BRPI0615041A2 - processo para o tratamento de matérias-primas que apresentam uma estrutura de célula na indústria de gêneros alimentìcios que processa carne, produtos derivados de carne, peixe e frutos do mar - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA O TRATAMENTO DE MATéRIAS-PRIMAS QUE APRESENTAM UMA ESTRUTURA DE CéLULA NAINDúSTRIA DE GêNEROS ALIMENTìCIOS QUE PROCESSA CARNE, PRODUTOS DERIVADOS DE CARNE, PEIXE E FRUTOS DO MAR A presente invenção refere-se a um processo para o tratamento de matérias-primas que apresentam uma estrutura de célula na indústria de gêneros alimentícios que processa carne, produtos derivados de carne, peixe e frutos do mar, para a finalidade da efetivação e da redução de etapas do processo. De acordo com a invenção é aplicado um campo elétrico comuma intensidade do campo > 0,5 kV/cm e é realizada a entrada de energia no produto da estrutura de célula a ser tratado com um limite superior de energia, que exclui efeitos térmicos como causa primária das alterações ocorridas no produto. Deste modo, estabelece-se uma eletroporação da membrana da célula, a semipermeabilidade da membrana da célula e, com isso, a barreira de transporte de substância entre o interior da célula e o ambiente é eliminada de modo reversível ou irreversível. Em seguida, é possível uma recepção acelerada e distribuída uniformemente de meios líquidos através de injeção ou de marinada na matriz porosa produzida de células, sendo que, no meio liquido podem estar dissolvidas ou contidas outras substâncias que definem as propriedades do produto. O transporte de massa aperfeiçoado por meio de uma eletroporação dentro do tecido pode ser usado através da aplicação de forças motrizes apropriadas, como por exemplo, vácuo ou gradientes de concentração correspondente, também para uma extração acelerada de água.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOPARA O TRATAMENTO DE MATÉRIAS-PRIMAS QUE APRESENTAMUMA ESTRUTURA DE CÉLULA NA INDÚSTRIA DE GÊNEROS ALIMEN-TÍCIOS QUE PROCESSA CARNE, PRODUTOS DERIVADOS DE CARNE,PEIXE E FRUTOS DO MAR".

Descrição

A presente invenção refere-se a um processo para o tratamentode matérias-primas que apresentam uma estrutura de célula na indústria degêneros alimentícios que processa carne, produtos derivados de carne, pei-xe e frutos do mar, para a finalidade da efetivação e da redução de etapasdo processo, de acordo com o preâmbulo da reivindicação de patente 1.

Na fabricação de produtos de conserva crus a escolha corretada matéria-prima crua representa um papel essencial para os critérios dequalidade. Assim, o avermelhado, a validade, a manutenção da cor e o sa-bor são influenciados pela escolha do material exata. Uma vez que no casodo produto de conserva cru trata-se de um produto, que se torna durável pormeio de tempero com sal, secagem ou eventualmente também defumação,é atribuído um significado importante à higiene da obtenção e do tratamentodo material cru. A liga com água no caso de produtos de conserva crus, demodo similar como na fabricação de lingüiça de escaldar, de gelatina e cozi-da é limitadora para uma redução das quantidades de uso de matérias auxi-liares de conserva ou de sal de cozinha. Neste caso, os valores de pH e deaW são influenciados de forma similar. Produtos de conserva crus como, porexemplo, presunto cozido, presunto dianteiro ou kassler/carré suíno são fa-bricados, normalmente por meio de injeção de salmoura de conserva commassagem mecânica (tumblen) em seguida. Lingüiças cruas são produzidasde carne de vaca ou de porco crua, de toucinho encorpado, sal e tempero.Para a massa de lingüiça crua, a carne e o toucinho são triturados em umacuba de corte com lâminas rotativas (cortador) ou em um moedor de carne,até que seja obtida a granulação desejada. Após a adição de sal e de tem-peros e/ou de substâncias técnicas auxiliares a massa de lingüiça torna-seenchido. Os invólucros de lingüiça devem poder respirar, ser permeáveis àágua e ao vapor, bem como, elásticos, uma vez que, com o passar da matu-ração as lingüiças perdem água, e estão sujeitas a uma contração.

Lingüiças de escaldar são fabricadas, da mesma forma, como aslingüiças cruas, de carne de vaca ou de porco triturada, toucinho, bem como,sal e tempero. Durante a trituração da carne no cortador, é adicionado gelotriturado. Isso resfria a massa da lingüiça e providencia uma massa de carnehomogênea, uniforme. Tipos de lingüiça de escaldar vermelhos são fabrica-dos mediante adição de sal de conserva, os tipos brancos, tais como lingüiçaamarela e branca, bem como, lingüiça de fritar, são fabricados exclusiva-mente com sal de cozinha. As lingüiças de escaldar se distinguem pelo fatode quão fina a massa foi cortada e se foram misturados pedaços de carnegrosseiros. As lingüiças são, então, escaldadas e, em parte, defumadas. Du-rante o escaldar em água quente ou em vapor de água, a proteína da carneescorre e endurece, de tal modo que, a lingüiça torna-se firme. Para os pro-dutos de conserva cozidos, pode ser empregada a denominada massagem(tumblen) para o afrouxar do tecido de liga, bem como, das fibras de múscu-lo, bem como, para a obtenção de uma extração de proteína parcial. Nessesentido os materiais crus tratados podem macerar bastante, a liga com águaé melhorada e a colagem de partes aglomeradas, como por exemplo, a exi-gida na produção de presuntos em forma, é melhorada. Além disso, a mas-sagem aumenta a maciez e produz uma distribuição melhor e mais rápida desubstâncias de conserva e substâncias auxiliares adicionadas. Todavia, re-trocedendo à experiência, tem-se mostrado que, também o material crumassageado apresenta somente uma maceração insuficiente do volume deproteína, bem como, uma textura relativamente irregular, de tal modo quesão assegurados resultados satisfatórios com referência à maciez, à extra-ção de proteína e à liga com água somente devido à adição de meios auxili-ares de corte. Meios auxiliares de corte desse tipo são, por exemplo, subs-tâncias contendo fosfato.

No processo de fabricação e de produção, para a obtenção deum efeito suficiente do cortador ou de massagem, ao lado da alta entrada deenergia mecânica, e danos térmicos ao produto, ligados com isso, de umdispêndio de tempo bem considerável. Em particular, devido ao resfriamentonecessário das maquinas correspondentes isso leva a custos mais elevados.

Por exemplo, da publicação Angersbach, Heinz, Knorr: "Effectsof pulsed electric fields on cell membranes in real food systems". InnovativeFood Science & Emerging Technologies 1 (2000), páginas de 135 a 149, ouAngersbach, Heinz, Knorr: Electrophysiological Model of Intact and Proces-sed Plant Tissues: Cell Disintegration Criteria; Biotechnol. Prog. 1999, 15,páginas de 753 a 762 já é conhecido o efeito de campos elétricos para a fi-nalidade de eletroporação, em particular, de membranas de células vegetais.

Constitui a tarefa da invenção indicar um processo aperfeiçoadopara o tratamento de matérias-primas que apresentam uma estrutura de cé-lula na indústria de gêneros alimentícios que processa carne, produtos deri-vados de carne, peixe e frutos do mar, para a finalidade da efetivação e daredução de etapas do processo, sendo que, ao lado da redução almejada daduração do tratamento de matérias-primas, o processo também deve contri-buir simultaneamente para reduzir o acréscimo, à parte disso, necessário demeios de adição amaciante e/ou de liga com água. O processo deve ser a-propriado tanto para a fabricação e o tratamento de produtos de conservacozidos como também para a produção generalizada de lingüiça de escal-dar, de gelatina, cozida ou similares.

A solução da tarefa da invenção ocorre por meio do processodefinido na reivindicação de patente 1, sendo que, as reivindicações subor-dinadas apresentam, pelo menos, execuções e aperfeiçoamentos apropria-dos.

Portanto, de acordo com a invenção é realizado um tratamentoprévio da matéria-prima como, por exemplo, carne ou vísceras por meio deeletroporação, pelo que é assegurado que, a extração de célula e proteínanecessária ocorra de forma abrangente durante um processo no cortadore/ou no moedor de carne realizável de modo reduzido logo em seguida.

Ao material cru pode ser acrescentada antes, durante ou depoisda eletroporação, por meio de injeção de salmoura, isto é, uma mistura deágua e sal, possivelmente também outras substâncias auxiliares, mas tam-bém através da adição de sal e de água e/ou de substâncias auxiliares du-rante o processo de corte ou de moagem em uma quantidade necessáriapara a obtenção de uma emulsão estável. A eletroporação assegura umaextração da célula abrangente, de tal modo que o processo de cortar ou demoer a carne se restringe somente à trituração e à mistura de carne magra,sal, gordura, temperos, substâncias auxiliares, e eventuais ingredientes sóli-dos como ingredientes grosseiros. Deste modo o processo de produção po-de ser acelerado no total. Também existe a possibilidade que, sejam empre-gadas laminas de corte, que em virtude do efeito de golpe definido contribu-em para uma ampla redução do processo de produção.

O processo de corte pode ser abolido se, para a trituração domaterial cru for empregado um moedor de carne, um moedor de carne deenchimento e/ou um moedor de carne misto equipado com discos perfura-dos (finos) apropriados e com uma ferramenta de transporte apropriada.

Um tratamento prévio de ingredientes grosseiros e carne magrapara a fabricação de salsicha de presunto, lingüiça de caça ou similar pormeio de eletroporação e injeção' de salmoura logo em seguidã possibilitauma avaliação óptica dos produtos prontos, uma vez que o volume de carne,em virtude da liga com água melhorada durante o processo de aquecimentose contrai bem menos.

Durante um tratamento prévio de acordo com a invenção da car-ne por meio de eletroporação, de forma apropriada, em seguida pode serempregado ou combinado um (ou vários) moedor/moedores de carne (deenchimento), uma vez que, então, somente as tarefas da trituração e misturados ingredientes individuais devem ser assumidas.

A eletroporação ocorre por meio de aplicação de um campo elé-trico com uma intensidade do campo > 0,5 kV/cm, e entrada de energia re-sultante disso no produto a ser tratado que apresenta uma estrutura de célula.

Através da interação do campo, a semipermeabilidade da mem-brana da célula é eliminada de modo reversível ou irreversível.

A membrana da célula eletroporizada, e a eliminação da barreirade transporte de substância entre o interior da célula e o ambiente produ-zem, através dos processos de difusão e transporte de massa acelerado, acondição prévia para a distribuição uniforme de líquido de salmoura, que oué injetado ou que é preparado através da colocação do produto cru na sal-moura. A matriz porosa obtida, além disso, aumenta a liga com água, sendoque, esse efeito pode ser melhorado ainda mais através de eletrólitos colo-cados ou de outras substâncias que ligam com água como, por exemplo,açúcar, polissacarídeos ou similares. Além disso, devido ao transporte demassa melhorado dentro do tecido celular, de acordo com a invenção podeser acelerada uma recepção seca aplicada por exemplo, durante a fabrica-ção de presunto cru, de temperos, sal ou substâncias auxiliares aplicadossecos.

Em uma forma de execução preferida da invenção é asseguradoque, a eletroenergia a ser aplicada perfaz, pelo menos, 5 kJ/kg de produtotratado. O limite superior da entrada de energia é determinado de tal modoque, efeitos térmicos não representam a causa primária de alterações daestrutura do produto.

O campo elétrico é gerado através de acoplamento e na verdadeou através do contato direto com auxílio de eletrodos, ou através de líquidoscondutores, sendo que, os produtos a serem tratados são colocados total-mente ou parcialmente no líquido condutor.

Em virtude da estrutura porosa obtida e da liga com água maiorobtida com isso, de acordo com a invenção, consegue-se obter uma maciezmelhorada dos produtos fabricados.

Tem-se mostrado de forma surpreendente que, a maciez dese-jada de carne também é obtida, então, se após a eletroporação nenhum ou-tro líquido for adicionado ao produto tratado de acordo com a invenção.

Em uma forma de execução da invenção existe a possibilidadede utilizar o processo da eletroporação e da extração de célula resultantepara a extração visada de líquidos. Uma extração desse tipo de líquido servecomo etapa complementar do produto para a fabricação de produtos crus eduráveis. A extração seletiva de água pode ser realizada por meio do em-prego de forças motrizes apropriadas tais como vácuo no cortador a vácuo,moedor de carne a vácuo, mas também em cada recipiente a vácuo, bemcomo, também gradientes de concentração através do emprego de substân-cias higroscópicas e/ou ar seco ou efeitos mecânicos como, por exemplo,prensagem.

A eletroporação empregada neste caso, de acordo com a in-venção possibilita uma extração de água acelerada, seletiva em um ambien-te sem bactéria, ou seja, no vácuo, sendo que, adicionalmente podem estarprevistas substâncias higroscópicas na câmara de tratamento. Ao lado dasmatérias-primas tradicionais também podem ser desumidificados pedaçosde carne também muito frescos, também ainda quentes do abate, de modovisado, mediante a utilização da eletroporação.

A eletroporação apoia, em particular, o processamento de maté-rias-primas muito frescas, como por exemplo, carne ainda quente do abate,para a fabricação de produtos duráveis crus, tais como presunto cru ou lin-güiça crua, sendo que, deste modo o emprego de substâncias probióticaspode ocorrer com redução simultânea das quantidades de emprego de salde cozinha e nitrito ou nitrato. Através da eletroporação do material cru fres-co, ao lado da melhora de processos de transporte de massa e mediante aaplicação de forças motrizes apropriadas da extração de umidade tambémaumenta substancialmente o grau de maciez, sendo que, essa propriedadetambém é mantida no caso de um outro processamento para produzir produ-tos de conserva crus .

Por conseguinte, a eletroporação de acordo com a invenção ser-ve para a recepção e a liga melhorada e uniforme de líquidos acrescentadosem produtos que são comercializados não triturados e/ou triturados só de-pois de um outro tratamento, como por exemplo, depois de um temperar,defumar ou incorporação em outros produtos crus.

Do mesmo modo, porém, a eletroporação também é de vanta-gem substancial se a meta consiste em colocar salmoura em produtos cozi-dos em salmoura, de forma efetiva, otimizando o processo ao todo, sendoque, neste caso, a eletroporação é possível antes, durante ou depois de umainjeção de salmoura de injeção. Por meio da eletroporação também no casode produtos cozidos em salmoura o grau de maciez é melhorado. O produtocru tratado de acordo com o exemplo de execução, após o aquecimento co-mo produto cozido em salmoura ou kassler é conduzido ao consumidor.

Em uma forma de execução da invenção, por meio de eletropo-ração consegue-se alterar os produtos crus em sua estrutura da célula de talmodo que, os líquidos de um banho de ambiente, isto é, sem injeção reali-zado como, por exemplo, podem ser absorvidos de forma significativa.

A invenção deverá ser esclarecida, em detalhes, com auxílio deum exemplo de execução, bem como, de uma representação na figura.

A figura 1 mostra, neste caso, uma foto microscópica em cortede um produto de kassler, de forma usual fabricado de acordo com o estadoda técnica, isto é, massageado e cozido. Uma outra representação mostraum produto de kassler semelhante, que, todavia, antes de ser massageado ecozido foi submetido a uma eletroporação de acordo com a invenção.

Como pode ser reconhecido na última representação, o volumede proteína foi dilatado, a textura ficou melhor e a qualidade do produto ficoumais uniforme e aumentou ao todo, e na verdade sem que fosse necessáriaa adição de meios auxiliares de corte.

No processo para o tratamento de matérias-primas que apresen-tam uma estrutura de célula na indústria de gêneros alimentícios que pro-cessa carne e lingüiça, de acordo com o exemplo de execução a seguir, es-se processo é caracterizado pelo fato de que, através de uma aplicação deum campo elétrico com uma intensidade do campo > 0,5 kV/cm ocorre umaentrada de energia no produto a ser tratado, sendo que, como limite superiorde energia é escolhido o valor, que assegura que a ocorrência de alteraçõesda estrutura do produto não são condicionadas termicamente de forma pri-mária.

Com auxílio do campo elétrico ocorre uma eletroporação damembrana da célula com eliminação regulada deste modo da barreira detransporte de substância entre o interior da célula e o ambiente. Atravésdessa medida pode ocorrer tanto uma absorção de meios líquidos aceleradae distribuída uniformemente na matriz porosa produzida, ou porém, durantea aplicação de forças motrizes apropriadas como, por exemplo, de um vácuoou de gradientes de concentração pode ser retirada a umidade da matriz dacélula.

O meio líquido, que condicionado pela eletroporação acelera epenetra na matriz da célula de forma distribuída uniforme pode conter outrassubstâncias que definem as propriedades do produto.

Neste caso, a eletroporação pode ocorrer, por exemplo, em umbanho de líquido, que contém substâncias que alteram as propriedades doproduto.

No caso do emprego da eletroporação no banho de líquido, devese cuidar para que, o valor de condutibilidade do banho se situe em umafaixa apropriada para a instalação geradora de impulso, de preferência, eladeve ser ajustada menor que a condutibilidade da matéria-prima a ser trata-da.

De modo alternativo, mas também complementar, o campo elé-trico pode ser aplicado através de eletrodos, por exemplo, de agulha, de ci-lindro, de grade, de passagem ou de tablete. Em uma forma de execução dainvenção os eletrodos de agulha apresentam uma forma de cânula, e podemservir para a condução ao mesmo tempo ou retardada no tempo de líquidode injeção, por exemplo, salmoura de injeção.

A eletroporação pode ser executada antes, ou só depois de umaetapa de injeção de líquido ou de marinada, ou porém acompanhando oucompletando essa etapa.

Mas também existe a possibilidade de tratar a massa de lingüiçacrua por meio de eletroporação, e continuar a processar essa massa tratadadessa forma, então, de maneira bem-conhecida certamente também comtempo de corte reduzido, bem como, com quantidades de carga eventual-mente reduzidas de substâncias auxiliares de corte.

Claims (13)

1. Processo para o tratamento de matérias-primas que apresen-tam uma estrutura de célula na indústria de gêneros alimentícios que pro-cessa carne, produtos derivados de carne, peixe e frutos do mar, para a fina-lidade da efetivação e da redução de etapas do processo, caracterizado por- aplicação de um campo elétrico com uma intensidade do cam-po > 0,5 kV/cm e entrada de energia no produto da estrutura de célula a sertratado com um limite superior de energia, que exclui a ocorrência de altera-ções térmicas condicionadas termicamente no produto;- eletroporação da membrana da célula e, deste modo, elimina-ção resultante da barreira de transporte de substância entre o interior da cé-lula e o ambiente, bem como, entre as células individuais;- recepção de meios líquidos acelerada e distribuída uniforme-mente na matriz porosa produzida de células de carne, de produtos deriva-dos de carne, de frutos do mar e de peixe, sendo que, no meio líquido po-dem estar dissolvidas ou contidas outras substâncias que definem as propri-edades do produto,

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que, a eletroporação ocorre em um banho de líquido equipado comeletrodos.

3. Processo de acordo com uma das reivindicações anteriores,caracterizado pelo fato de que, o campo elétrico é gerado de modo alternati-vo ou complementar ao banho de líquido através dos eletrodos de contato.

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelofato de que, podem ser empregadas diversas formas de eletrodos (eletrodosde agulha, de superfície, de cilindro, de cânula, de tablete, de grade, oco, depassagem).

5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que, a eletroporação é executada antes, durante ou depois de umaetapa de injeção de líquido.

6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que, a eletroporação é executada antes, durante ou depois da mistu-ra e/ou trituração dos ingredientes individuais correspondendo a uma receita.

7. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden-tes, caracterizado pelo fato de que, o tratamento é realizado em materiaiscrus triturados.

8. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden-tes, caracterizado pelo fato de que, o produto cru tratado serve como prepa-ração de carne fresca ou, após o aquecimento, como material cru para afabricação de outros produtos (por exemplo, gelatinas de carne).

9. Processo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8,caracterizado pelo fato de que, o produto cru tratado continua a ser proces-sado para produzir lingüiça crua, cozida, de gelatina ou de escaldar.

10. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden-tes, caracterizado pelo fato de que, ao meio líquido são adicionados tempe-ros, sais, substâncias probióticas, substâncias técnicas auxiliares ou meiossimilares.

11. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden-tes, caracterizado pelo fato de que, após a eletroporação se segue uma eta-pa da extração acelerada de líquido da célula por meio do emprego de for-ças motrizes apropriadas, em particular, influência de vácuo, gradientes deconcentração através do emprego de eletrólitos ou de ar seco ou de remo-ção mecânica.

12. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden-tes, caracterizado pelo emprego para a finalidade do amaciamento de carnecrua como matéria-prima para a fabricação de outros produtos (por exemplo,produto cru).

13. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden-tes, caracterizado pelo fato de que, é gerado um campo elétrico pulsado du-rante a eletroporação.