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

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.

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.

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

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

TeoriaConcentração de solutos

Aumento de

solutos

pH

Tensão superficia

l

Potencial redox

Viscosidade

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

Teoria

Conteúdo de umidade U V

• Arranjo celularConcentração de solutos CS V • Temperatura do congelador

Mudanças no volume

Componentes cristalizados

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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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