Vantagens e Desvantagens da Utilização de Tubos de Aquecimento de Fibra de Carbono para a Secagem de Frutas e Vegetais, e Ajustes de Parâmetros Necessários

O artigo "Métodos comuns de secagem de frutas e legumes na produção industrial e seus prós e contras” mentions the use of tubos de aquecimento em fibra de carbono for infrared radiation heating and drying. This method boasts several advantages such as shorter drying times, lower energy consumption per unit, and improved quality of dried products. Today, we will share more detailed research findings on infrared radiation drying of fruits and vegetables.

Comecemos por enumerar alguns dos resultados da investigação internacional sobre a secagem por infravermelhos ou por infravermelhos distantes. O estudo de Nowak sobre a secagem de fatias de maçã mostrou que, nas mesmas condições de secagem, a secagem por infravermelhos reduziu o tempo de secagem em 50% em comparação com a secagem por ar quente. Sandu referiu que, a uma temperatura de ar quente de 250 graus Celsius, o fluxo de calor da secagem convectiva é de 0,9-2,0KW/m2, enquanto o fluxo de calor do aquecimento por radiação é de 4,5-12KW/m2. A investigação de Therien também descobriu que o fluxo de calor da secagem por infravermelhos é 6-10 vezes superior ao da secagem por ar quente, confirmando que o aquecimento por radiação infravermelha é significativamente mais eficiente.

Além disso, muitos académicos descobriram que a secagem por infravermelhos, ou uma combinação de infravermelhos e outras tecnologias de secagem, pode reduzir significativamente os tempos de secagem e o consumo de energia de outros produtos agrícolas. A investigação de Afzal mostrou que a combinação da secagem por infravermelhos distantes com a secagem por convecção reduziu o tempo de secagem da cevada em 60% e diminuiu o consumo de eletricidade em 40%-70%. Paakkonen descobriu que a secagem do alecrim de um teor de humidade de 60%-70% para 8% demorava 24 horas com a secagem por ar quente, mas apenas 3 horas com a secagem por infravermelhos.

Para além de melhorar a utilização de energia e a eficiência da secagem, os estudos também demonstraram que a combinação da secagem por infravermelhos ou infravermelhos distantes com a secagem por ar quente ou por convecção pode melhorar a qualidade dos produtos agrícolas, como uma maior retenção de nutrientes, melhor aspeto da cor e propriedades de reidratação. A investigação de Saki sobre a secagem de cenouras e abóboras demonstrou que a secagem por infravermelhos tinha menores perdas de vitamina C, β-caroteno e substâncias aromáticas. O estudo de Paakkonen sobre o alecrim mostrou que a retenção de vitamina E em produtos secos por infravermelhos era duas vezes superior à dos secos por ar quente. O estudo comparativo de Gabel sobre a secagem de rodelas de cebola por infravermelhos e por ar quente revelou que as rodelas de cebola secas por infravermelhos retinham melhor a cor e as substâncias aromáticas.

No entanto, a secagem por infravermelhos ou por infravermelhos distantes tem os seus inconvenientes. O seu desempenho de radiação tem uma penetração muito menor em comparação com as micro-ondas, e a capacidade de penetração depende do comprimento de onda da luz infravermelha; os comprimentos de onda mais curtos têm uma penetração mais forte e vice-versa. No entanto, as bandas de absorção dos materiais cozinhados situam-se principalmente na gama de comprimentos de onda médios a longos, o que constitui uma contradição. Assim, para melhorar ainda mais a eficiência global da secagem, a secagem por infravermelhos tem de ser combinada com outras tecnologias de secagem. Além disso, alguns académicos utilizaram métodos de secagem por infravermelhos intermitentes para atenuar o problema da fraca penetração na secagem por infravermelhos, marcando um avanço e um progresso no domínio da secagem de materiais mais espessos.

Nas aplicações industriais de secagem por infravermelhos, é necessário verificar primeiro a distância adequada entre o material que está a ser seco e o produto. Se a distância for demasiado curta, pode levar a uma secagem desigual e a uma carbonização local em fases posteriores; se for demasiado longa, reduz a absorção da energia da radiação infravermelha. Além disso, a taxa de secagem global e o ponto final de secagem devem ser validados durante a fase de cozedura. Estes parâmetros requerem uma acumulação contínua por parte das empresas para aperfeiçoar os parâmetros de secagem por infravermelhos para vários produtos. Assim, a seleção dos tubos de aquecimento de fibra de carbono certos, dos parâmetros de secagem adequados e das técnicas de pré-processamento de produtos agrícolas é crucial para obter produtos de alta qualidade. Estes factores têm de ser orientados pela teoria da secagem por infravermelhos e aperfeiçoados através da aplicação prática e da melhoria.

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