Efeito de alta pressão no processo de demolha de bacalhau

Abstract

Este trabalho experimental teve como objectivo recorrer à tecnologia de alta pressão hidrostática com o intuito de acelerar o processo de demolha de bacalhau, em termos de saída de sal e entrada de água. Inicialmente tentou-se desenvolver uma metodologia rápida para quantificação do NaCl mediante condutivimetria. Contudo, como se verificaram diferenças entre os resultados obtidos por este método e o método químico usado neste trabalho, a quantificação do sal por condutivimetria foi apenas usada para determinar o tempo a que a demolha demorava a atingir o equilíbrio. Estudou-se o efeito de diferentes temperaturas à pressão atmosférica, concluindo-se que a temperatura tem pouco efeito na velocidade de difusão da água e do sal e no conteúdo difundido. O conteúdo inicial de NaCl e H2O tem mais efeito no conteúdo final que a temperatura. Também se estudou o efeito da razão volume de água de demolha/volume de amostra ( ), concluindo-se que menores valores de promovem demolhas mais rápidas mas com um conteúdo de sal maior (55% m/m) e água menor (28% m/m) no equilíbrio. As difusividades do sal e da água aumentam linearmente entre 0,1 MPa (pressão atmosférica) até 200 MPa, sendo, respectivamente, superiores 165 e 497 vezes a 200 MPa em relação à pressão atmosférica. Esta situação leva a que o equilíbrio osmótico seja atingido muito rapidamente (cerca de 3 minutos). Contudo, entre 50 e 200 MPa, o sal e a água difundidas foi, respectivamente, de apenas 47 a 72% e 37 a 47%, em relação à pressão atmosférica. A 300 MPa verificou-se uma diminuição significativa das difusividades. O factor influencia a demolha, particularmente o estado de equilíbrio e os conteúdos difundidos, com valores superiores de a permitirem conteúdos de sal inferiores e de água superiores no bacalhau. Uma situação semelhante ocorre com o efeito da temperatura, com temperaturas superiores a promoverem conteúdos difundidos superiores. O equilíbrio osmótico sob pressão é atingido para valores superiores de sal e inferiores de água no bacalhau, relativamente à demolha à pressão atmosférica. A hipótese que pode explicar esta situação é a compressão da água de demolha no bacalhau, que leva à concentração da solução de demolha e aumento da sua pressão osmótica. Esta hipótese foi testada, colocando uma amostra de bacalhau que tinha atingido o equilíbrio osmótico sob pressão a demolhar na mesma solução à pressão atmosférica mais 6 horas, para garantir que se atingia o equilíbrio osmótico. Os resultados indicaram que esta amostra atingia um equilíbrio osmótico similar às amostras demolhadas à pressão atmosférica, suportando a hipótese formulada. Esta mesma explicação poderá aplicar-se para a diminuição das difusividades verificada a 300 MPa.

The aim of this work was the use of high hydrostatic pressure in order to accelerate the desalting process of cod fish, in terms of salt and water diffusion. Initially, it was tried to develop a methodology for a rapid quantification of NaCl by conductivity. Since there were differences between the obtained results by this method and the chemical standard method, the quantification of salt using conductivity was only used to determine when the desalting reached the equilibrium. The effect of different temperatures at atmospheric pressure on the desalting process was studied. The results indicated that the temperature has a little effect on the rate of the diffusion of water and salt and on the water and salt diffused content. The initial content of NaCl and H2O showed to have a higher effect on the final water and salt content than the temperature used. The ratio of volume of desalting water/volume of sample ( ) was also studied. Lower values of led to faster desalting processes but with a higher salt content (55% w/w) and lower water content (28% w/w) at the equilibrium in the cod fish. The diffusivities of the salt and water increased linearly between 0,1 MPa (atmospheric pressure) and 200 MPa, being, respectively, 165 and 497-fold higher at 200 MPa, when comparing with atmospheric pressure. This situation leads to a very fast osmotic equilibrium (about 3 minutes). However, between 50 and 200 MPa, only 47 to 72% of salt and 37 to 47% of water diffused, in relation to atmospheric pressure. At 300 MPa, there was a significant decrease of the both diffusivities. The value of influence particularly the equilibrium state and the salt and water diffused content, with higher values of leading to a lower salt content and a higher water content in the cod fish. A similar situation occurs with higher temperatures, which promoted higher diffused contents. The osmotic equilibrium under pressure is obtained for higher salt values and lower water values in the cod, in comparison to desalting at atmospheric pressure. An hypothesis that can explain this situation is the compression of the water under pressure, which leds to the concentration of the desalting solution and increasing of its osmotic pressure. This hypothesis was tested, placing a cod sample that reached the osmotic equilibrium under pressure, desalting at atmospheric pressure for more 6 hours, to ensure that the osmotic equilibrium could be reached. The results showed that the sample reached an osmotic equilibrium similar to the samples desalted at atmospheric pressure, supporting the proposed hypothesis. This explanation can also explain the decrease of the diffusivities at 300 MPa, since at this pressure water compression is more pronounced.