Secagem de Cebola em Secador de Bandeja

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2. Introdução

Secagem é a operação por meio da qual a água ou qualquer outro líquido é removido do material, numa temperatura inferior à de ebulição. A secagem tem a finalidade de eliminar um líquido volátil contido num corpo não volátil, através de evaporação com temperatura, pressão e umidade controladas.

A grande maioria dos alimentos sofre deterioração com muita facilidade. Diante desse problema, surgiram algumas técnicas de conservação dos alimentos, dentre os quais, a secagem, que é uma das mais utilizadas. A secagem de frutas e hortaliças é uma das mais comuns, sendo o ar o mais indicado para este fim.

A secagem é uma operação que apresenta diversas vantagens, ao diminuirmos a quantidade de água, reduz-se peso criando condições desfavoráveis para o crescimento microbiano no produto ocorrendo um aumento da vidá útil do produto. Além disso se diminui custos e facilita o transporte e a distribuição uma vez que o alimento é leve, compacto e suas qualidades permanecem inalteradas por longos períodos. Determinadas propriedades nutritivas podem ser perdidas no alimento durante a secagem, porém devido a perda de água o valor nutritivo se concentra.

Os tipos mais comuns de secadores utilizados para frutas são do tipo cabine e os do tipo túnel,ou chamados de secadores de bandeja, dependendo da capacidade e do uso desejado. Estes secadores são constituídos por uma câmara que recebe as bandejas com o produto e por um compartimento onde é feito o condicionamento do ar de secagem, que é impulsionado por um ventilador, passando por um sistema de aquecimento e entrando em contato com a matéria-prima, iniciando o processo de secagem. Em secadores de grande capacidade, as bandejas são colocadas em carrinhos para facilitar o carregamento e movimentação para o equipamento(CORNEJO et al,2003).

Neste contexto, as variáveis de tempo, temperatura e velocidade do ar, transferência de massa e calor e umidade do alimento são fatores muito importantes na secagem e devem ser estudados a fundo.

3. Objetivos

-Verificar a influência da temperatura e da velocidade do ar na operação de secagem simulando um secador de bandeja.

– Calcular a taxa de secagem e coeficientes de transferência de calor e de massa.

4. Referencial Teórico

A secagem de cebola é importante na busca de novos canais de comercialização, uma vez que é realizado o aproveitamento de bulbos considerados "fora do padrão" para a obtenção de um produto de maior valor agregado(PINTO,1980)

Segundo FELLOW (2002), na secagem, a retirada da umidade é obtida pela movimentação da água, por uma diferença de pressão de vapor da água entre a superfície do produto a ser secado e o ar que o envolve. A condição para que um produto seja submetido ao processo de secagem é que a pressão de vapor sobre a superfície do produto (Pg) seja maior do que a pressão do vapor da água no ar de secagem (Par).

O processo de secagem utiliza ar quente para a transferência de calor para o alimento e a consequente vaporização da água contida nesse, ocorrendo desidratação. A secagem pode ocorrer à pressão atmosférica ou a pressão reduzida em equipamentos conhecidos como secadores a vácuo. A capacidade de ar para eliminar a água de um alimento depende, principalmente, de sua temperatura e de sua umidade relativa. A psicrometria estuda as relações existentes entre ar e vapor de água. Duas temperaturas são definidas para o ar: temperatura de bulbo seco e temperatura de bulbo úmido(Celestino,2010).

Temperatura de bulbo seco: é a temperatura do ar medida por um termômetro de bulbo.

Temperatura de bulbo úmido: No ar saturado, o vapor de água está em equilíbrio com a água. líquida. A temperatura na qual esse equilíbrio se estabelece é conhecida como temperatura de bulbo úmido. Para determinar essa temperatura, um termômetro de bulbo é envolvido com um chumaço de algodão úmido e a evaporação da água desse chumaço ocorre com a retirada de calor do bulbo do termômetro, este resfria e registra uma temperatura menor que a do bulbo seco. O ar ao redor do termômetro satura-se de vapor d'água(Celestino,2010).

O conteúdo de água de um alimento é o principal fator causador da deterioração por microrganismos e alterações por reações químicas e enzimáticas.A diminuição desse conteúdo é um modo de conservação do alimento, no entanto quanto maior a umidade final, mais macia a consistência do produto - qualidade apreciada em um produto desidratado.Deve-se ponderar os dois fatores na secagem do alimento, para obter um produto de qualidade e com a uma vida útil elevada. Em um processo de secagem define-se a variação do conteúdo de umidade a ser alcançada(CELESTINO,2010).

Nos alimentos, a água existe sob duas formas: água livre e água combinada, sendo a água total a soma dessas duas parcelas. A água livre (ou água não ligada) está presente nos espaços intergranulares e entre os pontos do alimento. Essa água mantêm suas propriedades físicas e serve como agente dispersante para substâncias coloidais e como solvente para compostos cristalinos.A água livre é conhecida como atividade de água(Aw) e corresponde à relação entre pressão parcial de vapor de água (Pv), pois, na operação de secagem, a água é retirada do alimento por meio de uma fase gasosa insaturada, e a pressão de vapor de água saturado(Ps), à mesma temperatura(CELESTINO,2010).

A atividade de água(Aw) é um dos fatores mais importantes para a indústria de alimentos, pois quantifica a água disponível para o crescimento de microrganismos e as reações que podem alterar os alimentos, o que possibilita a previsão da estabilidade(CELESTINO,2010)

Durante a secagem é necessário um fornecimento de calor para evaporar a umidade do material e também deve haver um sorvedor de umidade para remover o vapor água, formado a partir da superfície do material a ser seco. Este processo, de fornecimento de calor da fonte quente para o material úmido que promoverá a evaporação da água do material e em seguida a transferência de massa arrastará o vapor formado(Park et al.2007).

Segundo Park et al. (2007), o movimento de água do interior do material até a superfície é analisado pelos mecanismos de transferência de massa, que indicará a dificuldade de secagem nos materiais. Durante a secagem, para que haja a evaporação de água da superfície do material