O processo de secagem

Secagem é uma técnica de conservação de alimentos que consiste na remoção de água ou qualquer outro líquido do alimento, na forma de vapor para o ar não saturado. Esta técnica vem sendo constantemente estudada e aperfeiçoada para obtenção de produtos com maior qualidade e menor tempo de processamento. Essa operação básica é feita por evaporação ou, no caso da liofilização, por sublimação da água. O termo secagem aplica-se à transferência de um líquido, normalmente a água, presente num sólido molhado para uma fase gasosa não saturada, que normalmente é o ar, através do fornecimento de calor (FOUST et al., 1982).

Os produtos alimentícios podem ser secos com ar, vapor superaquecido, no vácuo, em gás inerte ou pela aplicação direta de calor. O ar é o mais usado meio de

secagem por causa de sua abundância, conveniência e porque o seu controle no aquecimento do alimento não apresenta maiores problemas. Durante a secagem, o ar conduz calor ao alimento, provocando evaporação da água, sendo também o veículo no transporte do vapor úmido liberado do alimento. Necessita-se mais ar para conduzir calor ao alimento (5 a 7 vezes mais) do que para transportar vapor da câmara de secagem. O volume de ar necessário para evaporar certa quantidade de massa de água dependerá da temperatura. A velocidade do ar mais conveniente é variável conforme a tipo de secador, e pode variar de 90 a 300 metros por minuto. A velocidade de evaporação da água do alimento, além da velocidade do ar, depende de sua área superficial e porosidade numa razão diretamente proporcional (GAVA, 1984 e EVANGELISTA, 1998).

Segundo SILVA (2000), o tempo necessário para a secagem depende das propriedades físico-químicas da matéria-prima, principalmente de seu teor de água, mas depende também do tamanho, da geometria e da estrutura da mesma.

Os objetivos mais freqüentes da secagem são facilitar o manuseio, empacotamento, transporte ou dosagem do produto, atender a limites de umidade contratuais, a requisitos técnicos de processamento e a preservação durante o transporte e a estocagem, uma vez que um excesso de umidade pode comprometer seu tempo de prateleira e seu valor nutricional (LAND, 1991). No entanto, o conteúdo de umidade nestes produtos não deve ser excessivamente baixo, pois pode influenciar na sua aceitação e ainda causar perda nutricional e degradação do material.

Segundo ROMEIRO et al. (1997), a secagem e desidratação de materiais alimentícios são usadas como técnica de preservação. Os microorganismos que provocam a decomposição dos alimentos não podem crescer e se multiplicar na ausência de água livre do alimento. Além disso, muitas das enzimas que causam as mudanças químicas nos alimentos, não podem reagir sem a presença de água livre. As vantagens de se utilizar o processo de secagem são:

– Facilidade na conservação do produto;

– Estabilidade dos componentes aromáticos à temperatura ambiente por longos períodos de tempo;

– Proteção contra degradação enzimática e oxidativa; – Redução de seu peso;

– Economia de energia – não necessita de refrigeração e disponibilidade do produto em qualquer época do ano.

Ao escolher um equipamento adequado para a secagem da matéria-prima, deve-se conhecer: as propriedades e características do material, como o tipo de umidade (água livre ou ligada); o conteúdo de umidade inicial e final (máxima); a qualidade do produto seco (redução de volume, contaminação, perda de aroma, sabor, cor e valor nutritivo, a temperatura e o tempo de secagem permitida) e principalmente, o processamento anterior à secagem (ORDÓÑEZ et al,. 2005).

Em um ciclo de dessecação podem-se considerar diversas fases ou etapas, quando um alimento é desidratado em corrente de ar quente que flui paralelamente à superfície de dessecação, (considerando que a temperatura e a umidade do ar de dessecação mantêm-se constantes durante todo o ciclo de desidratação e que todo calor necessário é proporcionado ao produto por convecção):

ƒ Fase de estabilização na qual as condições da superfície do sólido equilibram-se com as do ar de dessecação. Em geral, essa fase constitui a proporção desprezível do ciclo total de dessecação, embora, em alguns casos, possa ser significativa.

ƒ Período de velocidade constante, durante o qual a superfície do sólido mantém-se saturada de água líquida devido ao fato de que o movimento da água do interior do sólido para a superfície ocorre à mesma velocidade que a de evaporação na superfície. Nessa fase, a água que evapora é, fundamentalmente, água livre renovada por movimento capilar ou por forças capilares desde as zonas internas do alimento. A dessecação ocorre por movimento do vapor d’água desde a superfície do alimento saturada de umidade, ao longo da fina camada de ar estático, até a corrente principal de ar de dessecação. Essa camada-limite de ar estático situada na superfície do produto condiciona a transmissão de calor e é a principal resistência à transferência de vapor d’água. A aplicação da corrente de ar em velocidade elevada diminui a espessura dessa camada, evitando, portanto, o gradiente de umidade no ar em contato com o produto. Durante essa

fase, a velocidade de dessecação depende da velocidade de transferência de calor à superfície de dessecação. A velocidade de transferência de massa equilibra-se com a transferência de calor, de forma que a temperatura da superfície de dessecação mantém-se constante.

ƒ Período de secagem em velocidade decrescente aparece quando ocorre à redução da velocidade de movimento da água do interior do alimento para a superfície, e, conseqüentemente, a pressão parcial de vapor d’água nessa superfície diminui progressivamente, e ela começa a secar.

A transferência de calor em secadores pode ser feita de diversas maneiras, segundo o tipo de secador utilizado. Numa operação de secagem, enquanto houver umidade não-ligada, a temperatura na superfície de evaporação é aquela correspondente à temperatura de bulbo úmido do ar. Tem-se apenas umidade ligada, a água estará superaquecida, sendo que a temperatura do material irá depender do mecanismo de transferência de calor. Por outro lado, quando os últimos traços de umidade estão sendo removidos, a sua temperatura pode estar próxima da temperatura do ar (EVANGELISTA, 1998).

Os tipos de secadores mais empregados na indústria de alimentos são listados a seguir (GAVA, 1984 e ORDÓÑEZ et al., 2005).