Conservação de Alimentos

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.

  1. 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 dos alimentos, 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 % de teor 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.

  1. CARACTERÍSTICAS DA TÉCNICA

A vantagem desse ciclo é que reduzindo o peso e o volume do alimento barateia 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.

  1. 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 Pulverizadoras

Servem 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 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- Atomização

Envolve 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 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.

  1. 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 ar de 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.

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-Ciclone filtrante, 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 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.

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/cm2. 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 para o 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.

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 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

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 a ação 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.

  1. APLICAÇÃO DO PROCESSO DE SECAGEM

Os processos de Secagem e Desidratação têm as mais diversas aplicações na indústria 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

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;

  1. 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

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