E82 Espessura - Controle de cozimento

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A espessura deste alimento é uma dimensão crítica para determinar tanto a uniformidade do seu cozimento quanto o tempo necessário para o calor atingir o seu centro. Em um pedaço aquecido igualmente em ambos os lados, a distância característica que o calor deve percorrer corresponde aproximadamente à metade da espessura, enquanto que, se for aquecido principalmente de um lado, corresponde à espessura total. Cozinhar este pedaço em ambos os lados, consequentemente, reduz a distância máxima que o calor deve percorrer e acelera consideravelmente o aquecimento do seu centro.

Quando esta dimensão característica é grande em comparação com a profundidade de penetração térmica já estabelecida por outro modelo deste conjunto, o aquecimento pode ser inicialmente aproximado por soluções de condução para um sólido semi-infinito, descritas por funções de erro. Estas soluções mostram que a distância característica alcançada pelo calor aumenta aproximadamente com a raiz quadrada do tempo, ou equivalentemente, que o tempo necessário para aquecer uma determinada profundidade aumenta aproximadamente com o quadrado dessa distância. Aumentar a espessura deste alimento significa que o seu centro demora muito mais tempo a atingir uma temperatura significativa.

Este aquecimento do centro também determina o tratamento térmico recebido pelos microrganismos. O valor D representa, sob condições definidas e a uma temperatura específica, o tempo necessário para produzir uma redução decimal na população microbiana, enquanto o valor z representa a variação de temperatura necessária para modificar o valor D por um fator de dez. Portanto, pequenas diferenças de temperatura podem produzir grandes diferenças no tempo necessário para atingir uma determinada redução microbiana. O fato de este alimento ser mais espesso significa que seu centro leva mais tempo para atingir a temperatura necessária e, portanto, requer mais tempo para atingir um tratamento térmico equivalente ali.

Em pedaços espessos, também existe uma tensão entre o aquecimento suficiente do centro e o escurecimento da superfície por meio de reações como a reação de Maillard, o que estabelece outro modelo para esse processo. A superfície recebe o fluxo de calor diretamente e pode atingir rapidamente altas temperaturas, enquanto o centro responde muito mais lentamente por condução. A exposição contínua de um pedaço espesso a uma temperatura externa muito alta pode fazer com que sua superfície escureça excessivamente antes que o centro atinja o tratamento térmico desejado. Estratégias que combinam um aquecimento mais moderado e prolongado com um breve estágio de alta temperatura permitem separar parcialmente o aquecimento interno do escurecimento da superfície.

A relação entre a espessura e a profundidade de penetração térmica permite estimar a uniformidade do cozimento. Quando a distância da superfície ao centro é pequena em relação à profundidade atingida pelo calor, as diferenças de temperatura interna diminuem, resultando em um cozimento relativamente uniforme. Quando essa distância é grande, persiste um gradiente de temperatura significativo entre a superfície quente e o centro ainda frio. Dividir o alimento em pedaços mais finos reduz a distância que o calor precisa percorrer e, devido à dependência aproximadamente quadrática do tempo em relação a essa distância, pode diminuir significativamente o tempo necessário para obter um cozimento rápido e uniforme entre a superfície e o centro.

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