Arrefecimento da água nos processos alimentares e pós-colheita
Por arrefecimento da água entende-se a utilização de água da rede refrigerada para contrariar o aumento das temperaturas nos processos alimentares. Isto permite o controlo da fermentação, a proliferação de microrganismos e a garantia da segurança alimentar na produção de produtos (padaria, preparados de carne, etc.).
Os tratamentos pós-colheita são também aplicados para obter um produto alimentar com as melhores qualidades organolépticas. Técnicas como o hidroarrefecimento ajudam a manter estas qualidades durante o armazenamento e o transporte. Esta técnica destaca-se pela sua capacidade de retardar o amadurecimento do fruto, pré-arrefecendo-o de forma rápida e eficaz através do arrefecimento com água. Para além de reduzir a carga térmica nas câmaras, reduz também um dos maiores problemas da pós-colheita, as devoluções.
Arrefecimento da água da rede em processos alimentares.
Para além do arrefecimento da água para a produção de gelo, o arrefecimento da água da torneira é aplicado para controlar as temperaturas durante o processo de produção. Isto permite controlar o crescimento de microrganismos, ou efetuar um choque térmico misturando-a com água refrigerada, destacando as seguintes fases dos processos alimentares:
- Diluição de concentrados na produção de bebidas (sumos e refrigerantes) e na produção de molhos e temperos.
- Mistura de ingredientes secos com água para manter a temperatura correcta e ajustar a consistência na produção de gelados, sorvetes e pastelaria.
- Mistura de ingredientes secos com água para manter a temperatura adequada e ajustar a consistência na produção de gelados, sorvetes e pastelaria.
- Preparação de produtos farmacêuticos.
- Arrefecimento de produtos perecíveis, como sopas e caldos.
- Na indústria dos enchidos, para evitar o aumento da temperatura durante o processo de mistura dos ingredientes.
- Tratamento de marisco para arrefecimento, descongelação, cozedura ou conservação.
Para além do controlo da temperatura, deve ser efectuado o controlo da qualidade da água, existindo parâmetros que devem ser controlados por análise sensorial (como o odor, o sabor, a cor e a turvação) e outros parâmetros físico-químicos (como o pH, a condutividade, o amónio, as bactérias, o cloro residual livre e alguns metais).
Nestes sistemas, destaca-se a utilização de permutadores de calor de placas amovíveis de qualidade alimentar, que, graças à sua conceção, facilitam a limpeza e, consequentemente, a eficiência da transferência de energia e a qualidade da água.
A importância do pré-arrefecimento da água na pós-colheita.
A temperatura é o fator mais relevante que afecta a deterioração dos produtos frescos colhidos, afectando diretamente a sua taxa de respiração e a libertação de etileno que promove o seu amadurecimento. A redução da temperatura é uma das técnicas pós-colheita mais eficientes para manter a qualidade dos frutos e produtos hortícolas e prolongar o seu período de comercialização. Esta técnica baseia-se na necessidade de reduzir rapidamente a temperatura para o valor mínimo seguro. Além disso, o pré-arrefecimento com água reduz a carga térmica nos sistemas de armazenamento e transporte frigorífico.
O pré-arrefecimento ou pré-arrefecimento da água é um serviço cada vez mais solicitado pelos consumidores mais exigentes. Esta técnica facilita a obtenção de um produto da mais alta qualidade, permitindo a colheita no ponto ótimo de colheita e aumentando o tempo de conservação dos produtos frescos.
Desta forma, reduz a perda de humidade, permite um teor de açúcar mais elevado, uma maior firmeza e textura e limita o aumento do teor de fibras.
A utilização de outras técnicas de colheita, como a colheita no estado verde maduro, resulta em frutos sem as características organolépticas que são atualmente procuradas pelos consumidores. Outro aspeto a destacar é a oportunidade comercial para as culturas de variedades precoces que são colhidas no verão ou no início do outono, ao permitir a redução das elevadas temperaturas ambientais e do calor proveniente do campo.
Pré-arrefecimento da água ou técnicas de pré-arrefecimento.
As técnicas de pré-arrefecimento para a rápida remoção do calor do campo incluem:
- Por ar, consiste na passagem forçada de ar através do produto a uma velocidade entre 1 e 5 m/s, o que aumenta o processo de transferência de calor, destacando-se a utilização de túneis de arrefecimento.
- Por água (ou hidroarrefecimento), consiste na pulverização ou imersão dos produtos em água fria, retirando o calor do produto e reduzindo a sua temperatura. Esta técnica destaca-se pela sua eficácia e rapidez de arrefecimento, graças ao aumento do coeficiente de transferência de calor com a superfície do produto. Existem dois tipos, por duche ou imersão do produto.
- Com gelo, consiste na aplicação direta de gelo no recipiente do produto.
- O arrefecimento a vácuo consiste no arrefecimento por evaporação da humidade do interior do produto em condições de vácuo ou de baixa pressão.
- Numa câmara, o calor é removido lentamente, exigindo câmaras com uma maior potência instalada e uma elevada capacidade de circulação de ar. Normalmente com uma altura reduzida e uma carga menor.
Pré-arrefecimento da água por hidroarrefecimento.
O hidroarrefecimento consiste na aplicação de água fria na gama de temperaturas de 1 a 5 ºC, com o objetivo de realizar um arrefecimento rápido do produto graças à elevada capacidade de troca térmica da água. Este sistema reduz a desidratação típica gerada pelo arrefecimento do ar nas câmaras frigoríficas, e permite obter um produto de maior firmeza e textura, reduzindo as perdas durante a pós-colheita.
A técnica de hidro-resfriamento pode ser aplicada através de diferentes modelos de equipamentos e métodos de aplicação, tais como: duche frio, bacia de água, imersão, chuveiro, máquina de lavar, etc.
Atualmente, a aplicação está em destaque:
- Frutas (pêssegos, cerejas, peras, nectarinas, etc.).
- Legumes (batata, beterraba, cenoura, pimentos, etc.).
- Outros frutos (por exemplo, morangos, bagas vermelhas, mirtilos) devido à sua fácil aplicação.
- Peixe.
- Carne.
- Refeições prontas e molhos.
Benefícios do hidroarrefecimento
A elevada capacidade de transferência de calor da água aumenta a eficiência energética do sistema para baixar as elevadas temperaturas de receção da fruta proveniente do campo (de 30 para 2°C), a fim de reduzir a respiração da fruta e aumentar o tempo de armazenamento sem deterioração. Isto permite a colheita no seu ponto ótimo, obtendo as melhores propriedades organolépticas. O tempo de arrefecimento do produto está relacionado com o tamanho, a pele e o caudal da água arrefecida. Entre os benefícios do hidroarrefecimento, destacam-se os seguintes:
- Sistema escalable, modular y móvil a pie de cosecha.
- Aumento de la eficiencia energética en el enfriamiento de producto.
- Reducción del tiempo de enfriamiento del producto.
- Reducción del dimensionamiento de los equipos para refrigeración de cámaras frigoríficas y consumo eléctrico.
- Mantenimiento de la integridad del fruto (textura, color, etc.) y menor pérdida en peso.
- Reducción y retraso de la aparición de daños por frío.
- Retraso de la aparición de pardeamiento en el interior del producto.
- Aumento de vida útil del producto.
- Posibilidad de aplicación de productos de desinfección y conservación.
- Enfriamiento en una misma jornada de gran cantidad de producto, al permitir enfriamiento en línea.
Otros beneficios
A sua aplicação, para além dos benefícios obtidos graças ao rápido pré-arrefecimento e à redução da respiração do produto, permite a limpeza e desinfeção após a chegada do campo, permitindo a eliminação de produtos fitossanitários, controlo de pragas e microrganismos patogénicos, tais como insectos, bactérias ou fungos (Penicillium sp, Botrytis sp., Rhyzopus sp., Alternaria sp., Monilina sp., etc.), sólidos solúveis em suspensão e sólidos maiores (poeiras, ramos, folhas, etc.) que afectariam negativamente a sua venda e consumo, conferindo assim segurança alimentar ao produto. É por isso que requerem um sistema de tratamento de água, através de desinfectantes químicos aplicados à água refrigerada, como o hipoclorito de sódio ou o ozono, ou outros sistemas não químicos para o controlo de agentes patogénicos (como a luz UV-C, ultra-sons, etc.) e suspensão de sólidos solúveis (como a filtração mecânica).
Tipos de hidrocooling
Existem dois tipos principais de hidroarrefecimento:
- O hidroarrefecimento estático consiste na adaptação de uma cabine com chuveiros ou de um depósito de água fria onde o produto é introduzido de forma descontínua por meio de máquinas externas ao sistema, como empilhadores.
- O hiroarrefecimiento dinâmico consiste no movimento contínuo do produto no interior do próprio sistema, em túneis de hidro-resfriamento, por meio de transportadores de rolos ou outros sistemas móveis.
| Estático | Dinâmico |
| Produções até 2.500 kg/h | Todos os tipos de produções |
| Menor custo de investimento inicial | Custos laborais mais baixos |
| Requer menos potência do equipamento | Melhor adaptabilidade aos princípios de segurança alimentar |
| Monitorização do tempo passado dentro do equipamento | Ajustar a velocidade de deslocação e o comprimento do equipamento |
Soluções INTARCON
INTARCON, graças à sua experiência no sector da refrigeração, propõe diferentes soluções para o controlo da temperatura:
- Unidades hidráulicas para a refrigeração de água potável da rede em circuito fechado, com um sistema de recirculação contínua para reduzir o consumo total de água e garantir um fornecimento de temperatura constante entre +15 e +1 °C.
Un schéma de principe du refroidissement par l’eau du réseau est présenté ci-dessous.
- Instalações de chillers a líquido, que se distinguem pela sua carga reduzida de refrigerante e pela segurança em caso de eventuais fugas no circuito de refrigeração. Destaca-se pela sua fácil adaptação a um sistema multi-serviços através de variações do caudal do fluido de transferência de calor e de circuitos de refrigeração independentes.
- Instalações de refrigeração de expansão direta, conceção tropicalizada para temperaturas ambiente elevadas e compressores altamente fiáveis.
Conclusões
A aplicação de água refrigerada é notável pela sua capacidade de controlar as temperaturas do processo de forma rápida e eficiente:
- Na redução da temperatura dos produtos durante o pré-arrefecimento, de forma a reduzir as devoluções durante o armazenamento e transporte,
- No controlo da temperatura ao longo do processo de produção, utilizando água refrigerada para um produto específico que o exija, de modo a obter um produto com as melhores qualidades.
