Crioconcentração

1. INTRODUÇÃO

A conservação dos alimentos e uma maior vida de prateleira dos produtos são sempre temas de discussões e desafios para a indústria alimentícia. Para manter os alimentos em características ideias até seu vencimento são necessários alguns métodos capazes de eliminar fatores que permitam a degradação ou alteração do alimento. O alto teor de água disponível em alimento é um dos principais fatores que deve ser controlado quando se quer evitar mudanças nos produtos e métodos de concentração são bastante utilizados com esse intuito.

Os métodos de concentração possuem funções que vão além do aumento da vida de prateleira. A redução do peso para barateamento de transporte, armazenamento e distribuição; O aumento proporcional de nutrientes; elevação de características sensoriais que é resultante do aumento de concentração de compostos; a diversificação de produtos e até mesmo a produção de alimentos com valor agregado. (VASCONCELOS & MELO, 2010)

A evaporação, método de maior utilização, apresenta como principal desvantagem a utilização de maior carga térmica para atingir a temperatura de ebulição da água, a qual é quase sempre superior ao dos compostos responsáveis pelas características sensoriais do produto. Logo, para produtos onde os compostos voláteis são de grande influência na qualidade do produto pode ser utilizado outros métodos, um deles é a crioconcentração. (SILVA, 2000)

O processo de crioconcentração consiste em cristalizar a água de uma solução pelo resfriamento, ou seja, precipita-se a água da solução aumentando a concentração do soluto no sistema. Neste processo a água é separada do meio líquido pela cristalização do gelo a baixa temperatura, seguida da remoção do gelo do concentrado (SILVA, 2003). Segundo Mellor (1978) in Degaspari et al (2002) é importante considerar a temperatura em que o produto congela como um todo, a concentração deverá ser feita em temperatura superior a esta.

Este processo desperta grande interesse na indústria de alimentos, por conservar aromas e não modificar a cor e o valor nutricional do alimento, resultando em um produto de melhor qualidade. A crioconcentração é particularmente importante para a concentração de líquidos com presença de componentes voláteis, componentes termicamente sensíveis, componentes diluídos entre outros. Uma vez que a água é retirada da solução através de uma transformação de fase do líquido para o sólido, não ocorre perda por decomposição térmica (SILVA, 2003).

A crioconcentração de alimentos líquidos inclui dois grupos: o de produtos in natura e o dos extratos vegetais. No primeiro encontram-se o leite e ovo líquido e no segundo, os sucos de frutas e infusões de chás e café. A composição química bem como o teor de água destes produtos são bastante diferenciados; portanto o procedimento de concentração de cada um deles também será distinto (MELLOR, 1978).

A crioconcentração requer menos energia que a evaporação e retém os componentes voláteis dos alimentos. Porém, para alimentos mais concentrados a remoção dos cristais de gelo torna-se mais difícil, a menos que seja possível a lavagem dos mesmos para evitar perdas de produto (MELLOR, 1978).

É importante considerar a temperatura em que o produto congela como um todo, a concentração deverá ser feita em temperatura superior a esta. Para a sacarose a temperatura de congelamento é - 22º C, para o suco de laranja e o extrato de café tem-se - 20º C (Mellor, 1978). Portanto os produtos como extratos de chá devem ser crioconcentrados em temperaturas superiores a -20ºC.

O café é um produto que deve ser tratado com alguns cuidados quando o assunto é manutenção de aromas e outros compostos voláteis. O café solúvel, que é obtido do grão torrado e moído deve ter seus teores de benzaldeído preservados para que sua qualidade seja garantida. (FURRER & GRETSCH, 2000)

2. MATERIAIS E MÉTODOS

Para realização do experimento, houve o processo de extração do café, através do café em pó solúvel adicionado de água com teor de sólidos de 11%. O extrato foi congelado e parte dele levado à uma centrífuga em um primeiro experimento.

Como o ponto de congelamento da água é menor que os dos compostos presentes no extrato, a água ficou retida em forma de gelo na centrífuga enquanto o extrato concentrado foi retirado obtido a cada 30 segundos. Essas amostras foram analisadas quanto ao teor de brix obtendo-se uma curva de concentração, demonstrada na Figura 1.

Outra parte do extrato congelado foi novamente concentrado visando o cálculo de balanço de massa. Durante 420 segundos (7 minutos) foi obtido a massa de concentrado e medida a quantidade de sólidos solúveis. Para solução aderida, a amostra foi coletada por mais 300 segundos, resultando em 720 segundos do processo total. A quantidade de sólidos foi obtida assim como a massa restante de gelo. Através desses dados, foi possível realizar o balanço de massa expresso na Figura 2, obtendo-se a