conservação de alimentos
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1- CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
O método de conservação de alimentos consiste em manter o alimento o mais
estável possível, em condições nas quais isso não seria possível, ou seja, conjunto de
métodos que evitam a deterioração dos alimentos durante um período mais ou menos
longo, chamado de tempo de prateleira. Para os primeiros métodos de conservação de
alimentos usavam-se o sal e as especiarias para evitar a sua deterioração por
microorganismos, atualmente usa-se a secagem (desidratação) e o resfriamento
(refrigeração) para preservar os alimentos. Existem outros métodos de conservação,
pelo calor, desidratação ou secagem, pelo frio, conservação por aditivos químicos entre
outros, que tem como função manter as características do alimento estáveis.
O objetivo principal desses processos é evitar as alterações provocadas pelas
enzimas próprias dos produtos naturais ou por microorganismos que, além de causarem
o apodrecimento dos alimentos, podem produzir toxinas que afetam a saúde dos
consumidores. Mas também existe a preocupação em manter, o sabor, aparência e
conteúdo nutricional dos alimentos.
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2- SECAGEM OU DESIDRATAÇÃO
Na secagem, desidratação ou dessecação procura-se remover ou diminuir a
quantidade de água no alimento, evitando que sejam criadas condições propícias para o
desenvolvimento dos microrganismos.
A secagem é uma técnica antiga de conservação de alimentos que consiste na
remoção de água ou qualquer outro líquido do alimento na forma de vapor para o ar não
saturado. Esta técnica vem sendo constantemente estudada e aperfeiçoada para obtenção
de produtos com maior qualidade e menor tempo de processamento.
O processo de secagem e desidratação consiste em colocar o produto num local
onde passe um volume de ar seco e quente, o produto é aquecido, o que promove a
transferência de umidade para o ar, mais utilizado na conservação de carnes, peixes e
grãos. Pode ser feito naturalmente, deixando o alimento ao sol ou num local seco, ou
adicionando previamente sal de cozinha (cloreto de sódio) ao alimento e artificial, a
qual necessita de fornecimento de energia, diferente da solar. O sal também desidrata o
alimento por osmose e cria um ambiente desfavorável à sobrevivência dos
microrganismos, bacalhau e a carne-seca são conservados por esse processo.
A secagem tem como objetivo aumentar o período de conservação dosalimentos, inibindo crescimento de microorganismos, atividade de algumas enzimas e
determinadas reações químicas por redução de atividade de água. Esta técnica vem
sendo constantemente estudada e aperfeiçoada para obtenção de produtos com maior
qualidade e menor tempo de processamento.
A umidade dos produtos alimentícios é reduzida até atingir o nível de 10-15%,
para que os microorganismos presentes nos alimentos sejam retirados evitando a perda
da qualidade. A Agência Nacional de Vigilância Sanitária, ANVISA, limita em 25 % deteor de água nos alimentos. Muitos alimentos passam pelo processo de secagem por
necessidade de conservação, por outro lado existem ainda os alimentos que passam pelo
processo para adquirirem sabores refinados, como é o caso do tomate seco, vendido por
altos preços no mercado.
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3- CARACTERÍSTICAS DA TÉCNICA
A vantagem desse ciclo é que reduzindo o peso e o volume do alimentobarateia os custos de transporte e com com a diminuição da embalagem facilita o
armazenamento, com a redução do peso de 50% a 80% ocorre uma concentração de
nutrientes na massa restante, ou seja, proteínas, lipídios, carboidratos, etc., encontram-se
em maior quantidade por unidades de peso nos produtos secos, do que produtos
similares frescos, e na maioria dos casos não necessita de refrigeração, o que também
reduz muito os custos. É um processo barato e mantém as características físicas e
químicas do produto.
A secagem destrói alguns microorganismos, impedindo a deterioração
microbiológica dos alimentos, a desvantagem é que estes podem sofrer alterações
químicas que podem resultar em características indesejáveis sob a estocagem, como nos
alimentos secos que contém gordura e oxigênio vai ocorrer a rancidez oxidativa, em
alimentos com açúcares redutores vai ocorrer mudança de cor, reação de Maillard ou
escurecimento não enzimático. Em frutas e vegetais além do escurecimento pode causar
gosto amargo. Pode ocorrer também a perda de vitamina C, a descoloração do alimento,
mudança na sua estrutura (impossibilita a reidratação) e escurecimento dos produtos
cozidos reidratados.
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4- TIPOS DE SECAGEM
4.1- Secagem ao Sol
É o método mais antigo de secar alimentos. Os alimentos são colocados em
bandejas e expostos ao sol. Após vários dias já se evaporou uma quantidade de umidade
suficiente para que se possa considerá-los livres dos perigos do armazenamento. As
indústrias secam ao sol muitas frutas, alguns vegetais e alguns peixes. As donas-de-casa
também usam esse método para secar frutas.
4.2- Secagem no Forno
Esse método usa o calor de um forno ou estufa para evaporar a umidade dos
alimentos. O forno ou estufa fica na parte inferior de uma construção. O alimento é
colocado em prateleiras feitas de ripas e o calor sob através das aberturas entre as ripas.
O processo pode levar vários dias. Durante esse período, os operários viram e mudam o
alimento de lugar várias vezes para certificar-se de que está completamente seco.
4.3- Desidratadoras
Essas máquinas levam menos tempo para secar determinada quantidade de
alimentos do que os outros meios de secagem. Algumas desidratadoras usam um vácuo
parcial para fazer a água evaporar a uma temperatura baixa. Devido à temperatura mais
baixa, ocorrem menos transformações químicas causadas pelo calor.
4.4- Câmaras PulverizadorasServem para desidratar ovos, leite e sucos de frutas e de hortaliças. Pelo
método de secagem por pulverização, o alimento líquido é pulverizado através de
pulverizadores para dentro de câmaras de secagem especialmente desenhadas. As
partículas de alimentos se depositam em forma de pó no fundo das câmaras. A secagem
por jatos de ar quente é usada principalmente para as hortaliças. Os desidratadores
forçam o ar quente para cima dos alimentos colocados em bandejas dentro de câmaras
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especiais. O ar aquecido, ao passar sobre os alimentos, absorve e leva consigo a
umidade.
4.5- Liofilização
Nesse processo, a água é removida dos alimentos enquanto ainda estão
congelados. O alimento congelado é resfriado até cerca de -30ºC. Em seguida, é
colocado em bandejas em uma câmara de vácuo e o calor é aplicado lentamente. Por
esse método a água congelada contida no alimento evapora sem passar pelo estado
líquido. O alimento não é submetido a temperaturas elevadas até que a maior parte da
umidade tenha sido removida. A secagem leva de quatro a 12h, dependendo do tipo de
alimento, do tamanho das partículas e do sistema de secagem utilizado. Os alimentos
conservados por esse método são geralmente envoltos em um gás inerte como o
nitrogênio. Devem ser acondicionados em recipientes à prova de umidade. A
liofilização geralmente produz alimentos secos de melhor qualidade, mas é um método
de secagem mais caro que os outros.
4.6- AtomizaçãoEnvolve a pulverização de um alimento líquido, formando gotículas que são
lançadas em uma câmara fechada. As gotículas entram em contato com uma corrente de
ar aquecido (em fluxo concorrente ou contracorrente), que supre o calor necessário à
evaporação, havendo, assim, formação de partículas secas. O diferencial deste processo
é o tempo de permanência do produto no secador, de 5 a 100 segundos, o que é bom
para produtos termossensíveis. Usado em uma variedade de aplicações onde a produção
de pó fluido é exigida, oferecendo controle flexível sobre as propriedades da partícula
de pó como densidade, tamanho características de fluxo e emulsificação.
4.7- Desidratação Osmótica
Bastante utilizada como um pré-processo de desidratação, uma vez que a água
removida é da ordem de 40% a 70%. A água restante pode ser retirada, por exemplo,
por atomização, diminuindo bastante os custos com energia. O processo consiste na
imersão do alimento (geralmente frutas e hortaliças) em solução supersaturada de
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soluto. Ocorre a “captura” da água do alimento pelo soluto. Os solutos geralmente são
pouco absorvidos pelos produtos, uma vez que a permeabilidade das membranas
celulares a este tipo de composto é pequena.
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5- EQUIPAMENTOS DE DESIDRATAÇÃO
Existem diversos tipos de desidratadores. A escolha de um determinado tipo é
ditada pela natureza do produto que vai ser desidratado, pela forma que se deseja dar ao
produto processado, pelo fator econômico e pelas condições de operações.
Os equipamentos de secagem podem ser classificados de acordo com o fluxo
de carga e descarga (contínuo ou descontínuo); pressão utilizada (atmosférica ou
vácuo); métodos de aquecimento (direto ou indireto); ou ainda de acordo com o sistema
utilizado para fornecimento de calor (convecção, condução, radiação, ou dielétrico).
Logo abaixo encontram-se diversos tipos de secadores ou desidratadores:
5.1- Secadores de Bandeja
Basicamente consiste de uma câmara com isolamento térmico, com sistemas de
aquecimento e ventilação do ar circulante sobre as bandejas e através das bandejas, que
ficam em uma base fixa. O ar aquecido circula por meio de ventiladores e o sistema
permite uma circulação de ar para conservação do calor. A eficiência térmica nesse tipo
de secador varia de 20 a 50%, dependendo da temperatura utilizada e da umidade do arde saída. É utilizado para a secagem de frutas, legumes e hortaliças em pequena escala.
5.2- Secadores de Esteira
Estes secadores possibilitam o transporte contínuo do alimento em processo
por meio de uma esteira perfurada. Os secadores de esteira contínua são normalmente
construídos de forma modular de modo que, cada seção apresenta o seu ventilador e
aquecimento próprio. Essas seções são unidas em série formando um túnel através do
qual esteira se movimente.
Os legumes, frutas e hortaliças neste tipo de secador, são submetidas a uma
temperatura de secagem no primeiro estágio, que pode chegar até 130°C e, a velocidade
do ar em torno de 1,4 a 1,5 metros/segundo, possibilitando uma capacidade de secagem
muito alta sem prejudicar as qualidades dos alimentos, devido o efeito de resfriamento
na evaporação da água.
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5.3- Secadores Pneumático - "Flash Dryer"
Os secadores pneumáticos "Flash Dryer", são adequados especialmente a
sólidos úmidos, resultante de processos de filtragem, decantação e centrifugação, onde
se deseja principalmente a remoção da umidade para obtenção de pós secos. O esquema
mostra um sistema Frash Dryer:
Figura 1- Sistema Frash Dryer
1-Filtro de ar, 2-Secador, 3-Aquecimento indireto co geração de ar quente, 4-Bico de
aquecimento, 5-Condutor de ar aquecido, 6-Moinho desintegrador, 7-Rosca de alimentação, 8-Tanque de
produto, 10-Transportador, 12-Tubo condutor, 13-Ciclone de separação e recuperação, 14-Filtro, 16-
Válvula rotativa, 17-Desintegrador secundário, 18-Transportador pneumático tubular, 19-Ciclonefiltrante, 20-Ventilador, 21-Exaustão dos gases.
No Flash Dryer, o alimento a ser desidratado, é introduzido em um sistema de
transporte por tubulações onde o próprio ar de secagem, à medida que transporta o
material, vai evaporando a água nele contida, sendo após a secagem, recuperada em um
ciclone.
A velocidade do ar na saída do sistema é da ordem de 10 a 30 metros/segundo.
O tempo de retenção do alimento que esta sendo seco, mesmo para sistemas de grande
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percurso, é da ordem de 4 a 5 segundos. A capacidade volumétrica do evaporador do
Flash Dryer varia de 10 a 200 kg/h. m3.
5.4- Secagem por "Spray Dryer" – Atomização
Este processo tem por princípio a atomização ou pulverização do alimento a ser
desidratado em diminutas partículas. Este tipo de desidratador é muito utilizado na
indústria de alimento para secagem de produtos na forma líquida ou pastosa.
Figura 2 – Sistema Spray Dryer (Secagem por Pulverização)
(1)-Ar Quente; (2)-Entrada de Ar; (3)-Bomba de Alimentação; (4)-Introdução de Ar para
Resfriamento do Produto; (5)-Produto Seco Frio; (6)-Leito Fluidizado; (7)-Produto Final Seco; (8)-Bico
de Atomização-Spray; (9)-Câmara de Produto Atomizado (névoa); (10)-Ciclone de Recuperação; (11)-
Filtro de Ar Invertido; (12)-Saída de Ar; (13)-Produto Recuperado; (14)-Leito Fluidizado de
Aglomeração.
A característica neste tipo de sistema é o tempo extremamente curto, variando
de 3 a 12 segundos e, a temperatura do produto durante o processo de secagem é
relativamente baixa.
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As partículas formadas apresentam diâmetro da ordem de 10 a 200 mícrons,
resultando desta forma uma maior superfície de exposição por umidade de volume do
alimento que esta sendo secado e, assim a ocorrência de uma secagem rápida. As figuras
abaixo ilustram os modelos de válvula atomizadora.
Figura 3 – Válvulas Atomizadoras Spray Dryer
Dispositivo Atomizador: três são os tipos básicos de atomizadores, bicos sob
pressão, centrífugos, e atomizador duplo. No atomizador sob pressão, o alimento é
bombardeado para o bico atomizador a uma pressão da ordem de 100 a 600 kgf/cm 2. O
bico atomizador do tipo centrífugo é basicamente um disco que gira na extremidade de
um eixo esparramando o alimento na câmara de secagem. O sistema atomizador duplo,
a pressão necessária para pulverizar o alimento, é geralmente menor do que usada parao sistema de bico de pressão. Dos três sistemas, o mais utilizado é o centrífugo e bico
sob pressão.
Processo de Instantaneização - Aglomeração: para determinados produtos
desidratados, os pós provenientes da câmara de secagem e dos ciclones de recuperação,
antes de serem embalados, podem sofrer um reprocessamento logo após a sua secagem,
isto para melhorar as suas características de dispersabilidade tornando o produto com
características instantâneas.
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Para se obter estas características, é incorporado logo após a câmara de
secagem, um sistema de aglomeração de partículas. O sistema é mostrado na figura a
seguir.
Figura 4- Sistema de Aglomeração do Produto Seco
Figura 5- Esquema de Secagem de Produto na Câmara
Neste sistema, opera-se com baixa temperatura do ar de saída do secador.
Como a temperatura de saída é baixa, os produtos apresentam granulometria
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intermediária, e saem da câmara de secagem com um teor de umidade mais elevado do
que o produto final desejado. Na aglomeração, a aspersão atomizada é aumentada, e a
probabilidade da formação de aglomerado de partículas é menor que nos secadores
convencionais. Este processo é normalmente utilizado para produtos desidratados
derivados de leite, de cacau, café e farinhas.
5.5- Secadores de Alimentos Líquidos
Estes secadores são utilizados para alimentos líquidos sensíveis ao calor,
utiliza, portanto no processo, ar com baixa velocidade e temperatura em torno de 30°C.
O alimento é introduzido no topo da torre de secagem e é pulverizado na
forma de pequenas gotas que realizam uma trajetória no sentido descendente, e recebe o
ar de secagem.
Este tipo de sistema evita uma desidratação muito rápida do alimento líquido
na forma de gotas, eliminando assim, a sua exposição a altas temperaturas com perdas
dos seus componentes voláteis. O produto seco é separado do ar por um ciclone de
separação. As partículas mais finas retornam a torre de secagem para um novo
tratamento térmico.
O produto seco é separado do ar por um ciclone de separação. As partículas
mais finas retornam a torre de secagem para um novo tratamento térmico. O esquema
abaixo mostra um secador para produtos líquidos.
Figura 6 – Secador para Produtos Líquidos
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5.6- Secadores de Leito Fluidizado
O sistema de leito fluidizado consiste na secagem do alimento, fazendo a
circulação de ar quente através de um leito de sólidos, de modo que estes permanecem
suspensos no ar. Esse tipo de secador apresenta aplicação limitada, principalmente
devido a adequação do sistema de alimentação para fluidização dos alimentos e, ocorre
geralmente a velocidades muito alta. Este sistema de secagem tem sido utilizado para
secagem de batata em grânulos ou flocos, cebola em flocos, farinhas, cenouras, cacau,
etc.
Figura 7- Secagem por Leito Fluidizado
Os procedimentos de eliminação da umidade dos diversos alimentos não são
fáceis. Para tanto, deve-se controlar rigorosamente os princípios físico-químicos sobre aação da água nos alimentos. Durante o processo de secagem, um dos problemas que
pode ocorrer é o escurecimento do produto devido à ação das enzimas.
A escolha adequada do equipamento de desidratação é fundamental, para a
obtenção de um produto final adequado e de boas características e conservação do
mesmo.
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6- APLICAÇÃO DO PROCESSO DE SECAGEM
Os processos de Secagem e Desidratação têm as mais diversas aplicações naindústria alimentícia. O fluxograma abaixo ilustra o processo da produção de ovos
pasteurizados desidratados, que têm ampla aplicação principalmente no setor de
panificação.
Fluxograma 1- Processamento de Ovos Desidratados
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O ovo integral, a gema e a clara são primeiramente pasteurizados, e só então
são desidratados, utilizando secador contínuo do tipo Spray-Dryer (descrito na seção 5.4
deste trabalho), contendo atomizador de bicos ou centrífugo.
Este tipo de ovo tem grande utilidade, principalmente, na elaboração de
misturas secas (de bolos, mousses, torta, massas em geral, pão de queijo, etc.). Mas
podem, quando for exigido no processamento, ser reidratados.
A vida-de-prateleira é de aproximadamente seis meses para a gema e ovo
integral desidratados e de 12 meses para a clara desidratada, desde que embalados e
armazenados corretamente.
As principias vantagens da utilização deste produto são semelhantes às citadas
anteriormente como vantagens para qualquer que passou por um processo de secagem, e
são:
- Reduz os riscos de contaminação;
- Facilidade de uso (dosagem);
- Evita desperdício e perdas por quebra e trincagem;
- Reduz tempo e custo com a eliminação das etapas de quebra da casca e
separação da gema e clara;
- Economia de custos por não necessitar de transporte e estocagem refrigerada;- Facilidade e diminuição do espaço para transporte e armazenamento;
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7- REFERÊNCIAS
ARAÚJO, P.S.R. de; MINAME, K. Acerola. Campinas: Fundação Cargill,1994. 81p.
SILVA FILHO. E. D. et. al., Desidratação osmótica do tomate seguido de
secagem. In: XV ENAAL – Congresso Latino Americano de Analistas de Alimentos,
Fortaleza-CE, Brasil, 2007.
http://www.setor1.com.br/ovos/desi_dratados.htm
http://bragante.br.tripod.com/desidratacao.html
http://www.univercidade.br/uc/cursos/graduacao/tur/pdf/uniformgraf_2009.pdf