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Concentração de alimentos 
 
Evaporação – Concentração por membrana 
Faculdade de Farmácia 
Departamento de Bromatologia 
Tecnologia de Alimentos II 
 
Profª. Josiane Roberto Domingues 
1 
Evaporação 
Definição 
 A evaporação ou concentração por ebulição é a 
remoção parcial de água de alimentos líquidos 
por meio de fervura e liberação do vapor d’água. 
⇩ 
 Aumento do índice de sólidos totais. 
 Preservação por redução da atividade de água. 
 
 
 
 
 
2 
Evaporação 
Aplicação 
 Pré-concentração de alimentos (sucos de 
frutas, leite, café) antes da secagem, 
congelamento ou esterilização e assim reduzir 
seu peso e volume. 
 
 Economia de energia nas operações 
subsequentes e redução de custos com 
armazenamento, transporte e distribuição. 
 
 
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Evaporação 
 A evaporação tem um maior consumo de 
energia que outros métodos de 
concentração, entretanto, um maior grau de 
concentração pode ser obtido. 
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5 
 
Equivalente de vapor 
(custo por quilograma de água 
removido dividido pelo custo 
equivalente de vapor) 
 
 
 
Máxima concentração 
possível (%) 
Ultrafiltração 0,001 28 
Osmose reversa 0,028 30 
Evaporação de triplo efeito 0,370 80 
Comparação da eficiência energética e do grau 
de concentração em diferentes métodos de 
concentração 
Evaporação 
Teoria 
 Durante a evaporação, ocorre a transferência 
de calor sensível do vapor para o alimento 
para elevar a temperatura deste até seu 
ponto de ebulição. 
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Consumo de energia 
 Uma quantidade substancial de energia é 
necessária para remover a água dos alimentos 
por ebulição (2.257 kJ por quilograma de água 
evaporada a 100°C). 
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Consumo de energia 
 Pode-se economizar energia por meio da 
regeneração de calor contido nos vapores 
produzidos pela fervura de alimentos 
mediante: 
 
 Recompressão do vapor 
 Preaquecimento 
 Efeitos múltiplos 
 
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Recompressão do vapor 
 Aumento da pressão para manutenção da 
temperatura do vapor. 
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Preaquecimento 
 O vapor liberado é usado para aquecer o 
líquido de alimentação. 
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Efeitos múltiplos 
 Diversos evaporadores (ou efeitos) são conectados 
juntos. O vapor de um efeito é usado diretamente 
como meio de aquecimento do seguinte. 
 
 O vapor só pode ser usado para ferver líquidos em 
uma temperatura de fervura mais baixa. 
 
 Os efeitos devem, dessa forma, ter uma diminuição 
progressiva da pressão para manter a diferença de 
temperatura entre o líquido e o meio de aquecimento. 
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Evaporador de efeito único 
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Evaporador de efeito múltiplo 
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Evaporadores 
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Elementos de um evaporador 
 Trocador de calor 
 Separador 
 Condensador 
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Trocador de calor – fornecer calor sensível e latente de 
evaporação para o líquido, elevando a sua temperatura ao 
ponto de ebulição e liberando vapor; 
- Separador – vapor liberado é separado da fase líquida 
concentrada 
- Condensador – condensação dos vapores produzidos 
 
 
Evaporador com trocador de calor 
de tubos 
 
 O alimento líquido circula dentro dos tubos 
dispostos paralelamente que são aquecidos 
externamente por vapor d’água. 
 
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Evaporadores com trocador de calor 
de placas 
 
 Operam com sistema de passagem única com 
circulação forçada. 
 O produto circula no sistema em pequena quantidade. 
 O tempo de residência é curto, devido a alta velocidade 
do líquido. 
 
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Evaporador de recipiente aberto ou 
á vácuo 
 São tachos que recebem calor através de serpentina 
ou camisas de vapor. 
 Podem operar a pressão atmosférica ou vácuo. 
 Não são econômicos por causa da grande perda de 
calor. 
 Alguns tachos usam serpentina giratória para evitar 
problemas de queima do produto. 
 
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Vantagens na operação à vácuo: 
 
Concentração de alimentos sensíveis ao calor. 
Aumento da velocidade de evaporação pelo aumento 
da diferença de temperatura entre o produto e o meio 
de aquecimento. 
 
Eficiência térmica de alguns 
evaporadores 
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Tipo de instalação Kg vapor consumido/Kg água 
evaporada 
Evaporador de único-efeito 1,1 
Evaporador de dois-efeitos 0,54 
Evaporador de três-efeitos 0,38 
Evaporador de sete-efeitos 0,17 
Evaporador de dois efeitos com 
recompressão térmica 
0,33 
Desidratador do tipo atomizador 2,5-3,0 
Secador de tambor 1,5 
 Adição do leite Neutralização da acidez Ebulição do leite 
 Adição de 
sacarose 
Concentração 
Adição de 
ingredientes 
Determinação do 
grau Brix 
Resfriamento 
Agitação 
Acondiciona-
mento 
(hot filling) 
Armazenamento, 
transporte e 
comercialização 
Doce de leite -Fluxograma 
 Doce de leite pastoso – 18 a 20% de açúcar 
 Doce de leite em barra – 30% de açúcar 
 Adicionar após ebulição inicial 
 
 
 
 
 
 Tacho aberto ou fechado; 
 Constante agitação em movimentos circulares (homogeneização do 
produto inicial; evitar a queima do produto concentrao); 
 Teor de sólidos totais – 70% ou 68° Brix (doce de leite cremoso); 90% 
ou 86°Brix (doce de leite em barra); 
 Determinação do ponto: teste com refratômetro, teste com o copo com 
água (gotas de doce não se dissolvem – ponto de puxa) 
 
 
 
 
 
Teste do refratômetro 
Ponto de puxa 
Produção de Geleia de Frutas 
Produto obtido pela cocção, de frutas, 
inteiras ou em pedaços, polpa ou suco 
de frutas, com açúcar e água e 
concentrado até consistência gelatinosa. 
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Classificação 
 Comum - 40 partes de frutas frescas, ou seu 
equivalente + 60 partes de açúcar. 
 
 Extra - 50 partes de frutas frescas, ou seu 
equivalente + 50 partes de açúcar. 
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Formulação 
A formação do gel depende do equilíbrio entre 
ácidos, pectinas, açúcar e água. 
 
Em meio ácido a pectina está carregada 
negativamente e a adição do açúcar altera este 
equilíbrio, desestabilizando a pectina que 
forma uma rede de fibras que compõe o gel, 
cuja estrutura é capaz de reter líquidos. 
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Formulação 
A densidade e continuidade desta rede 
são afetadas pelo teor de pectina. 
 
A rigidez da estrutura é afetada pela 
concentração de açúcar e ácidos (pH). 
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Formulação 
Os ácidos enrijecem as fibras desta rede. 
 
A alta acidez afeta a elasticidade (gel duro), 
formando a SINERESE que é o excesso de 
ácidos, onde as cadeias de aproximam demais 
e a água é expulsa da rede. 
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Formulação 
Valores de pH superiores a 3,6 não 
ocorre a geleificação, pois as cadeias 
não se aproximam. 
 
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Pectina 
Pectina ATM: Grau de metoxilação > 50% 
Pectina BTM: Grau de metoxilação < 50% 
 
 
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Gel Péctico 
 Pectina ATM: Pectina + Ácido + Açúcar 
 
 Pectina BTM: pectina + Íons bivalentes (Ca++) 
– Ligações cruzadas entre as moléculas. 
30 
31 
 
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RESISTÊNCIA DA GELÉIA
Continuidade da estrutura
% de pectina
0,5 1,0 1,5
 Ótima
(dependendo do tipo de pectina)
Rigidez da geléia
Acidez % de açúcar
pH
64,0 67,5 71,0
Geléia 
 débil
 Formação de
 cristais
Ótima
2,7 3,2 3,6
Ótima
Geléia dura Não forma geléia
 
 
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Matéria-prima em pedaços Desintegrar a quente
 Mínimo de 85oC
 Aquecimento em água para 
solubilização da pectina (86oC)
Clarificação
Suco clarificado
 Controles
- Brix
- Teor de pectina
- Acidez (pH)
Formulação da geléia
Concentração por membranas 
Osmose reversa (Hiperfiltração) 
Ultrafiltração 
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Vantagens da concentração por 
membranas sobre a concentração 
por evaporação 
 O alimento não é aquecido 
 
 Não envolve mudança de fase, utilizando a energia 
de modo mais eficiente 
 
 Baixo custo com mão-de-obra e operação 
 
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Desvantagens 
 Limitação quanto a matéria (solução de 
baixo conteúdo de sólidos) 
 Grau de concentração alcançado 
 Custo 
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Ordónez, 2005 
Separação por 
Membranas 
Osmose reversa e Ultrafiltração 
 Operações nas quais a água e alguns solutossão removidos seletivamente por uma 
membrana semipermeável. 
 
 A força motriz para o transporte através da 
membrana é a pressão aplicada ao líquido de 
alimentação. 
 
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Osmose reversa X Ultrafiltração 
 A OR emprega pressões mais altas, 5 a 10 
vezes àquela usada na UF. 
 
 Osmose reversa  4.000 a 8.000 x 103 Pa 
 
 Ultrafiltração  50 a 1.000 103 Pa 
 
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Osmose reversa X Ultrafiltração 
Membranas 
 
 Osmose reversa  Ponto de corte: pesos 
moleculares de 100 a 4.000 Da 
 
 Ultrafiltração  Apresentam porosidade 
maior e retém somente moléculas grandes 
(Ex: proteínas e colóides) 
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41 
Ordónez, 2005 
Aplicação 
42 Ordónez, 2005 
Aplicação 
 Concentração de soro de leite resultante da fabricação de 
queijo (soro em pó – MP para sorvete). 
 
 Concentrar e purificar sucos de frutas. 
 
 Concentrar clara de ovo, leite, café. 
 
 Clarificar vinho e cerveja. 
 
 Desmineralizar e purificar água de poço ou rio e dessalinizar 
água do mar. 
43 
Aplicação 
 Retirada de álcool para a produção de cervejas, 
cidras e vinhos de baixo teor alcóolico. 
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Baixo teor ≤ 0,5% ou ° GL 
Aplicação 
 
 Indústria de laticínios 
 
Concentração do leite para fabricação de 
derivados 
Remoção seletiva de lactose e sais 
Padronização do teor de sólidos 
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Aplicação 
 
 Separação e concentração de enzimas, outras 
proteínas ou pectina. 
 
 Remoção de precipitados protéicos de mel. 
 
 Tratamento de águas de processamento para 
remoção de bactérias e contaminantes. 
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Equipamentos 
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Membranas 
48 
Efeito nos alimentos 
 Ao contrário da concentração por ebulição, 
as membranas de OR e UF concentram 
alimentos sem a aplicação de calor e 
alcançam uma boa manutenção da qualidade 
nutricional e sensorial. 
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