1323432852 AR CONDICIONADO E REFRIGERACAO CPMA.COMUNIDADES.NET

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AR CONDICIONADO E REFRIGERA��O/ar cond..pdf
1
2
✔ Acústico;
✔ antropométrico;
✔ olfativo;
✔ tátil;
✔ térmico;
✔ visual.
Conforto HumanoConforto HumanoConforto Humano
3
Calor 
gerado
Radiação
Convecção
Perda de Calor 
Sensível pela pele
Corpo
Pele
Suor
Vestimenta
Superfície exposta
Ar 
ambiente
Perda de calor por 
evaporação
Respiração
Interação Térmica entre o Corpo Humano e o Ambiente
Conforto TérmicoConforto TérmicoConforto Térmico
4
Conforto humano
M = E ± R ± C + B ± S
M: metabolismo, W;
E: perda por evaporação, W;
R: transferência de calor por radiação, W;
C: transferência de calor por convecção, W;
B: perda de calor por respiração, W;
S: taxa de variação de energia armazenada no corpo, W. 
Conforto TérmicoConforto TérmicoConforto Térmico
� hospitais;
� escritórios;
� indústria de alimentos;
� armazenamento de flores, bananas...
� indústria do fumo;
� plantação de cogumelos.
Principais aplicações do Ar Condicionado
5
Psicrometria é o estudo das propriedades do ar, tais como temperatura, umidade e ponto de 
orvalho.
PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
DefiniçõesDefinições
Carta Psicrométrica: é um diagrama que simplifica o estudo das propriedades do ar.
Temperatura de bulbo seco ( TBS): temperatura do ar medida com um termômetro comum.
Temperatura de bulbo úmido (TBU): temperatura do ar medida com um termômetro comum, cujo bulbo 
de vidro foi coberto com uma gaze úmida (resfriamente evaporativo).
A redução da Temperatura de Bulbo Úmido depende do teor de umidade do ar; quanto menor esta 
última, maior o abaixamento. A diferença entre a TBS e a TBU fornece a Umidade Relativa, através da 
Carta Psicrométrica.
Umidade relativa (%): razão entre a quantidade de umidade do ar e a quantidade máxima que ele pode 
conter na mesma temperatura.
Umidade absoluta: é a massa de água contida em 1 kg de ar seco.
Temperatura de ponto de orvalho: é a menor temperatura a que o ar pode ser resfriado, sem que ocorra 
alguma condensação de vapor de água ou umidade.
Entalpia: quantidade de energia interna em relação a um ponto de referência. A entalpia de uma mistura 
de ar seco e vapor de água é a soma das entalpias dos componentes.
Calor latente: aplicado ao ar, refere-se às modificações do conteúdo de umidade do mesmo, sem 
alteração da temperatura.
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Na Carta Psicrométrica:
Evaporação: consiste em percorrer uma linha de TBS igual ao acréscimo de umidade do ar.
Condensação: é o contrário.
Calor Sensível: é o calor que aumenta a temperatura do ar, sem alterar o conteúdo de umidade do 
mesmo.
Na Carta Psicrométrica: uma alteração do Calor Sensível é representada por uma linha de Umidade 
Absoluta constante (horizontal). Ocorrem variações de entalpia e de TBU.
PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
Carta Psicrométrica 
Forma Temperatura de bulbo seco
-20 44
Temperatura de ponto de orvalho
Temperatura de bulbo úmido 
7
Volume específico 
0,750 0,900 (m3/kg)
Umidade relativa
PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
Umidade absoluta
(g/kg)
Tipos de problemas para resolver com a carta:
1) Dados TBS e TBU � UR
2) Dados TBS e UR � TBU
3) Dados TBU e UR � TBS
4) Dados TBS e TBU � TPO
5) Dados TBU e UR � TPO
6) Dados TBS e UR � TPO
7) Dados TBS e TBU � UA (g/kg ar seco ou g/m3)
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Dados: TBS = 25,6ºC e TBU = 18,3º 
���� UA = 10,3 g/kg
Traçar uma paralela às linhas de volume específico 
pelo cruzamento (TBS, TBU) ➜ v = 0,860 m3/kg
Fazendo 33 /9,11/860,0
/3,10 mg
kgm
kggUA ==
PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
Aquecimento no inverno
1) Exterior: TBS = -1,1ºC e UR = 20%
2) Interior (projeto): TBS = 22 a 24ºC e UR = 30 a 35%
Aquecimento: caldeira ou serpentina.
Umidificação: vasilha ou chuveiro.
Resfriamento para verão
1) Exterior: TBS = 29,4ºC e UR = 70%
2) Interior: TBS = 23 a 26ºC e UR = 45 a 50% 
A serpentina extrai calor e umidade ao mesmo tempo.
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PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
Condensação no inverno:
✔ temperatura da superfície do vidro da janela = -2,0ºC.
✔ temperatura interna = 23ºC.
Achar a UR sem que ocorra condensação:
Solução: TPO = -2,0ºC; 
cruzamento (TPO, TBS) ���� UR = 19%
Nestas condições, não haverá condensação. Se UR > 19% ���� haverá condensação.
Condensação em duto de AC:
TBS = 23ºC.
TBU = 17,5ºC ���� TPO = 15,8ºC.
Se TPO < 15,8ºC ���� condensação.
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Processos de resfriamento e de aquecimento
fusão
Calor latente
vaporização
1TR = 55,6 kcal / min @ 3.333 kcal / h
kcal. 80.000 24h x 
h
kcal 3.333 =
PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
Aquecimento e resfriamento sensível: alteração da temperatura do ar com umidade absoluta constante
Calor necessário para fundir 1 tonelada de gelo em 24 horas.
Calor latente aplicado ao ar: mudanças relativas ao seu conteúdo de umidade.
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Adição: Resfriamento sensível:
TBS: aumenta TPO: não altera TBS: diminui TPO: não altera
TBU: aumenta UR: diminui TBU: diminui UR: aumenta
PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
❒ Aquecimento e umidificação ❒ Resfriamento e desumidificação
Fator de calor sensível
Exemplo:
Carga térmica de resfriamento = 10 TR
� Ar externo (1): TBS = 26,7ºC e TBU = 19,4ºC
� Ar condicionado (2): TBS = 15,6ºC e TBU = 14,4ºC
Qual é o fator de calor sensível?
Extrair: 6,3 TRs calor sensível - 3,7 TRs calor latente 
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Resfriamento Evaporativo 
Extrai-se calores sensível e latente. Adiciona-se umidade.
(1) - TBS = 35ºC UR = 30%
(2) - TBS = 24ºC UR = 80%
TBU constante
15 g/kg
10,5 g/kg
PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
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q12
Refrigerante
1 2
ma
h1
w1
ma
h2
w2
mah1=mah2+q12+mwhw2 � 1ª Lei da Termodinâmica
maw1=maw2+mw � Conservação de massa
∴ mw=ma(w1-w2)
q12=ma[(h1-h2)-(w1-w2)hW2]
PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
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Exercício
Ar úmido a TBS de 30ºC e UR = 50% entra em uma serpentina de resfriamento a 5m3/s e é 
processado até a condição de saturação final a 10ºC. Qual é a capacidade de refrigeração 
requerida para hw2 = 42,01 kJ / kg? (utilizar diagrama psicrométrico).
PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
s
kg
kgm
smmar 7,53878,0
35
=
sendo:
hw2=42,01 kJ/kg e
1kcal=4,1855kJ
hw2=10,04 kcal/kg
sendo:
q12=ma[(h1-h2)-(w1-w2)hw2]
Vem:
q12=5,7[(15,4-7,0)-(0,0135-0,0078)10,04]
q12=47,55 kcal/s = 171.180 kcal/h
Resolução:
15
ma1
h1
ωφωφωφωφ1
ma2 h2
ωφωφωφωφ2
ma3
h3
ωφωφωφωφ3
Mistura de ar
PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
Exemplo:
Quantidade de ar necessário = 18000 m3/h
Quantidade de ar de retorno = 16200 m3/h
Ar de retorno: (1) TBS = 26,7ºC
TBU = 16,7ºC 
Ar externo (2) (Q = 1800 m3/h):
TBS = 32,2 ºC
TBU = 23,9ºC 
Pede-se: (3) TBS da mistura
TBU da mistura
16
Solução:
1) Localização das condições (1) e (2)
2) % de Ar de retorno: 16.200 / 18.000 = 0,9 = 90%
3) ∆ TBS = 32,2 - 26,7 = 5,5ºC
Método de resolução:
PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
4) a) TBS da mistura
P * ∆ TBS = 0,9 * 5,5 = 4,95 = K ( a temperatura da mistura estará mais próxima da do ar de 
retorno (90%) )
b) TBSext - K = 32,2 - 4,95 = 27,2ºC = TBS mistura
c) Com uma linha de bulbo úmido, a partir de TBSmist : TBUmist = 17,4ºC
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Exemplo: resfriamento e desumidificação
TBS inicial = 25,6ºC TBS final = 12,8ºC
TBU inicial = 18,3ºC TBU final = 10,0ºC
Pede-se:
a) calor total extraído
b) calor latente e umidade extraída
c) calor sensível extraído
(1) (2)
Entalpia (conteúdo total de calor em kcal/kg)
PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
Solução:
a) calor total extraído
Q = 12,4 - 7 = 5,4 kcal / kg
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b) calor latente e umidade extraídos: 
Calor latente = 12,4 - 10,0 = 2,4 kcal /kg ar
∆∆∆∆ umidade = 10,5 - 6,5 = 4 g /kg ar
c) calor sensível = 10,0 - 7,0 = 3,0 kcal /kg ar
Fator de calor sensível = 3,0 = 0,56 
5,4
PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
19
� A região à direita da linha de saturação representa vapor superaquecido;
� Se vapor superaquecido for resfriado a pressão constante (que é o caso na carta, pois p é a 
pressão atmosférica), a linha de saturação será atingida tendo início a condensação.
Se ocorrer uma queda 
de temperatura, haverá 
condensação
Linha de 
Saturação
Vapor superaquecido
PsicrometriaPsicrometriaPsicrometria
AR CONDICIONADO E REFRIGERA��O/CamarasFrigorif1.pdf
 
 
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul - PUCRS 
Faculdade de Engenharia - FENG 
Departamento de Engenharia Mecânica e Mecatrônica 
 
 
 
REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 
Prof. Dr. Paulo Renato 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CÂMARAS FRIGORÍFICAS
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Dr. Paulo Renato Perez dos Santos 
 
 
 
 
 
- Porto Alegre / RS - 
- 2005 - 
 
 
 
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CÂMARAS FRIGORÍFICAS 
 
 
 
1.0 - INTRODUÇÃO 
 Para a armazenagem e conservação de gêneros perecíveis, se faz necessário a 
construção de ambientes especiais denominados câmaras. Como essas câmaras sempre 
trabalham a uma temperatura inferior a do ambiente externo, devem ser isoladas 
termicamente. 
Esses ambientes dependendo de seu tamanho e uso, recebem nomes diferentes, tais 
como: 
 - câmara frigorífica; 
 - túnel de congelamento. 
 As câmaras frigoríficas podem ser classificadas em: 
 - câmara de espera; 
 - câmara de resfriamento; 
 - câmara de congelamento; 
 - câmara de estocagem. 
 A câmara de espera é destinada a armazenagem provisória de produtos que 
aguardam industrialização. 
 A câmara de resfriamento é destinada ao resfriamento de produtos até uma 
temperatura próxima a de congelamento. 
 A câmara de congelamento destina-se ao congelamento direto de alguns produtos ou 
de outros previamente resfriados. 
 A câmara de estocagem tem por função a armazenagem de produto resfriado ou 
congelado, mantendo uma temperatura relacionada com o produto e o tempo de 
armazenamento. 
 Em alguns casos especiais, como as frutas, a câmara de estocagem é responsável 
pelo rebaixamento de temperatura do produto e por seu armazenamento. Essas câmaras tem 
uma área de piso entre 400 e 1000 m2 e altura entre 4 e 6 m. 
 O túnel de congelamento é uma câmara de congelamento, com características 
técnicas próprias, com o objetivo de obter o processo de congelamento em um tempo muito 
menor do que em câmaras de congelamento convencionais. 
O túnel tem forma de um paralepípedo, prevalecendo o comprimento sobre as outras 
dimensões. 
 Os tempos dos processos de resfriamento, congelamento e armazenagem serão 
função das temperaturas utilizadas e das características de cada um dos produtos 
processados. 
 
 
 
 
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2.0 - MOVIMENTAÇÃO DE CARGA 
A movimentação dos produtos dentro das câmaras, poderá ser feita por carros 
manuais, empilhadeiras elétricas ou trilhos aéreos com roldanas, dependendo de fatores 
como a concepção do projeto, o interesse ou estratégia do processo. 
 
 
3.0 - CONSIDERAÇÕES PARA O DIMENSIONAMENTO 
Para o dimensionamento e construção de câmaras frigoríficas, algumas normas e 
informações devem ser conhecidas, como: 
- temperaturas de trabalho; 
- tipo de construção; 
- produto; 
- movimentação diária; 
- tempo de armazenagem; 
- capacidade de armazenagem; 
- movimentação do produto; 
- localização geográfica; 
- tipo de transporte. 
 
 
4.0 - EMBALAGEM DE PRODUTOS 
 Dependendo do produto a ser processado, teremos um tipo de câmara, temperatura e 
embalagem. 
 Frutas estariam acondicionadas em caixas de madeira ou papelão e receberiam 
tratamento frigorífico em câmaras de resfriamento. 
 Peixes e camarões estariam acondicionados em caixas de madeira ou papelão e 
sofreriam processo de congelamento em câmaras, túneis ou armários de congelamento, 
conforme solicitação do mercado. 
 Carnes, aves, sucos de frutas e outros perecíveis, sofreriam processos de 
resfriamento e congelamento em câmaras apropriadas. 
 
 
4.1 - Paletes 
 Na acomodação de produtos embalados em caixas ou tonéis com dimensões 
definidas, é cada vez maior o uso de paletes. Paletes são estrados de madeira ou metal com 
dimensões estabelecidas e de uso internacional, que permitem armazenagem com formação 
de lotes de altura superior ao empilhamento convencional. Os paletes mais usados são os 
ISO II com dimensões de 1,00 x 1,20 x 0,15 m, ou 1,10 x 1,20 x 0,15 m, com altura média 
de produto de 1,5 metros. 
 Alguns aspectos devem ser considerados na utilização destas plataformas 
empilháveis juntamente com as embalagens padronizadas. A redução de custo na 
manipulação, mais segurança, preservação da qualidade e maior velocidade na 
manipulação. 
 
 
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 Na estocagem com paletes, o número máximo na altura deverá ser de três, 
compondo lotes de 4,5 m, evitando pressões excessivas sobre o produto. 
 Em alguns casos encontraremos câmaras com prateleiras metálicas fixas, onde esse 
número poderá ser alterado, visto a possibilidade da distribuição da carga. 
 
 
Figura 1 - Detalhe de paletes utilizados internacionalmente. 
 
A utilização de paletes tipo gaiola, estrutura metálica com base convencional e 
altura de 1,5 m, permite o armazenamento de qualquer tipo de produto, independentemente 
da embalagem. Elas podem ser em até quatro peças, totalizando uma altura de 6 m, sem que 
haja pressão excessiva sobre o produto, visto que os paletes apóiam sua base nas colunas da 
sua estrutura. 
 
 
4.2 - Caixas 
 A vantagem de produtos de origem animal, entrarem em câmaras, quer de 
resfriamento ou congelamento é que sem a rigidez do congelamento, o produto se 
acomodará no seu interior, formando conjuntos homogêneos. 
 Em relação a outros tipos de produtos, como as frutas, deveremos ter elementos para 
a proteção contra choques mecânicos. 
 
 
5.0 - CÂMARAS DE ESTOCAGEM 
 Na estocagem de peças grandes, como carcaças, meias carcaças, quartos de bovinos, 
suínos, eqüinos e caprinos, as peças deverão ser entrelaçadas, conforme sua anatomia para 
amarração do lote. 
A temperatura destas peças também é de vital importância visto que se não 
estiverem totalmente
congeladas, poderá haver deformação e possível desabamento do lote. 
A altura destes lotes não deve ultrapassar a 4 m, pois acima disso a estabilidade e a 
manipulação das peças torna-se difícil. Os produtos armazenados dessa maneira devem ser 
colocados sobre estrados de madeira para impedir o contato direto com o piso. 
 
 
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Nenhum produto deve ocupar totalmente os espaços. Há a necessidade de 
espaçamento entre as peças, possibilitando a circulação de ar entre elas. 
Câmaras de estocagem possuem plataformas de recepção e expedição. Elas devem 
ser amplas, adotando-se para acesso rodoviário larguras de 6 a 10 m com altura de 1,0 
metro e nas rampas ferroviárias de 4 a 5 m de largura e altura de 1,3 m. 
 
Figura 2 - Empilhamento de lotes com peças grandes. 
 
No caso de caixas, além da distância lateral, muitas vezes se usam ripas de madeira 
para promover afastamentos entre elas no empilhamento. 
0 , 5 m
1 9 m
3 m0 , 5 m 0 , 5 m7 , 5 m 7 , 5 m
2 m
 Figura 3 - Planta de uma câmara de estocagem. 
 
 
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Nas câmaras se estocagem, para maior eficiência de circulação do ar, os lotes não 
devem ser muito grandes. Devem distar das paredes 0,30 m, do teto ou acessório suspenso 
0,50 m e do piso 0,10 m. Os corredores de movimentação deverão ter largura proporcional 
ao tipo de equipamento utilizado para a movimentação da carga, que poderão ser carros 
manuais ou mecanizados. 
 
 
6.0 - DENSIDADE DE CARGA 
Entende-se por densidade de carga o peso de produto por unidade de volume 
ocupado. Em função destes valores podemos calcular a o volume e a área útil do ambiente. 
Acrescendo-se corredores e afastamento necessários, teremos o volume e a área total da 
câmara. 
 
7.0 - APRESENTAÇÃO DE PRODUTOS DE ORIGEM ANIMAL 
A seguir transcrevemos algumas formas de apresentação e pesos de produtos de 
origem animal. Eles são: 
- reses são apresentadas em corte de meias carcaças, quartos dianteiros, quartos 
traseiros e desossadas em caixas ou sacos; 
- suínos são apresentados em cortes de carcaças inteiras, meias carcaças e caixas de 
cortes; 
- carneiros são apresentados em cortes de carcaças inteiras e caixa de cortes; 
- carne de aves são apresentadas em caixas de dez peças e sacos de dez peças. 
O peso dos frangos resfriados ou congelados varia de 0,900 kg a 2,00 kg. 
Peixes inteiros, limpos e sem espinhas, são apresentados em caixas de madeira ou 
papelão. 
 
 
Produto Peso (kg) 
Touros 350 a 530 
Vacas 250 a 370 
Bois 270 a 290 
Porcos 80 a 120 
Cordeiros 30 a 35 
 
Tabela 1 - Peso médio de animais de grande porte. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Produto Acondicionamento Embalagem (mm) Peso Bruto (Kg) Dens Carga (Kg/m3) 
Rês ¼ de bovino Peça 54 a 65 330 
Suíno ½ carcaça Peça 80 a 120 300 
Ovino carcaça Peça 20 a 30 180 
Rês Sem osso 640 x360 x190 27.3 500 
Pêssego Caixa 570 x 340 x 80 06 210 
Laranja Caixa 660 x 310 x 310 37 380 
Maçã Caixa 570 x 380 x 290 28 350 
Coelho Peça 4.5 270 
 
Tabela 2 - Valores de densidade de carga. 
 
 
8.0 - CÂMARAS DE RESFRIAMENTO E CONGELAMENTO 
Neste tipo de câmara as trocas de calor entre produto e ambiente são muito intensas. 
O rebaixamento de temperatura é violento. Para isto se faz necessário um forte contato 
entre o produto e o agente de refrigeração, o ar. 
Peças de pequeno peso poderão sofrer este rebaixamento de temperatura em 
bandejas ou em caixas. Para isto são usadas prateleiras fixas, prateleiras móveis ou carros 
com prateleiras. 
 
Figura 4 - Carro para processamento de produto em túnel de congelamento. 
 
 
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Peças de grande peso são dependuradas em trilhos aéreos com roldanas. Estas peças 
devem ser dependuradas para facilitar seu resfriamento ou congelamento, pois assim 
estarão em contato mais direto com o ar do ambiente refrigerado. Esta situação permitirá 
manter-se a forma do produto até que atinja rigidez pelo congelamento. 
0,4m
 
Figura 5 - Trilho aéreo com roldana. 
 
 
1
1 1
1
0,75/1
0,75
1
1
1,5
2/2,5
A B
3,7 3,
9 1
 
 
Figura 6 - Planta de uma câmara de resfriamento e congelamento. 
 
 
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As câmaras de resfriamento e congelamento possuem sempre formato retangular, o 
que possibilita uma melhor distribuição de ar. A sua altura será função do produto a ser 
processado. 
A altura das câmaras de resfriamento e congelamento que possuam trilhos aéreos, 
será dada em função das normas de fixação e do tamanho das peças a serem dependuradas. 
Abaixo são apresentadas as alturas e ocupações de alguns produtos. 
Altura das carcaças: 
- bovinos e eqüinos 2.5 m; 
- suínos 1,0 a 2.0 m; 
- ovinos e caprinos 1.5 a 1.8 m. 
Ocupação linear de carcaças: 
- bovinos e eqüinos 2.5 meias carcaças/m; 
- suínos 4.0 a 5.0 meias carcaças/m; 
- ovinos e caprinos 4.0 a 5.0 meias carcaças/m. 
 
 
 
 
 
Carcaça de rês 2,5 m 
Distância da rês ao chão........0,5 m 
Distância da rês ao trilho.......0,4 m 
 Distância do trilho ao teto..... 0,4 m 
0,4m
0,4m
2,5m
0,5m
3,8m
 
Figura 7 - Disposição de produto em câmara de resfriamento ou congelamento. 
 
Os trilhos aéreos, quando utilizados em câmaras, deverão ter distanciamento entre 
eles de 0,7 a 1,0 m e de 0,5 m eles e a lateral. O distanciamento nas cabeceiras será função 
dos equipamentos de refrigeração a serem instalados. 
 As portas são normalmente com corrediças, tendo largura entre 1,5 a 1,8 m, com 
altura entre 2,2 a 3,5 m para a movimentação por carrinho ou empilhadeira e 3,1 m para 
movimentação por meio de trilho aéreo. 
 
 
 
 
 
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9.0 - ALGUNS DETALHES ESPECIAIS 
 
0,9 / 1
0,4
0,8
1,
2
2
4
 
Figura 8 - Detalhes de um túnel de congelamento com trilho. 
 
 
 
 
Figura 9 - Detalhes de um túnel de congelamento com carro. 
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CARGA TÉRMICA PARA 
CÂMARAS FRIGORÍFICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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- Porto Alegre / RS - 
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CARGA TÉRMICA 
 
 
 
1.0 - INTRODUÇÃO 
 A carga térmica de refrigeração de uma câmara frigorífica pode ser dividida nos 
seguintes itens: 
 - produto; 
 - penetração pelo isolamento; 
 - diversos (iluminação, motores, pessoas, renovação, desidratação e outras). 
 O cálculo da carga térmica é feito normalmente considerando o dia com 24 
horas. No entanto, os equipamentos devem funcionar um tempo menor, afim de permitir 
a sua manutenção, operações de degelo e permitir uma reserva de capacidade para 
sobrecargas momentâneas. 
 Nestas condições a potência frigorifica instantânea será dada por: 
 
Pf = Carga térmica de refrigeração (01) 
 T 
 
onde, 
T é o tempo de funcionamento do sistema ou instalação, que varia de 08 a 20 
horas por dia, dependendo do tipo e tamanho da instalação. 
 
 
2.0 - PRODUTO 
 A parcela de carga térmica devido ao produto, pode ser constituída pelas 
seguintes parcelas: 
- calor de resfriamento; 
- calor de congelamento; 
- calor de sub-resfriamento; 
- calor vital. 
 
 Os três primeiros podem ser englobados na expressão geral: 
 
Qproduto = m [ C (ti - t0) + CL + C’ (t0 - tf) + C” ] (02) 
 
onde, 
 - m é a massa de produto processada; 
 - ti é a temperatura inicial do produto; 
 - t0 é a temperatura de congelamento do produto; 
 - tf é a temperatura final do produto; 
 - CL é calor latente de congelamento do produto; 
 - C é o calor específico do produto antes do congelamento; 
 - C’ é o calor específico do produto após o congelamento; 
 - C” é o calor vital do produto. 
 
 
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 Os valores de C, C’, C”, t0 e CL para os principais produtos são apresentados nas 
tabelas abaixo. 
 
Calor específico 
(kcal/kgf ºC) 
Calor latente 
de 
Congelamento 
Temperatura 
de 
Congelamento Produto 
Resfriado Congelado (kcal/kg) (ºC) 
Abacaxi 0,90 0,50 71,0 -2,0 
Aspargo 0,95 0,44 74,5 -1,22 
Banana 0,90 0,36 60,0 -1,0 
Batata 0,80 0,42 58,0 -1,71 
Couve 0,93 0,47 73,0 0 
Carne congelada 0,75 0,40 54,0 -3,0 
Carne de porco 0,68 0,38 48,0 -2,0 
Chocolate 0,76 -x- 30,0 -x- 
Ervilha verde 0,80 0,42 60,0 -x- 
Feijão verde 0,92 0,47 71,0 -1,25 
Fígado fresco 0,72 0,40 52,25 -x- 
Laranja 0,92 0,47 68,0 -2,23 
Leite fresco 0,94 0,49 70,0 0 
Limão 0,92 -x- 66,0 a 71,0 -2,16 
Maçã 0,90 0,49 68,0 -2,0 
Manga 0,90 0,46 74,0 0 
Manteiga 0,64 0,34 8,0 -18 a –1,0 
Melão 0,92 -x- 71,0 -1,6 a –1,9 
Ovos em caixa 0,76 0,40 55,0 -3,0 
Peixe 0,80 0,41 56,0 -2,0 
Pêra 0,92 0,19 67,0 -2,2 a –2,8 
Pêssego 0,92 0,48 70,0 -1,45 
Queijo 0,64 0,36 43,0 -13 
Sorvete 0,78 0,45 26,0 -18 a -3,0 
Tomate 0,93 0,46 75,0 -0,90 
Uva 0,85 0,45 62,0 -2,0 
 
Tabela 1 - Características e propriedades de alguns produtos. 
 
O calor vital por sua vez resulta do metabolismo dos vegetais, os quais mesmo 
após a sua colheita continuam com suas reações vitais consumindo O2 e produzindo 
CO2 e vapor d’água (calor sensível e calor latente). 
 Os calores vitais liberados pelos principais alimentos vegetais estão registrados 
na tabela abaixo, em função da temperatura de armazenamento. 
 Parte do calor retirado dos produtos é trocado na forma de calor latente, seja pela 
evaporação de parte da sua umidade (desidratação), seja pela respiração dos produtos 
vegetais. 
 A umidade resultante da respiração é englobada no calor vital. 
 
 
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 Quanto à evaporação, esta se faz a custa do calor do próprio produto, não 
alterando a carga térmica de refrigeração da câmara. 
 
Temperatura Calor vital 
Produto (ºC) (kcal/kg 24 h) 
Aipo 0 0,740 
Alface 0 2,947 
Bananas 12 0,859 
Batatas 5 0,275 a 0,440 
Beterraba 0 0,690 
Cebola 0 0,171 a 0,286 
Cenoura 0 0,554 
Cereja 0 0,330 a 0,440 
Feijão 5 0,676 
Framboesa 2 1,145 a 1,718 
Laranja 0 0,179 a 0,234 
Limão 4 0,210 
Maçã 0 0,171 a 0,260 
Melão 2 0,126 
Morango 0 0,710 a 0,989 
Pêssegos 0 0,221 a 0,359 
Pêras 0 0,171 a 0,229 
Pimenta 4 1,224 
Tomates 4 0,278 
Tomates 16 1,622 
Tomates 0 0,265 
Uva 2 0,171 a 0,286 
 
Tabela 2 - Calor vital de alguns produtos. 
 
 
3.0 - EMBALAGEM 
 A parcela de carga térmica devido a embalagem do produto, pode ser calculada 
pela seguinte expressão: 
 
Qembalagem = memb Cemb (ti - tf) (03) 
 
onde, 
 - memb é a massa da embalagem; 
 - ti é a temperatura inicial da embalagem; 
 - tf é a temperatura final da embalagem; 
 - Cemb é o calor específico da embalagem. 
 
 
 
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 Os valores de Cemb para os principais produtos são apresentados na tabela 
abaixo. 
 
Produto
 
Cemb (kcal/kg °°C) 
Madeira 0,648 
Papelão 0,336 
Plástico 0,432 
Vidro 0,202 
Tabela 3 - Calor específico das embalagens. 
 
 Para a massa das embalagens deverá ser considerado, em relação a massa do 
produto a ser processado, o seguinte percentual: 
 
Embalagem
 
Proporção massa (%)
 
Madeira 15 
Papelão 5 
Plástico 10 
Vidro 50 
Tabela 4 - Massa da embalagem em relação a massa de produto. 
 
 
4 - ISOLAMENTO 
 É a parcela da carga térmica que corresponde ao calor transmitido através das 
paredes, piso e teto das câmaras, definida no cálculo do isolamento, é a seguinte: 
 
Qisolamento = CT S 24 (04) 
 
onde, 
- CT e S, são valores conhecidos e adotados no cálculo do isolamento. 
 
 
5 - DIVERSOS 
A parcela de carga térmica sob o título de diversos engloba equipamentos 
mecânicos, iluminação, pessoas e outros elementos considerados como fontes geradoras 
de calor. 
 
5.1 - Motores 
Os equipamentos mecânicos são normalmente, os ventiladores com potência 
média entre 0,5 a 1 CV por cada TR e empilhadeiras com potência média entre 7,5 e 10 
CV. 
 O calor dissipado pelos mesmos pode ser calculado como segue, dependendo da 
situação: 
 
 
 
 
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- motor e carga no interior da câmara; 
 
 
 (05) 
 
 
- carga no interior e motor fora da câmara; 
 
 (06) 
 
 
- motor no interior e carga fora da câmara;
(07) 
 
 
onde, 
 - τ é o tempo de funcionamento do equipamento; 
 - 1 CV equivale 632 kcal/h; 
 - ηmotor é o rendimento do motor elétrico de acionamento, o qual vale: 
 
P ( CV)
 
ηηmotor 
< 0,5 0,6 
0,5 a 3 0,68 
3 a 20 0,85 
Tabela 5 - Rendimento dos motores elétricos. 
 
5.2 - Pessoas 
 As pessoas por sua vez liberam pelo seu metabolismo, uma quantidade de calor 
que nos é dada por: 
 
 (08) 
 
onde: 
 - NP é o número de pessoas; 
 - τ é o tempo de permanência das pessoas; 
 - q é o calor liberado por pessoa, o qual varia de acordo com a tabela abaixo. 
 
tcâmara (°°C) q (kcal/h) 
10 180 
0 230 
-10 280 
-20 335 
 
Tabela 6 - Calor gerado por pessoa. 
Qcarga = PCV 632τ 
 
Qmotor + carga = PCV 632τ 
 ηmotor 
Qmotor = 1 - ηmotor PCV 632τ 
 ηmotor 
Qpessoas = NP q τ 
 
 
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5.3 - Iluminação 
 A dissipação provocada pela iluminação nos é dada por: 
 
 (09) 
onde, 
 - τ é o tempo de funcionamento da iluminação; 
 - Pref é a potência de referência de iluminação; 
 - Spiso é área do piso da câmara. 
 
5.4 - Renovação 
 É a parcela da carga térmica correspondente ao calor do ar de renovação que 
atinge a câmara através de suas aberturas. 
 
Qrenovação = NR Vcâmara ∆h (10) 
 
onde, 
 - NR é o número de novações de ar; 
- Vcâmara é o volume da câmara; 
 - ∆h é a diferença de entalpia entre o ar exterior e o da câmara. 
 O número de renovações, as entalpias e alguns dados meteorológicos são 
apresentados nas tabelas a seguir. 
 
 
 
Tabela 7 - Características climáticas das capitais brasileiras. 
Cidade TTS (°°C) TTU (°°C) ϕϕ (%) 
Curitiba 31 24,0 56 
Belo Horizonte 31 24,0 56 
Brasília 31 24,0 56 
Goiânia 31 24,0 56 
Florianópolis 32 25,0 56 
Fortaleza 32 25,0 56 
São Paulo 31 24,5 58 
Manaus 34 26,5 58 
Natal 32 25,5 60 
João Pessoa 32 25,5 60 
Maceió 32 25,5 60 
Aracaju 32 25,5 60 
Vitória 32 25,5 60 
Rio de Janeiro 32 25,5 60 
Porto Alegre 32 25,5 60 
Cuiabá 33 26,0 60 
Salvador 31 25,0 62 
São Luis 32 26,0 64 
Belém 33 26,5 64 
Recife 32 26,5 66 
Qiluiminação = Pref Spiso 0,86 τ 
 
 
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Tabela 8 - Diferença de entalpia entre o ar exterior (65%) e o da câmara (85 %). 
 
 
 ∆∆h (kcal/m3) 
Text (°°C) 15 20 25 30 35 40 
Tcâm (°°C) - - - - - - 
15 0 7 23 43 66 97 
10 14 21 38 57 81 112 
5 26 34 51 71 95 127 
0 38 45 63 84 109 141 
-5 48 56 74 94 120 153 
-10 58 66 84 106 132 165 
-15 68 76 95 116 143 177 
-20 77 85 104 127 154 189 
-25 87 95 114 137 165 201 
-30 97 105 125 148 177 215 
-35 106 115 135 159 188 225 
-40 117 126 147 171 201 231 
 
 
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Tabela 9 - Renovação de ar diária em função do volume das câmaras. 
 
Volume (m3) Tcâm << 0 °°C Tcâm >> 0 °°C 
2,5 52 70 
3,0 47 63 
4,0 40 53 
5,0 35 47 
7,5 28 38 
10,0 24 32 
15,0 19 26 
20,0 17 22 
25,0 15 20 
30,0 13 18 
40,0 12 15 
50,0 10 13 
60,0 9 12 
80,0 8 10 
100,0 7 9 
150,0 6 7 
200,0 5 6 
250,0 4 5 
300,0 4 5 
400,0 3 4 
500,0 3 4 
600,0 3 3 
800,0 2 3 
1000,0 2 2 
1500,0 2 2 
2000,0 1 2 
2500,0 1 2 
3000,0 1 1 
AR CONDICIONADO E REFRIGERA��O/ConservacaodeAlimentos1.pdf
 
 
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Prof. Dr. Paulo Renato Perez dos Santos 
 
 
 
 
 
- Porto Alegre / RS - 
- 2005 - 
 
 
 
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CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS 
 
 
 
1.0 - INTRODUÇÃO 
Pelo simples fato de um produto ser comestível, já se pressupõe (devido a sua 
composição orgânica) que o mesmo seja deteriorável com o tempo. 
 Vários são os processos adotados para preservação dos alimentos, alguns dos quais 
datam de muitos séculos. 
 A utilização destes processos em escala industrial, entretanto, começou no fim do 
século XVIII, com a descoberta da esterilização pelo calor ao abrigo do ar ambiente. 
 Logo a seguir se desenvolveram vários outros processos como a secagem artificial, 
a defumação, a conservação pelo sol, pelo vinagre e pelo açúcar. 
 Além disso, há muito tempo era conhecida a possibilidade de prolongar a duração 
dos alimentos perecíveis pelo frio, utilizando adegas subterrâneas, gelo natural e neve 
misturada com sais. 
 Entretanto, foi com a invenção da máquina frigorífica na metade do século XIX que 
a conservação dos alimentos pelo frio tomou um grande impulso. 
 Inicialmente os alimentos eram apenas resfriados, mas logo a seguir (1860) 
verificou-se que o período de conservação dos mesmos poderia ser bastante dilatado pela 
redução de sua temperatura abaixo de 0 °C e passou-se à técnica do congelamento. 
 Ao contrário de outros processos de conservação de alimentos, o frio é o único 
capaz de manter inalterado o sabor, o odor e o aspecto natural do produto fresco. 
 A conservação pelo frio não consiste apenas num tratamento inicial, do produto a 
conservar, ela exige a manutenção permanente das condições ótimas de conservação como 
sejam a temperatura, a umidade relativa e o deslocamento do ar, o que pressupõe a 
existência de uma completa cadeia de frio que inclui, a preparação, o transporte, a 
armazenagem, a venda, isto é a proteção do produto desde a sua produção até o consumo. 
 Modernamente a técnica do frio, é suplementada por outras técnicas de conservação 
como, o uso de atmosfera controlada, agentes químicos, proteções superficiais com óleos, 
sais, açucares e envoltórios de papel tratado quimicamente. 
 Por outro lado, a técnica da refrigeração pode constituir-se tratamento para outros 
processos de conservação como a secagem, tecnologia considerada como a das mais 
avançadas no setor da conservação de produtos perecíveis. 
 
 
2.0 - ALIMENTOS 
 Para preencher as suas necessidades estruturais, funcionais e energéticas, os 
organismos vivos necessitam de alimentos. 
 Estes de uma maneira geral são constituídos de minerais e compostos orgânicos 
mais ou menos complexos, cuja carência varia com as diversas formas de vida. 
 As substâncias alimentícias são classificadas quanto a composição química em: 
 - substâncias formadoras (substâncias albuminoides ou proteínas); 
 
 
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- substâncias energéticas, como sejam os glicídios (açucares e hidratados de 
carbono) e os Lipídios (gorduras); 
- substâncias protetoras, como sejam os sais minerais e as vitaminas. 
 Seu principal valor dietético é fornecer os aminoácidos imprescindíveis à vida (um 
homem adulto necessita por dia cerca de 1,5 g de proteínas por kgf de peso). 
 Além disto as proteínas têm um valor energético igual ao dos hidratos de carbono, 
isto é 4 kcal/g. 
 Os glicídeos e os lipídeos são as principais fontes de calorias do organismo, 
representando a sua reserva energética que se concentra no sangue, no fígado e nos 
músculos. 
 Vitaminas são compostos orgânicos essenciais ao equilíbrio da vida. 
 Elas intervem no crescimento na fixação dos minerais nos tecidos, nos processos de 
cicatrização, no combate as infecções, na fisiologia do sistema circulatório, nervoso e 
digestivo. 
 Por outro lado os alimentos geralmente contem água, a qual faz parte do 
protoplasma celular dos materiais orgânicos, na proporção de 60 a 80 %. 
 A água quando atua como solvente se designa de água livre (80 a 95 %). 
 Água de constituição é aquela que entra na composição química (5 a 20 %). 
 
 
3.0 - ALTERAÇÕES DOS ALIMENTOS 
 As alterações sofridas pelos alimentos, com o tempo, podem ser classificadas como 
físicas, químicas e biológicas. 
 As alterações físicas são devidas principalmente a evaporação da água que entra na 
sua constituição, provocando o seu ressecamento e, a volatilização de elementos aromáticos 
que alteram o odor e mesmo o sabor dos mesmos. 
 As alterações de natureza química são devidas essencialmente a intervenção das 
Enzimas, que provocam tanto nos alimentos de origem animal como vegetal, complexos 
processos químicos. 
 As enzimas ou heteroproteinas são catalizadores orgânicos (fermentos biológicos) 
elaborados pelos organismos vivos, com a finalidade de controlar as reações físico – 
químicas que caracterizam a vida. 
 Nos alimentos de origem animal, estes processos químicos provocam inicialmente, 
pela ação do glicogênio (ácido lático), a coagulação das proteínas, com o conseqüente 
endurecimento da carne (rigidez cadavérica ou rigor mortis), o qual se verifica cerca de 8 a 
20 horas após a morte. 
 Passado este período inicial de enrigecimento, segue – se o período de Maturação, 
no qual a carne adquire sua maciez e sabor. 
 O mesmo acontece com os frutos colhidos antes de seu completo amadurecimento. 
Inicialmente completam a formação de açúcares, ácidos e componentes aromáticos, numa 
autopreservação temporária que nos é propiciada pela própria natureza. 
 
 
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 Entretanto ao ser prolongada a armazenagem, sob a influência das enzimas, começa 
a decomposição das proteínas (autolises), em compostos de nitrogênio, os quais se 
caracterizam pelo seu mau odor. 
 Por outro lado o oxigênio do ar provoca a oxidação dos alimentos que contém 
graxas, o que da origem a descoloração e ao aparecimento do ranço. 
 Os frutos por sua vez perdem seus componentes aromáticos e começam a apresentar 
fenômenos patológicos, com a destruição dos materiais orgânicos por uma série simultânea 
de fermentações, é a putrefação que se caracteriza pela grande produção de gases 
malcheirosos. 
 Realmente, os principais componentes de nossos alimentos como sejam os 
hidratados de carbono, graxas e substâncias albuminóides, são também alimentos para os 
microorganismos, cujo metabolismo provoca a formação de enzimas e modificações 
químicas prejudiciais. 
 Os microorganismos são organismos vivos microscópicos de dimensões da ordem 
do mícron. 
 De acordo com a classificação adotada em botânica os microorganismos podem ser 
divididos em três grupos: 
 - mofos; 
 - leveduras; 
 - bactérias. 
 Os dois primeiros grupos formam a classe dos fungos, enquanto que o terceiro 
pertence a classe das algas. 
 As bactérias de acordo com a sua forma podem ainda ser classificadas em cocus 
(esféricas) e bacteriáceas (grãos elíptico), as quais podem ser bactérias propriamente ditas 
(não esporuladas) e bacilos (esporuladas). 
 Os frutos são atacados pelos mofos (podridão), enquanto que, as carnes, peixes e 
ovos, são atacados preferencialmente pelas bactérias. 
 
 
4.0 - INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA 
 Tanto o aumento como a redução da temperatura pode modificar a intensidade das 
alterações estudadas no item anterior. 
 Com efeito, todos os seres vivos têm uma temperatura ótima para o seu 
desenvolvimento. 
 Até mesmo as enzimas são destruídas pela elevação da temperatura (70 °C). 
 Os microorganismos são os mais sensíveis às variações de temperatura, podendo 
mesmo ser classificado de acordo com os limites de temperatura em que se desenvolvem. 
Sendo assim, podemos considerar: 
 - as termófilas proliferam acima de 45 °C; 
 - as mesófilas vivem acima de 10 °C (exceção do bacilo botulínico que vive a 3,3 
°C), embora tenham o seu maior desenvolvimento entre 30 e 37 °C (microorganismo 
patogênicos); 
 
 
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 - as criófilas têm o seu habitat preferido entre 15 e 20 °C, embora agüentem 
temperaturas de até –7 °C. 
 As elevações de temperatura provocam inicialmente uma diminuição da vitalidade 
dos microorganismos, a seguir a impossibilidade de sua reprodução e, por último a sua 
morte definitiva. 
 A esterilização absoluta é obtida, para os líquidos pelo aquecimento a cerca de 115 
°C e 120 °C durante 15 a 20 minutos e para os sólidos pelo aquecimento a 170 °C durante 
30 a 45 minutos. 
 A tindalização consiste na esterilização pelo aquecimento até uma temperatura de 
apenas 80 °C por 3 a 4 vezes sucessivas, com intervalos de 12 a 24 horas. 
 No primeiro aquecimento são destruídas a maior parte das formas vegetativas. Nos 
aquecimentos posteriores, são destruídos os elementos jovens procedentes da germinação 
dos esporos, que não são destruídos a 80 °C. 
 A esterilização relativa é obtida pelo aquecimento a baixas temperaturas e adotando-
se técnicas especiais, mas os esporos não são destruídos. 
 Assim a pasteurização, consiste no aquecimento a cerca de 65 °C a 70 °C, durante 
10 minutos, seguindo em um rápido resfriamento. 
 Quanto à redução da temperatura, verifica-se praticamente que a velocidade das 
reações (tanto enzimáticas como microbianas) sofridas pelos alimentos, diminuem 
rapidamente com o abaixamento da temperatura ambiente.
 
 O contrário acontece com alguns frutos que à baixas temperaturas sofrem reações 
que podem acarretar as chamadas enfermidades do frio. 
 É importante ressaltar que, embora os microorganismos deixem de multiplicar-se a 
baixas temperaturas, a maior parte das vezes, eles não morrem, voltando a multiplicar-se 
com a elevação da mesma. 
 Alguns autores consideram que a maior parte dos germes são eliminados em 
temperaturas de ordem de -50 ºC. 
 Tem-se verificado, entretanto, a sobrevivência de certos microorganismos, mesmo 
no nitrogênio líquido (-195 ºC). 
 Portanto a preservação pelo frio exige uma manutenção da temperatura durante todo 
período da armazenagem, a luz das bases da moderna técnica frigorífica para conservação 
de alimentos. 
 
 
5.0 – INFLUÊNCIA DA UMIDADE RELATIVA E DA MOVIMENTAÇÃO DO AR 
 A umidade relativa do ar nas câmaras de conservação de alimentos, influi na perda 
do peso dos produtos desidratáveis.
A perda de peso diminui grandemente com o aumento da umidade relativa do ar. 
 Entretanto, umidades relativas elevadas favorecem a multiplicação dos 
microorganismos. 
 Assim para ϕ igual a 75%, a reprodução das bactérias é lenta mas as perdas de peso 
são grandes, enquanto que para ϕ variando entre 90 a 95%, as perdas de peso são pequenas 
 
 
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mas em compensação a multiplicação das bactérias só podem ser dentro de limites 
toleráveis, com temperaturas inferiores a 0 °C. 
 A circulação do ar, por outro lado, aumenta o coeficiente de transmissão de calor 
por convecção do ar em repouso de até 10 vezes, uniformiza a temperatura da câmara e, 
intensifica a evaporação da água do produto, impedindo a elevação da umidade na 
superfície dos gêneros (que criam condições favoráveis a multiplicação das bactérias). 
 Entretanto a circulação do ar aumenta a perda de peso, aceitável para carnes tendal 
somente quando a sua armazenagem é de pequena duração. 
 Os valores registrados nos permitem concluir que as perdas em peso são: 
- elevadas durante o resfriamento, variando do início ao fim da operação de 0,05 % 
a 0,0003 % por hora, em câmaras estáticas e de 0,125 % por hora em câmaras com 
circulação forçada; 
Como a duração da operação se reduz com a circulação forçada, esta solução é 
aceitável, como se pode notar pelos dados abaixo. 
 
Operação Duração Perda de peso 
Resfriamento com ar 
em repouso 60 horas 1,32 % 
Resfriamento com ar a 
2 m/s 40 horas 1,35 % 
Resfriamento com ar a 
4 m/s 36 horas 1,40 % 
 
Tabela 1 - Desidratação em processo de resfriamento. 
 
- baixos durante o congelamento em túneis, onde varia do início ao fim da operação 
de 1 % a 0,0 5% ao dia, perfazendo uma perda total da ordem de 0,5 %; 
- baixas na armazenagem como nos mostra a tabela abaixo. 
 
Produto Câmara Perda de peso por dia 
Carne resfriada Circulação forçada 0,35 % 
Carne resfriada Circulação natural 0,18 % 
Carne congelada Circulação forçada 0,013 % 
Carne congelada Circulação natural 0,0075 % 
 
Tabela 2 - Desidratação em processo de estocagem. 
 
 Assim mesmo, nas armazenagens prolongadas de carne resfriada em tendal, é 
preferível a solução de câmaras com ar em repouso e baixo ∆t, adotando-se uma grande 
superfície de transmissão de calor, constituída por trocadores de calor distribuídos pelas 
 
 
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paredes e forro (câmaras estáticas), ou mesmo câmaras com paredes duplas, entre as quais 
existe a circulação forçada de ar (câmara tipo jaqueta). 
 
 
6.0 - VANTAGENS DO CONGELAMENTO 
 A parte líquida dos gêneros alimentícios é formada por soluções aquosas de 
substâncias minerais ou orgânicas. 
 Quando o esfriamento de um produto é suficiente para fazer passar os líquidos dos 
tecidos para o estado sólido, diz-se que há congelamento. 
 A água congela, quando submetida a pressão atmosférica, a 0 °C. 
 Quando a água contém em dissolução um corpo qualquer, a sua temperatura de 
congelamento torna-se inferior a 0 °C, sendo que este rebaixamento de temperatura será 
tanto maior, quanto menor for a concentração de soluto. 
 Em igualdade de concentração, as reduções da temperatura de congelamento, 
ocasionadas pela adição na água de substâncias diversas, são inversamente proporcionais 
aos seus respectivos pesos moleculares. 
 Quando uma solução contém vários solutos, cada um altera o ponto de 
congelamento da solução como se estivesse sozinho, sendo a alteração total, a soma das 
alterações correspondentes a cada um. 
 Quando uma solução é submetida a um processo de refrigeração progressiva, a 
temperatura inicialmente baixa até certo valor, para a seguir manter-se constante por alguns 
instantes, é o início do congelamento. 
A temperatura de início de congelamento coincide com a separação de uma pequena 
quantidade de gelo puro, o qual está em equilíbrio com a solução primitiva. 
 A proporção que o gelo puro se separa da solução é evidente que a concentração da 
mesma aumenta, ocasionando o abaixamento de seu ponto de congelamento. 
 Esta redução de temperatura ocorrerá até que a solução atinja o ponto eutético. 
 A partir deste momento, verifica-se congelamento integral da solução, isto é da 
mistura eutética que se solidifica como se fosse um corpo químico único. 
 Portanto a proporção de água congelada de uma solução depende da temperatura, 
variando de 0 à 100 % do ponto de congelamento ao ponto eutético. 
 Assim uma solução de NaCl a 2 %, que corresponde aproximadamente ao suco de 
carne, tem seu ponto de congelamento a -1,27 °C e seu ponto eutético a –21 °C. 
 Assim para a carne de bovina, considera-se um ponto de congelamento de -2,7 °C e 
um ponto eutético de –56 °C. 
 Como geralmente os pontos eutéticos não são atingidos nos congelamentos 
industriais, restando sempre uma pequena quantidade de líquido nos alimentos congelados. 
 Portanto o congelamento não só baixa a temperatura do ponto como separa 
inicialmente a água que fica guardada nos tecidos em forma de cristais de gelo. 
 Esse efeito dificulta duplamente o desenvolvimento dos microorganismos e a ação 
enzimática, razão pela qual tem-se observado que o coeficiente de temperatura de 
Vant’Hoff na zona de congelamento é bastante superior aos encontrados na zona de 
resfriamento simples. 
 
 
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 A rapidez do congelamento dos alimentos influi sobre as modificações histológicas 
dos mesmos. 
 
 
7.0 – MÉTODOS DE CONGELAMENTO 
 Antigamente o congelamento era feito em 3 a 4 dias, em câmaras estáticas, 
revestidas por evaporadores ou resfriadores com salmoura, cuja temperatura raramente 
atingia –12 °C. 
 Modernamente o congelamento é feito: 
- por meio de túneis com circulação forçada de ar (3 a 5 m/s) com temperatura entre 
–30 °C e –50 °C. Os túneis normalmente adotam a disposição de tendal com 
roldanas transportadoras, vagonetas com prateleiras ou mesmo correia 
transportadora; 
- por meio de banhos líquidos com a transmissão de calor entre o produto e o 
líquido é cerca de 10 vezes aquela que se verifica para o ar, o processo pode tornar-
se mais econômico, sobretudo quando se trata de gêneros de pequeno porte. Adota-
se dentro desta técnica, gelo misturado com sal (para pescados) ou soluções 
concentradas de sal à baixa temperatura (-20 °C); 
- por meio de placas método no qual o produto é prensado entre placas refrigerantes, 
para aumentar a rapidez do congelamento (transmissão do calor por condução). A 
placa superior geralmente é fixa e a inferior pode elevar-se por meio de um pistão 
hidráulico até exercer uma leve pressão sobre o produto a congelar. O conjunto de 
placas é colocado em um armário vidrado; 
- por meio de nitrogênio líquido com a técnica atual dos supergelados, está se 
difundindo grandemente o congelamento ultra-rápido por meio de nitrogênio 
líquido. Como o N2 líquido à pressão atmosférica (-195,8 °C) tem um calor latente 
de vaporização de 38,45 kcal/kgf e um calor sensível de aquecimento de 39,32 
kcal/kgf (-195,8 °C e 0 °C), seu uso se torna interessante, do ponto de vista 
econômico. 
 
 
8.0 - DESCONGELAMENTO 
 O descongelamento
dos alimentos congelados, sobretudo da carne em quartos, 
deves ser lento, para permitir a reabsorção da água pelos tecidos. 
 Por outro lado, considerando que por vezes as carnes são congeladas logo após o 
abate e que, o congelamento interrompe o processo de maturação das mesmas, deve-se 
levar em conta que as carnes recém descongeladas podem ser carnes não completamente 
maturadas. 
 Atualmente se considera que o melhor procedimento seja o descongelamento em 
câmaras à temperatura entre 5 °C e 8 °C, onde a carne é disposta em tendais. 
 A umidade relativa adotada deve estar entre 90 e 95 %, com circulação adequada do 
ar para evitar a precipitação da umidade na superfície da carne. 
 
 
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 A duração da operação é da ordem de 4 a 5 dias e, o descongelamento é considerado 
terminado quando a temperatura no interior da carne atinge –1°C. 
 Após, a carne deve permanecer em um tendal, afim de completar a sua maturação, 
para a seguir ser distribuída ao consumo. 
 Na realidade a maturação é tanto mais rápida quanto mais elevada á a temperatura. 
 Assim para a carne de boi podem ser adotadas as seguintes durações: 
 
Temperatura Duração da maturação 
25 °C 3 a 5 horas 
14 °C 3 dias 
6 °C 8 dias 
2 °C 14 dias 
 
Tabela 3 - Tempo de estocagem da carne bovina. 
 
É interessante observar que os tempos assinalados na tabela acima, podem aumentar 
com o aumento da gordura da carne. 
 
 
9.0 - ATMOSFERA CONTROLADA 
 Os vegetais são organismos vivos que respiram. 
 Esta respiração faz com que os vegetais consumam o oxigênio e desprendem gás 
carbônico, produtos odorantes e que geram calor. 
 Assim na conservação de frutas em câmaras frigoríficas estanques, observa-se a 
queda progressiva da concentração de oxigênio, o qual pode baixar de 21 % para 2 %. 
 Em concentrações na ordem de 2 % começa a extinção da respiração e o 
aparecimento da fermentação das frutas. 
 O princípio da conservação dos vegetais em atmosfera controlada consiste na 
estabilização da mistura gasosa empobrecida de oxigênio em valores na ordem de 3 a 10 %. 
 A maturação das frutas conservadas nestas misturas gasosas é, consideravelmente 
retardada e mais facilmente controlada. 
 Por outro lado a redução do metabolismo, pela diminuição da intensidade 
respiratória, reduz também a emissão de produtos odorantes, que são a causa essencial do 
desenvolvimento de algumas doenças que alteram a aparência das frutas. 
 Assim a conservação em atmosfera controlada apresenta as seguintes vantagens: 
- grande aumento na duração da conservação, a qual pode atingir o dobro daquela 
obtida por simples refrigeração; 
- redução no desenvolvimento de microorganismos (apodrecimento); 
- redução das alterações na aparência e no aroma. 
Os tipos de misturas atualmente adotadas nas atmosferas controladas, são 
apresentadas na tabela abaixo. 
 
 
 
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Mistura Gasosa %O2 %CO2 %N2 
AR 21 % 0 % 79 % 
Tipo I 10 % 11 % 79 % 
Tipo II 3 % 3 a 5 % 92 a 94 % 
Tipo III 3 % 0 % 97 % 
 
Tabela 4 - Tipos de misturas para atmosferas controladas. 
 
 A mistura tipo I é obtida naturalmente, basta para isso conservar as frutas em uma 
câmara estanque, pois a respiração das mesmas provocará um empobrecimento do O2 e 
simultaneamente um enriquecimento de CO2, tal que % CO2 + % O2 = 21% será manterá 
constante. 
 No fim de aproximadamente uma semana a composição desejada será alcançada e 
poderá ser facilmente estabilizada, pela substituição da parte da mistura pobre em O2, por ar 
puro (ventilação controlada). 
 A mistura tipo II é atualmente a mais usada na conservação das frutas mais comuns. 
 A mistura tipo III só é aplicada na conservação de frutas muito sensíveis à presença 
do CO2. 
 Em princípio uma câmara com atmosfera controlada é uma câmara frigorífica 
comum que permite a estabilização da mistura gasosa desejada. 
 Para isto além do isolamento e equipamento frigorífico adequado para manter 
temperaturas entre 0 e 4 °C, com umidade relativa na ordem de 90%, ela deverá apresentar: 
- estanqueidade das paredes, portas e visores para o controle do produto 
armazenado; 
- equipamento para a produção da mistura gasosa desejada; 
- manômetros de coluna d’água; 
- analisadores de O2 e CO2; 
- válvula para equilíbrio e segurança da pressão; 
- máscaras de oxigênio no interior da câmara. 
 A estanqueidade da câmara é fundamental para evitar a entrada de O2 do exterior, 
onde reina uma pressão parcial bastante superior a do interior da câmara. 
 É muito difícil determinar teoricamente o valor da estanqueidade, razão pela qual 
ela é apenas verificada experimentalmente, gerando uma pressão na câmara de 25 mmCA e 
medindo-se o tempo que essa pressão leva para 12 mmCA, considerando a pressão 
atmosférica e as temperaturas externa e interna, constantes. Assim a estanqueidade é 
classificada como: 
 - excelente para tempo superior a 30 minutos; 
 - boa para tempo da ordem de 10 a 20 minutos; 
 - insuficiente para tempo inferior a 10 minutos. 
 Uma boa estanqueidade pode ser obtida com impermeabilização a base de folha de 
alumínio com asfalto, chapa metálica soldada, poliesters ou painéis isolantes tipo 
autoportantes. 
 
 
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 Para produção da mistura gasosa desejada, podem ser adotados os seguintes 
processos: 
- redução natural da concentração natural de O2 pela respiração e após, estabilização 
da mesma por meio de uma ventilação controlada, enquanto que a concentração de 
CO2 excedente é eliminada por meio de lavadores (absorvedores de CO2). Estes 
podem ser do tipo absorvedores a cal (CaO), absorvedores a solução de 36 °Beaumé 
com KOH e NaOH e absorvedores a etanolamina; 
- preparação do ar exterior por meio de queimador de propano (reduz a concentração 
de O2)ou absorvedor de CO2 (reduz a concentração de CO2); 
- por equipamentos chamados Trocadores-Difusores que funcionam sobre o 
princípio da permeabilidade relativa de certas membranas. Estes aparelhos são 
constituídos de mangas de elastômetro de silicone, através das quais o CO2 se 
difunde seis vezes mais do que o O2. Assim pode-se obter uma mistura estável do 
tipo 3 % O2 + 3 a 5 % CO2, pelo simples jogo da respiração das frutas em 
conservação e da difusão seletiva através das membranas de silicone. 
A obtenção da mistura acima citada leva aproximadamente três semanas para se 
formar. Para acelerar a mis gasosa desejada, pode-se adotar a injeção de N2, o qual 
reduz o tempo acima para quatro dias. 
 
 
10.0 - AGENTES QUÍMICOS 
 A finalidade do uso de agentes químicos na preservação dos alimentos é bactericida 
e antioxidante (contra o ranço e as mudanças de cor). 
 O seu uso tem sido limitado, não só pelo aspecto econômico como também pelo 
aspecto bromatológico (sabor). 
 Os antigerminantes (feniluretano) retardam o metabolismo e são usados nos 
tubérculos (batatas). 
 Além disto, são usados um grande número de fungicidas como o ozônio (1 a 2 mg 
por kgf de ar) e o dióxido de enxofre ( 1% no ar para uvas). 
 Os agentes bactericidas também são utilizados adicionados ao gelo para a 
conservação dos pescados (nitrito de sódio).
Nos Estados Unidos é permitido o uso de antibióticos (aeromicina) para a 
conservação de carne (7 mg/kgf). 
 
 
11.0 - RADIAÇÕES 
 É sabido que as radiações ultravioletas, as radiações Rontgen e Gama, provocam a 
esterilização dos produtos sem elevação de sua temperatura. 
 Assim as radiações ultravioletas possuem ação bactericida no intervalo de 
comprimentos de onda de 0,2 a 0,32 µ (a lâmpada de Hg de baixa pressão é monocromática 
de 0,254 µ). Elas tem pouca penetração, sua ação bactericida é superficial, sendo adotada 
mais para a esterilização do ar (2 a 3 W/m²). 
 
 
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 Com os raios Rontgen de grande tensão (120 kV a 250 kV) pode-se conseguir a 
esterilização em profundidade dos alimentos. Entretanto alimentos irradiados com doses 
excessivas de raios Rontgen (2 kcal/kgf), mostraram efeitos indesejáveis, como formação 
de ácidos e sabor desagradável. 
 Os raios Gama por sua vez, devido a sua grande penetração, mesmo quando usados 
em pequenas doses, provocam a eliminação de 90 a 99 % dos germens. 
 
 
12.0 – CONDIÇÕES ÓTIMAS PARA A CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS 
 As condições recomendadas para a conservação dos alimentos variam com o 
produto, tipo, procedência e mesma duração de armazenagem. 
 As condições de temperatura, umidade relativa e duração indicadas são válidas para 
alimentos sãos e em estado fresco, isto é tratados pelo frio logo após a colheita, captura ou 
abate. 
 Qualquer atraso no tratamento inicial pelo frio reduz a duração da conservação. 
 Tanto a temperatura como a umidade relativa devem ser mantidas tão constantes 
quanto possível, pois oscilações de ±1°C, para alguns produtos já são prejudiciais. 
 A circulação do ar deve ser suficientemente intensa para garantir a uniformidade 
tanto da temperatura como da umidade da câmara. 
 Por duração máxima de conservação se entende aquela, para a qual a perda de 
qualidade do produto é muito pequena e, que permite manter o alimento ainda em boas 
condições, durante o tempo necessário para sua distribuição ao consumidor. 
 Para uma grande parte dos alimentos se pressupõe também o emprego de 
embalagens adequadas e higienicamente perfeitas. 
 
Produto Temperatura (°C) 
Umidade 
Relativa (%) 
Tempo de 
armazenagem 
Frutas 
Abacaxi 7,0 90 2 a 4 sem. 
Abricó 0 a +1,0 85 a 90 4 a 6 sem. 
Ameixa 0 a +2,0 85 5 a 6 sem. 
Ameixa seca 4,5 75 6 meses 
Amora -0,5 a +1,0 85 a 95 7 a 10 dias 
Bananas 11,5 85 3 sem. 
Caquis -0,6 a 0 85 a 90 3 sem. 
Cereja -1,0 a 0 85 a 90 1 a 4 sem. 
Damasco -1,0 a 0 90 2 a 4 sem. 
Figo fresco -2,2 a 0 65 a 75 1 sem. 
Framboesa -1,0 a +1,0 90 1 a 2 sem. 
Fruta congelada -23,0 a -15,0 80 a 90 6 a 12 meses 
Laranja 0 a 1,2 85 a 90 8 a 10 sem. 
Limão 5,0 a 10,0 80 a 90 2 meses 
Lima 9,0 a 10,0 85 a 90 6 a 8 sem. 
 
 
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Maçã -1,0 a +1,0 85 a 90 2 a 7 meses 
Mamão 10,0 90 2 a 3 sem. 
Manga 10,0 90 2 a 5 sem. 
Massa de fruta 1,0 80 6 meses 
Melancia 2,0 a 4,0 75 a 85 2 a 3 sem. 
Melão 0 a 4,0 80 a 85 3 a 4 sem. 
Morango -1,0 a +1,0 90 2 a 3 sem. 
Pêras -1,0 a 2,0 90 a 95 1 a 8 meses 
Pêra seca 0,5 75 6 meses 
Pêssegos 0 a 1,0 85 a 90 4 a 6 sem. 
Suco de frutas -15,0 a 23,0 80 a 90 2 a 8 meses 
Suco de maçã 4,5 85 3 meses 
Tâmara -2,0 a 0 70 4 a 8 meses 
Tangerina 1,0 a 2,0 75 a 80 1 a 3 meses 
Uvas -1,0 a 3,0 85 a 90 1 a 4 meses 
Legumes e verduras 
Abóbora 0 a 3,0 80 a 85 2 a 3 meses 
Agrião 1,7 80 2 sem. 
Aipo -1,5 a -0,5 85 a 90 5 a 6 meses 
Alcachofra -0,5 a 0 90 a 95 1 a 2 sem. 
Alface 0 a 1,0 85 a 90 1 a 2 sem. 
Beringela 7,0 a 10,0 85 a 90 10 dias 
Beterraba roxa 0 90 a 95 10 a 15 dias 
Brocoli 0 a 1,6 90 a 95 7 a 10 dias 
Cebola 1,5 80 3 meses 
Cenoura 0 a 1,0 90 a 95 4 meses 
Champignom 0 a 2,0 80 a 85 1 a 2 sem. 
Couve-flor -1,0 a 0 90 4 sem. 
Ervilhas -0,5 a 0 85 a 90 1 a 3 sem. 
Ervilhas em vages 0 85 a 90 1 a 2 sem. 
Espinafre -0,5 a 0 90 a 95 2 a 6 sem. 
Legumes congelados -24,0 a -18,0 -x- 6 a 12 meses 
Azeitonas frescas 7,0 a 10,0 85 a 90 4 a 6 sem. 
Pepinos 2,0 a 7,0 75 a 85 10 a 14 dias 
Rabanetes 0 90 a 95 3 a 4 sem. 
Repolhos 0 a 1,0 85 a 90 1 a 3 sem. 
Salsa 0 a 1,0 85 a 90 1 a 2 meses 
Tomates maduros 0 85 a 90 1 a 3 sem. 
Vegetais em geral 1 85 2 sem. 
Carnes e derivados 
Aves congeladas -18,0 95 a 100 6 a 8 meses 
Banha de porco -1,0 a 0 80 a 85 4 a 6 meses 
Bovina -1,5 a 0 90 4 a 5 sem. 
 
 
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Bovina congelada -24,0 a -18,0 85 a 95 3 a 12 meses 
Caça congelada -12,0 80 3 meses 
Caça em geral 0,5 70 2 sem. 
Carneiro -1,0 a 0 90 1 a 3 sem. 
Carneiro congelado -12,0 a -18,0 80 a 85 3 a 8 meses 
Coelho 0 a 1,0 80 a 90 5 a 10 dias 
Coelho congelado -24,0 a -12,0 80 a 90 6 meses 
Cordeiro 0 a 1,0 85 a 90 5 a 10 dias 
Cordeiro congelado -24,0 a -12,0 80 a 90 10 meses 
Fígado -24,0 a -12,0 90 a 95 3 a 4 meses 
Frango, Galinha (fresca) 0 80 1 sem. 
Frango, Galinha (limpa) -30,0 80 12 meses 
Miúdos -12,0 80 3 meses 
Peru -12,0 75 6 meses 
Porco 0 a 1,0 80 a 90 3 a 10 dias 
Porco congelado -24,0 a -18,0 85 a 95 2 a 8 meses 
Presunto 0 a 1,0 85 a 90 7 a 12 dias 
Presunto congelado -24,0 a -18,0 90 a 95 6 a 8 meses 
Presunto defumado -10,0 a -2,0 70 3 meses 
Presunto salgado 15,0 a 18,0 75 a 80 12 meses 
Salsicha 4,0 a 5,0 85 a 90 1 a 3 sem. 
Salsicha defumada 1,0 a 5,0 80 a 85 6 meses 
Toucinho cru -23,0 a -10,0 90 a 95 4 a 6 meses 
Toucinho defumado -3,0 a -1,0 80 a 90 1 mês 
Vitela 0 a 1,0 90 5 a 10 dias 
Peixes 
Arenques -25,0 -x- 5 a 8 meses 
Arenques defumados 0 a -10,0 85 1 a 8 sem. 
Cavala -18,0 -x- 3 a 4 meses 
Lagosta -7,0 80 1 mês 
Mariscos -25,0 -x- 8 meses 
Ostras 0 90 2 meses 
Peixe congelado -20,0 a -12,0 90 a 95 8 a 10 meses 
Peixe defumado 4,0 a 10,0 50 a 60 6 a 8 meses 
Peixe fresco -0,5 a 4,0 90 a 95 1 a 2 sem. 
Peixe pouco salgado -2,0 a 1,0 80 a 90 4 a 8 meses 
Pescados magros -18,0 -x- 3 a 4 meses 
Salmão defumado -10,0 a 0 75 1 a 15 sem. 
Laticínios 
Coalha 0 85 1 mês 
Creme 0 a 2,0 80 1 sem. 
Leite 0 a 2,0 80 a 85 1 sem. 
 
 
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Manteiga -14,0 a -10,0 80 a 85 12 meses 
Margarina 0 a 2,0 70 a 75 6 meses 
Queijo 1,0 a 1,0 65 a 75 3 a 10 meses 
Diversos 
Cerveja 0 a 0,5 -x- 6 meses 
Chocolate 4,5 75 6 meses 
Fermento 0 75 2 sem. 
Flores 1,1 85 2 sem. 
Ovos -1,0 a 0 85 a 90 6 a 7 meses 
Ovos congelados -18,0 -x- 12 meses 
Plasma do sangue 3,3 75 2 meses 
Sorvete -30,0 a -20,0 85 2 a 12 sem. 
Vinho 10,0 85 6 meses 
 
Tabela 5 – Características da armazenagem de alguns produtos. 
 
 
13.0 - LIOFILIZAÇÃO 
 A liofilização é uma técnica de secagem por sublimação de produtos previamente 
congelados. 
 Inicialmente o produto a liofilizar é congelado e refrigerado até uma temperatura 
bastante baixa (-30 °C a -50 °C). Procede-se a seguir a sublimação do gelo em ambiente 
sob vácuo. 
 Embora o produto deva permanecer congelado durante esta fase,
é necessária uma 
quantidade apreciável de calor para a sublimação do gelo (700 kcal/kgf). Após o gelo, é 
necessário extrair do produto, a água não congelável, absorvida pelas substâncias orgânicas. 
 Esta secagem secundária é efetuada igualmente sob vácuo, mas a temperatura do 
produto é elevada acima de 0 °C. 
 A secagem a partir do produto congelado permite a conservação da textura do 
produto e de seus componentes aromáticos. 
 Realmente um produto liofilizado é caracterizado por uma estrutura uniforme e 
porosidade muito fina. 
 Esta estrutura porosa permite a rehidratação fácil de produto e explica a retenção 
dos componentes aromáticos, apesar da permanência sob vácuo. 
 Por outro lado a existência de uma vasta superfície, torna o produto muito 
sucessível ao vapor d’água e ao oxigênio de ar. 
 Os produtos liofilizados são susceptíveis a uma conservação praticamente 
indefinida, se forem mantidas em atmosfera rigorosamente seca e inerte. 
 Após uma estocagem à temperatura ambiente que pode durar vários anos, o produto 
pode ser usado como está ou após rehidratação. 
 No estado atual a liofilização concorre com outros processos de desidratação, como 
a secagem por meio de ondas curtas e secagem por explosão, que permitem obter produtos 
de boa qualidade e a um custo bem inferior. 
 
 
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 Esta é a razão pela qual a liofilização está sendo empregada somente para a secagem 
de produtos frágeis, de valor elevado e, em particular, aqueles que exigem uma preservação 
dos componentes aromáticos. Entre eles podemos citar, o café, o camarão, o champignon, 
alguns tipos de sucos de frutas e o sangue. 
 Portanto a liofilização que é ainda uma técnica cara, não é forçosamente sempre o 
melhor método de secagem para determinados produtos e condições. 
AR CONDICIONADO E REFRIGERA��O/FluidosFrigorigenos1.pdf
 
 
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Prof. Dr. Paulo Renato Perez dos Santos 
 
 
 
 
 
- Porto Alegre / RS - 
- 2005 - 
 
 
 
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FLUIDOS FRIGORÍGENOS 
 
 
 
1.0 - INTRODUÇÃO 
Fluídos frigorígenos ou refrigerantes, são substâncias utilizadas como veículo 
térmico na realização dos ciclos de refrigeração. 
O fluído frigorígeno absorve calor latente e sensível no evaporador, o qual é 
liberado, juntamente com o calor transferido na compressão, no condensador. 
 
 
2.0 - UM BREVE HISTÓRICO 
Inicialmente foram utilizados como fluídos frigorígenos o 322 ,, NHSOCO e 
ClCH 3 . 
O 3NH foi descoberto por Priestley e Berthollet. 
Fritz Haber aperfeiçoou o processo para fins industriais, na Alemanha, pelo processo 
Harber-Bosch, durante o período da I Guerra Mundial. 
Com a finalidade de atingir temperaturas de −75°C, Linde empregou em 1912 o 
2NO , em 1916 o 62 HC , chegando a usar até mesmo o 83HC (propano). 
Em 1928 a GM organizou uma equipe de pesquisadores formada principalmente por 
HENNE, com o objetivo da obtenção de um fluído frigorígeno seguro. 
Em abril de 1930, Midgley apresentou o diclorodifluormetano, em um congresso da 
American Chemical Society. 
Em 1931, a Kinet Chemical, fundada conjuntamente pela General Motors e pela 
Dupont, lançava o Freon 12 (F-12), em 1932 o F-11, F-113 e o F-114 e em 1935, surgiu o F-
22. 
Na Europa, a Hoestch, com a marca Frigen passou à fabricação destes compostos. 
No entanto, foi somente depois de 1945 que estes compostos foram verdadeiramente 
desenvolvidos e aperfeiçoados. 
 
 
3.0 - CARACTERÍSTICAS 
Para que uma substância possa classificar-se como fluído frigorígeno, deve 
preencher satisfatoriamente, uma série de requisitos como permitir um bom rendimento do 
ciclo de refrigeração, uma razoável segurança, disponibilidade no mercado e um baixo 
custo. 
 
3.1 - Rendimento do ciclo 
O fluído frigorígeno é um agente importante para que o ciclo real de refrigeração se 
aproxime do ideal, ou seja, segundo o ciclo de Carnot, que podem ser calculados da seguinte 
maneira: 
EVCD
EV
carnot
carnot
ciclo TT
T
JxC
Q
−
=⇒=⇒= εε
ε
εη
 (01) 
 
onde, 
 
 
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- cicloη é o rendimento do ciclo; 
- ε é a eficiência do ciclo real; 
- carnotε é a eficiência do ciclo de Carnot; 
- EVT é a temperatura de ebulição; 
- =EVT temperatura de condensação; 
- Q é o calor absorvido no evaporador; 
- C é o trabalho de compressão; 
- J é o equivalente calorífico do trabalho: 
mKgf
Kcal
.427
1
. 
 
A análise pode ser feita diretamente, através de um diagrama PH ou TS, ou ainda 
pela equação prática de Plank (1940): 
 
 
)(
)(
)(
)(
2
11
0
0
1
EVCD
pCD
EV
EVCDCD
EVS
EVCDciclo
TT
C
Cv
CC
C
T
T
TTT
TT
TT
−−
⋅
++
−⋅
−
⋅−⋅−=η
 (02) 
onde, 
- ST é a temperatura de sub-resfriamento; 
- 1C é o calor específico do vapor; 
- 0C é o calor específico do líquido; 
- pC é o calor específico do vapor superaquecido à pressão constante; 
 - VC é o calor de vaporização. 
 
Figura 1 - Diagrama TS genérico. 
 
Ciclo ideal →→ a-c-d-g-a 
Ciclo real →→ b-c-e-f-g-b 
 
 
 
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O afastamento do ciclo real em relação ao ideal aumenta com a diferença das 
temperaturas EVCD TT − . 
O sub-resfriamento é tanto mais vantajoso, quanto menor for o valor de 1C e maior 
a diferença entre as temperaturas EVCD TT − . 
 
3.2 - Características físicas e químicas 
Um fluido frigorígeno deverá também apresentar as seguintes características, em 
relação as suas propriedades físicas e químicas: 
- ser quimicamente inerte; 
- ser miscível com água; 
- apresentar boa transmissibilidade térmica; 
- ter baixa viscosidade; 
- utilizar baixas relações pressão para o desenvolvimento do ciclo de operação; 
- ter pressão de saturação não inferior à atmosférica; 
- ter pressão e temperatura de descarga não muito elevadas; 
- ter um valor de (
Cv
Cp ) próximo de 1; 
- ter temperatura de solidificação inferior à menor temperatura do ciclo; 
- não ser miscível com óleo lubrificante; 
- ter elevado γ⋅Cv afim reduzir seus componentes, em especial o compressor. 
 
3.3 - Segurança 
 Em relação a segurança, os fluidos frigorígenos deverão ser: 
- não inflamáveis; 
- não explosivos;