UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ – UFPI

CAMPUS PARNAÍBA

CURSO: BACHARELADO EM BIOMEDICINA

DISCIPLINA: FUNDAMENTOS DE ANÁLISES DE ALIMENTOS

PROF. PEDRO SANCHES

CRISTIANE VERAS

ELDILANE PEREIRA

KARLA UCHÔA

NICKOLLY AMORIM

VANESSA GOMES

LIOFILIZAÇÃO

PARNAÍBA-PI

2013

Liofilização

Liofilização é um processo que, pelo frio, permite retirar água dos alimentos de forma que a sua durabilidade seja muito maior.

Na liofilização o produto é rapidamente congelado entre 40° a 80° C abaixo de zero e depois é colocado em uma câmara de vácuo, onde, por ação da baixa pressão, o gelo vai sublimar, ou seja, passar diretamente do estado sólido para o estado gasoso. Com essa técnica altera-se o aspecto físico do alimento, mas suas propriedades organoproteicas – sabor, cor, aroma – e nutritivas mantêm-se, o que não acontece quando a perda de água é feita através de altas temperaturas. Além de preservar as qualidades do alimento, facilita largamente os processos de transporte e armazenagem e, desde que o produto seja adequadamente embalado, pode ser armazenado fora de refrigeração por até um ano sem perder suas qualidades nutricionais. Sopas, carne, ervas aromáticas, algumas frutas e hortaliças, determinados medicamentos e leite em pó são exemplos de produtos liofilizados.

O processo

O princípio fundamental da secagem por congelamento a vácuo é a sublimação, que transforma um sólido diretamente em gás. Assim como a evaporação, a sublimação acontece quando uma molécula ganha energia necessária para ficar livre das moléculas à sua volta. A água irá sublimar do estado sólido (gelo) para o gasoso (vapor) quando as moléculas tiverem energia suficiente para ficarem livres, mas sem condições de formar líquidos.

Existem dois fatores que determinam em qual fase (sólido, líquido ou gás) uma substância ficará: calor e pressão atmosférica. Para que uma substância fique em uma fase particular, a temperatura e pressão precisam estar em um certo intervalo. Sem estas condições, aquela fase da substância não consegue se formar. O gráfico abaixo mostra os valores necessários de pressão e temperatura nas diferentes fases da água.

Você pode ver no gráfico que a água tem uma forma líquida ao nível do mar  (onde a pressão é de 1 atmosfera [atm]) se a temperatura estiver entre o ponto de congelamento (0°C) e o ponto de ebulição (100°C) no nível do mar, mas se você aumentar a temperatura para mais do que

0°C, mantendo a pressão abaixo de 0,06 atm, a água ficará quente suficiente para derreter, mas não terá a pressão  para formar um líquido, portanto ela se transformará num gás.

É exatamente isto que uma máquina de secagem por congelamento a vácuo faz. Ela consiste de uma câmara com várias prateleiras anexadas às unidades de aquecimento, uma serpentina de congelamento conectada a um compressor de um refrigerador e uma bomba de vácuo.

Uma máquina simplificada de secagem por congelamento a vácuo

Na maioria das máquinas, você coloca o material a ser conservado (sem estar congelado) nas prateleiras. Quando você fecha a câmara e inicia o processo, a máquina faz o compressor funcionar, abaixando a temperatura da câmara. O material se congela (estado sólido), o que separa a água de tudo ao seu redor num nível molecular, mesmo ela ainda estando presente.

Em seguida, a máquina liga a bomba de vácuo para fazer com que o ar saia da câmara, abaixando a pressão atmosférica para menos de 0,06 atm. As unidades de aquecimento aplicam um pouco de calor nas prateleiras, fazendo com que o gelo mude de fase. Uma vez que a pressão está muito baixa, o gelo se transforma em vapor d'água, que por sua vez sai da câmara de secagem por congelamento a vácuo, passando pela serpentina de congelamento. O vapor d'água se condensa (na forma de gelo sólido) sobre a serpentina de congelamento, do mesmo jeito que a água se condensa em gelo num dia muito frio.

Isto continua durante horas (ou até dias) enquanto o material seca gradativamente. O processo demora, porque o superaquecimento do material pode mudar significativamente sua composição e estrutura. Além disso, acelerar o processo de sublimação pode produzir mais vapor d'água do que o sistema de bombeamento consegue remover (dentro de um certo período) da câmara, o que poderia, de alguma forma, hidratar novamente o material, estragando-o.

Uma vez que o material tenha sido suficientemente seco, ele é fechado numa embalagem sem umidade, normalmente com um material que absorva oxigênio. Enquanto a embalagem estiver segura, o material pode ficar numa prateleira por vários anos sem estragar, até que seja restaurado a seu estado original com um pouco de água. Se tudo der certo, o material passará pelo processo todo praticamente sem ser alterado. 

Vantagens

- Ligadas à estrutura do produto: Os alimentos de estrutura esponjosa, depois de reconstituídos, representam fielmente o produto original; São reidratados facilmente e, em geral, superiores em sabor, textura e valor nutritivo. As moléculas de vapor constituem "estrutura sólida", protegendo o produto contra deformações e migração de seus componentes, durante a produção e locomoção de vapor.

- Ligadas à baixa temperatura de operação: Grande redução de perdas vitamínicas e de constituintes voláteis, de desnaturação protéica, de deformação na superfície do produto, de revestimento impermeável, do qual resulta dessecação não uniforme e consequente prejuízo da reidratação.

- Ligadas à digestibilidade: A capacidade digestiva se torna mais elevada.

- Ligadas à reidratação: A reidratação é extremamente fácil, as condições são excelentes, tanto em velocidade como em quantidade.

- Ligadas à outros fatores: Tratando-se de protídeos, não provoca a formação de espuma; Pela ausência de oxigênio, impede a ação de microrganismos anaeróbicos; Pela eliminação de água, a ação enzimática é inibida; Os produtos podem ser dessecados em suas embalagens, de várias dimensões; Vários produtos, quando dessecados e bem embalados, podem permanecer sem riscos, durante algum tempo, em temperatura ambiente; Os alimentos liofilizados se caracterizam por sua leveza e por não necessitarem de refrigeração; O tempo de armazenamento é significativamente aumentado.

Desvantagens

- Implicações econômicas: A principal desvantagem é a do alto custo do processo, que só é compensador ao se tratar de produtos caros, como o café. A onerosidade resulta dos gastos obrigatórios referentes ao preço dos equipamentos, sua manutenção e tempo de processamento exigido (cerca de 10 horas).

- Perdas de peso e volume: Mesmo sendo imediata a reconstituição, o produto, em comparação com o original, perde peso e volume. Por exemplo: Morango em natura – 1000g, depois de liofilizado – 92g.

- Degradações oxidativas: Sem a proteção de embalagem adequada (vácuo ou atmosfera de gás inerte) o produto seco, por sua maior superfície, tem tendência à degradações oxidativas.

- Aceleração do processo: As acelerações do processo normalmente influem sobre a qualidade de produtos de origem protéica (pescado e outras carnes), que se tornam fibrosos ou esponjosos.

Liofilizadores

REFERÊNCIAS:

http://lazer.hsw.uol.com.br/secagem-por-congelamento.htm Acessado em 26/01/2013 http://www.dicionarioinformal.com.br/liofiliza%C3%A7%C3%A3o/ Acessado em

26/01/2013