E83 Tempo de exposição - Cinética de cozimento

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A duração da exposição ao calor determina tanto o ponto de cozimento desejado nos alimentos quanto a deterioração nutricional e de qualidade que esse mesmo calor acaba causando. Os processos de cozimento que competem por esse mesmo tempo de exposição ao calor — amaciamento da carne, inativação de microrganismos, perda de vitaminas e alteração da cor — compartilham a mesma cinética de primeira ordem: em cada um, a velocidade com que o processo progride depende da quantidade que ainda precisa ser transformada, e essa cinética de primeira ordem faz com que a velocidade de cada processo diminua à medida que se aproxima da conclusão.

A temperatura acelera cada um desses processos de cozimento por meio da cinética de Arrhenius, que relaciona a velocidade do processo ao calor disponível: um aumento de dez graus Celsius na temperatura normalmente multiplica essa velocidade de duas a quatro vezes. Essa dependência significa que cozinhar a 120 graus Celsius em vez de 100 graus Celsius atinge o mesmo efeito microbiológico ou o mesmo amaciamento da carne em uma fração do tempo — entre quatro e oito vezes mais rápido.

Essa mesma aceleração da velocidade do processo devido à temperatura é o que nos permite construir o valor F, um indicador que acumula o efeito letal do calor na inativação de microrganismos ao longo de todo o tempo de exposição ao calor e toda a variação de temperatura do tratamento, em vez de depender de um único ponto no tempo ou na temperatura. Para pasteurizar o leite, usando uma temperatura de referência de 72 graus Celsius e um parâmetro de sensibilidade térmica de 7 graus Celsius, o valor F acumulado precisa atingir pelo menos 15 segundos; quando o valor F acumulado não atinge esse limite, a inativação de microrganismos alcançada é insuficiente para garantir a segurança do produto. O valor F, conforme definido, é o que nos permite construir o tempo equivalente, um conceito que compara diferentes tratamentos térmicos — diferentes combinações de tempo de exposição ao calor e temperatura — que, no entanto, alcançam a mesma inativação de microrganismos. Isso significa que um minuto a 121 graus Celsius alcança, em tempo equivalente, o mesmo efeito na inativação de esporos que milhares de minutos a 100 graus Celsius. Em métodos de cozimento lento, como a técnica sous-vide a 60 graus Celsius por 12 horas, o tempo equivalente acumulado ao longo dessas 12 horas pode acabar sendo equivalente ao obtido cozinhando a 80 graus Celsius por apenas 30 minutos.

Dentro da deterioração nutricional e de qualidade mencionada no início, a perda de vitaminas segue a mesma cinética de primeira ordem que rege a inativação de microrganismos, mas com uma energia de ativação menor. Essa energia de ativação menor significa que a perda de vitaminas responde com menos intensidade a um aumento de temperatura do que a inativação de microrganismos responde ao mesmo aumento. Essa diferença entre as duas energias de ativação é precisamente o que nos permite encontrar combinações de tempo de exposição ao calor e temperatura que pasteurizam ou esterilizam com sucesso os alimentos — atendendo ao valor F exigido — minimizando a perda nutricional que o mesmo tratamento térmico produz.

Essa diferença na sensibilidade térmica é o que torna os tratamentos curtos em altas temperaturas preferíveis aos tratamentos longos em temperaturas moderadas: o tratamento a temperaturas ultra-altas para o leite, a 140 graus Celsius por apenas quatro segundos, alcança a mesma inativação de microrganismos que um tratamento mais longo em temperatura mais baixa, mas com muito menos perda nutricional. Isso ocorre porque o tempo de exposição ao calor necessário para atingir o valor F exigido é menor do que o tempo necessário para produzir a mesma perda de vitaminas. Em última análise, escolher o tempo e a temperatura de exposição ao calor corretos para cada tratamento térmico é o que nos permite alcançar o grau de cozimento desejado e a segurança microbiológica necessária, sem pagar o preço total da deterioração nutricional e da qualidade que um calor mal controlado produziria.

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