Aula 3 - Concentração e Desidratação

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Conservação de Alimentos pela Concentração e Desidratação P R O F. YA G O B I A N C H I P E R E S T E C N O LO G I A E M A L I M E N TO S

Objetivos da Aula •Mostrar como a concentração e desidratação influenciam na conservação; •Apresentar os equipamentos utilizados no processo; •Esclarecer os efeitos nos nutrientes presentes nos alimentos.

Introdução •Aw e Aa: ◦ Atividade de água/água livre no alimento: ◦ Água não ligada a nenhum composto.

◦ A água presente nos alimentos é um dos principais componente: ◦ Com cerca de 90% dos constituintes totais na maioria doa alimentos.

◦ É indispensável microbiológicas:

para

que

ocorram

reações

◦ São responsáveis pela deterioração dos alimentos;

◦ O que pode ser feito então? ◦ Redução da Aw a um certo ponto para desfavorecer tais reações; ◦ Com o objetivo de aumentar a vida de prateleira.

químicas,

físicas

e

Concentração e Desidratação •O que são e qual o princípio? ◦ Métodos de conservação que ocorre a remoção de 1/3 a 2/3 do conteúdo de água.

•São a mesma coisa? ◦ Se relacionam mas diferem entre si.

Concentração e Desidratação •Qual a diferença entre eles se ambos processos ocorre a retirada de água do produto? ◦ Na concentração a retirada de água é menor do que na desidratação; ◦ Há necessidade de método de conservação adicional na concentração; ◦ Na desidratação, a água removida já é suficiente para aumentar a vida útil do alimento sem a necessidade de um método adicional; ◦ E a concentração também se distingue da desidratação pelo produto final obtido.

Concentração e Desidratação •A concentração é usada como etapa inicial de um processo de desidratação: ◦ Ex: em líquidos.

Concentração e Desidratação •Vantagens da redução da Aw: ◦ Desfavorece reações que iram deteriorar os alimentos (físicas, químicas e microbiológicas); ◦ Redução do peso: ◦ Melhor acondicionamento em embalagens; ◦ Facilita o transporte (menor gasto), armazenamento e distribuição; ◦ Diversifica tais produtos.

Concentração •Dentro da concentração podemos citar alguns métodos; •Métodos de remoção da água: ◦ Evaporação ou concentração por ebulição: ◦ Forma de vapor d’água.

◦ Crioconcentração: ◦ Forma de gelo.

◦ Por membranas: ◦ Remoção seletiva da água e alguns solutos por uma membrana semipermeável.

Evaporação / Concentração por Ebulição •O que é? ◦ Eliminação da água dos alimentos líquidos por meio do aquecimento até atingir a fervura (liberação de vapor d’água); ◦ Ex: leite evaporado, sucos concentrados, molhos e extratos de tomate.

•Resultado da diminuição da Aw: ◦ Aumento dos sólidos totais no alimento: ◦ Carboidratos, proteínas, gorduras, etc.

Evaporação / Concentração por Ebulição •A evaporação é muito utilizada na concentração de líquidos antes de algum outro método de conservação: ◦ Desidratação, congelamento, esterilização; ◦ Mais fácil realização/economia maior de energia.

Evaporação / Concentração por Ebulição •No processo de evaporação pode ocorrer algumas perdas: ◦ Cor, aroma e nutrientes.

•Como evitar tais perdas? ◦ Evaporadores sob vácuo; ◦ O alimento entra em ebulição em temperaturas menores que 100oC.

Evaporação / Concentração por Ebulição •Existem 2 classificações para os evaporadores, sendo elas: ◦ Abertos: ◦ Pressão normal (atmosférica).

◦ Fechados: ◦ A vácuo.

Evaporação / Concentração por Ebulição •Evaporadores de tacho aberto: ◦ Dentre os evaporadores, é o mais simples; ◦ Utilizados na concentração de forma satisfatória em geleias e doce de leite. ◦ Desvantagens: ◦ Tempo e temperaturas altas para obter a concentração.

Evaporação / Concentração por Ebulição •Evaporadores de tacho aberto:

Evaporação / Concentração por Ebulição •Evaporadores de tacho fechado (a vácuo): ◦ A concentração é realizada em pressões reduzidas: ◦ Permite uma utilização de tempo e temperatura inferiores ao tacho aberto.

◦ Dentro do evaporador, é encontrado espátulas para mexer o alimento evitando assim o superaquecimento localizado.

Evaporação / Concentração por Ebulição •Evaporadores de tacho fechado (a vácuo):

Evaporação / Concentração por Ebulição •Evaporadores de tacho fechado (a vácuo): ◦ Quando é viável utilizá-los? ◦ Alimentos sensíveis ao calor.

Evaporação / Concentração por Ebulição •Evaporadores de múltiplo efeito: ◦ Junção de dois ou mais evaporadores; ◦ O vapor produzido no primeiro evaporador é utilizado na evaporação do liquido parcialmente concentrado no segundo evaporador. ◦ Vantagem: ◦ Maior qualidade na concentração; ◦ Econômica por aproveitar o vapor.

Evaporação / Concentração por Ebulição •Evaporadores de múltiplo efeito:

Evaporação / Concentração por Ebulição •Evaporadores de múltiplo efeito:

Evaporação / Concentração por Ebulição •Evaporadores de placas: ◦ Trocadores de calor de placas com vapor de baixa pressão: ◦ Muito utilizados em leite concentrado.

Evaporação / Concentração por Ebulição •Evaporadores de placas:

Concentração por Crioconcentração •O que é? ◦ Concentração que envolve a cristalização da água e remoção do gelo através de técnicas mecânicas adequadas; ◦ Congelamento a temperaturas onde somente a água está congelada: ◦ Remoção de somente a água obtendo assim um produto concentrado.

•Vantagem: ◦ Não ocorre perdas de compostos aromáticos voláteis que geralmente são perdidos nas técnicas de concentração que utilizam o calor.

Concentração por Membranas •O que é? ◦ Remoção da água por filtros de diferentes diâmetros; ◦ Concentrar líquidos.

•Vantagens: ◦ Baixo consumo de energia; ◦ Por não empregar o calor, possui uma boa retenção dos nutrientes e características sensoriais.

Concentração e as mudanças provocadas nos alimentos •Irá depender do tipo de técnica empregada: ◦ Maiores perdas nas técnicas que utilizam altas temperaturas;

•Ex: escurecimento não enzimático: ◦ Reação de Maillard; ◦ Ocorre em doce de leite.

•Solução para minimizar as perdas? ◦ Uso do vácuo (pressões menores = menores temperaturas).

Desidratação •Desidratação/secagem de um alimento; •O que é? ◦ Remoção da água na forma de vapor; ◦ Utilizando temperaturas inferiores à de ebulição da água.

Desidratação •Objetivo? ◦ Prolongar a vida de prateleira do produto pela redução da Aw: ◦ Inibe o crescimento microbiano e reduz a atividade enzimática do alimento; ◦ Geralmente a temperatura empregada já é suficiente para a destruição do microrganismo.

◦ Diminuir o peso do alimento: ◦ Redução de custos de transporte e armazenamento; ◦ Alimento diversificado de fácil manuseio.

Desidratação •Restituição de alimentos: ◦ Alguns produtos além de manter suas características nutricionais, quando restituídos voltam ao seu aspecto natural ou semelhante; ◦ Ex: leite em pó.

Métodos de Desidratação/Secagem •Podem ser natural ou artificial: ◦ Natural ou ao sol; ◦ Artificial ou desidratação.

Secagem Natural ou ao Sol •O que é? ◦ Exposição do alimento ao sol;

•Vantagens: ◦ Simples e barato.

•Desvantagens: ◦ Não possui controle de temperatura/umidade relativa e fluxo de ar; ◦ Processo lento; ◦ Resultados imprevisíveis (condições ambientais).

Secagem Natural ou ao Sol •No Brasil: ◦ Não apresenta nenhuma importância prática, apenas em alguns alimentos.

•No exterior: ◦ Alimentos artesanais secos; ◦ Ex: Café, charque, pescados, etc.

Secagem Artificial ou Desidratação •Método onde há a secagem controlada: ◦ Controle das condições de temperatura, umidade e circulação de ar.

•Funcionamento: ◦ Ar leva o calor ao alimento => provocando a evaporação; ◦ Velocidade de evaporação: ◦ Depende da área superficial e porosidade do alimento; ◦ São diretamente proporcionais.

Tipos de Secadores •A escolha do secador dependerá de: ◦ Natureza do produto, da viabilidade econômica e das condições de operação.

•Se apresentam de duas formas: ◦ Adiabáticos e por contato.

Secadores Adiabáticos •Possui 4 modelos onde o calor é conduzido por meio de ar quente: ◦ Secadores de bandeja ou de cabine; ◦ Secador tipo túnel; ◦ Secador por aspersão ou atomização; ◦ Leito fluidizado.

Secadores Adiabáticos •Secadores de bandeja ou de cabine:

Secadores Adiabáticos •Secadores de bandeja ou de cabine:

Secadores Adiabáticos •Utilização de Secadores de bandeja ou de cabine: ◦ Mais utilizados em frutos e hortaliças.

Secadores Adiabáticos •Secador tipo túnel: ◦ Corrente paralela ou concorrente; ◦ Contra corrente.

Secadores Adiabáticos •Secador por aspersão ou atomização (Spray Dryers): ◦ Usado para produtos líquidos ou pastosos.

Secadores Adiabáticos •Secador por aspersão ou atomização (Spray Dryers):

Secadores Adiabáticos •Secador de leito fluidizado:

Secadores de Contato •Secador de tambor (Drum-dryers): ◦ Permitem produção elevada e de forma barata; ◦ Usados em flocos de batata, leite, soro, sopa, cereais instantâneos.

Secadores de Contato •Secagem por liofilização (Freezer-dryer ou criodesidratação): ◦ Praticamente não altera as características do alimento; ◦ Possui alto custo; ◦ Necessita embalagens especiais (higroscopicidade do produto seco).

Instantaneização •Termo “instantâneo”: ◦ Usado para descrever alimento em pó facilmente dissolvidos em água.

•Tais propriedades podem ser conseguidas: ◦ Secagem auxiliada por adição de dispersantes ou agentes emulsificantes e/ou por processo de aglomeração.

Efeito da Desidratação nas Propriedades dos alimentos •Aumento da concentração de nutrientes quando comparados com o produto fresco; •Ocorre alterações na textura; •Perdas no sabor ou aroma; •Em alguns alimentos há mudanças na cor e no valor nutricional.

Efeito da Desidratação nas Propriedades dos alimentos •Alterações na textura: ◦ Alguns alimentos reidratados não conseguem recuperar suas características.

•Sabor e aroma: ◦ Perda de compostos aromáticos voláteis; ◦ Foco ao desidratar ervas e temperos.

Efeito da Desidratação nas Propriedades dos alimentos •Cor: ◦ As altas temperaturas provocam alterações químicas nos pigmentos (carotenoides e clorofila por exemplos).

•Valor nutricional: ◦ Perdas de vitaminas devido ao calor.