Filiolização Aplicada

Resumo

GARCIA, Laura Pereira. Liofilização aplicada a alimentos. 2009. 45f. Trabalho Acadêmico - Bacharelado em Química de Alimentos. Disciplina de Seminários em Alimentos. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas.

A liofilização é um processo diferenciado de desidratação de produtos, pois ocorre em condições especiais de pressão e temperatura, possibilitando que a água previamente congelada (estado sólido) passe diretamente ao estado gasoso (sem passar pelo estado líquido), ou seja, a mudança de estado físico ocorre por sublimação, com o objetivo de estabilizar produtos através da diminuição da atividade de água. Para ser possível a realização de uma liofilização é preciso que o produto esteja previamente congelado; haja uma fonte de calor, envolvendo transmissão de calor, transferência de câmara de vácuo e que exista um condensador operando em temperatura superior a do produto congelado. Os diversos tipos de liofilizadores diferenciam-se conforme a maneira que fornecem calor para a superfície do alimento, podendo ser: condução, radiação, microondas ou a combinação deles. A liofilização se divide em etapas: congelamento, secagem primária e secagem secundária. Os alimentos que passam pelo processo apresentam alta retenção das características sensoriais e qualidade nutricional, apresentam uma vida de prateleira maior quando corretamente embalados, dependendo do alimento é possível a permanência em temperatura ambiente. A textura dos alimentos liofilizados é mantida, havendo pouco encolhimento e nenhuma formação de crosta na superfície. Entre os produtos que são conservados por liofilização destacam-se café em pó, mariscos, carne, peixe, ervas aromáticas, frutas e hortaliças (morangos, framboesas, aspargos), cogumelos, alimentos infantis, preparações (café com leite, sopas), leite, queijo, iogurte, ovo, condimentos e extratos solúveis. Também são submetidas ao processo dietas completas (também chamadas de rações) onde podem se incluir refeições pré-cozidas para o uso militar, viagens espaciais, expedições, esportes específicos. O café é o produto liofilizado mais consumido, e o emprego da liofilização se dá pelo alto valor da matéria prima bem como pelas altas taxas de extração e preservação de componentes voláteis. O inconveniente do processo é seu elevado custo de equipamentos e operação, que são mais elevados que os demais métodos, por isso a técnica não é frequentemente aplicada, sendo mais utilizada para matérias primas com alto custo de venda, para compensar o preço do seu tratamento outra desvantagem é que a técnica também aumenta largamente o tempo de processamento.

Palavras-chave: Liofilização. Lyophilization. Freeze drying. Alimentos.

Lista de Figuras

Figura 1 Relação entre a atividade de água e a deterioração dos alimentos........................................................................................... 12

Figura 2 Diagrama de fases da água.............................................................. 13

Figura 3 Transmissão de calor na liofilização................................................ 15

Figura 4 Principais componente do liofilizador.............................................. 22

Figura 5 Diagrama de equilíbrio sólido-líquido entre a água e um sal...................................................................................................... 26

Figura 6 Congelamento sem formação de eutético....................................... 27

Figura 7 Esquema ilustrativo do fenômeno de colapso................................ 29

Figura 8 Cinética dos componentes voláteis durante a liofilização............. 31

Figura 9 Curva de secagem, das temperaturas das placas de aquecimento e do produto durante a liofilização................................................. 33

Figura 10 Perda de vitaminas durante a liofilização...................................... 35

Figura 11 Isotermas da água............................................................................ 39

Lista de Tabelas

Tabela 1 Temperatura de colapso de alguns alimentos durante a liofilização. 29

Tabela 2 Teor máximo de umidade para diversos alimentos............................ 36

Tabela 3 Rendimento para produtos desidratados......................................... 36

Tabela 4 Volume de matéria-prima necessária para a obtenção do produto liofilizado............................................................................................. 37

Sumário

1 Introdução....................................................................................................... 9

2 Atividade de água (aw)................................................................................... 11

3 Liofilização...................................................................................................... 13

3.1 Fundamentos físicos da liofilização.......................................................... 13

3.2 Mecanismos da liofilização........................................................................ 14

3.2.1 Transferência de energia e massa.......................................................... 14

3.2.1.1 Taxa de transferência de calor............................................................. 16

3.2.1.1.1 Transferência de calor através de camada congelada.................. 16

3.2.1.1.2 Transferência de calor através de camada seca............................. 17

3.2.1.1.3 Aquecimento por microondas........................................................... 17