Conservação por redução de atividade de água Profa. Cláudia Câmara.
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Conservação por redução de atividade de águaProfa. Cláudia Câmara
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Princípio básico
• Processo no qual a água é removida rápida ou lentamente, envolvendo duas operações fundamentais na indústria de alimentos: transferência de calor e de massa.
• A redução da água livre do alimento eleva a pressão osmótica do meio e conseqüentemente reduz as condições de desenvolvimento microbiano
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Vantagens• Redução de espaços de armazenamento, peso e
volume de produtos;• Maior facilidade na manipulação, armazenamento,
transporte;• Redução de custos de embalagem e armazenamento;• Maior estabilidade do alimento pela redução de água,
inibindo as reações microbiológicas e retardando as enzimáticas.
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Secagem natural
Desidratação
engloba os processos sem controle das
condições ambientais
Condições do processo são controladas
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DESVANTAGENS DA SECAGEM NATURAL• condições ambientais não controladas (umidade, sol, chuva, vento);• necessita de áreas extensas;• controle deficiente das condições sanitárias (predadores, poeira,
insetos);• possibilidade de fermentação ( em frutas ) com perda de açucares;• mão de obra numerosa (custo);• desuniformidade do produto;• dificuldade no fornecimento do produto processado.
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Processo de secagem• Princípio geral do processo de secagem: o ar conduz calor
até o alimento que vai ser desidratado, causando evaporação da água e carregando a umidade deste vapor liberado do alimento.
• Variáveis importantes:– Propriedades do alimento– Propriedades do ar de secagem
• Umidade relativa• Velocidade do ar• Temperatura
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Propriedades do alimento
• Tipo e variedade do alimento;
• Teor de água livre;• Tratamento recebidos antes
da desidratação;• Tamanho e porosidade.
Propriedades do ar
• Temperatura• Umidade• Velocidade
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Alimento x Processo de desidratação
• Rápida desidratação: a altas temperaturas, a superfície do alimento torna-se seca e rígida antes que o centro do alimento esteja desidratado. Ao final do processo, quando o alimento se desidrata e encolhe, a água é retirada das camadas mais rígidas, ficando espaços, poros de ar no interior e mais leve.
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Alimento x Processo de desidratação
• Produtos menos densos: absorvem água e se reconstituem mais rapidamente, é mais atrativo e mais parecido com produto original, tendo um maior volume, entretanto, têm maiores custos de embalagem, transporte e menor estabilidade devido à bolsas de ar que causam oxidação.
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Processo de remoção de umidade
• convecção - aporte de calor e remoção de umidade por um gás (o ar quente predomina)
• condução - calor aportado por contato direto (usado em processos à pressão normal e a vácuo)
• radiação - usado em alguns equipamentos a vácuo ou por combinação de processos.
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• Velocidade de secagem = quantidade de umidade removida do material a secar na unidade de tempo, por unidade de superfície, ou unidade de peso : (kg água / m2.h)
Processo de remoção de umidade
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Tipos de desidratadores
• Ar quente: atomizador (spray dryer), secador de cabine, secador de túnel, fornos secadores, etc.
• Superfície sólida (vácuo): secador de tambor• Liofilizador
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Características dos Principais Secadores
• Secadores por condução: contato direto dos alimentos com uma superfície aquecida.
• Secadores por convecção de ar (adiabáticos): o ar quente entra em contato direto com o alimento fornecendo uma importante fonte de calor para a evaporação. Deve obrigatoriamente envolver a circulação de ar forçado e uma fonte de aquecimento do ar.
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Secador de Tambor
• Também conhecido como rolo secador;• Contém um a dois tambores rotativos;• O aquecimento é feito no interior do tambor
pela utilização de vapor a alta pressão;• Muito usado para alimentos com alto teor de
amido.
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Secador de Cabine
• São construídos em forma de câmara onde as bandejas são dispostas com os alimentos a serem desidratados;
• O ar é impulsionado por ventiladores, passa por um sistema de aquecimento e depois entra na câmara passando pelo alimento que será desidratado.
• Secador mais simples usado em pequenas indústrias e pesquisas.
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Maças em rodelas 5 a 6 horas Pêras cortadas em dois pedaços 7 a 9 horas Pêssegos em rodelas 7 a 10 horas Ameixas inteiras 16 a 20 horas uvas 5 a 6 horas
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Secador de Túnel• Túneis de 10 a 15 metros com correias
transportadoras ou vagonetes com bandejas contendo o produto a ser desidratado;
• O produto entra úmido e sai seco;• Meio de secagem: ar quente;• Fluxo da corrente de ar:– Fluxo paralelo,– Fluxo em contra-corrente,– Fluxo combinado;
• Aplicação: frutas, cebola, alho, massas alimentícias.
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Secador de Leito Fluidizado
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Secador por aspersão ou atomizador• Muito conhecido como spray-dryer;• Processo contínuo: produto líquido ou em pasta é seco em tempo curto de
secagem;• Descrição do processo: Produto
Atomização (formação de microgotículas)
Líquido atomizado + ar quente (180 a 230 C)Evaporação da água / Separação do produto em pó do ar de secagem
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Atomizador
Aplicação: leite, café solúvel, alimentos pastosos
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Liofilização
• É um processo de remoção de umidade que combina congelamento, sublimação de gelo e secagem a vácuo.
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• Aplicação: Produtos que apresentam alta sensibilidade ao calor como aromas, corantes, café, sucos.
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Vantagens• mantém melhor as estruturas e formas dos alimentos
processados;• preserva melhor a cor, o aroma, o sabor e, os
nutrientes;• o produto processado apresenta reidratação muito
satisfatória;
• Como desvantagem apresenta o custo elevado, só se aplicando a produtos de alto valor comercial.
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Seleção de Equipamentos
Tipo de secador Tipo de alimentoBandejas Pedaços, purês e liquídos
Túnel PedaçosLeito fluidizado Pedaços muito pequenos,
grânulosAtomização Líquidos, purês
Secadores de tambor Purês, líquidos
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Alterações decorrentes da Desidratação
• Propriedades dos alimentos mais afetadas:– Cor– Aroma– Sabor– Textura
• Perda de água concentração de nutrientes
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• Perda de vitaminas: controle do processo de secagem– Riboflavina é pouco sensível– Ácido ascórbico e caroteno: processo de oxidação
• Perda do valor biológico das proteínas: – Exposição prolongada a altas temperaturas– Exposição a baixas temperaturas: aumentam a
digestibilidade.
Alterações decorrentes da Desidratação
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• Produtos com alto teor de gorduras: utilização de antioxidantes.
• Produtos com alto teor de carboidratos: escurecimento químico ou enzimático / uso de antioxidantes e o dióxido de enxofre.
• Enzimas– Tratamento úmido: inativação de enzimas– Calor seco: não são sensíveis
Alterações decorrentes da Desidratação
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CONCENTRAÇÃO
• Processo que remove parte da água dos alimentos: 1/3 a 2/3 de remoção.
• Aplicação: sucos concentrados,massa de tomate, leite condensado, doces em massas, geléias.
• Utilizado de forma combinada com outros métodos:– Embalagem: doces em massas– Congelamento – Tratamento químico suco de laranja– Tratamento térmico
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Vantagens
– Método de conservação
de alimentos– Economia na
embalagem, transporte e armazenamento
– Pode ser combinada com a desidratação (pré-tratamento)
Desvantagens
– Teor de umidade final do alimento permite atividade microbiana
– Escurecimento do produto– Aparecimento do sabor e aroma
de queimados– Cristalização (leite condensado)– Desnaturação– Multiplicação de bactérias em
evaporadores de baixa temperatura (50 a 60 C)
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Conservação de alimentos pela adição do sal
• A salga, atualmente, é mais usada para conferir características organolépticas especiais ao alimento que para conservar do mesmo.
• A ação preservativa do sal é devida à sua atuação sobre o estado coloidal das proteínas e pela redução da atividade de água do produto.
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Conservação dos alimentos pela adição do açúcar
• Quando combinado ao tratamento térmico, o açúcar é um bom agente de conservação de alimentos.
• A presença do açúcar aumenta a pressão a pressão osmótica do meio, criando condições desfavoráveis para o crescimento da maioria dos microrganismos.