Conservação por redução de atividade de água Profa. Cláudia Câmara

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

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.

Desidratação Secagem natural engloba os processos sem controle das condições ambientais Condições do processo são controladas

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.

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

Propriedades do alimento Propriedades do ar Tipo e variedade do alimento; Teor de água livre; Tratamento recebidos antes da desidratação; Tamanho e porosidade. Temperatura Umidade Velocidade

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.

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.

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.

Processo de remoção de umidade 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)

Tipos de desidratadores Ar quente: atomizador (spray dryer), secador de cabine, secador de túnel, fornos secadores, etc. Superfície sólida (vácuo): secador de tambor Liofilizador

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.

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.

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.

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.

Secador de Leito Fluidizado

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  

Atomizador Aplicação: leite, café solúvel, alimentos pastosos

Liofilização É um processo de remoção de umidade que combina congelamento, sublimação de gelo e secagem a vácuo.

Aplicação: Produtos que apresentam alta sensibilidade ao calor como aromas, corantes, café, sucos.

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.

Seleção de Equipamentos Tipo de secador Tipo de alimento Bandejas Pedaços, purês e liquídos Túnel Pedaços Leito fluidizado Pedaços muito pequenos, grânulos Atomização Líquidos, purês Secadores de tambor Purês, líquidos

Alterações decorrentes da Desidratação Propriedades dos alimentos mais afetadas: Cor Aroma Sabor Textura  Perda de água  concentração de nutrientes 

Alterações decorrentes da Desidratação 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 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

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 

Desvantagens Vantagens Método de conservação de alimentos   Método de conservação de alimentos Economia na embalagem, transporte e armazenamento Pode ser combinada com a desidratação (pré-tratamento) 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)  

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.

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.