Moagem úmida

Nesta etapa deve-se observar o nível de modificações estruturais que podem ocorrer com a fibra. É importante um método que deixe o material com partículas de tamanho tal que não acumule muita água, dificultando a próxima etapa, a secagem, ou partículas muito grandes, que dificulte a remoção de componentes indesejáveis. A aquisição de fibras, com tamanhos de partículas entre 0,6 e 2,0 cm, têm sido adotada como um bom resultado na moagem úmida (LARRAURI, 1999a).

3.2. Lavagem

Uma etapa importante do processamento é a lavagem do material. Nesta, deve-se observar o tamanho de partícula que permita a retirada de material indesejável, como por exemplo, os açúcares, mas que preserve o máximo do conteúdo de fibra solúvel. Larrauri (1999) comenta sobre vários processos de lavagem de fibra realizado por pesquisadores e ressalta que a remoção de açúcares, nesta etapa, contribui para o processo de secagem e evita o escurecimento no produto seco, além de reduzir o valor calórico e aumentar a capacidade de retenção de água. Muitos destes estudiosos apresentam procedimentos para purificação da fibra, mediante extração de substâncias indesejáveis com o uso de soluções diluídas de ácidos minerais, álcalis, sais de ácido e peróxido. Segundo Dudkin e colaboradores (1988 apud PÉREZ; SÁNCHEZ, 2001) estas substâncias químicas destroem a estrutura da parede celular lignificada e praticamente todos aqueles componentes que os acompanham, empobrecendo o material rico em fibra.

3.3. Secagem

A secagem consiste na remoção de um líquido do material sólido, na forma de vapor, através de um mecanismo de vaporização térmica, numa temperatura inferior à de ebulição (OKADA et al., 2001). Para produtos sólidos, a secagem com ar quente é uma operação unitária muito utilizada nas indústrias de alimentos (PARK; BROD; SILVA, 1996) e consiste em um processo simultâneo de transferência de calor e massa. A transferência

de calor ocorre durante a evaporação da água removida da amostra sólida desidratada, enquanto a transferência de massa acontece durante a remoção da água da superfície desta amostra por meio de um fluido secante externo, que geralmente é o ar (DINCER; DOST, 1995).

A secagem de materiais biológicos é caracterizada por apresentar um importante período decrescente (redução brusca de peso), que pode ser dividido em duas fases distintas: uma na qual o coeficiente de difusão é constante e outra com um coeficiente de difusão consideravelmente reduzido (HOLDSWORTH, 1971). Os principais mecanismos de transporte durante a primeira fase são: difusão líquida, escoamento capilar e difusão de vapor. Estes mecanismos podem ocorrer simultaneamente (CHIRIFE, 1983). Na segunda fase do período decrescente, onde a umidade de equilíbrio está abaixo da umidade de saturação, a difusão da fase vapor é o mecanismo predominante de transporte de umidade (KING, 1968). No caso de produto com elevado teor inicial de umidade, os modelos de secagem baseados na equação de difusividade líquida, apresentam, em geral, bons resultados.

De acordo com Larrauri (1999), na preparação de fibra alimentar, a remoção de água do material lavado é uma etapa necessária e é realizada por meio de peneiramento, prensagem e outros processos. Métodos contínuos, como prensa helicoidal e máquinas despolpadeiras, são preferidos com relação à presa hidráulica.

Vários são os métodos de secagem estudados para obter fibra alimentar. Larrauri (1999) cita secador de tonel, cilindro rotativo e secador de bandeja. Entretanto, é necessário observar o conteúdo de umidade e o teor de açúcar do material e, além destes, o custo de operação, uma vez que esta é a etapa mais dispendiosa. Pérez e Sánchez (2001) acrescentam a estas considerações as características do material, facilidade de manutenção e eficiência.

3.3.1. Secagem convencional em leito fixo

Aguirre e Travagline (1987) avaliaram diferentes métodos de secagem, como: bandeja, cilindro rotativo e secador pneumático. Obtiveram melhores resultados nas

realizados com este método resultaram em uma qualidade questionável do produto, devido à aglomeração e escurecimento do material.

Alguns critérios para escolha do método de secagem são: as propriedades físicas e químicas do material; gastos de energia; otimização de espaço; retorno aceitável do investimento e atendimento das características de aplicação. Em geral, tratamentos térmicos severos provocam quebra da membrana celular e liberação de conteúdo da célula, afetando assim, a estabilidade de polissacarídeos como a pectina (PÉREZ; SÁNCHES, 2001).

Outro problema levantado por diversos autores é o efeito da secagem nos componentes bioativos em produtos vegetais, podendo reduzir suas propriedades funcionais fisiológicas (GUILLON; CHAMP, 2000; LARIO et al., 2004; LARRAURI, 1999).

3.3.2. Secagem por liofilização

Este método baseia-se na sublimação da água congelada do material colocado em uma câmara de secagem onde a pressão é mantida abaixo do ponto tríplice da água. A energia requerida é geralmente suprida por radiação ou condução de bandejas aquecidas a uma taxa na qual a temperatura do material não ultrapasse o valor de 0°C. A umidade sublimada se condensa em placas refrigeradas localizadas em uma câmara do secador longe do material ou em um condensador separado. Como uma regra, a secagem liofilizada é a que menos agride o material, produzindo um produto de melhor qualidade dentre todos os outros métodos. O sólido resultante, perfeitamente seco, conserva a forma original e a redução de volume é mínima. Entretanto, este método é muito caro, pois as taxas de secagem são baixas (LIAPIS, 1987).

Em resumo, quanto à aplicação, a substância a ser liofilizada é envasada em recipientes apropriados e, após congelamento rápido, é submetida a um vácuo intenso que promove a sublimação do gelo formado; ao final do processo, resta uma pequena quantidade de água residual. Constituindo a liofilização, um processo que preserva a integridade física e a composição química das substâncias a ele submetidas. Mantendo, outrossim, a sua estrutura molecular, conferindo-lhe a garantia de pronta solubilidade e

condições de trabalho absolutamente estéreis, além de permitir a sua estocagem por tempo indeterminado, mesmo à temperatura ambiente (UFSCAR, 2004).

A liofilização tem sido usada comercialmente em medicamentos e substâncias afins, embora exista aplicação no processamento de camarões, lagostas, bananas, sucos de frutas e extratos de bebidas estimulantes, especialmente no café. Este processo possui alto custo operacional, portanto, sendo necessário avaliar o custo benefício.

3.4. Peneiramento

Esta etapa do processamento tem como finalidade selecionar o tamanho de partículas do material em pó, cujas dimensões depende do tipo de fibra e campo de aplicação (PÉREZ; SÁNCHEZ, 2001). Diferentes tamanhos podem afetar as características de hidratação das fibras como a textura, o aspecto e a qualidade do alimento enriquecido, dependendo da estrutura física e do processamento dos alimentos.

4. Caracterização físico-química e tecnológica de fibra alimentar

De acordo com Magnoni (2001), uma definição pormenorizada do “conceito de fibra” esbarra nas características físico-químicas e tecnológicas dessas substâncias. As fibras possuem diferenciação em relação à solubilidade, viscosidade, gelificação (potencial de retenção de água) e capacidade de incorporar substâncias moleculares ou minerais. A estrutura tridimensional da fibra e sua estrutura molecular básica podem ser modificadas na manipulação industrial. A solubilidade da fibra caracteriza-se pela estrutura molecular, tamanho da cadeia e composição da partícula, e relaciona-se de forma indireta com a viscosidade. De forma análoga, a retenção de água, propriedade incrementada nas pequenas partículas, possui relação indireta com a incorporação de minerais e substâncias.