UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
ANDRÉA DA CUNHA CAMPOS
SECAGEM DE MAÇÃ
Relatório apresentado à
disciplina de Evaporação e
Secagem , turma B do Curso
de Engenharia de Alimentos
da Universidade Estadual de
Ponta Grossa.
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secagem da maçã, Notas de estudo de Engenharia de Alimentos
secagem da maçã
Tipologia: Notas de estudo
Antes de 2010
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
ANDRÉA DA CUNHA CAMPOS
SECAGEM DE MAÇÃ
Relatório apresentado à disciplina de Evaporação e Secagem , turma B do Curso de Engenharia de Alimentos da Universidade Estadual de Ponta Grossa.
PONTA GROSSA
1. INTRODUÇÃO
Consumir vegetais secos e desidratados não é tradição no Brasil, país tropical no qual há oferta de frutas, hortaliças e legumes frescos o ano inteiro. Porém tendo em vista, a grande perda de produtos in natura, como as frutas, vêm crescendo um mercado de desidratados. Um alimento desidratado, total ou parcial, pode ser conservado por um período mais longo que um similar in natura , uma vez que os microrganismos que causam deterioração do produto biológico, não podem crescer e nem multiplicar-se em ambientes com baixa umidade. Por outro lado, o baixo nível de umidade, dificulta a ação das enzimas, que necessitam desse meio para agirem na estrutura do alimento A retirada de água, juntamente com a temperatura escolhida durante a secagem são, basicamente, os principais fatores que afetam as propriedades de certo material. A água tem o maior valor percentual dentre todos os outros componentes presentes em materiais biológicos frescos ( in natura ). A perda de umidade durante o processo de desidratação implica em transformações físicas, químicas e biológicas no material e, na maioria dos casos, são desfavoráveis à qualidade final do produto desejado A temperatura de transição vítrea de certo material é dependente do seu teor de umidade, estando sujeito a vários fenômenos devido às modificações na mobilidade da matriz sólida do produto.
Descascaram-se as maçãs e em seguida com a ajuda do fatiador, cortaram-se os cubos de maçã com um cm de aresta. Distribuíram-se igualmente os cubos de maçã em sete placas de Petri previamente pesadas e três foram colocadas na estufa com circulação natural de ar a 50°C, três foram colocadas na estufa com circulação de ar forçado a 50°C e uma na estufa de circulação de ar natural a 105°C.
Monitoraram-se as massas das placas nas estufas a 60°C a cada 15 minutos durante a primeira hora e em seguida a cada 30 minutos até a estabilização.
A placa na estufa de 105°C foi pesada após 24 horas (determinação dos sólidos secos).
Fizeram-se as médias das placas em cada estufa e para cada tempo calculou-se a umidade em base seca e a umidade em base úmida. Construíram-se gráficos de (X vs. t), (Xbs vs. t), (Xbu vs. t) e (N vs. Xb).
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Tabela SEQ Tabela * ARABIC 1 - Dados coletados da estufa com circulação natural.
ESTUFA CIRCULAÇÃO NATURAL PLACA 1 PLACA 2 PLACA 3 42,620g 43,014g 45,769g Tempo (min)
AMOSTRA
AMOSTRA 2 AMOSTRA 3
0 54,84g 53,84g 54,78g 15 53,65g 52,86g 53,95g 30 52,91g 52,26g 53,35g 45 49,83g 49,67g 50,80g 60 48,71g 48,73g 49,83g 90 47,94g 47,99g 49,16g 120 47,24g 47,39g 48,65g 150 46,30g 46,43g 47,98g 180 46,00g 46,13g 47,81g 210 45,58g 45,68g 47,62g 240 45,33g 45,40g 47,51g 270 45,16g 45,22g 47,45g 330 44,96g 45,03g 47,39g 360 44,89g 44,96g 47,36g
Tabela SEQ Tabela * ARABIC 2 - Dados coletados da estufa co circulação forçada. ESTUFA AR FORÇADO PLACA 1 PLACA 2 PLACA 3 41,425g 37,956g 42,953g Tempo (min)
AMOSTRA
AMOSTRA 2 AMOSTRA 3
0 52,83g 51,85g 52,53g 15 50,81g 49,87g 50,43g 30 49,49g 48,50g 49,14g 45 46,04g 44,33g 45,91g 60 45,20g 43,22g 45,35g 90 44,72g 42,55g 45,04g 120 44,30g 41,95g 44,80g 150 43,97g 41,47g 44,65g 180 43,82g 41,25g 44,60g 210 43,67g 40,99g 44,55g 240 43,55g 40,78g 44,52g 270 43,51g 40,70g 44,50g 300 43,48g 40,63g 44,49g 330 43,45g 40,55g 44,48g 360 43,42g 40,48g 44,47g
Tabela SEQ Tabela * ARABIC 4 - Dados calculados a partir dos dados da estufa de circulação natural
massa maçã 1
massa maçã 2
massa maçã 3
Média Xbs(m (^) H2O/mss) Xbu(mH2O /mT )
12,22g 10,82g 9,01g 10,68g 4,78 0, 11,03g 9,85g 8,18g 9,68g 4,24 0, 10,29g 9,24g 7,58g 9,04g 3,89 0, 7,21g 6,66g 5,03g 6,30g 2,41 0, 6,09g 5,71g 4,06g 5,29g 1,86 0, 5,32g 4,97g 3,40g 4,56g 1,47 0, 4,62g 4,37g 2,88g 3,96g 1,14 0, 3,68g 3,42g 2,22g 3,10g 0,68 0, 3,38g 3,11g 2,04g 2,84g 0,54 0, 2,96g 2,67g 1,85g 2,49g 0,35 0, 2,71g 2,39g 1,74g 2,28g 0,23 0, 2,54g 2,21g 1,68g 2,14g 0,16 0, 2,34g 2,01g 1,62g 1,99g 0,08 0, 2,27g 1,95g 1,60g 1,94g 0,05 0,
- Para os dados da estufa de circulação forçada:
Massa de maçã = Amostra – Placa
Tabela SEQ Tabela * ARABIC 5 - Dados calculados a partir dos dados da estufa de circulação forçada.
massa maçã 1
massa maçã 2
massa maçã 3
Média Xbs(mH2O /mss) Xbu(mH2O /mT )
Pôde-se comprovar através dos gráficos que a estufa com circulação forçada é mais eficiente na secagem, pois nela conseguiu-se atingir a umidade mais próxima de zero e em menos tempo. E finalmente, calculou-se a taxa de secagem em ambas as estufas através da derivada da equação da curva de Xbs vs. T, onde dy/dx = N.
Curva Xbs vs. t, com circulação natural:
Derivando:
Curva Xbs vs. t, com circulação forcada:
Derivando:
Figura SEQ Figura * ARABIC 5 - Curva da taxa de secagem para as estufas de CF e CN.
Para o aperfeiçoamento da operação unitária é possível aprimorar as variáveis de saída da secagem com o software Aspen. As variáveis de entrada da secagem de maçã são:
- Taxa de alimentação ≈ 12g
- Taxa de sólidos secos na alimentação ≈ 2g
- Teor de umidade na alimentação em Base Seca = 4,78 g (^) H2O /g (^) ss
- Teor de umidade na saída (Xbs2) = 0,05 g (^) H2O /g (^) SS
- Temperatura do produto no secador = 60°C
- Perda de calor em percentual em relação ao calor de entrada = ZERO
- Temperatura de entrada do fluido de secagem = 60°C
- Umidade do ar na entrada = 9,55%
- Velocidade de ar de secagem = 1,65 x 10–3 m s -
- cP da maçã =1,90 kJ(kg °C) -
5. CONCLUSÃO
Observou-se que a estufa com circulação de ar forçada é mais eficiente do que a estufa com circulação natural de ar, pois esta apresentou uma diminuição das umidades em base seca e em base úmida mais efetiva e em menor tempo.