Tecnologia de secagem de alimentos: Infravermelhos distantes, micro-ondas, congelamento a vácuo

Na produção alimentar, existem vários métodos de secagem dos alimentos. Estas técnicas de secagem podem ser classificadas com base em diferentes critérios:

• Por pressão do ambiente de funcionamento: Secagem atmosférica e secagem sob vácuo.
• Por método de funcionamento: Secagem por lotes e secagem contínua.
• Por método de transferência de calor: Secagem por convecção, secagem por condução e secagem por radiação.

A secagem por radiação pode ainda ser dividida em secagem por infravermelhos distantes e secagem por micro-ondas com base nos mecanismos de transferência de calor.

Entre estas técnicas de secagem de alimentos, a secagem por infravermelhos distantes, a secagem por micro-ondas e a liofilização a vácuo são relativamente comuns nos últimos anos. Segue-se uma introdução pormenorizada às vantagens destas técnicas de secagem comuns.

A secagem por infravermelhos longínquos utiliza elementos de radiação de infravermelhos distantes (tais como tubos de aquecimento por infravermelhos distantes em fibra de carbono) que emitem raios infravermelhos distantes que são absorvidos pelo objeto aquecido e diretamente convertidos em energia térmica, permitindo a secagem da humidade. Os raios infravermelhos são ondas electromagnéticas com comprimentos de onda que variam entre 0,72 e 1000μm. Os raios infravermelhos distantes são geralmente os que se situam na gama de 5,6-1000μm, enquanto os que se situam abaixo de 5,6μm são designados por raios infravermelhos próximos.

A secagem por infravermelhos distantes desenvolveu-se rapidamente no domínio da secagem de alimentos. Durante o processo de secagem, as superfícies dos materiais alimentares e as moléculas internas podem absorver simultaneamente os raios infravermelhos distantes, resultando em velocidades de secagem rápidas e numa elevada eficiência de produção. O tempo de secagem é tipicamente metade do tempo da secagem por infravermelhos normal e um décimo do tempo da secagem por ar quente. A secagem por infravermelhos distantes é energeticamente eficiente, sendo o consumo de energia apenas metade do da secagem por infravermelhos próximos. Além disso, o equipamento é de pequena escala, tem baixos custos de construção e a qualidade do produto seco é elevada. Os fornos de infravermelhos e os fornos de túnel são equipamentos comuns na produção da indústria alimentar.

A secagem por micro-ondas utiliza o aquecimento por micro-ondas para secar a humidade dos materiais. As micro-ondas referem-se a ondas electromagnéticas alternadas de alta frequência com frequências que variam entre 300 MHz e 3000 GHz e comprimentos de onda de 1-1000 mm. As frequências de aquecimento normalmente utilizadas são 915MHz e 2450MHz.

A secagem por micro-ondas apresenta as seguintes vantagens:

• Velocidade de secagem rápida e tempo de aquecimento curto: O calor é gerado diretamente no interior do material em vez de ser transferido do exterior, resultando num aquecimento uniforme sem que a superfície fique queimada enquanto o interior permanece húmido.
• Evaporação eficaz da humidade: A humidade absorve mais calor do que as substâncias secas, facilitando a sua evaporação, enquanto o próprio material absorve menos calor. Isto ajuda a manter a cor, o aroma e o sabor originais dos alimentos, e os seus componentes nutricionais são preservados.

Os fornos de micro-ondas são o método de aquecimento por micro-ondas mais comum na vida quotidiana. No entanto, devido a relatos de danos causados pela radiação de micro-ondas aos seres humanos nos últimos anos, a utilização de micro-ondas no aquecimento de alimentos diminuiu ligeiramente.

A secagem de alimentos em condições de vácuo evita a oxidação e a deterioração de componentes facilmente oxidáveis no material. Além disso, o ambiente de baixa pressão e deficiente em oxigénio pode matar ou inibir certos microorganismos. A secagem de alimentos a baixas temperaturas preserva os componentes sensíveis ao calor, minimizando a perda de substâncias nutritivas e de sabor, retendo assim os componentes originais do alimento e mantendo a sua cor, aroma e sabor.

A liofilização a vácuo, também conhecida como secagem por sublimação por congelação ou simplesmente liofilização, envolve o congelamento do material húmido e, em seguida, a sublimação do conteúdo de água diretamente do gelo para o vapor de água em condições de vácuo, conseguindo a desidratação e a secagem. Todo o processo de liofilização inclui três subprocessos: congelamento do material, secagem por sublimação e secagem por dessorção.

Os materiais alimentares são congelados antes da desidratação para formar uma estrutura esquelética estável. Após o tratamento a vácuo e a sublimação da água, a estrutura esquelética permanece estável, mantendo a forma original do produto seco. Durante a secagem, o material alimentar forma uma estrutura porosa, resultando numa boa solubilidade e reidratação.

A água no material alimentar existe como cristais de gelo após a congelação, com as substâncias dissolvidas originais distribuídas uniformemente no material. Durante o processamento a vácuo, estas substâncias dissolvidas precipitam, evitando o endurecimento da superfície causado pela migração da humidade interna que transporta as substâncias dissolvidas para a superfície. A fase final da liofilização ocorre ainda sob condições de vácuo, resultando numa desidratação completa. Os produtos liofilizados têm uma baixa atividade de água e, quando associados a embalagens especiais cheias de vácuo ou de azoto, podem ser armazenados à temperatura ambiente durante longos períodos. Isto elimina a necessidade de uma cadeia de frio dispendiosa durante o transporte, e os produtos secos são mais leves e fáceis de transportar.

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