BR112019021329B1 - Método para fabricação de produto alimentício desidratado, crocante, poroso - Google Patents

Método para fabricação de produto alimentício desidratado, crocante, poroso Download PDF

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Abstract

Trata-se de um método para fabricação de um produto de lanche poroso, crocante, desidratado, vegetal, de carne ou frutos do mar. Um pedaço de vegetal, tal como batata, batata-doce, cenoura, beterraba ou nabo, ou um pedaço de carne ou frutos do mar, é congelado, formando cristais de gelo dentro do pedaço de alimento. O pedaço congelado é exposto a radiação de micro-ondas em um desidratador por micro-ondas a vácuo, a uma pressão de vácuo na qual o ponto de ebulição da água é superior a 0°C, resultando no descongelamento do pedaço congelado e na evaporação da água do pedaço descongelado. A evaporação deixa poros que foram formados pelos cristais de gelo dentro do pedaço de alimento, resultando em um produto de lanche poroso, crocante e desidratado.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] Invenção refere-se a métodos de fabricação de produtos alimentícios secos que têm uma estrutura porosa e textura crocante, à base de vegetais, carnes ou frutos do mar, usando congelamento e secagem a vácuo por micro-ondas.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[0002] É conhecido na técnica de processamento de alimentos a fabricação de produtos alimentícios desidratados por meio de desidratação por micro-ondas a vácuo. Exemplos na literatura de patentes são OMPI 2014/085897 (Durance e outros), que revela a produção de pedaços de queijo desidrato e EUA 6.312.745 (Durance e outros), que revela a produção de bagas desidratadas.
[0003] Quando um produto à base de vegetal, carne ou frutos do mar é destinado ao uso como um lanche é desejável que tenha uma estrutura porosa e textura crocante. A presente invenção é direcionada a métodos para fabricar tais produtos alimentícios.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0004] A invenção fornece um método de fabricação de alimento não perecível usando congelamento e desidratação em condições específicas em um desidratador por micro-ondas a vácuo.
[0005] Um aspecto da invenção fornece um método para fabricação de um produto alimentício poroso, crocante e desidratado à base de vegetal, carne ou frutos do mar. Um pedaço do alimento que contém vegetal, carne ou frutos do mar é congelado e exposto à radiação de micro-ondas em um desidratador por micro-ondas a vácuo em uma pressão que é menor que a atmosférica e na qual o ponto de ebulição da água é acima de 0°C. Isso faz com que o pedaço de alimento congelado rapidamente descongele e a água evapore do pedaço de alimento descongelado, resultando no produto alimentício crocante e desidratado. O congelamento causa a formação de cristais de gelo dentro do pedaço de alimento, deixando poros (isto é, cavidades) quando os cristais de gelo são removidos. A secagem a vácuo por micro-ondas, sob as condições selecionadas, deixa os poros intactos, resultando em uma estrutura altamente porosa.
[0006] Outro aspecto da invenção fornece um produto poroso, crocante, de vegetal, carne ou frutos do mar desidratado, feito pelo método da invenção.
[0007] Aspectos adicionais da invenção e características de modalidades específicas da invenção são descritos abaixo.
DETALHES DA DESCRIÇÃO
[0008] O método da invenção começa com um pedaço de vegetal, carne ou frutos do mar e produz a partir do mesmo um produto alimentício poroso, seco e crocante, destinado ao uso como lanche não perecível. Exemplos de vegetais adequados incluem batata, batata-doce, cenoura, beterraba e nabo. Exemplos de carnes adequadas incluem carne bovina e salsicha, e exemplos de frutos do mar adequados incluem camarão e mexilhões. O alimento pode também ser um pedaço de alimento composta contendo, por exemplo, vegetal, carne ou frutos do mar desfiados, misturados com ingredientes tais como açúcar, sal, amido e vários temperos. Exemplos de alimentos compostos incluem minibolos e guioza.
[0009] Em algumas modalidades do método, o vegetal cru, ou o pedaço de carne, ou os frutos do mar, são inicialmente fatiados. O branqueamento é uma etapa opcional para os vegetais, o que melhora o sabor final, textura e/ou cor de alguns produtos. As fatias são então cozidas e resfriadas. Opcionalmente, o teor de umidade das fatias cozidas pode ser reduzido, por exemplo, por secagem por ar, antes de tratamento adicional. Contudo, o teor de umidade residual das fatias cozidas deve ser de pelo menos 45% em peso, de modo a formar cristais de gelo suficientes nos pedaços do alimento para resultar em um grau adequado de porosidade do produto.
[0010] Em outras modalidades do método, o pedaço de alimento não é fatiado antes do cozimento, por exemplo, quando o alimento é um guioza ou outro pedaço de alimento composto, ou quando é preferido um produto relativamente maior.
[0011] O pedaço de alimento cozido é, em seguida, submetido a congelamento. Isso é feito usando um congelador em baixa temperatura, por exemplo, em temperaturas de congelamento na faixa de -5 °C a -80 °C, preferencialmente abaixo de -20 °C, até que o pedaço de alimento esteja completamente congelado. O congelamento forma cristais de gelo dentro do pedaço de alimento e esses cristais resultam na formação de poros.
[0012] Os pedaços de alimento congelado são submetidos à secagem por meio de radiação de micro-ondas e pressão reduzida em um desidratador por micro-ondas a vácuo. Importante ressaltar, os pedaços de alimento congelado não podem descongelar antes do tratamento de micro-ondas a vácuo. A pressão reduzida na câmara a vácuo é regulada a uma pressão à qual o ponto de ebulição da água é acima de 0 °C, por exemplo, uma pressão absoluta na faixa de 0,67 a 13,33 kPa (5 a 100 Torr), alternativamente 2,67 a 5,33 kPa (20 a 40 Torr). O ponto de ebulição da água nessas pressões é 1 °C a 0,67 kPa (5 Torr); 22 °C a 2,67 kPa (20 Torr); 34 °C a 5,33 kPa (40 Torr); e 51 °C a 13,33 kPa (100 Torr). O pedaço de alimento rapidamente descongela no desidratador sob o tratamento a vácuo de micro-ondas, e a evaporação da água faz com que a pressão do vapor seja criada nos poros formados pelos cristais de gelo, prevenindo o colapso dos poros. O produto alimentício seco é, assim, altamente poroso. Tem uma textura que é superior à do preparado por tratamento a vácuo de micro-ondas de pedaços de alimento não congelados ou que são descongelados antes de tratamento.
[0013] A etapa de secagem pode ser conduzida em dois estágios, tendo diferentes condições, a fim de otimizar as condições de secagem e a qualidade do produto. Por exemplo, no primeiro estágio, o nível de potência das micro-ondas pode ser maior do que no segundo estágio. No primeiro estágio, é usada maior potência para alcançar a secagem mais rapidamente. No segundo estágio, é usada menor potência para evitar secagem excessiva e temperaturas excessivas em porções secas da carga que podem resultar em porções escuras ou queimadas. Ou, em diferentes estágios, o tempo de secagem ou a velocidade de rotação do cesto de produto (em que um cesto rotativo é empregado para revirar o produto durante a secagem) pode ser diferente. Da mesma forma, mais que dois estágios de secagem podem ser empregados.
[0014] Os pedaços de alimentos são secos até o nível de umidade desejado, por exemplo, para vegetais a um nível de umidade inferior a 5% em peso, alternativamente nível menor que 3% em peso, ou carnes e frutos do mar a um nível de umidade inferior a 10% em peso, alternativamente menos que 7% em peso. A radiação é então interrompida, a pressão na câmara de vácuo é igualada com a atmosférica, e o produto alimentício poroso, crocante e desidratado é removido do desidratador por micro-ondas a vácuo. Será entendido que “secagem” significa que o nível de umidade é reduzido ao nível desejado, não necessariamente a zero.
[0015] Um exemplo de desidratador por micro-ondas a vácuo que é adequado para a secagem dos pedaços de alimento congelado da presente invenção, é um aparelho de micro-ondas com cavidade de ressonância, como mostrado em OMPI 2009/049409 (Durance e outros), disponível comercialmente pela EnWave Corporation de Vancouver, Canadá, sob a marca registrada nutraREV. Usando esse tipo de aparelho, os pedaços congelados de alimento são dispostos para secagem em um cesto cilíndrico que é transparente à radiação de micro-ondas e tem aberturas para permitir a saída de umidade. O cesto carregado é colocado na câmara de vácuo com o seu eixo longitudinal orientado horizontalmente. A pressão na câmara é reduzida. O gerador de micro-ondas é acionado para irradiar micro-ondas na câmara de vácuo e o cesto é rotacionado dentro da câmara de vácuo em torno de um eixo horizontal de modo a, devagar e gentilmente, revirar os pedaços de alimento. A rotação do cesto pode ser efetuada, por exemplo, por meio de rolos nos quais o cesto é sustentado, ou por meio de uma gaiola rotativa na qual o cesto é disposto.
[0016] Outro exemplo de um desidratador por micro-ondas a vácuo adequado para executar a etapa de secagem, é um aparelho do tipo de onda progressiva, como mostrado em OMPI 2011/085467 (Durance e outros), disponível comercialmente em EnWave Corporation sob a marca registrada quantaREV. Os pedaços de alimento congelado são colocados na câmara de vácuo e transportados através de uma janela transparente para micro-ondas em uma cinta transportadora enquanto são sujeitos a secagem por meio de baixa pressão e radiação de micro-ondas. Com esse tipo de aparelho, os pedaços de alimento são secos enquanto repousam sobre uma bandeja ou na cinta transportadora, e não estão sujeitos a serem revirados.
EXEMPLOS EXEMPLO 1: PRODUTO DE CHIPS DE BATATA
[0017] Uma batata vermelha foi lavada com água, descascada, cortada em fatias de 7 milímetros, cozida em vapor por 10 minutos e então resfriada. As fatias cozidas foram congeladas a -80 °C por 1 hora, e então transferidas para um congelador a -20 °C. As fatias sólidas congeladas foram misturadas com 1% em peso em óleo vegetal para evitar aderência do produto com ele mesmo ou na parede do cesto de secagem. 915 gramas das fatias congeladas foram dispostas em um cesto perfurado de secagem de polipropileno. O cesto foi carregado em um desidratador por micro-ondas a vácuo nutraREV manufaturado pela EnWave Corporation. O desidratador tem um par espaçado de rolos horizontais para a rotação do cesto. O cesto foi rotacionado em torno de seu eixo horizontal longitudinal a 5 rpm durante o processo de secagem. A secagem foi feita em dois estágios, a saber, o primeiro estágio a 2.000 W de potência por um tempo de processamento de 1.647 segundos, seguido por um segundo estágio a 750 W de potência por 564 segundos, todos a uma pressão absoluta na faixa de 3,2 a 3,47 kPa (24 a 26 Torr). O peso final dos pedaços de batata secos, porosos e crocantes foi 170 gramas (um rendimento de 18,5% em peso) e o nível de umidade final foi de 5% em peso.
EXEMPLO 2: PRODUTO DE CHIPS DE BATATA-DOCE
[0018] Batata amarela asiática (Ipomoea genus) foi enxaguada com água, descascada, cortada em fatias de 5 milímetros, cozida no vapor por 10 minutos e então resfriada. O teor de umidade da batata-doce foi de cerca de 77% em peso. As fatias cozidas foram congeladas em congelador a -20 °C. As fatias sólidas congeladas foram misturadas com 1% em peso de óleo vegetal. 920 gramas das fatias congeladas foram dispostas em um cesto de secagem perfurado de polipropileno. O cesto foi carregado em um desidratador por micro-ondas a vácuo nutraREV. O cesto foi rotacionado em torno de seu eixo horizontal longitudinal a 5 rpm durante o processo de secagem. A secagem foi feita em dois estágios, a saber, o primeiro estágio a 2.000 W de potência por um tempo de processamento de 1.660 segundos, seguido por um segundo estágio a 750 W de potência por 740 segundos, todos a uma pressão absoluta na faixa de 3,2 a 3,47 kPa (24 a 26 Torr). O peso final dos pedaços de batata- doce secos, porosos e crocantes foi 210 gramas (um rendimento de 22,8% em peso) e o nível de umidade final foi de 5% em peso.
EXEMPLO 3: CHIPS CROCANTE DE CARNE
[0019] Pedaço de carne bovina (lagarto) foi congelado por 1 hora e então cortado em fatias de 6 milímetros de espessura. A gordura foi retirada. Um tempero de carne- seca foi adicionado, compreendendo 0,062 quilos de tempero por quilo de carne bovina, e 0,032 litros de água por quilo de carne bovina. A carne bovina e o tempero foram bem misturados e marinados a 4 °C durante 1 hora. As fatias de carne bovina foram dispostas em uma única camada em bandejas e congeladas a -20 °C por 48 horas. Sua umidade inicial, após o congelamento, foi de 71% em peso. 1.000 gramas das fatias congeladas foram dispostas em um cesto de secagem perfurado de polipropileno. O cesto foi carregado em um desidratador por micro-ondas a vácuo nutraREV. O cesto foi rotacionado em torno de seu eixo horizontal longitudinal a 8 rpm durante o processo de secagem. A secagem foi feita em dois estágios, a saber, o primeiro estágio a 2.000 W de potência por um tempo de processamento de 1.000 segundos, seguido por um segundo estágio a 600 W de potência por 1.700 segundos, todos a uma pressão absoluta na faixa de 3,2 a 3,47 kPa (24 a 26 Torr). A temperatura máxima atingida no desidratador por micro-ondas a vácuo foi 80 °C. As fatias secas foram então submetidas à secagem por ar a 85 °C por 600 segundos.
EXEMPLO 4: SALSICHA DE SALAME EXTRA MAGRO FERMENTADO
[0020] Salsichas foram fatiadas com 3 milímetros de espessura e as fatias foram congeladas a -20 °C durante 48 horas. Seu teor de umidade inicial, após o congelamento, foi 45,5% em peso. 1.080 gramas das fatias congeladas foram dispostas em um cesto de secagem perfurado de polipropileno. O cesto foi carregado em um desidratador por micro-ondas a vácuo nutraREV. O cesto foi rotacionado em torno de seu eixo horizontal longitudinal a 8 rpm durante o processo de secagem. A secagem foi feita em dois estágios, a saber, o primeiro estágio a 2.000 W de potência por um tempo de processamento de 1.000 segundos, seguido por um segundo estágio a 750 W de potência por 1.080 segundos, todos a uma pressão absoluta na faixa de 3,2 a 3,47 kPa (24 a 26 Torr). O peso das fatias crocantes, porosas, secas foi de 630 gramas. O teor de umidade final foi de 6,42% em peso. O produto estava muito macio, mas com textura crocante, totalmente diferente e superior a um produto de controle fabricado com fatias de salsicha não congeladas.
EXEMPLO 5: CAMARÃO COZIDO DESCASCADO CONGELADO
[0021] Camarão cozido congelado foi comprado em uma mercearia e 1.720 gramas dispostos, ainda congelados, em um cesto perfurado de secagem de polipropileno nutraREV. Sua umidade inicial foi de 85% em peso. O cesto foi carregado em um desidratador por micro-ondas a vácuo nutraREV. O cesto foi rotacionado em torno de seu eixo horizontal longitudinal a 8 rpm durante o processo de secagem. A secagem foi feita em dois estágios, a saber, o primeiro estágio a 2.000 W de potência por um tempo de processamento de 2.700 segundos, seguido por um segundo estágio a 750 W de potência por 720 segundos, todos a uma pressão absoluta na faixa de 3,07 a 3,6 kPa (23 a 27 Torr). A temperatura final foi de 48 °C. O peso do camarão crocante, poroso, seco foi de 267 gramas. O teor de umidade final foi de 6,0% em peso.
EXEMPLO 6: MINIBOLO DE BATATA-DOCE CONGELADO
[0022] Batata-doce congelada, picada, reconstituída, feita de tubérculo de batata- doce, pré-branqueada, moldada e congelada foi comprada em uma mercearia. Uma porção de 1.175 gramas foi disposta, ainda congeladas, em um cesto perfurado de secagem de polipropileno nutraREV. Sua umidade inicial foi de 59,9% em peso. O cesto foi carregado em um desidratador por micro-ondas a vácuo nutraREV. O cesto foi rotacionado em torno de seu eixo horizontal longitudinal a 8 rpm durante o processo de secagem. A secagem foi feita em dois estágios, a saber, o primeiro estágio a 2.000 W de potência por um tempo de processamento de 1.500 segundos, seguido por um segundo estágio a 750 W de potência por 1.600 segundos, todos a uma pressão absoluta na faixa de 3,07 a 3,6 kPa (23 a 27 Torr). A temperatura final foi 77 °C. O peso do camarão crocante, poroso, seco foi de 475 gramas. O teor de umidade final foi de 5,0% em peso.
EXEMPLO 7: GUIOZA
[0023] Guioza (massa asiática recheada com vegetais picados e frango) foram preparados. Eles foram congelados em um congelador a -20 °C. O teor de umidade no guioza congelado foi de cerca de 61% em peso. O guioza sólido congelado foi misturado com 1% em peso de óleo vegetal. 1.735 gramas do guioza congelado foram dispostas em um cesto perfurado de secagem de polipropileno que foi carregado num desidratador por micro-ondas a vácuo nutraREV. O cesto foi rotacionado em torno de seu eixo horizontal longitudinal a 8 rpm durante o processo de secagem. A secagem foi feita em dois estágios, a saber, o primeiro estágio a 2.000 W de potência por um tempo de processamento de 2.300 segundos, seguido por um segundo estágio a 750 W de potência 903 segundos, todos a uma pressão absoluta na faixa de 3,2 a 3,47 kPa (24 a 26 Torr). A temperatura final foi 102 °C. O peso do guioza poroso, seco foi de 695 gramas e o teor de umidade foi de 3,5% em peso.
[0024] Como será evidente para os peritos na técnica à luz da revelação anterior, muitas alterações e modificações são possíveis na prática desta invenção sem se afastar de seu escopo. O escopo da invenção deve ser interpretado de acordo com as reivindicações que se seguem.

Claims (20)

1. Método para fabricação de produto alimentício desidratado, crocante, poroso compreendendo: (a) cozinhar um pedaço de alimento, sendo que o alimento é um dentre vegetal, carne e frutos do mar; (b) congelar o pedaço de alimento cozido, em que o pedaço de alimento cozido tem um teor de umidade de 45% em peso ou mais, e desse modo formando cristais de gelo no pedaço de alimento; caracterizado por: (c) expor o pedaço de alimento congelado à radiação de micro-ondas em um desidratador por micro-ondas a vácuo a uma pressão na faixa de 0,67 a 13,33 kPa (5 a 100 Torr), causando o descongelamento do pedaço de alimento congelado, e a evaporação da água do pedaço de alimento descongelado, deixando poros formados pelos cristais de gelo dentro do pedaço de alimento para produzir o produto alimentício desidratado, crocante, poroso.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o alimento compreender um vegetal selecionado do grupo que consiste em batata, batata-doce, cenoura, beterraba e nabo.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o alimento compreender carne.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o alimento compreender frutos do mar.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por os frutos do mar compreenderem camarão ou mexilhões.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a etapa (a) ser realizada por um período de tempo de pelo menos 10 minutos.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por compreender ainda a etapa de redução de teor de umidade no pedaço de alimento antes da etapa (b).
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por a etapa (b) ser realizada a uma temperatura na faixa de -80 °C a -5 °C.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a etapa (b) ser realizada a uma temperatura igual ou menor a -20 °C.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por etapa (c) ser realizada a uma pressão na faixa de 2,67 a 5,33 kPa (20 a 40 Torr).
11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pedaço de alimento ser um alimento composto que compreende o vegetal, carne ou frutos do mar, e um ou mais dentre açúcar, sal, amido e tempero.
12. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o produto alimentício desidratado, crocante, poroso ter um teor de umidade menor que 5% em peso.
13. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o produto alimentício desidratado, crocante, poroso ter um teor de umidade menor que 3% em peso.
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3, 4 ou 5, caracterizado por o produto alimentício desidratado, crocante, poroso ter um teor de umidade menor que 10% em peso.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3, 4 ou 5, caracterizado por o produto alimentício desidratado, crocante, poroso ter um teor de umidade menor que 7% em peso.
16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado por compreender ainda, durante a etapa (c), revirar os pedaços de alimento no desidratador por micro-ondas a vácuo.
17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado por a etapa (c) ser feita em pelo menos dois estágios e o nível de potência do desidratador por micro-ondas a vácuo ser maior em um estágio inicial que em um segundo estágio.
18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado por a etapa (c) causar a formação de vapor nos poros, prevenindo o colapso dos poros.
19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado por o desidratador ser um desidratador por micro-ondas com cavidade de ressonância.
20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado por o desidratador ser um desidratador por micro-ondas de onda progressiva.
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