SECAGEM
Remoção da água, por evaporação, de sólidos ou
soluções, levando à imobilização de reagentes
químicos e consequente interrupção da atividade
biológica.
Objetivos
Conservação
Preparação para estocagem e transporte
Concentração
Métodos de secagem desenvolvidos para
alimentos se aplicam a bioprodutos
Normalmente se emprega ar aquecido, o qual
arrasta a umidade do produto
A velocidade de secagem diminui com o tempo
Atividade de água
Todos os organismos necessitam de água para
viver, e a disponibilidade de água é o fator
mais importante que afeta o crescimento dos
microrganismos em ambientes naturais.
A disponibilidade de água é expressa em temos
físicos como atividade de água ou potencial de
água. Este parâmetro indica a proporção de água
livre contida no produto.
A atividade de água, geralmente designada por aw, é a
pressão de vapor em equilíbrio com o material ou solução
(p) dividida pela pressão de vapor da água pura (po), à
mesma temperatura. Varia, portanto, de 0 a 1.
aw =
p
po
Atividade de água de alguns produtos
aw
Produto
Microrganismos que crescem
1,000
Água pura
Caulobacter, Spirillum
0,995
Sangue humano
Streptococcus, Escherichia
0,980
Água do mar
Pseudomonas, Vibrio
0,950
Pão
Bastonetes Gram+
0,900
Presunto
Coccus Gram+
0,850
Salame
Saccharomyces rouxi
0,800
Geléias
Saccharomyces bailii, Penicillium
0,750
Peixe salgado
Halobacterium, halococcus
0,700
Doces, frutas secas Xenomyces bisporus e outros fungos
xerofílicos
Curvas de secagem
Indicam a variação da umidade do produto
durante o período de secagem, a uma certa
temperatura.
É o registro da razão de umidade (RU) em
função do tempo, numa temperatura T.
% Umidade t – % Umidade final
RU =
% Umidade inicial - % Umidade final
Massa de água
Massa total - massa seca
. 100
% Umidade =
Massa total
% Umidade
num
determinado
instante
Diminui com
o passar do
tempo
% Umidade
Inicial
Fixa
% Umidade
Final
Fixa
Pêra em fatias.
Curvas de secagem de pêra
em fatias em diferentes
temperaturas.
Curvas preditas pelo modelo de Page modificado
para secagem de resíduo de soja em leito de jorro
Equipamentos
Secador de esteira*
Secador de túnel
Secador de leito de jorro*
Spray dryer*
Tambor rotativo
Esquema de um Secador de esteira.
Esquema de um secador de leito de jorro.
Esquema de um secador de leito de jorro.
Esquema de Secador Pulverizador (Spray dryer).
LIOFILIZAÇÃO
Objetivo: Preservar materiais biológicos
produtos farmacêuticos sem danos
e
Princípio: congelamento da água do produto e
sua posterior remoção por sublimação.
O produto resultante é estável e pode ser
reidratado rapidamente.
Diagrama de fases da água
P (mmHg)
L
S
4,579
V
sublimação
0,0098
t (oC)
- Baixas temperaturas de processamento
- Ausência de água líquida
- Rápida transição de estado completamente
hidratado para estado quase completamente
desidratado
Redução de reações de degradação que
normalmente ocorrem em outros processos de
secagem
Etapas
1. Congelamento do material a baixíssimas
temperaturas
2. Secagem por sublimação direta do solvente
congelado e por dessorção do solvente ligado
(sob baixa pressão)
3. Estocagem no estado seco sob condições
controladas (ausência de O2 ou vapor d’água,
por exemplo)
O processamento correto pode permitir a
manutenção das características do produto
praticamente por tempo ilimitado
Estágios do processo
1. Congelamento
2. Secagem primária
3. Secagem secundária
1. Temperatura de – 20 oC ou menor, pressão
absoluta de 0,3 mmHg ou menor
2. Avanço da interface de sublimação x=0 a x=L
3. Remoção do solvente adsorvido ou não ligado
Exemplos
Produto
Pressão Temp. máxima
(mmHg) superfície (oC)
Temperatura
da camada
congelada (oC)
Frutose-1,6difosfato
0,05
30
- 45
Lactobacillus
0,10
20
- 25
Vacina
Rubeola
0,05
10
- 25
Equipamentos
- Laboratório
- Semi-piloto
- Industrial
Liofilizador de
bancada
Esquema de um liofilizador Industrial.
http://www.youtube.com/watch?v=mtsUvPABYGo&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=9iS0usklM58
http://liofilizacion.wordpress.com/category/liofilizadores-2/