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.