Conservação pelo Controle da Umidade

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A conservação de alimentos pelo controle da 
 umidade é conseguida pelas operações de 
 concentração, secagem e desidratação . 
 As operações de concentração, secagem e 
 desidratação visam atingir finalidades 
 relacionadas à conservação dos alimentos, 
 redução do peso e volume e praticidade de 
 uso. 
 A conservação é obtida pela redução da 
 atividade de água dos alimentos, com a 
 consequente diminuição nas velocidades de 
 reações de deterioração. 
 Fatores intrínsecos: são inerentes ao alimento 
 - pH, potencial de oxido-redução (Eh), 
 nutrientes, antimicrobianos e atividade de 
 água (Aw) (disponibilidade de água para as 
 reações químicas e biológicas). 
 Fatores extrínsecos: são inerentes ao 
 ambiente - temperatura, umidade relativa 
 (UR) e atmosfera controlada. 
 Umidade Relativa de Equilíbrio (Er): Teor de 
 umidade constante que um corpo adquire 
 quando conservado durante certo tempo em 
 ambiente de umidade relativa e temperatura 
 invariáveis. 
 A teoria de obstáculos baseia-se na 
 combinação de dois ou mais métodos de 
 conservação de alimentos, como: alta e baixa 
 temperatura, pH, Aw, métodos preservativos, 
 embalagem, radiação e flora competitiva na 
 conservação do alimento. 
 Tipo I - água ligada: Água absorvida na 
 superfície de macronutrientes. As forças de 
 adsorção incluem tanto ligações de hidrogênio 
 como em forças de Van der Waals. 
 Tipo II - umidade distribuída em 
 monocamadas: a monocamada é adsorvida e 
 as primeiras multicamadas são adicionadas. 
 Tipo III - água livre: a água preenche os 
 espaços intercelulares. É móvel e retém as 
 propriedades da água. 
 Histerese: (diferenças entre as curvas de 
 absorção e adsorção): 
 ● Mudanças nas propriedades físicas e 
 químicas do alimento 
 ● Não é totalmente reversível após um 
 processo de aquecimento e 
 resfriamento 
 ● Pode afetar a qualidade do alimento, a 
 textura e a estabilidade em 
 armazenamento 
 Transferência de massa : Trata-se de uma 
 transferência de massa: a água é transferida 
 de um ponto para outro em função da 
 diferença de concentração, pressão e 
 temperatura. 
 Pode ocorrer entre as diferentes fases: 
 gás-líquido, sólido-líquido e sólido-gás. 
 Principais mecanismos de transferência de 
 massa em alimentos: 
 ● Difusão: as moléculas se movem de 
 uma região de alta concentração para 
 uma de baixa concentração 
 ● Adsorção: transferência de moléculas 
 de um gás ou liquido para superfície de 
 um sólido causada pela diferença de 
 concentração ou pressão 
 Transferência de energia : troca de calor para 
 conseguir a remoção da água dos alimentos. 
 Pode ocorre por: 
 ● Condução 
 ● Convecção 
 ● Radiação 
 ● Aumentar a superfície de contato do 
 alimento: 
 - Alimentos sólidos: fatias ou 
 cubos 
 - Alimentos líquidos: atomizados 
 em gotículas 
 Procedimentos de eliminação de água por 
 evaporação → necessita de um meio de 
 aquecimento que transmite o calor requerido 
 para a mudança de estado → calor sensível e 
 calor latente de evaporação 
 Calor sensível: apenas para mudanças de 
 temperatura 
 Calor latente: altera estado de agregação da 
 molécula de determinada substância 
 Indústria alimentícia: normalmente usa vapor 
 de água → condensa calor latente ao produto 
 que se evapora 
 Trocador de calor: permite a transmissão de 
 calor entre o fluido aquecedor e o alimento 
 Separador: onde o vapor é separado da fase 
 líquida concentrada 
 Condensador: permite eliminar o vapor d’água 
 em forma de condensado 
 É uma operação unitária na qual ocorre 
 eliminação de água por transferência 
 simultânea de calor e massa. Feita 
 manualmente e tem a vantagem de ser mais 
 econômica em relação a concentração e 
 desidratação. 
 Desvantagem: operação lenta e ampla área 
 para exposição. Contaminação e perdas 
 provocadas por poeira, insetos, pássaros e 
 roedores. 
 Só pode ser realizada em locais de clima com 
 baixa umidade relativa do ar (nordeste 
 brasileiro). 
 Os alimentos podem ser colocados em 
 tabuleiros ou pendurados em varais para 
 secagem. 
 Pode ser aplicada a frutas, carnes, peixes, 
 café e cacau. 
 Secagem por micro-ondas: 
 ● a energia é direcionada à excitação das 
 moléculas de água no interior do 
 alimento 
 ● melhor aproveitamento energético 
 ● menor tempo de processamento 
 ● altas taxas de secagem 
 ● baixo tempo de exposição do alimento a 
 temperaturas elevadas e produtos de 
 qualidade superior 
 ● pode minimizar o encolhimentos e 
 melhorar as características de 
 reidratação 
 Obs: essa secagem pode não ser uniforme, 
 com possível queima 
 Objetivos: 
 ● Concentração de líquidos antes da 
 aplicação de outras operações - 
 desidratação, congelamento e 
 esterilização → facilita o processamento 
 e economiza energia 
 ● Reduz a massa e o volume dos 
 alimentos → facilita e diminui custos de 
 transporte, armazenamento e 
 distribuição 
 ● Facilita o uso e diversifica a oferta de 
 produtos 
 A maioria dos líquidos passa pela 
 concentração antes da desidratação. 
 A concentração de alimentos é realizada 
 principalmente pela evaporação de água, 
 fornecendo calor ao produto. Entretanto, 
 operações de concentração por congelamento 
 e por membrana dispensam o calor. 
 Durante o congelamento de líquidos, 
 formam-se cristais de gelo. Se o congelamento 
 for realizado lentamente, formam-se cristais de 
 gelo grandes que podem ser separados do 
 produto. Tornando o produto mais 
 concentrado. 
 A utilização de membranas semi permeáveis 
 permitem a ultrafiltração e a osmose reversa. 
 Os produtos resultantes são o permeado (que 
 passa pela membrana) e o concentrado (que 
 fica retido pela membrana). 
 Os componentes básicos de um evaporador 
 são o trocador de calor (para fornecer calor 
 sensível e latente, normalmente empregando 
 vapor de água), o separador (para eliminar o 
 vapor do produto concentrado) e o 
 condensador (quando se opera sob pressão 
 reduzida). 
 Classificação dos métodos de desidratação: 
 ● Dessecação com ar quente : o 
 alimento entra em contato com a 
 corrente de ar quente e o calor é 
 transmitido fundamentalmente com 
 convecção 
 ● Dessecação por contato direto com 
 uma superfície quente : calor 
 transmitido por condução (serpentinas 
 ou placas) 
 ● Dessecação por energia 
 eletromagnética : ondas de luz 
 infravermelhas ou micro-ondas, que 
 aquece e evapora a água presente no 
 alimento 
 ● Liofilização ou criodesidratação : a 
 água dos alimentos é congelada e 
 sublimada 
 Os métodos mais utilizados para processos de 
 desidratação são: Por convecção de ar ( utiliza 
 o ar como meio de aquecimento e de 
 transporte de umidade) e em tambores ou 
 rolos (realizada pelo contato com superfície 
 aquecida). 
 ● Em túneis de desidratação: a 
 desidratação de alimentos por esse 
 método pode ser conduzida em túneis 
 com circulação forçada de ar, em 
 sistemas de leito fluidizado e em 
 atomizadores. Nos túneis de 
 desidratação os alimentos sólidos são 
 colocados em bandejas que se movem 
 no interior do túnel. Nessa operação, o 
 ar entra em uma extremidade e sai pelo 
 lado oposto, em um sistema de 
 contracorrente. Nesse tipo de secagem, 
 o produto sofre maior encolhimento e a 
 umidade final é baixa. 
 ● Sistema de correnteparalela: o sistema 
 de corrente paralela, funciona de 
 maneira semelhante aos túneis, porém 
 o ar quente e as carretas caminham no 
 mesmo sentido, por isso a secagem 
 inicial é mais rápida, acarretando em 
 umidade final não tão baixa. 
 ● Princípio do leito fluidizado: nos 
 desidratadores que operam no princípio 
 do leito fluidizado, as partículas de 
 alimentos ficam suspensas e em 
 turbulência pelo ar quente, permitindo 
 rápida troca de calor e secagem. Nessa 
 operação, parte da água retirada pode 
 ser recuperada em sistemas do tipo 
 ciclone. A operação é contínua e quanto 
 maior a espessura da camada de 
 produto, maior o tempo ele ficará no 
 equipamento. Essa técnica é aplicada 
 para produtos com dimensões 
 pequenas 
 ● Atomizadores: são empregados na 
 desidratação de alimentos sensíveis ao 
 calor, líquidos ou pastosos, como leite e 
 ovos. Os alimentos líquidos são 
 atomizados em gotículas microscópicas 
 que entram em contato com fluxo de ar 
 quente. A desidratação é rápida e a 
 qualidade do produto é excelente. A 
 atomização é obtida por discos 
 centrífugos ou bicos de pressão. O ar 
 aquecido é injetado tangencialmente a 
 câmara de atomização (cilíndricas com 
 fundo cônico ou plano). 
 Nessa técnica, os alimentos líquidos ou 
 pastosos, previamente concentrados, são 
 aplicados na forma de um filme na superfície 
 aquecida, onde a transmissão de calor 
 acontece por condição. À medida que os 
 tambores giram, o produto vai sendo 
 desidratado. Na extremidade, há uma faca 
 raspadora que retira o alimento desidratado. 
 Os tambores são aquecidos internamente por 
 vapor e a temperatura da superfície varia entre 
 120-150ºC. 
 Liofilização é uma tecnologia de secagem que 
 consiste na remoção da água através de 
 sublimação. Ocorre quando o alimento 
 congelado, isto é, quando todo o seu conteúdo 
 de água está na forma de gelo, é submetido a 
 condições de pressões muito baixas. 
 Muito usado por indústrias alimentícias, em 
 que é feita a desidratação de produtos tais 
 como frutas, hortaliças, carnes, ovos e bebidas 
 instantâneas, como o café solúvel. A água é 
 retirada do alimento por meio da sublimação, 
 isto é, uma mudança de estado físico em que 
 se passa diretamente do estado sólido para o 
 gasoso, sem se tornar líquido; 
 A ausência de água no alimento faz com que 
 esses produtos conservem-se por um grande 
 período de tempo em temperatura ambiente, 
 pois resulta também na extinção de bactérias 
 e microorganismos que necessitam de água 
 para sobreviver e que degradam o alimento. 
 Essa é uma enorme vantagem dessa técnica, 
 pois, apesar de esse processo de liofilização 
 ser um pouco caro, ele apresenta grandes 
 vantagens, tendo em vista que processos de 
 armazenagem para manter o alimento 
 congelado, como em frigoríficos, são ainda 
 mais dispendiosos, pois necessitam de locais 
 apropriados que precisam ser construídos, 
 comprados e mantidos, indo desde a indústria, 
 passando pelo transporte e chegando ao 
 armazenamento nos supermercados e na casa 
 dos consumidores, ou seja, um processo bem 
 mais trabalhoso. 
 Primeiramente o alimento é limpo e cortado 
 em pedaços pequenos, depois ele é resfriado 
 rapidamente a temperaturas baixíssimas 
 (cerca de -35ºC), assim, a água do alimento 
 transforma-se em finas agulhas de gelo. Esse 
 formato do gelo é importante, pois permite que 
 a água seja retirada do alimento sem que as 
 membranas das células das carnes e 
 hortaliças sejam rompidas. Desse modo, as 
 propriedades nutritivas de elementos sensíveis 
 ao calor, como proteínas e vitaminas, são 
 mantidas no alimento. 
 Agora, vem a parte principal: o alimento 
 congelado é colocado em câmaras estanques, 
 que são câmaras vedadas, tendo dentro delas 
 um vácuo parcial, o que significa que a 
 pressão é bem menor que a pressão 
 atmosférica. Para se ter uma ideia, a pressão 
 atmosférica ao nível do mar é igual a 760 
 mmHg, enquanto a pressão a qual o alimento 
 é submetido dentro dessas câmaras é de 
 cerca de 0,5 mmHg. A diminuição da pressão 
 resulta na diminuição da temperatura de 
 vaporização da água: de forma resumida, é 
 bem simples, com uma pressão menor, fica 
 mais fácil as moléculas de água atingirem uma 
 energia cinética que permita que elas vençam 
 essa pressão externa que está sobre sua 
 superfície e assim passem para o estado de 
 vapor. 
 Assim, na câmara estanque, a temperatura é 
 aumentada gradativamente e a pressão vai 
 abaixando ainda mais, atingindo valores iguais 
 a 0,1 e 0,08 mmHg. Com essa pressão 
 baixíssima, o gelo sublima, e esse vapor é 
 coletado por um equipamento conectado a 
 essa câmara. 
 O alimento liofilizado também diminui de 
 tamanho e de massa, o que é interessante 
 para armazenagem. É por isso que esses 
 produtos são indicados para suprimentos de 
 militares, de acampantes e de astronautas, 
 pois a facilidade no transporte e o menor 
 espaço que ocupam são grandes vantagens.