PT85423B - Metodo de processamento termico de generos alimentares - Google Patents
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Description
MÉTODO DE PROCESSAMENTO TÉRMICO DE GENEROS ALIMENTARES
-2mantêm, comparativamente ao género alimentar obtido quando o ácido e suas lactonas não estão presentes. Também os mariscos são termicamente processados na presença de uma mistura de um ácido.e suas lactonas pelo que, sem necessidade de sal, a sua textura e sabor são mantidas ao longo do processamento térmico e do armazenamento. A mistura preferida consiste em ácido glucónico com suas lactonas, glucono delta lactona e glucona-gama lactona fornecida ao género alimentar pela combinação do género alimentar com um percursor do ácido glucónico, de preferência glucono-delta lactona.
Os géneros alimentares sensíveis ao calor ou géneros alimentares de baixo teor ácido sensíveis ao calor que apresentam uma capacidade tampão natural alta são termicamente processados na presença de uma mistura de um ácido e de suas lactonas de preferência um ácido aldónico com suas lactonas, em que uma ou mais de entre sabor, cor ou textura do género alimentar se mantêm, comparado com o género alimentar obtido quando o ácido e suas lactonas não es'tão presentes. Também os mariscos termicamente processados na presença de uma mistura de um ácido e suas lactonas pelo que, sem necessidade de sal, a sua textura e sabor são mantidos ao longo do processamento térmico e do armazenamento. A mistura preferida consiste em ácido glucónico com suas lactonas, glucono-delta lactona e glucono-gama lactona fornecida ao género alimentar pela combinação do género alimentar com um precursor do ácido glucónico, de preferência glucono-delta lactona. Além disso, são fornecidos métodos de processamento térmico de um recipiente plástico contendo o género alimentar para reduzir o amolecimento e distorção do plástico durante o processamento térmico, em que por combinação do género alimentar com um acidulante, o parâmetro tempo-temperatura do processamento térmico reduzido abaixo do que teria sido sem o acidulante, e por isso o amolecimento e distorção do plástico é reduzido significativamente .
-4X >♦
DOMÍNIO do invento
Este invento refere-se geralmente ao processamento térmico de géneros alimentares ácidos, géneros alimentares de baixo teor ácido ou mariscos e refere-se em particular aos géneros alimentares sensíveis ao calor processados termicamente tais como tomate, frutos e bagas, vegetais sensíveis ao calor de baixo teor ácido, camarão, sardinhas e salmão. Por processamento térmico é compreendido submeter o género alimentar a um parâmetro tempo-temperatura que resulta num alimento esterilizado comercialmente como definido no Título 21 CFR Parte 113 (Definições, sec. 113, 3).
Esterilidade comercial de alimentos processados termicamente significa a condição atingida-(i) pela aplicação de calor que torna o alimento livre de— (a) microorganismos capazes de reprodução no alimento sob condições normais de armazenagem e distribuição não refrigerados; e (b) microorganismos viáveis (incluindo esporos de significado para a saúde publica; ou (ii) pelo controlo da actividade da água e aplicação de calor, que torna o alimento livre de microorganismos capazes de reprodução no alimento sob condições normais de armazenamento e distribuição não refrigeradas.
Por baixo teor ácido entende-se que o produto no seu estado natural tem um pH de equilíbrio maior do que 4,6, e por ácido entende-se que o produto no seu estado natural tem um pH de equilíbrio igual ou menor que 4,6, mais particularmente menor do que 4,6.
BASE E OBJECTIVOS DO INVENTO
Existem certos alimentos, em particular vegetais de baixo teor ácido (alguns dos quais são aqui posteriormente enumerados) que necessitam de processamento térmico durante um longo período de tempo a uma temperatura relativamente alta (parâmetro de processamento tempo-temperatura prolongado) com o fim de matar os microorganismos responsáveis por estragar os alimentos e toxicidade. Clostridium bitulinum, por exemplo, produz a usa toxina letal apenas quando tem atingido o crescimento da forma vegetativa sob condições anaeróbicas nos alimentos embalados e esta possibilidade é evitada pelo processo de esterilização .
Tal processamento prolongado pode destruir literalmente a textura (consistência do material, integridade e firmeza) e a cor de certos vegetais sensíveis ao calor tais como couve-flor e melões, nenhum dos quais é presentemente vendido na forma embalada, e com respeito a outros dos vegetais mais sensíveis ao calor tais como abóbora cortada às fatias, tal processamento prolongado torna a sua textura tão mole e por isso afecta a sua cor de modo a torná-los não atractivos e não apelantes para muitos consumidores. Estes últimos produtos processados presentemente não são aceites por um nível geral de consumidor e por isso não são embalados em qualquer escala comercial significativa. Os vegetais acima nomeados são apenas parte, da lista total incluída na categoria sensível ao calor. Por sensível ao calor entende-se os produtos alimentares que tendem a degradar-se até ao ponto em que a sua textura, côr e/ou sabor é alterada quando processados termicamente por métodos convencionais.
A partir do momento da colheita, os alimentos sofrem deterioração progressiva e são tomados muitas
vezes medidas preventivas para prolongar o tempo de armazenamento. As técnicas de preservação dos alimentos devem reter o valor nutricional e prolongar a estabilidade das propriedades organolépticas dos alimentos. Por isto significa as propriedades ou qualidades do género alimentar determináveis por uso de um ou mais dos orgãos dos sentidos de seres humanos, incluindo as qualidades organolépticas a textura, côr, sabor e/ou aroma.
Métodos de preservação involvem a aplicação de princípios coetifícos e de engenharia ao controlo de deterioração dos alimentos. Os processos modernos para alcançar a preservação dos alimèntos são projectados em primeiro lugar para o controlo do crescimento de microorganismos. 0 método mais importante de controlar estes microorganismos inclui o calor, frio, secagem, ácidos, açúcar, sal, fumo e cura. A discussão seguinte descreverá brevemente cada um destes processos com as vantagens e desvantagens correspondentes.
A secagem é um dos métodos mais atingidos de preservação dos alimentos conhecidos do homem. A secagem pelo sol de frutos, nozes e grãos, carnes e vegetais é um método importante de preservação dos alimentos. No entanto, uma vez que os elementos naturais são imprevisíveis é usado o equipamento de desidratação mecânica para maximizar a transferência de calor no produto e para se obter maior controlo das variáveis de secagem. Os alimentos secos usados comercialmente incluem, maçãs, damascos, figos, ameixas, uvas, cenouras, batatas, bananas, ovos e leite. A maior parte dos alimentos secos têm uma excelente vida de armazenagem e são razoávelmente baratos e, por conveniência, têm vasto uso na indústria alimentar de serviços.
Um alimento concentrado a 65% ou mais sólidos solúveis (composto largamente de sucrose e outros
açucares), pode ser preservado por tratamento suave térmico desde que os alimentos sejam protegidos do ar. Exemplos são os xaropes, conservas de frutas, geleias, compotas e leite condensado doce. No entanto, devido ao alto conteúdo de açúcar a preservação dos alimentos por este método não é aplicável a muitos alimentos na dieta humana. Dois tipos de tratamento térmico suave são a pasteurização que envolve um aquecimento baixo de cerca de 130°F a 155°F, que só não esteriliza comercialmente mas deve ser combinado com um sistema preservativo ou de preservação dos alimentos, e enchimento quente que envolve o enchimento de um recipiente com um produto alimentar aquecimento a cerca de 180°F a 212°F que pode só esterilizar comercialmente um número limitado de alimentos altamente ácidos ou de elevado teor de açúcar.
Quando usado em quantidade suficiente, o sal tem um efeito bacterioestático por criar um meio não conducente ao crescimento de bactérias. 0 sal é usado para uma extensão muito limitada, para preservação de peixe e carne, muitas vezes com a adição de fumo para produzir um efeito de secagem e conceder um sabor desejável. Nas quantidades necessárias para inibir o crescimento das bactérias, o sal concede um sabor acre, seco, salgado que não é muito saboroso, tem implicações na saúde e é censurável para muitos consumidores.
fumo a partir de madeira a arder contem traços de formaldeído e outros produtos químicos desfavoráveis aos microorganismos. Em adição, o fumo é associado em geral com um tratamento térmico suave efectuado geralmente entre cerca de 120°F e cerca de 160°F e a desidratação resultante dos alimentos (carne e peixe) contribui para a sua preservação. O produto resultante é muito seco e não muito saboroso. Presentemente, o fumo é usado principalmente para sabor em vez de preservação.
A cura é um processo que envolve o tratamento químico de um género alimentar de carne para preservação. Enquanto o sal é a base de todas as misturas para curar a carne (bacon, fiambre, salsichas, etc.) o nitrato de sódio e o nitrito de sódio têm sido usados como parte da cura durante séculos para estabilizar a cor vermelha e inibir o crescimento de vários organismos que estragam e envenenam os alimentos. Os sais de ácido ascórbico e ácido eritórbico, e glucono-delta lactona (a lactona hidroliza-se em ácido glucónico) são usados para apressar o desenvolvimento de e para estabilizar a cor vermelha da carne vermelha. Os métodos modernos de manufactura dos produtos de carne curados incluem a mistura dos sais de cura com a emulsão de carne crua moída (carne para lanche, salsichas, etc) ou bombeamento da solução de cura na carne crua (fiambre, bacon, etc.) seguido por cozedura em água quente (150°F-165°F) para se obter uma temperatura interna do produto entre cerca de 140°F e 155°F. Estas curas suaves usadas correntemente não são suficientes para produzir produtos de carne estáveis para armazenagem e portanto a carne deve ser mantida sob refrigeração.
Os microorganismos são sensíveis a ácidos em vários graus. 0 efeito de preservação de ácido é devido à concentração hidrogeniónica e ao seu efeito destabilizador em células de bactérias. Os ácidos podem ser encontrados em alimentos como um componente natural, produzido em alimentos por fermentação, ou adicionado a alimentos directamente como um produto quimico. Uma vez que o ácido aumenta os malefícios do calor, os alimentos ácidos (pH = = 4,6 ou inferior) necessitam apenas de ser aquecidos até cerca de 205°F que é muito inferior ao calor necessário para alimentos mais alcalinos (baixo teor ácido; pH acima de 4,6) para torná-los livres de organismos que originam deterioração. Os ácidos vulgarmente adicionados aos alimentos (acético, cítrico, málico) criam um distinto sabor
-9salgado, que em muitos casos se separa do sabor natural cozinhado-em casa e os alimentos aos quais têm sido adicionados são chamados tecnicamente acidificados.
Embora não sejam um processo de esterilização, as baixas temperaturas (0°F ou inferior) inibem o crescimento das bactérias e permitem que os alimentos congelados sejam armazenados durante vários meses com muito pouca deterioração de qualidade ou perda de nutrientes. A maior parte das carnes, peixe, vegetais e frutos congelam bem e têm qualidades organolépticas elevadas. É em geral reconhecido que os alimentos congelados-rápidamente retêm a côr, textura e sabor dos vegetais frescos melhor do que qualquer outro método de preservação de alimentos. Contudo, devido ao aumento das taxas de energia, armazenagem, transporte e fornecimérito, o custo dos alimentos congelados é substâncialmente mais elevado do que para alimentos embalados ou secos.
processo de preservação de géneros alimentares em recipientes selados, conhecido por enlatadas data de 1809. Os géneros alimentares de baixo teor ácido (como distinguidos de géneros alimentares ácidos que podem ser cheios a quente) são cheios para dentro de um recipiente de metal selado herméticamente e depois preservado por processo térmico a um parâmetro tempo-temperatura suficiente para esterilizar comercialmente os conteúdos. Os parâmetros para estes géneros alimentares de baixo teor ácido variam de cerca de seis minutos até cerca de sete horas, e de cerca de 212°F até cerca de 275°F, dependendo o parâmetro de vários factores tais como o tipo e a temperatura inicial do produto, o tamanho do recipiente, o tipo de processo de esterilização usado, os parâmetros de operação do equipamento utilizado, custos de energia e velocidade de passagem desejada.
Antes do desenvolvimento de enlatados, os alimentos não podiam ser preservados, transportados ou armazenados durante longos períodos excepto no estado seco. Os alimentos enlatados foram os primeiros alimentos de conveniência. Hoje os alimentos enlatados não são só convenientes e nutritivos, mas são os menos caros comparados com outros alimentos prontos-a-servir preservados por congelação ou por quaisquer outros métodos.
Para preservar com sucesso a maior parte dos alimentos, é necessário aquecimento suficiente para tornar os alimentos livres de microorganismos viáveis contendo significado para a saúde pública, assim como quaisquer outros microorganismos sem significado para a saúde capazes de reprodução nos alimentos sob condições normais de armazenagem. A quantidade de aquecimento e tempo necessários para esterilizar comercialmente os alimentos enlatados de baixo teor ácido alteram-se geralmente e é muitas vezes prejudicial ao sabor, textura e cor quando comparado com o produto fresco. Portanto, qualquer tratamento que possa ser feito aos alimentos para reduzir o tempo ou temperatura necessários para a esterilização é desejável uma vez que melhorará geralmente a qualidade. Embalagem asséptica e cozedores agitados rotativos são exemplos de equipamento que fornece temperatura elevada-tempo curto de.esterilização comercial e, por isso, melhora a qualidade. Até aqui em geral, os tempos e temperaturas de esterilização comercial para alimentos de baixo teor ácido, foram de dez minutos a seis horas entre cerca de 230°F e 270°F. Estes tempos e temperaturas são seleccionáveis e variam como referido anteriormente.
A quantidade de aquecimento necessário para esterilizar os alimentos ácidos ou acidificados (pH = = 4,6 ou inferior) é substâncialmente menor do que a necessária para esterilizar os alimentos de baixo teor ácido (pH
acima de 4,6). A quantidade dos ácidos vulgarmente adicionados a géneros alimentares que seria necessário para acidificar os alimentos para pH = 4,6 ou inferior, forneceria um sabor distinto, azedo (avinagrado) que tornaria muitos produtos inaceitáveis.
Em vez de todos os processos de preservação de alimentos conhecidos da humanidade existem alguns produtos sensíveis ao calor, em especial certos vegetais, muito agradáveis de sabor e bastante nutritivos na forma cozinhados-em casa, que não são de todo disponíveis como produtos processados térmicamente em latas, ou disponíveis apenas numa qualidade que não tem obtido aceitação geral do consumidor devido a uma perda de textura, côr degradada ou sabor pobre, em especial nos vegetais sensíveis ao calor de baixo teor ácido.
De acordo com o invento do pedido da Patente dos Estados Unidos da América Série NQ 778. 648, combinando um género alimentar sensível ao calor de baixo teor ácido com uma mistura de um ácido aldónico com suas lactonas, de preferência ácido glucónico com suas lactonas, pela adição a um género alimentar de baixo teor ácido do ácido aldónico ou um precursor de ácido aldónico, de preferência uma de suas lactonas, para atingir um pH de 4,6 ou inferior, facilita o género alimentar sensível ao calor de baixo teor ácido de ser esterilizado comercialmente ou embalado para se atingir estabilidade em armazenagem enquanto exibeindo sabor, textura e/ou côr bem guardada do produto natural ou fresco, muito semelhante ao produto fresco, cozinhado-em casa, e sem sabor picante ácido típico, acre ou sabor ácido associado com ácidos vulgarmente usados em alimentos. Além disso, quando um género alimentar é esterilizado num recipiente de metal revestido internamente com um esmalte adequado, de acordo com o processo deste invento, o resultado é que ocorre considerávelmente menos-corro-12-
i
I i
são interna e libertação de ferro do recipiente de metal do que se verifica com outros ácidos utilizados em alimentos. Adicionalmente, os resultados são de alteração muito menor do sabor natural e vida de armazenagem aceitável durante mais tempo.
Tem sido descoberto agora que certos géneros alimentares ácidos ou géneros alimentares de baixo teor ácido com uma elevada capacidade tampão natural podem ser sujeitos a esterilização térmica na presença de um ácido e suas lactonas pelo que uma ou mais das propriedades de textura, sabor ou côr são melhoradas.
Um objectivo deste invento é fornecer um método para processamento térmico de géneros alimentares ácidos ou géneros alimentares de baixo teor ácido com uma capacidade tampão natural alta na presença de um ácido com suas lactonas, de preferência um ácido aldónico com suas lactonas num recipiente, em que a presença do ácido melhora o sabor e/ou côr e/ou textura do produto processado termicamente quando comparado com o mesmo produto processado térmicamente sem o ácido e a suavidade do ácido aldónico, o nível utilizado e a presença de uma ou mais lactonas com o ácido modifica o sabor e/ou côr e/ou textura do género alimentar processado térmicamente sendo significativamente melhorado em relação ao obtido com ácidos tais como por exemplo ácido acético, cítrico, láctico, málico, fosfórico e tartárico, vulgarmente utilizados em géneros alimentares.
Um objectivo relacionado é permitir que qualquer dos objectivos anteriores seja realizado por processamento térmico do género alimentar ácido ou género alimentar de baixo teor ácido em combinação com uma mistura em equilíbrio de ácido glucónico e suas lactonas, glucono-delta lactona e glucono-gama lactona.
Textura refere-se aqui em geral à firme-13-
za em relação ao tacto e dentada e à consistência do material e integridade física. De acordo com o presente estado do domínio, se não é usado sal no processamento térmico do marisco, há uma perda de textura durante o processamento térmico resultando em ausência de firmeza e resistência para quem come, que é suposto inaceitável por muitas pessoas. Presentemente o camarão e outros mariscos têm de ser pesadamente salgados, por exemplo, numa salmoura de 4 a 5%, para reter a sua textura durante o processo de esterilização comercial e armazenagem.
A partir do momento da morte do marisco, por exemplo camarão, sardinhas, ou salmão, existe uma deterioração na textura devido à acção enzimática e bacteriana. 0 resultado é um enfraquecimento do tecido conjuntivo. Embora a acção enzimática seja largamente terminada pelo processo de branqueamento os camaões branqueados são ainda extremamente sensíveis ao calor e também pode ocorrer perda de textura devido As temperaturas elevadas envolvidas no processamento térmico. Convencionalmente, é adicionado uma forte dosagem de sal (4 a 5% na salmoura) para ajudar a preservar a textura do camarão branqueado que seria degradado doutro modo durante o processamento térmico.
Alguns mariscos tais como camarão são presentemente salgados fortemente durante o branqueamento e também na salmoura imediatamente antes do processamento térmico (em geral 5% de cloreto de sódio, em peso, na salmoura) com o fim de reter a textura. 0 consumidor remeve geralmente algum sal do camarão por uma lavagem com água ou lixívia antesdo produto ser servido. No entanto o sal considerável é ou pode ser retido no camarão numa quantidade que muitas autoridades médicas consideram inimiga da saúde, induzindo notavelmente hipertensão devido à retenção de sódio.
Os alimentos proteicos tais como marisco contêm compostos de enxofre que podem enfraquecer a reacção com metal exposto para produzir uma descoloração carregada encontrada em latas de conserva de alimentos contendo proteínas. Embora o composto sulfureto escuro formado seja inofensivo à saúde do consumidor, separa-se da aparência da lata e quando transferido para o produto separa-se da aparência do produto.
Estudos científicos têm mostrado que a quantidade de sulfureto libertada do marisco durante o processamento térmico pode ser relacionada com a acidez do produto. Os mariscos, e em particular os mariscos de concha, têm uma tendência para degradação rápida antes da embalagem com resultante pH elevado. Boas condições de manejo tais como pronta congelação e rápido processamento são muito importantes uma vez que afectam o nível de pH e a formação de sulfureto. A acidificação reduz o pH e a consequente aparência de formação de ferro escuro. É adicionado frequentemente ácido cítrico à salmoura do processo de preparação das latas de conservas de camarão numa tentativa de inibir a formação de sulfureto e consequente descoloração do produto, mas o tratamento com ácido cítrico não inibe sempre totalmente a formação. Esta formação é mais provável ocorrer para metal exposto no lado da costura de um recipiente de metal de três-peças, na área enviesada ou nos anéis de perfil da extremidade do recipiente.
Um outro objectivo do presente invento é produzir marisco em conserva, por exemplo, camarão que se compara favorávelmente com o produto fresco ou congelado que não é processado térmicamente. Outro objectivo é reter a textura do marisco, por exemplo, durante o processamento térmico e armazenamento por um outro tratamento que não salgar duramente por combinação de um ácido e suas lactonas, de preferência um ácido aldónico e suas lactonas, com
o camarão, a ser processado com pouco sal ou sem sal adicionado, retendo por esse meio um sabor mais próximo do produto fresco. São ainda objectivos do invento evitar a necessidade de pôr de molho para tirar o sal do produto antes do consumo e melhorar o sabor por esta redução substancial no nível de sal. Uma vantagem adicionada é a redução na descoloração do marisco e do recipiente de metal em que o marisco pode ser embalado. Também é um objectivo do presente invento efectuar os objectivos anteriores pelo processamento térmico do marisco, por exemplo, camarão, sardinhas ou salmão, na presença de um ácido glucónico, que substitui o sal para retenção da textura.
Ainda outro objectivo do invento é fornecer camarão esterilizado comercialmente que tem um sabor e cheiro a camarão limpo.
A prática deste aspecto do invento elimina a necessidade para ou do uso de ácido cítrico em salmoura para reduzir a formação de sulfureto de ferro preto e consequente descoloração do produto. Quando uma lactona do ácido aldónico tal como glucono-delta lactona é hidrolizado em ácido glucónico, o ácido glucónico pode realizar a mesma acção de inibição que o ácido cítrico. Assim, quando é usado só GDL na salmoura nem o sal nem o ácido cítrico precisa ser incluido uma vez que o ácido glucónico formado da hidrólise da GDL realiza estas funções de textura e inibição .
-16DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO
Descobriu-se que por combinação de uma mistura de um ácido aldónico e suas lactonas com géneros alimentares ácidos ou géneros alimentares de baixo teor ácido com uma capacidade tampão natural alta para serem processados térmicamente, o parâmetro tempo-temperatura necessário para esterilização comercial do produto processado é considerávelmente reduzido pelo que uma ou mais das propriedades de sabor, côr e textura do género alimentar não sofre a degradação verificada para o parâmetro mais alto necessário quando o ácido não está presente. A quantidade ounível de ácido aldónico presente é o que é suficiente para se obter as propriedades melhoradas. Preferêncialmente esta quantidade será a quantidade suficiente para assegurar que o pH de equilíbrio dos conteúdos seja reduzido.
Verificou-se também que um ácido aldónico, de preferência ácido glucónico, mantém a textura do marisco, por exemplo camarão, tornando desnecessário utilizar grandes quantidades de sal para este fim antes ou durante a esterilização comercial do produto. São necessários apenas pequenas quantidades de ácido glucónico comparadas com as grandes quantidades de sal anteriormente necessárias. Por exemplo, de acordo com um método preferido de combinação de ácido glucónico com camarão da Louisiana, a adição de 1/2% até menos do que 1-1/2% (em peso) de glucono-delta lactona (GDL) a uma solução aquosa é adequada; um nível maior do que 1-1/2% tende a reduzir os atractivos. Pode também ser usado uma pequena quantidade de sal no branqueamento antes da esterilização, mas isto está longe da quantidade geralmente necessária para manter boa textura durante o processo convencional de preparação de conservas na ausência de 4 a 5% de sal na salmoura. Quando é aplicado o presente invento ao camarão, de preferência o camarão pescado é primeiro branqueado e lavado, cheio para dentro do reci-17-
piente e em seguida é adicionado salmoura com GDL (ou outra lactona aldónica) para encher o recipiente; o recipiente é depois selado hermeticamente e processado térmicamente. Devido à adição de um ácido com suas lactonas, por exemplo, por combinação do marisco com lactonas aldónicas, e a hidrólise das lactonas aldónicas para uma mistura de ácidos aldónicos e suas lactonas; o camarão resultante tem uma textura e sabor semelhantes aos do produto fresco quando cozinhado. Os níveis e o sabor suave dos ácidos aldónicos e a presença do ácido com suas lactonas resulta num marisco processado termicamente que não tem marcas acídicas ásperas no sabor ou cheiro. 0 sabor é também melhorado pela redução substancial no nível de sal. Existem um aroma menos a peixe e menos formação de amina.
De acordo com este invento a necessidade para grandes quantidades de sal adicionado ou de qualquer sal adicionado para manter a textura de certos mariscos, por exemplo, camarão, sardinhas ou salmão, através do processamento térmico é eliminada por combinação do marisco com uma mistura de um ácido aldónico e suas lactonas, de preferência ácido glucónico e suas lactonas e processamento térmico da combinação. Descobriu-se que por combinação de uma mistura de um ácido aldónico e suas lactonas com marisco para ser processado térmicamente, não só são eliminadas ou reduzidas substâncialmente a necessidade de sal para texturizar e o sabor salgado, mas também os níveis e sabor suave do ácido presente e a presença do ácido com suas lactonas, resulta num marisco processado térmicamente que não tem sabor objeccionável pungente, áspero acídico ou a conserva notoriamente característico dos ácidos usados nos alimentos, por exemplo, ácido acético, cítrico, láctico, málico, clorídrico, fosfórico ou tartárico. Além disso, não tem aroma a peixe tipo-amina forte associado com peixe que está ligeiramente degradado, nem tem um sabor ácido.
Os ácidos aldónicos que podem ser combinados com o género alimentar ácido ou de baixo teor ácido ou marisco, isto é, o género alimentar, de acordo com o presente invento são preparados, por exemplo, por oxidação de açucares ou aldoses, de preferência a partir dos que têm seis átomos de carbono, embora possam ser preparados a partir dos que têm cinco átomos de carbono. Os ácidos preparados a partir de açúcares contendo seis átomos de carbono são o ácido talónico, galactónico, idónico, glucónico, manónico, glucónico, altrónico e alónico (embora estes ácidos possam ser correntemente ineficazes comercialmente com excepção do ácido glucónico). Estes ácidos são derivados respectivamente a partir das suas aldoses - talose, galactose, idose, gulose, manuose, glucose, altrose e alose. Os açúcares com cinco átomos de carbono são lixose, . xilose, arabinose e ribose. As pessoas experientes no domínio compreenderão a partir desta descoberta tendo em atenção os ácidos aldónicos de seis e cinco átomos de carbono, que outros ácidos que formam a(s) sua(s) própria(s) lactona(s) e misturas de outros ácidos e suas lactonas, que realizam as mesmas funções e objectivos deste invento em particular relativamente à diminuição do pH e relativamente à falta de um sabor ácido censurável no género alimentar processado, estarão dentro do âmbito deste invento. Por exemplo, podem ser utilizados os ácidos aldáricos, i.e., os ácidos dibásicos tais como o ácido glucárico que forma sacaro lactona.
Qualquer método ou material adequado pode ser utilizado para levar o ácido aldónico e suas lactonas em combinação com o género alimentar. Enquanto o ácido podia ser adicionado por ele próprio (uma vez que o ácido, quando em contacto com humidade ou água no género alimentar, será convertido numa mistura do ácido e suas lactonas), fazendo assim correntemente não parece prático uma vez que os ácidos aldónicos não são conhecidos dos Aplicantes como disponíveis comercialmente na forma cristalina ou em grau alimentar. Este é o caso com o ácido glucónico preferido. Este ácido pode ser comercialmente útil em grau técnico em soluções aquosas. Por exemplo, o ácido glucónico é tão útil em soluções aquosas estabelecido ser cerca de 50% (em peso) de ácido glucónico. Estas soluções aquosas do ácido sao misturadas em equilíbrio de ácido glucónico e suas lactonas, glucono-delta lactona e glucono-gama lactona. O ácido glucónico tem um sabor ácido suave.
método preferido para fornecer o ácido aldónico e suas lactonas ao género alimentar é combinar O género alimentar com um precursor do ácido aldónico. Um precursor do ácido significa aqui um líquido, material ou composto que adiciona o ácido a, ou forma ou fornece no género alimentar com o qual é combinado. Também, quando oácido entra em contacto com humidade ou água em ou do género alimentar, converterá parcialmente em e co-existirá com suas lactonas. Os precursores deste ácido que podem ser utilizados incluem as suas próprias lactonas (que podem ser ácidos latentes uma vez que se hidrolizam em água para formar uma mistura do ácido e suas lactonas), misturas destas lactonas, e sais dos ácidos em combinação com certos ácidos fortes. Por exemplo, os precursores do ácido glucónico preferidos que podem ser utilizados incluem glucono-delta-lactona, glucono-gama lactona, misturas destas lactonas e sais gluconato em combinação com o ácido forte, clorídrico.
De longe, o precursor mais preferido para este invento é glucono-delta lactona (GDL). É útil comercialmente em grau alimentar sob a forma de um pó branco, sem cheiro e leve. Tem um sabor doce. As soluções de grau alimentar de GDL são também disponíveis comercialmente e podem ser utilizadas. A GDL é um éster do ácido glucónico que quando hidrolizado forma ácido glucónico. A hidrólise ocorre quando a GDL é combinada com água por exemplo, a de
uma salmoura (aquosa) ou no género alimentar. A hidrólise da glucono-delta lactona resulta uma mistura em equilíbrio de cerca de 55% até cerca de 60% (em peso) de ácido glucónico e de cerca de 45% até cerca de 40% (em peso) de uma mistura de glucono-delta lactona e glucono-gama lactona. A velocidade de formação do ácido durante a hidrólise é afectada pela temperatura, o valor do pH e concentração da solução. A hidrólise de delta lactonas tende a ser mais rápida do que a hidrólise de gama lactonas. Na ausência de calor, a hidrólise tende a ser mais lenta. Aquecendo a salmoura acelera-se a reacção de hidrólise e é o método preferido. Aquecendo o género alimentar também tem o mesmo efeito. Resultados semelhantes seriam esperados ocorrer com o uso de lactonas ou outros ácidos aldónicos, por exemplo, galactona-delta lactona. Para este invento, a hidrólise rápida através do aquecimento é preferida para acidificar rápidamente e totalmente o género alimentar.
Exemplos dos sais que podem ser usados em combinação com certos ácidos fortes (cada um adequado para uso alimentar), inclui os sais de sódio, potássio e cálcio, por exemplo, gluconatos de sódio, potássio e cálcio. Um exemplo de um ácido aqui considerado forte é aquele que irá reagir com o sal ácido e fornece iões hidrogénio disponíveis suficientemente para formar o desejado ácido aldónico e suas lactonas no género alimentar. Um tal ácido seria o ácido clorídrico. Claro que, o tipo, forma e/ou quantidade de ácido(s) forte(s) utilizado(s) deve ser tal que de acordo com o objectivo deste invento não deve ser comunicado ao género alimentar um sabor áspero, forte ou ácido censurável. Se é usado ácido clorídrico como ácido forte, todo ele deve ser convertido pelo que não ficará nenhuma parte do ácido, apenas algum sal derivado.
A prática do presente invento será agora demonstrada pelos seguintes exemplos ilustrativos usan do o precursor preferido, GDL, com diferentes géneros alimentares. Todos os valores do pH estão em equilíbrio. As latas foram abertas dentro de uma semana após o processamento térmico, e nesta altura foram comparados os dois produtos processados diferentemente.
Por equilíbrio do pH significa o log negativo da concentração hidrogeniónica do produto misturado, tomado de acordo com CFR 114.80 (a) (1), (2) e CFR 11.90, aqui incorporados por referência, mas em qualquer caso tomado não mais do que 24 horas após o processo térmico estar completo, i.e., quando a aplicação do calor está terminada.
O sal para aromatizante,em quantidades idênticas ou concentrações equivalentes para o tamanho da lata e peso do enchimento não teria sido necessário mas foi adicionado para cada legume comparado. A adição de sal não é uma característica do invento. Os pesos de enchimento foram sempre os mesmos para os dois produtos a ser comparados .
EXEMPLO 1
Neste exemplo, foram cheias latas de 303x406 com 10,5 a 11,0 oz de tomates pelados inteiros cobertos com sumo (160° a 170°F), e fechados a fluxo de vapor. O sumo foi preparado de uma forma batch (descontínua) e esterilizado por elevação da temperatura até 230°F num permutador de calor.
Esta experiência compreendeu cinco variáveis de cobertura e cinco variáveis de tempo de cozedura. As variáveis de cobertura eram o aditivo acidulante, nomeadamente, (1) 0,50% de GDL, (2) 0,75% de GDL, (3) 1,0% de GDL, (4) 0,3% de ácido cítrico, e (5) ausência de ácido, e os tempos de cozedura foram (A) 42 minutos, (B) 35 minutos, (C) 30 minutos (D) 25 minutos e (E) 20 minutos. Os sumos da cobertura foram preparados por batches de 20 galões numa caldeira aquecida a vapor. O pH do sumo de tomate puro antes de quaisquer adições era cerca de 4,4. Os sumos de cobertura foram aquecidos até 160° a 180°F e bombeados para o recipiente de enchimento. As latas foram depois cheias, cobertas e fechadas sob condições comerciais. As temperaturas iniciais eram cerca de 100°F.
Surpreendentemente, as temperaturas do interior da lata (CCT), como medido nas duas latas por amostra, eram todas superiores a 190°F, mesmo ainda que o tempo de processamento tenha sido reduzido em 50%. As temperaturas do interior da lata são apresentadas na tabela seguinte :
Tabela 1
Temperaturas do Interior da Lata
Tempo de Processamento
| Acidulante | A | B | c | D | E |
| (1) | 201/202 | 198/196 | 192/192 | 192/196 | 195/182 |
| (2) | 204/202 | 200/201 | 198/198 | 196/196 | 195/198 |
| (3) | 200/200 | 201/201 | 194/196 | 192/192 | 196/192 |
| (4) | - | 202/204 | 192/194 | 194/196 | 192/190 |
| (5) | 202/202 | __ | — | — | — |
Quando foram analizadas parcialmente amostras de cada duas semanas mais tarde após armazenamento num armazém, não foi observado degradação.
EXEMPLO 2
Depois de 10 meses de armazenamento a 80°F, foram examinadas latas seleccionadas a partir das variáveis listadas na Tabela 1 em relação ao sabor, côr, textura 15 e nível de pH. Uma vez que os outros testes mostraram actividade enzimática a tempos do processo menores ou iguais a 30 minutos, apenas as amostras do processo de 42 minutos e 35 minutos foram examinadas ao fim de 10 meses. Uma vez que é usado comercialmente salmoura com 0,3% de ácido cítrico na fábrica de conservas em que o teste da embalagem foi feito, a comparação foi feita entre esta adição de ácido e os dois níveis de adição de GDL. Os resultados da avaliação são reunidos na Tabela 2. Não foram observadas diferenças na côr ou textura. No entanto, o painel relativo ao sabor incluiu duas pessoas com longa experiência na indústria de conservas de tomate, e elas encontraram um sa-24-
bor mais natural, mais suave com as variáveis contendo GDL, mesmo as leituras do pH eram têo baixas ou menores do que com os controlos comerciais contendo o ácido cítrico. Sentiram que a eliminação do sabor áspero do ácido cítrico representou um melhoramento nítido na qualidade dos tomates .
Tabela 2
303x406 TOMATES INTEIROS meses de armazenamento a 80°F
Nível de Sumo
Tempo de z
| 'digo | Acidulante | Proces. a 210°F | pH | Sabor | ||||
| IA | 0,5% | GDL | 42 | min . | 4,1 | Acídico | Suave | |
| 1B | 0,5% | GDL | 35 | min. | 4,0 | Acídico | Suave | |
| 3A | 1,0% | GDL | 42 | min. | 3,8 | Acídico | Suave | |
| 3B | 1,0% | GDL | 35 | min. | 3,9 | Acídico | Suave | |
| 4A | 0,3% | Acido | Citrico | 42 | min . | 4,1 | Acídico Áspero | |
| 4B | 0,3% | Acido | Citrico | 35 | min. | 4,0 | Acidico Áspero |
EXEMPLO 3
Foram embaladas framboesas congeladas em latas de 2-peças 300x106 numa fábrica de conservas. As latas foram cheias com bagas de miatilo congeladas e depois foi adicionado água ou xarope aquecidos a uma temperatura na gama de 160°F-180°F. As adições de água ou de xarope e as condições do processamento são apresentadas na tabela seguinte:
Tabela 3
| % em peso em xarope | |||||
| Código | GDL | Açúcar | Temp. | do Interior da lata | pH |
| 1 | 2,5 | — | 180° | 3,10 | |
| 2 | 2,5 | 2,5 | 180° | 3,10 | |
| 3 | 2,5 | 2,5* | 110° | 2,90 | |
| 4 | 2,0 | — | 152° | 3,14 | |
| 5 | 2,0 | 2,0 | 113° | 3,15 | |
| 6 | 1,0 | 1,0 | 113° | 3,25 | |
| 7 | — | — | 180+° | 3,43 | |
| Controlo | — | — | 190° | 3,45 |
Adicionado a 0,3% de Cloreto de Cálcio
Devido ao uso de bagas de miatilo congeladas e o xarope ser cheio à mão as temperaturas iniciais eram difíceis de controlar. Em adição, o uso de latas de pequena dimensão e o facto do tunel de vapor comercial não operar a capacidade máxima tornou difícil o controlo da temperatura do interior da lata. Como resultado, foi encontrada alguma degradação devido ao crescimento de bolor, em especial nas latas de Código 3, que foram depois desprezadas .
Um mês depois da embalagem as latas amostra foram abertas e avaliadas relativamente à textura,sabor e côr das framboesas. Os resultados desta análise são dados na tabela seguinte:
-26Tabela 4
| Código | Textura | Sabor | Côr | |
| 1 | muito mente | ligeira firme | ácido, mas aceitável | ligeiramente clara |
| 2 | muito | ligeira | ligeiramente melhor | ligeira- |
| mente | firme | do que o Código 1 | mente clara | |
| 3* | - | — | — | |
| 4 | pouco | firme | ligeiramente ácido aceitável | ligeiramente clara |
| 5 | firme | ligeiramente ácido melhor do que do Código 3 | ligeiramente clara | |
| 6 | firme | perda ligeira de sabor | ligeiramente clara | |
| 7 | macia | normal, muito ligeiramente ácido | ligeiramen- te escura | |
| Control | o macia | normal, muito ligeiramente ácido | ligeiramen- te escura | |
| * Desprezado devido ao | crescimento de bolor. |
Concluiu-se que o Código 5 apresentou a melhor combinação de melhoramentos, em particular na textura, e foi desejado determinar se estes melhoramentos se verificariam depois da cozedura de bolos de bagas de miatilo o uso para o qual este tamanho de lata é dirigido. De acordo, foi feita uma comparação entre framboesas de Código 5 e framboesas controlo usando o produto mistura bolo comercial que acompanha as latas comerciais. Em mistura, observou-se haver menos perda da côr azul da massa de farinha com as bagas de miatilo de Código 5. Quando os bolos foram
embalados, resultou numa cor amarelo mais claro para os bolos de Código 5, e a superfície exterior apareceu castanho a tender para rosado como contrastado com a côr castanho ligeiramente esverdeado dos bolos para controlo. Ocorreu gosto inconsiderado com cinco provadores e preferiram unanimemente o sabor dos bolos de Código 5 para os bolos controlo .
EXEMPLO 4
Foi processado grão de milho congelado sem acidificação numa retorta de alambique durante 26 minutos a 250°F em latas de 300x407. O milho amarelo tinha uma côr levemente acinzentada a textura era ligeiramente macia e havia um sinal ligeiro a açúcar queimado em relação ao sabor. Por outras palavras, este produto foi cozinhado mais tempo do que o desejado para adquirir as suas características óptimas. Foi obtido um melhoramento na côr pela adição de 0,5% de GDL à salmoura, mas o processo térmico permaneceu o mesmo e o sabor era bom. O grão de milho inteiro congelado foi acidificado com uma salmoura contendo 1,0% de GDL. O pH foi reduzido para 5,3 e o tempo de processamento foi reduzido para 18 minutos. A côr acinzentada foi eliminada e o milho era amarelo claro, a textura era firme e perto à de quando o milho fresco é cozinhado em casa, e o sabor tinha uma ligeira marca acídica. O grão de milho inteiro congelado foi acidificado com uma salmoura contendo 1,5% de GDL e o pH foi reduzido para 4,8. O tempo de processamento foi também reduzido para 11 minutos. O sabor era acídico com marcas de espiga de milho e crua. Foi necessário uma salmoura contendo 2,5% de GDL para reduzir o pH abaixo de 4,5, i.e., para 4,4. O processo térmico foi de 9 minutos a 225°F, e o sabor era muito acídico com ligeiro sabor a milho crú e a espiga de milho.
As condições do processamento e os sultados são apresentados na tabela seguinte:
rem|
| •rl ff) | φ | • φ d | ||||||
| m | τ5 | μ | ||||||
| 0 | υ | |||||||
| C\] | Ch | in | X | Φ | Φ | |||
| CM | Φ | X | Φ | σι | 0 | |||
| CM | L | β | Ε | Η | X | |||
| Φ | Φ | Μ | (X | ι—1 | ||||
| E | X! | •rl | ω | •rl | ||||
| O | I—1 | IX | φ | Ε |
TABELA 1
Milho Processado para Esterilização Comercial em Latas de 300x407 •tf I
| •Η | φ | |||||||
| LD | 00 | ff) | Φ | d | ||||
| ti | μ | |||||||
| γΗ | Η | ο | 0 | υ | ||||
| r—1 | m | X | Φ | Φ | ||||
| CM | φ | X | Φ | σι | 0 | |||
| L | β | Ε | •Η | X | ||||
| Φ | Φ | β | Ο. | rd | ||||
| Ε | X | •Η | ω | •Η | ||||
| < | γΗ | IX | φ | Ε |
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| I •rl μ m | Φ χ β φ Ε | ||||
| Ο | 0 | Φ | 0 | ||
| m | X | Φ | μ | υ | |
| CM | Φ | χ | Φ | rd | •Η |
| μ | β | Ε | Φ | Ό | |
| φ | φ | μ | σ> | Ή | |
| Ε | X | •rl | •rl | Ο | |
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| 0 | ||||||||
| μ | Φ | |||||||
| r—1 | μ | |||||||
| Φ | β | |||||||
| Ο | Φ | |||||||
| CM| | ιη | ι—1 | 0 | Ε Φ | ||||
| ο | IX | ιχ | Ο | ι—1 | μ | μ | ||
| CM | ιη | φ | •Η | Φ | 0 | |||
| CM | μ | Φ | Ε | X | ||||
| φ | cn | μ | Η | |||||
| Ε | •Η | •Η | Φ | |||||
| < | ι—1 | S |
H|
| 0 | ||||||||
| μ | ||||||||
| β | φ | Φ | 0 | |||||
| υ | 0 | X | X | Τ5 | ||||
| C0 | W | Ό | β | β | Φ | |||
| φ | Φ | φ | φ | Ν | ||||
| kO | X | Ο | X | Ε | Ε | •rl | ||
| CM | LX | 0 | β | Φ | Φ | Η | ||
| CM | Η | Φ | μ | μ | Φ | |||
| Φ | Ν | •rl | φ | •Η | Ε | |||
| μ | β | Φ | Ε | Φ | Φ | |||
| φ | •rl | σ' | μ | θ' | μ | |||
| Ε | υ | •rl | •Η | •Η | φ | |||
| φ | r-Ι | Ψι | X | υ |
o
| -•φ | ω φ | 1 φ | 0 μ | |||||||
| 0 | £Χ | 0 | Μ | λ | ||||||
| σ | •rl | Φ | X—S | |||||||
| φ | Ε | ί-Ι | Φ | φ | X | |||||
| β | Φ | X | υ | Ό | 0 | |||||
| 0 | Μ | 0 | ||||||||
| •rl | X | μ | • | Φ | ||||||
| υ | —- | •rl | cu | β | μ | 0 | ||||
| •Η | Ρ | •rl | β | X | ||||||
| « · | σ | Φ | σ | Φ | S | X | β | |||
| φ | φ | μ | φ | τί | φ | φ | φ | |||
| μ | 2 | μ | Ε | μ | ||||||
| X | 0 | 0 | φ | 0 | 0 | φ | Φ | Ρ | ί-ι | |
| ω | TJ | Ε | Ό | £Χ | X | SX | ω | X | 0 | |
| 0 | •rl | X | ε | β | £ | ω | μ | X | Λ | |
| ε | υ | φ | Ε | φ | φ | Φ | φ | <0 | φ | ίΰ |
| *c | Λ | Ε-ι | Ε | Η | υ | υ | Εη | C0 |
exemplo 1 e a Tabela 1 mostram que a adição de 0,5% de GDL ao milho obtido melhorou a côr e o bom sabor. Seria razoável esperar que para o milho usado para este teste, uma gama aceitável de GDL seria de cerca de 0,4% até cerca de 0,7% na salmoura. Deve ser observado que uma melhoria na côr pelo uso da mistura ou de um seu precursor deste invento pode ser obtida sem uma redução na temperatura de processamento térmico que é usada sem um acidulante.
EXEMPLO 5
Se é processado feijão verde cortado sem acidificação durante 13 minutos a 250°F, o feijão verde terá uma côr verde acastanhada, a textura será macia e o sabor terá uma marca de demasiado cozinhado. Por outras palavras, este produto terá sido cozinhado tempo demais do que o desejável para obter as suas características óptimas.Se o feijão verde é acidificado com uma salmoura contendo 0,4% de GDL, o pH será reduzido para 4,8, o tempo de processamento para 8 minutos e a qualidade será melhorada. A textura será firme e próxima da atingida quando o feijão vrede fresco é cozinhado em casa, e o sabor será bom com marcas acídicas ligeiras ou nulas. Se a quantidade de ácido for aumentada para 0,8% na salmoura, o pH será 4,3 e o processo também será reduzido para 4 minutos a 250°F. Este processo é menos demorado do que aquele que é usado para cozinhar em casa o feijão verde fresco, e a textura seria muito firme e seria estaladiça. O sabor teria uma marca acídica ligeira, e, portanto seria preferida a salmoura que contém 0,4% de GDL.
Os parâmetros do processo esperados e os resultados são apresentados na tabela seguinte:
Tabela 6
Feijão Verde Processado para Esterilização
Comercial em Latas de 303x406
| % de GDL Adicio- nada à Salmoura | 0 | 0,4 | 0,8 |
| pH de equilibrio | 5,2 | 4,8 | 4 3 |
| Tempo de Proces- | |||
| sarnento (min.) | 13 | 8 | 4 |
| Temperatura do | |||
| Processo (°F) | 250 | 250 | 250 |
| Cõr | verde acastanha- | verde acas- | verde acas- |
| do | tanhado | tanhado | |
| Textura | Macio, mole | Firme | Firme, esta |
| ladiço | |||
| Sabor | Cozinhado em | Melhor | ligeiramen- |
| excesso | te acídico |
EXEMPLO 6
Camarões da Louisiana, recentemente apanhados, foram mecanicamente descascados e estripados. Os camarões eram de-tamanho médio, que significa 5,4 a 9,7 por libra de produto drenado. O pH do camarão crú a ser processado era da gama de 7,1 a 7-, 3. Os camarões foram branqueados durante 1-1/2 minutos a 200°F num branqueador contínuo. A solução de branqueamento era uma solução aquosa contendo 3,95% de sal, em peso, e foi aquecida até 200°F. O camarão foi lavado após o branqueamento para arrefecer, e foi graduado e cheio de imediato em latas (307x113; diâmetro de 3-7/16 polegadas, 1-13/16 polegadas de altura). A lavagem removeu algum do sal. A cada lata foi feita a verificação do
peso para assegurar um peso de enchimento de 4,3 oz. Depois do enchimento, as latas de controlo comercial (CC, Tabela 7) foram passadas através de uma linha goteira convencional pelo que as latas foram cheias com uma solução salmoura que continha 4,8-5% de sal, em peso.
De acordo com o presente invento a solução de salmoura comercial foi substítuida com soluções de salmoura às quais tinha sido adicionado várias quantidades de GDL e foi dissolvido 1,3%, em peso, de sal em água. Estas salmouras foram aquecidas até 180-190°F e utilizadas como a salmoura para conservas para uma série de outras latas 307x113 (refere-se à Tabela 7, que se segue). A GDL nas salmouras leva a cabo a hidrólise e por esse meio obtém-se na salmoura uma solução em que de cerca de 55% a 60%, em peso da GDL adicionada está na forma de ácido glucónico e de cerca de 45% a 40%, em peso, da GDL adicionada está na forma de uma mistura de glucono-delta lactona e glucono-gama lactona.
Todas as latas foram fechadas sob vapor e foram processadas térmicamente em retortas de alambique verticais. O processo térmico usado para as latas controlo e as do presente invento era uma retorta de temperatura de 261°F durante 5,43 minutos. As latas foram arrefecidas em água atmosféricamente até cerca de 100°F após processamento, e os dois conjuntos de latas foram guardadas a uma temperatura controlada de 80°F. O objectivo era controlar as diferenças entre as várias latas à qual tinha sido adicionado GDL e as latas de controlo comercial em termos das caracteristicas sensoriais de cheiro, côr, sabor e textura, com base na variável GDL.
Duas latas de cada uma das variáveis de código seguinte apresentado na Tabela 7 foram submetidas a um painel de gosto treinado cujas avaliações são dadas na Tabela 8.
Tabela 7
Código de % de GDL adicionada
Variáveis à salmoura % de Sal adicionado
Salmoura
| B | 0 | 1,3 |
| C | 0,5 | 1,3 |
| D | 1,0 | 1,3 |
| F | 1,5 | 1,3 |
| CC (Controlo | ||
| Comercial) | 0 | 5 |
* Quantidade adicionada para evitar um sabor suave.
i i
\
Tabela 8
Código de Amostra______Aroma_____________·________Sabor________________Textura________Cor_____
B Alguma característica Característica Mole ou Côr-de-rosa de peixe de peixe macia acinzentado
| d | ||
| 0 | (B X! rd •rl | |
| X! | ÍH | |
| i—1 | Λ | |
| Φ Ê | (B | |
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| Φ | 0 | Φ |
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Foi também notado pelo painel que a turvação do líquido (salmoura) na lata era óbvia para o nível de adição de 1,5% de GDL mas escassamente notável para o nível de 0,5%. Estes líquidos são chamados salmoura na indústria do fabrico de conservas relativamente ao conteúdo de sal. Devido à turvação da salmoura para o nível de 1,5% de GDL e o sabor degradado, a gama preferida de adição de GDL à salmoura para uso com camarão da Louisiana pequeno e médio sob o presente invento é de cerca de 0,5 até menos do que 1,5 por cento em peso na água. Pode ser substituído de modo concebível alguma GDL (uma fracção de uma percentagem) por uma pequena quantidade de um acidulante orgânico, tal como ácido cítrico ou láctico, para alcançar resultantes ain da equivalentes de acordo com este invento e uma pequena quantidade de sal (NaCl) pode ser usada para aumentar ou sublinhar o sabor a marisco. O ácido cítrico não é conhecido ter sido usado para substituir o sal para texturizar mas tem sido usado para evitar depósitos de sulfureto.
EXEMPLO 7
Quatro salmões rosados do Pacífico congelados (sem cabeça e sem vísceras) foram descongelados. A cada salmão foi-lhe tirada a pele, tiradas as espinhas e cortado em bocados de tamanho apropriado.
Os recipientes usados foram latas esmaltadas de 2-peças 307x112 (significa 3-7/16 polegadas de diâmetro, 1-12/16 polegadas de altura). Foram pesadas seis libras de peixe descongelado em cada lata contendo 0,06 oz de sal (1,0%, em peso de peixe). O peixe da Amostra 6 foi mergulhado durante 30 segundos numa solução contendo 20% de GDL antes de ser cheio em latas.
Ά amostra 1 foi cheia com água desionizada e a amostra 2 com óleo de soja. De acordo com o presente invento, a solução de salmoura comercial foi substituída nas Amostras 3 a 5 com soluções de salmoura à qual tinha sido adicionado várias quantidades de GDL. A Tabela 1 descreve os níveis de GDL usado e o pH resultante do peixe. Todas as salmouras foram aquecidas até 180-190°F.
Todas as latas foram tapadas para um espaço livre projectado de l/4,r e foram fechados sob vácuo 25. 0 processo térmico usado para todas as latas era uma retorta de temperatura de 248°F durante 65 minutos seguido por arrefecimento atmosférico em água até cerca de 100°F. As la tas foram processadas num recipiente tipo retorta.
A preparação da solução salmoura utilizada e o pH do salmão são apresentados na tabela seguinte:
| Tabela 9 | ||
| Amostra Solução | % de GDL Adiciona- | pH de Salmão 24 ho- |
| Salmoura | do à salmoura* * | ras após o processamentc |
| 1 | Agua Desio- nizada | 0 | 6,4 |
| 2 | Óleo de soja | 0 | - |
| 3 | Óleo de soja | 0,8 | 5,7 |
| 4 | Agua desio- nizada | 0,8 | 5,8 |
| 5 | Agua desio- nizada | 0,4 | 0,4 |
| 6 | Agua desionizada | 20,0% Dip | 5,7 |
*
Cada salmoura continha 1% de sal em peso do salmão.
Com base no peso do peixe.
As diferenças entre as várias latas às quais tinha sido adicionado GDL e as latas controlo em termos das características sensoriais de aspecto, aroma, textura e côr foram avaliadas informalmente. Estas são resumidas na tabela seguinte:
Tabela 10
| Amostra | Aspecto | Aroma | Textura | Côr | |
| 1 | Coagulação | Branca | Cozinhada | Mais macia | Branca |
| 2 | Coagulação | Branca | - | Macia | Branca |
| 3 | Coagulação | ligeira | - | Firme | Rosa claro |
| 4 | Coagulação | nula | Melhor | Firme | Rosa |
| 5 | Coagulação | nula | - | ligeira/ /firme | Rosa claro |
| 6 | Coagulação | nula | Acídico | Seco | Rosa mais escuro |
Verificou-se que GDL·, mesmo a níveis baixos, apresenta a formação de coágulos (proteínas solúveis coaguladas) na superfície do peixe. Os coágulos são típicos no salmão que são congelados antes do fabrico das conservas mas também se podem formar em peixe embalado fresco. A formação de coágulos baixa o grau e o valor económico do produto .
A firmeza do salmão está relacionada com a quantidade de GDL usada na salmoura. Quanto maior for a quantidade de GDL na salmoura, mais firme era o salmão depois do processamento. O salmão era mais apreciado quando a salmoura continha GDL para o nível de 0,8%. A textura era firme e também o gosto era preferido entre todas as variáveis.
As variáveis GDL têm também côr salmão
rosado mais típica do que os controlos. 0 salmão mergulhado tinha a côr rosa mais intensa.
A gama preferida de adição de GDL à salmoura para uso com o salmão rosa do Pacífico sob a presente amostra é de cerca de 0,8%, em peso, em água. Se se prefere a adição de GDL ao produto por imersão numa solução de GDL, devem ser necessárias concentrações muito superiores de GDL em solução.
No seu conjunto, a Amostra 4 tinha as melhores características e era superior à variável controlo. Esta amostra tinha as melhores características de cheiro e era uma côr rosa desejável.
EXEMPLO 8
Foram preparadas dez latas 1/4-eb rectangulares (405x301x014,5) de cada amostra por adição de 20 ml de solução ácida de salmoura às latas vazias e depois transferência de sardinhas cruas, recentemente preparadas, de outras latas para as latas teste. As latas teste foram colocadas em grades que foram colocadas na parte inferior de um carro contendo 40 grades de latas para evitar qualquer possível contaminação de peixe regular através de saída de líquido na caixa de vapor. O carro foi conduzido para a caixa de vapor onde foi tratado com vapor vivo à pressão atmosférica durante 35 minutos. As grades teste foram removidas enquanto ainda na posição correcta de modo que o pH da salmoura e peixe em cada amostra podiam ser verificadas.
Foi verificada cada lata de cada amostra após arrefecimento à temperatura ambiente. O pH da salmoura decantada foi verificado, e depois o peixe drenado foi
misturado com 60 ml de água destilada adicionada para formar uma mistura combinada satisfatória. Os resultados da avaliação do pH apresentada na Tabela 11 indicam que a acidificação durante a acção do vapor foi ineficaz. Assim, foi adicionado mais ácido às Amostras 2 e 3 antes de fechadas .
| Tabela 11 | ||
| Amostra | Verificação do vapor | do pH depois da |
| Salmoura | Peixe + Agua | |
| 1 | 6,17 | 6,25 |
| 2 | 4,68 | 6,25 |
| 3 | 6,17 | 6,25 |
A quantidade do ácido, i.e., GDL ou ácido cítrico, adicionado por lata às Amostras 2 e 3 antes
| e depois da | acçãc peso | do vapor são médio de peixe | apresentadas na Tabela 12, escorrido de 120 g por lata: | ||
| com base | no | ||||
| Tabela | 12 | ||||
| GDL | Adicionada Antes | GDL Adicionado | Acido Cítrico | ||
| da Acção | do Vapor | Antes de Fechar | Adicionado an- | ||
| Amostra | % de | Peixe, em peso | % de Peixe, em peso | de Fechar | |
| % de Peixe, em | |||||
| peso | |||||
| 1 | 0 | 0 | — | ||
| 2 | 0,67 | 0,33 | — | ||
| 3 | 0 | 0,830 | 0,167 |
As latas teste foram escorridas manualmente e postas na linha para adição de óleo e fechar. As restantes nove latas da Amostra 2 tinham 2,0 ml de solução concentrada de 20% de GDL adicionado antes de encher com óleo. As latas da Amostra 3 tinham 5 ml de concentrado de 20% de GDL contendo 4% de ácido cítrico antes de encher com óleo. As latas foram depois colocadas em recipiente tipo retorta durante 74 minutos a 238°F, que é a cozedura normal. As latas teste foram colocadas em malas para separá-las de outras latas no recipiente tipo retorta. Depois de arrefecimento, foi verificado uma lata de cada uma das Amostras 1, 2 e 3 para o pH da salmoura, o peixe escorrido e misturado com água destilada, verificado o pH, e o peixe e a salmoura recombinados. A adição de 60 ml de água destilada foi necessária para se obter uma pasta de peixe misturada satisfatória. Os resultados desta verificação são dados na tabela seguinte:
Tabela 13
| Amostra | pH da Salmoura | pH do Peixe e água | pH do Peixe e Salmoura (mist.) |
| 1 | 6,36 | 6,45 | 6,43 |
| 2 | 5,44 | 6,24 | 6,18 |
| 3 | 3,46 | 5,87 | 5,72 |
Os resultados na Tabela 13 mostram que a salmoura na Amostra 3 tem um pH bastante inferior a 4,6, mas ospeixes embora com pH ligeiramente reduzido, tinham mesmo assim um pH bastante acima de 4,6.
As latas de cada uma das Amostras 1, 2 e 3 foram avaliadas por três avaliados do Maine Sardine Council assim como um oficial do Council. Os seus comentários
são como se segue:
Amostra
Tabela 14
Comentários dos Avaliadores
-Bom, ligeiramente baixo no sal, ligeiramente macia
-Cheiro puro, menos a peixe, textura ligeiramente mais firme, sabor não ácido
-Mais de uma diferença, definitivamente baixo no sal, deixa na boca ligeiro ardor
Pessoas experientes no domínio de processmento térmico de géneros alimentares, cujas características de aquecimento têm sido afirmadas, podem determinar por cálculos conhecidos (disponíveis na publicação anteriormente referida) um valor de esterilização (CCT) que atingirá a esterilização comercial para o produto em questão e o tipo de recipiente tipo retorta ou processo a ser utilizado. Para produtos que até aqui nunca foram esterilizados comercialmente nem produzido conservas ou para os quais não têm sido desenvolvidas características de aquecimento, é recomendado que uma autoridade de processamento térmico estabelecida tal como o representate deste invento seja consultada para se obter um valor de esterilização (CCT) que atingirá a esterilização comercial para o pH de equilíbrio dos conteúdos do produto particular a ser processado. Para todos os produtos cujo pH de equilíbrio tenha sido diminuído para 4,6 ou mais baixo, um CCT de 205°F pode ser utilizado para esterilização comercial. Se se desejar usar um CCT menor do que 205°F, deve ser consultada uma autoridade anteriormente referida para determinar se a temperatura CCT mais baixa é suficiente para se obter esterilização comercial.
A temperatura do centro da lata ou do
recipiente (CCT) é determinada por implantação de um termopar no recipiente antes de ser hermeticamente selado e testado. CCT representa aqui a temperatura no ponto de aquecimento mais lento do produto alimentar no recipiente que, dependendo do produto alimentar, pode ser mas não é necessariamente o centro actual do recipiente.
Outra vantagem deste invento é que aumenta a prática de uso de equipamento tipo retorta de alambique para esterilização térmica para produzir conservas de boa qualidade alimentar numa base comercial, uma vez que as retortas de alambique necessitam de tempos mais longos a temperaturas equivalentes para se atingir um valor de esterilização equivalente comparado com retortas de agitação contínua.
Uma vez que a GDL é disponível na forma de um pó cristalino branco, pode ser adicionado como tal directamente a um género alimentar antes do processamento térmico. Isto será aplicável por exemplo aos géneros alimentares em que a adição de água ou salmoura é indesejável. A hidrólise da GDL em ácido glucónico e glucono-delta lactona e glucono-gama lactona não será tão rápidamente como deverá ser se forem adicionados água ou uma salmoura preparada préviamente .
Como préviamente mencionado, este invento é aplicável a géneros alimentares ácidos tais como tomate, frutos e bagas, que são sensíveis ao calor. Mais em particular, este invento é dirigido a tomate e bagas de miatilo. Qualquer pessoa experiente no domínio apreciára que outros frutos específicos e bagas são abrangidos por este invento
A GDL utilizada nas amostras deste invento estava no grau de pureza de acordo com os padrões FAO/ /WHO e USA Food Chemistry Code. FAO indica a Organização Ali-43-
mentar e de Agricultura das Nações Unidas; WHO indica a Organização Mundial de Saúde. Os produtos químicos podem ser adquiridos a partir de Pfizer Chemical Co. ou Finnsugar, Helsinki, Finland. Em alguns exemplos, como nos exemplos anteriores, pode ser desejável para o sabor adicional uma pequena quantidade de sal, açúcar ou outro condimento, ou para modificar GDL com uma pequena quantidade de um acididulante tal como ácido cítrico para aumentar a capacidade tampão da GDL para assegurar a estabilização do pH dos conteúdos no nível desejado. O acidulante adicionado pode permitir uma ligeira saída das quantidades preferidas de GDL atrás apresentadas para estes produtos mas tanto como o pH é reduzido e o parâmetro de processamento é favorávelmente deslocado, substâncialmente com os mesmos resultados que atrás dados, i.e., sem um sabor ácido censurável, tais modificações importam à prática do presente invento ou equivalente.
Uma vez que o presente invento torna possível parâmetros de processamento reduzidos, são retidos mais produtos e nutrientes em vez de serem perdidos na salmoura durante o processamento e armazenamento.
Retorta sob vapor (quer processo contínuo estacionário, quer de agitação contínua) é o método preferido de processamento térmico de géneros alimentares de baixo teor ácido de acordo com este invento embora possa ser utilizado qualquer método adequado. Para o processamento de alimentos de baixo teor ácido, tais como milho, ervilhas e feijão verde, a gama de temperaturas preferida é de cerca de 212°F até cerca de 270°F para alimentos tais como milho ou ervilhas e de cerca de 212°F até cerca de 255°F para feijão verde.
presente invento pode ser utilizado com respeito a qualquer técnica de processamento térmico incluindo esterilização à chama gasosa e processamento assép44-
tico. Na esterilização à chama gasosa, um género alimentar num recipiente selado é esterilizado por agitação do recipiente, por exemplo, rolando-o, à medida que passa através de uma chama gasosa. No processamento asséptico e empacotamento, um produto esterilizado comercialmente e depois selados asséptica e herméticamente com uma tampa pré-esterilizada numa atmosfera livre de microorganismos. Utilizando uma mistura de ácido aldónico/lactona tal como por combinação de GDL com o género alimentar a ser processado térmicamente e empacotado deve reduzir-se os parâmetros temperatura-tempo de processamento asséptico necessários para se atingir a esterilização comercial.
Apesar de terem sido utilizadas latas de metal nos exemplos, o invento não está dependente deste tipo de recipiente ou do material de que é feito. 0 invento e suas vantagens podem ser atingidas usando recipientes de plástico rígido adequado, de camada simples ou múltipla, e será fácilmente notado por pessoas experientes no domínio que o invento é também aplicável com recipientes de vidro, de recipientes semi-rígidos adequados e recipientes flexíveis tais como sacos, com ou sem revestimento com folha delgada de metal. Isto é discutido mais inteiramente em seguida .
Por convenção, o processamento térmico de géneros alimentares em recipientes de metal é efectuado a temperaturas na gama de cerca de 190°F até cerca de 280°F durante cerca de vários minutos até seis horas em vários equipamentos tais como aparelhos para cozinhar a vapor de rotação contínua, retortas de alambique e semelhantes, e os recipientes são submetidos a um destes ciclos de *cook cool antes de serem descarregados, empilhados e embalados para carregamento e distribuição. As temperaturas de processamento mais elevadas são em geral aplicadas a géneros alimentares de baixo teor ácido que fornecem um meio melhor para o crescimento de microorganismos do que os géneros alimentares ácidos. Os géneros alimentares ácidos necessitam de menos calor porque alguns microorganismos são bastante sensíveis aos ácidos. 0 efeito de conservação de ácidos é devido à sua concentração hidrogeniónica e efeito de destabilização em células bacterianas. Os ácidos podem ser encontrados em alimentos como um componente natural, produzido em alimentos por fermentação, ou adicionado a alimentos directamente como um produto químico. Uma vez que o ácido aumenta a letalidade do calor, os alimentos ácidos (pH igual ou inferior a 4,6) necessitam paenas de ser aquecidos em geral até cerca de 205°F, que é muito inferior do que o calor necessário para alimentos de pH superior tornando-os livres de degradação pelos organismos. Assim, existem certos alimentos, em particular vegetais de baixo teor ácido (alguns dos quais são aqui posteriormente enumerados) que necessitam de processamento térmico a uma temperatura relativamente elevada durante um longo período de tempo (parâmetro tempo-temperatura de processamento elevado) com o fim de matar os microorganismos responsáveis pela degradação alimentar e toxicidade .
Tem sido despendido muito esforço para o empacotamento de alimentos em recipientes de plástico como um substituto para os recipientes de metal e de vidro. Os recipientes de plástico são desejáveis porque fornecem vanta
gens de baixo custo, peso leve, ausência de bolor e de problemas de corrosão e facilidade de eliminação. No entanto, enquanto que os recipientes de metal e de vidro vulgarmente usados para empacotamento e preservação de géneros alimentares não têm dificuldade na resistência às temperaturas de processamento térmico que são superiores a cerca de 190°F e podem de forma importante resistir fácilmente a temperaturas mais elevadas de processamento térmico ou de retorta usadas comercialmente (correntemente à volta de 275°F a 280°F) sem distorção permanente ou perda do seu selo hermético. Os recipientes de plástico rígido, por exemplo, os feitos de material de estrutura olefínica tal como polietileno, polipropileno ou suas misturas, amaciam de forma crescente à medida que a temperatura de processamento térmico se eleva e à medida, que os materiais se aproximam dos seus respectivos pontos de fusão. Para um polietileno de densidade elevada típica, o ponto de fusão é de cerca de 275°F e para um homopolímero de polipropileno é de cerca de 330°F. Enquanto amaciado, o plástico distende e tende a distorcer devido a pressões externa/interna relativas a manuseamento. Em recipientes de plástico de processamento térmico convencionais, a não ser que os vários factores de processamento térmico sejam controlados deforma muito apertada, o recipiente, por arrefecimento, ficará distorcido permanentemente e por isso terá uma configuração inaceitável. Uma razão de que o plástico amaciado distorce a uma temperatura elevada de processamento térmico é que a pressão dentro do recipiente durante o processamento térmico excede a pressão externa, i.e., a pressão no equipamento em que o processo é efectuado. A pressão interna contra a parede do plástico faz distender a parede enternamente. Os factores que contribuem para aumentar a pressão interna dentro do recipiente são que a pequena quantidade de ar ou de outros gases geralmente presentes no volume livre do recipiente selado hermeticamente (acima do nível alimentar no recipiente) sofrendo aumento significativo no volume e pressão a temperaturas elevadas.
Adicionalmente, as pressões internas também desenvolvem devido à expansão térmica do produto, pressões de vapor aumentadas dos produtos, os gases dissolvidos presentes dentro dos conteúdos dos géneros alimentares e os gases gerados por reacções químicas no produto durante o seu ciclo de cozedura. Assim, a pressão interna total dentro do recipiente durante o processamento térmico é a soma total de todas as pressões anteriormente referidas. Quando esta pressão excede a pressão externa, o recipiente 'distorce externamente, tendendo por isso a expandir os gases no espaço livre e reduzindo por esse meio a pressão diferencial relativa à pressão externa. E m geral, são feitas tentativas para assegurar que a pressão externa exceda sempre a pressão interna tal como por processamento do recipiente cheio num meio aquoso com uma sobre-pressão de ar suficiente para compensar para a pressão interna. Este é um dos métodos usados para processar géneros alimentares embalados em embalagens de filme flexível bem conhecidos tal como a bolsa de retorta. Também, a pressão extrena numa retorta sob vapor pode ser aumentada por adição de ar ao vapor. Contudo, isto reduz a eficácia do aquecimento do vapor e pode alterar a transferência de calor dentro da retorta. Quando o recipiente é arrefecido, a pressão dentro do recipiente diminui relativamente à pressão externa e consequentemente a parede lateral e/ou a parede da parte inferior do recipiente de plástico distende interiormente para compensar para a redução na pressão. 0 arrefecimento tende também a tornar rígido o plástico.Isto pode causar que o recipiente seja permanentemente distendido extrenamente e/ou interiormente.
É bem conhecido que os maiores problemas no desenvolvimento de recipientes rígidos de plástico processáveis térmicamente e em métodos de desenvolvimento para géneros alimentares processados térmicamente em tais recipientes tem sido a distorção e perda dos recipientes de plástico durante o processamento e a complexidade e a crítica en-48-
volvida no controlo do enchimento dos recipientes, a quantidade de espaço livre,, relativo a pressões internas e externas, taxas de arrefecimento, manuseamento e outros factores que afectam a distorção e a resistência das paredes do recipiente e se as paredes distorcidas se tornam ou não permanentemente deformadas .em configurações inaceitáveis. Estas deformações podem ser fazendo bojo na parede lateral, almofadas na parede lateral (deformando a parede lateral para dentro), e/ou distorção exterior da parede do fundo do recipiente referido como deformação ou fundo alargado. Estas deformações e distorções podem ser disformes podem interferir com empilhamento adequado dos recipientes durante o carregamento, e podem causar-lhes agitação e serem instáveis quando colocados em superfícies planas. Qualquer destas deformações pode ser compreendido como uma possível indicação de degradação dos conteúdos alimentares, resultando assim na rejeição do recipiente pelo consumidor. A menos que estas distorções e deformações e problemas relacionados sejam eliminados ou reduzidos substâncialmente, será difícil desenvolver e fornecer baixo custo, recipientes de plástico rígidos processáveis termicamente no comércio e universalmente satisfatórios para géneros alimentares como alternativas comerciais viáveis para recipientes de metal e de vidro processáveis térmicamente.
Um problema associado com o controlo do espaço livre dentro de uma gama apertada para limitar ou controlar internamente a formação de pressão ou gás para níveis aceitáveis é que o equipamento de enchimento do género alimentar não enche sempre o recipiente com a quantidade de alimento precisamente igual, os recipientes de plástico não são sempre todos exactamente das mesmas dimensões e capacidade , e pode haver derrame. Por causa destes factores, o anterior espaço livre de um género alimentar num recipiente de plástico pode variar durante uma experiência e pode ser difícil controlar dentro de uma gama estreita. A estreitezae
severidade admissível da gama de espaço livre tem sido um problema particular que tem contribuído para a complexidade no seu conjunto do processamento térmico de recipiente de plástico, e tem tornado difícil o processamento térmico comercial de recipientes de plástico.
Um problema associado com as temperaturas elevadas de convencionais processamentos térmicos é que às temperaturas de retorta mais elevadas o plástico é mais macio e mais frágil e o plástico está mais fácilmente sujeito a pressões. Resulta que o recipiente àquelas temperaturas tende a não ter suficiente resistência à colisão para muitos recipientes resistirem sendo empilhados durante o processo de retorta de alambique. Por exemplo, num teste simulando 14 camadas de latas, foi avaliada a camada mais inferior. As latas foram submetidas a uma cozedura constante a 250°F durante 65 minutos. Todas as 16 latas da camada inferior foram severamente comprimidas e foram consideradas como inaceitáveis para uso comercial. Num segundo teste a 245°F durante 75 minutos todas as latas exibiram ligeiro esmagamento. Num terceiro teste, a 240°F durante 90 minutos, todas as lórlatas foram examinadas e nenhuma exibiu esmagamento. Assim, quanto mais baixa for a temperatura da retorta de alambique, maior será a resistência ao choque dos recipientes na fila inferior e maior a sua capacidade para suportar o peso dos recipientes empilhados sobre eles. Outro resultado é que os contentores cujas paredes não são manufacturadas para ter boa distribuição de material uniforme ou ter manchas finas ou fracas, será, devido às pressões internas, primeiro e/ou excessivamente deformadas e distendidas naquelas áreas relativamente a outras áreas mais uniformemente espessas. Assim, os recipientes de plástico destinados a alimentos processados térmicamente às temperaturas mais elevadas necessitam de um maior grau de uniformidade na distribuição do material do que os recipientes destinados a ser processados às temperaturas mais baixas.
Ainda outro problema envolvido no processamento térmico de recipientes de plástico, rígidos ou flexíveis, é que os selos herméticos podem sofrer ruptura. A temperaturas suficientemente elevadas, se a parte anteriormente rígida amacia bastante, pode desenrolar-se da costura dupla e causar o descarregar da extremidade metálica. Os selos herméticos formados pelo uso de adesivos de selagem pelo calor feitos de polímeros de ponto de fusão mais baixo, também podem sofrer ruptura sob a influência de forças internas e externas desenvolvidas às temperaturas elevadas de processamento térmico, por ex., acima de 240°F.
Embora seja reconhecido que pode ser possível fabricar recipientes de plástico de resinas altamente rígidas com espessura suficiente nas paredes lateral e inferior, e/ou usar os polímeros de fusão mais elevada e adesivos para melhorar a resistência às temperaturas e pressões desenvolvidas durante o processamento térmico, considerações práticas tais como custos associados com as maiores quantidades destas resinas, o peso aumentado, a condutividade térmica diminuida, o tempo de manufactura do recipiente de plástico aumentado (aquecimento, arrefecimento, etc.), e outros factores que actuam contra o uso desta via.
Outra via para géneros alimentares processados térmicamente em recipientes de plástico é manter a temperatura do processamento térmico a um nível suficientemente baixo que não amacie os polímeros significativamente. No entanto, esta via necessita de tempos de processamento significativamente mais longos para atingir o mesmo nível de esterilização comercial do género alimentar. Os tempos prolongados não produzem reduções do custo de energia relativo, o tempo aumentado reduz o uso do equipamento e muitas vezes, em particular com respeito a géneros alimentares de baixo teor ácido resultarão no género alimentar ser de qualidade mais pobre em termos da sua textura, cõr e sabor. O pro-51-
cesso térmico prolongado tende a cozer demasiado o género alimentar comparado com a qualidade dos mesmos géneros alimentares processados a temperaturas mais elevadas durante tempos mais curtos.
Atendendo aos problemas atrás mencionados , será desejável e é um objectivo deste invento fornecer métodos de géneros alimentares processados térmicamente em recipientes de plástico, rígidos e flexíveis, que vencerão ou reduzirão substâncialmente estes problemas.
Convenientemente, é um objectivo deste invento facilitar o processamento térmico de alimentos em recipientes de plástico embalados com géneros alimentares e fornecer recipientes de plástico processados térmicamente que têm uma configuração aceitável.
Um outro objectivo deste invento é reduzir a temperatura necessária para processar térmicamente géneros alimentares em recipientes de plástico para aliviar assim os problemas associados com o amolecimento do plástico às temperaturas de processamento térmico mais elevadas e os problemas de distorção da parede do recipiente de plástico e das configurações deformadas permanentemente com ele associadas.
Ainda outro objectivo deste invento é reduzir os parâmetros tempo/temperatura do processamento térmico, em especial a temperatura assim como a energia utilizada e para manter o uso em recipientes de plástico processados térmicamente embalados com géneros alimentares.
Ainda outro objectivo deste invento é tirar vantagem dos possíveis valores mais baixos de temperaturas do processamento térmico e parâmetros para facilitar o uso de recipientes de plástico mais finos e permitir o
género alimentar processado termicamente no recipiente de plástico de ter pelo menos a mesma qualidade que a fornecida por um recipiente de metal ou de vidro tendo em conta as vantagens de ter recipientes feitos de plástico em vez de metal ou de vidro.
Ainda outro objectivo deste invento é atingir o objectivo anteriormente referido de facilidade de géneros alimentares processados termicamente em recipientes de plástico pelo aumento da gama de espaço livre em relação ao qual e dentro do qual um género alimentar pode ser cheio com sucesso e com facilidade e processado térmicamente num recipiente de plástico.
Outro objectivo é tornar o processo térmico e a remodelação das paredes distorcidas do recipiente de plástico menos complicados e menos críticos.
Ainda outro objectivo é formar melhor execução do recipiente de plástico e eficácia durante o processamento térmico por se efectuar o processo a temperaturas mais baixas e fornecer os resultantes recipientes de plástico processados termicamente de alimentos com características comercialmente aceitáveis, estéticas, físicas e de execução.
Um objectivo específico deste invento é fornecer um método de géneros alimentares processados térmicamente em recipientes de plástico a temperaturas mais baixas do que sem um acidulante, pelo que o género alimentar acidulado tem uma ou mais qualidades organolépticas melhoradas, tal como o efeito organoléptico total é tão agradável ou mais agradável do que seria se o mesmo produto fosse processado a parâmetros mais elevados sem um acidulado.
Outro objectivo deste invento é fornecer os objectivos atrás referidos em que o acidulante usado é
uma mistura de um ácido e suas lactonas, em que o ácido pode baixar o pH, por exemplo, para 4,6. ou inferior, e a quantidade e o tipo de ácido utilizados na presença do ácido com suas lactonas não comunica um sabor ácido censurável tal como o sabor forte, áspero, picante, avinagrado ou salgado associado com os ácidos vulgarmente usados em alimentos .
Este invento resolve os problemas anteriormente referidos e encontra os objectivos atrás mencionados. Este invento fornece as vantagens sobre o processamento térmico convencional de recipientes de plástico em que as temperaturas do processamento térmico mais baixas permitidas por este invento criam menos formação gasosa interna e menos pressão interna contra as paredes do recipiente.Portanto, existe menos deformação e distensão das paredes do plástico e menos possibilidade do recipiente rebentar, sofrer ruptura, derramar-se ou distender permanentemente para além do limite elástico do material do recipiente. Também, as temperaturas mais baixas facilitam o processo térmico e tornam-no muito mais fácil para reformar as paredes do recipiente até uma configuração aceitável. A gama de espaço livre permitida é mais larga e menos crítica e o controlo das pressões relativas interna/externa é menos crítico, havendo menos necessidade, se alguma, com arrefecimento a pressão elevada. Em termos de características positivas de recipiente durante o processamento às temperaturas mais baixas em que o plástico não é tão macio, o plástico e o recipiente são mais fortes e podem resistir mais à deformação. Assim, às temperaturas mais baixas de processamento numa retorta de alambique, os recipientes revelam melhor resistência ao esmagamento e mais recipientes podem ser colocados por cima de um outro, aumentando assim o rendimento da retorta. Também a distribuição de material uniforme da parede do recipiente não tão crítica. Em termos de economia, o aparelho de processamento térmico pode ser mais simples em casos em que
possa não ser necessário o aparelho de arrefecimento a sobre-pressão. As retortas ainda não equipadas para arrefecimento a sobre-pressão podem agora ser utilizadas. Uma vez que os tempos de processamento térmico e de arrefecimento podem ser reduzidos, e uma vez que por exemplo, mais recipientes podem ser submetidos a retorta de alambique devido ao aumento de empilhamento, podem ser economias através do rendimento do processamento térmico aumentado. Também podem ser obtidas economias pelo uso de construções de paredes mais finas ou menos dispensiosas, de materiais de estrutura mais fraca.
Em relação a melhoramentos em termos dos géneros alimentares processáveis em recipientes de plástico, uma vez que é libertado menos gás às temperaturas mais baixas, é mais fácil processar termicamente produtos que tendem a libertar quantidades maiores de gás tal como milho, feijões secos e produtos de feijão seco tal como chile com feijões que até aqui foram mais problemáticos em recipientes de plástico às temperaturas mais elevadas. Os parâmetros mais baixos de processamento térmico deste invento permitem o processamento térmico em recipientes de plástico de géneros alimentares sensíveis ao calor tal como vegetais de baixo teor ácido sensíveis ao calor que, devido às temperaturas de processamento térmico convencional e/ou tempos mais longos, tendem a degradar as qualidades organolépticas (textura, i.e., firmeza e integridade de composição, côr, sabor e aroma). Sob o processo deste invento estes vegetais são menos cozidos em excesso, não são moles e são mais firmes, a côr tende a ser mais brilhante, e o sabor melhorado, tudo relativo aos mesmos produtos processados às temperaturas mais elevadas para a mesma duração de tempo ou maior. Também, os géneros alimentares processados em recipientes de plástico às temperaturas mais baixas têm propriedades organolépticas mais próximas do produto fresco ou do produto convenientemente cozinhado em casa do que os mesmos produtos processados
térmicamente aos parâmetros tempo/temperatura mais elevados. Quando são utilizados os acidulantes preferidos, o mascarar do sabor natural fresco do género alimentar por um sabor ácido censurável é minimizado ou eliminado.
A redução da temperatura à qual os recipientes de plástico são submetidos durante o processamento térmico a níveis suficientemente baixos poderia permitir o uso de outros termoplásticos que como materiais estruturais amaciariam e fundiriam a temperaturas mais baixas do que as misturas usadas no Exemplo 9. Um tal material quando utilizado com uma camada barreira de oxigénio (tal como um copolímero de álcool etileno vinílico um copolímero de cloreto de vinilideno, nylon ou outra camada que é uma melhor barreira ao oxigénio do que as camadas estruturais) pode fornecer com vantagem um potencial para embalagens de plástico rígido menos dispendiosas para produtos alimentares esterilizados térmicamente do que os correntemente disponíveis.
Uma vantagem deste invento é que os métodos são fornecidos para o processamento térmico de alimentos ácidos tais como tomate, frutos e bagas, tal que estes géneros alimentares podem ser processados térmicamente mesmo a temperaturas mais baixas do que as geralmente utilizadas mesmo sem um acidulante, de tal modo que estes géneros alimentares têm uma ou mais propriedades organolépticas mais próximas das do produto-natural fresco cozinhado e melhoradas em relação ao que se verificaria se fossem utilizados um acidulante que não a sua mistura ou o seu precursor. Outra vantagem do método deste invento em relação aos géneros alimentares ácidos é que os parâmetros de processamento térmico mais baixos, em especial as temperaturas mais baixas, permite o uso de materiais de plástico com ponto de fusão mais baixo.
A redução das temperaturas de processamento térmico para recipientes de plástico de multi-camada
com uma camada barreira ao oxigénio sensível à humidade interior, tal como um material copolímero de álcool etileno vinílico, reduziria ou eliminaria a necessidade de um agente de secagem ser incorporado numa camada da estrutura para proteger a barreira da humidade (ver Patente dos Estados Unidos da América N° 4.407.897), uma vez dependendo do nível da temperatura de processamento mais baixo, heverá menos ou pouca penetração de humidade através das camadas exteriores estruturais de polietileno ou polipropileno para a camada barreira durante o processo de retorta.
Os objectivos anteriores e outros, factos, e vantegens deste invento serão também apreciados a partir da seguinte descrição detalhada e desenhos.
De acordo com este invento, é fornecido um método para o processamento térmico de recipientes de plástico com géneros alimentares a temperaturas mais baixas do que as praticadas até aqui convencionalmente. Mais particularmente, é fornecido um método para reduzir substancialmente a distorção da parede lateral e inferior de um recipiente de plástico durante o processamento térmico de um género alimentar aí selado hermeticamente, que compreende a combinação do género alimentar tal com um acidulante numa quantidade suficiente para reduzir os necessários tempo/temperatura para a esterilização comercial e/ou reduzir o pH do equilíbrio do género alimentar e conteúdos, e processamento térmico do género alimentar no recipiente de plástico a um parâmetro tempo/temperatura suficiente para alcançar a esterilização comercial do género alimentar já substâncialmente mais baixa do que seria possível de um ponto de vista de esterilização comercial se o referido acidulante não fôr adicionado e/ou se o referido pH de equilíbrio for mais elevado durante o processamento térmico. O parâmetro tempo/temperatura mais baixo reduz substâncialmente a distorção da parede lateral e inferior do recipiente durante o processamento térmico, facilita grandemente o processo térmico e o
prccesso de arrefecimento e o controlo dos seus parâmetros e resultados num recipiente de plástico processado térmicamente com uma configuração aceitável.
Embora o invento se aplique em relação a qualquer género alimentar e qualquer acidulante apropriado para a redução do parâmetro tempo/temperatura pàra a esterilização comercial e/ou para a redução do pH de equilíbrio como atrás referido sem afectar significativamente de forma prejudicial o sabor do género alimentar, o invento é aplicável em especial a géneros alimentares de baixo teor ácido que necessitam geralmente de temperaturas de processamento elevadas para os tornar estáveis em armazenamento e em especial os géneros alimentares de baixo teor ácido que são sensíveis ao calor no sentido que são susceptíveis a degradação da textura, côr, ou sabor devido aos mais severos parâmetros e condições de processamento térmico convencional. 0 acidulante preferido é uma mistura de um ácido e suas lactonas, de preferência um ácido aldónico e suas lactonas,por exemplo, uma mistura de ácido glucónico e glucono-delta lactona e glucono-gama lactona, fornecido de preferência ao género alimentar por combinação do género alimentar com glucono-delta lactona (GDL) (que se hidroliza e forma uma mistura de ácido glucónico e suas lactonas atrás referidas) porque é eficaz na redução do parâmetro tempo/temperatura necessário para a esterilização comercial e/ou na redução do pH de equilíbrio de géneros alimentares de baixo teor ácido sem comunicar um sabor forte, áspero, picante, salgado ou acídico mais vulgarmente associado com outros acidulantes tais como o ácido acético, cítrico, láctico, málico, tartárico e fosfórico que são usados vulgarmente em alimentos.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Nos desenhos, onde são usados numerais iguais representam-se partes iguais.
A figura 1A é uma vista da parte superior parcialmente em secção, de um recipiente de plástico cilíndrico aberto nasextremidades deste invento antes do recipiente ser embalado com o género alimentar e selado;
A figura 1B é uma vista da parte superior parcialmente em secção do recipiente apresentado na Figura 1A após o recipiente ter sido cheio com alimentos e selado sob vácuo parcial;
A figura 1C é uma vista da parte superior parcialmente em secção, do recipiente apresentado na Figura 1B durante o processamento térmico antes do processo de reformação, apresentando deformação da parede inferior do recipiente;
A figura 1D é uma vista da parte superior parcialmente em secção do recipiente apresentado na Figura 1C ilustrando o fundo alargado depois do processamento térmico;
A figura 1E é uma vista da parte superior parcialmente em secção, de um recipiente semelhante à Figura 1D mas em que as paredes lateriais do recipiente estão amolgadas;
A figura 1F é uma vista da secção transversal tomada ao longo da linha 1F-1F através do recipiente apresentado na Figura 1E;
A figura 1G é uma vista da parte superior parcialmente em secção, do recipiente apresentado na
Figura IA ilustrando a parede lateral amolgada e inchaço inferior ;
A figura ÍH é uma vista da parte superior parcialmente em secção, do recipiente apresentado na Figura IA depois do processamento térmico, de acordo com o presente invento e com uma configuração comercialmente aceitável .
As Figuras 2 a 7 apresentam cada uma delas as curvas de parâmetros representativos para o processamento térmico de um género alimentar diferente de baixo teor ácido para esterilização comercial, as curvas para a direita ilustram os parâmetros convencionais necessários sem um acidulante as curvas para a esquerda ilustram os parâmetros necessários para uso de um acidulante, i.e., a GDL preferida, em combinação com um género alimentar de acordo com este invento, sendo a Figura 2 para abóbora amarela, a Figura 3 cenouras, a Figura 4 feijão verde, a Figura 5 ervilhas, a Figura 6 milho e a Figura 7 lasagna.
De acordo com este invento, o género alimentar a ser processado térmicamente no recipiente de plástico é combinado com um acidulante, sendo a quantidade de acidulante suficiente para reduzir o parâmetro tempo/ /temperatura necessário para a esterilização comercial e/ou reduzir o pH de equilíbrio do género alimentar contido no recipiente de plástico antes do processamento térmico. Por pH de equilíbrio quer-se dizer o log negativo da concentração hidrogeniónica do produto misturado, de acordo com CFR 114.80(a)(1) , (2) e CFR 114.90, cada um aqui incorporado por referência, mas em qualquer caso tomado não mais do que 24 horas depois de estar completo o processo térmico, i.e., quando terminou a aplicação de calor.
Os géneros alimentares que podem ser pro-60-
cessados térmicamente em recipientes de plástico de acordo com este invento podem ser qualquer género alimentar independentemente do seu nível de acidez, i ..e., ácido, acidificado ou de baixo teor ácido. Assim, o invento é aplicável a qualquer género alimentar naturalmente ácido ou de outro modo já com um pH de 4,6 ou inferior, sendo o acidulante adicionado para aumentar a acidez mesmo para permitir o processo térmico de ser conduzido a um parâmetro ainda mais baixo tempo/temperatura que tem ainda um efeito menor no plástico do recipiente. O invento é, todavia, também dirigido a géneros alimentares de baixo teor ácido com um pH acima de 4,6, independente do género alimentar ser particularmente sensível ao calor em termos de degradação de textura, sabor e/ou côr, sendo o objectivo reduzir o parâmetro tempo/temperatura necessário para a esterilização comercial, que dependendo do género alimentar, envolve a redução do pH de equilíbrio para 4,6 ou inferior ou reduz meramente um pH de equilíbrio acima de 4,6 para um valor mais baixo que 4,6 ou superior, por exemplo, para o milho, de um pH de 6,8 para um pH de 6,1. Exemplos de géneros alimentares de baixo teor ácido são os mariscos (incluindo peixe e camarão), carnes, produtos de carne (incluindo chili e carne de vaca estufada), vegetais grãos de cereais (por exemplo, arroz) e produtos com base em grãos de cereais (incluindo arroz frito,arroz espanhol e outros produtos de arroz e massas (incluindo lasagna, ravioli e esparguete).
Os géneros alimentares de baixo teor ácido necessitam muitas vezes de processamento térmico severo para alcançar a esterilização comercial, isto é, uma temperatura elevada por exemplo acima de 250°F (por exemplo a 280°F) durante um período de tempo longo para matar os microorganismos responsáveis por degradação e toxicidade dos alimentos, e para alguns produtos também para se obter suficiente grau de maciez. Em geral, as temperaturas de esterilização e tempos utilizados para a esterilização comercial
de géneros alimentares de baixo teor ácido embalados em recipientes de metal tem variado dentro da gama de cerca de 230°F até cerca de 275°F, durante cerca de 10 minutos até cerca de 6 horas, sendo os tempos e temperaturas seleccionáveis dependentes do tipo, quantidade, condutividade, tempo necessário para a, morte por aquecimento, e temperatura inicial do produto alimentar, do tamanho do recipiente, tipo de processo de esterilização usado do tipo e dos parâmetros operacionais do equipamento utilizado, assim como dos custos de energia e da velocidade de passagem desejado. Para os alimentos de baixo teor ácido (por exemplo, ervilhas e milho) que não são particularmente sensíveis ao calor quando embalados em recipientes de tamanho pequeno a médio, por exemplo, 303x406, milho por exemplo, no sentido que relativamente falando pode suportar mais calor antes da degradação do que muitos outros vegetais), uma temperatura elevada, cozedura curta, por ex, 275°F só durante o tempo suficiente para alcançar a esterilização comercial e tornar os grãos tenros, por exemplo uma cozedura agitada de cerca de 10 minutos, é geralmente utilizada porque fornece rápida velocidade de passagem e bom sabor e textura. No entanto, a maior parte dos géneros alimentares de baixo teor ácido são em geral processados a temperaturas mais baixas de cerca de 240°F até cerca de 255°F durante cerca de 15 a 50 minutos. A temperatura elevada, as cozeduras de longa duração podem causar a degradação da maior parte dos produtos de baixo teor ácido sensíveis ao calor da qualidade como textura, em termos de perda da sua firmeza (sendo amolecidos) e perda da sua integridade, como sabor por ter uma cozedura em excesso ou sabor a caramelo, e quanto à côr por ser escurecida quando comparada com o produto colhido em fresco. Os produtos sensíveis ao calor também tendem a perder algum valor nutritivo.
Exemplos de géneros alimentares naturalmente ácidos incluindo tomate, produtos de tomate, e a maior parte de frutos e bagas, tais como bagas de miatilo. O pH de
equilíbrio de tais géneros alimentares, que é já abaixo de 4,6, é reduzido por adição de um acidulante adequado de acordo com o invento, possivelmente até um pH de 3,0 ou inferior (ver Exemplo 3).
Exemplos de géneros alimentares de baixo teor ácido que podem ser considerados sensíveis ao calor por uma razão ou outra incluem os grãos de cereais, carnes e produtos de carne, feijões (incluindo lima, feijão branco, snap bean, por ex blue lake, green and wax), e produtos snap bean (por exemplo, saladas de feijão), produtos de feijão seco (incluindo feijões cozinhados, chili), beterrabas, certos mariscos (por ex. camarão) abóbora amarela, zucchini, abóbora menina (devido à sua pobre condutividade em recipientes grandes, por ex, de 603x700, escurece devido à necessidade de um longo tempo de cozedura para a esterilização) , cenouras, espargos, couve-flor, melões, beringela, vegetais stir-fry Chinese , couve, massa, aipo, cogumelos, azeitonas e cebolas, e combinações de alimentos incluindo um ou mais destes vegetais. Dos géneros alimentares anteriores, a abóbora, zucchini, melões, alcachofra, couve-flôr e aipo são muito sensíveis ao calor.
Dentro dos géneros alimentares de baixo teor ácido, alguns destes géneros alimentares serão adequados para a redução do pH de equilíbrio para 4,6 ou inferior enquanto que outros não. Por exemplo, o pH de equilíbrio de um género alimentar de baixo teor ácido tal como cenouras, arroz, zucchini e semelhantes e diminuído com vantagens para 4,6 ou inferior antes do processamento térmico. No entanto, em relação aos géneros alimentares de baixo teor ácido com capacidade tampão natural mais elevada tal como, milho, ervilhas ou feijão verde, será dificil baixar o pH de um tal género alimentar para 4,6 ou inferior sem a adição de uma quantidade grande não desejável de ácido e suas lactonas. Descobriu-se ser suficiente nestes casos baixar o pH de equilíbrio, por exemplo, até um valor de cerca de 4,7 até 5,6.
São adicionados acidulantes aos géneros alimentares para permitir o processamento térmico dos recipientes de plástico em que são contidos para ser efectuado às temperaturas de processamento mais baixas por causa do efeito do ácido atrás referido em microorganismos sensíveis ao calor e o seu efeito na destabilização de células bacterianas. A presença do ácido aumenta a letalidade pelo calor de tais microorganismos e células.
acidulante é combinado com o género alimentar por um processo convencional. Se o ácido está na forma sólida, tal como granular pode ser borrifado no alimento ou infimamente misturado com ele. 0 processo mais preferido é incluir o ácido numa solução aquosa, chamada uma salmoura, que é incluída com o alimento no recipiente. Em relação a géneros alimentares de baixo teor ácido, a quantidade de ácido utilizada é a suficiente para reduzir o parâmetro tempo/temperatura necessário para esterilização comercial e/ou reduzir o pH de equilíbrio do género alimentar a ser esterilizado térmicamente como desejado, por exemplo até 4,6 ou inferior. A quantidade é em parte sugerida pelo pH pretendido ser obtido e em parte pelo desejado sabor resultante do género alimentar processado termicamente. Demasiado ácido tenderia a fornecer o género alimentar com um sabor fortemente acídico. Os ácidos típicos adicionados aos géneros alimentares incluem o ácido acético, cítrico, málico, etc. Estes ácidos criam um distinto sabor a pickles. Em muitos exemplos,o sabor destes ácidos tira de forma prejudicial ou mascara o sabor natural do produto. Assim, as beterrabas em pickles terão uma côr superior e uma textura comparada com beterrabas em conservas não-acidificadas, mas não terão sabor semelhante às beterrabas frescas. 0 acidulante preferido a ser combinado com o género alimentar é uma mistura de um ácido e suas lactonas, de preferência uma mistura de um ácido aldónico e suas lactonas. O ácido aldónico preferido é o ácido glucónico. E um ácido orgânico suave que
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tem um sabor ácido suave.
Quando a GDL é usada na forma de pó,o sabor do pó inicialmente é doce, e depois como se hidroliza, o sabor-torna-se suavemente acídico. É claro que, quando GDL é utilizado em quantidades grandes de forma crescente, o género alimentar tenderia a ficar com sabor acídico de forma crescente, embora menos acídico do que com quantidades equivalentes de um dos ácidos atrás referidos vulgarmente usados em géneros alimentares. É preferido a GDL porque resulta alteração de ou disfarce menos significativo do sabor, natural e tem menor sabor ácido do que os ácidos vulgarmente usados em alimentos. 0 uso de um acidulante ácido/ /lactona tal como GDL, tem uma vantagem adicionada em relação aos alimentos de baixo teor ácido no sentido que permite o seu processamento térmico em recipientes de plástico a parâmetros tempo/temperatura ainda mais baixos do que possível de outro modo dentro de limites aceitáveis (de um ponto de vista de esterilização comercial) sem a adição da GDL e com um efeito menor no sabor do que muitos outros ácidos produziriam. A GDL encontra-se disponível comercialmente no grau alimentar sob a forma de um pó branco, inodoro e de fluxo livre. As soluções de GDL de grau alimentar são também disponíveis comercialmente e podem ser utilizadas.
Este invento não exclui a adição de outros ingredientes com o acidulante à combinação do género alimentar/ácido. Por exemplo., podem ser adicionados pequenas quantidades de outros ácidos, por exemplo cítrico com GDL à combinação, geralmente na salmoura por exemplo para tornar a acção tampão (resistência a uma variação de pH de certos vegetais, tal como espargos), sendo a quantidade de preferência menor inferior àquela que afectaria de forma prejudicial ou disfarçaria o sabor do género alimentar. Também podem ser adicionados à salmoura sal, açúcar, e/ou outros ingredientes ou adicionados separadamente por exemplo para o sabor, de acordo com as práticas convencionais.
Os recipientes de plástico são cheios com a combinação género alimentar/ácido/lactona e os recipientes são selados hermeticamente, por exemplo, por uma costura dupla convencional, tipicamente ou sob vácuo ou numa atmosfera de vapor por enchimento a quente ou por passagem de vapor na parte superior do recipiente enquanto se faz a selagem. 0 recipiente selado é então processado termicamente a uma temperatura de 190°F ou superior (em geral menor do que cerca de 240°F) dependendo dos factores anteriormente referidos para esterilizar o recipiente e conteúdos. Depois disso, armazenado e enviado para distribuição.
Os métodos deste invento podem ser melhor compreendidos por referência aos Desenhos e Exemplos. A referência é agora feita às Figuras 1 a 1H em relação a compreender-se os problemas de distorção do plástico associa dos com o processamento térmico de recipientes de plástico.
Na Figura 1A é apresentado um recipiente de plástico (1) aberto nas extremidades contendo paredes lateriais (3) e uma parede inferior (5) que inclui uma porção (7) substâncialmente plana e aneis anulares convexos externos e internos (9) e (9a) com um anel intusticial (9b).
Depois do recipiente estar cheio, é selado com uma tampa superior (11) como se mostra na Figura IB, deixando na parte superior do recipiente, um espaço livre de gases geralmente designados por (13). Os recipientes apresentados nos desenhos não são considerados como limitativos do âmbito do invento, uma vez que os recipientes podem ser rígidos ou flexíveis. Do mesmo modo, a tampa superior apresentada não é limitativa em que pode ser rígido ou flexível e pode ser feito de qualquer material adequado, por exemplo, metal, plástico ou uma sua combinação.
A Figura 1C apresenta o recipiente (1) durante o processamento térmico ou depois do processamento
térmico mas antes da reformulação inferior. Como apresentado nesta Figura, o recipiente inferior é distendido externamente por causa da pressão dentro do recipiente excede a pressão externa. Se não são tomadas medidas apropriadas anteriormente, depois do recipiente ser arrefecido, a parede inferior pode ficar deformada como é apresentado na Figura 1D. Uma tal configuração do recipiente é instável ou indesejável devido ao balançar inferior. Como será aqui posteriormente explicado, os balanços inferiores (Figura 1D) e as amolgadelas da parede lateral como apresentado nas Figuras 1E e 1F, ou ambos (Figura 1G) podem ser minimizadas ou evitadas por utilização do método deste invento em que podem ser utilizados as temperaturas e/ou tempos mais baixos do processo de esterilização comercial.
Para uma discussão total do processamento térmico de alimentos em recipientes a temperaturas elevadas , os problemas envolvidos e as soluções aos problemas ver Patente dos Estados Unidos da América, Aplicação da Série NQ 6/627.703 editada em 3 de Julho, 1984, pela mesma entidade que a deste invento. O pedido de patente NQ 627.703 é aqui incorporado por referência.
A Figura 1H representa uma configuração aceitável desejada do recipiente após o processamento térmico e reformulação de recipiente porque não tem balançar inferior ou amolgadelas da parede lateral. Esta configuração do recipiente é a mesma ou quase igual à configuração apresentada na Figura 1B.
O presente invento e as suas vantagens serão agora explicados com referência aos Exemplos seguintes e às Figuras ilustrativas associadas. Para o Exemplo 9, o género alimentar foi contido em recipientes de plástico rígido moldado por injecção de ar e de multi-camada com 211x215 (2-11/16 de diâmetro, por 2-15/16 de altura) cons-67-
truída das cinco camadas seguintes: uma camada exterior de uma mistura 40/60 de elevada densidade de polietileno e polipropileno, uma camada adesiva de uma mistura de co-polimeros de anidrido maleico e propileno em que os grupos de anidrido maleico são inseridos sobre as cadeias do respectivo polipropileno (sendo a mistura compreendida de 50% de AdmerQF 500, 25% de QF 550 e 25% de outros ingredientes incluindo 16% de fosfato disódico; Admers são vendidos por Mitsui Petrochemical Industries, Ltd), uma camada barreira ao oxigénio de copolímero álcool etileno vinílico (EVOH) (vendido sob a designação de marca EVAL-EPF por Kuraray Co., Ltd.), outra camada adesiva do material anteriormente referido, e uma camada de estrutura interior da mistura de elevada densidade de polietileno e polipropileno. A espessura média da parede lateral do recipiente era de 0,031 polegadas e da parede inferior era de 0,011 polegadas (as medidas da parede inferior foram tomadas perto da ponta da seta do Número (9) na Figura 1E). É para se compreender, todavia, que a natureza das diferentes camadas ou se o recipiente de plástico tem apenas uma camada ou outro número de camadas, ou é de diferente espessura da parede não é per se crítico uma vez que as vantagens dos parâmetros de processamento térmico mais baixas deste invento para o recipiente de plástico podem ser realizados para qualquer recipiente de plástico simples feito de outro número de camadas, outro ou outro(s) material(ais), e de diferente espessura da parede.
EXEMPLO 9
Abóbora amarela colhida recentemente, um género alimentar de baixo teor ácido, foi lavada convencionalmente, cortada às fatias (cada fatia aproximadamente com a espessura de 1/2), e branqueada durante cinco minutos em água a cerca de 200°F (um tratamento convencional principalmente para parar a acção enzimática), sendo o branqueamento terminado por uma lavagem com água fria. A abóbora amarela cortada às fatias branqueada foi cheia numa série de recipientes de plástico rígidos 211x215 de multi-camada até um peso de enchimento de 5 onças. Algumas das latas foram cheias com uma salmoura que ra uma solução aquosa formada por adição de 25,5 gramas de GDL e 35 gramas de sal em 3 litros de água aquecido até 180°F. A temperatura de enchimento inicial do recipiente era de cerca de 110°F e os conteúdos tinham um pH de equilíbrio menor do que 4,6, nomeadamente 4,2. Utilizando uma salmoura aquecida ajuda a hidrolizar a GDL, que é benéfico. Como anteriormente referido, quando GDL é hidrolizado, forma-se uma mistura de equilíbrio de ácido glucónico glucono-delta lactona e glucono-gama lactona. Embora não seja necessário aquecer a salmoura, o aquecimento é preferido. Os recipientes foram selados herméticamente deixando um espaço livre de 3/16 polegadas, e processadas termicamente de acordo com este invento para se atingir a esterilização comercial numa retorta de alambique a 220°F durante 15 minutos para se alcançar uma temperatura no centro do recipiente (CCT) de 205°F. No fim de 15 minutos de cozedura, quando tinha sido atingido um CCT de 205°F, foi terminado o fluxo de vapor na retorta de alambique. O vapor fói depois para a atmosfera e através de um enchimento na parte inferior, arrefecendo a água a cerca de 70°F foi introduzido na retorta para arrefecer os recipientes durante cerca de 5 minutos até cerca de 100°F. A água foi drenada e os recipientes foram removidos da retorta. Alguns dos recipientes foram abertos dentro de 24 horas enquanto o pH de
equilíbrio foi determinado. A abóbora amarela resultante processada termicamente tinha uma textura firme, uma côr amarelo brilhante, um sabor perto do cozinhado-em casa recentemente, e a clareza de salmoura (drenada) era líquida.
Os recipientes de plástico contendo a abóbora amarela processada termicamente no Exemplo 9 como seria de esperar, amolecida e distendida alguma durante o processamento térmico de retorta, contudo, a 220°F a distensão era mínima e significativamente menor do que teria ocorrido a temepraturas de 240°F ou superior. Uma vez que a 220°F, foi atingido o CCT de 205°F, não foi necessário o arrefecimento a sobrepressão. Durante o arrefecimento, todos os recipientes reformaram até uma configuração aceitável comercialmente .
Resumidamente, a Figura 2 mostra que quando a abóbora amarela é acidulada para reduzir o seu pH de equilíbrio até 4,6 ou inferior, os valores de tempo-temperaturas do processamento térmico que podem ser utilizados para alcançar a esterilização comercial do género alimentar são grandemente reduzidos.
Antes da referência com mais detalhe na
Figura 2 Figuras 3-7 devem ser feitas algumas observações gerais acerca das Figuras. Em cada uma (Figuras 2-7), em termos gerais cada curva (para a direita) mostra um parâmetro que dá uma indicação das várias combinações tempo-temperatura que atingirão a esterilização comercial do género alimentar particular ref-erido quando processado termicamente sem um acidulante num recipiente de plástico de multi-camada do tamanho especificado. Estas curvas são baseadas nos valores das características de penetração do calor derivadas de um teste de penetração do calor com o produto particular e o tamanho do recipiente e um certo valor tempo-temperatura ao longo de cada curva direita corresponde às condições de processamento térmico tempo-temperaturas geral-70-
mente usadas pela identidade deste invento ao alcançar a esterilização comercial com o género alimentar especificado sem GDL no tamanho do recipiente específico e retorta. Cada curva de parâmetro para a esquerda dá uma indicação das várias combinações tempo-temperatura calculadas para se atingir a esterilização comercial do particular género alimentar referido quando processado termicamente com um acidulante no mesmo recipiente de plástico de multi-camada. As curvas da esquerda são baseadas nos mesmos valores característicos de penetração do calor como usado para a sua curva da direita feita à mão associada mas com o factor crítico adicional que os géneros alimentares são acidificados com um acidulante para ter um pH de equilíbrio de 4,6 ou inferior quando processado termicamente. As curvas da esquerda feitas àmão são calculadas para se atingir uma temperatura do centro do recipiente (CCT) de 205°F, que é suficiente para se atingir a esterilização comercial de todos os alimentos acidificados .
É de notar que as Figuras 2-7 são logarítmicas e meramente ilustrativas do movimento dramático do parâmetro para a esquerda sob este invento, e, portanto as pessoas experientes no domínio compreenderão que os parâmetros ilustrados não são precisamente interpretáveis e não são para ser usados para a selecção de um dado tempo e temperatura de processamento térmico actual.
Referindo-se agora às Figuras 2-7 com maior detalhe, a Figura 2 mostra o deslocamento para a esquerda de uma curva de parâmetro de processamento térmico de retorta de alambique para se atingir a esterilização comercial da abóbora amarela, sendo o deslocamento da curva direita situada a um F de 3,7 sem ter sido adicionado um acio ' dulante, para a curva da esquerda calculada para se atingir uma temperatura do centro do recipiente (CCT) de 205°F que é também suficiente para se alcançar a esterilização comer-71-
cial do produto, e que para este produto seria equivalente a um Fq equivalente de 0,01.
Exemplo 9 e a Figura 2 demonstram que a adição de um acidulante, GDL, a um género alimentar abóbora amarela a ser fabricado em conserva permite uma redução significativa na gravidade do processo térmico para se alcançar a esterilização comercial dos conteúdos em que a temperatura do processamento térmico, assim como o tempo, são reduzidos significativamente em relação ao material plástico sensível ao calor de que é feito o recipiente. 0 âmbito da variação pode ser apreciado por referência à Figura 2. Para alcançar o mesmo estado de esterilização, para o mesmo produto no mesmo recipiente com o mesmo processo de retorta, atendendo a que a curva'da direita mostra que sem a prática deste invento, o processo térmico ao qual o plástico seria submetido tipicamente seria de cerca de 240°F durante cerca de 36 a 40 minutos, a curva da esquerda mostra que sob este invento o plástico necessita apenas de 220°F durante cerca de 15 minutos. É de notar que o esquema mostra claramente que por razões de tempo,, velocidade de passagem energia e razões económicas, assim como o aumento de probabilidade de cozedura em excesso do produto, seria impraticável comercialmente fazer o processamento de abóbora amarela num recipiente de plástico a 220°F sem um acidulante, para aquela temperatura levaria tanto quanto 200 minutos para processar termicamente a mesma abóbora amarela.
Os parâmetros temperatura/tempo de cada curva para a direita nas Figuras são baseadas num valor de esterilização comercial (F ) para um dado produto cujo valor é aqui básicamente um tempo equivalente calculado a 250°F. Os valores particulares de Fq necessários para se alcançar a esterilização estável em armazenamento comercialmente aceitável são altamente variáveis dependendo do tipo e tamanho do recipiente, tipo e tamanho do produto, acidez do produto e semelhantes. A referência é dirigida à publicação Cálculo de Processos Para Conservas de Alimentos, Copyrigh 1967,
-72•Λ
American Can Company, que é uma Publicação de Serviços Técnicos de Companhia Americana de Conservas, também para informação deste assunto, e como os valores de Fq são derivados por pessoas experientes no domínio. 0 valor superior F , a maior gravidade do processo térmico. Falando em termos gerais , o pH mais baixo o menos severo tratamento pelo calor necessário para a esterilização comercial.
As pessoas experientes no domínio de géneros alimentares processados térmicamente cujas características de aquecimento têm sido estabelecidas, podem determinar por cálculos conhecidos (disponíveis na Publicação atrás referida), um valor de esterilização (aqui, por exemplo CCT) que atingirá a esterilização comercial para o produto acidulado em questão e o tipo de retorta ou processo a ser utilizado. Para produtos que até aqui nunca foram esterilizados comercialmente nem feito conservas ou para os quais não foram desenvolvidas as características de aquecimento, é recomendado que uma autoridade de processamento térmico tal como o responsável deste invento seja consultada para se obter um valor de esterilização (também aqui por exemplo, CCT) que atingirá a esterilização comercial para o pH de equilíbrio dos produtos particulares acidulados a ser processados. Para todos os produtos cujo pH de equilíbrio tenha sido diminuído para 4,6 ou inferior, pode ser utilizado um valor CCT de 205°F para a esterilização comercial. Deve ser desejado usar um valor de CCT menor do que 205°F, deve ser consultada uma autoridade atrás referida para determinar se o valor mais baixo de CCT seria suficiente para se obter a esterilização comercial. A temperatura do centro da lata de conserva ou do recipiente (CCT) é determinada por implantação de um termopar no recipiente antes de ser selado hermeticamente e testado. CCT representa aqui a temperatura no ponto de aquecimento mais baixo do produto alimentar no recipiente que, dependendo do produto alimentar, pode ser mas não necessáriamente o ponto central actual do recipiente.
A Figura 3 mostra o deslocamento para a esquerda de uma curva de parâmetros de processamento em retorta de alambique para se alcançar a esterilização comercial de cenouras cortadas aos cubos., em recipientes de plástico rígido de multi-camada termoformados de 401x407, sendo o deslocamento da curva da direita em que as cenouras foram processadas termicamente a um valor de Fq igual a 3,5 sem um acidulante, para a curva da esquerda que é baseada numa temperatura de enchimento inicial de 1O0°F, calculado para se atingir um CCT de 205°F, e que, para este produto será equivalente até um Fq de 0,01. Esta curva indica que enquanto o processamento térmico de cenouras aos cubos será em geral conduzido, por exemplo, a 240°F durante cerca de 30 minutos, usando um acidulante combinado com o alimento de acordo com este invento, os recipientes de plástico necessitam apenas de ser submetidos a 220°F durante 12 minutos.É de notar que as cenouras são exemplos de um género alimentar de baixo teor ácido que é sensível ao calor, e, devido às temperaturas de processamento térmico mais elevadas, por exemplo, 240°F durante 30 minutos, as cenouras esterilizadas sofrem alguma degradação na qualidade organoléptica em que exibem uma cor laranja ligeiramente escurecida, um sabor ligeiramente caramelizado (queimado) e uma textura ligeiramente flácida. Em contraste, e na linha de um objectivo específico deste invento, as cenouras processadas com um acidulante à temperatura mais baixa de 220°F durante cerca de 12 minutos exibem uma cor laranja brilhante, um sabor mais semelhante ao fresco e uma textura firme e o efeito organoléptico no seu conjunto é melhorado devido à possibilidade de um sabor ligeiramente acídico.
A Figura 4 mostra o deslocamento para a esquerda de uma curva de parâmetro de processamento em retorta de alambique para se atingir a esterilização comercial de feijão verde em recipientes de plástico rígidos de multi-camada 303x406, sendo o deslocamento da curva da direita em
-Ί4relação à qual o feijão verde foi processado termicamente a um Fq de 2,8 sem um acidulante, para a curva da esquerda que é baseada numa temperatura de enchimento inicial de 100°F, calculado para se alcançar um CCT de 205°F, e que para este produto seria equivalente a um Fq de 0,01. Uma vez que o fabrico comercial de conservas de feijão verde em recipientes de metal ocorre muitas vezes a temperaturas de 255°F a referência à curva da direita da Figura 4 indica que àquela temperatura seria necessário um processo de aproximadamente 17 minutos em recipientes de plástico de 303x406 para se atingir a esterilização comercial numa retorta de alambique. A uma temperatura de retorta de 255°F, as paredes do recipiente de poliolefina baseadas em materiais tais como polietileno e outros materiais estruturais anteriormente descrits amolecerão até ao ponto em que a distorção ou o esmagamento podem muitas vezes ocorrer, em especial nas camadas inferiores da retorta. Estes problemas podem ser reduzidos por selecção de um processo através da curva do lado direito com um parâmetro de temperatura mais baixo, por exemplo, a 240°F durante 27 minutos. No entanto, a esta temperatura, uma sobrepressão de retorta durante o arrefecimento deveria ainda ser necessári provávelmente e o espaço livre e outro recipiente e variáveis do processo devem ser controladas cuidadosamente para evitar problemas de distorção ocasionais. Também, a cozedura durante mais tempo, 27 minutos versus 17 minutos, reduziria a saída de produto na retorta.
Uma melhor solução para a eliminação da distorção do recipiente de plástico neste exemplo seria utilizar um acidulante tal como GDL de acordo com o presente invento, deixando assim a realização da esterilização comercial através da curva da esquerda na Figura 4. Isto permitiria o uso de tempos e temperaturas de retorta significativamente mais baixas tais como, por exemplo, 220°F durante 12 minutos. Este parâmetro reduz significativamente a distorção do plástico aumenta o rendimento da retorta (12 minutos vsl7
ou 27 minutos) e produz feijões em conservas com textura mais firme e menos sabor a cozinhado em excesso ou a açúcar queimado, assim como melhor retenção de nutrientes sensíveis ao calor.
A Figura 5 mostra o deslocamento para a esquerda que pode ser obtido de acordo com este invento de uma curva de parâmetro de processamento em retorta de alambique para a esterilização comercial de ervilhas verdes em recipientes de plástico rígidos de multi-camada 303x406,sendo o deslocamento da curvada direita em que o processamento térmico foi efectuado a um F de 6,0 sem um acidulante, para a curva da esquerda que é baseada numa temperatura de enchimento inicial de 100°F, e é calculado para se atingir um valor de CCT de 205°F, que para este produto, seria equivalente a um Fq de 0,01. Uma composição das curvas mostra que enquanto os recipientes de plástico embalados com ervilhas verdes seriam processados termicamente, por exemplo, a cerca de 240°F durante cerca de 53 minutos, uma esterilização comercial equivalente podia ser atingida com um acidulante num recipiente de plástico que, de acordo com este invento, seria apenas submetido a 220°F durante cerca de 11 minutos .
Como exemplos usando uma retorta diferente, foram feitas duas embalagens com ervilhas verdes em recipientes de plástico rígido de multi-camada 303x406 que foram processados termicamente num aparelho Steritort, que roda os recipientes durante a cozedura. Para a lâ embalagem, a 260°F, foi usado 15 minutos de cozedura. Os recipientes empacotados tinham uma configuração aceitável (incluindo boa integridade de costura dupla. A segunda embalagem, cozinhada a 265°F durante 13 minutos para se obter velocidade de passagem mais rápida, foi um fracasso porque as costuras duplas desenrolaram-se e destruíram a integridade das embalagens. As curvas e as embalagens anteriores mostram que uma melhor
solução para a necessidade de velocidade de passagem mais elevada seria acidular as ervilhas verdes e processá-las a uma temperatura de 220°F.
EXEMPLO 10
Milho recentemente colhido foi lavado convencionalmente e sobre-branqueamento. Foi cheio 63 cc de salmoura fria contendo-sal em cada um dos recipientes de uma série de plástico rígido de multi-camada 303x406 termoformados. Foi adicionado 10,5 onças do milho branqueado a cada um dos recipientes de uma série. Então, foi adicionado 5 onças peso de água a 190°F à parte superior dos recipientes deixando um espaço livre de 3/16 de uma polegada. Os recipientes foram submetidos a fluxo de vapor para serem selados hermeticamente e processados termicamente numa retorta agitada (Steritort) a uma velocidade de 6,3 RPM para se atingir a esterilização comercial a 255°F durante 20 minutos. O milho resultante processado termicamente era de boa qualidade.
Embora tenha sido utilizada uma sobrepressão de 10 psi durante o arrefecimento devido a distribuição de material pobre na parede do recipiente, foram amolgadas um número razoável de recipientes de plástico processados termicamente e por isso não tinham uma configuração comercialmente aceitável.
A Figura 6 mostra o deslocamento para a esquerda de uma curva de parâmetro de processamento em retorta com agitação para a esterilização comercial do milho, sendo o deslocamento da curva da direita em relação à qual cada ponto representa o milho processado termicamente no Exemplo 10 a um Fq de pelo menos 10 com um acidulante para
a curva da esquerda que é baseada numa temperatura de enchimento inicial de 100°F e calculado para se atingir uma temperatura no centro do recipiente de 205°F, que para este produto seria equivalente a um Fq de 0,01. Também, enquanto que os recipientes de plástico processados termicamente e convencionalmente de acordo com o Exemplo 10 foram submetidos a temperaturas de cerca de 255°F durante cerca de 20 minutos, uma esterilização térmica equivalente do produto podia ser atingida de acordo com este invento submetendo os recipientes a cerca de 230°F durante cerca de 8 minutos, ou a cerca de 220°F durante cerca de 10 minutos. Descobriu-se, contudo, que a quantidade de acidulante necessária para se obter estes parâmetros de processamento térmico reduzidos produz milho cuja côr e textura eram boas mas cujo sabor era acídico. (Ver Exemplo 4 onde uma quantidade baixa de acidulante produziu bom sabor).
A Figura 7 mostra o deslocamento para a esquerda que pode ser efectuado de acordo com este invento de uma curva de parâmetro de processamento em retorta de alambique para esterilização comercial de lasagna, sendo o deslocamento da curva da direita em que a lasagna processada termicamente a um Fq de 8,3 sem um acidulante, para a curva da esquerda que é baseada na temperatura de enchimento inicial de 100°F, e é calculado para se atingir um valor de CCT de 205°F que para este produto seria equivalente a um Fq de 0,03. A Figura mostra que enquanto o recipiente de plástico em que a lasagna deveria ser esterilizada comercialmente, por exemplo, a 240°F durante cerca de 100 minutos, pode ser obtida uma esterilização equivalente com um acidulante num recipiente de plástico que de acordo com este invento seria submetido apenas a 220°F durante cerca de 48 minutos.
EXEMPLO 11
Lasagna enlatada é muitas vezes processada termicamente e comercialmente em recipientes de metal em retortas de alambique a 240°F. 0 embalador pretende processá-la a 250°F para se atingir uma velocidade de passagem mais elevada.
Em relação a recipientes de plástico, as embalagens teste de lasagna foram preparadas em recipientes de plástico do Exemplo 9 (i.e., 211x215) e processados numa retorta de alambique a 240°F e a 245°F usando uma sobre-pressão de ar de 10 psi durante o passo de arrefecimento. Os recipientes foram empilhados em 13 camadas de altura. Os recipientes inferiores suportam fácilmente esta carga à temperatura ambiente. Em relação aos recipientes de uma armação que foram processados na retorta a 245°F, durante 80 minutos, os recipientes das 3 camadas inferiores exibiram esmagamento (do anel perto da ponta da seta do Número 9 um ponto de assentamento do recipiente na Figura IA) .
Como para os recipientes de um cesto que foram processados a 240°F durante 100 minutos, o esmagamento foi limitado à camada mais inferior do empilhamento. Mesmo ainda gue isto seja um tempo de ciclo mais longo, necessitaria de recipiente de melhor qualidade usando uma cozedura a 240°F para lasagna não-acidulada guando se usa este tipo de retorta. Pode ver-se a partir da curva da direita da Figura 7, o objectivo do enfardador de processamento a 250°F para se obter umaelevada velocidade de passagem requere ainda um tempo de cozedura de cerca de 70 minutos e portanto o objectivo não pode sèr alcançado com estes recipientes e esta carga neste tipo de retorta. Porém, a curva da esquerda da Figura 7 mostra que com lasagna acidulada, o objectivo pode ser encontrado quando o tempo do processo possa ser reduzido até cerca de 48 minutos usando uma cozedura a 220°F. Sob estas condições, pode ver-se que uma vez que os recipientes
inferiores tinham uma resistência ao esmagamento significativamente melhor a 240°F do que a 245°F, é evidente que a 220°F os recipientes inferiores não se esmagariam e pode ser atingido um ciclo de tempo rápido.
Os recipientes de plástico rígidos de multi-camada usados como uma base para o cálculo das curvas das Figuras 2-7 eram construções de cinco camadas que eram semelhantes às dos recipientes do Exemplo 9 em que as camadas exterior e interior eram misturas de elevada densidade de polietileno e polipropileno, a barreira era um material de EVOH e o adesivo não era uma mistura de materiais Admer mas era um material adesivo simples.
Em relação às técnicas do ciclo de cozedura que seriam utilizadas de acordo com este invento, a partir do início da cozedura a vapor até ao fim da cozedura, em que é retirado o vapor, as técnicas de processamento térmico (outras que não em relação a recipientes de plástico, não precisam ser mas podem ser básicamente as mesmas que seriam utilizadas para o processamento térmico dos respectivos géneros alimentares em recipientes de plástico ou de metal do mesmo tamanho (com ou sem um acidulante). Em relação às temperaturas e tempos, sob este invento, se a temperatura elevada convencional não é problemático devido a ou ao género alimentar ou ao recipiente de plástico, dentro dos limites necessários para se alcançar a esterilização comercial, pode ser encurtado o tempo para se alcançar consequente aumento da velocidade de passagem e poupanças económicas e energéticas óbvias. Se a temperatura é problemático para o produto e/ou para o plástico, a temperatura pode ser diminuída como desejado dentro dos limites necessários para a esterilização comercial e dentro dos limites de equipamento, e em relação a certos produtos dentro dos limites do tempo necessários para cozinhar suficientemente o produto, por exemplo, para produtos firmes para se obter textura amolecida
adequadamente. Até aqui, para se alcançar a esterilização comercial de alimentos de baixo teor ácido em recipientes de plástico, a gama desejada de temperatura de processamento térmico seria de cerca de 240QF até cerca de 265°F, de preferência até cerca de 255°F, só com recipientes de metal. Para a maior parte destes produtos, o processamento abaixo de 240°F levaria demasiado tempo para se alcançar a esterilização comercial. A estrutura do material tende a tornar-se tão amolecida, de forma crescente, de cerca de 255°F até 265°F, que a distorção se torna problemático, de forma crescente, quer em termos de distorção e resistência ao esmagamento (numa retorta de alambique) e a reformulação se torna mais difícil . Num teste feito com ervilhas verdes numa cozedura agitada (Steritort) (a uma velocidade de 8 RPM) a 265°F durante 13 minutos, todas as costuras duplas dos recipientes de plástico rígidos de multi-camada (303x406) se desenrolaram. A 260°F durante 15 minutos, com arrefecimento a sobre-pressão controlada rigorosamente, dos 125 recipientes 9 foram amolgados.
De acordo com este invento, os recipientes de plástico podem ser processados termicamente para se alcançar a esterilização comercial do género alimentar embalado a temperaturas abaixo de 240°F, de preferência de cerca de 220°F até cerca de 240°F. É claro que, o tempo/temperatura utilizado dependerá de muitos factores como anteriormente referido. Sendo igual as outras coisas, o tempo necessário para o processamento térmico de recipientes de plástico é mais longo do que para recipientes de metal porque o plástico não conduz o calor tal como metal. No fim do ciclo da esterilização térmica, como no caso com recipientes de plástico processados sem um acidulante, qualquer distorção da parede do plástico se deve reformular. A reformulação é feita enquanto o plástico da parede inferior está a uma temperatura reformável, e pode ser alcançada causando que a pressão exterior ao recipiente exceda a pressão interior do
recipiente quer por utilização de uma pressão externa adicionada quer por redução da pressão interior ao recipiente.De acordo com este invento, como demonstrado pelo Exemplo 9 e como ilustrado pelas curvas do lado esquerdo nas Figuras 2-7, uma vez que um CCT de apenas 205°F necessário para se alcançar para a esterilização comercial de um ácido ou género alimentar acidificado, e uma vez que os géneros alimentares desenvolvem pressões internas elevadas a 212°F ou acima, dependendo dos vários factores envolvidos, em muitos exemplos pode não ser necessário utilizar arrefecimento a sobre-pressão. Por exemplo, geralmente tende a ser menos necessário ou desejável por um arrefecimento a sobre-pressão para uma cozedura rotativa agitada do que para uma cozedura em alambique. Menos tempo do recipiente de plástico num meio de agitação reduz com vantagens a variação de abrasão das superfícies das paredes do recipiente. Descobriu-se que como uma linha geral para a cozedura em alambique, dependendo evidentemente dos factores envolvidos, em muitos exemplos pode não ser necessário um arrefecimento a sobre-pressão a temperaturas abaixo de cerca de 230°F, mas, a temperaturas acima de cerca de 230°F, pode ser desejável usar alguma sobre-pressão .
Acima de cerca de 230°F, tem-se verificado satisfaforio uma sobre-pressão de cerca de 10 psi (em relação à pressão de cozedura no interior do equipamento de retorta. Por exemplo, se se desejar um arrefecimento com sobrepressão para uma retorta de alambique numa situação em que existe uma temperatura de cozedura de 240°F com uma pressão no interior da retorta de 10,5, é introduzido ar ou algum gas inerte na retorta antes do arrefecimento. Cerca de 10 psi acima da pressão interna da retorta foi considerado satisfatório para a reformulação aceitável da parede inferior. Depois da parte inferior ser reformada e a pressão de ar ter sido removida por ventilação para a atmosfera, pode ser utilizado o processo de arrefecimento por água de acordo com as práticas convencionais, sendo apreciado evidentemente que com
as temperaturas de cozedura mais baixas referidas abaixo, é necessário menos tempo de cozedura.
Do que foi anteriormente referido pode ver-se que, por redução da temperatura de esterilização térmica, pode ser eliminado a necessidade de uma pressão de arrefecimento e de estar dentro de uma 'gama permitida de pressão de arrefecimento psi/tempo enquanto se obtém ainda reformulação aceitável e uma boa estética do recipiente.
Como atrás estabelecido, uma vantagem fornecida por este invento é que a temperatura de processamento mais baixa significa que as condições de enchimento são menos críticas em termos de controlo do espaço livre dentro de uma gama aceitável por causa de afectar o espaço livre nas pressões internas impostas na parede do recipiente durante o ciclo de esterilização térmica. Embora não seja para ser considerado directamente análogo aos géneros alimentares, o alargamento da gama do espaço livre útil à medida que a temperatura de cozedura diminui pode ser ilustrado pelo facto de no caso de água hermeticamente selada em recipientes de plástico rígido de multi-camada 211x215, a 265°F o espaço livre deve ser mantido entre 8 cc-10 cc. Se for menor, existem fundos redondos e se for mais, existe amolgamento. A 260°F, a gama encontra-se entre 6 cc e 10 cc; a 255°F é entre cerca de 4 cc-10 cc; ea 240°F, é entre 2 cc-14 cc. Poderia esperar-se que a gama de espaço livre útil seria alargada a temperaturas mais baixas para a água ou para os alimentos. É de notar que no Exemplo 9 (abóbora, cozinhada a 220°F) foram obtidas configurações aceitáveis com o espaço livre de 20 cc.
Pensa-se que o invento e muitas das suas vantagens inerentes serão compreendidas a partir da descrição anterior e é claro que podem ser feitas várias alterações nos passos dos métodos e nas estruturas e materiais descri-83-
tos sem se desviar do espírito e do âmbito do invento ou sacrificar as suas vantagens materiais, sendo os métodos e as estruturas e os materiais aqui descritos os seus exemplos meramente preferidos.
Claims (50)
- REIVINDICAÇÕES1&. - Método de processamento térmico de um género alimentar ácido sensível ao calor e susceptível de degradação quando processado termicamente, caracterizado por compreender: a combinação do género alimentar com uma mistura de hidrólise, que compreende um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor numa quantidade suficiente para baixar o pH de equilíbrio, e sujeitar o género alimentar a um parâmetro tempo-temperatura suficiente para levar a cabo a sua esterilização comercial, sendo o referido parâmetro mais baixo que o mais alto parâmetro de esterilização comercial necessário quando não estão presentes um ácido aldónico e as suas lactonas, e exercendo o parâmetro mais baixo e o referido ácido aldónico e as suas lactonas um efeito combinado pelo que pelo menos uma das qualidades de entre a textura organoléptica, o sabor ou a côr do género alimentar é melhorada quando comparada com as referidas propriedades obtidas com o parâmetro mais alto ou na ausência da referida mistura de hidrólise de um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor.
- 2a. - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo género alimentar ser seleccionado do grupo que consiste em tomates, frutos e bagas.
- 3â. - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pH de equilíbrio diminuído estar na gama desde cerca de 2,7 a 4,3, e a esterilização comercial ser realizada quando o género alimentar se encontra num recipiente hermeticamente selado.
- 4ê. - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a esterilização comercial ser efectuada por aquecimento a uma temperatura na gama de cerca de 76°C a cerca de 110°C (170°F a 230°F).
- 5â. - Método de processamento térmico de um género alimentar, caracterizado por compreender: enchimento de um recipiente com o género alimentar e uma mistura de hidrólise que compreende um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor numa quantidade suficiente para baixar o pH de equilíbrio; e selar hermeticamente o recipiente e sujeitar o conteúdo selado a um parâmetro tempo-temperatura suficiente para realizar a esterilização comercial do conteúdo, sendo o referido parâ. metro mais baixo que o parâmetro de esterilização comercial mais alto, necessário, quando não estão presentes a referida mistura de hidrólise de um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor, exercendo o referido parâmetro mais baixo e o referido ácido aldónico e suas lactonas um efeito combinado pelo que pelo menos uma das qualidades de textura organoléptica, o sabor ou a côr do género alimentar é melhorada quando comparada com as referidas propriedades obtidas com o parâmetro mais alto ou na ausência da referida mistura de hidrólise de um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor.
- 6â. - Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o género alimentar ser seleccionado do grupo que consiste em tomates, frutos, e bagas.
- 7§. - Método de acordo com a reivin dicação 5, caracterizado por o pH de equilíbrio mais baixo estar na gama de cerca de 2,7 a 4,3.
- 8â. - Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a esterilização comercial ser efectuada por aquecimento a uma temperatura na gama desde cerca de 76°C a 110°C (170°F a 230°F).
- 9ê. - Método de processamento térmico de um género alimentar ácido susceptível à degradação de cor, textura, ou do sabor quando térmicamente processado, caracterizado por compreender: enchimento de um recipiente com um género alimentar e uma mistura de hidrólise que compreende um ácido aldónico e suas lactonas ou um precursor da referida mistura numa quantidade suficiente para baixar o pH de equilíbrio; e selar herméticamente o recipiente e sujeitar o conteúdo selado a um parâmetro tempo-temperatura suficiente para realizar a esterilização comercial do conteúdo, sendo o referido parâmetro mais baixo que o parâmetro de esterilização comercial mais alto necessário quando não estão presentes um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor, sendo a combinação do referido parâmetro mais baixo e a referida mistura de hidrólise de um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor responsável pela retenção da côr, textura, ou gosto do género alimentar mais próximas das naturais, quando comparadas com o parâmetro mais alto na ausência do ácido ou o parâmetro mais baixo quando a referida mistura de hidrólise de um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor não são utilizados.
- 10â. - Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o género alimentar ser selecciorado do grupo que consiste em tomates, frutos, e bagas.llê. - Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o pH de equilíbrio diminuído estar na gama desde cerca de 2,7 a 4,3.
- 12ê. - Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a esterilização comercial ser efectuada por aquecimento a uma temperatura na gama desde cerca de 70°C a cerca de 110°C (170°F a 230°F).-8 7-
- 13â. - Método de acordo com as reivindicações 1, 5 ou 9, caracterizado por a mistura de hidrólise ser uma mistura de ácido glucónico e suas lactonas ou um seu precursor.
- 14â. - Método de acordo com a reivindicação 4 ou 13, caracterizado por o aquecimento ser realizado numa caldeira aberta.
- 15â. - Método de acordo com a reivindicação 4 ou 8, caracterizado por o aquecimento ser realizado num recipiente tipo retorta.
- 16â. - Método de acordo com as reivindicações 1, 5 ou 9, caracterizado por o ácido e suas lactonas serem obtidas por uma combinação de um sal de ácido aldónico e um ácido forte.
- 17â. - Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o sal do ácido aldónico ser um sal de sódio, potássio ou cálcio.
- 18^. _ Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o ácido forte ser o ácido clorídrico.
- 19â. - Método de processamento térmico de um género alimentar ácido, caracterizado por compreender: enchimento de um recipiente com o género alimentar e uma mistura de hidrólise que compreende ácido glucónico e suas lactonas ou um seu precursor numa quantidade suficiente para baixar o pH de equilíbrio;selar herméticamente o recipiente e sujeitar o conteúdo selado a um parâmetro tempo-temperatura suficiente para esterilizar comercialmente o conteúdo, e para obter um valor de este-88- rilização indicado para um recipiente de temperatura no centro (CCT) de 96°C (205°F) ou inferior.
- 20a. - Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por a mistura ser pré-aquecida.
- 21â. - Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por a mistura ser pré-aquecida a uma temperatura de cerca de 87°C (190°F).
- 22^. _ Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por o recipiente ser um recipien te de metal.
- 23â. - Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o valor de esterilização indi cado por um CCT de 96°C (205°F) ou inferior ser obtido por aquecimento do referido recipiente selado a uma temperatura de desde cerca de 100°C(212°F) a cerca de 110°C (230°F).
- 24a. - Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por o género alimentar ser branqueado num liquido a uma temperatura desde cerca de 76°C (170°F) a 93°C (200°F) e lavado com água fria para terminar o branqueamento antes de ser introduzido no referido recipiente .
- 25â. - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pH de equilíbrio ser diminu_i do a 4,3 ou inferior.
- 26§. - Método de acordo com a reivindicação 1,2, 6 ou 10, caracterizado por o género alimentar ser tomates ou mirtilos.
- 27â. - Método de processamento térmico de um género alimentar de baixa acidez, que apresenta capacidade tampão natural alta caracterizado por compreender: combinação do género alimentar com uma mistura de hidrólise que compreende um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor e sujeitar o género alimentar a um parâmetro tempo-temperatura suficiente para realizar a sua esterilização comercial, sendo.a quantidade do referido ácido e suas lactonas suficiente para efectuar um melhoramento em uma ou mais das propriedades de textura organolépticas, de cor, ou de sabor do referido género alimentar quando comparadas com as referidas propriedades quando o referido ácido e suas lactonas não são utilizadas.
- 28ê. - Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizado por a esterilização comercial ser efectuada por aquecimento a uma temperatura na gama desde cerca de 100°C (212°F) a cerca de 132°C (270°F) .
- 29é. _ Método de processamento térmico de um género alimentar de baixa acidez e sensível ao calor que apresenta uma capacidade tampão natural alta e susceptível de degradação quando processado termicamente, caracterizado por compreender: a combinação do género alimentar com uma mistura de hidrólise que compreende um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor, e sujeitar o género alimentar a um parâmetro tempo-temperatura suficiente para realizar a sua esterilização comercial, sendo o referido parâmetro mais baixo que o parâmetro de esterilização comercial mais alto necessário quando não estão presentes a referida mistura de hidrólise de um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor, e exercendo o parâmetro mais baixo e a referida mistura de hidrólise de um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor um efeito combinado pelo que pelo menos uma das qualidades de textura organolépticas, de sabor, ou de cor do género alimentar é melhorada qando comparada com as obtidas no parâmetro mais alto ou na ausência de referida mistura de hidrólise de um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor.
- 30â. - Método de acordo com a reivindicação 27 ou 29, caracterizado por estar presente uma quantidade suficiente de ácido e suas lactonas, para obter um pH de equilíbrio na gama desde cerca de 4,6 a 5,7, e realizar a esterilização comercial enquanto o género alimentar se encontra num recipiente hermeticamente selado.
- 31ã. - Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por a esterilização ser efectuada por aquecimento a uma temperatura na gama desde cerca de 100°C (212°F) a cerca de 132°C(270°F).
- 32â. - Método de.processamento térmico de um género alimentar de baixa acidez e que apresenta uma capacidade tampão natural alta, caracterizado por compreender : enchimento de um recipiente como género alimentar e uma mistura de hidrólise que compreende um ácido aldónico e suas lactonas ou um precursor da referida mistura numa quantidade suficiente para obter um pH de equilíbrio de 4,6 ou superior; e selar hermeticamente o recipiente e sujeitar o conteúdo selado a um parâmetro tempo-temperatura suficiente para comercialmente esterilizar o conteúdo, sendo o referido parâmetro mais baixo que o parâmetro de esterilização comercial mais alto necessário quando não estão presentes uma mistura de hidrólise de um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor, exercendo o referido parâmetro mais baixo e a referida mistura de hidrólise de um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor um efeito combinado pelo que existe um melhoramento em pelo menos uma das propriedades organolépticas do género alimentar quando comparadas as referidas propriedades com as obtidas na ausência do referido parâmetro mais baixo ou da referida mistura de hidrólise de um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor.
- 33â. - Método de acordo com a reivindicação 32, caracterizado por o género alimentar ser milho e a esterilização comercial ser efectuada por aquecimento a uma temperatura na gama desde cerca de 100°C (212°F) a cerca de 132°C(270°F).
- 34â. - Método de processamento térmico de um género alimentar de baixa acidez que apresenta uma capacidade tampão natural alta e susceptível à degradação da cor, de textura, ou sabor quando processado termicamente, caracterizado por compreender: enchimento de um recipiente com o género alimentar e uma mistura de hidrólise que compreende um ácido aldónico e suas lactonas ou um precursor da referida mistura numa quantidade suficiente para obter um pH de equilíbrio de 4,6 ou superior; e selar hermeticamente o recipiente e sujeitar o conteúdo selado a um parâmetro tempo-temperatura suficiente para comercialmente esterilizar o conteúdo, sendo o referido parâmetro mais baixo que o parâmetro de esterilização comercial mais alto necessário quando não estão presentes a referida mistura de hidrólise de um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor, sendo a combinação do referido parâmetro mais baixo e a referida mistura de hidrólise de um ácido aldónico e suas lactonas responsáveis paa reter a cor, textura, ou sabor do género alimentar mais próximas das naturais quando comparadas com o parâmetro mais alto na ausência de ácido ou o parâmetro mais baixo quando a referida mistura de hidrólise de um ácido aldónico e suas lactonas ou um seu precursor não são utilizados.
- 35â. - Método de acordo com as reivindicações 27,29, 32 ou 34, caracterizado por o género alimentar ser seleccionado do grupo que consiste em milho, ervilhas, e feijão verde.
- 36a. - Método de acordo com a reivindicação 32 ou 34caracterizado por o pH de equilíbrio obtido estar na gama desde cerca de 4,6 a 5,7.
- 3 7a. - Método de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por a esterilização comercial ser efectuada por aquecimento a uma temperatura na gama desde cerca de 100°C (212°F) a cerca de 132°C (2 7(Pf) .
- 38a. - Método de acordo com as reivindicações 27, 32 ou 34, caracterizado por o género alimentar ser combinado com uma mistura de hidrólise de ácido glucónico, suas lactonas ou um seu precursor.
- 39a. - Método de acordo com as reivin dicações 28, 31, 33 ou 37, caracterizado por o aquecimento ser realizado num recipiente do tipo retorta.
- 40a. - Método de processamento térmico de peixe seleccionado do grupo que consiste de sardinhas e salmão, caracterizado por compreender a combinação do peixe com uma lactona aldónica antes do processamento térmico, selar hermeticamente um recipiente com a combinação e processamento térmico da combinação no recipiente selado, em que a lactona aldónica é hidrolizada numa mistura de ácido aldónico e suas lactonas, sendo a mistura eficaz para manter a textura do peixe e/ou melhorar o sabor e/ou cheiro e/ou côr do peixe quando comparadas com o mesmo peixe processado sem o ácido aldónico e suas lactonas.4ia. - Método de acordo com a reivindicação 40, caracterizado por a quantidade de ácido aldónico e suas lactonas ser de cerca de 0,2 até menos de cerca de 1,1 por cento em peso, com base no peso do peixe.
- 42a. - Método de acordo com a reivindicação 2 7, caracterizado por o ácido e suas lactonas ►► )) serem obtidas por uma combinação de um sal do ácido aldónico e um ácido forte.
- 43a. - Método de acordo com a reivindicação 42, caracterizado por o sal do ácido aldónico ser um sal de sódio, potássio ou cálcio.
- 44â. - Método de acordo com a reivindicação 42, caracterizado por o ácido forte ser ácido clorídrico.
- 45â. - Método de acordo -com a reivindicação 27, caracterizado por o ácido e suas lactonas compreenderem uma mistura de equilíbrio do ácido glucónico, g licono-de-lta lactona e glucono-gama lactona.
- 46â. - Método de processamento térmico de um género alimentar de baixa acidez que apresenta uma capacidade tampão natural alta, caracterizado por compreender: enchimento de um recipiente com o género alimentar e uma mistura de hidrólise que compreende um ácido glucónico e suas lactonas ou um seu percursor numa quantidade suficiente para obter um pH de equilíbrio de 4,6 ou superior;selar hermeticamente o recipiente, e sujeitar o conteúdo selado a um parâmetro tempo-temperatura suficiente para comercialmente esterilizar o conteúdo, e parã obter um valor de esterilização indicado para um recipiente de temperatura no centro (CCT) de 96°C (205°F) ou superior.
- 47§. - Método de acordo com a reivindicação 46, caracterizado por a mistura ser pré-aquecida.
- 48â. - Método de acordo com a reivindicação 47, caracterizado por a mistura ser pré-aquecida a uma temperatura cerca de 87°C (190°F).-9449a. _ Método de acordo com a reivindicação 46, caracterizado por o recipiente ser um recipiente de metal.
- 50â. - Método de acordo com a reivindicação 46, caracterizado por o valor de esterilização indicado por um CCT de 96°C (205°F) ou superior ser obtido por aquecimento do referido recipiente selado a uma temperatura desde cerca de 100°C (212°F) a cerca de 132°C (270°F).
- 51â. - Método de acordo com a reivindicação 50, caracterizado por o género alimentar ser branqueado num liquido a uma temperatura de cerca de 76°C (170°F) e 93°C (200°F) e lavado com água fria para terminar o branqueamento antes de ser introduzido no referido recipien te.
- 52^. - Método de acordo com as reivindicações 28, 31, 33 ou 37, caracterizado por a esterilização comercial ser efectuada por aquecimento a uma temperatura na gama desde derca 104°C (220°F) a cerca de 126°C(260°F).
- 53ê. - Método de acordo com a reivindicação 50, caracterizado por o recipiente ser aquecido a uma temperatura desde cerca de 104°C (220°F) a cerca de 126°C(260°F).
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