa RVI apresentaram uma considerável redução na perda de massa durante o resfriamento (valores entre 4,2 e 4,8%) em relação ao RV convencional. Além disso, reduções ainda maiores na perda de massa foram obtidas quando utilizou-se ciclos de variação da pressão (pulsos de vácuo-pressão atmosférica-vácuo) durante a etapa RVI. No entanto, a taxa de resfriamento das amostras através do método RVI foi menor que a taxa de resfriamento durante o RV. Como segunda alternativa, foi proposta a utilização da técnica de impregnação a vácuo (IV) de uma solução de interesse nos cortes de peito de frango cozidos e resfriados a vácuo. A IV integrada aos processos de cozimento e resfriamento a vácuo (CI-RV-IV) apresentou-se como uma alternativa interessante para a redução da perda de massa global durante o processamento de filés de peito de frango cozido, sem apresentar o maior tempo de resfriamento obtido com o método RVI. Finalizando este trabalho, foi estudada a espectroscopia de impedância como técnica de medida para a predição de parâmetros de interesse durante o processamento de filés de peito de frango como, por exemplo, a temperatura final atingida na etapa de cozimento.The use of cooked meat cuts for preparing products with higher added value must be linked to safe and efficient manufacturing processes. Thus, techniques for obtaining a fast and homogeneous cooling of meat cuts subjected to cooking processes are of great importance for the industry. Among the new technologies, the vacuum cooling technique has been considered an interesting alternative for reducing the cooling time of meat products as compared to conventional methods. One important characteristic of such a technique is the possibility of its integration with the cooking process in a single device, which allows reducing the product manipulation and the microbiological contamination risk. In this context, the first part of this work was dedicated to develop a device that permits such a cooking and vacuum cooling integration as well as to evaluate the use of this device for processing chicken breast cuts. In a second part of this work, the integrated cooking and vacuum cooling (IC-VC) process was compared to a process of immersion cooking followed by a conventional cold room cooling (IC,CC). The influence of the vacuum and cold room cooling techniques in the cooling rate and the product weight loss were investigated for processes carried out with different product amounts. For the considered conditions, the cooling time of the samples from 80 oC to 10 oC was nearly three times smaller using vacuum cooling as compared to cold room cooling. Additionally, a more homogeneous cooling of the samples subjected to vacuum cooling was verified, regardless the amount and the stacking of the product. In the other hand, the weight loss of the samples subjected to vacuum cooling (from 11.5% to 11.7% with respect to the weight of the cooked sample) was larger than the weight loss of the samples subjected to cold room cooling (from 6.8 to 8.4%). As a consequence of such a larger weight loss, the chicken breast cuts subjected to the integrated IC-VC process presented smaller moisture contents than the ones subjected to the IC,CC process, which directly affected their mechanical properties (bigger values of hardness and shear force). Aiming to compensate for the excessive weight loss during the vacuum cooling and to avoid the adverse effects on the product, two alternative processing approaches were then considered in this work. The first one consisted of using immersion cooking followed by vacuum cooling with the chicken breast cuts immersed on the cooking water (IC-IVC). The samples subjected to such immersion vacuum cooling (IVC) presented a considerable reduction in weight loss (from 4.2 to 4.8%) as compared to the ones cooled using standard vacuum cooling. Moreover, further reductions were obtained using cycles of pressure variation (pulses of vacuum, atmospheric pressure and vacuum) during the IVC stage. However, the cooling rates of the samples subjected to IVC were smaller than the one of the samples subjected to standard vacuum cooling. A second integrated processing alternative, consisting of using vacuum impregnation (VI) for promoting a solution intake in chicken breast cuts processed using the IC-VC process, was proposed in this work. Such a IC-VC-VI process permitted to obtain products with reduced weight loss while avoiding the larger cooling times obtained using the IVC technique. At the last part of this work, the impedance spectroscopy technique was studied with the aim of predicting parameters of interest, such as the cooking end-point temperature, during the processing of chicken breast cuts