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  1. 1. DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS ENG. PEDRO LUIS SANTOS MELONI Consultor em desidratação de alimentos10ª SEMANA INTERNACIONAL DA FRUTICULTURA, FLORICULTURA E AGROINDÚSTRIA 01 a 04 de setembro de 2003 – Centro de Convenções Fortaleza – Ceará – Brasil
  2. 2. Copyright  FRUTAL 2003Exemplares desta publicação podem ser solicitados à:Instituto de Desenvolvimento da Fruticultura e Agroindústria – FrutalAv. Barão de Studart, 2360 / sl: 1305 – Dionísio TorresFortaleza – CE CEP: 60.120-002E-mail: geral@frutal.org.brSite: www.frutal.org.brTiragem: 150 exemplaresEDITORINSTITUTO DE DESENVOLVIMENTO DA FRUTICULTURA E AGROINDÚSTRIA –FRUTALDIAGRAMAÇÃO E MONTAGEMPEDRO MOTARUA: HENRIQUE CALS, 85 – BOM SUCESSO – FONE: (85): 484.4328Os conteúdos dos artigos científicos publicados nestes anais são de autorização eresponsabilidade dos respectivos autores.Ficha catalográfica: Meloni, Pedro Luis Santos. Desidratação de frutas e hortaliças / Pedro Luis Santos Meloni. – Fortaleza: Instituto Frutal, 2003. 87p. 1. Fruta – Desidratação. 2. Hortaliça – Desidratação. I. Título. CDD 743.7 10ª SEMANA INTERNACIONAL DA FRUTICULTURA, FLORICULTURA E AGROINDÚSTRIA 01 a 04 de setembro de 2003 – Centro de Convenções Fortaleza – Ceará – Brasil
  3. 3. APRESENTAÇÃOA nossa FRUTAL chega a sua 10ª edição e com ela atingimos a marcaaproximada de 10.000 pessoas capacitadas nos Cursos Técnicos que anualmenteoferecemos. Várias pessoas têm participado dos Cursos da FRUTAL, destacando-se produtores, empresários, pesquisadores, estudantes, além do público geralvisitante que, mesmo sendo de outro ramo de atividade, passou a acreditar nafruticultura irrigada estimulados pelo nosso movimento, que tem feito o Ceará sedestacar em nível do cenário nacional no Agronegócio da Agricultura Irrigada.Procurando deixar registrado todo o conteúdo técnico dos Cursos da FRUTAL,temos anualmente editado apostilas como esta, com o conteúdo de cada tema quesão cuidadosamente selecionados para cada FRUTAL, com uma média de 10Cursos por edição. A escolha dos temas para os Cursos da FRUTAL se baseianas sugestões obtidas das Avaliações realizadas com os próprios participantes,acrescida de temas de vanguarda como o Curso “Produção Integrada de Frutas”que estamos promovendo nesta edição.Toda a Programação Técnica da FRUTAL está direcionada para o tema centralque este ano foi eleito “Cooperativismo e Agronegócio”, tema este em consonânciacom a atual política do governo federal. Na sua composição temos Cursos,Palestras Técnicas, Painéis, Seminários Setoriais, Fóruns e Eventos Paralelosvariados, que é referendada por uma Comissão Técnico-Científica formada porilustres e competentes representantes dos principais Órgãos, Instituições eEntidades ligados ao setor do Agronegócio da Agricultura Irrigada do Ceará, cujascontribuições têm sido essenciais para a qualidade e nível que atingimos.Nesta edição a comunidade científica terá uma programação especial. Acontecerápela primeira vez no Nordeste e terceira vez no Brasil, já em sua 49ª edição, aReunião Anual da Sociedade Interamericana de Horticultura Tropical, evento quedeverá trazer para o ambiente da FRUTAL cerca de 600 pesquisadores, queapresentarão os mais recentes resultados de trabalhos de pesquisa na área deFruticultura, Floricultura e Horticultura.Vale ressaltar também neste momento a credibilidade que os Patrocinadores temda FRUTAL, principalmente da iniciativa privada que cada ano tem tido maiorparticipação, sendo este um veredicto de nossa intenção de estimular, incrementare consolidar a FRUTAL como uma Feira tipicamente de negócios.Portanto, esperamos com a edição desta Apostila estar contribuindo para oaprimoramento tecnológico do setor da Fruticultura, Floricultura e Agroindústria doBrasil e em especial do Estado do Ceará.Antonio Erildo Lemos PontesCoordenador Técnico do Instituto FrutalDiretor Técnico do Instituto Frutal10ª SEMANA INTERNACIONAL DA FRUTICULTURA, FLORICULTURA E AGROINDÚSTRIA 01 a 04 de setembro de 2003 – Centro de Convenções Fortaleza – Ceará – Brasil
  4. 4. COMISSÃO EXECUTIVA DA FRUTAL 2003Euvaldo Bringel OlindaPRESIDENTE DA FRUTALIdealizador da Frutal, Empresário, Engenheiro Pós-Graduado emAdministração e Negócios. Presidente do SINDIFRUTA e da Frutal, Ex-diretorda PROFRUTAS – Associação dos Produtores e Exportadores de Frutas doNordeste e do IBRAF – Instituto Brasileiro de Fruticultura e das FederaçõesFAEC e FACIC.Afonso Batista de AquinoCOORDENADOR GERAL DA FRUTALEngenheiro Agrônomo, Pós-graduado em Nutrição de Plantas, comespecialização em Extensão Rural e Marketing em Israel e Espanha. DiretorGeral do Instituto Frutal e Coordenador Geral da Frutal desde 1998.Antonio Erildo Lemos PontesCOORDENADOR TÉCNICOEngenheiro Agrônomo com vasta experiência de trabalho voltado paraFruticultura Irrigada, Especializado em Israel em Agricultura Irrigada por SistemaPressurizado, Membro Efetivo do IBGE/GCEA do Ceará, Consultor do SEBRAE-CE na Área de Agronegócios da Fruticultura, Coordenador Titular do Nordeste noFórum Nacional de Conselhos de Consumidores de Energia Elétrica eCoordenador Técnico da Frutal desde sua primeira edição em 1994.10ª SEMANA INTERNACIONAL DA FRUTICULTURA, FLORICULTURA E AGROINDÚSTRIA 01 a 04 de setembro de 2003 – Centro de Convenções Fortaleza – Ceará – Brasil
  5. 5. COMISSÃO TÉCNICO-CIENTÍFICA DA FRUTAL 2003Afonso Batista de Aquino INSTITUTO FRUTALAna Luiza Franco Costa Lima SETURAntonio Belfort B. Cavalcante INSTITUTO CENTECAntonio Erildo Lemos Pontes INSTITUTO FRUTALAntonio Vieira de Moura SEBRAE/CECésar Augusto Monteiro Sobral AEACCézar Wilson Martins da Rocha DFA/CEDaniele Souza Veras AGRIPECEbenézer de Oliveira Silva EMBRAPAEgberto Targino Bonfim EMATERCEEnid Câmara PRÁTICA EVENTOSEuvaldo Bringel Olinda INSTITUTO FRUTALFrancisco Eduardo Costa Magalhães BANCO DO BRASILFrancisco José Menezes Batista SRHFrancisco Marcus Lima Bezerra UFC/CCAFrancisco Zuza de Oliveira SEAGRI/CEJoão Nicédio Alves Nogueira OCEC/SESCOOPJosé Carlos Alves de Sousa COOPANEIJosé de Souza Paz SEAGRI/CEJosé dos Santos Sobrinho FAEC/SENARJosé Ismar Girão Parente SECITECEJosé Maria Freire SEAGRI/CEJoviniano Silva DFA/CEJussara Maria Bisol Menezes FIECLeão Humberto Montezuma Santiago Filho DNOCSLiliane Nogueira Melo Lima SEAGRI/CEMarcílio Freitas Nunes CEASA/CE BANCO DO NORDESTE DO BRASILMaria do Carmo Silveira Gomes Coelho S/A -BNBPaulo de Tarso Meyer Ferreira CREA-CERaimundo Nonato Távora Costa UFC/CCARaimundo Reginaldo Braga Lobo SEBRAE/CERegolo Jannuzzi Cecchettini INSTITUTO AGROPÓLOS DO CEARÁRui Cezar Xavier de Lima INCRA/CE 10ª SEMANA INTERNACIONAL DA FRUTICULTURA, FLORICULTURA E AGROINDÚSTRIA 01 a 04 de setembro de 2003 – Centro de Convenções Fortaleza – Ceará – Brasil
  6. 6. SUMÁRIO1. SUMÁRIO..............................................................................................................72. APRESENTAÇÃO.................................................................................................83. INTRODUÇÃO.......................................................................................................114. PRINCÍPIOS DA DESIDRATAÇÃO.......................................................................145. PSICROMETRIA................................................................................................... 206. EQUIPAMENTOS..................................................................................................297. CONSIDERAÇÕES SOBRE A MATÉRIA PRIMA.................................................468. FLUXOGRAMAS GERAIS PARA PRODUÇÃO DE FRUTAS EHORTALIÇAS DESIDRATADAS...............................................................................509. PRODUZINDO AS FRUTAS DESIDRATADAS.................................................... 6110. PRODUZINDO OS VEGETAIS DESIDRATADOS.............................................. 6711. IMPLANTAÇÃO DE PROJETOS.........................................................................7512. BIBLIOGRAFIA....................................................................................................8613. CURRÍCULO DO INSTRUTOR...........................................................................87 10ª SEMANA INTERNACIONAL DA FRUTICULTURA, FLORICULTURA E AGROINDÚSTRIA 01 a 04 de setembro de 2003 – Centro de Convenções Fortaleza – Ceará – Brasil
  7. 7. 1. SUMÁRIO A desidratação é uma das técnicas mais antigas de preservação de alimentosutilizadas pelo homem. O processo é simples e consiste na eliminação de água de umproduto por evaporação, com transferência de calor e massa. Uma de suas maioresvantagens é não necessitarem de refrigeração durante o armazenamento e transporte. As frutas e as hortaliças podem ser desidratadas por diferentes métodos. O maiscomum no Brasil é a desidratação em secadores do tipo cabine com bandejas ecirculação forçada de ar quente. Nos últimos dez anos, com o surgimento de secadoresdimensionados corretamente e com preços mais acessíveis às empresas de pequeno emédio porte, fez com que os produtos existentes fossem melhorados e que outrosprodutos fossem desenvolvidos. Os vegetais desidratados são empregados como condimentos, na formulação deoutros alimentos, e principalmente na elaboração de sopas. Estima-se que no ano de2001 o mercado de sopas desidratadas tenha faturado R$ 250 milhões. Não temos dados estatísticos de produção, comercialização ou mesmo deexportações, mas sabemos que o mercado está em crescimento e que as oportunidadesde novos empreendimentos, se respeitados todos os critérios de implantação de umaagroindústria, serão um grande sucesso. As frutas secas como a banana, o abacaxi, a manga e o mamão deixaram de sersimplesmente frutas secas para consumo ao natural e passaram a ser importantesingredientes para a formulação de outros alimentos. Assim, apresentaremos em detalhestodas as informações necessárias para a produção de frutas e vegetais desidratados dealta qualidade e os aspectos mais importantes para implantação de uma agroindústria. FRUTAL’2003 7 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  8. 8. 2. APRESENTAÇÃO O grande desafio do mundo globalizado é produzir alimentos para uma populaçãoque não para de crescer e já ultrapassa os seis bilhões de habitantes. Uma vez que asáreas agricultáveis estão diminuindo, a oferta de água para irrigação é escassa e astecnologias de produção já não conseguem dar mais saltos de produtividade, algunsespecialistas acreditam que até o ano 2020 a oferta de alimentos no mundo crescerámenos que a população. O Brasil é uma exceção neste panorama e surge como uma das grandes forçasprodutoras no 3° milênio. Com mais de 150 milhões de hectares agricultáveis,aproximadamente 20% de toda a água doce do planeta e uma produtividade média aindamuito baixa, temos um longo caminho de incorporações de tecnologia a percorrer e nostransformar na maior nação produtora de alimentos. O Brasil produz hoje 34 milhões de toneladas de frutas, numa área total de 2,2milhões de hectares. É o segundo maior produtor de frutas do mundo, atrás apenas daChina. No ano 2000, o Brasil exportou US$169 milhões em frutas in natura, o equivalentea menos de 1% do que o mercado mundial de frutas movimentou no ano passado. Os programas de apoio e fortalecimento da fruticultura brasileira pretendemreverter este quadro, alcançando US$1 bilhão em exportações em 5 anos. Os principaispontos a serem desenvolvidos são: desenvolvimento tecnológico; produção de mudascertificadas; promoção interna e externa; integração da produção com implantação deselo de qualidade; capacitação, com ênfase em marketing e defesa sanitária; promoçãoda agroindústria; e participação em eventos. A questão da qualidade está em todos ositens, com a padronização e classificação em destaque. Apesar da indiscutível necessidade de se aumentar a produção de frutas e ampliaras exportações, torna-se imprescindível reduzir as perdas que ocorrem em toda a cadeiaprodutiva. Nos países emergentes as perdas são estimadas em 50% para algunsprodutos. Nossa realidade não é diferente, desde o produtor até o consumidor, amagnitude das perdas é considerável. Este fato evidencia a urgente necessidade deprocessos simples e baratos, que possam oferecer caminhos para conservar estesalimentos extremamente perecíveis. A instalação de agroindústrias junto as regiões 8 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  9. 9. produtoras seria uma excelente alternativa para reduzir as grandes perdas que ocorremdurante os procedimentos de seleção e classificação de frutas para a exportação. O enfoque do agronegócio é essencial para retratar as profundas transformaçõesverificadas na agricultura brasileira, nas últimas décadas, período no qual o setorprimário deixou de ser um mero provedor de alimentos in-natura e consumidor de seuspróprios produtos, para ser uma atividade, integrada aos setores industriais e deserviços. O agronegócio brasileiro é responsável por cerca de 1/3 do produto interno brutodo Brasil, empregando 38% da mão de obra e sendo responsável por 36% das nossasimportações. É o setor mais importante da nossa economia. Com a globalização de mercados, o sucesso de uma empresa, principalmente noagronegócio, depende cada vez mais da inter-relação entre fornecedores, produtores dematérias primas, processadores e distribuidores. A divisão tradicional entre indústria,serviço e agricultura é inadequada. O conceito de agronegócio representa portanto, oenfoque moderno que considera todas as empresas que produzem, processam, edistribuem produtos agropecuários. Mercado A desidratação de frutas é um mercado com grande potencial de crescimento emuito pouco explorado empresarialmente no Brasil. Diversos fatores contribuem paraesse tímido mercado e sem dúvida alguma, a oferta de frutas frescas durante o ano todoé a mais significativa, reduzindo com isso o hábito de se consumir frutas secas oudesidratadas. Um outro fator muito importante é que a produção de frutas secas noBrasil, esteve concentrada, nos últimos anos, principalmente em banana passa sendo aprodução, na maioria das vezes, realizada em escala artesanal. Além disso, a falta demarketing do produto, a pouca atratividade devido a coloração escura e a falta de padrãode qualidade não permitiram o desenvolvimento deste mercado. Nos últimos dez anos com o surgimento de secadores dimensionadosadequadamente para a secagem de frutas e principalmente com custos mais acessíveis,o mercado de frutas secas cresceu. A ausência de estatísticas que demonstrem essecrescimento não nos impede de realizar essa afirmativa. Basta verificar quantos produtos FRUTAL’2003 9 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  10. 10. e marcas surgiram no mercado e os novos produtos que foram desenvolvidos utilizandofrutas secas em sua formulação. A banana passa tradicional recebeu embalagem moderna e sofisticada e foirecoberta com chocolate. Tornou-se um ingrediente importante para as indústrias e hojeestá presente no recheio de bombons, em granolas e em barras de cereais. O Brasil exporta banana passa em pequenas quantidades. Nos anos de 95/96 asexportações foram reduzidas mas, os preços sofreram um significativo aumento. Nesteperíodo, os preços subiram de US$ 3.68 para US$ 6.10 o quilo (DECEX - 1995). Éinteressante observar o alto grau de agregação de valor da banana passa, cujo preço foi,em média, 24 vezes superior ao da fruta fresca. As exportações brasileiras de bananapassa estão voltadas principalmente para os mercados consumidores da Alemanha eEstados Unidos. As principais exigências para exportação de banana passa são o controlemicrobiológico, a cor e os níveis de SO2 residual no produto. Uma vez que existe umbom potencial de expansão das exportações de banana passa, torna-se imprescindívelque as agroindústrias ofereçam produtos dentro dos padrões de qualidade exigidos eque apresentem regularidade no fornecimento. O surgimento de outras frutas secas como a maçã, o mamão, o abacaxi e amanga, mesmo que em pequenas quantidades, reforçam a afirmativa de que o mercadoestá em crescimento. No seguimento dos vegetais desidratados, a situação é um pouco diferente,principalmente devido a sua aplicação. Os vegetais desidratados dificilmente estãodisponíveis para o consumidor final, exceto os que têm características para seremutilizados como tempero ou condimento. A principal aplicação dos vegetais desidratadosestá na formulação de sopas de rápido e fácil preparo. Estima-se que no ano de 2001 omercado de sopas desidratadas tenha faturado R$ 250 milhões. O grande diferencial entre o mercado de frutas desidratadas e de vegetaisdesidratados está na forma de comercialização. Os vegetais desidratados sãoingredientes de alimentos comercializados por indústrias nacionais e multinacionais degrande porte e que atuam fortemente em marketing. Já o mercado de frutas, sempre tevecaracterísticas um tanto quanto amadora e artesanal, mas com a introdução das barras 10 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  11. 11. de cereais com frutas desidratadas, o setor está passando por uma transformação muitopositiva. O que realmente pode transformar esse mercado é a agroindústria, aproveitando-se o descarte de diferentes frutas e hortaliças que ocorre durante o processo de seleçãoe classificação, tanto para o mercado interno como externo. Esses descartes podemperfeitamente ser aproveitados no processo de secagem e com isso teremos produtosfinais com preços mais atrativos e com grandes possibilidades de exportação. 3. INTRODUÇÃO As frutas e hortaliças assumem grande importância no fornecimento de nutrientesessenciais à nutrição humana. São fontes indispensáveis de vitaminas e minerais, além defornecerem fibras. Uma das técnicas mais antigas de preservação de alimentos utilizadas pelohomem é a remoção de umidade dos alimentos através do processo de desidratação. Não há registros sobre a origem da técnica de desidratação, mas sabe-se que osprimeiros grandes impulsos ao desenvolvimento da indústria de legumes e hortaliçasdesidratados ocorreram durante as Grandes Guerras Mundiais. Durante a PrimeiraGuerra Mundial, cerca de 4 milhões de quilos de batatas e produtos para sopas, foramenviados às forças armadas americanas na Europa. Segundo a opinião dos veteranosesses produtos eram duros e tinham gosto de palha. Já na Segunda Guerra, com a introdução da tecnologia do processamento porescaldamento antes da secagem, conhecido como “branqueamento”, houve umamelhoria da qualidade dos alimentos desidratados. Com as pesquisas, conseguiu-seprodutos secos com maior período de conservação e de melhor qualidade quandoreidratados. Um ponto importante para a conservação dos alimentos desidratados foi ocontrole do teor de umidade final dos produtos. Após os períodos de guerra, com o desenvolvimento da tecnologia, o mercado delegumes e hortaliças desidratados cresceu constantemente possibilitando a obtenção deprodutos de alta qualidade e excelente conservação. Vários fatores influíram no desenvolvimento das novas tecnologias e entre elespodemos destacar o fato de que quase todos os legumes e hortaliças precisam sofrer FRUTAL’2003 11 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  12. 12. branqueamento, com água em ebulição ou vapor, para inativar enzimas presentes nasmatérias-primas que conferem aos produtos desidratados sabor, odor e cor estranhos eque praticamente todos os vegetais precisam ter o seu teor de umidade reduzido a 5%para se obter a estabilidade desejada. As principais características dos legumes e hortaliças desidratadas de boaqualidade são as seguintes:• Teor de umidade em torno de 5%, para minimizar a deterioração de cor, sabor e odor,provocados pelas reações oxidativas e impedir o desenvolvimento microbiano.• Devem reidratar-se de maneira rápida e satisfatória, assumindo forma e aparênciaoriginal do produto antes da secagem.• Devem cozinhar rapidamente em água fervente e quando prontos para servir deverãoser tenros, retendo muito do seu odor e sabor originais.• Quando embalados deverão ser isentos de insetos, umidade e ar, em embalagenshermeticamente fechadas e sob vácuo ou atmosfera de gás inerte. Os legumes e as hortaliças desidratadas apresentam as seguintes vantagense desvantagens:• Pesam somente cerca de 1/10 do peso original no caso de raízes vegetais e 1/15 oumenos para o caso de folhas e tomates. O volume, especialmente se os produtosdesidratados são comprimidos para a embalagem, é muito menor do que em qualqueroutra forma. Portanto, devido o reduzido peso e volume, menos quantidade de materialde embalagem é necessário por unidade do alimento.• Os legumes e hortaliças desidratadas não necessitam de refrigeração durante otransporte ou armazenamento, como é o caso dos produtos frescos ou congelados. Adesidratação permite a preservação devido a diminuição do teor de água disponível, oque influirá desfavoravelmente na velocidade das reações químicas e escurecimentonão-enzímico, bem como no crescimento de microrganismos.• Compatibilidade com outros ingredientes nas misturas desidratadas, como sopas, etc.• O valor nutritivo dos legumes e hortaliças não é muito depreciado pela desidratação. 12 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  13. 13. • Muitos vegetais desidratados depois da reidratação e cozimento não apresentamsabor e textura iguais aos apenas cozidos.• Sob prolongado armazenamento ao ar, vácuo ou gás inerte, principalmente atemperaturas superiores a 25ºC, a maioria dos legumes e hortaliças desidratados sofrealterações indesejáveis. Alguns, especialmente cenoura e repolho, se deterioramrapidamente ao ar e sofrem alterações no sabor, odor e cor. Se for permitida a absorçãode umidade, eles se deteriorarão ainda mais rapidamente.• São altamente susceptíveis ao ataque de insetos se embalados inadequadamente.• O consumo diário de vegetais desidratados pode tornar a alimentação monótonae levar o consumidor a não apreciá-los. Produtos agrícolas, tais como frutas e vegetais são considerados meios capilares-porosos. Sempre que um meio capilar poroso contiver umidade e estiver sujeito aquaisquer dos ou todos os gradientes de concentração, pressão parcial de vapor,temperatura, pressão total e campos de força externa ocorre transferência simultânea deenergia e massa. Quando traz como conseqüência a remoção de umidade, essefenômeno é denominado secagem. A desidratação de alimentos sólidos, como frutas e hortaliças, normalmentesignifica remoção da umidade de sólido por evaporação, e tem por objetivo assegurar aconservação das frutas por meio da redução do seu teor de água. Essa redução deve serefetuada até um ponto, onde a concentração de açúcares, ácidos, sais e outroscomponentes seja suficientemente elevada para reduzir a atividade de água e inibir,portanto, o desenvolvimento de microrganismos. Deve ainda conferir ao produto finalcaracterísticas sensoriais próprias e preservar ao máximo o seu valor nutricional. FRUTAL’2003 13 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  14. 14. 4. PRINCÍPIOS DA DESIDRATAÇÃO A desidratação é um processo que consiste na eliminação de água de um produtopor evaporação, com transferência de calor e massa. É necessário fornecimento de calorpara evaporar a umidade do produto e um meio de transporte para remover o vapor deágua formado na superfície do produto a ser seco. O processo de secagem podeenvolver três meios de transferência de calor: convecção, condução e radiação. Atransferência de calor por convecção é o meio mais utilizado na secagem comercial, emque um fluxo de ar aquecido passa através da camada do produto. Durante o processode secagem, a umidade migra do interior para a superfície do produto, de onde seevapora para o ambiente. Os produtos alimentícios podem ser desidratados por processos baseados navaporização, sublimação, remoção de água por solventes ou na adição de agentesosmóticos. Os métodos de desidratação utilizados em maior escala são os que tem comobase a exposição do alimento a uma corrente de ar aquecido, sendo que a transferênciade calor do ar para o alimento se dá basicamente por convecção. O ar quente é mais empregado, por ser facilmente disponível e mais convenientena instalação e operação de secadores, sendo que o seu controle no aquecimento doalimento não apresenta maiores problemas. O princípio básico de secagem, quando seutiliza o ar como meio de secagem, está no potencial de secagem do ar ambienteaquecido que é forçado entre a massa do produto servindo a duas finalidades:• Conduzir calor para o produto: a pressão de vapor da água do alimento éaumentada pelo aquecimento do produto, facilitando, assim, a saída de umidade. Partedo calor do ar de secagem proporciona um aumento da temperatura do produto (calorsensível) e parte fornece o calor necessário para a vaporização da água contida noproduto (calor latente).• Absorver umidade do produto: aumentando-se a temperatura do ar ambiente a suaumidade relativa diminui e, conseqüentemente, sua capacidade de absorver umidadeaumenta. 14 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  15. 15. O ar serve ainda, como veículo para transportar a umidade removida do produto para oambiente. Incluem-se nesses processos a secagem ao sol e a secagem realizada emsecadores de bandejas, de túnel, de leito fluidizado e atomizadores.CURVA DE SECAGEM Quando um alimento é desidratado, ele não perde água a uma velocidadeconstante ao longo do processo. Com o progresso da secagem, sob condições fixas, ataxa de remoção de água diminui. Isto pode ser visto na Figura 1, onde apresentamos acurva de secagem para cenoura cortada na forma de cubos. Pelo gráfico podemosobservar que 90% da água do produto é removida em 4 horas e mais 4 horas serãonecessárias para remover os 10% remanescentes. Na prática, sob condições normais deoperação, o nível zero de umidade nunca é alcançado. No início da secagem, e por algum tempo depois, geralmente a água continua aevaporar a uma velocidade constante, semelhante ao mecanismo de evaporação deágua num reservatório. Isto é chamado de período de velocidade constante, e conformepode ser visto na Figura 1, estende-se por 4 horas. A partir do ponto em que ocorre ainflexão da curva de secagem, inicia-se o período de velocidade decrescente desecagem. Estas mudanças durante a desidratação podem, em grande parte, ser explicadaspelos fenômenos de transferência de calor e massa. Um alimento cortado na forma decubo, no decorrer da secagem perderá umidade por suas superfícies e desenvolverá,gradualmente, uma espessa camada seca na superfície, e com o restante da umidadeaprisionada no centro. Do centro para a superfície, um gradiente de umidade seráestabelecido. Em conseqüência disso, a camada externa seca formará uma barreiraisolante contra a transferência de calor para o interior do pedaço. Além de ter atransferência de calor diminuída, a água restante no centro do alimento tem umadistância maior a percorrer até chegar a superfície do que a umidade superficial tinha noinício da secagem. A medida que o alimento seca e atinge a umidade de equilíbrio, nãose tem mais secagem e a velocidade cai a zero. Estas não são as únicas mudanças do alimento que contribuem à forma de umacurva de secagem típica, embora sejam os fatores principais. A forma precisa de uma FRUTAL’2003 15 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  16. 16. curva de secagem normal varia conforme o alimento, com os diferentes tipos desecadores, e em resposta às variações das condições de secagem tais como atemperatura, a umidade, a velocidade do ar, o sentido do ar, a espessura do alimento,entre outros fatores. A secagem da maioria dos produtos alimentícios geralmente apresenta período develocidade constante e de velocidade decrescente, e a remoção da água abaixo deaproximadamente 2%, sem danos ao produto é extremamente difícil.Figura 1 – Exemplo de curvas de secagem de diferentes produtos para atemperatura de 60oC.ATIVIDADE DE ÁGUA (AA) NO PRODUTO DESIDRATADO A atividade de água é uma das propriedades mais importante para oprocessamento, conservação e armazenamento de alimentos. Ela quantifica o grau deligação da água contida no produto e conseqüentemente sua disponibilidade para agircomo um solvente e participar das transformações químicas, bioquímicas emicrobiológicas. 16 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  17. 17. A atividade de água pode ser definida pela equação abaixo:Aa = P/PoEm que:P = pressão parcial de vapor da água no alimentoPo = pressão de vapor da água pura A atividade de água de qualquer produto é sempre inferior a 1 e no estado deequilíbrio existe uma igualdade entre a umidade relativa do ar e a atividade de água doproduto, que é chamado de umidade relativa de equilíbrio. Dessa forma pode-se utilizaras isotermas de adsorção e dessorção de umidade de cada produto para conduzir asecagem e estabelecer a umidade final ou atividade de água do produto, tal que garantanas condições de estocagem (temperatura e umidade relativa do ar) a integridadebiológica do produto.PARÂMETROS DE QUALIDADE EM ALIMENTOS DESIDRATADOS A qualidade dos alimentos desidratados depende em parte das mudanças queocorrem durante o processamento e armazenagem. Algumas destas mudançasenvolvem modificações na estrutura física. Estas modificações afetam a textura, areidratação e a aparência. Outras mudanças são também devido a reações químicas. Noalimento desidratado, a atividade enzimática residual, a atividade microbiana e areidratação são parâmetros de grande importância. Durante o processo de secagemconvectivo, o alimento sofre perdas da qualidade tais como a cor, sabor, textura e tendomuitas vezes uma reidratação deficiente. A contração de volume e o endurecimento(formação de casca na superfície) do produto são também considerados problemas degrande importância na desidratação de alimentos. Na atualidade as pesquisas estãovoltadas no sentido de aumentar a retenção das propriedades nutritivas sensoriais doproduto desidratado mediante a alteração das condições de processo e o uso de pré-tratamentos. Poucas diferenças são observadas nos teores de carboidratos, proteínas, fibras ecinzas, quando a variação no conteúdo de umidade é levada em consideração. FRUTAL’2003 17 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  18. 18. As mudanças que ocorrem durante a secagem são principalmente químicas,particularmente se as reações enzimáticas são incluídas como mudanças químicas.Quando as condições de secagem e a matéria-prima a ser utilizada são satisfatórias,nenhuma das transformações que ocorrem durante a secagem da fruta é devido aatividade de microrganismos. As mudanças na cor tem grande influência na determinação da procedência desecagem para cada fruta. Os pigmentos da antocianina presentes nas frutas são geralmente alteradosdurante e após a secagem. Esses pigmentos, caso as frutas não sejam tratadas por meiode sulfuração ou sulfitação, geralmente tornam-se castanhos devido a oxidação durantea secagem. O escurecimento enzimático pela ação da peroxidase e outras enzimas oxidativasocorre na fruta durante a secagem, principalmente nas superfícies cortadas, onde ocorrecom maiores velocidades. Comercialmente, a maioria das frutas devem ser tratadas antes da desidrataçãopara manter uma boa aparência e para prevenir o escurecimento, perdas do sabor e davitamina C. Os agentes mais comumente utilizados no pré-tratamento são ácidoascórbico e o dióxido de enxofre (SO2). O pré-tratamento com esses agentes tem como principais finalidades:• preservação da cor natural dos alimentos.• prolongar a armazenagem.• retardar as perdas de vitamina C.• prevenir a deterioração microbiana. O método mais utilizado pela indústria alimentícia para controle do escurecimentoenzimático consiste no emprego de agentes sulfitantes devido a sua grande eficácia eamplo espectro de utilização. O agente sulfitante mais utilizado no tratamento pré-secagem é o dióxido de enxofre SO2. O SO2 devido a sua ação redutora e propriedadesinibidoras de enzimas, evita as reações enzimáticas e oxidativas que ocorrem durante adesidratação. O SO2 retarda a formação de pigmentos escuros, mas não previne a suaformação nem os branqueia após terem sido formados. O tratamento pode ser realizado 18 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  19. 19. através da sulfuração pela queima de enxofre ou pela sulfitação em solução aquosa combissulfito de sódio (Na2S2O5). Uma vez que o maior mercado consumidor de frutas secas é o mercado deprodutos naturais, a utilização desses tratamentos descaracteriza os produtos como cempor cento naturais. O fabricante deve informar no rótulo do produto sobre a presença deagentes sulfitantes. Para contornar essa situação, recomenda-se que a produção, quando possívelseja realizada de acordo com o giro dos produtos, de forma que os mesmos sejamconsumidos rapidamente e com isso evitar os problemas causados pelo escurecimentonão-enzimático. As alterações no sabor das frutas secas seguem estreitamente as mudanças nacoloração, sendo em alguns casos desejáveis essas mudanças. Já as alterações na textura que ocorrem com a secagem das frutas não são denatureza química. O principal fator alterador da textura das frutas secas é o teor deumidade final. Com teores baixos de umidade, a textura é muito dura, enquanto que comteores mais elevados tornam-se mais apetitosas.REIDRATAÇÃO Uma das características mais importantes dos produtos desidratados é a suacapacidade de reidratação rápida e completa. A razão de reidratação pode ser definida como sendo a razão do peso do alimentoreidratado pelo seu peso seco. As condições de reidratação dos diferentes tipos dealimentos devem ser estabelecidas, uma vez que diversos fatores influenciam naquantidade de água absorvida, bem como nas propriedades sensoriais do produto. Sãovários os fatores que podem afetar a qualidade dos alimentos desidratados durante areidratação. Podem-se citar o período de tempo de imersão, a temperatura da água, e arazão entre a quantidade de água utilizada e a de produto. Pequenas quantidades de águadiminuem a razão de absorção, em conseqüência da menor área superficial de contato, e oexcesso aumenta as perdas de nutrientes solúveis. Elevadas temperaturas da águaaumentam a razão de absorção, reduzindo o tempo total necessário para ocorrer areidratação, o que pode, entretanto, afetar negativamente a palatabilidade do produto. FRUTAL’2003 19 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  20. 20. Além destes fatores, verifica-se que a razão de absorção de água durante areconstituição de alimentos desidratados é afetada, também, pelo tamanho e pela formadas partículas, bem como pelas trocas físico-químicas que ocorrem durante o processo dedesidratação e a estocagem do produto. 5. PSICROMETRIA O estudo detalhado das propriedades da mistura de ar seco e vapor de água é detal importância que constitui uma ciência separada, denominada psicrometria. A psicrometría é definida como uma área da física relacionada com a medição oudeterminação das condições do ar atmosférico, particularmente relativo à mistura de arseco e vapor d’água, ou aquela parte da ciência que de certa forma está intimamenteligada as propriedades termodinâmicas do ar úmido. As propriedades termodinâmicas da mistura de ar seco e vapor d’água têm grandeinteresse na fase de pós-colheita dos produtos agrícolas, devido ao efeito da umidade doar atmosférico sobre o conteúdo de umidade dos produtos. Na conservação e armazenamento de produtos agrícolas se empregam diversaspráticas com participação direta da psicrometria, sendo a secagem uma delas. Emparticular, na secagem sob baixas temperaturas, a taxa de secagem depende dacapacidade do ar para evaporar a umidade (potencial de secagem), na qual édeterminada pelas condições psicrométricas do ar: temperatura e umidade relativa. O conhecimento das condições de umidade e temperatura do ar também são degrande importância em muitos outros aspectos. A conservação de produtos como frutas,legumes, ovos e carnes, em câmaras frigoríficas, depende da manutenção da umidaderelativa apropriada da atmosfera ambiente. A perda de peso depende da umidade do arna câmara de armazenamento; se a umidade é baixa, a perda de peso é alta.PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS DO AR ÚMIDO Há diversas propriedades termodinâmicas fundamentais ligadas as propriedadesdo ar úmido. Há duas propriedades independentes, além da pressão atmosféricanecessária para estabelecer o estado termodinâmico do ar úmido. 20 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  21. 21. Três propriedades estão relacionadas com a temperatura:a. temperatura de bulbo seco;b. temperatura termodinâmica de bulbo úmido;c. temperatura do ponto de orvalho.Algumas propriedades termodinâmicas caracterizam a quantidade de vapor d’águapresente no ar úmido:a. pressão de vapor;b. razão de umidade;c. umidade relativa;d. grau de saturação. Outras propriedades de fundamental importância, relacionadas com o volumeocupado pelo ar e com a energia do ar, respectivamente, são elas:a. o volume específico,b. a entalpia. A entalpia e o volume específico são propriedades da mistura de ar seco e vapord’água, mas para maior comodidade são expressas na base de uma unidade de massade ar seco. A temperatura psicrométrica de bulbo úmido (Tbu) não é uma propriedadetermodinâmica da mistura de ar seco e vapor d’água e será tratada separadamente. A seguir apresenta-se uma breve descrição de cada um destas propriedades. FRUTAL’2003 21 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  22. 22. Temperatura de bulbo seco (T)A temperatura de bulbo seco, é a verdadeira temperatura do ar úmido e freqüentementese denomina temperatura do ar; é a temperatura do ar que marca um termômetrocomum.Temperatura de ponto de orvalho (Tpo)A temperatura de ponto de orvalho, é a temperatura na qual o ar úmido não saturado sesatura, quer dizer, quando o vapor d’água começa a condensar-se, por um processo deresfriamento, enquanto a pressão e a razão de umidade permanecem constante.Temperatura termodinâmica de bulbo úmido (Tbu)A temperatura termodinâmica de bulbo úmido, é a temperatura de equilíbrio que sealcança quando a mistura de ar seco e vapor d’água passa por um processo deresfriamento adiabático até chegar a saturação.Pressão de vapor (Pv)A pressão de vapor, é a pressão parcial que exercem as moléculas de vapor d’águapresentes no ar úmido. Quando o ar está completamente saturado de vapor d’água, suapressão de vapor se denomina pressão de vapor saturado (PVS).Razão de umidade (razão de mistura) (W)A razão de umidade do ar, é definido como a relação entre a massa de vapor d’água e amassa de ar seco em um determinado volume de mistura. Alguns autores confundem ostermos razão de umidade e umidade absoluta; a umidade absoluta, denominada tambémde densidade do vapor de água, é a relação entre a massa de vapor d’água e o volumeque ocupa a mistura de ar seco e vapor d’água.Umidade relativa (UR)A umidade relativa do ar, se define como a razão entre a pressão de vapor d’água emum determinado momento (Pv) e a pressão de vapor d’água quando o ar está saturadode umidade (Pvs), para a mesma temperatura. A umidade relativa você pode expressarcomo decimal ou como porcentagem. 22 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  23. 23. Grau de saturação (m)O grau de saturação, é a relação entre a razão de umidade real da mistura (W) e a razãode umidade do ar em estado de saturação (Ws), para mesma temperatura e pressãoatmosférica.Entalpia (h)O entalpia da mistura de ar seco e vapor d’água, é a energia do ar úmido por unidade demassa de ar seco, sobre uma temperatura de referência.Volume específico (Ve)O volume específico do ar úmido, é definido como o volume que ocupa a mistura de arseco e vapor d’água por unidade de massa de ar seco. A massa específica do ar úmidonão é igual ao recíproco de seu volume específico. A massa específica do ar úmido é arelação entre a massa total da mistura e o volume que ela ocupa.PSICRÔMETROS Um psicrômetro é composto de dois termômetros, um deles em equilíbrio térmicocom o ar atmosférico (termômetro de bulbo seco) e o outro tem o bulbo envolvido por umtecido que é molhado antes de ser usado e é designado de termômetro de bulbo úmido.Quanto mais seco estiver o ar, mais intensa será a evaporação da água do tecido queenvolve o bulbo úmido e, como a evaporação é um fenômeno que necessita calor, este éretirado do bulbo umedecido que, desse modo, indicará uma temperatura mais baixa. Senão houver evaporação o termômetro não se resfria e, assim, indicará a mesmatemperatura do bulbo seco, isto ocorre quando o ambiente se encontra saturado deumidade, isto é, com 100% de umidade relativa. Quanto menor a umidade relativa do ar,isto é, mais seco o ambiente, maior será a diferença entre os dois termômetros devido aum maior abaixamento da temperatura do termômetro de bulbo úmido, porque maisintensa será a evaporação da água que umedece o tecido. A diferença de temperaturaentre os dois termômetros é chamada diferença psicrométrica. Podemos determinar a umidade relativa pela diferença psicrométrica apresentadapelos dois termômetros. Na Tabela 1 procura-se na primeira coluna a temperatura real FRUTAL’2003 23 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  24. 24. do ambiente indicada pelo termômetro de bulbo seco. No sentido horizontal dessatemperatura encontramos a UR na coluna correspondente à diferença psicrométrica.Exemplo: se a temperatura ambiente é de 27o C e a do bulbo úmido é de 21o C adiferença será de 6o C e a UR 59%. TABELA 1 – Tabela psicrométrica simplificada Temperatura do termômetro % DE UMIDADE RELATIVA de bulbo seco Diferença entre os termômetros de bulbo seco e úmido oC o C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9 88 76 65 53 42 32 22 12 0 0 12 89 78 68 58 48 48 30 21 12 4 15 90 80 71 62 53 44 36 28 20 13 18 90 82 73 65 57 49 42 35 27 20 21 91 83 75 67 60 53 46 39 32 26 24 92 85 77 70 63 56 49 43 37 31 27 93 86 79 72 65 59 53 47 41 36 30 93 86 79 73 67 61 55 50 44 39 33 93 86 79 72 65 59 53 47 41 36 36 93 86 80 74 68 63 57 52 47 42 39 94 88 82 76 71 66 61 56 52 47 Com duas temperaturas obtidas pelo psicromêtro podemos obter a umidaderelativa do ambiente e conhecer todas as propriedades físicas do ar em estudo atravésdo gráfico psicrométrico.UTILIZAÇÃO DO GRÁFICO PSICROMÉTRICO As propriedades termodinâmicas da mistura de ar seco e vapor d’água queconstituem o ar atmosférico, podem ser apresentados adequadamente em forma degráfico, com o nome de gráfico psicrométrico. 24 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  25. 25. FIGURA 2 – Gráfico psicrométrico na pressão ao nível do mar (760 mm demercúrio) apresentando as linhas que determinam as propriedades da mistura ar-vapor. FRUTAL’2003 25 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  26. 26. A seguir apresentamos uma descrição resumida das principais linhas que compõemo gráfico psicrométrico: 1. As linhas que dão a temperatura de bulbo seco são paralelas, dirigindo-se da base até atingir a curva de saturação (100% de UR). São lidas no eixo horizontal, que no exemplo é de 5 em 5oC mas, normalmente, se apresentam a cada grau de temperatura. 2. As linhas de temperatura de bulbo úmido partem da curva de saturação (100% de UR), são ligeiramente inclinadas e se prolongam para a direita e os pontos de leitura são indicados na curva. 3. Nos prolongamentos para a esquerda, das linhas do bulbo úmido, encontramos a indicação do calor contido na mistura ar-vapor, apresentada pelo calor total em Kcal por quilo de ar seco (entalpia). 4. A escala correspondente ao ponto de orvalho (temperatura na qual a condensação começa a se processar) é a mesma que a escala de bulbo úmido. Entretanto, as linhas que se estendem horizontalmente, uma para cada temperatura do ponto de orvalho. 5. À direita do gráfico encontramos a escala da pressão de vapor d’água em gramas por centímetro quadrado (g/cm2) que no gráfico é de 0 a 55. 6. Neste gráfico podemos ler as gramas de vapor d’água por quilo de ar seco (razão de mistura) e, como podemos ver, são as mesmas linhas horizontais e paralelas que vão indicar, também, a pressão e o ponto de orvalho. 26 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  27. 27. CURVAS DE UMIDADE RELATIVA Com as duas temperaturas, indicadas pelo psicrômetro, podemos conhecer aumidade relativa pela intersecção das linhas do bulbo seco e bulbo úmido (100%, 90%,80%, etc). Ver o gráfico. As linhas cortadas (ver gráfico psicrométrico), aproximadamente, perpendicularesàs curvas de UR, nos dão o volume úmido do ar apresentando valores 0,80 – 0,85 –0,90, indicando metros cúbicos de ar por quilo de ar seco.PROPRIEDADES DO AR EM ESTUDO Conhecendo-se duas das variáveis que indicam o estado de uma massa de ar,facilmente determinamos no gráfico um ponto característico, chamado Ponto de Estado,a partir do qual, podemos conhecer outras propriedades do ar em estudo. Exemplo: O ar apresentando uma temperatura de 21o C (Tbs) e 14,6o C natemperatura de bulbo úmido, a umidade relativa será de 50%. Aquecendo-se a 40o C oponto de estado move-se, horizontalmente, para a direita e apresentará uma novacondição, conforme mostra a Figura 3. FRUTAL’2003 27 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  28. 28. FIGURA 3 – Mudança das propriedades do ar aquecido, quando a temperatura dobulbo seco passa de 21o C para 40o C. Indicando, principalmente, a mudança da URque passa de 50% para 18%. A umidade relativa decresce para 18%. O aquecimento aumentou o calor contidona mistura ar-vapor de 14,1 para 18,8 Kcal por quilo de ar seco. A quantidade de calor,fornecida pela mudança, é de 4,8 kcal por quilo de ar seco (18,9 – 14,1). Devido aoaquecimento o volume úmido é aumentado de um pouco menos de 0,85 para um poucomais de 0,90 m3 de ar por quilo de ar seco. Verifica-se que, no aquecimento da misturaar-vapor, a razão da mistura permanece com o mesmo valor, a qual, no exemplo, é de7,5 gramas de vapor d’água por quilo de ar seco. 28 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  29. 29. 6. EQUIPAMENTOS No projeto dos equipamentos para desidratação de alimentos, busca-se obter amáxima taxa de secagem com o menor dano ao produto e com um menor custo possível.A desidratação de alimentos é verdadeiramente uma área onde os cientistas e osengenheiros de alimentos devem trabalhar juntos para alcançar ótimos resultados. Existem relações matemáticas entre cada uma das principais variáveis quegovernam o processo de secagem e de transferência de calor e massa. Por causa daspeculiaridades de cada produto, as melhores condições de secagem para um produto,raramente são as mesmas para um outro. Cálculos de engenharia baseados na modelagem matemática dos sistemas é umcaminho em direção a seleção adequada e ideal das condições de secagem, masraramente são suficientes para predizer exatamente o comportamento da secagem. Istoporque, os alimentos são altamente variáveis na sua composição inicial, nos totais deágua livre e ligada, no encolhimento e no modelo de migração de solutos, e maisimportante, nas mudanças de suas propriedades durante a operação de secagem Existem diversos métodos para desidratação de alimentos. O método de escolhadepende do tipo de alimento a ser desidratado, do nível de qualidade que se desejaobter e de um custo que possa ser justificado. Entre os métodos mais comuns de desidratação podemos listar a secagem emcilindros rotativos (“drum drying”), por atomização (“spray drying”), secagem a vácuo,liofilização ou secagem pelo frio (“freeze drying”), cabines e túneis com circulaçãoforçada de ar quente, leito fluidizado entre outros. Alguns desses métodos sãoapropriados para alimentos líquidos ou pastosos e outros para alimentos em pedaços. FRUTAL’2003 29 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  30. 30. TIPOS DE SECADORES No Quadro 1 apresentamos um resumo com os tipos de secadores maisadequados para desidratação de alimentos na forma líquida, pastosa e sólida ou empedaços. Quadro 1 – Tipos de secadores mais adequados à desidratação. Tipo de secador Tipo de alimento Secadores por convecção de ar Cabine Pedaços Esteira contínuo Pedaços Leito fluidizado Pedaços pequenos e granulados Atomização ou pulverização Líquidos, purês Secadores de cilindro rotativo Atmosférico Purês, líquidos Vácuo Purês, líquidos Secadores a vácuo Vácuo Pedaços, purês, líquidos Vácuo contínuo Purês, líquidos Liofilização Pedaços, líquidosSECADORES DO TIPO CABINE Os secadores do tipo cabine apresentam duas variações a saber:a) Com bandejas fixas e,b) Com bandejas apoiadas sobre uma base móvel. Em ambos os casos, são secadores onde a transferência de calor se dá porconvecção forçada de ar quente.a) Bandejas Fixas São secadores que operam em bateladas, ou seja é preciso desidratar um lote deproduto de cada vez. São de construção simples e de custo relativamente baixo.Basicamente, consiste de uma cabine com parede dupla e isolamento térmico entre elas. 30 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  31. 31. A câmara de secagem possui apoios para as bandejas onde os alimentos previamentepreparados são desidratados. A distância entre uma bandeja e outra, a dimensão das bandejas e a quantidadede produto a ser colocada, dependem do tipo de produto a ser desidratado. São dotados de ventiladores centrífugos ou axiais para realizar a circulação do arque pode ser sobre as bandejas (Figura 4) ou através delas (Figura 5).Figura 4 – Esquema do secador do tipo cabine com circulação de ar sobre asbandejas. FRUTAL’2003 31 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  32. 32. Figura 5 – Esquema do secador do tipo cabine com circulação de ar através dasbandejas. A velocidade do ar aquecido pode variar (0,5 a 3 m/s) conforme o seu sentido demovimentação em relação às bandejas. Velocidades mais baixas podem serempregadas sem prejuízo ao processo de desidratação quando o ar quente atravessa acamada de produto disposta sobre a bandeja, conforme mostra a Figura 6.Figura 6 – Esquema do fluxo de ar quente atravessando a camada de produto. Somente determinados alimentos podem ser desidratados desta maneira, pois épreciso que quando uma camada seja distribuída sobre a bandeja o ar quente consigaatravessá-la. Produtos como cebola fatiada, cenoura em cubos ou em forma de raspas,batata em cubos, maçã em cubinhos, entre muitos outros alimentos desidratamrapidamente por este processo, devido ao contato mais íntimo do ar quente com oproduto. Na desidratação, principalmente de frutas inteiras ou em pedaços maiores, onde adistribuição do produto sobre a bandeja é feita em uma única camada, o sentido demovimentação do ar adotado é sobre as bandejas ou paralelo a elas, conforme mostra aFigura 7, abaixo.Figura 7 – Esquema do fluxo de ar quente circulando sobre a camada de produto. 32 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  33. 33. Bananas inteiras, ameixas, abacaxi em pedaços ou rodelas, manga em fatias,entre outros são tradicionalmente desidratados nesse sistema. Sendo assim, o tempo desecagem é mais longo e a velocidade do ar empregada deve ser maior. Os secadores de cabine com bandejas fixas são muito utilizados para adesidratação de frutas, legumes e hortaliças, em pequena escala, pois possibilitam maiorflexibilidade na operação conforme maior ou menor disponibilidade das diferentesmatérias-primas.b) Bandejas Apoiadas sobre uma Base Móvel Todas as considerações feitas para os secadores de bandejas fixas podem seraplicadas ao estudo dos secadores com bandejas apoiadas sobre uma base móvel, umavez que são apenas uma variação do primeiro caso. As principais diferenças entre elessão: • As bandejas se movimentam no interior da câmara de secagem ou de um túnel de secagem, e • São secadores semicontínuos com capacidade de secagem muito superiores aos de bandejas fixas. Estes equipamentos, normalmente, são de capacidade muito maior do queos de bandeja fixa, sendo indicados para fabricas de média a grande capacidade. Os túneis de secagem são secadores de maior porte, portanto, demandammais espaço dentro da fábrica. Basicamente, constituem-se de uma grande câmara desecagem, neste caso designada de túnel, capaz de comportar vários carrinhos que semovimentam no seu interior de maneira programada e semicontínua. A operação é simples, enquanto em uma extremidade do túnel se efetua acarga de um carrinho com produto úmido, na outra é retirado um carrinho com produtodesidratado. Os túneis secadores são construídos em dois modelos:a) Concorrente (Figura 8): a secagem inicial é rápida em função do contato do ar quentee seco com o produto úmido. No final, a secagem é mais lenta, pois o carrinho ocupauma posição dentro do túnel em que o ar é relativamente mais frio e úmido. FRUTAL’2003 33 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  34. 34. Figura 8 – Esquema do secador tipo túnel concorrente.b) Contracorrente (Figura 9): a secagem inicial é lenta, com ar mais frio e úmido e àmedida que caminha dentro do túnel perde água, chegando nas posições finaisrecebendo ar mais quente e seco.Figura 9 – Esquema do secador contracorrente. O aquecimento do ar pode ser realizado por meio de resistências elétricas, queimade gás GLP, uso de vapor em trocadores de calor, mas a escolha deve ser feita levando-se em consideração principalmente o aspecto econômico e de poluição ambiental. 34 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  35. 35. O projeto desses secadores pode ser melhorado, no que diz respeito à eficiência,através de dispositivos que permitam o reaproveitamento de parte do ar de exaustão, ouseja, através da recirculação de parte do ar que passou sobre o produto. A quantidadede ar a ser reaproveitada depende do produto que está sendo desidratado e do períododa curva de secagem em que o produto se encontra. A Figura 10 representa um secadortipo túnel contracorrente com reaproveitamento de parte do ar de exaustão.Figura 10 – Esquema do secador tipo túnel contracorrente com reaproveitamentode parte do ar de exaustão.SECADORES DE ESTEIRA CONTÍNUO São secadores construídos de forma a permitir o transporte contínuo de produto aser desidratado. O transporte do material é realizado por uma esteira, normalmenteconfeccionada em tela de aço inoxidável, para permitir a passagem do ar quente atravésda camada de produto disposta sobre ela. A câmara de secagem ou túnel é compostapela união de vários módulos que possuem sistema de aquecimento, ventilação,recirculação e exaustão própria. Na Figura 11 apresentamos um esquema de umsecador de esteira contínuo. FRUTAL’2003 35 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  36. 36. Figura 11 - Esquema de um secador de esteira contínuo. Os secadores de esteira contínuo apresentam a vantagem de podermos controlara temperatura, a umidade relativa, a velocidade e a recirculação do ar,independentemente em cada módulo, melhorando seu desempenho e reduzindo oscustos. Na desidratação de produtos com elevada umidade inicial, como a maioria dosvegetais, pode-se utilizar no primeiro módulo temperaturas elevadas (100 a 130oC) evelocidade do ar de 0,8 a 1,2 m/s, sem contudo comprometer a qualidade do produto econseguindo-se uma capacidade de secagem extremamente alta. Nos estágiossubseqüentes a temperatura deve ser reduzida para a faixa de 60 a 70oC e a velocidadepara 0,5 m/s. O tempo de secagem no secador de esteira pode ser bastante reduzido,dependendo do produto, de sua umidade inicial, tipo de preparo que sofreu e da umidadefinal desejada. Este secador é utilizado para produções em larga escala e portanto adisponibilidade de matéria prima deve ser suficiente para que o secador opere semprecom a capacidade máxima recomendada pelo fabricante, caso contrário o processo serárealizado em condições econômicas inadequadas. A fábrica deve ser dimensionadacorretamente para que não ocorram interrupções freqüentes na linha de produção.SECADORES DE TAMBOR OU CILINDROS ROTATIVOS Na secagem em tambor ou cilindro rotativo, alimentos líquidos, purês, pastas emassas são aplicados em uma fina camada sobre a superfície aquecida do cilindrorotativo. O cilindro é aquecido internamente geralmente com o emprego de vapor. Ossecadores podem ter um único cilindro ou um par, conforme Figura 12. 36 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  37. 37. Figura 12 – Esquema do secador de cilindros, simples e duplo. O alimento é aplicado entre dois cilindros, sendo que o afastamento entre os doisdetermina a espessura da camada aplicada ou, dependendo do modelo utilizado oalimento pode ser aplicado em outra área do cilindro. O alimento é aplicadocontinuamente e a camada fina à medida que gira em contato com o cilindro, perdeumidade. Em um determinado ponto sobre o cilindro ou cilindros uma lâmina raspadora éposicionada para raspar a fina camada de alimento seco. A velocidade dos cilindros é regulada de modo que a camada de alimento estejaseca quando alcançar a lâmina raspadora. A camada de alimento é seca em uma voltado cilindro e é raspada antes que o mesmo atinja a posição inicial onde mais alimentoúmido é aplicado. Usando vapor sob pressão a temperatura na superfície do cilindro atinge 100oCaté 150oC. Como a espessura da camada de alimento é de aproximadamente 2 mm, asecagem pode ser completada em 1 minuto ou menos, dependendo do tipo de alimento. Estes secadores são dotados também de dispositivos para retirada de vapord’água proveniente do produto seco e de transportadores que conduzem o produto secopara fora do secador. Produtos tipicamente desidratados em cilindros incluem purê de batata e de frutase pasta de tomate. Estes secadores apresentam algumas limitações que restringem suautilização para alguns tipos de alimentos. Para conseguir uma secagem rápida a temperatura na superfície do cilindro deveser alta, usualmente em torno de 120oC. Os produtos apresentam mais cor e sabor decozidos do que quando são secos a baixas temperaturas. Uma alternativa para setrabalhar com temperaturas mais baixas seria a utilização de vácuo. Para isso os FRUTAL’2003 37 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  38. 38. cilindros deveriam ser montados dentro de uma câmara de vácuo, mas isto aumenta oscustos do equipamento e de operação se comparados aos secadores convencionais decilindro ou os de secagem por atomização. A segunda limitação é a dificuldade em se conseguir variar a temperatura emdiferentes regiões da superfície do cilindro. Isto é particularmente importante paraalimentos termoplásticos. Enquanto que, para leite e batata desidratados por estesistema a raspagem da superfície quente do cilindro é fácil, para alguns tipos de frutas eoutros produtos que tendem a ser pegajosos isto não é possível. Alguns produtostendem a enrugar, enrolar e acumular-se na lâmina raspadora formando uma massadifícil de ser removida. Esta condição pode ser substancialmente melhorada pela adaptação de uma zonade resfriamento, porém isto não é simples e depende, entre outros fatores, do diâmetro ecomprimento do cilindro. Uma forma de resfriamento é através de um fluxo de ar friosobre um segmento de produto sobre o cilindro antes da lâmina de raspagem. Para alimentos resistentes ao calor, a secagem em cilindros rotativos é um dosmétodos menos dispendioso de desidratação. Os produtos desidratados por este métodoapresentam um pouco mais da característica de “cozido” do que pela secagem poratomização, conseqüentemente, leite desidratado nesse sistema não é empregado parao preparo de bebida, mas é satisfatório para a formulação de outros produtosalimentícios industrializados.SECADORES A VÁCUO Os métodos de desidratação a vácuo são capazes de produzir produtosdesidratados de alta qualidade, mas os custos geralmente também são altos secomparados a outros métodos que não emprega vácuo. Na desidratação a vácuo, atemperatura do alimento e a taxa de remoção de água são controladas pela regulagemdo grau de vácuo e da intensidade de calor introduzida. A transferência de calor para oalimento é em grande parte pela condução e radiação. A Figura 13 apresenta umesquema de um secador a vácuo. 38 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  39. 39. Figura 13 – Esquema do secador a vácuo. Todos os sistemas de desidratação a vácuo apresentam essencialmente quatroelementos: uma câmara de vácuo de construção pesada para resistir a pressão externado ar que pode exceder a pressão interna em 9800 kg/m2; uma fonte de calor; umdispositivo de produção e manutenção de vácuo; e componentes para coletar o vapord’água que é evaporado do produto. A câmara de vácuo geralmente contém prateleiras ou outros suportes para conteros alimentos. Essas prateleiras também chamadas de placas podem ser aquecidaseletricamente ou através da circulação de um fluido aquecido. As placas são distribuídasno interior da câmara umas sobre as outras, transportando calor por condução para asbandejas contendo o produto acima delas e por radiação da placa logo acima de umabandeja. O dispositivo para produção e manutenção do vácuo está do lado de fora dacâmara e pode ser uma bomba mecânica de vácuo ou um ejetor de vapor. Um ejetor devapor é um tipo de aspirador no qual um jato de vapor a alta velocidade passando poruma abertura puxa o ar e vapor do interior da câmara. Geralmente, no sistema de secagem a vácuo convencional a secagem seprocessa a pressões inferiores a 3 mm Hg. O modelo mais simples de secador a vácuo é o de bandejas, onde a secagem érealizada em bateladas. Também podem ser projetados para operar continuamente. Umesquema de um secador a vácuo contínuo de esteira pode ser visto na Figura 14. Estessecadores são utilizados comercialmente para desidratar suco concentrado de frutas,chás instantâneos, entre outros alimentos líquidos. FRUTAL’2003 39 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  40. 40. Figura 14 – Esquema do secador a vácuo contínuo. Neste tipo de secador, o alimento na forma de purê é alimentado pela parteinferior da câmara através de um rolo de alimentação que deposita uma fina camada deproduto sobre uma face da esteira. Sobre a outra face um conjunto de aquecedoresaplica calor sobre a esteira e esta por condução aquece o produto, formando bolhas devapor de água de modo a produzir uma estrutura porosa. Ao passar pelo cilindroaquecido ocorre a evaporação da maior quantidade de água presente no produto. Emseguida, ao passar pela parte superior da câmara, a camada de produto é exposta a umafonte de calor radiante completando a secagem. No outro cilindro o produto é resfriadochegando por fim às facas de raspagem e ao sistema coletor.TORRE DE ATOMIZAÇÃO OU SPRAY O mais importante tipo de secador que funciona com convecção forçada de ar éconhecido como torre de atomização e um esquema deste secador é apresentado naFigura 15. Existem vários tipos de torres de atomização projetados para produtosalimentícios específicos. São limitados a alimentos que possam ser atomizados, comopor exemplo líquidos e purês de baixa viscosidade. 40 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  41. 41. Figura 15 – Esquema do secador tipo spray dryer. A atomização em pequenas gotas resulta na secagem da substância em poucossegundos com temperatura de entrada do ar de aproximadamente 200oC. Visto que oresfriamento evaporativo raramente permite que as partículas adquiram temperaturassuperiores à 80oC e que os sistemas são corretamente projetados para rapidamenteremoverem as partículas secas das zonas aquecidas, a qualidade não chega a sercomprometida. Este método de desidratação pode produzir produtos de alta qualidade,mesmo em produtos altamente sensíveis ao calor como leite, ovos e café. O alimento na forma líquida é introduzido como um fino spray ou névoa dentro deuma torre ou câmara junto com ar aquecido. Como as pequenas gotas têm um contatoíntimo com o ar quente, perdem rapidamente a umidade, tornando-se pequenaspartículas, e descem para o fundo da torre de onde são removidas. O ar quente torna-seúmido sendo retirado torre através de um exaustor. É um processo contínuo, sendo oalimento na forma de líquido continuamente bombeado e atomizado dentro da câmarajunto com o ar quente e seco. Os principais componentes de um sistema de secagem por spray diferem em suaconstrução dependendo do produto a ser desidratado. No caso de leite, o sistema incluitanques para armazenar o líquido, uma bomba de alta pressão para introduzir o líquido FRUTAL’2003 41 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  42. 42. dentro da torre, bicos pulverizadores ou um dispositivo similar para sua atomização, umafonte de ar quente com ventilador, depósito para acúmulo de produto retirado da torre emeios para retirada do ar umedecido. O principal objetivo da torre ou câmara de secagem é promover uma misturaíntima entre o ar quente e as gotículas dispersas. Nos vários modelos desses secadoresmostrados na Figura 16, o ar quente e o produto atomizado podem entrar juntos na torrepor cima ou por baixo ou podem entrar separadamente. As partículas podem descersegundo um caminho em linha reta ou espiral, e a câmara pode ser vertical ou horizontal. Como nos secadores de túnel, a introdução das gotas e do ar quente na mesmadireção resulta numa secagem inicial rápida e lenta no final. Fluxos contracorrentesdevem ser preferidos devido à alta higroscopicidade dos produtos. Essas configurações podem aumentar ou reduzir o tempo de residência doproduto dentro do secador. Um tempo de residência maior pode ser desejável parareduzir o conteúdo de umidade ou para permitir um aumento no tamanho das partículasdentro do secador. Com tempos maiores, a possibilidade de partículas secas colidiremcom partículas ainda com umidade pode levar a formação de aglomerados. Um produto seco com boas características, tão importante quanto à geometria e omodelo de injeção de ar quente na câmara é a natureza da atomização. Os doisprincipais tipos de atomizadores são: bicos atomizadores (pulverizadores) sob pressão eatomizadores centrífugos.Figura 16 – Diferentes modelos de secadores do tipo spray dryer. 42 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  43. 43. No sistema de bicos atomizadores sob pressão, o produto a ser desidratado ébombeado para o bico a uma pressão relativamente alta, da ordem de 150 a 600kgf/cm2. Os atomizadores centrífugos, consistem basicamente de um disco que gira naextremidade de um eixo. O tamanho do disco e a sua velocidade de rotação variam de50 a 600 mm e de 25.000 a 3.500 rotações por minuto, respectivamente. Os atomizadores centrífugos apresentam a vantagem de poder atomizar produtosviscosos a pressões mais baixas, sem causar entupimentos. Já com bicos atomizadoressob pressão é mais fácil a obtenção de partículas maiores no produto seco. Pequenas gotículas promovem uma secagem rápida, portanto gotas com tamanhouniforme são necessárias para uma boa desidratação. O tamanho e a trajetória dasgotas determinam o tempo de secagem e, como conseqüência, o tamanho da câmara.Não sendo uniforme, as gotas menores secam primeiro tornando-se super secasenquanto as maiores ainda estão secando. O tamanho das gotas determina o tamanho final da partícula seca. Se o tamanhodas partículas varia substancialmente, então pode ocorrer a estratificação na embalagemfinal, ou seja, a formação de camadas do produto por tamanho de partículas. O tamanho das partículas afeta significativamente a taxa de solubilidade. Aspartículas maiores afundam e outras muito finas geralmente flutuam sobre a águacontribuindo para uma reconstituição desuniforme dos produtos. As partículas muito finas são mais difíceis de serem recuperadas no secador, umavez que elas tendem a se perder quando transportadas pelo ar de saída, por isso osistema de coleta deve ser altamente eficiente. Durante a atomização, o ângulo de saída do bico pulverizador ou a trajetória, nocaso do disco rotativo, devem ser considerados. Caso as gotículas não estejamcompletamente secas e entrem em contato com a parede da câmara, podem aderirformando uma crosta difícil de ser removida. A trajetória geralmente é projetada paraprevenir ou minimizar o contato com a parede nos primeiros estágios da secagem. A aparência, tamanho, forma, densidade, e solubilidade da partícula ao final dasecagem pode ser afetada pela pressão do bico, viscosidade do líquido, tensãosuperficial, natureza dos sólidos, entre outros. FRUTAL’2003 43 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  44. 44. Liofilização ou Freeze-Drying A liofilização ou secagem pelo frio foi amplamente estudada, atingindo um nívelaltamente avançado. Os trabalhos de desenvolvimento visaram a otimização doprocesso e dos equipamentos para reduzir os custos da desidratação. Comparado aosoutros métodos de secagem, o custo para se remover 1 kg de água por liofilização é de 2a 5 vezes mais caro. A liofilização é um processo onde a água é retirada dos alimentos sem submetê-los a altas temperaturas. O fundamento físico para o processo de liofilização é a coexistência dos trêsestados da água - o sólido, o líquido e o gasoso - em determinadas condições detemperatura e pressão. Sob temperaturas de aproximadamente 0oC e pressão de 4,7mm Hg (milímetros de mercúrio) obtém-se o chamado ponto triplo da água, possibilitandosua passagem diretamente do estado sólido para o gasoso, sem passar pela faselíquida. Como nos demais processos, os alimentos a serem liofilizados passam por etapasde preparo (lavagem, descascamento, corte, branqueamento), mas além destas, deveser congelado a temperaturas de – 40oC e em seguida colocado em câmaras de altovácuo. Com o aumento gradativo da temperatura e a manutenção da condição de altovácuo, obtém-se a saída de água do alimento por sublimação. O congelamento deve ser rápido, para que se formem microcristais de gelo, quenão danifiquem a membrana celular do alimento. Se o congelamento for lento, os cristaisformados são grandes e rompem a membrana celular, acarretando perda do líquidocitoplasmático e conseqüentemente, encolhimento do alimento, que fica com aspecto de“murcho”. Os principais componentes de um liofilizador são: a câmara de vácuo, uma fontede aquecimento, o sistema gerador de vácuo e componentes para coletar o vapor d’águaque é evaporado do produto. Basicamente um liofilizador, Figura 17, descontínuo nãodifere de um secador a vácuo. Pelo fato da liofilização não submeter os alimentos a altas temperaturas como nosoutros processos de desidratação, apresenta uma série de vantagens: • Manutenção da forma original do alimento, pois a retirada da água por sublimação mantém intactas as estruturas dos alimentos de origem animal e vegetal, 44 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  45. 45. favorecendo uma reidratação mais completa, devido à estrutura esponjosa deixada pela saída da água. • Preservação das características sensoriais como o sabor, o odor e o aroma dos alimentos. Os componentes que conferem essas características são modificados pela alta temperatura e na liofilização as temperaturas empregadas são baixas. • Preservação do valor nutritivo, pois como o calor não é empregado no alimento as estruturas protéicas e o conteúdo de vitaminas é mantido no processo.Figura 17 – Representação esquemática de um liofilizador. A aplicação da liofilização para produtos alimentícios ainda é cara e portanto temsido aplicada com mais freqüência para produtos nobres e que necessitem de umareidratação rápida e completa. Apesar de se encontrar no mercado frutas em pedaçosliofilizadas e alguns tipos de vegetais, as carnes bovinas e de aves são maisempregadas. Camarões inteiros e cogumelos fatiados apresentam excepcional qualidadequando liofilizados. FRUTAL’2003 45 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  46. 46. 7. CONSIDERAÇÕES SOBRE A MATÉRIA PRIMA A qualidade da matéria-prima é fundamental para se obter um produto final de boaqualidade. Além de influenciar nos custos das operações de preparo para a secagem,influi altamente no rendimento do produto desidratado e conseqüentemente, terá reflexosno custo final do produto. A qualidade e o custo são dois fatores que devem ser consideradosconjuntamente na compra da matéria-prima pelas indústrias. Muitas vezes um lote dematéria-prima pode custar mais por quilo do que um outro, porém devido a sua melhorqualidade vai precisar de menos preparo para a secagem, resultando em maiorrendimento, o que tornará o custo global de produção por quilo de produto desidratadomenor, comparativamente ao lote de matéria-prima mais barato. Podemos concluir que o responsável pelas compras dentro da indústria, ou seja, ocomprador deverá avaliar criteriosamente tanto o preço como a qualidade e determinarqual a combinação dos dois que dará o melhor produto final e um custo mais baixo. Outros fatores devem ser levados em consideração na escolha da matéria-primamais adequada para a desidratação e entre eles, destacamos:VARIEDADE Uma mesma fruta ou hortaliça pode apresentar diferentes variedades e dentreelas, diferentes comportamentos como matéria-prima para desidratação. Estecomportamento é influenciado por diversos fatores e os principais são: teor de sólidos,tamanho e forma, resistência ao armazenamento e composição e valor nutritivo. O teor de sólidos de uma determinada variedade é um dos fatores maisimportantes quando se trata de desidratação, uma vez que terá influência decisiva norendimento global que afetará o custo de produção. De modo geral, quanto menor o teorde água de uma variedade, mais adequada ela será para a desidratação. O tamanho e a forma de uma determinada variedade pode influenciar norendimento final. Se as dimensões forem pequenas e a forma irregular, durante asetapas de preparo as perdas poderão aumentar, aumentando também os custos commão de obra caso não seja possível à realização destas etapas mecanicamente. 46 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  47. 47. Se a fábrica não estiver próxima às regiões produtoras, com abastecimentoregular de matéria-prima, faz-se necessário o uso de sistemas de armazenamento paragarantir sua operação, portanto a escolha de variedades resistente ao armazenamento éde extrema importância para a indústria. O sabor, o aroma, a cor, textura, composição e valor nutritivo terão grandeinfluência na qualidade do produto final, por isso devem ser levados em consideração naescolha de uma variedade.Quadro 2 – Teores de umidade inicial, % base úmida para diferentes frutas e hortaliças. Frutas Umidade inicial (%) Abacaxi 86 Ameixa 81 a 87 Banana 75 Caqui 79 Maçã 84 Manga 77 a 84 Papaia 88 a 90 Pêra 82 a 85 Alho 61 a 63 Cebola 89 a 92 Cenoura 80 a 85 Pimentão 93 Salsa 85 a 87 Tomate 93 a 96 Vagem 88 a 92Fonte: Cruz, G. A., 1990.LOCAL DE PLANTIO O clima e o solo são fatores que interferem na qualidade das variedades para oprocessamento. Determinadas frutas e hortaliças podem ter suas característicascompletamente alteradas em função do solo onde estão sendo cultivadas. FRUTAL’2003 47 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  48. 48. O local de plantio também é muito importante, pois irá influir decisivamente nalocalização da indústria. A correta localização tem como principal objetivo garantir oabastecimento regular da matéria-prima, além de evitar os problemas causados pelotransporte e manuseio.MATURAÇÃO Um produto desidratado de boa qualidade só pode ser obtido se a matéria-prima aser processada estiver com ponto de maturação apropriado. Se o ponto de maturaçãonão for adequado apresentará teor de sólidos, tamanho, forma, textura, sabor e aromainsatisfatórios. Cuidados especiais devem ser tomados com os frutos que continuamamadurecendo após a colheita (climatéricos) e com os que não amadurecem mais apósa colheita (não climatéricos). Essa diferenciação deve ser bem estabelecida a fim deprogramar a fábrica corretamente para a produção, sem contudo incorrer em problemasde perdas e conseqüentemente em prejuízos. Muitas vezes é impraticável ou antieconômica a colheita da matéria-prima levandoem conta somente o grau de maturação. Então se torna necessário proceder a umaseleção da matéria prima colhida, o que, na maioria dos casos, é feita no próprio campo,evitando-se assim que matéria-prima com maturação inadequada chegue à indústria.CULTIVO E COLHEITA Durante o cultivo alguns pontos devem ser destacados. Resumidamente, osprincipais são: • Corrigir a acidez do solo e adubá-lo corretamente, de acordo com as necessidades do solo e da cultura; • seguir as instruções técnicas para uso de defensivos agrícolas; • realizar operações de desbaste quando necessário, deixando apenas as plantas ou frutos em melhores condições, para obtenção de um produto final saudável e de qualidade.Durante a colheita alguns pontos devem ser observados para que a indústria possareceber matéria-prima de boa qualidade e dentre eles destacamos: 48 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  49. 49. • é necessário investir no treinamento e qualidade da mão-de-obra.; • evitar colher os produtos nas horas mais quentes do dia; • os produtos colhidos devem ser deixados à sombra e levados o mais rápido possível ao barracão ou local de seleção, classificação ou à fábrica propriamente dita. Este local deve ser seco, arejado, limpo e fresco; • frutas e hortaliças devem ser manuseadas com cuidado para evitar choques e machucaduras; • usar sacos, caixas ou baldes para transportar frutas e hortaliças do campo até o barracão.MANUSEIO E ARMAZENAMENTO O manuseio e o armazenamento precisam ser feitos sob condições quepreservem a qualidade da matéria-prima fresca. Então:• Armazenar cada produto segundo suas exigências e tolerâncias de temperatura, umidade relativa e circulação de ar nos armazéns ou câmaras frigoríficas. Em muitos casos, é aconselhável a realização de um pré-resfriamento antes da armazenagem. Essa operação remove rapidamente o calor dos produtos perecíveis e sua temperatura fica próxima daquela que será utilizada durante o período de armazenamento ou transporte. Alguns produtos são incompatíveis e não podem ser armazenados simultaneamente em frigoríficos ou armazéns;• o uso do frio deve ser contínuo ao longo de toda a cadeia. Choques térmicos são sempre danosos;• no transporte, não sendo possível o uso de veículos refrigerados, as cargas devem ser protegidas com lonas limpas e de cores claras. É preciso garantir a circulação de ar, para evitar o abafamento e calor excessivo sobre as mercadorias;• quando o carregamento e descarregamento são manuais, as embalagens não devem ser jogadas pelas pessoas responsáveis por essas atividades;• carga e descarga devem ser rápidas para evitar que os produtos fiquem expostos ao sol. FRUTAL’2003 49 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  50. 50. 8. FLUXOGRAMAS GERAIS PARA PRODUÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS DESIDRATADAS HORTALIÇAS FRUTAS LAVAGEM LAVAGEM DESCASCAMENTO DESCASCAMENTO APARAÇÃO LAVAGEM CORTE CORTE TRATAMENTOS PRÉ-SECAGEM TRATAMENTOS PRÉ-SECAGEM DESIDRATAÇÃO DESIDRATAÇÃO CONDICIONAMENTO PENEIRAMENTO EMBALAGEM EMBALAGEM ESTOCAGEM ESTOCAGEM A seguir apresentamos a descrição de cada uma das etapas do fluxograma geralpara a produção de frutas e hortaliças desidratadas. Cada uma das etapas ou seqüênciadas mesmas pode sofrer alterações em função do produto que será desidratado. 50 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  51. 51. A etapa de desidratação propriamente dita será tratada de acordo com o métodoconvencional, ou seja, circulação forçada de ar quente em secadores do tipo cabine combandejas. ETAPAS DO PROCESSAMENTORECEPÇÃO Apesar de não ser uma etapa do processamento, é de fundamental importânciapara a garantia do processo como um todo. Os controles de recebimento das matérias-primas são realizados nessa etapa, ou seja, as pesagens, retiradas de amostras paraanálises e também uma pré-avaliação visual do lote recebido. A pesagem do material recebido será importante para a verificação do rendimentofinal do lote processado e conseqüentemente do seu custo final de produção. Nesta fase não pode faltar matéria-prima. É preciso que todas as seções dafábrica estejam operando com o máximo de sua capacidade, sem ociosidade defuncionários e máquinas.SELEÇÃO E CLASSIFICAÇÃO A seleção pode ser feita quando a matéria-prima é recebida na indústria. Estaetapa pode ser realizada após a lavagem quando as características físicas da matéria-prima ficam mais aparentes. A escolha do melhor momento de se realizar a seleçãodependerá também da escala de produção, da estrutura da fábrica e dos equipamentosdisponíveis. Normalmente a seleção é realizada manualmente sobre esteiras, masdependendo da matéria-prima pode ser realizada mecanicamente. Os fatores que devemser considerados na seleção são tamanho e forma, cor, textura, densidade, manchas epresença de insetos. As vantagens de se trabalhar com material classificado está no desempenho erendimento dos equipamentos de descascamento e corte, necessitando de menosajustes e regulagens, na melhor uniformidade das operações de branqueamento edesidratação, além da qualidade do produto final. FRUTAL’2003 51 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
  52. 52. LAVAGEM As frutas e as hortaliças podem ser lavadas em água por três maneiras diferentes e mais uma vez devemos observar que a escolha do processo de lavagem está relacionado com a capacidade produtiva da fábrica como um todo. Os principais métodos são: LAVAGEM POR IMERSÃO A imersão não é por si só um meio eficiente de remover as impurezas mas é útil como um tratamento preliminar da lavagem por agitação ou por chuveiro. Se este for o único meio de lavagem adotado pela indústria, é importante que seja realizado em pelo menos três etapas. A utilização de cloro na dosagem correta e tempo de imersão em cada estágio da lavagem é fundamental para uma eficiente desinfecção da matéria-prima. A troca de água deve ser realizada com freqüência, do contrário os tanques se tornam focos de contaminação. LAVAGEM POR AGITAÇÃO NA ÁGUA Quando as frutas ou determinadas hortaliças são submetidas à agitação em água, a eficiência do processo de imersão é consideravelmente aumentada. A agitação pode ser feita por agitadores simples, por ar comprimido, por meio de bombas ou por meio de hélices que se encontram isoladas do produto por meio de uma caixa de tela resistente.LAVAGEM POR JATOS DE ÁGUA É o método mais eficiente para a lavagem dos alimentos. Deve ser combinado com uma etapa de imersão antes da passagem pelo chuveiro, para promover o amolecimento das sujidades aderidas ao alimento. A sua eficiência depende da pressão, do volume e também da distância dos bicos do chuveiro em relação ao material a ser lavado. É importante que toda a superfície do material seja atingida pelos jatos de água. Assim, os jatos de água são colocados acima e abaixo da esteira perfurada que transporta a matéria-prima, ou então são utilizados tambores giratórios perfurados, ligeiramente inclinados, e com jatos de água. 52 FRUTAL’2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGÓCIO - DESIDRATAÇÃO DE FRUTAS E HORTALIÇAS

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