Princípios
e Métodos de Secagem
Secagem é método
pelo qual a água ou de qualquer outro liquido é removido de um material. Esse
conceito também se aplica as operações de evaporação, que é a concentração de
soluções liquidas. A secagem pode ser considerada um método de conservação de
alimentos por diminuir valor de umidade de água. Durante a secagem é necessário
um fornecimento de calor para evaporar a umidade do material e também deve
haver um sorvedor de umidade para remover o vapor água, formado a partir da
superfície do material a ser seco.
Existem vários
métodos que podem ser utilizados para fornecer calor para o material,
assim é muito
difícil classificar todos os métodos de secagem.
· Secagem por Convecção
Este
é um dos métodos mais comuns, onde o calor sensível é transferido para o
material por convecção. O agente de secagem (ar pré aquecido) passa sobre ou
através do sólido, evaporando a umidade e transportando-a para fora do secador.
Tendo em mente o aumento da eficiência térmica e a economia de energia, uma
recirculação total ou parcial do ar de secagem é também muito utilizada. As
condições de secagem podem ser controladas pela temperatura e umidade do ar
aquecido.
·
Secagem por Condução
Se o
material a ser seco é muito fino ou muito úmido, este método é o mais
apropriado. O calor é fornecido ao material úmido por condução (contato) de
superfícies aquecidas, que suportam ou confinam o material, tais como:
bandejas, placas, cilindros ou paredes de secadores. A temperatura do material
é maior do que na secagem por convecção e os coeficientes de transferência de
calor do material para a superfície aquecida e da superfície aquecida para o ar
aquecido governam o total de calor transferido para o material.
·
Secagem
por Irradiação
A
energia térmica pode ser suprida através de vários tipos de fonte
eletromagnética. Tendo-se que a penetração da radiação infravermelha é baixa, a
secagem por radiação é geralmente usada para materiais finos, tais como filmes,
pinturas e coberturas. Radiadores de baixa temperatura e lâmpadas de quartzo de
alta temperatura são geralmente empregados como fonte de radiação infravermelha
(Figura 20). Na secagem por radiação, o transporte de umidade e a difusão de
vapor do sólido seguem as mesmas leis que a secagem por condução e convecção.
·
Secagem Dielétrica
Embora
a maioria dos materiais úmidos, especialmente quando quase secos, sejam pobre condutores
de rádio-freqüência na faixa de 20 Hz, a impedância de tais materiais permite
que se tenha aquecimento elétrico como uma técnica factível. O material é posto
em um campo eletromagnético de freqüência muito alta (na região de
radio-freqüência ou microondas) que varia rapidamente de direção, causando a
mudança de orientação nos dipolos de líquidos dielétricos ou polares. Esta
mudança provoca uma geração de energia devido à fricção molecular. Desde que a
constante dielétrica (que é proporcional à geração de calor) da água líquida consideravelmente maior que materiais sólidos
a serem secos, calor é produzido nas partes úmidas dos materiais. Assim a
secagem dielétrica é uma boa escolha quando há pequenas variações de umidade no
material a ser seco, e não há maiores estresses na secagem. A técnica é muito
cara, e poucas aplicações industriais foram reportadas.
·
Secagem por Liofilização
Este método baseia-se na sublimação da água congelada do material
colocado em uma câmara de secagem onde a pressão é abaixo do ponto tríplice da
água. A energia requerida é geralmente suprida por radiação ou condução de
bandejas aquecidas a taxas nas quais a temperatura do material não ultrapasse o
valor de 0°C. A umidade sublimada se condensa em placas refrigeradas
localizadas em uma câmara do secador longe do material ou em um condensador separado.
Este método é utilizado quando o material a ser seco não pode ser aquecido,
mesmo com temperaturas baixas. Como uma regra, a secagem liofilizada é a que menos
agride o material, produzindo um produto de melhor qualidade dentre todos os
outros métodos. Entretanto, este método é muito caro, pois as taxas de secagem
são baixas e usa-se o vácuo. A secagem liofilizada é utilizada para desidratar
alimentos com dificuldades na secagem convencional, como aqueles que não podem
ser aquecidos mesmo com temperaturas amenas, tais como: café, cebola, sopas,
frutas e certos produtos do mar.
·
Secagem por Vapor Super Aquecido
Neste
processo, o secador é preenchido com ar quente e tem início a convecção. No decorrer
do processo, a umidade evaporada começa a circular juntamente com o ar quente.
Isto faz com que a pressão interna aumente e ative uma válvula de controle de
pressão, a qual regula qualquer sobrepressão, retirando gradualmente o ar ainda
presente no secador, fazendo com que a secagem ocorra no contato com o vapor
superaquecido.
·
Secagem em Leito Fluidizados Ativos
Este
método consiste na imersão do corpo sendo seco em um leito de uma substância dissecante,
fluidizada pelo ar . O mecanismo de transferência de umidade da superfície do
material para o leito dissecante possui uma natureza penetrativa; a força de
secagem do processo é uma diferença entre a conteúdo de umidade do material
dissecante em equilíbrio com a superfície e o centro do leito fluidizado.
