Determinação experimental da solubilidade e do coeficiente de difusão efetivo do CO2 em queijo tipo minas frescal e simulação de embalagem sob atmosfera modificada

Abstract

O Dióxido de Carbono é o gás mais importante nas misturas gasosas utilizadas para embalar alimentos que não respiram sob atmosfera modificada. Quando introduzido na embalagem,esse gás dissolve-se nas fases aquosa e lipídica do alimento, conferindo o efeito bacteriostático e fungistático. Neste trabalho a solubilidade e o coeficiente de difusão efetivo do CO2 em queijo Minas Frescal foram determinados por método manométrico com volume constante, a 4 °C, 7 °C e 10 °C. Considerou-se que a relação de equilíbrio do CO2entre o alimento e a fase gasosa obedece a Lei de Henry. O aparato experimental foi validado pela determinação da constante de Henry do CO2 em água destilada. O coeficiente de difusão efetivo do CO2 no queijo foi determinado pela solução numérica da segunda Lei de Fick unidirecional, desprezando a resistência à transferência de massa entre as fases e utilizando a concentração da superfície obtida experimentalmente. A amostra foi caracterizada pela composição centesimal e pelo perfil de ácidos graxos.Foram determinados valores da constante de Henry (Pa ppm-1) de 53,4 0,2; 48,7 4,9e 58,6 3,2 para 4 °C, 7 °C e 10 °C, respectivamente. A maior solubilidade (inverso da constante de Henry) a 7 °C pode ser justificada pelo efeito combinado da temperatura e mudanças de fase de parte dos lipídeos encontrados na estrutura do queijo. Os valores obtidos para o coeficiente de difusão efetivo do CO2 no queijo (108 m2 s-1) foram 2,12 0,63, 0,74 0,23 e 1,29 0,46 para 4 °C, 7 °C e 10 °C, respectivamente. Foi desenvolvido um modelo matemático para a determinação das condições de equilíbrio (pressão parcial de CO2, volume da fase gasosa e concentração de CO2 dissolvido no alimento) em embalagens flexíveis com atmosfera modificada, possibilitando a simulação de diferentes cenários em embalagens com atmosfera modificada. O aparato experimental teve excelente reprodutibilidade. Os comportamentos da solubilidade e do coeficiente de difusão efetivo do CO2 em alimentos são importantes para a compreensão e o estabelecimento de novos processos como a pré-solubilização do CO2 no alimento antes de embalar (SGS - Soluble Gas Stabilization).