Conservacao porcontrole de humidade

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1. Introdução
A disponibilidade de agua e um dos factores mais importantes para a manutenção da vida no nosso planeta, assim como a presença de macronutrientes como Carboidratos, proteínas e lípidos, e micronutrientes como vitaminas e sais minerais, o conjunto desses factores em quantidade e qualidade adequadas é responsável pela manutenção do equilíbrio fisiológico da vida, a conservação por controlo de humidade consiste na retirada da agua do alimento ou seja a sua desidratação, o objectivo principal da redução da actividade da agua no alimento é a redução das taxas de alterações microbiológicas, redução de alterações quimicas, redução de custos com embalagem, transporte e distribuição.
2. OBJECTIVOS
2.1 Geral
· Estudo do método de Conservação por controle de umidade, pressão osmótica e Instantaneização
2.2 Especifico
· Descrever o método de conservação alimentar por controle de humidade pressão osmótica
· Descrever a aplicação do método de Instantaneização
· Classificar os tipos de desidratação alimentar
· Enunciar os factores que condicionam a desidratação alimentar
· Referenciar as propriedades especiais conferidas pelo produto final instantaneizado:
3. Conservação do alimento pelo controle da humidade
3.1 Actividade da água
 O conteúdo total de água em um produto e conhecido como umidade, o volume da água livre disponível e considerado a actividade da água (Aa ou Aw)
A actividade da água, temperatura e a disponibilidade de nutrientes no alimento são interdependentes, assim qualquer temperatura, a capacidade de microrganismos multiplicarem-se baixa quando a AW abaixa.
3.2 Umidade relativa do ar 
É a relação entre a quantidade de água existente no ar (umidade absoluta) e a quantidade máxima que poderia haver na mesma temperatura (Ponto de saturação).
3.3 Factores que condicionam a desidratação
Existem vários factores que condicionam o processo de desidratação dos alimentos e estes, estão sobretudo relacionados com as: 
(i) condições de processamento e (ii) a natureza do produto a ser desidratado
i. Condições de processamento
a) Composição do produto: é necessário para se estimar o quão rápido o produto ira secar e as melhores condições para o efeito. Assim e necessário a manipulação de algumas variáveis:
1) A temperatura: a temperatura elevada aumenta a taxa de secagem devido a uma maior taxa de transferência de calor, o que resulta numa maior taxa de vaporização , a humidade relativa baixa com o aumento da temperatura, no entanto o aumento da temperatura do ar acelera a secagem, que podem causar reacções quimicas e físicas indesejadas, pelo que um limite pratico deve ser encontrado para cada produto alimentar de modo a manter a máxima qualidade do produto.
2) A velocidade do ar: a velocidade que o ar circula tem um impacto na redução da taxa de humidade do produto durante a desidratação, assim a evaporação da humidade do alimento e melhorada se a concentração de humidade no ar for menor.
3) A humidade relativa: a quantidade de humidade no ar, mensurada pela pressão de vapor ou humidade relativa do ar, afecta a forca motriz para a transferência da massa. À diferença de pressão de vapor de humidade entre a superfície do alimento e do ar de secagem representa a forca motriz para a transferência da massa Para um dado produto alimentar, com a pressão de vapor de superfície conhecida ou actividade da agua do alimento, o aumento de humidade relativa do ar diminui a força de condução e reduz a taxa de secagem.
b) Propriedades dos alimentos ou natureza do produto
1) A superfície: a distância qua as moléculas de água devem percorrer dentro de um produto alimentar determina o quão rápido o alimento pode secar, quanto mais se reduzir o tamanho do alimento mais fácil e a sua secagem.
2) A orientação constituinte: a migração de humidade dentro de um produto alimentar pode ser significativamente diferente em direcções diferentes, dependendo da orientação dos componentes alimentares. Ex: a estrutura fibrosa da mandioca faz com que a secagem seja mais rápida ao longo do cumprimento
3) A estrutura celular: a agua existente entre a estrutura celular dos alimentos e mais fácil de remover do que a agua contida no interior das células, uma vez que existe uma resistência adicional a migração de agua entre o limite da célula. Quando as estruturas celulares são rompidas, a secagem e facilitada, no entanto o dano devido a ruptura da célula pode resultar num produto seco indesejado.
4) Tipos e concentração dos solutos: a presença de solutos, como amido, acocares, sal e proteínas, que interagem com a molécula de água podem inibir a sua mobilidade, especialmente em concentrações mais elevadas. O soluto também influencia a actividade da água e viscosidade do produto alimentar tornando o processo de secagem mais lento.
3.4 Eliminação da umidade nos alimentos
A medida que a água ai sendo retirada do produto, a concentração de substâncias dissolvidas vai aumentando gradativamente. Consequentemente, o processo torna-se mais lento, sendo este um dos factores responsáveis pelo período de velocidade decrescente na eliminação da umidade. 
	Alimentos secos lentamente
	Alimentos secos rapidamente
	Ocorre a concentração progressiva da estrutura, levando ao chamado encolhimento
	Forma-se uma camada rígida na superfície, provocando menor encolhimento e mantendo o interior com certa umidade
	
 
	
Quanto maior a superfície do alimento, maior o contacto com o meio de aquecimento e maior a superfície de evaporação por menor tempo de operação.
3.6 Efeitos da desidratação nos alimentos 
Durante a desidratação todos os alimentos sofrem alterações ao nível da sua qualidade, o objectivo das tecnologias de desidratação e minimizar essas alterações, maximizando a eficiência do processo. Todas as alterações que ocorrem no alimento dependem da sua estrutura, ima vez que, uma vez que essas mesmas alterações ocorrem ao nível das estruturas moleculares, macromoleculares e micro e macroestruturas dependendo das condições a que são sujeitas, as principais alterações que ocorrem durante a desidratação são: a textura, sabor, aroma, cor e valor nutritivo.
· Eliminação quase completa da água (com equipamentos)
· Teor de umidade entre 3 a 5%.
3.7 Factores que influenciam a retirada da umidade
· Quanto maior a temperatura, maior a taxa de evaporação, porem deve-se respeitar o limite de cada alimento para não ocorrer reacções indesejáveis;
· Quanto maior a velocidade do ar, maior a taxa de evaporação, pois este m movimento impede que a umidade formar uma atmosfera saturada na superfície do alimento;
· Quanto menor a umidade relativa do ar, maior a capacidade de reter agua dos alimentos.
Os diversos processos de secagem dos produtos de origem vegetal e animal podem ser enquadrados dentro de dois grupos:
a) Secagem natural ou ao sol: 
E recomendável em regiões de clima seco, com boa irradiação solar e escassas precipitações pluviométricas, preferivelmente ventosas na época em que a secagem e realizada.
O local de secagem deve de preferência ser cercado e longe de vias de acesso, principalmente por causa de poeira, para melhor resultado convém que o tratamento seja dividido em duas fases:
· Primeira fase: iniciada ao sol e continuara ate que tenha o alimento perdido 50 a 70% de umidade,
· Segunda fase: e feita a sombra para que os produtos não se ressequem e não percam o sabor, aroma naturais.
A secagem total no sol faz com que certos alimentos ex: as frutas, frequentemente escurecem e tornam-se cariáceos. A formação de uma camada dura, externamente na matéria prima, poderá acontecer quando a temperatura do ar e alta e a sua umidade relativa e baixa , com isto, a velocidade de evaporação da umidade que esta na superfície do alimento e maior do que a difusão do liquido no interior do alimento, e assim torna-se uma camada endurecida que deprecia o produto seco.
3.8 Desidratação ou secagem artificial
E a secagem pelo calor produzida artificialmente em condições de temperatura, umidade e corrente de ar cuidadosamentecontrolada.
Os produtos alimentares podem ser secados com o : ar, vapor suoperaquecido,no vácuo, em gaz inerte ou pela aplicação directa do calor. O ar e o mais usado meio de secagem, por causa da sua abundancia, conveniência e porque o seu controle no aquecimento do alimento não apresenta maiores problemas, não e necessário nenhum sistema de recuperação da umidade como nos outros gases.
3.8.1 Métodos de desidratação artificial
· Por ar aquecido (calor por conversão);
· Por contacto por superfície quente (calor por condução);
· Por calor de fonte radiante, de micro-ondas e dieléctrica
· Por congelação, sublimação e calor sob pressão muito baixa. 
3.9 Tipo de desidratadores e desidratações 
3.9.1 Desidratação por convecção de ar:
Estufa com circulação forçada de ar ou secador impulsionado de cabine, e constituído de uma camara que recebe as bandejas com o produto a secar. O ar, e por um ventilador, passa por um sistema eléctrico (por Ex: resistência eléctrica), e da entrada na camara, passando pelo material que esta secando. Para o trabalho de secagem, são as camaras cheias e, quando a temperatura desejada e atingida, inicia-se o movimento de ar quente.
· O ar aquecido circula por meio de ventiladores, normalmente com velocidade 1 de 10m/s, dependendo do produto;
· A capacidade de secagem do secador vai depender da natureza do produto a ser desidratado, da quantidade carregada sobre as bandejas, além das condições atmosféricas (umidade relativa e temperatura).
3.9.2 Secadores de túnel
São construídos de tal maneira que a matéria-prima colocada no vagonete ou no transportador, entra por uma das extremidade e sai na outra, completamente seca. O meio de secagem e o ar quente e, que poderá, em relação a movimentação do produto, ser de corrente (fluxo) paralela, oposta ou combinada. A corrente de ar poderá ser natural ou forcada. 
Secador de leito fluido
A secagem do leite fluido (fluid bed dryng) e baseada num sistema contínuo de secagem, onde o material a ser desidratado, colocado numa esteira perfurada recebe ar quente pela parte inferior, adquirindo, como sequencia, uma movimentação similar a um líquido em ebulição e dai surge o nome fluidizado. O ar de aquecimento ou de resfriamento da entrada pela parte inferior e passa para um ciclone onde são recuperadas as finas que foram arrastadas no processo.
3.9.3 Torre de secagem por atomização “spray Dryer”
É um processo contínuo onde um líquido ou pasta e transformado em produto seco, caracterizando-se pelo tempo de secagem relativamente curto. O processo consiste basicamente na atomização do líquido num compartimento que recebe um fluxo de ar quente. A rápida evaporação da água permite manter baixa a temperatura das partículas de maneira que a alta temperatura do ar de secagem não afecte demasiadamente o produto. E utilizado não só na indústria alimentar (leite em pó, café solúvel,) mas também na indústria farmacêutica, cerâmica e detergentes. 
3.9.5 Vantagens da conservação pelo controlo de humidade natural
· Baixo custo;
· Inibição de reacções microbiológicas e retardo de reacções enzimáticas;
· Conservar as características sensoriais e nutricionais;
· Melhor coloração nas frutas;
· Redução do peso;
· Maior concentração de nutrientes;
· Menor mão-de-obra (secagem natural)
3.9.6 Desvantagens 
· Dependência de condições climáticas;
· Processo de oxidação dos produtos ao ar;
· Redução de algumas qualidades organolépticas no alimento;
· Dependendo do método, custos elevados;
· Produto final mais caro.
3.9.7 Pressão osmótica
3.9.7.1 Osmose 
 É a passagem de solvente (geralmente a água) por uma membrana semipermeável para um meio mais concentrado. Já a pressão osmótica é a pressão que deve ser exercida sobre um sistema para evitar que a osmose ocorra.
3.9.7.2 Desidratação osmótica
O processo de desidratação osmótica, também conhecido como desidratação, impregnação por imersão (DII), é um método no qual, o alimento inteiro ou fatiado é imerso em uma solução hipertónica de açúcar, sal, sórbio, glicerol entre outros, ocorrendo uma transferência simultânea de soluto e água através das membranas das células, provocada pela alta pressão osmótica da solução (RAOULT-WACK et al., 1994; LENART, 1996).
Em consequência dos gradientes de concentração da água e do soluto, ocorrem dois principais fluxos em contracorrente através das paredes celulares.
O fluxo responsável pelo aspecto da desidratação – e um fluxo em direcção oposta, de substância desidratante difundindo-se desde a solução até o produto (RAOULT-WACK et al., 1989). Em uma situação ideal, a membrana seria permeada apenas pelas moléculas do solvente e não pelas moléculas do soluto; entretanto na realidade, é observado que estas membranas celulares, constituídas principalmente por compostos lipo-proteicos, permitem, em menor quantidade, a passagem de moléculas de soluto. Por este motivo, a membrana é classificada como diferencialmente permeável (TORREGGIANI, 1993). Pode ocorrer ainda um terceiro fluxo, de menor intensidade, de substâncias solúveis que migram do alimento para a solução osmótica.
Fig.1 Fluxo de massa durante o processo de desidratação osmótica
Os produtos obtidos pelo processo de desidratação osmótica apresentam actividade de água ao redor de 0,90 segundo LENART (1996), ou seja, são produtos com umidade intermediária sendo por isso essa técnica bastante utilizada como um estágio preliminar para a secagem, pasteurização, congelamento ou liofilização. O interesse no pré-tratamento utilizando desidratação osmótica em relação aos processos convencionais de desidratação, se justifica pelas vantagens que são apresentadas pelos produtos finais, como retenção da cor natural sem adição de sulfitos, alta retenção de componentes voláteis durante a etapa de secagem, redução do fenómeno do encolhimento.
São vantagens obtidas devido às condições amenas de operação, que, de uma maneira geral, provocam menores alterações na matéria-prima (PONTING et al, (1966), POKHARKAR et al. (1997)). 
3.9.7.3 Liofilização
Liofilizar, significa desidratar uma solução congelada, impedindo seu descongelamento, enquanto se processa a evaporação, desse modo a solução reduzida á massa gelada “ sublima” o próprio solvente e se transforma directamente em substancia seca.
Este processo requer aparelhagem especial e alto vácuo, o processo e iniciado a partir do alimento congelado, seguido de sublimação, apos a operação o alimento fica inteiramente seco e com suas características organolépticas e nutritivas quase intactas depois da sua reidratação.
a) Vantagens do processo de liofilização
· Os alimentos de textura esponjosa, depois de reconstituídos, representam fielmente o produto original, são reidratados facilmente e em geral superiores em sabor, textura e valor nutritivo;
· Grande redução de perdas vitamínicas, de constituintes voláteis e de desnaturação proteica;
· A capacidade digestiva se torna mais elevada;
· A reidratação e extremamente fácil;
· Pela eliminação de água a acção enzimática e reduzida
· Os produtos podem ser dessecados em suas embalagens.
b) Desvantagem
· Custo do processo;
· Tempo de processamento exigido cerca de 10 horas;
· Sem a protecção de embalagem adequada (vácuo ou atmosfera de gás inerte) o produto seco tem tendência a degradação oxidativa;
De acordo com TORREGGIANI (1993) pode-se ainda modificar as propriedades funcionais e nutricionais do alimento, pela incorporação de solutos, sem a perda da integridade do alimento. Diversos factores podem influenciar a taxa de remoção de água bem como a de entrada de solutos no alimento, dentre eles destacam-se:
3.9.7.4 Propriedades do tecido vegetal 
A perda de água e o ganho de soluto pelo produto dependem primeiramente das propriedades do tecido vegetal. O branqueamento químico ou por calor, o congelamento, amadurecimento ou acção enzimática são factores que afectam directamente as características do tecido vegetal. Diferenças nas características do tecido vegetal como compactação, massa inicial de substâncias não solúveis, enzimas presentes, tamanho dosespaços intercelulares, presença de gás retido nos capilares e complexos de pectina e celulose e grau de gelificação determinam a cinética do processo (RAOULT-WACK et al., 1994; TORREGIANNI, 1993.
3.9.8 Tipo e concentração da solução osmótica
 A solução osmótica deve ter uma baixa actividade de água, e, além disso, o soluto deve apresentar um sabor agradável e não ser tóxico. Segundo LENART (1996), os açúcares formam um grupo que se enquadra nesses requisitos e dentre eles a melhor substância é a sacarose, principalmente se após a osmose o produto for seco convencionalmente. ISLAM e FLINK (1982) citam o sal e o glicerol como boas substâncias para serem empregadas como agentes desidratantes.
3.9.9 Tempo de imersão
 De acordo com RAOULT-WACK et al. (1994), a transferência de massa, durante a desidratação-impregnação por imersão de frutas e verduras, ocorre principalmente nas duas primeiras horas. Depois, esta torna-se progressivamente menor, até que o fluxo de água não ocorra mais, enquanto o ganho de sólidos continua invariavelmente. Desta forma, o produto tende a aumentar o peso, tornando-se rico em soluto desidratante.
3.9.10 Temperatura 
Segundo PONTING (1966), a taxa de transferência de massa aumenta consideravelmente com o aumento da temperatura, porém o escurecimento não enzimático, o amolecimento da parede vegetal e a deterioração de sabor que se iniciam a partir de 50°C limitam o processo; a temperatura máxima de processo é uma particularidade de cada produto. Além do efeito na cinética, CONTRERAS e SMYRL (1981) ressaltam que altas temperaturas permitem melhor circulação da solução osmótica devido à redução da viscosidade.
3.9.11 Agitação 
De acordo com PONTING (1966) o processo de desidratação osmótica é mais rápido quando conduzido sob agitação, porém, segundo o autor deve-se fazer um controle da agitação para que não haja danos ao produto, além de se levar em consideração os custos relacionados com equipamento, energia, entre outros. Segundo HAWKES e FLINK (1978) a agitação tem o papel de diminuir a resistência à transferência de massa, causada pela viscosidade da solução desidratante.
3.9.12 Fig.2 Etapas desenvolvidas no processo de desidratação osmótica
3.10 Instantaneização
Consiste no processo de fabricação dos alimentos instantâneos ou aglomerados, os quais podem ser facilmente dissolvidos em agua. O processo de obtenção resume-se no facto de apos a operação de secagem do produto podem ser acrescidos por substâncias dispersantes.
A aglomeração ocorre quando os produtos que necessitam de uma mudança na estrutura da partícula, pós finalmente divididos são reagrupados para obtenção de partículas de maior tamanho e identidade física especial, o que favorece também a quantidade de ar entre as partículas (EVANGELISTA,1992).
3.10.1 Propriedades especiais conferidas pelo produto final instantaneizado:
· Molhabilidade: e a capacidade do pó de absorver agua em sua superfície.
 O alto teor de gordura confere ao alimento uma má Molhabilidade (Ex: leite em pó)
· Imersibilidade: e a capacidade do pó de emergir na agua apos a reconstituição (adição de agua), essa propriedade depende da diferença de densidade entre o pó e a agua. A densidade da partícula e determinada não só pelo produto em si, mas também pelo volume de ar presente que são chamados de vacúolos das partículas.
· Dispersibilidade: e a capacidade do pó de se dispersar na agua como partículas individualizadas, ou seja e a capacidade de aglomerado de se separar. E medida como o tempo necessário para uma determinada quantidade de pó de se dispersar na água, esta característica esta relacionada com a velocidade de dissolução e com a solução total 
· Solubilidade: e uma constante da substância, relacionada com a quantidade de material dissolvido numa solução saturada.
 Um dos mais eficientes processos para tornar o pó instantâneo e a aglomeração, que produz um aumento na quantidade de ar entre as partículas. O processo de reconstituição começa pelo processo de reconstituição do ar intersticial por água, o processo da capilaridade e importante para que ocorra. Se o volume do ar e pequeno como em pós não aglomerados, a quantidade da agua também será pequena, havendo pouca agua consequentemente em relação as partículas solidas, resultado, resultando numa solução concentrada de alta viscosidade ao redor das mesmas. Existem dois processos básicos de aglomeração: o reumedicimento e o acoplado. O processo de reumedicimento esta baseado nos seguintes pontos:
· Umedecimento da superfície da partícula com vapor, agua pulverizada ou uma mistura dos dois.
· Aglomeração, onde as partículas colidem devido a turbulência e aderem umas as outras, formando aglomerados 
· Secagem com ar quente (90-120⁰)
· Resfriamento e classificacao visando eliminar as partículas menores e os aglomerados de grande tamanho.
3.10.2 Alimentos mais usados na Instantaneização 
· Leite em pó;
· Café solúvel;
· Farinhas;
· Sopas;
· Sobremesas desidratadas.
4. CONCLUSÃO 
Coma elaboração da pesquisa nos deparamos com a existência de diferentes métodos ou conservação por umidade, pressão osmótica e Instantaneização, desde os mais tradicionais como a secagem ao sol ate aos mais modernos, sendo que uns são mais adequados para determinados alimentos e áreas da industria alimentar, por exemplo dentro dos mais modernos temos a aplicação dos secadores por desidratação por convecção de ar, secadores de bandeja que são muito mais utilizados para frutas e hortaliças e este e mais indicado para pequenas industrias enquanto que os secadores por aspersão são mais utilizados em alimentos líquidos ou pastosos como o leite, café, frutas, a aplicação destes métodos visam maior tempo de prateleira e conservação da componente nutricional do alimento.
5. REFERENCIAS
EVANGELISTA, J., 2011, Tecnologia de alimentos. In: A. Editora, ed, Controlo de qualidade.
RIDEL, G. Controle sanitário dos alimentos, 2⁰ed, São Paulo: Atheneu,1992
SIZER,F e WHITNEY, E, Nutrição: Conceitos e controvérsias, Barueri, SP: Manole, 2003
GAVA, A, J: SILVA,C, A; FRIAS, J, R, G, Tecnologia de Alimentos: Princípios e aplicações, São Paulo:Nobel,2008
ARAUJO, E. A. Estudo da cinética de secagem de fatias de banana nanica (Musa acuminiata var. Cavendish). Campinas, 2000. 87p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Alimentos). Faculdade de Engenharia de Alimentos. Universidade Estadual de Campinas. 
AZOUBEL, P. M. Influência de pré-tratamentos na obtenção de produtos secos do caju (anacardium occidentale L.). Campinas, 2002. 136p. Tese (Doutor em Engenharia de Alimentos). Faculdade de Engenharia de Alimentos. Universidade Estadual de Campinas.
BARROS NETO, B. de; SCARMÍNIO, I. S.; BRUNS, R. E. Planejamento e optimização de experimentos. Campinas, Editora da UNICAMP, 2001. 299p.
INDICE
1. Introdução…………………………………………………………………………………1
2. Objectivos…………………………………………………………………………………2
3.1 Actividade da água………………………………………………………………………..3
3.2 Humidade relativa do ar………………………………………………………………4
3.4 Eliminação da umidade nos alimentos ……………………………………………………5
 3.7 Factores que influenciam a retirada da humidade……………………………………………6
3.8.1 Métodos de desidratação artificial…………………………………………………………..7
3.9.3 Torre de secagem por atomização “spray dryer”……………………………………………8
3.9.7.1………………………………………………………………………………………..……9
3.9.7.3 Liofilização………………………………………………………………………………10
3.9.7.4 Propriedades do tecido vegetal…………………………………………………………..11
3.9.9 Tempo de imersão………………………………………………………………………….12
3.10. Instantaneização……………………………………………………………………………13
3.10.2 Alimentos mais usados na Instantaneização……………………………………………...14
4.Conclusão………………………………………………………………………..………....15
5.Referencias…………………………………………………………………………………16
 
	
Natércia Iolanda Cláudio Madeira
Beatriz António Banicel
Sheila Afonso Macanhe 
Conservação por controlo de humidade, pressão osmótica e instantaneização
Ciências Alimentares – SA 3⁰ Ano
Universidade Pedagógica
Maputo
2020
	
Natércia Iolanda Cláudio Madeira
Beatriz António BanicelSheila Afonso Macanhe 
Conservação por controlo de humidade, pressão osmótica e instantaneização 
Ciências Alimentares – SA 3⁰ Ano
	O presente resumo e dirigido para efeitos de
Avaliação na disciplina de Técnicas de conservação Alimentar, na FCNM
 Docente:
 Mestre: Alberto Boane 
Universidade Pedagógica
Maputo
2020