Relatório Aula Prática - Secagem de Frutas

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AULA PRÁTICA Nº 3: SECAGEM DE FRUTAS
Introdução
Alimentos com alto teor de umidade ou com elevada atividade de água, como frutos, são altamente favoráveis ao crescimento microbiano, necessitando, portanto, de um método para a conservação deste produto, para que este tenha uma maior vida útil. 
A secagem aumenta a vida útil do produto, protege contra degradação enzimática, oxidativa, e diminui ações microbiológicas, além disso, o alimento desidratado é nutritivo, há também facilidade no transporte e comercialização. É uma tecnologia que possibilita prolongar a vida útil do produto, e têm baixo custo de investimento. 
Existem diferentes tipos de secagem entre eles a desidratação e a liofilização. Desidratação é um processo realizado pelo aquecimento direto da fruta por transmissão de calor por contato direto. Já a liofilização é um processo de conservação de produtos biológicos que envolvem os dois métodos confiáveis de conservação, o congelamento e a desidratação. Sem conservantes ou produtos químicos, este método é utilizado quando o material a ser seco não pode ser aquecido, mesmo com temperaturas baixas. A secagem liofilizada é a que menos agride o material, produzindo um produto de melhor qualidade dentre todos os outros métodos. Entretanto, este método é muito caro, o que aumenta o valor do produto, por isso o método é menos utilizado, quando se deseja um produto de baixo valor.
O Spray-dryer é uma máquina industrial utilizada para realizar a secagem de materiais alimentícios e químicos utilizando um processo de automatização que permite eliminar quaisquer resíduos de umidade nos líquidos existentes e deixar os mesmos padronizados com uma umidade de acordo com cada necessidade. O funcionamento do Spray-dryer realiza uma secagem de diferentes produtos líquidos utilizando uma corrente de ar quente controlada que é forçada por meio de ventiladores para dentro de uma câmara de secagem com um volume determinado. Esta corrente é controlada, possibilitando realizar a secagem de todo o produto, assim, as pequenas gotas produzidas pelo processo de atomização são vaporizadas quando entram em contato com essa corrente de ar quente. A secagem dos produtos feita com o Spray-dryer torna os produtos mais viáveis para seu transporte, pois reduz pesos e volumes e, também torna os produtos mais estáveis para seu armazenamento e preservação.
Objetivos
Examinar o efeito da desidratação sobre a quantidade de água na fruta, e observar o efeito da desidratação nos alimentos. Obter curvas de secagem de alimentos e, observar o efeito da liofilização nos alimentos. Obtenção do suco de abacaxi com hortelã desidratado utilizando a secagem realizada pelo equipamento Spray-dryer.
Material e Métodos
· Estufa com circulação de ar 
· Balança 
· Tanques de aço inox 
· Cesta perfurada em aço inox
· Faca de corte em aço inox 
· Colheres de aço inox 
· Tábua de corte 
· Bandejas em aço inox 
· Cronômetro 
· Termômetro
· Bananas 
· Freezer 
· Liofilizador
· Abacaxi
· Hortelã
· Liquidificador
· Spray-dryer
· Béquer
- Secagem em estufa com circulação forçada de ar: Selecionar bananas, sem manchas ou defeitos, lavá-las utilizando água, remover o excesso de água com papel, feito isso cortar as bananas com cerca de 5 mm de espessura. Obter o valor de umidade inicial das amostras para depois determinar as curvas de secagem, utilizando o método descrito pelo Instituto Adolfo Lutz (2008). Caso não seja possível realizar essa metodologia, utilizar o valor de umidade em base úmida de 72% para a banana. Depois disso deve-se descascar as bananas rapidamente para evitar a exposição ao ar, pesar placas de Petri vazias, distribuir as fatias de banana nas placas petri, pesar cada placa novamente, mas agora com as frutas e anotar os valores. O próximo passo será colocar as placas na estufa ajustada para temperatura de 70°C, com circulação forçada de ar, a temperatura da estufa deve ser acompanhada com um termômetro acoplado e por fim realizar a leitura da temperatura antes de abrir o secador e retirar as placas.
-Secagem por liofilização: Primeiramente congelar as bananas picadas, e por fim colocar as bananas picadas no liofilizador e deixá-las por um tempo suficiente para que a água passe do estado sólido para o estado de vapor.
Resultados e discussão 
Para a realização da prática de secagem de frutas utilizamos três técnicas: secagem em estufa com circulação forçada de ar; secagem por liofilização e secagem por atomização. Inicialmente foi feita a secagem na banana na intenção de comparar os métodos de secagem em estuda e em liofilizador. 
Com a secagem da fruta em estufa, utilizamos 3 placas de petri com os seguintes pesos: 11,5423g, 11,3592g, 11,4339g, a notação desta informação é importante para que possamos saber o peso inicial da banana e a fração perdida no processo. Obtivemos os dados representados na tabela abaixo. 
	Tempo (min)
	Peso placa + fruta (g)
	Temperatura (ºC)
	
	
	1
	2
	3
	
	
	0
	26,9653
	25,4140
	25,8397
	32,8
	
	10
	24,5862
	23,4962
	24,0458
	69,6
	
	20
	23,2331
	22,3295
	22,9652
	69,8
	
	30
	22,1916
	21,4582
	22,1046
	70,6
	
	40
	21,3173
	20,7150
	21,3717
	70,5
	
	50
	20,3430
	19,8367
	20,4721
	70,5
	
	60
	19,7037
	19,2339
	19,8888
	70,5
	
	140
	16,6006
	16,2903
	16,7833
	69,5
	
A partir desses dados, obtemos por meio de cálculos a taxa de secagem da banana, demonstrada na tabela abaixo.
	Tempo(min)
	Taxa de secagem
	
	1
	2
	3
	0
	-
	-
	-
	10
	15,43%
	12,15%
	11,29%
	20
	8,77%
	10,88%
	6,80%
	30
	6,75%
	5,52%
	5,41%
	40
	5,67%
	4,71%
	4,60%
	50
	6,32%
	5,56%
	5,66%
	60
	4,15%
	9,39%
	3,67%
	140
	20,11%
	19,68%
	19,55%
	Total
	67,73%
	67,89%
	56,98%
A partir dos dados da taxa de secagem, obtemos a umidade da banana. Consideramos o valor de umidade inicial fixo a 72%.
	Tempo(min)
	Umidade
	
	1
	2
	3
	0
	72%
	72%
	72%
	10
	56,57%
	59,85%
	60,71%
	20
	47,80%
	48.97%
	53,91%
	30
	41.05%
	43,45%
	48,50%
	40
	35.38%
	38,74%
	43,90%
	50
	29,06%
	33,18%
	38,24%
	60
	24,91%
	23,79%
	34,57%
	140
	4,80%
	4,11%
	15,02%
Por meio desses dados, aplicamos em gráficos as curvas de secagem da banana, colocando no eixo x o tempo de secagem e no eixo y a umidade (gráfico 1), as taxas de secagem da banana colocando no eixo x o tempo de secagem e a taxa de secagem (gráfico 2). 
 Gráfico 1 (Tempo de secagem x umidade)
 Gráfico 2 (Tempo de secagemx taxa de secagem)
A umidade final obtida na placa 1 e 2 foi de aproximadamente 4%, porem a placa 3 chegou apenas até 15% de umidade, isso pode ter ocorrido devido a espessura e maturação do alimento influenciar na alteração dos processos de secagem da amostra. O produto desidratado por secagem em estufa em relação ao in natura se encontra levemente caramelizado, reduzido em tamanho, seu aspecto é seco e a coloração é alterada. Esses aspectos são minimizados na secagem por liofilização, tendo como produto final um alimento de aspecto mais fresco, cor semelhante a original, sem redução de tamanho da amostra. Em ambas técnicas o produtor é conservado por mais tempo uma vez que há grande redução de água livre, composto fundamental para proliferação de bactérias e auxilia na rapidez de reações químicas. 
 
Secagem em estufa Secagem por liofilização 
Na ultima técnica, secagem por atomização, utilizamos o Spray-dryer, na atividade prática, observamos o funcionamento do mesmo na secagem do suco de abacaxi com hortelã. A técnica possui vantagem como simplicidade, baixo custo de operação, é apropriada para materiais sensíveis ao calor, produtos de alta solubilidade, tamanho pequeno e alta estabilidade, mas possuem desvantagens como falta de uniformidade das cápsulas, limitação na escolha do material transportador, produção de pós muito pequenos que exigem um processamento posterior. 
Placa 1	0	10	20	30	40	50	60	140	72	56.57	47.8	41.05	35.380000000000003	29.06	24.91	4.8	Placa 2	0	10	20	30	40	50	60	140	72	59.85	48.97	43.45	38.74	33.18	23.79	4.1100000000000003	Placa 3 	0	10	20	30	40	50	60	140	72	60.7153.91	48.5	43.9	38.24	34.57	15.02	Placa 1 	0	10	20	30	40	50	60	140	0	15.43	24.2	30.95	36.619999999999997	42.94	47.09	67.2	Placa 2 	0	10	20	30	40	50	60	140	0	12.25	23.13	28.65	33.36	38.92	48.31	67.989999999999995	Placa 3 	0	10	20	30	40	50	60	140	0	11.29	18.09	23.5	28.1	33.76	37.43	56.98