para o estado gasosos.
O que é a
Liofilização
A liofilização é
o “ processo que, pelo frio, permite retirar a +agua aos alimentos de forma a
que a sai durabilidade seja muito maior. Na liofolização o produto +e
rapidamente congelado – entre 40 a 80 ºC abaixo de zero – e depois é colocado
numa câmara de vácuo, onde, por acção da baixa pressão, o gelo vai sublimar, ou
seja, passar directamente do estado sólido ao estado gasoso. Com esta técnica
altera-se o aspecto físcio do alimento, mas as usas proprieadades
organolépticas – sabor, cor, aroma…- e nutritivas mantêm-se, o que não acontece
quando a perda de água é feita através de altas temperaturas.”
Ciclo de
Liofilização
Pré-tratamento
Inclui os
processos necessários para que ocorra, posteriormente, uma congelação correcta.
Pode abranger processos como a selecção, limpeza, inactivação enzimática,
aumentar a área de superfície do produto( corte), pré- concentração para
produtos líquidos, adicionar aditivos para aumentar estabilidade, baixar ponto
de fusão de solventes. Os processos de pré-tramento não são iguais para todos
os produtos, e a sua escolha é muitas vezes influenciada pelo tempo de
liofilização ou a qualidade do produto.
Congelação
Usualmente todo
o processo de liofilização ocorre no próprio liofilizador. Coloca-se o produto
a ser liofilizado ainda descongelado nas prateleiras do liofilizador. Ao fechar
a câmara inicia-se o processo de liofilização, baixando a temperatura para os
-40 Cº -80 Cº. A estas temperaturas a congelação ocorre rapidamente evitando
assim a formação de cristais de grande dimensão, pois caso estes criam-se iriam
romper as paredes celulares, destruindo as células, que resultaria numa textura
pouco agradável, aquando o produto fosse consumido. Por esta razão a congelação
é uma fase fundamental no processo de liofilização, caso esta ocorre de uma
forma deficiente ira afectar todas as outras fases. Também baixando a estas
temperaturas garante-se que ocorra a sublimação, ou seja passagem directa do
estado solido da água para o estado gasoso, em vez de descongelação, nas fases
seguintes.
Primeira secagem
Após a congelação abaixa-se a pressão para 0.06 ATM, recorrendo a uma bomba
de vácuo, e aplica-se um aumento de temperatura nas prateleiras, apenas o
suficiente para que o gelo mude de fase. Como a pressão é tão baixo, esta não
deixa que o gelo passe para a fase líquida, mas sim para vapor. A quantidade de
calor a ser usada, pode ser calculada usado a fórmula de calor latente para as
moléculas sublimadas. Nesta fase cerca de 90-95% da água no alimento pode ser
sublimada. Devido a quantidade de água que é sublimada esta fase é muito lenta
e pode durar vários dias, pois se demasiado calor for poderá alterar o produto.
O calor aplicado nas prateleiras, devido a pressão, terá que ser por
condução ou radiação.
O vapor, ocorrido pela sublimação, é novamente congelado por um
condensador, caso não houvesse este processo o vapor poderia chegar a bomba de
vácuo, danificando-a. Este condensador não desempenha nenhuma função de
conservação do alimento.
Segunda Secagem
Esta segunda secagem serve para eliminar a água ligante3 que tenham ficando no produto. Apesar de o produto
paracer seco, ainda pode existier vistigios de água na ordem dos 7-8%. Este
processo tambem é chamdo de isotermico de dessorção, nesta há um aumento da
temperatura acima dos 0 Cº, quebrando qualquer ligação que se tenha formado
entre as moléculas de água e o produto obtendo valores optimos de humidade
residual. Mais uma vez, com o aumento da temperatura poderá ocorrer uma
degradação do produto, mas desta vez o perigo é menor porque já não existe
tanta água disponível. A segunda secagem demora cerce 1/3 a 1/2 do tempo
necessario que a primeira secagem.
Apos este processo insere-se um gás inerte, como o nitrogénio,
de forma a acabar com o vácuo. A quantidade de água que fica no produto apos o
processo é de cerca 1 a 4%.
Armazenamento
O produto é embalado a vácuo ou numa atmosfera protectora de azoto ou de
dióxido de carbono. Em boas condições de armazenamento o produto irá
conservar-se durante anos, mas eventualmente ira degradar-se pois conte uma
quantidade muita baixa de água, cuja é necessária para a sua re-hidratação.
Componentes de um Liofilizador
Os principais componentes de um liofilizador são: a câmara de vácuo, uma
fonte de aquecimento, o sistema gerador de vácuo e componentes para recolha do
vapor de água que sai dos produtos.
Ilustração 1- Esquema Simples de um Liofilizador
Comparado aos outros métodos de secagem, o custo para se remover 1 kg de
água por liofilização é de 2 a 5 vezes mais caro.
Tipos de Liofilizador
No liofilizador contínuo, as bandejas com o produto são colocadas em carros
que entram e saem da câmara de vácuo mediante comportas de segurança. As
bandejas circulam entre placas calefactoras, enquanto a temperatura dessas
placas e o tempo de permanência do produto na câmara são ajustados de acordo
com o tipo e o volume de alimento a ser tratado. Hoje há outros modelos nos
quais os produtos particulares não são colocados em bandejas, mas movem-se no
liofilizador mediante esteiras rolantes, bases fluidas, por atomização, etc.
Nos liofilizadores de contacto, que proporcionam calor por condução, as
bandejas estão sobre placas ocas aquecidas pela circulação interna de água
quente ou por resistências eléctricas incorporadas. Se o produto é congelado na
mesma câmara, faz-se circular refrigerante pelo interior das placas. A velocidade
de secagem nesses equipamentos é lenta porque o calor é aplicado apenas em uma
das superfícies do alimento, embora tenham grande capacidade de produção.
Nos liofilizadores acelerados, o alimento situa -se entre duas placas
metálicas, nas quais estão apoiadas outras placas de metal expandido que
exercem uma leve pressão.
Outros liofilizadores aquecem o produto por radiação mediante elementos
dispostos acima e abaixo das bandejas. Diferentemente dos anteriores, o
contacto do alimento com as bandejas não é tão crítico. É muito comum combinar
o aquecimento por condução por contacto directo (na superfície inferior do
produto) e por radiação (pela parte superior).
Vantagens da Liofilização
Devido ao facto dos produtos terem o seu volume e peso diminuídos, o seu
armazenamento e transporte é mais simples e económico.
Com a retirada da água, esta deixa de estar disponível para a propagação
de microrganismos, tornando-se assim, um produto microbiologicamente mais
seguro e com uma maior vida útil.
Como não é aplicado temperaturas altas durante o processo, os produtos mantém
as suas características organolépticas (sabor, cor, aroma) bem como as suas
proteínas, vitaminas e minerais sendo que estas também não sofrem alterações
químicas.
Torna os produtos de fácil manuseamento e re-hidratação.
É um processo livre de aditivos e conservantes.
Desvantagens da liofilização
Elevado custo dos equipamentos e processos, que levará consequentemente ao
elevado custo destes produtos (comparativamente a outros), tornando-os menos
competitivos no mercado.
Como o equipamento tem uma elevada complexidade, é necessária a
contratação de profissionais ou a formação de trabalhadores que com ele
trabalhem e contactem.
REFERENCIAS:
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAimkAC/liofilizacao-ppt
http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-1-4020-5480-8_13
http://www.fdfla.com/prod021.htm
http://chiron.no/pdf/Labconco_guide_to_freeze_drying.pdf
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