Frutas e Hortaliças - Desidratação

DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

ENG. PEDRO LUIS SANTOS MELONIConsultor em desidratao de alimentos

10 SEMANA INTERNACIONAL DA FRUTICULTURA, FLORICULTURA E AGROINDSTRIA 01 a 04 de setembro de 2003 Centro de Convenes Fortaleza Cear Brasil

Copyright FRUTAL 2003 Exemplares desta publicao podem ser solicitados : Instituto de Desenvolvimento da Fruticultura e Agroindstria Frutal Av. Baro de Studart, 2360 / sl: 1305 Dionsio Torres Fortaleza CE CEP: 60.120-002 E-mail: [email protected] Site: www.frutal.org.br Tiragem: 150 exemplares EDITOR INSTITUTO DE DESENVOLVIMENTO DA FRUTICULTURA E AGROINDSTRIA FRUTAL DIAGRAMAO E MONTAGEM PEDRO MOTA RUA: HENRIQUE CALS, 85 BOM SUCESSO FONE: (85): 484.4328 Os contedos dos artigos cientficos publicados nestes anais so de autorizao e responsabilidade dos respectivos autores. Ficha catalogrfica: Meloni, Pedro Luis Santos. Desidratao de frutas e hortalias / Pedro Luis Santos Meloni. Fortaleza: Instituto Frutal, 2003. 87p. 1. Fruta Desidratao. 2. Hortalia Desidratao. I. Ttulo. CDD 743.7


APRESENTAOA nossa FRUTAL chega a sua 10 edio e com ela atingimos a marca aproximada de 10.000 pessoas capacitadas nos Cursos Tcnicos que anualmente oferecemos. Vrias pessoas tm participado dos Cursos da FRUTAL, destacandose produtores, empresrios, pesquisadores, estudantes, alm do pblico geral visitante que, mesmo sendo de outro ramo de atividade, passou a acreditar na fruticultura irrigada estimulados pelo nosso movimento, que tem feito o Cear se destacar em nvel do cenrio nacional no Agronegcio da Agricultura Irrigada. Procurando deixar registrado todo o contedo tcnico dos Cursos da FRUTAL, temos anualmente editado apostilas como esta, com o contedo de cada tema que so cuidadosamente selecionados para cada FRUTAL, com uma mdia de 10 Cursos por edio. A escolha dos temas para os Cursos da FRUTAL se baseia nas sugestes obtidas das Avaliaes realizadas com os prprios participantes, acrescida de temas de vanguarda como o Curso Produo Integrada de Frutas que estamos promovendo nesta edio. Toda a Programao Tcnica da FRUTAL est direcionada para o tema central que este ano foi eleito Cooperativismo e Agronegcio, tema este em consonncia com a atual poltica do governo federal. Na sua composio temos Cursos, Palestras Tcnicas, Painis, Seminrios Setoriais, Fruns e Eventos Paralelos variados, que referendada por uma Comisso Tcnico-Cientfica formada por ilustres e competentes representantes dos principais rgos, Instituies e Entidades ligados ao setor do Agronegcio da Agricultura Irrigada do Cear, cujas contribuies tm sido essenciais para a qualidade e nvel que atingimos. Nesta edio a comunidade cientfica ter uma programao especial. Acontecer pela primeira vez no Nordeste e terceira vez no Brasil, j em sua 49 edio, a Reunio Anual da Sociedade Interamericana de Horticultura Tropical, evento que dever trazer para o ambiente da FRUTAL cerca de 600 pesquisadores, que apresentaro os mais recentes resultados de trabalhos de pesquisa na rea de Fruticultura, Floricultura e Horticultura. Vale ressaltar tambm neste momento a credibilidade que os Patrocinadores tem da FRUTAL, principalmente da iniciativa privada que cada ano tem tido maior participao, sendo este um veredicto de nossa inteno de estimular, incrementar e consolidar a FRUTAL como uma Feira tipicamente de negcios. Portanto, esperamos com a edio desta Apostila estar contribuindo para o aprimoramento tecnolgico do setor da Fruticultura, Floricultura e Agroindstria do Brasil e em especial do Estado do Cear. Antonio Erildo Lemos Pontes Coordenador Tcnico do Instituto Frutal Diretor Tcnico do Instituto Frutal


COMISSO EXECUTIVA DA FRUTAL 2003

Euvaldo Bringel OlindaPRESIDENTE DA FRUTAL

Idealizador da Frutal, Empresrio, Engenheiro Ps-Graduado em Administrao e Negcios. Presidente do SINDIFRUTA e da Frutal, Ex-diretor da PROFRUTAS Associao dos Produtores e Exportadores de Frutas do Nordeste e do IBRAF Instituto Brasileiro de Fruticultura e das Federaes FAEC e FACIC.

Afonso Batista de AquinoCOORDENADOR GERAL DA FRUTAL

Engenheiro Agrnomo, Ps-graduado em Nutrio de Plantas, com especializao em Extenso Rural e Marketing em Israel e Espanha. Diretor Geral do Instituto Frutal e Coordenador Geral da Frutal desde 1998.

Antonio Erildo Lemos PontesCOORDENADOR TCNICO

Engenheiro Agrnomo com vasta experincia de trabalho voltado para Fruticultura Irrigada, Especializado em Israel em Agricultura Irrigada por Sistema Pressurizado, Membro Efetivo do IBGE/GCEA do Cear, Consultor do SEBRAECE na rea de Agronegcios da Fruticultura, Coordenador Titular do Nordeste no Frum Nacional de Conselhos de Consumidores de Energia Eltrica e Coordenador Tcnico da Frutal desde sua primeira edio em 1994.


COMISSO TCNICO-CIENTFICA DA FRUTAL 2003 Afonso Batista de Aquino Ana Luiza Franco Costa Lima Antonio Belfort B. Cavalcante Antonio Erildo Lemos Pontes Antonio Vieira de Moura Csar Augusto Monteiro Sobral Czar Wilson Martins da Rocha Daniele Souza Veras Ebenzer de Oliveira Silva Egberto Targino Bonfim Enid Cmara Euvaldo Bringel Olinda Francisco Eduardo Costa Magalhes Francisco Jos Menezes Batista Francisco Marcus Lima Bezerra Francisco Zuza de Oliveira Joo Nicdio Alves Nogueira Jos Carlos Alves de Sousa Jos de Souza Paz Jos dos Santos Sobrinho Jos Ismar Giro Parente Jos Maria Freire Joviniano Silva Jussara Maria Bisol Menezes Leo Humberto Montezuma Santiago Filho Liliane Nogueira Melo Lima Marclio Freitas Nunes Maria do Carmo Silveira Gomes Coelho Paulo de Tarso Meyer Ferreira Raimundo Nonato Tvora Costa Raimundo Reginaldo Braga Lobo Regolo Jannuzzi Cecchettini Rui Cezar Xavier de Lima INSTITUTO FRUTAL SETUR INSTITUTO CENTEC INSTITUTO FRUTAL SEBRAE/CE AEAC DFA/CE AGRIPEC EMBRAPA EMATERCE PRTICA EVENTOS INSTITUTO FRUTAL BANCO DO BRASIL SRH UFC/CCA SEAGRI/CE OCEC/SESCOOP COOPANEI SEAGRI/CE FAEC/SENAR SECITECE SEAGRI/CE DFA/CE FIEC DNOCS SEAGRI/CE CEASA/CE BANCO DO NORDESTE DO BRASIL S/A -BNB CREA-CE UFC/CCA SEBRAE/CE INSTITUTO AGROPLOS DO CEAR INCRA/CE


SUMRIO 1. SUMRIO..............................................................................................................7 2. APRESENTAO.................................................................................................8 3. INTRODUO.......................................................................................................11 4. PRINCPIOS DA DESIDRATAO.......................................................................14 5. PSICROMETRIA................................................................................................... 20 6. EQUIPAMENTOS..................................................................................................29 7. CONSIDERAES SOBRE A MATRIA PRIMA.................................................46 8. FLUXOGRAMAS GERAIS PARA PRODUO DE FRUTAS E HORTALIAS DESIDRATADAS...............................................................................50 9. PRODUZINDO AS FRUTAS DESIDRATADAS.................................................... 61 10. PRODUZINDO OS VEGETAIS DESIDRATADOS.............................................. 67 11. IMPLANTAO DE PROJETOS.........................................................................75 12. BIBLIOGRAFIA....................................................................................................86 13. CURRCULO DO INSTRUTOR...........................................................................87


1. SUMRIO A desidratao uma das tcnicas mais antigas de preservao de alimentos utilizadas pelo homem. O processo simples e consiste na eliminao de gua de um produto por evaporao, com transferncia de calor e massa. Uma de suas maiores vantagens no necessitarem de refrigerao durante o armazenamento e transporte. As frutas e as hortalias podem ser desidratadas por diferentes mtodos. O mais comum no Brasil a desidratao em secadores do tipo cabine com bandejas e circulao forada de ar quente. Nos ltimos dez anos, com o surgimento de secadores dimensionados corretamente e com preos mais acessveis s empresas de pequeno e mdio porte, fez com que os produtos existentes fossem melhorados e que outros produtos fossem desenvolvidos. Os vegetais desidratados so empregados como condimentos, na formulao de outros alimentos, e principalmente na elaborao de sopas. Estima-se que no ano de 2001 o mercado de sopas desidratadas tenha faturado R$ 250 milhes. No temos dados estatsticos de produo, comercializao ou mesmo de exportaes, mas sabemos que o mercado est em crescimento e que as oportunidades de novos empreendimentos, se respeitados todos os critrios de implantao de uma agroindstria, sero um grande sucesso. As frutas secas como a banana, o abacaxi, a manga e o mamo deixaram de ser simplesmente frutas secas para consumo ao natural e passaram a ser importantes ingredientes para a formulao de outros alimentos. Assim, apresentaremos em detalhes todas as informaes necessrias para a produo de frutas e vegetais desidratados de alta qualidade e os aspectos mais importantes para implantao de uma agroindstria.

FRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

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2. APRESENTAO O grande desafio do mundo globalizado produzir alimentos para uma populao que no para de crescer e j ultrapassa os seis bilhes de habitantes. Uma vez que as reas agricultveis esto diminuindo, a oferta de gua para irrigao escassa e as tecnologias de produo j no conseguem dar mais saltos de produtividade, alguns especialistas acreditam que at o ano 2020 a oferta de alimentos no mundo crescer menos que a populao. O Brasil uma exceo neste panorama e surge como uma das grandes foras produtoras no 3 milnio. Com mais de 150 milhes de hectares agricultveis, aproximadamente 20% de toda a gua doce do planeta e uma produtividade mdia ainda muito baixa, temos um longo caminho de incorporaes de tecnologia a percorrer e nos transformar na maior nao produtora de alimentos. O Brasil produz hoje 34 milhes de toneladas de frutas, numa rea total de 2,2 milhes de hectares. o segundo maior produtor de frutas do mundo, atrs apenas da China. No ano 2000, o Brasil exportou US$169 milhes em frutas in natura, o equivalente a menos de 1% do que o mercado mundial de frutas movimentou no ano passado. Os programas de apoio e fortalecimento da fruticultura brasileira pretendem reverter este quadro, alcanando US$1 bilho em exportaes em 5 anos. Os principais pontos a serem desenvolvidos so: desenvolvimento tecnolgico; produo de mudas certificadas; promoo interna e externa; integrao da produo com implantao de selo de qualidade; capacitao, com nfase em marketing e defesa sanitria; promoo da agroindstria; e participao em eventos. A questo da qualidade est em todos os itens, com a padronizao e classificao em destaque. Apesar da indiscutvel necessidade de se aumentar a produo de frutas e ampliar as exportaes, torna-se imprescindvel reduzir as perdas que ocorrem em toda a cadeia produtiva. Nos pases emergentes as perdas so estimadas em 50% para alguns produtos. Nossa realidade no diferente, desde o produtor at o consumidor, a magnitude das perdas considervel. Este fato evidencia a urgente necessidade de processos simples e baratos, que possam oferecer caminhos para conservar estes alimentos extremamente perecveis. A instalao de agroindstrias junto as regies

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produtoras seria uma excelente alternativa para reduzir as grandes perdas que ocorrem durante os procedimentos de seleo e classificao de frutas para a exportao. O enfoque do agronegcio essencial para retratar as profundas transformaes verificadas na agricultura brasileira, nas ltimas dcadas, perodo no qual o setor primrio deixou de ser um mero provedor de alimentos in-natura e consumidor de seus prprios produtos, para ser uma atividade, integrada aos setores industriais e de servios. O agronegcio brasileiro responsvel por cerca de 1/3 do produto interno bruto do Brasil, empregando 38% da mo de obra e sendo responsvel por 36% das nossas importaes. o setor mais importante da nossa economia. Com a globalizao de mercados, o sucesso de uma empresa, principalmente no agronegcio, depende cada vez mais da inter-relao entre fornecedores, produtores de matrias primas, processadores e distribuidores. A diviso tradicional entre indstria, servio e agricultura inadequada. O conceito de agronegcio representa portanto, o enfoque moderno que considera todas as empresas que produzem, processam, e distribuem produtos agropecurios.

Mercado A desidratao de frutas um mercado com grande potencial de crescimento e muito pouco explorado empresarialmente no Brasil. Diversos fatores contribuem para esse tmido mercado e sem dvida alguma, a oferta de frutas frescas durante o ano todo a mais significativa, reduzindo com isso o hbito de se consumir frutas secas ou desidratadas. Um outro fator muito importante que a produo de frutas secas no Brasil, esteve concentrada, nos ltimos anos, principalmente em banana passa sendo a produo, na maioria das vezes, realizada em escala artesanal. Alm disso, a falta de marketing do produto, a pouca atratividade devido a colorao escura e a falta de padro de qualidade no permitiram o desenvolvimento deste mercado. Nos ltimos dez anos com o surgimento de secadores dimensionados adequadamente para a secagem de frutas e principalmente com custos mais acessveis, o mercado de frutas secas cresceu. A ausncia de estatsticas que demonstrem esse crescimento no nos impede de realizar essa afirmativa. Basta verificar quantos produtos FRUTAL2003 9- COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

e marcas surgiram no mercado e os novos produtos que foram desenvolvidos utilizando frutas secas em sua formulao. A banana passa tradicional recebeu embalagem moderna e sofisticada e foi recoberta com chocolate. Tornou-se um ingrediente importante para as indstrias e hoje est 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 as exportaes foram reduzidas mas, os preos sofreram um significativo aumento. Neste perodo, os preos subiram de US$ 3.68 para US$ 6.10 o quilo (DECEX - 1995). interessante observar o alto grau de agregao de valor da banana passa, cujo preo foi, em mdia, 24 vezes superior ao da fruta fresca. As exportaes brasileiras de banana passa esto voltadas principalmente para os mercados consumidores da Alemanha e Estados Unidos. As principais exigncias para exportao de banana passa so o controle microbiolgico, a cor e os nveis de SO2 residual no produto. Uma vez que existe um bom potencial de expanso das exportaes de banana passa, torna-se imprescindvel que as agroindstrias ofeream produtos dentro dos padres de qualidade exigidos e que apresentem regularidade no fornecimento. O surgimento de outras frutas secas como a ma, o mamo, o abacaxi e a manga, mesmo que em pequenas quantidades, reforam a afirmativa de que o mercado est em crescimento. No seguimento dos vegetais desidratados, a situao um pouco diferente, principalmente devido a sua aplicao. Os vegetais desidratados dificilmente esto disponveis para o consumidor final, exceto os que tm caractersticas para serem utilizados como tempero ou condimento. A principal aplicao dos vegetais desidratados est na formulao de sopas de rpido e fcil preparo. Estima-se que no ano de 2001 o mercado de sopas desidratadas tenha faturado R$ 250 milhes. O grande diferencial entre o mercado de frutas desidratadas e de vegetais desidratados est na forma de comercializao. Os vegetais desidratados so ingredientes de alimentos comercializados por indstrias nacionais e multinacionais de grande porte e que atuam fortemente em marketing. J o mercado de frutas, sempre teve caractersticas um tanto quanto amadora e artesanal, mas com a introduo das barras 10FRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

de cereais com frutas desidratadas, o setor est passando por uma transformao muito positiva. O que realmente pode transformar esse mercado a agroindstria, aproveitandose o descarte de diferentes frutas e hortalias que ocorre durante o processo de seleo e classificao, tanto para o mercado interno como externo. Esses descartes podem perfeitamente ser aproveitados no processo de secagem e com isso teremos produtos finais com preos mais atrativos e com grandes possibilidades de exportao.

3. INTRODUO As frutas e hortalias assumem grande importncia no fornecimento de nutrientes essenciais nutrio humana. So fontes indispensveis de vitaminas e minerais, alm de fornecerem fibras. Uma das tcnicas mais antigas de preservao de alimentos utilizadas pelo homem a remoo de umidade dos alimentos atravs do processo de desidratao. No h registros sobre a origem da tcnica de desidratao, mas sabe-se que os primeiros grandes impulsos ao desenvolvimento da indstria de legumes e hortalias desidratados ocorreram durante as Grandes Guerras Mundiais. Durante a Primeira Guerra Mundial, cerca de 4 milhes de quilos de batatas e produtos para sopas, foram enviados s foras armadas americanas na Europa. Segundo a opinio dos veteranos esses produtos eram duros e tinham gosto de palha. J na Segunda Guerra, com a introduo da tecnologia do processamento por escaldamento antes da secagem, conhecido como branqueamento, houve uma melhoria da qualidade dos alimentos desidratados. Com as pesquisas, conseguiu-se produtos secos com maior perodo de conservao e de melhor qualidade quando reidratados. Um ponto importante para a conservao dos alimentos desidratados foi o controle do teor de umidade final dos produtos. Aps os perodos de guerra, com o desenvolvimento da tecnologia, o mercado de legumes e hortalias desidratados cresceu constantemente possibilitando a obteno de produtos de alta qualidade e excelente conservao. Vrios fatores influram no desenvolvimento das novas tecnologias e entre eles podemos destacar o fato de que quase todos os legumes e hortalias precisam sofrerFRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

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branqueamento, com gua em ebulio ou vapor, para inativar enzimas presentes nas matrias-primas que conferem aos produtos desidratados sabor, odor e cor estranhos e que praticamente todos os vegetais precisam ter o seu teor de umidade reduzido a 5% para se obter a estabilidade desejada. As principais caractersticas dos legumes e hortalias desidratadas de boa qualidade so as seguintes:

Teor de umidade em torno de 5%, para minimizar a deteriorao de cor, sabor e odor, Devem reidratar-se de maneira rpida e satisfatria, assumindo forma e aparncia Devem cozinhar rapidamente em gua fervente e quando prontos para servir devero Quando embalados devero ser isentos de insetos, umidade e ar, em embalagens

provocados pelas reaes oxidativas e impedir o desenvolvimento microbiano.

original do produto antes da secagem.

ser tenros, retendo muito do seu odor e sabor originais.

hermeticamente fechadas e sob vcuo ou atmosfera de gs inerte. Os legumes e as hortalias desidratadas apresentam as seguintes vantagens e desvantagens: Pesam somente cerca de 1/10 do peso original no caso de razes vegetais e 1/15 ou

menos para o caso de folhas e tomates. O volume, especialmente se os produtos desidratados so comprimidos para a embalagem, muito menor do que em qualquer outra forma. Portanto, devido o reduzido peso e volume, menos quantidade de material de embalagem necessrio por unidade do alimento. Os legumes e hortalias desidratadas no necessitam de refrigerao durante o transporte ou armazenamento, como o caso dos produtos frescos ou congelados. A desidratao permite a preservao devido a diminuio do teor de gua disponvel, o que influir desfavoravelmente na velocidade das reaes qumicas e escurecimento no-enzmico, bem como no crescimento de microrganismos. Compatibilidade com outros ingredientes nas misturas desidratadas, como sopas, etc. O valor nutritivo dos legumes e hortalias no muito depreciado pela desidratao. 12FRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

Muitos vegetais desidratados depois da reidratao e cozimento no apresentam Sob prolongado armazenamento ao ar, vcuo ou gs inerte, principalmente a

sabor e textura iguais aos apenas cozidos. temperaturas superiores a 25C, a maioria dos legumes e hortalias desidratados sofre alteraes indesejveis. Alguns, especialmente cenoura e repolho, se deterioram rapidamente ao ar e sofrem alteraes no sabor, odor e cor. Se for permitida a absoro de umidade, eles se deterioraro ainda mais rapidamente. So altamente susceptveis ao ataque de insetos se embalados inadequadamente. O consumo dirio de vegetais desidratados pode tornar a alimentao montona

e levar o consumidor a no apreci-los. Produtos agrcolas, tais como frutas e vegetais so considerados meios capilaresporosos. Sempre que um meio capilar poroso contiver umidade e estiver sujeito a quaisquer dos ou todos os gradientes de concentrao, presso parcial de vapor, temperatura, presso total e campos de fora externa ocorre transferncia simultnea de energia e massa. Quando traz como conseqncia a remoo de umidade, esse fenmeno denominado secagem. A desidratao de alimentos slidos, como frutas e hortalias, normalmente significa remoo da umidade de slido por evaporao, e tem por objetivo assegurar a conservao das frutas por meio da reduo do seu teor de gua. Essa reduo deve ser efetuada at um ponto, onde a concentrao de acares, cidos, sais e outros componentes seja suficientemente elevada para reduzir a atividade de gua e inibir, portanto, o desenvolvimento de microrganismos. Deve ainda conferir ao produto final caractersticas sensoriais prprias e preservar ao mximo o seu valor nutricional.


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4. PRINCPIOS DA DESIDRATAO A desidratao um processo que consiste na eliminao de gua de um produto por evaporao, com transferncia de calor e massa. necessrio fornecimento de calor para evaporar a umidade do produto e um meio de transporte para remover o vapor de gua formado na superfcie do produto a ser seco. O processo de secagem pode envolver trs meios de transferncia de calor: conveco, conduo e radiao. A transferncia de calor por conveco o meio mais utilizado na secagem comercial, em que um fluxo de ar aquecido passa atravs da camada do produto. Durante o processo de secagem, a umidade migra do interior para a superfcie do produto, de onde se evapora para o ambiente. Os produtos alimentcios podem ser desidratados por processos baseados na vaporizao, sublimao, remoo de gua por solventes ou na adio de agentes osmticos. Os mtodos de desidratao utilizados em maior escala so os que tem como base a exposio do alimento a uma corrente de ar aquecido, sendo que a transferncia de calor do ar para o alimento se d basicamente por conveco. O ar quente mais empregado, por ser facilmente disponvel e mais conveniente na instalao e operao de secadores, sendo que o seu controle no aquecimento do alimento no apresenta maiores problemas. O princpio bsico de secagem, quando se utiliza o ar como meio de secagem, est no potencial de secagem do ar ambiente aquecido que forado entre a massa do produto servindo a duas finalidades: Conduzir calor para o produto: a presso de vapor da gua do alimento aumentada pelo aquecimento do produto, facilitando, assim, a sada de umidade. Parte do calor do ar de secagem proporciona um aumento da temperatura do produto (calor sensvel) e parte fornece o calor necessrio para a vaporizao da gua contida no produto (calor latente). Absorver umidade do produto: aumentando-se a temperatura do ar ambiente a sua umidade relativa diminui e, conseqentemente, sua capacidade de absorver umidade aumenta.

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O ar serve ainda, como veculo para transportar a umidade removida do produto para o ambiente. Incluem-se nesses processos a secagem ao sol e a secagem realizada em secadores de bandejas, de tnel, de leito fluidizado e atomizadores. CURVA DE SECAGEM Quando um alimento desidratado, ele no perde gua a uma velocidade constante ao longo do processo. Com o progresso da secagem, sob condies fixas, a taxa de remoo de gua diminui. Isto pode ser visto na Figura 1, onde apresentamos a curva de secagem para cenoura cortada na forma de cubos. Pelo grfico podemos observar que 90% da gua do produto removida em 4 horas e mais 4 horas sero necessrias para remover os 10% remanescentes. Na prtica, sob condies normais de operao, o nvel zero de umidade nunca alcanado. No incio da secagem, e por algum tempo depois, geralmente a gua continua a evaporar a uma velocidade constante, semelhante ao mecanismo de evaporao de gua num reservatrio. Isto chamado de perodo de velocidade constante, e conforme pode ser visto na Figura 1, estende-se por 4 horas. A partir do ponto em que ocorre a inflexo da curva de secagem, inicia-se o perodo de velocidade decrescente de secagem. Estas mudanas durante a desidratao podem, em grande parte, ser explicadas pelos fenmenos de transferncia de calor e massa. Um alimento cortado na forma de cubo, no decorrer da secagem perder umidade por suas superfcies e desenvolver, gradualmente, uma espessa camada seca na superfcie, e com o restante da umidade aprisionada no centro. Do centro para a superfcie, um gradiente de umidade ser estabelecido. Em conseqncia disso, a camada externa seca formar uma barreira isolante contra a transferncia de calor para o interior do pedao. Alm de ter a transferncia de calor diminuda, a gua restante no centro do alimento tem uma distncia maior a percorrer at chegar a superfcie do que a umidade superficial tinha no incio da secagem. A medida que o alimento seca e atinge a umidade de equilbrio, no se tem mais secagem e a velocidade cai a zero. Estas no so as nicas mudanas do alimento que contribuem forma de uma curva de secagem tpica, embora sejam os fatores principais. A forma precisa de umaFRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

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curva de secagem normal varia conforme o alimento, com os diferentes tipos de secadores, e em resposta s variaes das condies de secagem tais como a temperatura, a umidade, a velocidade do ar, o sentido do ar, a espessura do alimento, entre outros fatores. A secagem da maioria dos produtos alimentcios geralmente apresenta perodo de velocidade constante e de velocidade decrescente, e a remoo da gua abaixo de aproximadamente 2%, sem danos ao produto extremamente difcil.

Figura 1 Exemplo de curvas de secagem de diferentes produtos para a temperatura de 60oC. ATIVIDADE DE GUA (AA) NO PRODUTO DESIDRATADO A atividade de gua uma das propriedades mais importante para o processamento, conservao e armazenamento de alimentos. Ela quantifica o grau de ligao da gua contida no produto e conseqentemente sua disponibilidade para agir como um solvente e participar das transformaes qumicas, bioqumicas e microbiolgicas.

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A atividade de gua pode ser definida pela equao abaixo: Aa = P/Po Em que: P = presso parcial de vapor da gua no alimento Po = presso de vapor da gua pura A atividade de gua de qualquer produto sempre inferior a 1 e no estado de equilbrio existe uma igualdade entre a umidade relativa do ar e a atividade de gua do produto, que chamado de umidade relativa de equilbrio. Dessa forma pode-se utilizar as isotermas de adsoro e dessoro de umidade de cada produto para conduzir a secagem e estabelecer a umidade final ou atividade de gua do produto, tal que garanta nas condies de estocagem (temperatura e umidade relativa do ar) a integridade biolgica do produto. PARMETROS DE QUALIDADE EM ALIMENTOS DESIDRATADOS A qualidade dos alimentos desidratados depende em parte das mudanas que ocorrem durante o processamento e armazenagem. Algumas destas mudanas envolvem modificaes na estrutura fsica. Estas modificaes afetam a textura, a reidratao e a aparncia. Outras mudanas so tambm devido a reaes qumicas. No alimento desidratado, a atividade enzimtica residual, a atividade microbiana e a reidratao so parmetros de grande importncia. Durante o processo de secagem convectivo, o alimento sofre perdas da qualidade tais como a cor, sabor, textura e tendo muitas vezes uma reidratao deficiente. A contrao de volume e o endurecimento (formao de casca na superfcie) do produto so tambm considerados problemas de grande importncia na desidratao de alimentos. Na atualidade as pesquisas esto voltadas no sentido de aumentar a reteno das propriedades nutritivas sensoriais do produto desidratado mediante a alterao das condies de processo e o uso de prtratamentos. Poucas diferenas so observadas nos teores de carboidratos, protenas, fibras e cinzas, quando a variao no contedo de umidade levada em considerao.


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As mudanas que ocorrem durante a secagem so principalmente qumicas, particularmente se as reaes enzimticas so includas como mudanas qumicas. Quando as condies de secagem e a matria-prima a ser utilizada so satisfatrias, nenhuma das transformaes que ocorrem durante a secagem da fruta devido a atividade de microrganismos. As mudanas na cor tem grande influncia na determinao da procedncia de secagem para cada fruta. Os pigmentos da antocianina presentes nas frutas so geralmente alterados durante e aps a secagem. Esses pigmentos, caso as frutas no sejam tratadas por meio de sulfurao ou sulfitao, geralmente tornam-se castanhos devido a oxidao durante a secagem. O escurecimento enzimtico pela ao da peroxidase e outras enzimas oxidativas ocorre na fruta durante a secagem, principalmente nas superfcies cortadas, onde ocorre com maiores velocidades. Comercialmente, a maioria das frutas devem ser tratadas antes da desidratao para manter uma boa aparncia e para prevenir o escurecimento, perdas do sabor e da vitamina C. Os agentes mais comumente utilizados no pr-tratamento so cido ascrbico e o dixido de enxofre (SO2). O pr-tratamento com esses agentes tem como principais finalidades: preservao da cor natural dos alimentos. prolongar a armazenagem. retardar as perdas de vitamina C. prevenir a deteriorao microbiana. O mtodo mais utilizado pela indstria alimentcia para controle do escurecimento enzimtico consiste no emprego de agentes sulfitantes devido a sua grande eficcia e amplo espectro de utilizao. O agente sulfitante mais utilizado no tratamento prsecagem o dixido de enxofre SO2. O SO2 devido a sua ao redutora e propriedades inibidoras de enzimas, evita as reaes enzimticas e oxidativas que ocorrem durante a desidratao. O SO2 retarda a formao de pigmentos escuros, mas no previne a sua formao nem os branqueia aps terem sido formados. O tratamento pode ser realizado

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atravs da sulfurao pela queima de enxofre ou pela sulfitao em soluo aquosa com bissulfito de sdio (Na2S2O5). Uma vez que o maior mercado consumidor de frutas secas o mercado de produtos naturais, a utilizao desses tratamentos descaracteriza os produtos como cem por cento naturais. O fabricante deve informar no rtulo do produto sobre a presena de agentes sulfitantes. Para contornar essa situao, recomenda-se que a produo, quando possvel seja realizada de acordo com o giro dos produtos, de forma que os mesmos sejam consumidos rapidamente e com isso evitar os problemas causados pelo escurecimento no-enzimtico. As alteraes no sabor das frutas secas seguem estreitamente as mudanas na colorao, sendo em alguns casos desejveis essas mudanas. J as alteraes na textura que ocorrem com a secagem das frutas no so de natureza qumica. O principal fator alterador da textura das frutas secas o teor de umidade final. Com teores baixos de umidade, a textura muito dura, enquanto que com teores mais elevados tornam-se mais apetitosas. REIDRATAO Uma das caractersticas mais importantes dos produtos desidratados a sua capacidade de reidratao rpida e completa. A razo de reidratao pode ser definida como sendo a razo do peso do alimento reidratado pelo seu peso seco. As condies de reidratao dos diferentes tipos de alimentos devem ser estabelecidas, uma vez que diversos fatores influenciam na quantidade de gua absorvida, bem como nas propriedades sensoriais do produto. So vrios os fatores que podem afetar a qualidade dos alimentos desidratados durante a reidratao. Podem-se citar o perodo de tempo de imerso, a temperatura da gua, e a razo entre a quantidade de gua utilizada e a de produto. Pequenas quantidades de gua diminuem a razo de absoro, em conseqncia da menor rea superficial de contato, e o excesso aumenta as perdas de nutrientes solveis. Elevadas temperaturas da gua aumentam a razo de absoro, reduzindo o tempo total necessrio para ocorrer a reidratao, o que pode, entretanto, afetar negativamente a palatabilidade do produto.


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Alm destes fatores, verifica-se que a razo de absoro de gua durante a reconstituio de alimentos desidratados afetada, tambm, pelo tamanho e pela forma das partculas, bem como pelas trocas fsico-qumicas que ocorrem durante o processo de desidratao e a estocagem do produto.

5. PSICROMETRIA

O estudo detalhado das propriedades da mistura de ar seco e vapor de gua de tal importncia que constitui uma cincia separada, denominada psicrometria. A psicrometra definida como uma rea da fsica relacionada com a medio ou determinao das condies do ar atmosfrico, particularmente relativo mistura de ar seco e vapor dgua, ou aquela parte da cincia que de certa forma est intimamente ligada as propriedades termodinmicas do ar mido. As propriedades termodinmicas da mistura de ar seco e vapor dgua tm grande interesse na fase de ps-colheita dos produtos agrcolas, devido ao efeito da umidade do ar atmosfrico sobre o contedo de umidade dos produtos. Na conservao e armazenamento de produtos agrcolas se empregam diversas prticas com participao direta da psicrometria, sendo a secagem uma delas. Em particular, na secagem sob baixas temperaturas, a taxa de secagem depende da capacidade do ar para evaporar a umidade (potencial de secagem), na qual determinada pelas condies psicromtricas do ar: temperatura e umidade relativa. O conhecimento das condies de umidade e temperatura do ar tambm so de grande importncia em muitos outros aspectos. A conservao de produtos como frutas, legumes, ovos e carnes, em cmaras frigorficas, depende da manuteno da umidade relativa apropriada da atmosfera ambiente. A perda de peso depende da umidade do ar na cmara de armazenamento; se a umidade baixa, a perda de peso alta. PROPRIEDADES TERMODINMICAS DO AR MIDO H diversas propriedades termodinmicas fundamentais ligadas as propriedades do ar mido. H duas propriedades independentes, alm da presso atmosfrica necessria para estabelecer o estado termodinmico do ar mido. 20FRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

Trs propriedades esto relacionadas com a temperatura: a. temperatura de bulbo seco; b. temperatura termodinmica de bulbo mido; c. temperatura do ponto de orvalho. Algumas propriedades termodinmicas caracterizam a quantidade de vapor dgua presente no ar mido: a. presso de vapor; b. razo de umidade; c. umidade relativa; d. grau de saturao. Outras propriedades de fundamental importncia, relacionadas com o volume ocupado pelo ar e com a energia do ar, respectivamente, so elas: a. o volume especfico, b. a entalpia. A entalpia e o volume especfico so propriedades da mistura de ar seco e vapor dgua, mas para maior comodidade so expressas na base de uma unidade de massa de ar seco. A temperatura psicromtrica de bulbo mido (Tbu) no uma propriedade termodinmica da mistura de ar seco e vapor dgua e ser tratada separadamente. A seguir apresenta-se uma breve descrio de cada um destas propriedades.


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Temperatura de bulbo seco (T) A temperatura de bulbo seco, a verdadeira temperatura do ar mido e freqentemente se denomina temperatura do ar; a temperatura do ar que marca um termmetro comum. Temperatura de ponto de orvalho (Tpo) A temperatura de ponto de orvalho, a temperatura na qual o ar mido no saturado se satura, quer dizer, quando o vapor dgua comea a condensar-se, por um processo de resfriamento, enquanto a presso e a razo de umidade permanecem constante. Temperatura termodinmica de bulbo mido (Tbu) A temperatura termodinmica de bulbo mido, a temperatura de equilbrio que se alcana quando a mistura de ar seco e vapor dgua passa por um processo de resfriamento adiabtico at chegar a saturao. Presso de vapor (Pv) A presso de vapor, a presso parcial que exercem as molculas de vapor dgua presentes no ar mido. Quando o ar est completamente saturado de vapor dgua, sua presso de vapor se denomina presso de vapor saturado (PVS). Razo de umidade (razo de mistura) (W) A razo de umidade do ar, definido como a relao entre a massa de vapor dgua e a massa de ar seco em um determinado volume de mistura. Alguns autores confundem os termos razo de umidade e umidade absoluta; a umidade absoluta, denominada tambm de densidade do vapor de gua, a relao entre a massa de vapor dgua e o volume que ocupa a mistura de ar seco e vapor dgua. Umidade relativa (UR) A umidade relativa do ar, se define como a razo entre a presso de vapor dgua em um determinado momento (Pv) e a presso de vapor dgua quando o ar est saturado de umidade (Pvs), para a mesma temperatura. A umidade relativa voc pode expressar como decimal ou como porcentagem. 22FRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

Grau de saturao (m) O grau de saturao, a relao entre a razo de umidade real da mistura (W) e a razo de umidade do ar em estado de saturao (Ws), para mesma temperatura e presso atmosfrica. Entalpia (h) O entalpia da mistura de ar seco e vapor dgua, a energia do ar mido por unidade de massa de ar seco, sobre uma temperatura de referncia. Volume especfico (Ve) O volume especfico do ar mido, definido como o volume que ocupa a mistura de ar seco e vapor dgua por unidade de massa de ar seco. A massa especfica do ar mido no igual ao recproco de seu volume especfico. A massa especfica do ar mido a relao entre a massa total da mistura e o volume que ela ocupa. PSICRMETROS Um psicrmetro composto de dois termmetros, um deles em equilbrio trmico com o ar atmosfrico (termmetro de bulbo seco) e o outro tem o bulbo envolvido por um tecido que molhado antes de ser usado e designado de termmetro de bulbo mido. Quanto mais seco estiver o ar, mais intensa ser a evaporao da gua do tecido que envolve o bulbo mido e, como a evaporao um fenmeno que necessita calor, este retirado do bulbo umedecido que, desse modo, indicar uma temperatura mais baixa. Se no houver evaporao o termmetro no se resfria e, assim, indicar a mesma temperatura do bulbo seco, isto ocorre quando o ambiente se encontra saturado de umidade, isto , com 100% de umidade relativa. Quanto menor a umidade relativa do ar, isto , mais seco o ambiente, maior ser a diferena entre os dois termmetros devido a um maior abaixamento da temperatura do termmetro de bulbo mido, porque mais intensa ser a evaporao da gua que umedece o tecido. A diferena de temperatura entre os dois termmetros chamada diferena psicromtrica. Podemos determinar a umidade relativa pela diferena psicromtrica apresentada pelos dois termmetros. Na Tabela 1 procura-se na primeira coluna a temperatura realFRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

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do ambiente indicada pelo termmetro de bulbo seco. No sentido horizontal dessa temperatura encontramos a UR na coluna correspondente diferena psicromtrica. Exemplo: se a temperatura ambiente de 27o C e a do bulbo mido de 21o C a diferena ser de 6o C e a UR 59%. TABELA 1 Tabela psicromtrica simplificada Temperatura do termmetro % DE UMIDADE RELATIVA de bulbo seco Diferena entre os termmetros de bulbo seco e mido oCo

C

188 89 90 90 91 92 93 93 93 93 94

276 78 80 82 83 85 86 86 86 86 88

365 68 71 73 75 77 79 79 79 80 82

453 58 62 65 67 70 72 73 72 74 76

542 48 53 57 60 63 65 67 65 68 71

632 48 44 49 53 56 59 61 59 63 66

722 30 36 42 46 49 53 55 53 57 61

812 21 28 35 39 43 47 50 47 52 56

90 12 20 27 32 37 41 44 41 47 52

100 4 13 20 26 31 36 39 36 42 47

9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39

Com duas temperaturas obtidas pelo psicromtro podemos obter a umidade relativa do ambiente e conhecer todas as propriedades fsicas do ar em estudo atravs do grfico psicromtrico. UTILIZAO DO GRFICO PSICROMTRICO As propriedades termodinmicas da mistura de ar seco e vapor dgua que constituem o ar atmosfrico, podem ser apresentados adequadamente em forma de grfico, com o nome de grfico psicromtrico.

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FIGURA 2 Grfico psicromtrico na presso ao nvel do mar (760 mm de mercrio) apresentando as linhas que determinam as propriedades da mistura arvapor.


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A seguir apresentamos uma descrio resumida das principais linhas que compem o grfico psicromtrico: 1. As linhas que do a temperatura de bulbo seco so paralelas, dirigindo-se da base at atingir a curva de saturao (100% de UR). So lidas no eixo horizontal, que no exemplo de 5 em 5oC mas, normalmente, se apresentam a cada grau de temperatura. 2. As linhas de temperatura de bulbo mido partem da curva de saturao (100% de UR), so ligeiramente inclinadas e se prolongam para a direita e os pontos de leitura so indicados na curva. 3. Nos prolongamentos para a esquerda, das linhas do bulbo mido, encontramos a indicao 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 condensao comea a se processar) a mesma que a escala de bulbo mido. Entretanto, as linhas que se estendem horizontalmente, uma para cada temperatura do ponto de orvalho. 5. direita do grfico encontramos a escala da presso de vapor dgua em gramas por centmetro quadrado (g/cm2) que no grfico de 0 a 55. 6. Neste grfico podemos ler as gramas de vapor dgua por quilo de ar seco (razo de mistura) e, como podemos ver, so as mesmas linhas horizontais e paralelas que vo indicar, tambm, a presso e o ponto de orvalho.

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CURVAS DE UMIDADE RELATIVA Com as duas temperaturas, indicadas pelo psicrmetro, podemos conhecer a umidade relativa pela interseco das linhas do bulbo seco e bulbo mido (100%, 90%, 80%, etc). Ver o grfico. As linhas cortadas (ver grfico psicromtrico), aproximadamente, perpendiculares s curvas de UR, nos do o volume mido do ar apresentando valores 0,80 0,85 0,90, indicando metros cbicos de ar por quilo de ar seco. PROPRIEDADES DO AR EM ESTUDO Conhecendo-se duas das variveis que indicam o estado de uma massa de ar, facilmente determinamos no grfico um ponto caracterstico, 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 na temperatura de bulbo mido, a umidade relativa ser de 50%. Aquecendo-se a 40o C o ponto de estado move-se, horizontalmente, para a direita e apresentar uma nova condio, conforme mostra a Figura 3.


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FIGURA 3 Mudana das propriedades do ar aquecido, quando a temperatura do bulbo seco passa de 21o C para 40o C. Indicando, principalmente, a mudana da UR que passa de 50% para 18%. A umidade relativa decresce para 18%. O aquecimento aumentou o calor contido na mistura ar-vapor de 14,1 para 18,8 Kcal por quilo de ar seco. A quantidade de calor, fornecida pela mudana, de 4,8 kcal por quilo de ar seco (18,9 14,1). Devido ao aquecimento o volume mido aumentado de um pouco menos de 0,85 para um pouco mais de 0,90 m3 de ar por quilo de ar seco. Verifica-se que, no aquecimento da mistura ar-vapor, a razo da mistura permanece com o mesmo valor, a qual, no exemplo, de 7,5 gramas de vapor dgua por quilo de ar seco.

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6. EQUIPAMENTOS No projeto dos equipamentos para desidratao de alimentos, busca-se obter a mxima taxa de secagem com o menor dano ao produto e com um menor custo possvel. A desidratao de alimentos verdadeiramente uma rea onde os cientistas e os engenheiros de alimentos devem trabalhar juntos para alcanar timos resultados. Existem relaes matemticas entre cada uma das principais variveis que governam o processo de secagem e de transferncia de calor e massa. Por causa das peculiaridades de cada produto, as melhores condies de secagem para um produto, raramente so as mesmas para um outro. Clculos de engenharia baseados na modelagem matemtica dos sistemas um caminho em direo a seleo adequada e ideal das condies de secagem, mas raramente so suficientes para predizer exatamente o comportamento da secagem. Isto porque, os alimentos so altamente variveis na sua composio inicial, nos totais de gua livre e ligada, no encolhimento e no modelo de migrao de solutos, e mais importante, nas mudanas de suas propriedades durante a operao de secagem Existem diversos mtodos para desidratao de alimentos. O mtodo de escolha depende do tipo de alimento a ser desidratado, do nvel de qualidade que se deseja obter e de um custo que possa ser justificado. Entre os mtodos mais comuns de desidratao podemos listar a secagem em cilindros rotativos (drum drying), por atomizao (spray drying), secagem a vcuo, liofilizao ou secagem pelo frio (freeze drying), cabines e tneis com circulao forada de ar quente, leito fluidizado entre outros. Alguns desses mtodos so apropriados para alimentos lquidos ou pastosos e outros para alimentos em pedaos.


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TIPOS DE SECADORES No Quadro 1 apresentamos um resumo com os tipos de secadores mais adequados para desidratao de alimentos na forma lquida, pastosa e slida ou em pedaos. Quadro 1 Tipos de secadores mais adequados desidratao. Tipo de secador Secadores por conveco de ar Cabine Esteira contnuo Leito fluidizado Atomizao ou pulverizao Secadores de cilindro rotativo Atmosfrico Vcuo Secadores a vcuo Vcuo Vcuo contnuo Liofilizao Pedaos, purs, lquidos Purs, lquidos Pedaos, lquidos Purs, lquidos Purs, lquidos Pedaos Pedaos Pedaos pequenos e granulados Lquidos, purs Tipo de alimento

SECADORES DO TIPO CABINE Os secadores do tipo cabine apresentam duas variaes a saber: a) Com bandejas fixas e, b) Com bandejas apoiadas sobre uma base mvel. Em ambos os casos, so secadores onde a transferncia de calor se d por conveco forada de ar quente. a) Bandejas Fixas So secadores que operam em bateladas, ou seja preciso desidratar um lote de produto de cada vez. So de construo simples e de custo relativamente baixo. Basicamente, consiste de uma cabine com parede dupla e isolamento trmico entre elas. 30FRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

A cmara de secagem possui apoios para as bandejas onde os alimentos previamente preparados so desidratados. A distncia entre uma bandeja e outra, a dimenso das bandejas e a quantidade de produto a ser colocada, dependem do tipo de produto a ser desidratado. So dotados de ventiladores centrfugos ou axiais para realizar a circulao do ar que pode ser sobre as bandejas (Figura 4) ou atravs delas (Figura 5).

Figura 4 Esquema do secador do tipo cabine com circulao de ar sobre as bandejas.


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Figura 5 Esquema do secador do tipo cabine com circulao de ar atravs das bandejas. A velocidade do ar aquecido pode variar (0,5 a 3 m/s) conforme o seu sentido de movimentao em relao s bandejas. Velocidades mais baixas podem ser empregadas sem prejuzo ao processo de desidratao quando o ar quente atravessa a camada 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 preciso que quando uma camada seja distribuda sobre a bandeja o ar quente consiga atravess-la. Produtos como cebola fatiada, cenoura em cubos ou em forma de raspas, batata em cubos, ma em cubinhos, entre muitos outros alimentos desidratam rapidamente por este processo, devido ao contato mais ntimo do ar quente com o produto. Na desidratao, principalmente de frutas inteiras ou em pedaos maiores, onde a distribuio do produto sobre a bandeja feita em uma nica camada, o sentido de movimentao do ar adotado sobre as bandejas ou paralelo a elas, conforme mostra a Figura 7, abaixo.

Figura 7 Esquema do fluxo de ar quente circulando sobre a camada de produto. 32FRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

Bananas inteiras, ameixas, abacaxi em pedaos ou rodelas, manga em fatias, entre outros so tradicionalmente desidratados nesse sistema. Sendo assim, o tempo de secagem mais longo e a velocidade do ar empregada deve ser maior. Os secadores de cabine com bandejas fixas so muito utilizados para a desidratao de frutas, legumes e hortalias, em pequena escala, pois possibilitam maior flexibilidade na operao conforme maior ou menor disponibilidade das diferentes matrias-primas. b) Bandejas Apoiadas sobre uma Base Mvel Todas as consideraes feitas para os secadores de bandejas fixas podem ser aplicadas ao estudo dos secadores com bandejas apoiadas sobre uma base mvel, uma vez que so apenas uma variao do primeiro caso. As principais diferenas entre eles so: As bandejas se movimentam no interior da cmara de secagem ou de um tnel de secagem, e So secadores semicontnuos com capacidade de secagem muito superiores aos de bandejas fixas. Estes equipamentos, normalmente, so de capacidade muito maior do que os de bandeja fixa, sendo indicados para fabricas de mdia a grande capacidade. Os tneis de secagem so secadores de maior porte, portanto, demandam mais espao dentro da fbrica. Basicamente, constituem-se de uma grande cmara de secagem, neste caso designada de tnel, capaz de comportar vrios carrinhos que se movimentam no seu interior de maneira programada e semicontnua. A operao simples, enquanto em uma extremidade do tnel se efetua a carga de um carrinho com produto mido, na outra retirado um carrinho com produto desidratado. Os tneis secadores so construdos em dois modelos: a) Concorrente (Figura 8): a secagem inicial rpida em funo do contato do ar quente e seco com o produto mido. No final, a secagem mais lenta, pois o carrinho ocupa uma posio dentro do tnel em que o ar relativamente mais frio e mido.


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Figura 8 Esquema do secador tipo tnel concorrente. b) Contracorrente (Figura 9): a secagem inicial lenta, com ar mais frio e mido e medida que caminha dentro do tnel perde gua, chegando nas posies finais recebendo ar mais quente e seco.

Figura 9 Esquema do secador contracorrente. O aquecimento do ar pode ser realizado por meio de resistncias eltricas, queima de gs GLP, uso de vapor em trocadores de calor, mas a escolha deve ser feita levandose em considerao principalmente o aspecto econmico e de poluio ambiental.

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O projeto desses secadores pode ser melhorado, no que diz respeito eficincia, atravs de dispositivos que permitam o reaproveitamento de parte do ar de exausto, ou seja, atravs da recirculao de parte do ar que passou sobre o produto. A quantidade de ar a ser reaproveitada depende do produto que est sendo desidratado e do perodo da curva de secagem em que o produto se encontra. A Figura 10 representa um secador tipo tnel contracorrente com reaproveitamento de parte do ar de exausto.

Figura 10 Esquema do secador tipo tnel contracorrente com reaproveitamento de parte do ar de exausto. SECADORES DE ESTEIRA CONTNUO So secadores construdos de forma a permitir o transporte contnuo de produto a ser desidratado. O transporte do material realizado por uma esteira, normalmente confeccionada em tela de ao inoxidvel, para permitir a passagem do ar quente atravs da camada de produto disposta sobre ela. A cmara de secagem ou tnel composta pela unio de vrios mdulos que possuem sistema de aquecimento, ventilao, recirculao e exausto prpria. Na Figura 11 apresentamos um esquema de um secador de esteira contnuo.


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Figura 11 - Esquema de um secador de esteira contnuo. Os secadores de esteira contnuo apresentam a vantagem de podermos controlar a temperatura, a umidade relativa, a velocidade e a recirculao do ar, independentemente em cada mdulo, melhorando seu desempenho e reduzindo os custos. Na desidratao de produtos com elevada umidade inicial, como a maioria dos vegetais, pode-se utilizar no primeiro mdulo temperaturas elevadas (100 a 130oC) e velocidade do ar de 0,8 a 1,2 m/s, sem contudo comprometer a qualidade do produto e conseguindo-se uma capacidade de secagem extremamente alta. Nos estgios subseqentes a temperatura deve ser reduzida para a faixa de 60 a 70oC e a velocidade para 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 umidade final desejada. Este secador utilizado para produes em larga escala e portanto a disponibilidade de matria prima deve ser suficiente para que o secador opere sempre com a capacidade mxima recomendada pelo fabricante, caso contrrio o processo ser realizado em condies econmicas inadequadas. A fbrica deve ser dimensionada corretamente para que no ocorram interrupes freqentes na linha de produo. SECADORES DE TAMBOR OU CILINDROS ROTATIVOS Na secagem em tambor ou cilindro rotativo, alimentos lquidos, purs, pastas e massas so aplicados em uma fina camada sobre a superfcie aquecida do cilindro rotativo. O cilindro aquecido internamente geralmente com o emprego de vapor. Os secadores podem ter um nico cilindro ou um par, conforme Figura 12. 36FRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

Figura 12 Esquema do secador de cilindros, simples e duplo. O alimento aplicado entre dois cilindros, sendo que o afastamento entre os dois determina a espessura da camada aplicada ou, dependendo do modelo utilizado o alimento pode ser aplicado em outra rea do cilindro. O alimento aplicado continuamente e a camada fina medida que gira em contato com o cilindro, perde umidade. Em um determinado ponto sobre o cilindro ou cilindros uma lmina raspadora posicionada para raspar a fina camada de alimento seco. A velocidade dos cilindros regulada de modo que a camada de alimento esteja seca quando alcanar a lmina raspadora. A camada de alimento seca em uma volta do cilindro e raspada antes que o mesmo atinja a posio inicial onde mais alimento mido aplicado. Usando vapor sob presso a temperatura na superfcie do cilindro atinge 100oC at 150oC. Como a espessura da camada de alimento de aproximadamente 2 mm, a secagem pode ser completada em 1 minuto ou menos, dependendo do tipo de alimento. Estes secadores so dotados tambm de dispositivos para retirada de vapor dgua proveniente do produto seco e de transportadores que conduzem o produto seco para fora do secador. Produtos tipicamente desidratados em cilindros incluem pur de batata e de frutas e pasta de tomate. Estes secadores apresentam algumas limitaes que restringem sua utilizao para alguns tipos de alimentos. Para conseguir uma secagem rpida a temperatura na superfcie do cilindro deve ser alta, usualmente em torno de 120oC. Os produtos apresentam mais cor e sabor de cozidos do que quando so secos a baixas temperaturas. Uma alternativa para se trabalhar com temperaturas mais baixas seria a utilizao de vcuo. Para isso osFRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

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cilindros deveriam ser montados dentro de uma cmara de vcuo, mas isto aumenta os custos do equipamento e de operao se comparados aos secadores convencionais de cilindro ou os de secagem por atomizao. A segunda limitao a dificuldade em se conseguir variar a temperatura em diferentes regies da superfcie do cilindro. Isto particularmente importante para alimentos termoplsticos. Enquanto que, para leite e batata desidratados por este sistema a raspagem da superfcie quente do cilindro fcil, para alguns tipos de frutas e outros produtos que tendem a ser pegajosos isto no possvel. Alguns produtos tendem a enrugar, enrolar e acumular-se na lmina raspadora formando uma massa difcil de ser removida. Esta condio pode ser substancialmente melhorada pela adaptao de uma zona de resfriamento, porm isto no simples e depende, entre outros fatores, do dimetro e comprimento do cilindro. Uma forma de resfriamento atravs de um fluxo de ar frio sobre um segmento de produto sobre o cilindro antes da lmina de raspagem. Para alimentos resistentes ao calor, a secagem em cilindros rotativos um dos mtodos menos dispendioso de desidratao. Os produtos desidratados por este mtodo apresentam um pouco mais da caracterstica de cozido do que pela secagem por atomizao, conseqentemente, leite desidratado nesse sistema no empregado para o preparo de bebida, mas satisfatrio para a formulao de outros produtos alimentcios industrializados. SECADORES A VCUO Os mtodos de desidratao a vcuo so capazes de produzir produtos desidratados de alta qualidade, mas os custos geralmente tambm so altos se comparados a outros mtodos que no emprega vcuo. Na desidratao a vcuo, a temperatura do alimento e a taxa de remoo de gua so controladas pela regulagem do grau de vcuo e da intensidade de calor introduzida. A transferncia de calor para o alimento em grande parte pela conduo e radiao. A Figura 13 apresenta um esquema de um secador a vcuo.

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Figura 13 Esquema do secador a vcuo. Todos os sistemas de desidratao a vcuo apresentam essencialmente quatro elementos: uma cmara de vcuo de construo pesada para resistir a presso externa do ar que pode exceder a presso interna em 9800 kg/m2; uma fonte de calor; um dispositivo de produo e manuteno de vcuo; e componentes para coletar o vapor dgua que evaporado do produto. A cmara de vcuo geralmente contm prateleiras ou outros suportes para conter os alimentos. Essas prateleiras tambm chamadas de placas podem ser aquecidas eletricamente ou atravs da circulao de um fluido aquecido. As placas so distribudas no interior da cmara umas sobre as outras, transportando calor por conduo para as bandejas contendo o produto acima delas e por radiao da placa logo acima de uma bandeja. O dispositivo para produo e manuteno do vcuo est do lado de fora da cmara e pode ser uma bomba mecnica de vcuo ou um ejetor de vapor. Um ejetor de vapor um tipo de aspirador no qual um jato de vapor a alta velocidade passando por uma abertura puxa o ar e vapor do interior da cmara. Geralmente, no sistema de secagem a vcuo convencional a secagem se processa a presses inferiores a 3 mm Hg. O modelo mais simples de secador a vcuo o de bandejas, onde a secagem realizada em bateladas. Tambm podem ser projetados para operar continuamente. Um esquema de um secador a vcuo contnuo de esteira pode ser visto na Figura 14. Estes secadores so utilizados comercialmente para desidratar suco concentrado de frutas, chs instantneos, entre outros alimentos lquidos.FRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

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Figura 14 Esquema do secador a vcuo contnuo. Neste tipo de secador, o alimento na forma de pur alimentado pela parte inferior da cmara atravs de um rolo de alimentao que deposita uma fina camada de produto sobre uma face da esteira. Sobre a outra face um conjunto de aquecedores aplica calor sobre a esteira e esta por conduo aquece o produto, formando bolhas de vapor de gua de modo a produzir uma estrutura porosa. Ao passar pelo cilindro aquecido ocorre a evaporao da maior quantidade de gua presente no produto. Em seguida, ao passar pela parte superior da cmara, a camada de produto exposta a uma fonte de calor radiante completando a secagem. No outro cilindro o produto resfriado chegando por fim s facas de raspagem e ao sistema coletor. TORRE DE ATOMIZAO OU SPRAY O mais importante tipo de secador que funciona com conveco forada de ar conhecido como torre de atomizao e um esquema deste secador apresentado na Figura 15. Existem vrios tipos de torres de atomizao projetados para produtos alimentcios especficos. So limitados a alimentos que possam ser atomizados, como por exemplo lquidos e purs de baixa viscosidade.

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Figura 15 Esquema do secador tipo spray dryer. A atomizao em pequenas gotas resulta na secagem da substncia em poucos segundos com temperatura de entrada do ar de aproximadamente 200oC. Visto que o resfriamento evaporativo raramente permite que as partculas adquiram temperaturas superiores 80oC e que os sistemas so corretamente projetados para rapidamente removerem as partculas secas das zonas aquecidas, a qualidade no chega a ser comprometida. Este mtodo de desidratao pode produzir produtos de alta qualidade, mesmo em produtos altamente sensveis ao calor como leite, ovos e caf. O alimento na forma lquida introduzido como um fino spray ou nvoa dentro de uma torre ou cmara junto com ar aquecido. Como as pequenas gotas tm um contato ntimo com o ar quente, perdem rapidamente a umidade, tornando-se pequenas partculas, e descem para o fundo da torre de onde so removidas. O ar quente torna-se mido sendo retirado torre atravs de um exaustor. um processo contnuo, sendo o alimento na forma de lquido continuamente bombeado e atomizado dentro da cmara junto com o ar quente e seco. Os principais componentes de um sistema de secagem por spray diferem em sua construo dependendo do produto a ser desidratado. No caso de leite, o sistema inclui tanques para armazenar o lquido, uma bomba de alta presso para introduzir o lquidoFRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

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dentro da torre, bicos pulverizadores ou um dispositivo similar para sua atomizao, uma fonte de ar quente com ventilador, depsito para acmulo de produto retirado da torre e meios para retirada do ar umedecido. O principal objetivo da torre ou cmara de secagem promover uma mistura ntima entre o ar quente e as gotculas dispersas. Nos vrios modelos desses secadores mostrados na Figura 16, o ar quente e o produto atomizado podem entrar juntos na torre por cima ou por baixo ou podem entrar separadamente. As partculas podem descer segundo um caminho em linha reta ou espiral, e a cmara pode ser vertical ou horizontal. Como nos secadores de tnel, a introduo das gotas e do ar quente na mesma direo resulta numa secagem inicial rpida e lenta no final. Fluxos contracorrentes devem ser preferidos devido alta higroscopicidade dos produtos. Essas configuraes podem aumentar ou reduzir o tempo de residncia do produto dentro do secador. Um tempo de residncia maior pode ser desejvel para reduzir o contedo de umidade ou para permitir um aumento no tamanho das partculas dentro do secador. Com tempos maiores, a possibilidade de partculas secas colidirem com partculas ainda com umidade pode levar a formao de aglomerados. Um produto seco com boas caractersticas, to importante quanto geometria e o modelo de injeo de ar quente na cmara a natureza da atomizao. Os dois principais tipos de atomizadores so: bicos atomizadores (pulverizadores) sob presso e atomizadores centrfugos.

Figura 16 Diferentes modelos de secadores do tipo spray dryer. 42FRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

No sistema de bicos atomizadores sob presso, o produto a ser desidratado bombeado para o bico a uma presso relativamente alta, da ordem de 150 a 600 kgf/cm2. Os atomizadores centrfugos, consistem basicamente de um disco que gira na extremidade de um eixo. O tamanho do disco e a sua velocidade de rotao variam de 50 a 600 mm e de 25.000 a 3.500 rotaes por minuto, respectivamente. Os atomizadores centrfugos apresentam a vantagem de poder atomizar produtos viscosos a presses mais baixas, sem causar entupimentos. J com bicos atomizadores sob presso mais fcil a obteno de partculas maiores no produto seco. Pequenas gotculas promovem uma secagem rpida, portanto gotas com tamanho uniforme so necessrias para uma boa desidratao. O tamanho e a trajetria das gotas determinam o tempo de secagem e, como conseqncia, o tamanho da cmara. No sendo uniforme, as gotas menores secam primeiro tornando-se super secas enquanto as maiores ainda esto secando. O tamanho das gotas determina o tamanho final da partcula seca. Se o tamanho das partculas varia substancialmente, ento pode ocorrer a estratificao na embalagem final, ou seja, a formao de camadas do produto por tamanho de partculas. O tamanho das partculas afeta significativamente a taxa de solubilidade. As partculas maiores afundam e outras muito finas geralmente flutuam sobre a gua contribuindo para uma reconstituio desuniforme dos produtos. As partculas muito finas so mais difceis de serem recuperadas no secador, uma vez que elas tendem a se perder quando transportadas pelo ar de sada, por isso o sistema de coleta deve ser altamente eficiente. Durante a atomizao, o ngulo de sada do bico pulverizador ou a trajetria, no caso do disco rotativo, devem ser considerados. Caso as gotculas no estejam completamente secas e entrem em contato com a parede da cmara, podem aderir formando uma crosta difcil de ser removida. A trajetria geralmente projetada para prevenir ou minimizar o contato com a parede nos primeiros estgios da secagem. A aparncia, tamanho, forma, densidade, e solubilidade da partcula ao final da secagem pode ser afetada pela presso do bico, viscosidade do lquido, tenso superficial, natureza dos slidos, entre outros.


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Liofilizao ou Freeze-Drying A liofilizao ou secagem pelo frio foi amplamente estudada, atingindo um nvel altamente avanado. Os trabalhos de desenvolvimento visaram a otimizao do processo e dos equipamentos para reduzir os custos da desidratao. Comparado aos outros mtodos de secagem, o custo para se remover 1 kg de gua por liofilizao de 2 a 5 vezes mais caro. A liofilizao um processo onde a gua retirada dos alimentos sem submetlos a altas temperaturas. O fundamento fsico para o processo de liofilizao a coexistncia dos trs estados da gua - o slido, o lquido e o gasoso - em determinadas condies de temperatura e presso. Sob temperaturas de aproximadamente 0oC e presso de 4,7 mm Hg (milmetros de mercrio) obtm-se o chamado ponto triplo da gua, possibilitando sua passagem diretamente do estado slido para o gasoso, sem passar pela fase lquida. Como nos demais processos, os alimentos a serem liofilizados passam por etapas de preparo (lavagem, descascamento, corte, branqueamento), mas alm destas, deve ser congelado a temperaturas de 40oC e em seguida colocado em cmaras de alto vcuo. Com o aumento gradativo da temperatura e a manuteno da condio de alto vcuo, obtm-se a sada de gua do alimento por sublimao. O congelamento deve ser rpido, para que se formem microcristais de gelo, que no danifiquem a membrana celular do alimento. Se o congelamento for lento, os cristais formados so grandes e rompem a membrana celular, acarretando perda do lquido citoplasmtico e conseqentemente, encolhimento do alimento, que fica com aspecto de murcho. Os principais componentes de um liofilizador so: a cmara de vcuo, uma fonte de aquecimento, o sistema gerador de vcuo e componentes para coletar o vapor dgua que evaporado do produto. Basicamente um liofilizador, Figura 17, descontnuo no difere de um secador a vcuo. Pelo fato da liofilizao no submeter os alimentos a altas temperaturas como nos outros processos de desidratao, apresenta uma srie de vantagens: Manuteno da forma original do alimento, pois a retirada da gua por sublimao mantm intactas as estruturas dos alimentos de origem animal e vegetal, 44FRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

favorecendo uma reidratao mais completa, devido estrutura esponjosa deixada pela sada da gua. Preservao das caractersticas sensoriais como o sabor, o odor e o aroma dos alimentos. Os componentes que conferem essas caractersticas so modificados pela alta temperatura e na liofilizao as temperaturas empregadas so baixas. Preservao do valor nutritivo, pois como o calor no empregado no alimento as estruturas proticas e o contedo de vitaminas mantido no processo.

Figura 17 Representao esquemtica de um liofilizador. A aplicao da liofilizao para produtos alimentcios ainda cara e portanto tem sido aplicada com mais freqncia para produtos nobres e que necessitem de uma reidratao rpida e completa. Apesar de se encontrar no mercado frutas em pedaos liofilizadas e alguns tipos de vegetais, as carnes bovinas e de aves so mais empregadas. Camares inteiros e cogumelos fatiados apresentam excepcional qualidade quando liofilizados.


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7. CONSIDERAES SOBRE A MATRIA PRIMA A qualidade da matria-prima fundamental para se obter um produto final de boa qualidade. Alm de influenciar nos custos das operaes de preparo para a secagem, influi altamente no rendimento do produto desidratado e conseqentemente, ter reflexos no custo final do produto. A qualidade e o custo so dois fatores que devem ser considerados conjuntamente na compra da matria-prima pelas indstrias. Muitas vezes um lote de matria-prima pode custar mais por quilo do que um outro, porm devido a sua melhor qualidade vai precisar de menos preparo para a secagem, resultando em maior rendimento, o que tornar o custo global de produo por quilo de produto desidratado menor, comparativamente ao lote de matria-prima mais barato. Podemos concluir que o responsvel pelas compras dentro da indstria, ou seja, o comprador dever avaliar criteriosamente tanto o preo como a qualidade e determinar qual a combinao dos dois que dar o melhor produto final e um custo mais baixo. Outros fatores devem ser levados em considerao na escolha da matria-prima mais adequada para a desidratao e entre eles, destacamos: VARIEDADE Uma mesma fruta ou hortalia pode apresentar diferentes variedades e dentre elas, diferentes comportamentos como matria-prima para desidratao. Este comportamento influenciado por diversos fatores e os principais so: teor de slidos, tamanho e forma, resistncia ao armazenamento e composio e valor nutritivo. O teor de slidos de uma determinada variedade um dos fatores mais importantes quando se trata de desidratao, uma vez que ter influncia decisiva no rendimento global que afetar o custo de produo. De modo geral, quanto menor o teor de gua de uma variedade, mais adequada ela ser para a desidratao. O tamanho e a forma de uma determinada variedade pode influenciar no rendimento final. Se as dimenses forem pequenas e a forma irregular, durante as etapas de preparo as perdas podero aumentar, aumentando tambm os custos com mo de obra caso no seja possvel realizao destas etapas mecanicamente.

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Se a fbrica no estiver prxima s regies produtoras, com abastecimento regular de matria-prima, faz-se necessrio o uso de sistemas de armazenamento para garantir sua operao, portanto a escolha de variedades resistente ao armazenamento de extrema importncia para a indstria. O sabor, o aroma, a cor, textura, composio e valor nutritivo tero grande influncia na qualidade do produto final, por isso devem ser levados em considerao na escolha de uma variedade. Quadro 2 Teores de umidade inicial, % base mida para diferentes frutas e hortalias. Frutas Abacaxi Ameixa Banana Caqui Ma Manga Papaia Pra Alho Cebola Cenoura Pimento Salsa Tomate Vagem Umidade inicial (%) 86 81 a 87 75 79 84 77 a 84 88 a 90 82 a 85 61 a 63 89 a 92 80 a 85 93 85 a 87 93 a 96 88 a 92

Fonte: Cruz, G. A., 1990. LOCAL DE PLANTIO O clima e o solo so fatores que interferem na qualidade das variedades para o processamento. Determinadas frutas e hortalias podem ter suas caractersticas completamente alteradas em funo do solo onde esto sendo cultivadas.FRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

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O local de plantio tambm muito importante, pois ir influir decisivamente na localizao da indstria. A correta localizao tem como principal objetivo garantir o abastecimento regular da matria-prima, alm de evitar os problemas causados pelo transporte e manuseio. MATURAO Um produto desidratado de boa qualidade s pode ser obtido se a matria-prima a ser processada estiver com ponto de maturao apropriado. Se o ponto de maturao no for adequado apresentar teor de slidos, tamanho, forma, textura, sabor e aroma insatisfatrios. Cuidados especiais devem ser tomados com os frutos que continuam amadurecendo aps a colheita (climatricos) e com os que no amadurecem mais aps a colheita (no climatricos). Essa diferenciao deve ser bem estabelecida a fim de programar a fbrica corretamente para a produo, sem contudo incorrer em problemas de perdas e conseqentemente em prejuzos. Muitas vezes impraticvel ou antieconmica a colheita da matria-prima levando em conta somente o grau de maturao. Ento se torna necessrio proceder a uma seleo da matria prima colhida, o que, na maioria dos casos, feita no prprio campo, evitando-se assim que matria-prima com maturao inadequada chegue indstria. CULTIVO E COLHEITA Durante o cultivo alguns pontos devem ser destacados. Resumidamente, os principais so: Corrigir a acidez do solo e adub-lo corretamente, de acordo com as necessidades do solo e da cultura; seguir as instrues tcnicas para uso de defensivos agrcolas; realizar operaes de desbaste quando necessrio, deixando apenas as plantas ou frutos em melhores condies, para obteno de um produto final saudvel e de qualidade. Durante a colheita alguns pontos devem ser observados para que a indstria possa receber matria-prima de boa qualidade e dentre eles destacamos: 48FRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

necessrio investir no treinamento e qualidade da mo-de-obra.; evitar colher os produtos nas horas mais quentes do dia; os produtos colhidos devem ser deixados sombra e levados o mais rpido possvel ao barraco ou local de seleo, classificao ou fbrica propriamente dita. Este local deve ser seco, arejado, limpo e fresco;

frutas e hortalias devem ser manuseadas com cuidado para evitar choques e machucaduras; usar sacos, caixas ou baldes para transportar frutas e hortalias do campo at o barraco.

MANUSEIO E ARMAZENAMENTO O manuseio e o armazenamento precisam ser feitos sob condies que preservem a qualidade da matria-prima fresca. Ento: Armazenar cada produto segundo suas exigncias e tolerncias de temperatura, umidade relativa e circulao de ar nos armazns ou cmaras frigorficas. Em muitos casos, aconselhvel a realizao de um pr-resfriamento antes da armazenagem. Essa operao remove rapidamente o calor dos produtos perecveis e sua temperatura fica prxima daquela que ser utilizada durante o perodo de armazenamento ou transporte. Alguns produtos so incompatveis e no podem ser armazenados simultaneamente em frigorficos ou armazns; o uso do frio deve ser contnuo ao longo de toda a cadeia. Choques trmicos so sempre danosos; no transporte, no sendo possvel o uso de veculos refrigerados, as cargas devem ser protegidas com lonas limpas e de cores claras. preciso garantir a circulao de ar, para evitar o abafamento e calor excessivo sobre as mercadorias; quando o carregamento e descarregamento so manuais, as embalagens no devem ser jogadas pelas pessoas responsveis por essas atividades; carga e descarga devem ser rpidas para evitar que os produtos fiquem expostos ao sol.


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8. FLUXOGRAMAS GERAIS PARA PRODUO DE FRUTAS E HORTALIAS DESIDRATADASHORTALIAS

FRUTAS

LAVAGEM

LAVAGEM

DESCASCAMENTO

DESCASCAMENTO

APARAO

LAVAGEM

CORTE

CORTE

TRATAMENTOS PR-SECAGEM

TRATAMENTOS PR-SECAGEM

DESIDRATAO

DESIDRATAO

CONDICIONAMENTO

PENEIRAMENTO

EMBALAGEM

EMBALAGEM

ESTOCAGEM

ESTOCAGEM

A seguir apresentamos a descrio de cada uma das etapas do fluxograma geral para a produo de frutas e hortalias desidratadas. Cada uma das etapas ou seqncia das mesmas pode sofrer alteraes em funo do produto que ser desidratado.

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A etapa de desidratao propriamente dita ser tratada de acordo com o mtodo convencional, ou seja, circulao forada de ar quente em secadores do tipo cabine com bandejas. ETAPAS DO PROCESSAMENTO RECEPO Apesar de no ser uma etapa do processamento, de fundamental importncia para a garantia do processo como um todo. Os controles de recebimento das matriasprimas so realizados nessa etapa, ou seja, as pesagens, retiradas de amostras para anlises e tambm uma pr-avaliao visual do lote recebido. A pesagem do material recebido ser importante para a verificao do rendimento final do lote processado e conseqentemente do seu custo final de produo. Nesta fase no pode faltar matria-prima. preciso que todas as sees da fbrica estejam operando com o mximo de sua capacidade, sem ociosidade de funcionrios e mquinas. SELEO E CLASSIFICAO A seleo pode ser feita quando a matria-prima recebida na indstria. Esta etapa pode ser realizada aps a lavagem quando as caractersticas fsicas da matriaprima ficam mais aparentes. A escolha do melhor momento de se realizar a seleo depender tambm da escala de produo, da estrutura da fbrica e dos equipamentos disponveis. Normalmente a seleo realizada manualmente sobre esteiras, mas dependendo da matria-prima pode ser realizada mecanicamente. Os fatores que devem ser considerados na seleo so tamanho e forma, cor, textura, densidade, manchas e presena de insetos. As vantagens de se trabalhar com material classificado est no desempenho e rendimento dos equipamentos de descascamento e corte, necessitando de menos ajustes e regulagens, na melhor uniformidade das operaes de branqueamento e desidratao, alm da qualidade do produto final.


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LAVAGEM As frutas e as hortalias podem ser lavadas em gua por trs maneiras diferentes e mais uma vez devemos observar que a escolha do processo de lavagem est relacionado com a capacidade produtiva da fbrica como um todo. Os principais mtodos so: LAVAGEM POR IMERSO A imerso no por si s um meio eficiente de remover as impurezas mas til como um tratamento preliminar da lavagem por agitao ou por chuveiro. Se este for o nico meio de lavagem adotado pela indstria, importante que seja realizado em pelo menos trs etapas. A utilizao de cloro na dosagem correta e tempo de imerso em cada estgio da lavagem fundamental para uma eficiente desinfeco da matria-prima. A troca de gua deve ser realizada com freqncia, do contrrio os tanques se tornam focos de contaminao. LAVAGEM POR AGITAO NA GUA Quando as frutas ou determinadas hortalias so submetidas agitao em gua, a eficincia do processo de imerso consideravelmente aumentada. A agitao pode ser feita por agitadores simples, por ar comprimido, por meio de bombas ou por meio de hlices que se encontram isoladas do produto por meio de uma caixa de tela resistente. LAVAGEM POR JATOS DE GUA o mtodo mais eficiente para a lavagem dos alimentos. Deve ser combinado com uma etapa de imerso antes da passagem pelo chuveiro, para promover o amolecimento das sujidades aderidas ao alimento. A sua eficincia depende da presso, do volume e tambm da distncia dos bicos do chuveiro em relao ao material a ser lavado. importante que toda a superfcie do material seja atingida pelos jatos de gua. Assim, os jatos de gua so colocados acima e abaixo da esteira perfurada que transporta a matria-prima, ou ento so utilizados tambores giratrios perfurados, ligeiramente inclinados, e com jatos de gua.

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Quadro 3 Quantidade de cloro comercial, em mililitros, necessrio para preparar 10 litros de gua com concentraes de 10 a 100 ppm de cloro livre.Concentrao de cloro 10 ppm 5% cloro livre 10% cloro livre 20% cloro livre 2,0 mL 1,0 mL 0,5 mL 20 ppm 4,0 mL 2,0 mL 1,0 mL 30 ppm 6,0 mL 3,0 mL 1,5 mL 40 pp m 8,0 mL 4,0 mL 2,0 mL 50 pp m 10, 0 mL 5,0 mL 2,5 mL 60 pp m 12, 0 mL 6,0 mL 3,0 mL 70 pp m 14, 0 mL 7,0 mL 3,5 mL 80 pp m 16, 0 mL 8,0 mL 4,0 mL 90 ppm 18,0 mL 9,0 mL 4,5 mL 100 ppm 20,0 mL 10,0 mL 5,0 mL

Cloro Comercial

DESCASCAMENTO A maioria das frutas e alguns vegetais precisam ser descascados para serem desidratados. Muitas variveis esto envolvidas na operao de descascamento e muitas delas tm que ser bem controladas pelo operador. Fatores como grau de maturao, machucaduras ou manchas na casca, tipo de tratamento no armazenamento e outros, devero ser devidamente ponderados pelo operador para ajustar o processo para uma eficincia mxima. A margem de lucro numa indstria de desidratao depende muita da eficincia da operao de descascamento, a qual, por sua vez determina o rendimento do produto e a extenso do trabalho durante a aparao. Os mtodos de descascamento correntemente usados podem ser classificados em trs tipos gerais: mecnico, qumico e trmico. No podemos esquecer que o descascamento manual freqentemente utilizado e apesar de demandar muita mo de obra, em alguns casos a nica alternativa. Um exemplo clssico o descascamento de bananas. MECNICO O principal tipo de descascamento mecnico por abraso, utilizado principalmente para vegetais do tipo raiz e algumas frutas. constitudo por um cilindro metlico com superfcie interna coberta por material abrasivo e que gira com velocidade controlada. As cascas so retiradas e eliminadas por jatos de gua que lavam o material. FRUTAL2003 53- COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

DESCASCAMENTO QUMICO Muitos tipos diferentes de tratamentos qumicos para o descascamento de frutas e vegetais tm sido investigados, mas o mtodo consagrado aquele que utiliza solues de hidrxido de sdio a quente. O descascamento com soda indicado para a maioria das razes vegetais e algumas frutas, podendo ser feito atravs de operaes descontnuas ou contnuas. DESCASCAMENTO TRMICO O descascamento trmico pode ser realizado atravs da exposio direta da matria-prima a uma chama com temperatura de 540C, ou superiores, e posteriormente lavadas em lavadores rotatrios com aspersores. Outro mtodo utilizado o tratamento da matria-prima em um meio aquecido como, gua, leo ou vapor. O Quadro 4 apresenta os mtodos mais utilizados para o descascamento de alimentos. Quadro 4 - Mtodos mais utilizados para descascamento. Ma Pssego Goiaba Cenoura Cebola Beterraba Cenoura Cebola Pimento Repolho Tomate mecnico, soda Soda, vapor, cido soda soda, vapor, abraso abraso, vapor, chama soda, vapor, abraso soda, vapor, abraso chama, vapor, abraso chama, leo quente manual vapor, gua quente

Para se obter melhores resultados podem-se utilizar a combinao de dois ou mais dos mtodos acima.

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APARAO Aps o descascamento, uma aparao final feita manualmente necessria para remover a casca residual, olhos profundos, reas descoloridas, leses e machucaduras, pores podres, pores estragadas por ataques de insetos e outros defeitos. A maior parte do trabalho manual requerido pela matria-prima utilizada nesta operao. neste ponto que os benefcios de uma operao de descascamento eficiente se tornam evidentes CORTE Os alimentos preparados at este estgio podero ser cortados em cubos, fatias, anis, rodelas, e outras formas. O tipo de corte deve ser definido em conformidade com as necessidades do mercado, porm outros fatores importantes devem ser considerados como a capacidade de carga das bandejas do secador, o tempo de secagem, a eficincia dos tratamentos pr-secagem quando necessrios, entre outros. O corte, no caso de algumas frutas e hortalias pode ser realizado por processadores de alimentos especficos ou manualmente. de fundamental importncia que a espessura ou as dimenses dos pedaos sejam as mais uniformes possveis para que a se obtenha o mximo de uniformidade durante a secagem. Quando isto no acontece, ocorre numa mesma bandeja a presena de pedaos secos e outros parcialmente secos e isto pode causar problemas srios de desenvolvimento de microrganismos se estes alimentos forem embalados. TRATAMENTOS PR-SECAGEM A sulfurao o mtodo mais apropriado para o tratamento da maioria das frutas. Deve ser realizada dentro de cmaras hermticas para que a distribuio do gs no seu interior seja o mais uniforme possvel na superfcie das frutas. A sulfurao dentro de cmaras hermticas simples e de baixo custo, porm apresenta o inconveniente de no se conseguir um controle preciso da operao. O teor residual de SO2 livre no deve ultrapassar a 100 ppm ou 0,01 g/100 g de produto na base mida. Sendo assim, recomenda-se que periodicamente sejam realizados testes preliminares, avaliando-se, por meio de anlises, o teor de SO2 na fruta


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seca. O SO2 no um gs explosivo e sim corrosivo e altamente txico devendo o operador ao abrir as cmaras utilizar mscaras e protetor para os olhos. A cmara apresentada na Figura 18 ideal para mdias e grandes produes. Sua construo simples, porm o posicionamento de pequenos orifcios destinados ao processo de queima de enxofre e a instalao de um exaustor no seu interior deve ser previstos. So construdas preferencialmente em alvenaria e devem apresentar condies hermticas de operao.

Figura 18 Esquema de uma cmara de sulfurao.

A sulfitao realizada com a imerso da fruta e tambm de boa parte das hortalias em soluo aquosa de bissulfito de sdio (Na2S2O5), por tempo determinado. Indica-se este tratamento quando se est lidando com produo em pequena ou mdia escala. O tratamento com cido ascrbico (vitamina C) tem sido empregado com sucesso para prevenir o escurecimento de frutas. Outra alternativa que tem se mostrado eficiente a imerso das frutas numa soluo com 0,3% de cido ascrbico e 0,2% de cido ctrico, por 5 minutos. 56FRUTAL2003 - COOPERATIVISMO E AGRONEGCIO DESIDRATAO DE FRUTAS E HORTALIAS

O branqueamento um processo trmico de curto tempo de aplicao, com caractersticas de pr-tratamento, pois precede o incio de outros processos de elaborao industrial. Os mtodos geralmente utilizados so: branqueamento por imerso em gua quente ou branqueamento com vapor de gua. Para serem desidratados, a maioria dos vegetais devem passar pela etapa de branqueamento. Neste caso os principais objetivos so: Produz a inativao de enzimas que afetam a qualidade dos produtos durante depois do processamento. A peroxidase e a catalase so as enzimas mais resistentes ao calor, servindo como indicadores de um bom branqueamento. Promove um cozimento parcial dos alimentos tornando as membranas celulares mais permeveis transferncia de umidade, aumentando assim a velocidade de secagem. O branqueamento torna a reidratao mais rpida e mais completa. Auxilia na descontaminao dos alimentos, reduzindo a quantidade de microrganismos de sua superfcie. Favorece a fixao da colorao de certos pigmentos de vegetais. A durao do tratamento varia com a consistncia e com o tamanho do material, podendo variar de 2 a 10 minutos, a uma temperatura de 70 a 90C. Aps o branqueamento, os vegetais so resfriados rapidamente, at a temperatura ambiente, para evitar o amolecimento excessivo dos tecidos. O branqueamento em gua quente menos recomendvel em muitos casos do que o branque

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Frutas e Hortaliças - Desidratação