Aula 3 DESIDRATAÇÃO e CONCENTRAÇÃO

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UC TECNOLOGIA E ANÁLISE DE ALIMENTOS
Métodos de Conservação:
SECAGEM / LIOFILIZAÇÃO / CONCENTRAÇÃO
Emprego da Secagem
Objetivo: redução do crescimento microbiano
 redução do peso e volume
 produção de produtos 
Vantagens:
Menor gasto em material de embalagem
Menor volume gasto no transporte e armazenamento
Secagem Natural
Alimentos: cereais e grãos (café, arroz e milho), carnes (combinada com salga), frutas (ameixa, uva, figo, tâmara, pêra, etc)
Vantagens:
Menor custo de produção e mão de obra
Desvantagens:
Depende das condições naturais
Necessidade de grandes áreas
Tempo prolongado
Produtos não são de alta qualidade
Teor mínimo de umidade de 15%
Maior perda açúcar devido a fermentação e respiração
Problema: Formação de uma camada dura no exterior do produto, quando a temperatura é alta e a umidade é baixa
Secagem Natural
Condições para secagem
Brasil: região Nordeste
Clima seco com grau higrométrico baixo
Pouca precipitação pluviométrica
Grande quantidade de horas de sol efetivas durante o ano
Regime de ventos favorável
Secagem Natural
Secagem à sobra
Secagem com aquecimento solar
wwwilz.tearfund.org 
www.ider.org.br 
Secagem Artificial (Desidratação)
Uso de processos mecânicos
Vantagens:
Produtos de melhor qualidade
Controle das condições
Maior rendimento
Produto final com teor de umidade entre1-5%
Desvantagens:
Custo***
SECADORES ADIABÁTICOS:
 o calor é levado para o interior dos aparelhos através de um gás (ou vapor) inerte, este concede calor à água do produto e a seguir expulsa para o exterior o vapor de água gerado.
1. Secadores Descontínuos (batelada):
Vantagens:
Custo de implementação menor
Fácil manuseio e controle
Menor gasto com mão de obra
Desvantagens:
Custo de operação (energia)
Necessidade de espaço físico para instalação
Menor homogeneidade do produto obtido
  
Tipos de secadores
Tipos de secadores
1. Secadores Descontínuos (batelada):
Exemplo:
 a. Secador de Cabine (estufa com circulação de ar)
 uso: pequena escala, pesquisas
 Temperatura: até 70ºC
 ex.: maça em rodelas (5-6h); ameixa inteira (16-20h)
  
www.youtube.com/watch?v=vwOyKPq1ro0
Tipos de secadores
2. Secadores Contínuos:
Exemplos:
 a. Secador de Túnel
 Formado por túneis de 10-15metros
Vantagens:
Maior controle de processo
Produto final com maior uniformidade e melhor qualidade
Economia de mão de obra
Desvantagens:
Maior investimento inicial
Necessidade de ritmo de produção
www.youtube.com/watch?v=EwjQPkczTmY
Tipos de secadores
Secador de Túnel
Fluxo de ar quente:
Paralelo – o produto e o ar movem-se na mesma direção e mesmo sentido
Vantagem: ar quente entra em contato com o produto mais úmido 
 (pode-se usar > calor) ---- rápida desidratação inicial
Desvantagem: quando sai do túnel o ar está carregado de umidade (difícil obtenção de produto final com baixa umidade)
Contra-corrente – o produto e o ar movem-se na mesma direção, mas em sentidos opostos
Vantagem: utiliza < calor e gera um produto mais seco
Desvantagem: mais demorado
Tipos de secadores
2. Secadores Contínuos Pneumáticos:
Processo contínuo em que as partículas são circundadas por uma corrente de ar em alta velocidade, resultando em tempos de secagem muito curtos
b. Atomizador (pulverizador ou SPRAY-DRYING)
Fases:
Atomização do líquido
Contato do líquido atomizado com o ar quente
Evaporação da água
Separação do produto em pó do ar de secagem
Vantagens:
Alta qualidade dos produtos
Velocidade de secagem elevada (segundos)
Grande volume de produção
Menor custo com mão de obra
Desvantagens:
Elevado custo de equipamento e de operação
O produto deve ser líquido
Spray-drying
www.youtube.com/watch?v=6Jj4RkvgH0c
High Speed Centrifugal Spray Drier
Tipos de secadores
2. Secadores Contínuos:
c. Secador de Leito fluidizado
Material a ser seco é introduzido acima de uma placa perfurada através da qual é insuflado ar quente.
A velocidade do ar é suficiente para manter o material em suspensão sem contudo arrastá-lo.
Pode haver uma corrente horizontal de ar para empurrar o produto através do secador.
Ótima transferência de calor
www.barr-rosin.com
Tipos de secadores
2. Secadores Contínuos:
d. Secador com transferência de calor por superfície sólida
Secadores de cilindro ou tambor rotatório
Constituem de um tubo inclinado apoiado em roletes que permitem a rotação do corpo principal do secador.
Dimensão: 4-20 metros de diâmetro
O material a secar é introduzido na parte mais alta do cilindro e devido à inclinação desloca-se para saída.
O ar quente é introduzido diretamente no interior do cilindro em corrente paralela, ou nos modelos de parede dupla, alcançando o interior através de perfurações na camisa interna. 
www.youtube.com/watch?v=fLlxdanQu0E
www.youtube.com/watch?v=t8wPMwO6RMU
Instantaneização
Produtos instantâneos: dissolvem rapidamente em água. 
Ex: achocolatado, leite em pó, café solúvel, bebidas em pó, sopa desidratada, pudins desidratados, etc.
As propriedades instantâneas de alguns produtos, podem ser obtidas na operação de secagem, auxiliada pelo uso de substâncias dispersantes (ex. lecitina). Porém, outros produtos necessitam de uma mudança física na estrutura da partícula, adquirida pela processo de AGLOMERAÇÃO.
Aglomeração: reagrupamento de pós finamente divididos visando obter partículas de tamanho maior e com quantidade maior de ar entre elas.
Instantaneização
Métodos de aglomeração:
Reumedecimento (Rewet)
Umedece a partícula seca (3% para 6-12%)
Aglomeração (turbulência que promove a união das partículas)
Secagem em ar quente no leito fluidizado (90-120ºC) (6-12% para 3%)
Resfriamento 
Acoplado
 O pó deixa o atomizador com maior teor de água (6-12%), sendo logo seco no leite fluidizado até atingir cerca 3% de umidade.
Influência da desidratação sobre o valor nutritivo
Aumento da concentração de nutrientes
Vitamina:
 - Grau de destruição depende:
 - Tipo de processo de desidratação
 - Controle das condições
 - Condições de armazenamento (luz, umidade)
Frutas: Perda de caroteno e vitamina C
Hortaliças: perda de vitamina C
Leite: perda parcial de tiamina e vitamina C
 perda total de piridoxina e niacina
Carne: perda de tiamina, vitamina C, riboflavina, niacina
 Liofilização (criosecagem / freeze drying)
Definição: desidratação de uma solução congelada, enquanto se processa a sua sublimação
Processo misto: congelação e desidratação
Condições de pressão e temperatura que a água passe do estado sólido para o estado gasoso
 
 Temperatura baixa e pressão baixa (vácuo)
Método muito caro
 Antigamente: apenas para medicamentos (vacinas, antibiótico, tecido para transplante)
 Hoje: uso em alimentos (café solúvel, camarão, formulações dietéticas e infantis, ervas aromáticas, frutas, etc)
 
Ponto triplo
Equipamentos
Fig. 2 Esquema geral de um liofilizador
Fonte: Ayrosa, 2000
Equipamentos
 Liofilização (criosecagem / freeze drying)
Vantagens:
Evita-se alterações químicas de substância termolábeis
Redução da perda de substâncias voláteis
Produto final de estrutura porosa (facilita reidratação)
Inibição do crescimento microbiano e reações enzimáticas
Pode transformer em pó
Desvantagens:
Processo lento
Preço ( 5-10x mais caro que outros tipos de secagem)
Investimento inicial grande
Cuidado com o tipo de embalagem (impermeável ao O2 e vapor)
 
 Liofilizadores
 Liofilizadores
Liofilizador KEMOLO | maquina liofilizadora
www.youtube.com/watch?v=MgMEXHLooZU
	ALIMENTOS	ANTES (KG)	DEPOIS (KG)
	Banana	32 	1
	Cebola	10	1
	Espinafre	32	1
Tab. 1 Matéria-prima em Kg antes e após a liofilização
Fonte: EVANGELISTA, 2005
www.youtube.com/watch?v=o5hbQmI28aA
Conoce el proceso de producción del caféinstantáneo Buencafé Liofilizado de Colombia
 Concentração
Definição: redução de parte do conteúdo aquoso (1/3 a 2/3 de água
Objetivo: 
Forma de conservação
Economia no armazenamento, transporte e embalagem
Pré-evaporação (economia de processo)
Preparo de alimentos
 
Exemplos
Doce em pasta
Geléia de fruta
Leite concentrado
Leite condensado
Extrato de tomate
Sucos
Concentradores industriais
São constituídos de 3 unidades:
 - trocador de calor
 - separador
 - condensador
 Obs.: quando a pressão for menor (vácuo) a liberação de água será maior
Obs: todos os alimentos concentrados necessitam de métodos adicionais de conservação
 Tipos de Concentradores
Tachos abertos e a vácuo
 Uso: geléia, doce em pasta
 Simples, baixo custo,
 grande perda de calor
Tacho aberto
Tacho aberto
Tacho à vácuo
 Tipos de Concentradores
Concentradores com trocador de calor de tubos e carcaças
 www.youtube.com/watch?v=wN-TvorOwIg
Evaporador de placas
Evaporador de películas líquidas agitada mecanicamente