Secagem de alimentos

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Princípios e Aplicações no Processo de Secagem

1. Introdução a secagem; 2. Relações de equilíbrio; 3. 4. 5. Mecanismo de secagem Velocidade de secagem; Equipamentos industriais

Definição de Secagem

Operação unitária destinada à remoção de um líquido agregado a um sólido para uma fase gasosa insaturada através da vaporização.

IMPORTÂNCIA: É a operação unitária mais empregada naprodução de medicamentos. É uma das mais aplicadas para a conservação de alimentos e a diversificação dos mesmos.

Materiais a serem secos; funções desta operação Material a ser seco (alimentação) pode ser: v sólido; vpastoso; vsuspensão de sólidos; vsolução; Produto final sempre é um material sólido com certa umidade Quais as principais funções da secagem? q Reduz a atividade de água; tratando-se dematerial biológico retarda/inibe o desenvolvimento microbiológico e reações enzimáticas indesejáveis; aumenta a vida útil ou tempo de prateleira do produto; q Concentra nutrientes ou compostos de interesse presentes; q Reduzir peso e volume ßreduz o custo de embalagem, transporte, armazenamento; q Facilita outras operações como a moagem porque o material seco é facilmente reduzido a pó. Mecanismos envolvidos na secagem

Principais mecanismos envolvidos na secagem: Ø remoção de umidade (transferência de massa interna e externa ao sólido); Øcaracterísticas do material a ser seco (tamanho, porosidade, higroscopicidade) Øfenômenos de transferência de calor;

Além disso, outros aspectos de importância devem ser considerados: q qualidade do produto seco (manutenção dos princípios ativos;características sensoriais adequadas); q quantidade de energia dispendida; qtempo de processamento

Secagem - Conceitos Fundamentais Umidade de um Sólido
Quando lemos um valor para a umidade de um sólido devemos ficar alerta se o número se refere à umidade em base seca (Ubs) ou base úmida (Ubu). A umidade de um sólido na base seca (Ubs) é a relação entre a massa de água (Mw) e a massa dosólido seco (Mss) A umidade de um sólido na base úmida (Ubu) é a relação entre a massa de água (Mw) e a massa do sólido úmido (MSU) A transformação de uma base para outra pode ser obtida através das expressões (1) e (2)

(1)

(2)

Exercício 1: Duas matérias-primas chegam à indústria com a seguinte especificação: material (A) com umidade em base seca igual a 2,45 e material (B) com umidade em baseúmida igual a 0,9. Qual deles apresenta o maior teor de umidade? RESP: (A) está em Ubs; (B) deve ser convertido p/UBS. Em (B) Ubs = 9kgágua/kgss. O (B) é mais úmido!!

Exercício 2: Considere que um material deixe o secador com a seguinte composição: 29 kg de sólido seco e 28,4kg água. Determine o teor de umidade do material na base úmida e seca (Ubu e Ubs).

2. RESP: UBU=mw/mT = 28,4kgágua/(28,4 +29) kgsu Ubu= 0,49kg água/kg su Ubs = 28,4 kgágua/ 29kg ss à 0,98 kg água/kg ss

Secagem - Condição de equilíbrio entre um sólido úmido e o ar de secagem
UMIDADE DE EQUILÍBRIOà é a umidade limite a que um sólido pode ser seco para uma determinada condição de temperatura e umidade do ar.

AR EQUILÍBRIO TÉRMICO
Pressão T°C UR (%)

Condição constante do ar

Sólido úmido

Ubs Umidadede Equilíbrio

Qual a importância prática de saber a umidade de equilíbrio de um sólido em determinada condição?

Processo de secagem de roupa, mostrando os diversos processos de transferência e respectivos mecanismos.

Secagem - Condição de equilíbrio entre um sólido úmido e o ar de secagem

SECAGEM
Mecanismos de transporte de energia e massa

Ar (turbulento) Convecção RadiaçãoSuperfície Condução

Água

Calor

Difusão Capilaridade

Secagem -

Isoterma de Equilíbrio
Ubs Água não ligada A

Mantida a T°C do sistema e variando a UR (%) do ar serão encontrados diferentes valores para a UMIDADE DE EQUILÍBRIO. O conjunto dos pontos de umidades de equilíbrio em diferentes URs do ar é denominado ISOTERMA DE EQUILÍBRIO.
Trecho AB: a umidade exerce uma Pv =Pv água...
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