Avaliação de sistemas de cocção de alimentos por radiação infravermelha

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos.

Realizou-se um estudo para avaliação de diferentes sistemas de cocção por radiação infravermelha, com enfoque no cozimento de carnes. Amostras de carne de frango, suína e de salsicha foram avaliadas quanto à velocidade de aquecimento interno, perda de massa e douramento superficial. Para comparação com outra categoria de alimentos, amostras de batata também foram testadas. A influência do modelo de aquecedor infravermelho, e respectivo pico de radiação espectral emitida, foi verificada através do uso de duas fontes distintas, com picos de emissão em 1,5 e 3,3 m. O efeito do percentual de gordura da carne no cozimento também foi avaliado quanto à velocidade de aquecimento e perda de massa, utilizando-se amostras de carne bovina moída. A influência da geometria do refletor no desempenho do aquecedor em relação à intensidade da radiação emitida, e a distribuição desta radiação, foram estudadas para os refletores circulares, elípticos, planos e parabólicos. Os dois níveis de comprimento de onda estudados apresentam capacidades de penetração diferentes, bem como diferentes níveis de absorção da radiação na superfície do alimento. Para todos os tipos de carnes estudadas, o aquecedor com pico de emissão em 1,5 m apresentou uma maior elevação da temperatura interna do alimento, bem como menores tempos de cozimento. Esta diferença foi menor para as carnes com maior conteúdo de gordura, como bisteca de porco e salsicha. O douramento superficial de todas as amostras de alimentos testadas foi mais intenso para o aquecedor com pico de emissão em um comprimento de onda maior, 3,3 m. A adição de gordura até 25 % não apresentou influência significativa no tempo de cozimento dos hambúrgueres para ambos comprimentos avaliados. Para a adição de 50 % de gordura, o efeito no tempo de cozimento pode ser percebido para as amostras cozidas em maiores comprimentos de onda, 3,3 m. A perda de peso foi maior para o maior conteúdo de gordura, sendo 25, 30 e 40 % para os conteúdos de 0, 25 e 50 % de gordura adicionada, respectivamente. Quanto à forma dos refletores, a geometria parabólica se mostrou mais eficiente em conciliar a intensidade da radiação refletida com a homogeneidade desta reflexão, apresentando maiores valores de fluxo de calor com melhor homogeneidade na superfície de cozimento. Os resultados deste estudo demonstram a influência do comprimento de onda emitido pela fonte de radiação IV na qualidade final do alimento, bem como nos parâmetros do processo de cozimento. Estes dados podem ser utilizados para melhor escolha do modelo de aquecedor de acordo com o objetivo da aplicação do processo. A geometria do refletor também se mostrou parâmetro importante permitindo ganhos consideráveis no processo. A study to evaluate different infrared cooking systems was done, focused on meat cooking. Samples of chicken breast, pork, and sausage were used to evaluate cooking speed, mass loose and surface browning. For comparison purposes with other food category, potato samples were also evaluated. The influence of heater model, and respective peak of spectral emission, was verified through the use of two distinct heating sources with peak at 1,5 and 3,3 m. The effect of the addition of fat on cooking of beefburguers samples was also evaluated for cooking speed and mass loose. The influence of the reflector geometry used in the IR system was studied for the circular, elliptic, plane and parabolic reflectors. The two peak wavelengths tested present different penetration properties, as well as different surface absorption characteristics on food. For all meat types the 1,5 m wavelength presented the shorter cooking times, as well as higher internal temperature rising. This difference was lower for the meat types with higher fat content as pork and sausage. Surface browning was more intense for all samples cooked with 3,3 m heater. Fat addition until 25 % did not present a significative influence on cooking time of beefburguers for both wavelengths. When fat was added up to 50 % the effect on cooking time could be perceived for samples cooked under 3,3 m. Mass loss was higher for the higher fat content, being 25, 30 e 40 % for 0, 25 e 50 % fat added levels, respectively. Concerning the reflectors shape, the parabolic geometry presented a better balance between heat intensity and distribution homogeneity at the sample level. The results from this study have demonstrated the influence of the wavelength emitted by the heater on the final quality of the food, as well as on the cooking process parameters. These data can be used to better choose the most adequate heater for each food and application based on its peak emitted wavelength. Reflector geometry also proved to be an important parameter contributing for the cooking process in the infrared spectral region.