A desidratação é um processo que consiste na eliminação de água de um produto por evaporação, com transferência de calor e massa. Trata-se de uma das técnicas mais antigas de preservação de alimentos que tem como uma de suas maiores vantagens, atualmente, não necessitar de refrigeração durante o armazenamento e transporte.

Introdução

A origem da desidratação vem da Antiguidade. A preservação de alimentos secos foi uma arte durante séculos, mas só está presente neste século a arte que foi traduzida em condições tecnológicas.

Os Estados Unidos são, sem dúvida, os maiores produtores de frutas secas, passas e ameixas secas, sendo o mais importante modo de tonelagem com figos, maçãs, abricós, pêssegos e pêras, em ordem de tonelagem produzida.

Outros países com um comércio de exportação significativo em frutas secas são a Grécia, Irã, Turquia, Portugal, Iraque, Argélia, Austrália, Argentina, Egito e África do Sul. Do anterior, os países orientais medianos são particularmente na secagem de figos.

A secagem ao sol sempre foi uma técnica importante para frutas e ainda continua sendo extensivamente usada, com exceção para maçãs, ameixas secas e alguns tipos de passas. Com frutas cortadas, particularmente abricós, pêras e pêssegos, que usaram por muito tempo a energia solar para remover a água na produção destas frutas, uma qualidade superior é obtida através da secagem artificial.

A secagem ao sol traz o risco do tempo inclemente, tempo de colheita e a dificuldade em manter um alto grau de serviço de saúde pública no processo. Consequentemente, os processadores se esforçaram consideravelmente para melhorar a qualidade da secagem artificial, particularmente com frutas de corte, (abricós, pêssegos e pêras), introduzindo o método Secagem-branqueamento-secagem.

Este método foi inventado no Laboratório de Pesquisa Regional Ocidental, Departamento de Agricultura da Albânia, Califórnia, Estados Unidos, onde foram feitos testes promissores em abricós, pêssegos, pêras e passas. Particularmente, os abricós responderam bem a este método, onde a fruta seca retém uma cor translúcida luminosa, ao invés do vermelho-alaranjado obtido com a secagem do produto ao sol. Os melhores resultados foram obtidos reduzindo a temperatura de branqueamento abaixo de 100°C ao peso de 50%, ponto de redução e secagem primária. Tal sistema também foi efetivo com passas, que sofrem a divisão da pele com o branqueamento a 100°C, o que foi eliminado com a redução da temperatura para 92°C.

Outro método é o sulphiting. O uso de unidades de enxofre era ordinário, mas não necessariamente, associado exclusivamente com o método de secagem ao sol e o sulfite que é imerso na secagem mecânica. Uma unidade de enxofre sempre é erguida fora da fábrica principal. A fruta é esparramada em bandejas que são colocadas em bondes para uso no túnel de secagem. Os bondes são empurrados no abrigo de enxofre, que é provido de um queimador de enxofre com desabafador adequado para a atmosfera, ou através de desenho natural ou por fã, pelo telhado.

De dois a três quilos de enxofre são queimados para cada tonelada de fruta tratada e o tempo de exposição é variado, de acordo com as características de absorção da fruta. O tempo de exposição deve ser controlado regularmente, mas a concentração de S0₂ no abrigo de enxofre deve ser mantida a aproximadamente 2%. O S0₂ residual na fruta seca varia de 1.500 a 2.000 ppm.

Uma exceção para o uso de sulfite pode ser exemplificada com as uvas Thompson para a produção de passas naturais, ao invés do mais comum, as passas alvejadas-douradas, que contêm níveis de S0₂ até 2.000 ppm e são, principalmente, secas artificialmente.

O processo de desidratação

A desidratação é um processo que consiste na eliminação de água de um produto por evaporação, com transferência de calor e massa. É necessário fornecimento de calor para evaporar a umidade do produto e um meio de transporte para remover o vapor de água formado na superfície do produto a ser seco. O processo de secagem pode envolver três meios de transferência de calor: convecção, condução e radiação. A transferência de calor por convecção é o meio mais utilizado na secagem comercial, em que um fluxo de ar aquecido passa através da camada do produto. Durante o processo de secagem, a umidade migra do interior para a superfície do produto, de onde se evapora para o ambiente.

Os produtos alimentícios podem ser desidratados por processos baseados na vaporização, sublimação, remoção de água por solventes ouna adição de agentes osmóticos. Os métodos de desidratação utilizados em maior escala são os que têm como base a exposição do alimento a uma corrente de ar aquecida, sendo que a transferência de calor do ar para o alimento se dá basicamente por convecção.

O ar quente é mais empregado, por ser facilmente disponível e mais conveniente na instalação e operação de secadores, sendo que o seu controle no aquecimento do alimento não apresenta maiores problemas. O princípio básico de secagem, quando se utiliza o ar como meio de secagem, está no potencial de secagem do ar ambiente aquecido que é forçado entre a massa do produto, atendendo a duas finalidades: a de conduzir calor para o produto, ou seja, a pressão de vapor da água do alimento é aumentada pelo aquecimento do produto, facilitando, assim, a saída de umidade, sendo que parte do calor do ar de secagem proporciona um aumento da temperatura do produto (calor sensível) e parte fornece o calor necessário para a vaporização da água contida no produto (calor latente); e a de absorver umidade do produto, ou seja, aumentando-se a temperatura do ar ambiente a sua umidade relativa diminui e, consequentemente, sua capacidade de absorver umidade aumenta.

O ar serve, ainda, como veículo 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 túnel, de leito fluidizado e atomizadores.

Quando um alimento é desidratado, ele não perde água a uma velocidade constante ao longo

do processo. Com o progresso da secagem, sob condições fixas, a taxa de remoção de água diminui. Isto pode ser visto na Figura abaixo, que apresenta a curva de secagem para cenoura cortada na forma de cubos.

FIGURA 1 - CURVA DE SECAGEM DE DIFERENTES PRODUTOS (PDF)

Pelo gráfico pode-se observar que 90% da água do produto é removida em quatro horas, e mais quatro horas serão necessárias para remover os 10% remanescentes. Na prática, sob condições normais de operação, o nível zero de umidade nunca é alcançado.

No início da secagem, e por algum tempo depois, geralmente a água continua a evaporar a uma

velocidade constante, semelhante ao mecanismo de evaporação de água em um reservatório. Isso é chamado de período de velocidade constante, e conforme pode ser visto na Figura 1, estende-se por quatro horas. A partir do ponto em que ocorre a inflexão da curva de secagem, inicia-se o período de velocidade decrescente de secagem.

Estas mudanças durante a desidratação podem, em grande parte, ser explicadas pelos fenômenos de transferência de calor e massa. Um alimento cortado na forma de cubo, no decorrer da secagem perderá umidade por suas superfícies e desenvolverá, gradualmente, uma espessa camada seca na superfície, e com o restante da umidade aprisionada no centro. Do centro para a superfície, um gradiente de umidade será estabelecido. Em consequência disso, a camada externa seca formará uma barreira isolante contra a transferência de calor para o interior do pedaço. Além de ter a transferência de calor diminuída, a água restante no centro do alimento tem uma distância maior a percorrer até chegar à superfície do que a umidade superficial tinha no início da secagem. À medida que o alimento seca e atinge a umidade de equilíbrio, não se tem mais secagem e a velocidade cai a zero.

Estas não são as únicas mudanças do alimento que contribuem à forma de uma curva de secagem típica, embora sejam os fatores principais. A forma precisa de uma curva de secagem normal varia conforme o alimento, com os diferentes tipos de secadores, e em resposta às variações das condições 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 alimentícios geralmente apresenta período de velocidade constante e de velocidade decrescente, e a remoção da água abaixo de aproximadamente 2%, sem danos ao produto é extremamente difícil.

A atividade da água é uma das propriedades mais importantes para o processamento, conservação e armazenamento de alimentos. Ela quantifica o grau de ligação da água contida no produto e, consequentemente, sua disponibilidade para agir como um solvente e participar das

transformações químicas, bioquímicas e microbiológicas.

A atividade de água pode ser definida pela equação:

Aa = P/Po

Em que:

P = pressão parcial de vapor daágua no alimento

Po = pressão de vapor da águapura

A atividade de água de qualquer produto é sempre inferior a 1 e no estado de equilíbrio existe uma igualdade entre a umidade relativa do ar e a atividade de água do produto, que é chamado de umidade relativa de equilíbrio. Dessa forma, pode-se utilizar as isotermas de adsorção e dessorção de umidade de cada produto para conduzir a secagem e estabelecer a umidade final ou atividade de água do produto, tal que garanta nas condições de estocagem (temperatura e umidade relativa do ar) a integridade biológica do produto.

A qualidade dos alimentos desidratados depende, em parte, das mudanças que ocorrem durante o processamento e armazenagem. Algumas destas mudanças envolvem modificações na estrutura física. Estas modificações afetam a textura, a reidratação e a aparência. Outras mudanças são também devido a reações químicas. No alimento desidratado, a atividade enzimática residual, a atividade microbiana e a reidratação são parâmetros de grande importância. Durante o processo de secagem convectivo, o alimento sofre perdas da qualidade, tais como a cor, sabor, textura e tendo muitas vezes uma reidratação deficiente. A contração de volume e o endurecimento (formação de casca na superfície) do produto são também considerados problemas de grande importância na desidratação de alimentos. Na atualidade, as pesquisas estão voltadas no sentido de aumentar a retenção das propriedades nutritivas sensoriais do produto desidratado mediante a alteração das condições de processo e o uso de pré-tratamentos.

Poucas diferenças são observadas nos teores de carboidratos, proteínas, fibras e cinzas, quando a variação no conteúdo de umidade é levada em consideração.

As mudanças que ocorrem durante a secagem são principalmente químicas, particularmente se as reações enzimáticas são incluídas como mudanças químicas. Quando as condições de secagem e a matéria-prima a ser utilizada são satisfatórias, nenhuma das transformações que ocorrem durante a secagem da fruta é devido à atividade de microorganismos.

As mudanças na cor têm grande influência na determinação da procedência de secagem para cada fruta. Os pigmentos da antocianina presentes nas frutas são geralmente alterados durante e após a secagem. Esses pigmentos, caso as frutas não sejam tratadas por meio de sulfuração ou sulfitação, geralmente tornam-se castanhos devido à oxidação durante a secagem.

O escurecimento enzimático pela ação da peroxidase e outras enzimas oxidativas ocorre na fruta

durante a secagem, principalmente nas superfícies cortadas, onde ocorre com maiores velocidades.

Comercialmente, a maioria das frutas deve ser tratada antes da desidratação para manter uma

boa aparência e para prevenir o escurecimento, perdas do sabor e da vitamina C. Os agentes mais comumente utilizados no pré-tratamento são o ácido ascórbico e o dióxido de enxofre (SO₂).

O pré-tratamento com esses agentes tem como finalidades a preservação da cor natural dos alimentos; prolongar a armazenagem; retardar as perdas de vitamina C; e prevenir a deterioração microbiana.

O método mais utilizado pela indústria alimentícia para controle do escurecimento enzimático consiste no emprego de agentes sulfitantes devido a sua grande eficácia e amplo espectro de utilização. O agente sulfitante mais utilizado no tratamento de pré-secagem é o dióxido de enxofre SO₂. O SO₂ devido a sua ação redutora e propriedades inibidoras de enzimas, evita as reações enzimáticas e oxidativas que ocorrem durante a desidratação. O SO₂ retarda a formação de pigmentos escuros, mas não previne a sua formação nem os branqueia após terem sido formados. O tratamento pode ser realizado através da sulfuração pela queima de enxofre ou pela sulfitação em solução aquosa com bissulfito de sódio (Na₂S₂O₅).

Uma vez que o maior mercado consumidor de frutas secas é o mercado de produtos naturais,

a utilização desses tratamentos descaracteriza os produtos como 100% naturais. O fabricante deve informar no rótulo do produto sobre a presença de agentes sulfitantes.

Para contornar essa situação, recomenda-se que a produção, quando possível, seja realizada

de acordo com o giro dos produtos, de forma que os mesmos sejam consumidos rapidamente, evitando com isso os problemas causados pelo escurecimento não-enzimático.

As alterações no sabor das frutas secas seguem estreitamente as mudanças na coloração, sendo em alguns casos desejáveis essas mudanças.

Já as alterações na textura que ocorrem com a secagem das frutas não são de natureza química. O principal fator alterador da textura das frutas secas é o teor de umidade final. Com teores baixos de umidade, a textura é muito dura, enquanto que com teores mais elevados tornam-se mais apetitosas.

Alguns alimentos desidratados

A desidratação de alimentos é um processamento relativamente simples. No entanto, a qualidade do produto final depende basicamente dos aspectos relacionados à qualidade da matéria-prima e dos cuidados que se deve ter durante as etapas de manipulação, desde o preparo até o acondicionamento do produto pronto na embalagem.

Tomate

Devido a seu grande sucesso no Brasil, o tomate seco em conserva tem demonstrado uma excelente alternativa de desenvolvimento agroindustrial. Outro fator que contribui para a viabilidade do negócio é que o tomate que interessa para a produção de tomate seco é o tomate

maduro, considerado como descarte do processo de seleção e classificação para o mercado de produto in natura. Para o processamento de tomates para produção de conserva, preferencialmente, os tomates devem vir do campo previamente selecionados e classificados, com ponto de maturação uniforme, coloração vermelho acentuado.

Pode ser necessária a realização de uma operação de “repasse”, ou seja, repassar os tomates de uma caixa para outra, fazendo uma pré-seleção em relação à cor e tamanho. Para se obter um rendimento elevado é importante a utilização de variedades com elevado teor de sólidos.

A lavagem pode ser feita em lavadores de imersão de três estágios com concentração de cloro de 100ppm, na primeira lavagem por 20 minutos. Depois do primeiro banho por imersão os tomates são colocados no segundo tanque, onde é feita a remoção das impurezas remanescentes. Esse banho também deve ser feito com água tratada em uma concentração de cloro de 50ppm durante 10 minutos. No terceiro estágio a lavagem é feita sem a adição de cloro.

Após a lavagem os tomates são conduzidos para o interior da fábrica através de uma esteira dotada de bancadas laterais para trabalho. Dependendo da escala de produção, podem ser transportados em caixas plásticas previamente higienizadas e o trabalho realizado sobre mesas com tampo de aço inoxidável. Durante a seleção devem ser retirados os tomates que não estejam perfeitamente maduros, ou seja, aqueles que apresentem partes amarelas ou verdes devem retornar para o armazenamento para que sejam processados em outro lote.

Os tomates destinados ao preparo de conserva devem ser cortados ao meio no sentido longitudinal com o auxílio de facas de aço inoxidável. As sementes devem ser retiradas e os tomates que apresentarem defeitos na pele devem ser trabalhados de tal forma que estas partes sejam retiradas, caso contrário à qualidade do produto final será comprometida.

O teor residual de sal nos tomates deve ser definido em função dos produtos já existentes no mercado ou de acordo com as exigências de um cliente específico.

A salmoura é preparada a 5%, ou seja, para cada litro de água, serão adicionados 50g de sal. Coloca-se o sal num recipiente com água misturando-se até que os cristais fiquem totalmente dissolvidos.

Depois de misturada a solução, coloca-se os tomates e aguarda-se por 30 minutos. A proporção entre salmoura e tomate pode ser de 3 litros para cada quilo de tomate.

Depois de retirados da salmoura, os tomates são distribuídos sobre as bandejas de secagem a razão de 8 a 9kg/m2. A temperatura do ar de secagem deve ser ajustada para 65°C a 70°C e as bandejas devem ser giradas de 180° a cada duas horas, para que se reduza o tempo de secagem e se obtenha um produto com teor de umidade final uniforme.

Para as condições de secagem apresentadas acima, o tempo de secagem para os tomates com teor de umidade final entre 50% e 55%, base úmida, é de aproximadamente 14 a 16 horas, em desidratadores do tipo cabine com bandejas fixas e circulação forçada de ar quente.

É importante saber que dificilmente todas as metades de tomates secam ao mesmo tempo. O

ponto de maturação, a espessura da polpa, o tamanho de cada metade, a distribuição de ar dentro do desidratador são alguns dos fatores que podem interferir no tempo de secagem. Sendo assim, é preciso que o operador seja treinado para identificar o ponto ideal de secagem através do visual e do tato para evitar perdas decorrentes de uma secagem excessiva.

Não existe um padrão muito bem definido pelo mercado quanto ao teor de umidade final do tomate.

Portanto, a obtenção de tomates mais secos, ou seja, com teor de umidade final mais baixo, dependerá exclusivamente de um tempo de secagem mais prolongado. Neste caso, não se pode perder de vista os fatores relacionados ao custo do produto final.

O tipo do tempero a ser utilizado depende do custo final e das exigências do mercado, portanto, uma pesquisa de mercado pode ser interessante na tomada da decisão.

Aqui, apresentamos como sugestão a seguinte formulação:

- 80% de óleo de girassol + 20% de azeite de oliva + orégano.

Antes do envase propriamente dito deve-se lavar e esterilizar os vidros e as tampas. A esterilização deve ser feita em água em ebulição durante 15 minutos.

Para vidros com volume de 250ml pode-se montar a conserva com 155g de tomate seco e 85g do tempero. Em seguida, para inibir o desenvolvimento de microorganismos patogênicos, deve-se realizar a pasteurização em água em ebulição por 15 a 20 minutos. Depois de frios devem ser rotulados e lacrados.

Ao desenvolver o rótulo do produto, verifique na nova legislação as informações obrigatórias que o mesmo deve conter, tais como informações completas sobre os dados da empresa fabricante, peso líquido e peso líquido drenado do produto, tabela nutricional completa, entre outras.

O procedimento ideal antes da comercialização das conservas é que elas sejam estocadas em local ventilado e sem a incidência de raios solares durante, no mínimo, 10 dias.

Cenoura

Para pequenas e médias escalas de produção, a lavagem pode ser realizada em lavadores de imersão de três estágios com agitação. Para a cenoura, na primeira lavagem, a concentração de cloro ideal deve ser de 100ppm e o tempo de imersão de 5 minutos. Depois do primeiro banho as cenouras são colocadas no segundo tanque, onde é feita a remoção das impurezas

remanescentes. Este banho também deve ser feito com água tratada numa concentração de cloro de 100ppm durante 5 minutos. No terceiro estágio é realizada apenas uma enxaguagem do produto com água a 50ppm de cloro. Após a lavagem as cenouras são conduzidas para o interior da fábrica através de uma esteira dotada de bancadas laterais para trabalho, onde as

extremidades são cortadas e partes podres ou injuriadas são retiradas. O descascamento é feito por abrasão em descascadores rotativos.

Depois do descascamento pode ser necessário uma nova lavagem das cenouras para retirada dos resíduos de casca.

O tipo de corte das cenouras deve ser definido em função da sua aplicação final. O corte na forma de cubos e raspas são os mais comuns. Esta operação é realizada em processadores de alimentos que permitem, através da troca dos discos de corte, que se escolha o tipo de corte desejado.

O branqueamento é uma das etapas mais importantes para a obtenção de vegetais desidratados de boa qualidade. Pode ser realizado em tachos a vapor ou em branqueadores industriais, projetados para este fim. Para cenouras cortadas na forma de raspas o branqueamento é realizado em água em ebulição por 60 segundos. Imediatamente após o escorrimento o produto deve ser resfriado com água a temperatura ambiente, evitando assim um cozimento excessivo. Durante o resfriamento pode ser realizada a sulfitação das cenouras em solução aquosa de bissulfito de sódio com concentração de 500ppm, por 5 minutos. Para reduzir o excesso de água proveniente da operação de branqueamento, as cenouras podem ser centrifugadas.

Após o branqueamento as cenouras são distribuídas sobre as bandejas de secagem a uma razão

de aproximadamente 4kg/m2.

A temperatura do ar de secagem deve ser ajustada para 65°C a 70°C e as bandejas devem ser giradas de 180° a cada uma hora, para que se reduza o tempo de secagem e se obtenha um teor de umidade final uniforme.

Para as condições de secagem apresentadas acima, o tempo de secagem para cenouras cortadas na forma de raspas é de aproximadamente 7 a 8 horas.

Após a desidratação as cenouras passam pelo peneiramento para classificação por tamanho e retirada dos finos.

Imediatamente após a desidratação as cenouras devem ser embaladas em sacos de polipropileno e depois acondicionados em caixas de papelão para protegê-las da ação luz, que é um dos fatores que causam a oxidação do caroteno, pigmento predominante nas cenouras. A

oxidação resulta na perda da cor e no desenvolvimento de sabor e odor estranhos.

Cebola

Para pequenas e médias escalas de produção a lavagem pode ser realizada em lavadores de imersão de três estágios com agitação. Na primeira lavagem, a concentração de cloro deve ser de 100ppm e o tempo de imersão de 5 minutos.

Depois do primeiro banho as cebolas são colocadas no segundo tanque, onde é feita a remoção das impurezas remanescentes. Este banho também deve ser feito com água tratada numa concentração de cloro de 100ppm durante 5 minutos.

No terceiro estágio é realizada apenas uma enxaguagem do produto com água a 50ppm de cloro.

Após a lavagem as cebolas são conduzidas para o interior da fábrica através de uma esteira dotada de bancadas laterais para trabalho, onde as extremidades são cortadas e partes podres ou injuriadas são retiradas. O descascamento é feito por abrasão em descascadores rotativos próprios para cebola.

Depois do descascamento pode ser necessária uma nova lavagem para retirada dos resíduos de casca remanescente.

O tipo de corte das cebolas deve ser definido em função da sua aplicação final e da especificação do cliente. O corte no formato de cubos é o mais comum. Esta operação é realizada em processadores de alimentos que permitem, através da troca dos discos de corte, que se escolha o tipo de corte desejado.

Para se obter um produto com coloração mais clara e reduzir as perdas de ácido ascórbico é conveniente que se faça uma breve sulfitação das cebolas, durante 1 a 2 minutos em solução contendo SO₂ na forma de bissulfito de sódio, na concentração de 500ppm.

Após o corte as cebolas são distribuídas sobre as bandejas de secagem a uma razão de aproximadamente 4kg/m2.

A temperatura do ar de secagem deve ser ajustada para 65°C a 70°C e as bandejas devem ser giradas de 180° a cada uma hora, para que se reduza o tempo de secagem e se obtenha um teor de umidade final uniforme.

Para as condições de secagem apresentadas acima, o tempo de secagem será de aproximadamente 7 a 8 horas.

Após a desidratação as cebolas passam pelo peneiramento para classificação por tamanho e retirada dos finos.

Imediatamente após a desidratação as cebolas devem ser embaladas em sacos de polipropileno e depois acondicionados em caixas de papelão para protegê-las da ação luz.

Pimentão

Para pequenas e médias escalas de produção, a lavagem pode ser realizada em lavadores de imersão de três estágios com agitação. Na primeira lavagem, a concentração de cloro deve ser de 100ppm e o tempo de imersão de 5 minutos. Depois do primeiro banho os pimentões são colocadas no segundo tanque onde é feita a remoção das impurezas remanescentes. Este banho também deve ser feito com água tratada numa concentração de cloro de 100ppm durante 5 minutos. No terceiro estágio é realizada apenas uma enxaguagem do produto com água a 50ppm de cloro.

Após a lavagem os pimentões são conduzidas para o interior da fábrica através de uma esteira dotada de bancadas laterais para trabalho, onde o pedúnculo é retirado e as partes podres ou injuriadas são retiradas.

Para a retirada das sementes, quando houver a necessidade, uma lavagem adicional em água é o suficiente.

Os pimentões são cortados na forma de cubos ou conforme sua aplicação final. Esta operação é realizada em processadores de alimentos.

Após o corte os pimentões são distribuídas sobre as bandejas de secagem a uma razão de aproximadamente 4kg/m².

A temperatura do ar de secagem deve ser ajustada para 60°C a 65°C e as bandejas devem ser giradas de 180° a cada uma hora, para que se reduza o tempo de secagem e se obtenha um teor de umidade final uniforme.

Para as condições de secagem apresentadas acima, o tempo de secagem será de aproximadamente 7 a 8 horas.

Após a desidratação os pimentões passam pelo peneiramento para classificação por tamanho e retirada dos finos.

Imediatamente após a desidratação os pimentões devem ser embalados em sacos de polipropileno e depois acondicionados em caixas de papelão para protegê-los da ação luz.

Conclusão

Os alimentos desidratados tem sido cada vez mais procurados pelos consumidores. Contudo, ainda são tema de pesquisas científicas, as quais têm contribuído para o desenvolvimento de novas tecnologias, produtos e ingredientes para a indústria de alimentos.