Aula 5 Desidratação e concentração

Prévia do material em texto

17/03/2020
1
Conservação dos alimentos pela 
desidratação e concentração
Profa. Me. Dalyane Laís Dantas
Roteiro
Introdução
Desidratação
-Tipos de desidratação
-Equipamentos
Principais alterações causadas no alimento
Concentração
-Conceitos
Principais alterações causadas no alimento
Introdução
DESIDRATAÇÃO OU SECAGEM?
Desidratação – processo artificial
Secagem – processo natural
Objetivo: prolongar a vida de prateleira (VP) dos alimentos 
por meio da redução da Aa.
Inibe crescimento microbiano e atividade enzimática, 
PORÉM ...
Introdução
Tabela 1- Relação entre Aa e umidade (água/g de sólidos)
Faixa de Aa Umidade Alimentos
< 0,3 < 15% Alimentos secos
0,3 – 0,8 15 – 30% Umidade 
intermediária
>0,8 > 30% Alimentos 
naturais
De que forma a água apresenta-se nos 
alimentos?
Um alimento pode ser 100% desidratado?
Introdução
RELEMBRANDO ISOTERMAS DE SORÇÃO
Região I -
Água fortemente ligada 
aos componentes e 
imóvel. Não congelável, 
Aa< 0,2
Região II – Camadas de 
hidratação de proteínas, 
açúcares, etc.; 3% da 
água no alimento; 
Maioria não se congela a 
-40ºC; Pouca capacidade 
solvente; Aa de 0,25 a 0,8
Região III -
Água fracamente ligada 
e mais móvel; Aa de 0,8 a 
0,99
Tabela 2 – Isotermas de sorção
Introdução
Tabela 3 – Aa de alguns alimentos
ALIMENTO Aw
Frutas frescas e vegetais > 0,97
Aves e pescado frescos > 0,98
Carnes frescas > 0,95
Ovos 0,97
Pão 0,95 a 0,96
Queijos (maioria) 0,91 a 0,99
Queijo parmesão 0,68 a 0,76
Geléia 0,75 a 0,80
Frutas secas 0,51 a 0,89
Cereais 0,10 a 0,20
1 2
3 4
5 6
17/03/2020
2
Introdução
FATORES QUE CONTROLAM A TAXA DE SECAGEM:
Condições de processamento;
Natureza do alimento;
Tipo de dessecador.
VANTAGENS DO PROCESSO:
Maior conservação;
Redução do peso;
Preço.
Secagem natural x desidratação
FATORES QUE 
DETERMINAM A ESCOLHA
Condições climáticas da Região;
Natureza da matéria-prima;
Exigências do mercado;
Custo de produção;
Mão de obra.
Secagem natural x desidratação
SECAGEM 
NATURAL
DESIDRATAÇÃO
Menor custo Melhores condições 
sanitárias
Melhor coloração Maior controle do 
processo
Mão de obra menos 
qualificada
Menor espaço
Secagem natural
Regiões de clima seco;
Boa irradiação solar;
Escassas precipitações pluviométricas;
Boa evaporação – ventos favoráveis.
Local de secagem!
-Vias de acesso;
-Poeira;
-Insetos e roedores;
Secagem natural
PROCESSO DIVIDIDO EM DUAS FASES:
 Iniciada ao sol até atingir U= 50 a 70%;
 Restante à sombra – evitar ressecamento e alterações
organolépticas indesejáveis (GALPÕES - ventilação forçada, por
ventiladores – ar + desidratante (cloreto de cálcio, óxido de cálcio,
ácido sulfúrico, para reter a umidade nele contida).
Principal problema – formação de camada endurecida – em alta
temperatura e baixa UR.
Secagem natural
7 8
9 10
11 12
17/03/2020
3
Secagem natural
LOCAL
• Piso de cimento ou pedregulho que irradiam o calor;
• Suportes para tabuleiros colocados uns sobre os outros – até 3;
• Possibilidade de ventilação e movimentação;
• Tela de proteção contra insetos.
TEMPO
• Depende da variedade do alimento em questão;
• Da irradiação solar;
• Frutas: 2 a 12 dias; U até 20%;
• Hortaliças: algumas horas; > umidade
Desidratação
SECAGEM PELO CALOR PRODUZIDA ARTIFICIALMENTE EM 
CONDIÇÕES DE TEMPERATURA, UMIDADE E CORRENTE DE AR 
CONTROLADAS 
Transmissão de calor:
-Condução
-Convecção
-Irradiação
* sublimação
Sob pressão atm ou 
vácuo
Tipos de Desidratação
Adiabáticos (ar 
quente): calor por 
convecção; 
Contato direto c/ 
superfície sólida: 
calor por condução
Por energia 
irradiante: radiação 
c/ transmissão de 
calor
Por energia 
eletromagnética e 
microondas
Liofilização: 
congelamento e 
desidratação por 
sublimação
Desidratação
CONDIÇÕES GERAIS VELOCIDADE DE EVAPORAÇÃO 
DA ÁGUA NO ALIMENTO:
 Velocidade do ar;
 Área superficial;
 Porosidade
Tipos de desidratadores
ESCOLHA DEFINIDA POR:
 Natureza do produto;
 Forma que se deseja dar ao mesmo;
 Fator econômico e condições de operação.
1) Secadores adiabáticos
Ex: secadores de cabine, de túnel, atomizador (spray-dryer), leito 
fluidizado, fornos secadores, puff-dryer
2) Transferência de calor por superfície sólida
Ex: secador de tambor e outros desidratadores a vácuo
1) Secadores adiabáticos
1.1 Secadores de cabine (frutas e hortaliças)
 Aquecimento gradual de 50 a 60ºC, elevando-se para 70ºC
• Evitar endurecimento extremo
 * 3 a 8 horas (Média)
 Movimentação dos tabuleiros 
para uniformidade dos pedaços
Após secagem, armazenagem em estufas de 15 a 20ºC/15 a
60 dias – melhores características organolépticas e uniformidade
$ Menor 
custo $
13 14
15 16
17 18
17/03/2020
4
Figura de um secador de cabine ou de bandeja
1) Secadores adiabáticos
1.2 Atomizador (spray-dryer) – Leite em pó, café solúvel
Processo contínuo: líquido é transformado em pó seco
FASES:
1) Atomização do líquido;
2) Contato do liq. Atomizado com 
o ar quente;
3) Evaporação da água;
4) Separação do pó do ar de 
secagem.
• Tempo extremamente curto, de 3 a 
12s e temperatura relativamente 
baixa;
• Partículas de diâmetro de 10 a 200 
mícrons, resultando desta forma 
uma maior superfície de exposição 
por umidade de volume do 
alimento;
• Ocorrência de uma secagem rápida
Figura demonstrativa de tipos de atomizadores (spray dryer)
1) Secadores adiabáticos
1.2 Atomizador (spray-dryer)
VANTAGENS: 
• Alta qualidade dos produtos obtidos;
• Rápida velocidade de secagem (segundos);
• Elevado volume de produto processado;
• Menor custo de mão-de-obra;
• Simplicidade de operação.
 DESVANTAGENS: 
 Custo do equipamento e de manutenção;
 Necessidade de conteúdo inicial de água no produto relativamente alto
para que possa ser bombeado e atomizado.
Fluxo continuo, onde, o alimento é colocado numa esteira
perfurada e receber o calor pela parte inferior, adquirindo
uma movimentação similar a um liquido em ebulição
1) Secadores adiabáticos
1.3 Secador de leito fluidizado
Aplica-se apenas a sólidos de tamanho relativamente 
uniforme e com certa resistência mecânica: cubos de carne, 
ervilhas, cereais, etc.
1) Secadores adiabáticos
1.4 Fornos secadores: formado por dois pisos, pode ter
ventilação forçada. Uso em: malte, lúpulo, maçã e batata.
1.5 Puff-dryer: secagem de cereais expandidos e sucos de frutas.
Produto apresenta estrutura porosa, permitindo boa
reconstituição.
1.6 Formatizador: líquido transformado em espuma antes da
evaporação em túnel de secagem.
19 20
21 22
23 24
17/03/2020
5
2) Secadores com Transferência de calor 
por superfície sólida
1.1 Secador de tambor
 O calor sensível e o calor latente de evaporação são
proporcionados por condução, ao se colocar o produto úmido
sobre a superfície quente.
 Eficácia térmica maior que na secagem com ar quente.
 Alimentos sensíveis ao calor: pressão reduzida.
2) Secadores com Transferência de calor 
por superfície sólida
1.1 Secador de tambor (alimentos com alto teor de amido)
A desidratação do produto
termina antes que o tambor
complete a volta;
São úteis para alimentos
relativamente resistentes ao
calor: flocos de batata, leite,
soro, sopas, cereais
instantâneos;
Secador de tambor: a) tambor único e b) tambor duplo. Fonte: Fellows (2006)
Instantaneização
Produtos obtidos por operações de secagem e em alguns casos 
pelo auxílio de dispersantes;
Aglomeração: reagrupamento de pós finamente divididos
destinada a obter partículas de maior tamanho e de
identidade física própria
* Promove um aumento na quantidade de ar entre as
partículas
Instantaneização
O processo de dissolução de água em pó em água é muito 
complexo, envolvendo determinadas propriedades:
Molhabilidade – capacidade do pó de adsorver água na
superfície.
Imersibilidade – capacidade de imergir na água, após
umedecido. Depende da diferença de densidade.
Dispersibilidade – capacidade do aglomerado de se separar,
mede-se o tempo.
Solubilidade – velocidade de dissolução e com a solubilidade
total.
InstantaneizaçãoPROCESSO DE RECONSTITUIÇÃO DO PÓ:
Pó 
instantâneo
Substituição do 
ar intersticial 
por água
Melhor 
dispersibilidade
Umedecimento
25 26
27 28
29 30
17/03/2020
6
Instantaneização
 Produtos com certo teor de gordura apresentam
molhabilidade ruim – leite integral – devem ser adicionados
agentes tensoativos: LECITINA (0,2 a 2%).
Liofilização
Processo de desidratação de produtos em 
condições de pressão e temperatura tais que a 
água, previamente congelada sublima
À medida que o gelo sublima, a temperatura da
superfície do alimento começa a aumentar, enquanto
o interior permanece congelado e frio.
Produto estável: 
conteúdo de umidade 
dever ser reduzido à 
percentagem de 2 a 8%.
Alimentos com Vida útil 
de até um ano em 
temperatura ambiente.
Menores alterações nas 
características 
organolépticas e valor 
nutritivo em relação aos 
demais tipos de secagem
café em pó, mariscos, 
carne, peixe, ervas 
aromáticas, morangos, 
framboesas, e certos 
cogumelos.
Alterações provocadas 
pela desidratação
Sensoriais: os compostos aromáticos voláteis são os mais 
sensíveis;
Oxidações lipídicas – contato com oxigênio – altas 
temperaturas = rancidez
Aquecimento e oxidação de vitaminas, principalmente C e 
tiamina
Alterações provocadas 
pela desidratação
Mudanças na superfície do alimento, alterações
químicas dos carotenoides e clorofilas, são causadas pelo
calor e oxidação - Polifenoloxidase;
Carboidratos sofrem escurecimento pela reação de
Maillard e caramelização.
Influência da desidratação 
sobre microrganismos
Tabela 3 – Aa segundo grupos de microrganismos
Microrganismos Valor mínimo de Aa
Maioria das bactérias 
deteriorantes
0,91
Maioria das leveduras 0,88
Maioria dos bolores 0,80
Bactérias halofílicas 0,75
Bolores xerofílicos 0,65
Leveduras osmofílicas 0,61
Influência da desidratação 
sobre as enzimas
Enzimas – sensíveis ao calor úmido, porém, nem tanto em calor
seco. Deve-se sempre realizar branqueamento prévio nos
alimentos para inativação enzimática.
31 32
33 34
35 36
17/03/2020
7
Concentração
Objetivo: reduzir teor de
água, economia de peso,
embalagem, transporte,
armazenamento e
conservação podendo ser
reconstituídos pela água
 Produto final da
concentração ainda é
líquido;
 Remoção de 1/3 a 2/3 de 
água.
Tipos de concentração:
a) Evaporação 
b) Crioconcentração
c) Membranas
d) Outros métodos
Alterações ocasionadas 
pela evaporação
 Escurecimento e aparecimento de aroma e sabor queimado –
evita-se utilizando menores temperaturas de aquecimento;
 Cristalização – leite condensado;
 Desnaturação proteica pelo tratamento térmico e pela
concentração de sólidos (sais).
1. FELLOWS, P. J. Tecnologia do processamento de
alimentos: Princípios e prática. Porto Alegre, Artmed,
2006.
2. FRANCO, B. D. G. M.; LANDCRAF, U. Microbiologia
dos alimentos. São Paulo: Atheneu.
3. GAVA, A. J.; SILVA, C. A. B.; GAVA J. R. F. Tecnologia
de alimentos: princípios e aplicações. São Paulo: Nobel,
2008.
4. ORDONEZ, J. A. Tecnologia de alimentos: componentes
dos alimentos e processos. São Paulo: Artmed, Vol I,
2005.
39
REFERÊNCIAS 
BIBLIOGRÁFICAS
Conservação dos alimentos pelo calor: Pasteurização e Esterilização
37 38
39 40