Conservação de ostras (Crassostrea gigas) utilizando CO2 em ostras cozidas e inativação fotodinâmica em ostras cruas

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2020.As ostras são alimentos altamente perecíveis, e Santa Catarina é o maior estado produtor deste molusco no Brasil, motivando o desenvolvimento de técnicas de processamentos para este alimento, afim de diminuir as perdas por deterioração para indústria e garantir mais segurança, melhor qualidade e maior conveniência para o consumidor. Diante disso, o objetivo da pesquisa foi: i) aplicar o tratamento térmico combinado com o armazenamento em atmosfera modificada com diferentes concentrações de CO2 para aumentar a vida útil de ostras; ii) aplicar a inativação fotodinâmica (IFD) combinando micropartículas de curcumina e luz UV-A para descontaminação de ostras. Para a atmosfera modificada, as ostras foram cozidas em vapor d´água (100 °C por 15 min), e posteriormente desconchadas, e resfriadas até 4 °C antes do envase. As ostras cozidas foram acondicionadas em embalagens com atmosfera modificada injetadas diretamente no interior da embalagem, MAP1 (80% N2/ 20% CO2) e MAP2 (100% CO2). Outro grupo de ostras foi submetido ao processo de solubilização do CO2 (SGS) antes do envase na embalagem, e posterior envase em embalagem sem atmosfera. O acondicionamento das ostras em MAP1 resultou a menor concentração de CO2 dissolvido na ostra (18 mg CO2. kg-1 produto), seguido da MAP2 (108 mg CO2. kg-1 produto), e do processo SGS (750 mg CO2. kg-1 produto). A alta concentração de CO2 dissolvido no produto pelo processo SGS e a atmosfera MAP2 inibiram o desenvolvimento microbiano durante o armazenamento, comparadas as atmosferas MAP1 e controle. Nas embalagens MAP2 o volume de CO2 do headspace reduziu, devido a absorção pelas ostras e causando encolhimento da embalagem, enquanto as amostras do SGS e em MAP1 (presença de N2 na composição gasosa) não apresentaram este efeito. As propriedades físico-químicas e a estrutura proteica das ostras não foram influenciadas pelas atmosferas aplicadas. O tratamento térmico teve impacto na estrutura proteica das ostras, contribuindo para exsudação pelas amostras durante o armazenamento. No estudo do processo de inativação fotodinâmica em ostras. A técnica de precipitação antissolvente foi aplicada para reduzir o tamanho das partículas e para aumento da solubilidade da curcumina. As partículas de curcumina obtidas apresentaram uma boa distribuição de tamanho entre 0,391 e 0,400 µm (micropartículas), sem alteração na composição química. Na IFD, observou-se que a concentração de 40 µM de micropartículas de curcumina, expostas à radiação UV-A durante 5 min, com uma dose de energia de 2,3 J cm-2, foi suficiente para reduzir a contagem de Vibrio spp. em ostras cruas abaixo do limite detectável < 2 log UFC. g-1. Além disso, a exposição das ostras em solução de curcumina por tempo superior a 8 min sob luz UV-A não aumentou a eficiência do tratamento. O processo de IFD combinando micropartículas de curcumina e radiação UV-A pode ser uma alternativa ao tratamento térmico, para descontaminação de ostras sem alterar as características do produto. Os métodos utilizados para redução da contagem de micro-organismos naturalmente presentes em ostras, e de conservação por atmosfera modificada em ostras cozidas mostraram resultados positivos no prolongamento da vida útil e potencial para aplicação tecnológica para conservação desses moluscos.Abstract: Oysters are highly perishable foods, and Santa Catarina is the largest producer of this bivalve mollusks in Brazil, motivating the development of processing techniques for this food, in order to reduce losses due to deterioration for the industry and ensure more safety, better quality, and greater convenience for the consumer. Therefore, the main objective was: i) to apply the thermal treatment combined with the storage in the modified atmosphere with different concentrations of CO2 to increase the useful life of oysters; ii) apply photodynamic inactivation (IFD) combining microparticles of curcumin and UV-A light for decontamination of oysters. For the modified atmosphere, the oysters were cooked in water vapor (100 °C for 15 min), and then shelled, and cooled to 4 °C before packaging. Cooked oysters were modified atmosphere packaging, injected directly into the pack, MAP1 (80% N2 / 20% CO2), and MAP2 (100% CO2). Another group of oysters was subjected to the CO2 solubilization process (SGS) before packaging and later pack in packaging without atmosphere. Packing oysters in MAP1 resulted in the lowest concentration of CO2 dissolved in the oyster (18 mg CO2. Kg-1 product), followed by MAP2 (108 mg CO2. Kg-1 product), and the SGS process (750 mg CO2. Kg-1 product). The high concentration of CO2 dissolved in the product by the SGS process and the MAP2 atmosphere inhibited microbial development during storage, compared to MAP1 and control atmospheres. In the MAP2 packages, the CO2 volume of the headspace reduced, due to absorption by the oysters and causing shrinkage of the package, while the SGS and MAP1 samples (presence of N2 in the gas composition) did not show this effect. Physicochemical properties and oysters protein structure were not influenced by several atmospheres. The heat treatment influenced the protein structure of oysters, contributing to the water exudation from samples during storage. For microbial photodynamic inactivation process in raw oysters, first of all, the native curcumin was modified by the anti-solvent precipitation technique to reduce particle size and to increase curcumin solubility. The curcumin particles obtained showed a good size distribution between 0.391 and 0.400 µm (microparticles) and the chemical structure was maintained. For IFD treatment, it was observed that oysters immersed in curcumin microparticles solution at 40 µM of, exposed to UV-A radiation for 5 min, at an energy dose of 2.3 J cm-2, was sufficient to reduce the Vibrio spp. count in raw oysters below of the detectable limit