BRPI0510091B1 - processo de pasteurização de ovos em um forno - Google Patents

Abstract

processo de pasteurização de ovos em um forno. essa invenção se refere à pasteurização de ovos com casca (10) que inclui um estágio de elevação de temperatura 16, elevando a temperatura do albúmen de um ovo predominantemente por meio de radiação de microonda para uma temperatura entre 57<198>c e 60<198>c, a temperatura de albúmen sendo elevada em uma taxa que reduz ao menos uma vez durante o tempo. simultaneamente, no estágio de elevação de temperatura (16), a temperatura de uma superfície externa do ovo é elevada predominantemente por meio de uma irradiação ou condução de calor externo para uma temperatura entre 57<198>c e 70<198>c, ou alternativamente, ou adicionalmente, a temperatura de superfície externa de ovo é deixada elevar para uma temperatura entre 57<198> e 70<198> como resultado da radiação de microonda pela inibição de perda de calor do ovo. as ditas temperaturas são então mantidas por meio de radiação de microonda e radiação ou condução de calor externo por pelo menos algum tempo.

Description

PROCESSO DE PASTEURIZAÇÃO DE OVOS EM UM FORNO

Essa invenção se refere à pasteurização de ovos com casca em um forno. Em particular, ela se refere a um processo de pasteurização de ovos em um forno e a uma instalação de pasteurização de ovos em um forno. Essa invenção permite a pasteurização de ovos em um forno já embalados em recipientes padrões de ovos a varejo sem a necessidade de um meio de transferência de calor de líquido (por exemplo, água quente) para tratamento.

Os ovos são produtos de consumo alimentício de baixo custo e altamente nutritivos, os quais são aceitos pela maioria das culturas. A qualidade dos ovos se tornou uma questão global com a emergência do patógeno Salmonella enteritidis como um perigo principal associados com o consumo de ovos não cozidos ou semi-cozidos. Por volta de 1993 a ocorrência de Salmonella enteritidis alcançou proporções epidêmicas em muitos países. Diferente dos outros 2000 sorovares de Salmonella, esse organismo infecta o ovo antes do ovo ser posto, com o organismo sendo transmitido para o óvulo ou para a albumina antes da formação da casca do ovo.

Somente no Reino Unido (UK), existem 14.500 casos confirmados de envenenamento por alimento humano causados por Salmonella enteritidis em 1991. Nos EUA, o consumo de ovos com casca por ano é estimado entre 50 a 65 bilhões de ovos, dos quais se estima que 1 em 10.000 ovos estão infectados com Salmonella enteriditis resultando em 1 em 50 chances de um indivíduo consumir um ovo contaminado em qualquer algum ano. Embora tenha havido uma redução na ocorrência de Salmonella enteriditis desde 1993, devido a um melhor gerenciamento da criação de aves, o organismo não foi erradicado do rebanho das aves, especialmente em países onde os controles legislativos não são muito rígidos.

Salmonella enteriditis é morta pelo tratamento com calor e o cozimento adequado dos ovos irá, assim, matar o microorganismo. Todavia, o uso de ovos não cozidos no alimento, bem como o consumo de ovos parcialmente cozidos é uma realidade, particularmente em serviços de bufê e em residências. Assim, de forma a remover ou reduzir o risco de envenenamento alimentício por Salmonella enteriditis, os ovos devem ser pasteurizados antes da distribuição. Além de possuir o efeito de proporcionar ovos substancialmente livres do risco de causar envenenamento por Salmonella enteriditis, a vida útil também será sígnificativamente aumentada.

As infecções de galinhas poedeiras com Salmonella enteriditis, e a resultante contaminação do conteúdo dos ovos, resultaram em um percebido aumento em salmonelose humana desde meados de 1980. A rota de infecção para a Salmonella enteriditis é através do ovário, apesar da rota de infecção para outros sorovares ser através da casca.

Ambos inibidores mecânicos como químicos restringem o crescimento de Salmonella enteriditis e outros contaminantes da casca na albumína de ovos frescos. A albumína fresca é altamente viscosa e organizada para conferir estrutura biológica ao conteúdo do ovo, mantendo a vulnerável gema de ovo longe da casca e sua membrana. A albumina fresca contém fatores inibidores do crescimento de microorganismos. Esses incluem lisozima, que é ura antimicrobiano contra bactéria Gram positiva, e conalburaina (ovotransferina), que liga íons metálicos tornando o Fe+++ indisponível aos organismos. Inibidores adicionais incluem ovoflavoproteina, que liga riboflavina, e fatores anti-tripsina tais como ovoinibidor. Â medida que a albumina envelhece, ela se torna menos viscosa e menos inibitória. A deterioração da membrana vitelina ao redor da gema de ovo permite escoamento do conteúdo da gema de ovo para a albumina despertando a rápida multiplicação de organismos sobreviventes na albumina. A temperatura de estocagem dos ovos é um fator chave na determinação da taxa de envelhecimento da albumina. 0 controle de Salmonella e organismos de deterioração em toda a casca do ovo é multifacetado. Taxas de infecção por Salmonella em geral altas em galinhas e infecção ovariana sub-clínica em galinhas poedeiras foram atribuídas a esses fatores como cultivo intensivo, práticas forçadas de muda e uso de sub-produtos contaminados de animais tais como suplementos de dieta protéicos. Cerca de 301 de ovos são enviados para ruptura e processamento em produtos de ovos para indústria de processamento alimentícia. As práticas de pasteurização são bem consolidadas para esses produtos de ovos e auxiliam a reduzir as cargas de Salmonella era cerca de 5 logs. A principal fonte de Salmonella nos ovos para ruptura é a matéria fecal fresca nas cascas e as cargas podem ser altas no conteúdo de ovo fresco posto recentemente. Gema de ovo, ovo inteiro e albumina são pasteurizados em diferentes temperaturas refletindo as diferenças na estabilidade termal dos produtos a base de ovos. A pasteurização do ovo completo com casca é muito mais problemática do que a pasteurização de produtos de ovos e precisa balancear a redução requerida de organismos alvo contra a manutenção da qualidade da albumina. A Tabela 1 proporciona alguma informação sobre a composição e características de albumina de ovo e a Tabela 2 proporciona mais informação sobre as características das várias proteínas na albumina de ovo.

Tabela 1 Descrição das características de Proteínas em albumína de ovo ^ - em água ou tampão Tabela 2 Descrição das características de proteínas da albumina de ovo (Cont. Tabela 2} (Cont. Tatoela 2} A Tabela 1 é somente uma generalização de como existem muitos fatores que influenciam a taxa e temperatura na qual desnaturará uma fração específica de proteína. Um dos fatores mais importantes é o pH do meio e a força iônica. Diferenças significativas são encontradas entre valores publicados principalmente devido a diferenças no pH ou na força iônica do meio no qual foi aquecida a fração protéica. De particular importância é o fato de que a globulina G3A se torna muito mais sensível à desnaturação do que a ovotransferina em um pH acima de 9,0. Isso é significante já que a ovotransferina é geralmente considerada como a proteína mais sensível ao calor. Os ovos com casca inteiros de um ou dois dias de idade usualmente possuem faixas de pH de mais do que 9,0, o que cria um problema se a ovotransferina é usada como a proteína indicadora para dano ao calor. Durante a pasteurização de ovos líquidos, o pH e a força iônica são usualmente alteradas pela adição de sais ou tampões para criar um ambiente mais estável para as proteínas do ovo. Por exemplo, é sabido que em um pH de 7 a globulina G3A somente começa a desnaturação a 60°C, enquanto em um pH de 9, quase 50% da globulina G3A é desnaturada quando o conteúdo tiver alcançado 60°C. A globulina G3A desempenha um papel principal na turvação que é primeiro observado nos estágios iniciais de tratamento de aquecimento de ovos. A albumina do ovo é ainda liquida, porem desenvolve um "leitoso" ou aparência turva a medida que a globulina G3A desnatura começando em 55°C. A desnaturação da globulina G3A é imediata a 60°C com 50% de desnaturação após 5 minutos de exposição. Como o organismo alvo Salmonella enteritidis precisa ser destruído sem dano às proteínas do ovo, se torna claro que transferência eficiente de calor para os ovos é necessária de forma a dar máxima exposição ao calor ao microorganismo, porém, mínima exposição de calor às proteínas do ovo.

As proteínas da gema do ovo são geralmente mais estáveis ao aquecimento do que as proteínas da albumina. Todavia, como os microorganismos alvos estão no interior da gema, a temperatura da gema deve ser elevada o suficiente sem dano à albumina. Isso é o maior problema com sistemas ou processos convencionais dos quais o Depositante tem conhecimento que usam água ou vapor como meio de aquecimento a partir do lado externo dos ovos. Quando a gema tiver alcançado temperaturas críticas para matar a Salmonella enteritidis, a albumina foi exposta por períodos extensos ao calor, causando a ocorrência de quantidades excessivas de precipitado, conferindo à albumina uma coloração leitosa. Como a albumina do ovo é geralmente mais sensível ao calor do que a gema do ovo, a albumina do ovo deve ser usada como a proteína indicadora para avaliação da qualidade do ovo após processamento. A albumina ou a clara de ovo consiste de quatro camadas distintas: branca fina externa, viscosa ou branca espessa, branca fina interna e a camada chalaziferous. 0 conteúdo total de sólidos é de 11 a 13%. A proteína é o constituinte principal com até 1% de carboidrato. Carboidrato livre é de cerca de 0,5% como glucose, com o resto como glicoproteina (manose e galactose). A Tabela 3 proporciona informação sobre a estrutura da camada e conteúdo de umidade de albumina.

Tabela 3 Estrutura de camada e conteúdo de umidade da albumina A Tabela 4 proporciona alguma informação sobre a composição de albumina, gema e ovo inteiro.

Tabela 4 Composição de albumina, gema e ovo inteiro De acordo com um aspecto da invenção, é provido um processo de pasteurização de ovos com casca o qual inclui: em um estágio de elevação de temperatura, elevar a temperatura de albumina (albúmen) de um ovo no forno predominantemente por meio de radiação de microondas para uma temperatura entre 57°C e 60°C, a temperatura de albúmen sendo elevada em uma taxa que reduz ao menos uma vez ao longo do tempo; simultaneamente, no estágio de elevação de temperatura, elevar a temperatura de uma superfície externa do ovo predomínantemente por meio de radiação externa de calor ou condução para uma temperatura entre 57°C e 70°C, ou alternativamente ou em adição, deixar a temperatura da superfície do ovo se elevar para uma temperatura entre 57°C e 70°C como resultado da radiação de microondas pela inibição da perda de calor do ovo; e, em um estágio de pasteurização, manter as ditas temperaturas por meio de radiação e radiação externa de calor ou condução por ao menos algum tempo.

Ditas temperaturas podem ser mantidas por meio de radiação de microonda e/ou radiação externa de calor ou condução por um período de pelo menos 10 minutos. As temperaturas podem ser mantidas por meio de radiação de microonda e radiação externa de calor para uma porção do tempo de pasteurização, e com radiação externa e calor ou condução pelo tempo restante da pasteurização.

Inibir a perda de calor a partir do ovo pode ser efetuado pela manutenção do ovo em uma atmosfera aquecida. Em uma modalidade da invenção, a temperatura de superfície externa do ovo é elevada para uma temperatura entre 57°C e 60°C.

Preferivelmente, as ditas temperaturas são mantidas por um período de pelo menos 15 minutos, porem menos do que 25 minutos, por exemplo, entre 15 minutos e 20 minutos. Durante o estágio de pasteurização, a energia de microonda é adicionada ao ovo por pelo menos uma porção do período de pasteurização para evitar queda da temperatura da albumina como resultado da evaporação de umidade a partir do ovo. Reduções máximas de log nas unidades formadoras de colônia de Salmonella enteritidis e mínimos danos de calor foram alcançados nos ovos em tempos de manutenção de 15 minutos entre 58°C e 59°C.

Vantajosamente, a elevação das ditas temperaturas e a manutenção das ditas temperaturas pode ser realizada dentro de 40 minutos, ainda mais vantajosamente dentro de cerca de 35 minutos, de forma mais vantajosa dentro de cerca de 30 minutos, por exemplo, dentro de cerca de 22-25 minutos, enquanto proporciona uma redução de log de ao menos 3, preferivelmente ao menos 5 nas unidades formadoras de colônia de Salmonella enteritidis.

Quando um produto é exposto às microondas o calor é diretamente gerado no interior do material, permitindo rápido aquecimento do produto. Isso difere dos processos convencionais de aquecimento onde energia é transferida para o produto a partir do elemento quente via condução ou convenção ou radiação, limitando a taxa de aquecimento. Uma outra vantagem do aquecimento de microonda é o aquecimento seletivo: certos materiais são mais suscetíveis ao aquecimento de microonda do que outros e como resultado a energia de microonda é preferencialmente absorvida naquele material. Isso significa que a energia não é perdida no aquecimento do material circundante. Já que não existem elementos quentes a serem aquecidos ou resfriado em um sistema de aquecimento de microonda, o log termal no sistema é pequeno - a fonte de calor (campo de microonda) pode ser ligada e desligada instantaneamente.

Medidas de permissividade na gema de ovo e albumina de ovo de forma a determinar a constante dielétrica, fator de perda dielétrica e profundidade de penetração de força no interior do ovo inteiro mostraram que tanto a albumina como a gema possuem fatores de perda dielétrica muito altos, o que significa que esses materiais são eficientes absorvedores de energia de microonda. Profundidade de penetração de força é a distância a partir da superfície do material onde 50% da força de microonda já estão absorvida. Profundidade de penetração de força é cerca de 15 mm na albumina do ovo e cerca de 32 mm na gema em 2,45 GHz (freqüência de equipamento de pequena escala). Embora essas profundidades de penetração de força sejam na lateral curta, elas são ainda longas o suficiente para permitir que o calor seja gerado em todo o volume do ovo. Foi, todavia, observado que um efeito ressonante pode existir a 2,45 GHz, fazendo com que o campo seja focado no centro do ovo, e assim fazendo com que o centro seja aquecido mais rapidamente do que antecipado, formando um chamado ponto quente. Efeitos ressonantes são dependentes da forma do ovo e podem ser diferentes para cada ovo. Pode ser vantajoso usar uma freqüência diferente de microonda, por exemplo, 915 MHz, para prevenir a formação de ponto quente ou para obter mais aquecimento uniforme dos ovos.

Preferivelmente, uma pluralidade de ovos é pasteurizada simultaneamente. Os ovos podem ser ao menos parcialmente embalados, por exemplo, localizados sobre uma bandeja de ovo. Alternativamente, os ovos podem ser arranjados sobre um transportador, por exemplo, um transportador de cilindro. Preferivelmente, todos os ovos são embalados e/ou arranjados na mesma orientação, por exemplo, com seus sacos de ar no topo ou no fundo. 0 processo pode incluir selecionar ovos para simultânea pasteurização baseado em uma faixa pré-determinada de peso do ovo. Assim, os ovos que não estiverem dentro de uma faixa de peso pré-determinada particular podem assim juntos ser embalados ao menos parcialmente e então juntos simultaneamente ser aquecidos por radiação de microonda e radiação de calor ou condução de calor. A faixa de peso do ovo pode ser tão grande quanto cerca de lOg, ou menos em cerca de 5g ou mesmo tão pequena quanto cerca de 3g. A temperatura de albumina pode ser elevada em uma taxa que reduza junto a uma curva aproximada logarítmica inversa como uma função do tempo. Isso pode ser alcançado pelo uso de um guia entalhado de onda alongado e colocando o ovo ou ovos longitudinalmente após o guia de onda. 0 processo pode incluir pré-condicionar o ovo ou ovos para estarem em uma temperatura inicial desejada antes de elevar as temperaturas da albumina e de superfície. 'Vantajosamente, isso auxilia em assegurar controle exato das temperaturas elevada e mantida da albumina e da superfície do ovo. 0 processo pode incluir um estágio de manutenção da temperatura, no qual é energia é fornecida ao ovo ou ovos por meio de radiação de calor ou condução somente, i.e., sem radiação de microonda. No estágio de manutenção de temperatura, a energia pode ser fornecida por um período entre cerca de 1 minuto a cerca de 10 minutos, por exemplo, cerca de 5 minutos. O processo pode incluir um estágio de refrigeração, no qual o ovo ou ovos são resfriados para uma temperatura menor do que 30°C, preferivelmente para uma temperatura menor do que 25°C, mais preferencialmente menor do que 25°C, mais preferencialmente para uma temperatura de 20°C ou menos.

De acordo com um outro aspecto da invenção, é provida uma instalação de pasteurização de ovo com casca a qual inclui: um estágio de elevação de temperatura compreendendo uma cavidade de microonda ou porção de cavidade de microonda na qual as microondas podem ser irradiadas; um estágio de pasteurização compreendendo uma cavidade de microonda ou porção de cavidade de microonda na qual as microondas podem ser irradiadas; meios de aquecimento para proporcionar calor radiante ou condutivo para ovo no forno localizado na estágio de elevação da temperatura e para um ovo no forno localizado no estágio de pasteurização; e, meios de deslocamento para proporcionar deslocamento relativo entre um ovo no forno e as cavidades de microonda ou porções de cavidade de microonda.

As cavidades de microonda podem ser conectadas diretamente de maneira que, em operação, um ovo com casca passa diretamente de uma cavidade de microonda do estágio de elevação de temperatura para a cavidade de microonda do estágio de pasteurização. Em vez disso, uma única cavidade de microonda pode definir as porções de cavidade de microonda. Em vez disso, as cavidades de microonda podem ser espaçadas. Quando as cavidades de microonda são espaçadas, a instalação pode incluir um estagio de estabilização entre as cavidades de microonda. 0 estágio de estabilização pode ser aquecido, por exemplo, ele pode incluir a instalação para gerar ou receber ar quente, para auxiliar a estabilizar a temperatura de um ovo.

Tipicamente, uma extremidade de entrada de ovo da cavidade de microonda do estágio de elevação de temperatura e uma extremidade de saída de ovo da cavidade de microonda do estágio de pasteurização são providas com uma obstrução para prevenir ou inibir escape de microondas a partir das cavidades de microonda através dessas extremidades. A instalação pode incluir meios sensíveis à temperatura para sentir a temperatura da superfície da casca de ovo. Os meios para sentir a temperatura podem incluir um sensor infravermelho de temperatura. A instalação pode incluir um estágio de manutenção, após o estagio de pasteurização, no qual o ovo pode ser mantido em um ambiente aquecido por um período de tempo. A instalação pode incluir um estágio de refrigeração que inclui meios de refrigeração para refrigerar um ovo localizado no estágio de refrigeração. 0 meio de refrigeração pode incluir um refrigerador para proporcionar ar resfriado para o estágio de refrigeração. 0 meio de deslocamento pode incluir um transportador que passa através de ambas as cavidades de microonda. Preferivelmente, o transportador passa através de todos esses estágios. 0 transportador pode ser um transportador de velocidade variável. A instalação pode incluir um gerador de microonda. Tipicamente, um gerador de microonda radiando continuamente é usado para gerar microondas para ambas as cavidades de microonda em uma saída de energia de microonda constante. A instalação pode assim também incluir um acoplador para dividir as microondas geradas em duas frações, as quais são tipicamente frações desiguais, uma fração maior sendo alimentada para a cavidade de microonda do estágio de elevação de temperatura e uma fração menor sendo alimentada para a cavidade de microonda do estágio de pasteurização. Tipicamente, um ou mais guias de microonda são usados para guiar as microondas geradas a partir do gerador de microonda para o acoplador e a partir do acoplador para o interior das cavidades de microonda. A cavidade de microonda do estágio de elevação de temperatura e/ou a cavidade de microonda do estágio de pasteurização pode ser alongada e pode incluir uma alongada antena guia de onda que se estende longitudinalmente. De forma preferível, a antena guia de onda inclui uma pluralidade de fendas espaçadas longitudinalmente a partir das quais as microondas podem ser irradiadas, proporcionando, quando em uso, radiação de microonda substancialmente uniforme para um ovo em um forno através da cavidade de microonda do estágio de pasteurização. A antena guia de onda da cavidade de microonda do estágio de elevação de temperatura ser configurada para proporcionar uma dosagem relativamente alta de radiação de microonda para os ovos que entram na cavidade de microonda do estágio de elevação de temperatura, com isso elevando inicialmente de maneira rápida a temperatura interior do albúmen e da gema do ovo. A antena de. guia de onda da cavidade de microonda do estágio de elevação de temperatura pode ser configurada para proporcionar um ovo, que passa através da cavidade de microonda do estagio de elevação de temperatura com radiação de microonda progressivamente menor, a radiação de microonda recebida reduzindo ao longo de uma curva logarítmica aproximada inversa, assegurando que as temperaturas do albúmen e da gema aumentem ao longo de uma curva logarítmica aproximada.

Foram conduzidos uma série de experimentos, ensaios e testes para estabelecer a eficácia do método e aparelho da invenção e para estabelecer procedimentos experimentais. Esses são discutidos em mais detalhes abaixo junto com seus resultados cora referência, onde aplicável, aos desenhos nos quais: a Figura 1 mostra uma curva de crescimento de Salmonella enteritidis (PT4) em gema de ovo; as Figuras 2 e 3 mostram curvas de crescimento de Salmonella enteritidis (PT4) respectivamente em albúmen e gema de ovo, ambos postos recentemente, em várias temperaturas; as Figuras 4 e 5 mostram curvas de crescimento de Pseudomonas aeruginosa respectivamente em albúmen e gema de ovo, ambos postos recentemente, em várias temperaturas; as Figuras 6, 7 e 8 mostram a temperatura interna de ovos sendo pasteurizados de acordo com a invenção usando um controlador de temperatura PID, para várias temperaturas alvo e tempos de manutenção; as Figuras 9 a 12 mostram a temperatura interna de ovos sendo pasteurizados de acordo com a invenção sem usar ■ ura controlador PID para várias variáveis e resultados de pasteurização; a Figura 13 mostra um gráfico de reduções médias de log de ovos inoculados com Salmonella enteritidis e pasteurizados de acordo com a invenção sem usar um controlador PID; e, a Figura 14 mostra um diagrama de uma modalidade de uma instalação de pasteurização de ovo na casca de acordo com a invenção.

A MEDIÇÃO DA QUALIDADE FUNCIONAL DO OVO A qualidade funcional de ovos é principalmente determinada pela qualidade de vários tipos de proteína.

Desta forma, alterações na estrutura terciária das proteínas que levam a desnaturação causam alterações na qualidade funcional de ovos. Como a globulina G3A é a proteína mais sensível ao calor, ela foi selecionada como a proteína indicadora de alterações na qualidade do ovo. A globulina G3A afeta a capacidade de espumação da clara do ovo. Ovos insuficientes foram processados de forma a fazer os testes de estabilidade de espumação, porém como a globulina G3A mostra desenvolvimento de turbidez devido à desnaturação, que proporciona uma indicação de decréscimo na capacidade de espumação, a turbidez do albúmen do ovo após tratamento deu uma boa indicação do dano. A capacidade de turbidez pode ser medida usando uma série de testes espectrofotométricos ou análise de imagem. A análise de imagem foi selecionada como o teste de seleção inicial para avaliar o efeito de tratamento sobre albúmen de ovo. A viscosidade de ovos também é medida em toda a industrial de embalagem de ovo como uma indicação da idade dos ovos. Isso é feito pela medição da viscosidade em unidades Haugh dando uma indicação da estabilidade das diferentes camadas de albúmen. Ovos mais velhos se tornam mais "líquidos" fazendo com que o ovo cru quebrado sobre uma superfície plana se esparrame amplamente com uma altura menor. Como as unidades Haugh são padrões da indústria primária, ela foi selecionada como a segunda medição do efeito dos tratamentos de pasteurização nos ovos.

SELEÇÃO DOS ORGANISMOS DE TESTE A invenção foca o controle do patógeno Salmonella entérica var. enteritidis em ovos. Das cepas de Salmonella enteritidis associadas com ovos, a Phage tipo 4 (PT4) é a cepa mais comum e a mais estudada. Essa cepa foi usada em todos os experimentos e testes embora alguma informação tenha sido obtida sobre o efeito do processo da invenção em cepas PT16 e PT19. Os microorganismos foram tratados quando eles estavam em suas fases lag de crescimento - a fase mais resistente ao calor. Isso criou um cenário de pior caso junto com a seleção de uma cepa resistente ao calor (que foi usada em todos os testes) e a consistente injeção de microorganismos para dentro da gema dos ovos (já que o albúmen possuirá efeitos inibitórios). VALIDAÇÃO DO CRESCIMENTO DE SALMONELA ENTERITIDIS PT4 E MICROORGANISMOS DE DETERIORAÇÃO NO OVO Crescimento de Salmonella enteritidis no ovo Uma cultura de PT4 foi crescida durante a noite e lavada (3 vezes) e cultivada para produzir uma pelete. A pelete foi resuspensa e ajustada para padrão de densidade McFarland 0,5 (150 x 10° cfu) e serialmente diluída para aproximadamente 108 cfu. Foi inoculado 0,1 mL na gema de ovos frescos e os ovos foram incubados a 25°C. Jogos de três ovos foram removidos em intervalos e contagens de placas realizadas sobre os conteúdos. Uma curva de crescimento foi construída, como mostrado na Figura 1 dos desenhos.

Cepas de PT16 e PT19 foram inoculadas nas gemas de ovos frescos e mostrou um aumento no número de células de cerca de 108 a 10s/g de ovo (fase estacionária) durante o mesmo período de tempo como PT4, indicando a viabilidade no ovo.

CRESCIMENTO DE SALMONELLA ENTERITIDIS PT4 EM ALBÚMEN E GEMA DE OVO (postos recentemente) EM VÁRIAS TEMPERATURAS

Foram separados seis ovos em gema e albúmen. 0 albúmen foi homogeneizado em um agitador magnético durante 1 hora em uma taxa suficiente para misturar o albúmen sem causar desnaturação mecânica da proteína. A gema foi homogeneizada durante 15 minutos. 0 albúmen e a gema foram ínoculados com uma suspensão lavada de PT4 e os níveis de PT4 avaliados durante 2,5 dias em uma temperatura de 25°C. 0 experimento foi repetido a 15°C e 6°C. Os resultados são mostrados graficamente nas Figuras 2 e 3. A cepa de PT4 cresceu bem em gema de ovo recém posto e pareceu ser psicotrópica, crescendo a 10°C. Não houve crescimento significante do organismo em qualquer das três temperaturas de incubação no albúmen recém posto durante o período do teste.

CRESCIMENTO DE UM ORGANISMO DE DETERIORAÇÃO, PSEUDOMONAS AERUGINOSA, EM ALBÚMEN E GEMA SEPARADOS A maioria dos organismos de deterioração de ovos inteiros são bactérias Gram-negativas não-entéricas que produzem pragas coloridas. Tipicamente a deterioração é afetada pelas cepas pigmentadas de Psevdomonas. A produção de pigmento é associada com a produção de pioverdine, que provoca a desquelatização de Fe1"1"1" ligado e torna-o disponível para o crescimento microbiano. Uma cepa de Pseudomonas fluorescente que produz um pigmento verde brilhante foi selecionada para o experimento. Albúmen e gema de ovo (recém postos) foram inoculados e incubados a 5°C, 15°C e 25°C com a cepa de Pseudomonas. Os resultados são mostrados graficamente nas Figuras 4 e 5. A cepa de Pseudomonas cresceu bem tanto no albúmen como na gema a 25°C durante o período de investigação. 0 organismo não cresceu a 15°C em albúmen, porém cresceu a 15°C na gema. 0 organismo não cresceu a 5°C durante o período de investigação nem no albúmen, nem na gema. A cepa selecionada Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853) foi considerada o organismo de teste mais adequado para validação do processo contra organismos de deterioração. PROCEDIMENTO DE INOCULAÇÃO PARA OVOS NA CASCA Oü INTEIROS A rota de inoculação de gema de ovo foi considerada ser mais prática do que a rota de inoculação de albúmen em ovos frescos não fertilizados. 0 exame a luz de velas de ovo a partir de ovos frescos não fertilizados não diferenciou os componentes estruturais do ovo, tornando a inoculação em albúmen difícil de realizar e de confirmar. 0 crescimento de Salmonella e organismos de deterioração é conhecido ser mais rápido na gema do que no albúmen conforme confirmado experimentalmente. As lipoproteínas da gema conferem resistência térmica às células bacterianas de maneira que as reduções obtidas na gema representam, possivelmente, cenários inferiores menos efetivos, para o efeito do processo da invenção sobre o ovo inteiro onde o local de infecção, em ovos naturalmente infectados, é predominantemente no albúmen. 0 procedimento de inoculaçao seguiu o método de Grijspeerdt (Grijspeerdt, K, Herman, L, Inactivation of SE during boiling of eggs. Int.J.Food Micro. 82,13-24).

Durante a noite culturas do organismo teste foram crescidas em caldo de soja triptona. A cultura foi cultivada pela lavagem (3 vezes) em solução salina produzindo uma pelete lavada, após o que a pelete lavada foi suspensa em solução salina diluída para um padrão McFarland de 0,5. A suspensão lavada (0,2 mL) foi inoculada nas gemas de ovos frescos pesados (dentro de uma faixa de 1 grama) e as séries incubadas durante a noite. No inicio de cada exame de microonda, seis ovos das séries foram removidos e contagens realizadas para averiguar a contagem de fase estacionária per grama de conteúdo de ovo. Foi determinada a contagem média de log. Os ovos remanescentes nas séries foram submetidos ao procedimento de teste de microonda. Após aquecimento por radiação de microonda, os ovos foram quebrados, abertos e avaliada a condição do albúmen. Os conteúdos foram homogeneizados por digestão em solução salina por 30 segundos e a contagens de placas realizadas sobre o conteúdo. A redução de log no número de células foi calculada a partir da média das contagens das séries não tratadas.

APARELHO DE MICROONDA

Uma cavidade de microonda grosseiramente cúbica foi fixada a uma fonte de força variável de 2kW para proporcionar um aparelho de microonda ou forno. Um agitador de alumínio foi montado na cavidade de microonda em frente de uma entrada de guia de onda de microonda para o interior da cavidade. 0 agitador causou deflexoes das microondas e resultou em uma vaporização uniforme do campo de microonda. Um ovo foi colocado com sua extremidade pontuda faceando para baixo sobre uma taça de papel e o ponto no interior da cavidade foi marcado com um marcador resistente à água. Cada ovo foi tratado exatamente no mesmo ponto de forma a eliminar variação que pode ocorrer como um resultado de diferenças de posição. Um sensor de temperatura de fibra ótica fixado em um sistema de aquisição de dados foi inserido em cada ovo. Um pequeno orifício foi cavado na extremidade superior de cada ovo para ser inserida uma sonda. 0 objetivo era inserir a sonda no meio do ovo e na mesma altura a partir do topo a cada tempo. A temperatura do interior do ovo foi então medida e registrada usando um programa de computador fornecido por FISO Technologies (Canadá) inserido em um computador. 0 objetivo dos registros de temperatura era estabelecer condições de processamento necessárias de forma a tratar os ovos sem superaquecimento, porém, ao mesmo tempo de forma suficiente para destruir os microorganismos alvo {Salmonella enteritidís). Os ovos foram resfriados após processamento deixando-os sobre uma bancada de laboratório. Com a partida acima, um ovo podería ser processado em uma vez.

Ovos de mesma massa diferem significatívamente no formato e isso deu origem a problemas com a localização do ponto quente no interior dos ovos, que se formou durante a radiação de microonda dos ovos. Se uma sonda do mesmo comprimento for usada todo o tempo, a ponta da sonda onde está o sensor estará em uma posição diferente a partir do fundo do ovo para diferentes ovos. Isso originou dois declives de temperatura detectados significativamente diferentes. Com a sonda na zona quente do ovo, as temperaturas internas do ovo poderíam ser controladas adequadamente para produzir ovos processados sem danos ao albúmen. Todavia, quando a sonda perdeu o ponto quente, os ovos foram produzidos com pontos coagulados no interior a medida que a temperatura no ponto quente aumentava de acordo com declive rápido, enquanto o controlador de PID podería somente detectar o declive lento. Foi extremamente importante estabelecer durante os primeiros poucos segundos de cada tratamento se a sonda realmente estava ou não no ponto quente. Foi, todavia, mostrado que os ovos podem ser processados consistentemente se as medições do ponto quente forem precisas. Com base nessas tendências gerais nos dados, foi concluído de forma geral, que a taxa de aquecimento no ponto quente do ovo é similar para cada ovo e a posição do ponto quente não influencia nessa taxa de aquecimento.

ENSAIOS DE PASTEURIZAÇÃO

PASTEURIZAÇÃO RÁPIDA SEM COBERTURA DE AR QUENTE A pasteurização dos ovos foi efetuada pela irradiação de ovos com microondas até ser alcançada uma temperatura interior alvo. Temperaturas alvo variaram de 58 a 60°C. 0 tratamento de microonda foi parado quando foi alcançada a temperatura. PASTEURIZAÇÃO COM E SEM CONTROLE PID NA COBERTURA DE AR QUENTE.

Foi descoberto que o tratamento de pasteurização rápida não atingiu mortandade suficiente dos microorganismos e isso foi atribuído à baixa temperatura das cascas do ovo após o tratamento. De forma a permitir mais aquecimento controlado, um aquecedor de ar foi fixado ao aparelho de microonda. Temperaturas de ar de 56-64°C foram alcançadas e os tratamentos foram repetidos usando uma combinação simultânea de radiação de microonda e uma cobertura de ar quente. 0 ar quente foi principalmente usado para evitar perda de calor a partir das superfícies dos ovos e não possuíam uma função de aquecimento substancial separada a medida que a transferência de calor a partir do ar quente para o interior dos ovos era diminuída em comparação com a velocidade do aquecimento de microonda.

COM COTROLE DE PID

Foi instalado um controlador de PID ligado a um sensor de temperatura de fibra ótica inserido nos ovos. 0 controlador de PID pôde ser ajustado para alcançar uma temperatura alvo específica e o controlador foi diretamente ligado ao controlador de fornecimento de energia de microonda. Com o controlador de PID, a temperatura do ponto quente dentro do ovo pôde ser controlada dentro de 1 grau Celsius e deixada para o desenvolvimento de um processo de aquecimento controlado. 0 objetivo era aquecer gradualmente para aquecer o ovo prevenindo que o ponto quente superaqueça, porém, deixando condução gradual do calor a partir do ponto quente no interior do resto do ovo sem deixar que o calor escape da superfície do ovo (evitado pelo ar quente ao redor do ovo) . Os ovos puderam ser aquecidos para uma temperatura de superfície de mais do que 58°C dentro de 15 minutos, sem superaquecimento do ponto quente do ovo.

Perfis completos de temperatura da amostra dos ovos pasteurizados usando o controlado PID são mostrados nas Figuras 6, 7 e 8. A Figura 6 mostra o perfil de temperatura de um ovo aquecido para uma temperatura interna de 59°C e mantida por 15 minutos, a Figura 7 mostra o perfil de temperatura de um ovo aquecido para uma temperatura interna de 57°C e mantida por 30 minutos e Figura 8 mostra o perfil de temperatura de um ovo aquecido para uma temperatura interna de 57°C e mantida por 35 minutos. Em cada Figura, são mostradas a temperatura interna logada no ponto quente do ovo, a temperatura final de superfície do ovo como detectada por um sensor de temperatura IR e a redução de log de quantidades conhecidas de Salmonella enteritidis. Os ovos não mostraram formação de névoa visível ou turbidez devido à desnaturação da globulina G3A.

Os ensaios foram iniciados com as temperaturas alço do ovo e de manutenção ajustadas a 57 °C seguindo resultados encorajadores com ovos inoculados inseridos era um banho quente. Foi descoberto, todavia, que mesmo após 35 minutos de tratamento de reduções máximas de log de Salmonella enteritidis de somente 3,7 puderam ser obtidas. Em seguida o aumento dos tempos de manutenção do ovo nessas temperaturas para 40 minutos resultou na formação de precipitado e os ovos tinham uma aparência turva. Foi então decidido experimentar também com temperaturas alvo aumentadas. Em uma temperatura alvo de 59°C, uma redução máxima de log de 3,24 foi obtida após somente tempo de manutenção de 15 minutos sem nenhum dano ao albúmen do ovo. As temperaturas de superfície do ovo como medidas pelo sensor de temperatura de IR, daqui em diante mencionado como temperaturas IR, variaram e parece como se as temperaturas IR de ao menos 58 °C fossem requeridas para alcançar reduções suficientes de log. Temperatura de IR é medida após finalização do tempo de processamento e isso indica a temperatura de superfície da casca do ovo no final do processo. A temperatura de IR é grandemente influenciada pela temperatura do ar quente ao redor dos ovos já que ele auxilia na prevenção da perda de calor a partir da superfície ao ovo PASTEURIZAÇÃO SEM SONDA DE TEMPERATURA

Com base nos vários ensaios desenvolvidos usando sonda de fibra ótica inserida no interior do ovo, foi desenvolvido um processo onde os ovos puderam ser aquecidos sem a necessidade de inserção de uma sonda. Foi necessário repetir os tratamentos, como seria o caso em uma partida industrial, i.e., ovos serão processados sem sondas. 0 processo ajustado abaixo foi desenvolvido para um equipamento de escala laboratorial usado e permitiu aquecimento controlado dos ovos sem induzir a formação de áreas brancas turvas no interior dos ovos. De forma que o processo tivesse sucesso, os seguintes critérios são apresentados como importantes: • Para uma batelada especifica de ovos, os ovos devem estar dentro de uma diferença de peso de 1 grama um do outro • Ovos precisam estar na mesma temperatura de partida (ovos foram incubados durante a noite a 30°C) • A fonte de energia variável de microonda precisa possuir níveis suficientes de controle • A unidade de ar quente precisa possuir níveis suficientes de controle • 0 laboratório precisa estar em uma temperatura constante se a cavidade do forno não for adequadamente isolada. 0 processo desenvolvido incluiu as seguintes etapas, e o uso de um sensor infravermelho de temperatura: • incubar o ovo inoculado durante a noite em incubador a 30°C • colocar o ovo em posição demarcada no interior de uma cavidade de microonda. Fechar a tampa. • deixar o ovo equilibrar em ar quente por 2 minutos • Primeiro ciclo de aquecimento: Aquecer por 2 minutos com energia ajustada em aproximadamente 18. 0 mostrador da unidade de força flutuará, porém não pode exceder 44 W. A leitura de energia medirá 35 a 37 W. • Desligar por 2 minutos • Segundo ciclo de aquecimento: Aquecer por 90 segundos com energia ajustada em 18 como para o primeiro ciclo de aquecimento • Desligar por 2 minutos ,* Terceiro ciclo de aquecimento: Aquecer por 8 minutos com energia ajustada em aproximadamente 4 (o mostrador não pode exceder 17 W - ele medirá 12 a 14 W) para levar a temperatura de pasteurização. • Desligar por 1 minuto • Pasteurização. Aquecer por um minuto em uma energia ajustada estabelecida no terceiro ciclo de aquecimento. Registrar o tempo (inicio de 'tempo de manutençãof). Desligar por 3 minutos. Continuar o aquecimento por 1 minuto seguido de 3 minutos restantes até término do tempo de manutenção de 20 minutos (i.e., cinco ciclos liga/desliga}. • Registrar a leitura de temperatura no mostrador de sensor de temperatura de IR no final do período restante dos últimos três minutos (fim do ciclo de 20 minutos) e remover o ovo.

Usando dados básicos obtidos a partir dos ensaios empregando o controlador PID, o procedimento acima foi desenvolvido baseado na entrada de energia de microonda, medidas de tempo e de IR da temperatura de superfície do ovo. As temperaturas internas dos ovos foram logadas usando sonda de fibra ótica, porém a sonda foi desconectada a partir do controlado PID. Os resultados de perfis de temperatura, medidas de IR e reduções de log de Salmonella enteritidis são mostrados nas Figuras 9a 13. A Figura 9 mostra o perfil básico de temperatura do processo. Esse perfil permaneceu o mesmo em todos os tratamentos exceto para encurtamento ou alongamento dos tempos de manutenção. As zonas de tratamento na Figura 7 são como segue: A = aquecimento rápido a 44W; B = força desligada; C = aquecimento lento a 12 - 14 W baseado na leitura de IR; D = desligado (descanso pequeno); E = aquecimento pequeno (12 - 14 W); F = desligado (descanso longo) ; G = resfriar. Na Figura 10 pode ser visto que as diferenças de massa entre os ovos não pareceu ter um efeito significante sobre as temperaturas do ponto quente detectado dentro da faixa testada sob essas condições. Na Figura 11 é mostrado que a ocorrência de precipitação ou "turvamento" está relacionada às temperaturas internas do ovo e foi decidido focar em tempos de processamento menores em mais altas temperaturas (tempos de manutenção de 15 minutos em 58-59°C) para alcançar melhor qualidade de albúmen de ovo após o processo de pasteurização. Na Figura 12 são mostrados os perfis de temperatura de ovos pasteurizados com sucesso. Foram alcançadas reduções de log por ovo em excesso de 6, todavia, foi preocupante a ocorrência de reduções de log abaixo de 3. O experimento foi repetido diversas vezes de forma a criar os dados de redução de log mostrados na Figura 13. Um dos problemas experimentados nos ensaios é a variabilidade dos inóculos injetados nos ovos. As amostras de controle consistem de seis ovos injetados com os mesmos inóculos como injetado nos ovos que são processados. O problema é que a recuperação e os números de controle de microorganismos sobreviventes não podem ser feitos no mesmo ovo. As quantidades de microorganismos injetados podem variar em 2 logs dentro de um grupo de seis ovos. Isso pode contar para a variabilidade na medida final de microorganismos sobreviventes como mostrado na Figura 13. Na Figura 13 as reduções de log foram calculadas a partir das contagens médias do controle bem como a partir dos valores mais altos e mais baixos do controle. 0 método de cálculo em si mesmo mostrou um erro experimental de 2 logs e considerando outras variáveis problemáticas, tais como controle de temperatura do ar conduzindo a variações nas temperaturas de superfície do ovo, a grande variação nas reduções de log podem ser parcialmente explicadas. Foi, todavia, interessante notar que um aumento do tempo de manutenção de 15 a 20 minutos não mostrou reduzir as contagens de microorganismos de forma mais eficiente. Essa tendência foi observada também em outros experimentos. Reduções de log em excesso de 5 foram alcançadas muitas vezes após processamento de 15 minutos (os resultados da Figura 12 não estão nas Figura 13 e muitos conjuntos de dados foram produzidos mostrando essa tendência). A Figura 13 é somente um sumário de quatro conjuntos de dados. Todos os ovos processados na Figura 13 foram descritos como "fileira completa", i.e., ausência de precipitado/enevoado/leitoso/turvação.

Os primeiros estágios de aquecimento (zonas A, B e C na Figura 9) não criam problemas e somente se ocorrer por acidente superaquecimento excessivo, faz qualquer visível alteração ocorrer no albúmen do ovo. Alterações no albúmen do ovo foram detectadas somente após tempos de manutenção de vários comprimentos serem adicionados ao processo. Tempos de manutenção de 15 minutos produziram menos turbidez com a maioria dos ovos completamente límpidos. A turbidez possuirá um efeito sobre a aceitabilidade dos ovos pasteurizados a partir do ponto de vista do consumidor, bem como seu potencial efeito nas propriedades de espumação do albúmen. 0 efeito de superaquecimento localizado na aparência do albúmen do ovo também foi investigado. Os ovos foram aquecidos a 11QW por 2,5 minutos para criar coagulação localizada. Diversos ovos submetidos à tempos de processamento de "leve declínio" foram cuidadosamente abertos nas extremidades de fundo (ponta) após processamento. Foi descoberto que o albúmen coagulou em um padrão na forma de tornado começando a partir da base da gema. Todavia, a coagulação inicial não começou no mesmo ponto todo o tempo. A coagulação pareceu começar em diferentes posições na metade do fundo da gema. Nenhuma gema coagulou - somente as seções fixas de albúmen. Parece como se o ponto quente estivesse nessa posição - entre o fundo da gema e o fundo do ovo e ele desenvolve a partir da gema em direção descendente em várias posições. Foi difícil encontrar o ponto quente com uma sonda inserida a medida que a sonda é inserida no meio do ovo. Todavia, as condições de processamento foram projetadas de acordo com a sensibilidade de temperatura do ponto quente e é como hipótese, entende-se que a taxa de calor no ponto quente será a mesma sem importar qual a posição. Como os tratamentos poderíam ser repetidos sob condições controladas sem a necessidade de inserir uma sonda de temperatura, parece como se essa hipótese fosse verdade e pudesse ser usada como uma linha básica para o projeto de uma unidade de larga escala. Foi estabelecido pela inserção da sonda na gema e albúmen, respectivamente (pela remoção da porção superior de ura ovo e cobrindo ele novamente por uma cuba de cobertura separada}, que as taxas de calor entre a gema e o albúmen longe do ponto quente foram similares. A formação do ponto quente pode possivelmente ser devido a efeitos de ressonância das microondas no interior do ovo e, embora, somente dados qualitativos possam ser obtidos, parece como se ovos com extremidade de fundo pontiaguda desenvolvessem esses pontos quentes mais facilmente do que se eles pudessem ser criados mais rapidamente e mais consistentemente do que ovos de fundo arredondados. Em terminologia geral, a lateral do ovo oposta ao saco de ar é o fundo e o saco de ar é localizado no topo. Os ovos foram encontrados ser muito irregulares no formato, enquanto outros foram encontrados onde as formas de topo e fundo fossem similares (nenhuma distinção podería ser feita entre o topo e o fundo) . Assim, parece como se o formato do ovo também influenciasse o processo de tratamento e não somente a massa. 0 depositante inicialmente esperou que os ovos pudessem ser aquecidos com microondas somente sem a necessidade para manter os ovos em um ambiente aquecido. Embora os ovos com uma aparência aceitável e com nenhum dano ao albúmen fossem produzidos usando somente radiação de microonda, as reduções de log dos microorganismos alvo Salmonella enteritidís foram surpreendentemente inadequadas (redução de 1 log ou menos). 0 uso simultâneo de microondas e ar quente para prevenir perda de calor da superfície do ovo é, em contraste, surpreendentemente efetivo. De fato, a temperatura de superfície do ovo após processamento aparentemente influencia a eficácia de pasteurização do processo da invenção. Um outro resultado surpreendente foi que os ovos nâo puderam ser mantidos em um ambiente de ar quente sozinho para o tempo de manutenção alvo (15 - 20 minutos) mesmo se os ovos com uma temperatura interna particular sejam colocados em ar quente na mesma temperatura. As temperaturas internas do ovo diminuiram e foi descoberto que energia de microonda de baixa intensidade tinha que ser adicionada aos ovos continuamente durante o tempo de manutenção. A redução na temperatura durante a manutenção pode ser atribuída à evaporação de umidade a partir da superfície do ovo (por exemplo, ovos a 58°C colocados em ambiente de ar quente de 58°C irão perder 2°C na temperatura a cada três minutos devido a evaporação da umidade da casca). Foi descoberto que os ovos perdem até 0,3 g de umidade durante cada tratamento. A adição de óleo mineral à superfície dos ovos reduzirá esse efeito, porém, não eliminará isso completamente, deixando a necessidade de uma unidade combinada de microonda de baixa energia / manutenção de ar quente. Assim, não é possível pasteurizar ovos com microonda sozinha até que seja alcançada uma temperatura de casca de ovo (superfície externa) de 58°C. Mesmo após tempos de manutenção de horas com temperaturas de ar em 20 - 25°C durante microonda sozinha, as temperaturas de superfície só alcançaram 52°C. A invenção será agora ilustrada ainda com referência à Figura 14 dos desenhos, a qual mostra um desenho diagramático de uma instalação de pasteurização de pequena capacidade para ovo com casca de acordo com a invenção.

Com referência à Figura 14 dos desenhos, uma instalação de pasteurização de pequena capacidade para ovo com casca é, de forma geral, indicada pelo numeral de referência 10. A instalação 10 inclui meios de deslocamento, na forma de uma correia sem fim 12 a qual passa através de um estágio de carregamento 14, um estágio de elevação de temperatura 16, um estágio de estabilização 18, um estágio de pasteurização 20, um estágio de manutenção 22, um estágio de resfriamento 24 e um estágio de descarregamento 26. A correia sem fim 12 é uma correia de silicone. De forma vantajosa, uma correia de silicone tanto é compatível com as microondas como com os alimentos e é de fácil limpeza. A correia sem fim 12 é acionada por um motor de freqüência AC variável com uma caixa de engrenagem de redução (não mostrada) proporcionando à correia sem fim 12 com uma velocidade mínima de 0,15 m por minuto e uma velocidade máxima de 0,3 m por minuto, com uma precisão de + 0,004 m por minuto. Isso proporciona uma taxa de pasteurização de entre cerca de 3 ovos por minuto e cerca de 6 ovos por minuto. O comprimento da correia transportadora 12, a partir do estágio de carregamento 14 até o estágio de descarregamento 26, é de cerca de 6,1 m. A instalação 10 inclui um gerador de microonda (não mostrado) e um acoplador de lOdB (não mostrado) para dividir as microondas geradas em duas frações. O gerador de microonda possui uma saida máxima de microonda de 2000 W e uma saída mínima de cerca de 50 W e opera em uma freqüência de 2,45 GHz. O acoplador é conectado a um guia de onda 28 e um guia de onda 30 para guiar as microondas geradas a partir do gerador de microonda para um estágio de elevação de temperatura 16 e o estágio de pasteurização 20. 0 estágio de elevação de temperatura 16 e o estágio de pasteurização 20 incluem uma cavidade de microonda 32 no interior da qual são irradiadas as microondas geradas, quando em uso. O estágio de pasteurização 20 inclui uma antena de guia de onda 34 alongada que se estende longitudinalmente com uma pluralidade de fendas espaçadas longitudinalmente a partir das quais podem ser irradiadas as microondas. De maneira similar, o estágio de elevação de temperatura 16 inclui uma antena de guia de onda 35 alongada que se estende longitudinalmente com uma pluralidade de fendas espaçadas longitudinalmente.

Um indutor de microonda 36 é provido em uma extremidade de entrada do estágio de elevação de temperatura e um indutor de microonda 38 é provido na extremidade de saída do estágio de pasteurização 20.

Tanto o estágio de elevação de temperatura 16 como o estágio de pasteurização 20, possui um aquecedor dedicado de ar (não mostrado). Cada aquecedor de ar compreende um restritor de fluxo, um ventilador e uma caixa aquecedora e é controlado com um controlador de PID. Um sensor PT100 (não mostrado) é usado para medir e controlar a temperatura de ar. Esses sensores de temperatura estão localizados onde o ar aquecido entra no estágio de elevação de temperatura 16 e o estágio de pasteurização 20 respectivamente. Os aquecedores de ar possuem uma capacidade de 7 m3 por hora com uma faixa de temperatura a partir da ambiente até 70°C e uma precisão de + 0,5°C. O estágio de resfriamento 24 inclui um refrigerador independente (não mostrado} compreendendo um condensador, evaporador e ventilador de circulação. 0 refrigerador possui uma capacidade de 2 kW e produz ar resfriado em uma temperatura de 5°C.

Em uso, uma bandeja de seis ovos é colocada na correia transportadora 12 no estágio de carregamento 14. Os ovos passam através do indutor 36 para o interior da cavidade de microonda 32 do estágio de elevação de temperatura 16 onde eles são continuamente irradiados com microondas para alcançar um perfil de aquecimento selecionado. Uma temperatura alvo final de ponto quente para os ovos é 59,5°C e, como será observado, é determinada pela velocidade da correia transportadora e intensidade de microonda. Para uma correia transportadora de 0,15 m por minuto, é necessário um tempo de exposição de 600 segundos em uma saida de energia de microonda de 900 W. A medida que os ovos passam longitudinalmente através do estágio de elevação de temperatura 16, a energia de microonda absorvida pelos ovos cai ao longo de uma curva logaritmica inversa onde as temperaturas do albúmen e da gema do ovo aumentam ao longo de uma curva logaritmica. De maneira simultânea, a temperatura das superfícies externas dos ovos aumenta como resultado da radiação de microonda e o ar quente alimentado ao estágio de elevação de temperatura 16 de maneira que as temperaturas estão na região de 57°C - 60°C. Quando os ovos deixam o estágio de elevação de temperatura 16, eles passam através do estágio de estabilização 18 por um período de cerca de 1 minuto, deixando estabilizar as temperaturas interna e de superfície dos ovos.

Os ovos deixam o estágio de estabilização 18 para entrar no estágio de pasteurização 20 onde eles são irradiados com microondas por um período de cerca de 10 minutos. No estágio de pasteurização 20, as temperaturas interna e externa dos ovos são mantidas pelo uso tanto de microondas e ar quente. Os ovos no estágio de pasteurização 20 recebem radiação de microonda uniforme ao longo do comprimento do estagio 20 a partir da antena 34 com fendas.

Deixando o estágio de pasteurização 20, os ovos passam através do indutor de microonda 38 e então através do estágio de manutenção 22. O tempo de retenção dos ovos no estágio de manutenção 22 é de cerca de 5 minutos. À medida que o estágio de manutenção 22 também é fornecido com ar quente, os ovos no estágio de manutenção 22 recebem energia a partir do ar quente, embora eles não sejam irradiados com microondas no estágio de manutenção 22.

Os ovos deixam o estágio de manutenção 22 para passar através do estágio de refrigeração 24, com um tempo de retenção de cerca de 5 minutos no estágio de refrigeração 24. No estágio de refrigeração 24, os ovos são resfriados por meio do ar resfriado para uma temperatura final de superfície de cerca de 20°C, antes da bandeja de ovos ser removida a partir da correia sem fim 12 no estágio de descarregamento 26. É uma vantagem da invenção, como ilustrada, que os ovos podem ser pasteurizados quando já empacotados, e que os ovos podem ser pasteurizados em um processo completamente seco. Ovos foram pasteurizados com sucesso e uma posição estática similar à posição no interior de um recipiente de ovo embalado. Assim, será possível tratar ovos já embalados sem a necessidade de girar ou mover ovos individuais a partir do transporte dos ovos em suas embalagens sobre uma correia através de várias zonas da instalação de pasteurização. Δ pasteurização é realizada simultaneamente usando energia de microonda e ar quente permitindo tempos de processamento significativamente reduzidos com aperfeiçoamento subseqüente na qualidade do albúmen quando comparado aos sistemas convencionais de banho de água quente. Espera-se que o processo da invenção torne factível pasteurizar grandes quantidades de ovos já embalados, com base nos parâmetros de processo determinados pela caracterização da taxa de aquecimento do ponto quente do ovo, que foi descoberto não estar na gema, como previamente acreditava-se, mas logo abaixo da gema. 0 controle preciso desse ponto quente permite a produção de ovos com menos danos ao albúmen.

Claims (18)

1. Processo de pasteurização de ovos incluindo as etapas de: em um estágio de elevação de temperatura, elevar a temperatura de albúmen de um ovo no forno predominantemente por meio de radiação de microondas para uma temperatura entre 57°C e 60°C, e um estágio de pasteurização, mantendo a temperatura do ovo por meio de radiação de microondas e radiação externa de calor ou condução por ao menos algum tempo, caracterizado por a temperatura de albúmen ser elevada em uma taxa que reduz ao menos uma vez ao longo do tempo; e simultaneamente, no estágio de elevação de temperatura, a temperatura de uma superfície externa do ovo ser elevada predominantemente por meio de radiação externa de calor ou condução para uma temperatura entre 57°C e 70°C, ou alternativamente ou em adição, deixar a temperatura da superfície do ovo se elevar para uma temperatura entre 57°C e 70°C como resultado da radiação de microondas pela inibição da perda de calor do ovo; e, em um estágio de pasteurização, manter as ditas temperaturas por meio de radiação e radiação externa de calor ou condução por ao menos algum tempo.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a inibição de perda de calor do ovo ser efetuada mantendo o ovo em uma atmosfera aquecida.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por as ditas temperaturas serem mantidas por um período entre 15 minutos e 25 minutos.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3 caracterizado por uma pluralidade de ovos ser pasteurizada simultaneamente e no qual os ovos são embalados.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4 caracterizado por todos os ovos serem embalados na mesma orientação.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5 caracterizado por incluir selecionar os ovos para pasteurização simultânea baseado em uma faixa de peso pré-determinada do ovo.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6 caracterizado por a temperatura de albúmen ser elevada em uma taxa que se reduz ao longo de uma curva logaritmica inversa aproximada como uma função do tempo.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7 caracterizado por incluir pré-condicionar o ovo ou ovos para estarem em uma temperatura inicial desejada antes da elevação das temperaturas do albúmen e da superfície.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8 caracterizado por incluir um estágio de temperatura quente, no qual a energia é fornecida ao ovo ou ovos por meio de radiação de calor ou condução somente, i.e., sem radiação de microondas.

10. Instalação de pasteurização de ovo caracterizado por incluir as etapas de: um estágio de elevação de temperatura compreendendo uma cavidade de microonda ou porção de cavidade de microonda na qual as microondas podem ser irradiadas; um estágio de pasteurização compreendendo uma cavidade de microonda ou porção de cavidade de microonda na qual as microondas podem ser irradiadas; meios de aquecimento para proporcionar calor radiante ou condutivo para ovo no forno localizado na estágio de elevação da temperatura e para um ovo no forno localizado no estágio de pasteurização; e, meios de deslocamento para proporcionar deslocamento relativo entre um ovo no forno e as cavidades de microonda ou porções de cavidade de microonda.

11. Instalação de acordo com a reivindicação 10 caracterizado por as cavidades de microonda serem conectadas diretamente de maneira que, em uso, um ovo no forno passa diretamente da cavidade de microonda do estágio de elevação de temperatura para a cavidade de microonda do estágio de pasteurização.

12. Instalação de acordo com a reivindicação 10 caracterizado por uma única cavidade de microonda definir as ditas porções de cavidade de microonda.

13. Instalação de acordo com a reivindicação 10 caracterizado por as cavidade de microonda serem espaçadas, a instalação incluindo um estágio de estabilização entre as cavidades de microonda, onde a temperatura de um ovo no forno é estabilizada quando em uso.

14. Instalação de acordo com a reivindicação 13 caracterizado por o estágio de estabilização ser aquecido.

15. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14 caracterizado por incluir um estágio de manutenção, após o estágio de pasteurização, no qual o ovo no forno pode ser mantido em um ambiente aquecido por um período de tempo.

16. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 15 caracterizado por a cavidade de microonda do estágio de elevação da temperatura e/ou a cavidade de microonda do estágio de pasteurização serem alongadas e incluírem uma antena guia de onda que se estende longitudinalmente.

17. Instalação de acordo com a reivindicação 16 caracterizado por a antena guia de onda incluir uma pluralidade de fendas espaçadas longitudinalmente a partir das quais as microondas podem ser irradiadas, proporcionando, quando em uso, radiação de microonda substancialmente uniforme para um ovo em um forno através da cavidade de microonda do estágio de pasteurização.

18. Instalação de acordo com a reivindicação 16 ou 17 caracterizado por a antena guia de onda da cavidade de microonda do estágio de elevação de temperatura ser configurada para proporcionar uma dosagem relativamente alta de radiação de microonda para os ovos que entram na cavidade de microonda do estágio de elevação de temperatura, com isso elevando inicialmente de maneira rápida a temperatura interior do albúmen e da gema do ovo, e para fornecer um ovo, que passa através da cavidade de microonda do estágio de elevação de temperatura com radiação de microonda progressivamente menor, a radiação de microonda recebida reduzindo ao longo da curva logarítmica aproximada inversa, assegurando que as temperaturas do albúmen e da gema aumentem ao longo de uma curva logarítmica aproximada.