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Desidratação dos Alimentos



   A desidratação ou secagem de um alimento (sólido ou líquido), é a operação de remoção de água, ou de qualquer outro líquido na forma de vapor, para uma fase gasosa insaturada através de um mecanismo de vaporização térmica, numa temperatura inferior à de ebulição.
   Esta desidratação é realizada atraés de calor produzido artificialmente em condições de temperatura, umidade e corrente de ar cuidadosamente controladas. O ar é o mais usado meio de secagem dos alimentos. O mesmo conduz calor ao alimento, provocando evaporação da água, sendo também o veículo no transporte do vapor úmido literalmente do alimento.

EQUIPAMENTOS DE DESIDRATAÇÃO

   Existem diversos tipos de desidratadores. A escolha de um determinado tipo é ditado 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 indereto); ou ainda de acordo com o sistema utilizado para fornecimento de calor (conveção, condução, radiação, ou dielétrico).

Tipos de Secadores ou Desidratadores

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.

2 - Secadores de Esteira

   Estes secadores possibilita o transporte contínuo do alimento em processo por meio de uma esteira perfurada. Os secadores de esteira contínuo, são normalmente construidos 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 a 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 130ºC 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.

3 - Secadores Pneumático - "Flash Dryer"

   Os secadores pneumáticos "Flas Dryer", são adequados especialmente a sólidos únidos, 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.


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 prório ar de secagem, a medida que transporta o material, vai evaporando a água nela contida. semdp. 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 volumétrico do evaporação do Flash Dryer varia de 10 a 200 kg/h. m3. O diaframa abaixo, ilustra um sitema Flash Dryer.



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.


(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)-Câmra 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 baixo.
   As partículas formadas apresentam diâmetro da ordem de 10 a 200 microns, 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 ao lado ilustra os modelos de válvula atomizadora.

 

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 um pressão da ordem de 100 a 600 kgj/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 desidratado, os pós proveniente da câmara de secagem e dos ciclones de recuperação, antes de ser embalados podem sofrer um reprocessamento lopo após a sua secagem, isto para melhorar as suas características de dispersibilidade tornando o produto com características instantánea.
  Para se obter estas características, é incorporado logo após a câmara de secagem, um sistema de algomeração de partículas. O sistema é mostrado na figura a seguir.


Sistema de Agromeração
do Produto Seco

    
Esquema de Secagem de Produto na Camara

  Neste sistema, opera-se com baixa temperatura do ar de saída do secador. Como a temperatura de saíde é baixa, os produtos apresenta granalumetria intermediária; sai da câmara de secagem com um teor de umidade mais elevado doque 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 - Secadores de Alimentos Líquido

  

   Estes secadores são utilizados para alimentos líquido sensível ao calor; utiliza portanto no processo ar com baixa velocidade e temperatura em torno de 30ºC.
   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 desedratação muito rápida do alimento líquido na forma de gotas, eliminando assim, a sua exposição a altas temperaturas com perdas dos seus componentes 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 ao   lado, mostra   um secador  para produtos líquido.

6 - Secadores de Leito Fluidizado

   O sitema de leito fluidizado consite 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 geralmetne 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.


Secagem por Leito Fluidizado



   Os procedimento de eliminação da umidade dos diversos alimentos não é fácil. Para tanto, deve-se controlar regorosamente os princípios físicos-quimicos sobre a ação da água nos alimentos. Durante o processo de secagem, um dos problemas que pode ocorrer é o escurecimento do produto devido a 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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