SECAGEM-EM-LIOFILIZADOR-OP2

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SECAGEM EM LIOFILIZADOR 
 
OPERAÇÕES UNITÁRIAS II 
 
 
Clóvis Júnior 
Dennys Correia 
Fernando Silveira 
Italo Iury 
Mário Ramos 
Pedro Yuri 
Talita Azevedo 
 
SÃO LUÍS- MA 
2015 
LIOFILIZAÇÃO 
 
É o processo de secagem em condições de pressão e temperatura, tais que 
a água previamente congelada passa do estado sólido diretamente para o 
estado gasoso (sublimação). 
COMO FUNCIONA A LIOFILIZAÇÃO ? 
VANTAGENS : 
 
 A baixa temperatura empregada evita quaisquer alterações 
químicas de substâncias sensíveis ao calor (termolábeis). 
 
 A perda de componentes voláteis é reduzida a um mínimo. 
 
 Os produtos liofilizados apresentam uma estrutura porosa 
que facilita a dissolução e reidratação (liófilo). 
 
 As baixas temperaturas inibem o crescimento de 
microorganismos e as reações enzimáticas produtos de 
melhor qualidade. 
 
 As modificações nos alimentos são mínimas como o 
aquecimento é suave as características nutritivas e 
sensoriais do produto final são muito similares às do 
alimento fresco. 
 
 Reduz as modificações indesejáveis que 
podem ocorrer com a desidratação 
convencional, como: 
 
 Contração pronunciada de produtos sólidos; 
 
 Migração de sólidos solúveis para a superfície durante a secagem; 
 
 Desnaturação de proteínas; 
 
 Formação de camadas duras e impermeáveis na superfície (“case 
hardening”); 
 
 Dificuldade de reidratação posterior; 
 
 Perda de compostos voláteis. 
 DESVANTAGENS DA LIOFILIZAÇÃO: 
 
 
 O processo é mais lento que a 
desidratação convencional; 
 
 Mais caro (5-10 vezes mais dispendioso); 
 
 O investimento inicial é maior; 
 
 Exige maior cuidado com a embalagem (permeabilidade ao O2 a ao 
vapor d’água) Oxidação lipídica. 
 
 
 
Observação : aconselha-se vácuo ou gás inerte na embalagem. 
POR QUE LIOFILIZAR ALIMENTOS? 
 
 O produto, após a liofilização apresenta-se com teor de umidade 
residual muito baixo; 
 
 O processo é conduzido a temperaturas bem mais baixas do que na 
secagem convencional, evitando-se os problemas que podem ser 
ocasionados pela altas temperaturas; 
 
 A degradação do produto por oxidação é reduzida, pois a liofilização 
processa-se sob vácuo; 
 
 O produto liofilizado reconstitui-se muito 
rapidamente quando em contato com o 
solvente. 
 APLICAÇÕES DA LIOFILIZAÇÃO: 
 
 Desidratação de produtos termossensíveis como sucos de frutas, 
vitaminas, enzimas; 
 
 Produtos conservados por liofilização: café em pó, mariscos, carne, 
peixe, ervas aromáticas, algumas frutas e hortaliças (morangos, 
framboesas, etc.) e certos cogumelos. 
 
 Culturas microbianas usadas em fermentações industriais; 
 
 Microrganismos simples que são conservados a temperatura 
ambiente: bactérias, leveduras, vírus; 
 
 Vida útil de produtos liofilizados: pode chegar a um ano em 
temperatura ambiente. 
ETAPAS DA LIOFILIZAÇÃO: 
 
PREPARO DO ALIMENTO 
 
 
CONGELAMENTO 
 
 
SUBLIMAÇÃO (LIOFILIZAÇÃO) 
 
 
 
EMBALAGEM 
 
 
ARMAZENAMENTO E DISTRIBUIÇÃO 
 
 
OBESERVAÇÃO: Estas etapas envolvem transferência de calor 
e massa. 
 
Mecanismos de Transferência de Calor e 
de Massa em Liofilizadores 
• Transferência de Calor e Massa: No processo de liofilização a 
secagem pode ocorrer tanto por convecção térmica quanto por condução ou 
radiação na superfície do alimento junto aos cristais de gelo que se formam no 
interior do produto a ser secado. Quando ocorre a sublimação, o vapor de água é 
conduzido até à superfície por um mecanismo de transferência de massa que 
depende da estrutura do produto desidratado. O vapor de água é transferido desde a 
frente de sublimação, através do produto seco, até à superfície e retirado através do 
vácuo. 
 
 
 
Transferência de calor 
 
• Transferência de calor através de camada congelada: Quando o calor é 
transferido por condução térmica pela camada congelada do alimento a taxa de transferência de 
calor depende da espessura do alimento e da condutividade térmica do gelo. Mesmo o gelo 
sendo um condutor de calor relativamente bom, o calor necessário para a sublimação é muito 
elevado, e o gradiente de temperatura muito estreito. Assim, a velocidade de desidratação só 
será aceitável se o produto tiver pouca espessura. À medida que a secagem avança facilita-se a 
transferência de calor, em decorrência da redução progressiva da espessura do gelo. A 
temperatura superficial do aquecedor é controlada para evitar que ocorra o descongelamento do 
gelo. 
• Lei de Fourier: 𝑸𝒙 = −𝑲. 𝑨
𝒅𝑻
𝒅𝒙
 
• 
• Lei do Resfriamento de Newton: 𝑸 = 𝒉. 𝑨 ( 𝑻𝒔 − 𝑻∞) 
• 
• Lei de Stefan Boltzmann: 𝑸 = 𝝈. 𝑨. 𝑻𝟒 
 
 
 
• Obrigado pela atenção!!