SECAGEM Objetivos Conservação Preparação para estocagem e transporte Concentração Remoção da...
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SECAGEM
ObjetivosConservaçãoPreparação para estocagem e transporteConcentração
Remoção da água, por evaporação, de sólidos ou soluções, levando à imobilização de reagentes químicos e consequente interrupção da atividade biológica.
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Métodos de secagem desenvolvidos para alimentos se aplicam a bioprodutos
Normalmente se emprega ar aquecido, o qual arrasta a umidade do produto
A velocidade de secagem diminui com o tempo
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Atividade de água
Todos os organismos necessitam de água para viver, e a disponibilidade de água é o fator mais importante que afeta o crescimento dos microrganismos em ambientes naturais.
A disponibilidade de água é expressa em temos físicos como atividade de água ou potencial de água. Este parâmetro indica a proporção de água livre contida no produto.
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A atividade de água, geralmente designada por aw, é a pressão de vapor em equilíbrio com o material ou solução (p) dividida pela pressão de vapor da água pura (po), à mesma temperatura. Varia, portanto, de 0 a 1.
aw =ppo
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Atividade de água de alguns produtos
Xenomyces bisporus e outros fungos xerofílicos
Doces, frutas secas0,700
Halobacterium, halococcus Peixe salgado0,750
Saccharomyces bailii, Penicillium Geléias0,800
Saccharomyces rouxi Salame0,850
Coccus Gram+ Presunto0,900
Bastonetes Gram+ Pão 0,950
Pseudomonas, Vibrio Água do mar0,980
Streptococcus, Escherichia Sangue humano0,995
Caulobacter, Spirillum Água pura1,000Microrganismos que crescemProduto aw
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Curvas de secagem
Indicam a variação da umidade do produto durante o período de secagem, a uma certa temperatura.
% Umidade t – % Umidade finalRU =
% Umidade inicial - % Umidade final
É o registro da razão de umidade (RU) em função do tempo, numa temperatura T.
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Massa total - massa seca% Umidade =
Massa total. 100
Massa de água
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% Umidade num determinado instante
% Umidade Inicial
% Umidade Final
Diminui com o passar do tempo
Fixa Fixa
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Pêra em fatias.
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Curvas de secagem de pêra em fatias em diferentes temperaturas.
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Curvas preditas pelo modelo de Page modificado para secagem de resíduo de soja em leito de jorro
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Secador de esteira*Secador de túnelSecador de leito de jorro*Spray dryer*Tambor rotativo
Equipamentos
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Esquema de um Secador de esteira.
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Esquema de um secador de leito de jorro.
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Esquema de um secador de leito de jorro.
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Esquema de Secador Pulverizador (Spray dryer).
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LIOFILIZAÇÃO
Objetivo: Preservar materiais biológicos e produtos farmacêuticos sem danos
Princípio: congelamento da água do produto e sua posterior remoção por sublimação.
O produto resultante é estável e pode ser reidratado rapidamente.
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Diagrama de fases da água
t (oC)
P (mmHg)
4,579
0,0098
L
V
S
sublimação
ebuliç
ão
solidificação
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- Baixas temperaturas de processamento
- Ausência de água líquida
- Rápida transição de estado completamente hidratado para estado quase completamente desidratado
Redução de reações de degradação que normalmente ocorrem em outros processos de secagem
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Etapas1. Congelamento do material a baixíssimas
temperaturas2. Secagem por sublimação direta do solvente
congelado e por dessorção do solvente ligado (sob baixa pressão)
3. Estocagem no estado seco sob condições controladas (ausência de O2 ou vapor d’água, por exemplo)
O processamento correto pode permitir a manutenção das características do produto praticamente por tempo ilimitado
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Estágios do processo
1. Congelamento
2. Secagem primária
3. Secagem secundária
1. Temperatura de – 20 oC ou menor, pressão absoluta de 0,3 mmHg ou menor
2. Avanço da interface de sublimação x=0 a x=L
3. Remoção do solvente adsorvido ou não ligado
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ExemplosProduto Pressão
(mmHg)Temp. máxima superfície (oC)
Temperatura da camada
congelada (oC)
Frutose-1,6-difosfato
0,05 30 - 45
Lactobacillus 0,10 20 - 25
Vacina Rubeola
0,05 10 - 25
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Equipamentos
- Laboratório
- Semi-piloto
- Industrial
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Liofilizador de bancada
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Esquema de um liofilizador Industrial.
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http://www.youtube.com/watch?v=mtsUvPABYGo&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=9iS0usklM58http://liofilizacion.wordpress.com/category/liofilizadores-2/