Congelamento
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDECENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTARUNIDADE ACADÊMICA DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
CAMPUS DE POMBAL – PB
Discente: Anderson dos Santos Formiga
Disciplina: Operações Unitárias II
Doscente: Morgana Fabíola Cunha Canuto
CONGELAMENTO
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IntroduçãoÉ a operação unitária na qual a temperatura de um alimento é reduzida abaixo do seu ponto de congelamento e uma proporção de água sofre mudanças no seu estado formando cristais de gelo.
A preservação é alcançada pela combinação de baixas temperaturas e redução de atividade de água.
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Introdução
Frutas
Vegetais Peixes
CarnesAlimentos preparado
s
A distribuição de produtos congelados tem um preço relativamente alto, porém novas técnicas como a adição de dióxido de carbono “neve” tem flexibilizado o custo de distribuição.
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Teoria• Quantidade de calor necessária para que uma unidade de massa de
uma substância altere sua temperatura em 1 grau.
Calor Sensível
• Calor produzido pela respiração em alimentos
frescos.Carga
calorífica
• Quantidade de calor que uma determinada substância deve
receber ou ceder para mudar de fase
Calor latente
• Grandeza física que define a variação térmica de determinada
substância ao receber determinada quantidade de calor.
Calor específic
o
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Teoria
Orientação e combinação das moléculas são
casuais.
Formação de um núcleo ao redor de
partículas suspensas ou em parede celular
NucleaçãoHomogênea Heterogênea
Cristais de gelo
Formação de cristais de gelo
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TeoriaConcentração de solutos
Aumento de
solutos
pH
Tensão superficia
l
Potencial redox
Viscosidade
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Teoria
Temperatura eutética
• É a temperatura na qual um cristal de um determinado soluto existe em equilíbrio com a solução não-congelada e o gelo;
• Só é possível formação máxima de cristais quando a temperatura eutética for alcançada;
• Os alimentos comerciais não são congelados nessas temperaturas tão baixas, tornando-se mais concentrado e formando um “estado vítreo”, que engloba os cristais de gelo;
• A formação do estado vítreo protege a textura do alimento e proporciona uma boa estabilidade ao armazenamento.
Concentração de solutos
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Teoria
Conteúdo de umidade U V
• Arranjo celularConcentração de solutos CS V • Temperatura do congelador
Mudanças no volume
Componentes cristalizados
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Teoria
Durante o congelamento, o calor é conduzido do interior do alimento para a superfície e removida pelo congelamento, os fatores que influenciam a taxa de transferência são:
• Condutividade térmica do alimento;• Área de transferência do calor;• Distância que o calor percorre dentro do alimento;• Temperatura do alimento;• Embalagem.
• Tempo efetivo de congelamento: Mede o tempo em que o alimento dentro do congelador (usado para calcular o rendimento do processamento);
• Tempo nominal: Pode ser utilizado como um indicador dos danos ao produto.
Tempo de congelamento
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EquipamentosCongeladores
• Evaporam e comprimem um fluido refrigerante em um ciclo contínuo, usam o ar, líquidos ou superfícies refrigeradas para remover o calor dos alimentos.
Mecânicos
• Usam o dióxido de carbono sólido ou líquido e o nitrogênio líquido em contato direto com o alimento.
Criogênicos
Congeladores lentos e intensos: Congeladores de cabine e câmaras frias
Congeladores rápidos: Congeladores a ar forçado e de placa.
Congeladores muito rápidos: Congeladores de leito fluidizado.
Congeladores ultra-rápidos: Congeladores Criogênicos.
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Congeladores e ar refrigerado
Congeladores de Câmara• O alimento é congelado com ar
estacionário entre -20 e -30 °C.
Congeladores a ar forçado• O ar é recirculado pelos alimentos a uma
temperatura entre -30 e -40 °C e uma velocidade de 1,5 a 6,0 m/s, a alta velocidade aumenta o coeficiente de transferência de calor.
Congeladores de esteira• Possuem uma esteira transportadora contínua
de malha flexível que forma camadas em espiral que transportam o alimento dentro de uma câmara refrigerada.
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Congeladores e ar refrigerado
Congeladores de leito fluidizado• São congeladores de ar forçado modificados
nos quais o ar a uma temperatura entre -25 e -35 °C passa em alta velocidade 2 á 6 m/s através de uma camada de alimento de 2 a 13 cm, contido em uma bandeja ou esteira transportadora perfurada.
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Congeladores a líquido refrigerado
Congeladores de imersão • O alimento é conduzido por um banho com
solução refrigerada de propilenoglicol, salmoura, glicerol ou cloreto de cálcio em um transportador de tela submerso;
• É um método que possui uma alta taxa de transferência de calor e um custo muito baixo;
O líquido
permanece fluido.
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Congeladores de superfície resfriada
Congeladores de placas• Consiste em uma pilha horizontal ou
vertical de placas ocas, das quais é bombeado um fluido refrigerado a -40 °C;
• Sistemas contínuos, semicontínuos ou em batelada.
Congeladores de superfície raspada• São utilizados para alimentos líquidos ou
semi-sólidos;• O congelamento é muito rápido, sendo mais
de 50% da água congelada em poucos segundos.
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Congeladores Criogênicos
• São caracterizados por uma mudança de estado no fluido refrigerante (ou criogênico) pela absorção do calor pelo alimento em congelamento;
• O calor proveniente do alimento, proporciona o calor latente de vaporização ou sublimação do fluido criogênico;
• O fluido criogênico fica em contato com o alimento e remove rapidamente o calor de toda a superfície do alimento, produzindo altos coeficientes de transferência de calor e um congelamento rápido.
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Congeladores Criogênicos
• Os refrigerantes mais comuns são o nitrogênio líquido e o dióxido de carbono;
• Em congeladores que utilizam nitrogênio líquido, o alimento é transportado em uma esteira perfurada através de um túnel, onde é congelado pelo nitrogênio;
• As taxas de produção são de 45 a 1550 kg/h.
Van
tag
en
s - Operação contínua e simples;
- Menores perdas de peso;
- Congelamento rápido;
- Remoção do oxigênio;
- Baixo consumo de energia.
Desv
an
tag
e ns - Alto custo do gás
refrigerante.
![Page 17: Congelamento](https://reader036.fdocuments.in/reader036/viewer/2022062406/55b2a0a5bb61ebe7028b45cd/html5/thumbnails/17.jpg)
Mudanças nos alimentos
• O maior efeito do congelamento na qualidade do alimento é o dano causado às células pelo crescimento dos cristais de gelo;
• Enzimas não são inativadas pelo congelamento;
• Alguns microrganismos (bactérias Gram-positivas) são resistentes.
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Mudanças nos alimentos
Principais mudanças nos alimentos geradas pela estocagem.
Degradação de pigmentos
Perdas de vitaminas (Vit. C)
Atividade enzimática residual
Oxidação de lipídeos
Efeitos da estocagem sob congelamento
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Mudanças nos alimentos
• Existe um longo período em que a temperatura do alimento é próxima à do gelo fundente, durante esse período, qualquer dano celular causado pelo congelamento resulta nas perdas dos constituintes celulares;
• Há perda de nutrientes solúveis em água;
• Essas perdas constituem substratos para as enzimas e o crescimento microbiano.
Descongelamento
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Obrigado !