BRPI0806012A2 - sistema de secagem de bagaço de maçã - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE SECAGEM DE BAGAçO DE MAçã trata-se da idealização de um equipamento capaz de secar ou desidratar bagaço de maçã, para agregar valor ao resíduo através da fabricação de uma farinha com elevado valor nutricional, em processo mais rápido e eficiente que o de secagem em estufa. Este equipamento permite que o bagaço de maçã não seja contaminado por detritos sólidos e bactérias que possam estar presentes no ar. Estes agentes bactericidas são constituidos preferencialmente de material nanoparticulados o que permite maior eficiência do processo de esterilização.

Description

SISTEMA DE SECAGEM DE BAGAÇO DE MAÇA

As maçãs industriais brasileiras, aquelas desqualificadas para acomercialização por não atenderem os padrões de qualidade quanto à forma,tamanho, distribuição de cor e presença de cicatrizes ou defeitos na epiderme,passam a suprir como matéria-prima as unidades processadoras de sucoconcentrado ou bebida fermentada. O montante, em 2007, de 300 miltoneladas representando 30% da produção nacional, contem cerca de 1/3 debaixa sanidade que devem ser descartadas face à contaminação visível porbolores.

O principal subproduto do processamento da maçã, o bagaço,representa de 20 a 40% da matéria-prima em função do nível tecnológicoadotado. Trata-se de um material altamente instável do ponto de vistamicrobiológico, com elevado conteúdo de compostos fermentáveis, e seudescarte pode acarretar forte impacto ambiental.

A constituição da polpa em termos analíticos da matéria-primadepende muito da metodologia empregada e assim, compreende cascas epolpa (94,5%), as sementes (4,4%) e os centros (1,1%). Em base frescacontém 80% de umidade, 14% de sólidos solúveis (glucose, frutose esacarose, ácidos orgânicos), e de 11,6 a 44,5 % de fibras, fração composta por12 a 23,2% de celulose, 6,4 a 19 % de lignina, 3,5 a 18% de pectina e 5 a 6,2% de hemiceluloses. O bagaço de maçã contém 11,4% de proteína, 3,7% delipídeos, 1,8% de cinzas (80-85% da maçã) e 70,9% de carboidratos, fraçãoconstituída de 38,3% de açúcares neutros, 27,4% de ácido urônicos e 5,2% deamido. O bagaço fresco de maçãs apresenta de 10 a 15% de pectina em baseseca. Em recentes trabalhos, foi demonstrado que o bagaço apresenta até 7vezes mais atividade antioxidante do que a própria maçã, uma vez que oscompostos fenólicos que apresentam esta atividade estão principalmentelocalizados na epiderme (casca) que consiste na fração majoritária do resíduo.

Com base na composição físico-química e nutricional do bagaçode maçã, esse subproduto da agroindústria de maçã, torna-se interessantepara ser aplicado na formulação de inúmeros alimentos aumentando fibras,minerais e atividade antioxidante. Pode ser utilizado na extração de compostosfenólicos que tem inúmeras aplicações na indústria farmacêutica, na extraçãode fibras entre elas a pectina que tem um alto valor comercial. Entretanto, noBrasil, o bagaço é dispensado no solo como adubo orgânico ou utilizado comoração animal, porém a fermentação no rúmem provoca alcolemia, comprejuízos à saúde do gado bovino.

Para que o bagaço possa ser utilizado, logo após a extração dosuco de maçã, o bagaço deve ser estabilizado tanto em tejrnos microbiológicosquanto em bioquímicos. Como bagaço seco, pode ser triturado, tamisado eassim separar sementes e pendúnculos, e obter uma farinha (60 mesh) de latovalor nutricional que pode ser embalada e comercializada.

A melhor operação unitária para esse processo consiste nasecagem utilizando ar quente^ O tempo para secagem do bagaço variaconforme a [1] quantidade de vapor de água presente no ar, [2] a temperaturado ar (50-70°C), [3] a quantidade de ar que passa pelo alimento, [4]composição e o tamanho dos cortes para triturar a maçã, [5] a quantidadealimento colocada dentro do secador. A temperatura não deve ultrapassar70°C a fim de não causar perdas nutricionais. Otimizando estas condições, otempo para a secagem do bagaço varia de 10 a 12 horas, o que para umaindústria de processamento de maçã é um tempo muito longo.

Isto posto, a presente invenção compreende um equipamentopara secagem em circulação forçada de ar aquecido, através do ajraste_.devapor esterilizado em temperatura controlada para bagaço e resíduos de maçãproporcionando uma redução significativa no tempo e no custo de secagemquando comparado ao método convencional de secagem em estufa.

Os desenhos descritos a seguir referem-se à invenção dosistema de secagem para bagaço de maçã, nos quais:

A fig. 1 representa o equipamento idealizado para secagem dobagaço e resíduos da maçã.

A presente invenção compreende um equipamento que tem porfinalidade realizar a secagem do bagaço e resíduos provenientes daagroindústria da maçã.Para isso, o bagaço de maçã deve ser depositado no plano (11),mais precisamente em uma bandeja com peneira (7), representado na figura(1).

A peneira da bandeja (7) deverá ser uma tela em aço inox oumaterial similar que não permita a contaminação com o alimento alidepositado. Esta peneira (7) também necessita resistir à temperatura deensaio.

Após deposição dos resíduos de maçã na bandeja com peneira(7), o sistema é fechado como esquematizado no desenho da figura 1. Emseguida, o sistema (3) de ventilação de ar forçado, suga o ar através dopurificador de ar (1), que pode ser um sistema de filtro tipo E.P.A. ou atémesmo um sistema em que o ar borbulhe em um líquido (preferencialmenteágua purificada) para retenção das partículas sólidas em suspensão que estãopresentes no ar. O ar, devidamente isento de partículas sólidas, seguiráatravés de uma primeira tubulação de conexão (2) sendo arrastado através daventilação de ar forçado (3) para uma câmara de aquecimento (4).

Esta câmara de aquecimento (4) é uma câmara de passagem,capaz de aquecer o ar até temperatura desejada. Para atingir a temperaturadesejada o sistema de aquecimento, que pode ser por resistência ou qualqueroutra fonte que gere calor deverá ser controlado por sistema computadorizadoou manual e monitorado por termopar (es) que poderá estar dentro da câmarade aquecimento (3) ou até mesmo próximo à bandeja com peneira (7).

Após a câmara de aquecimento poderá existir duetos depassagem para o ar aquecido (14) que deverão estar impregnados,depositados ou incrustados de íons de prata, óxido de prata ou óxido de titânio,certificando-se que pelo contato direto de todo ar com o referido dueto depassagem para o ar aquecido (14) com função bactericida, evitando-se assim acontaminação do produto por esses agentes.

Após o aquecimento de passagem, o fluxo de ar é disperso emtoda a extensão da bandeja com peneira (7), homogeneamente distribuído, pormeio aletas circulantes (6) fixa em um eixo de suporte (5), conformeesquematizado na figura 1. Desde a entrada de ar via meio externo, através dopurificador de ar (1) até a bandeja com pereira (7), todo o sistema deve estarhermeticamente fechado. A bandeja com peneira (7) pode ser única nosistema ou em maior quantidade que estarão empilhadas, sejam elas quantasforem necessárias para que se tenha um melhor aproveitamento das energiasdo processo.

Segundo o esquema da figura 1, a partir do item (8), segundatubulação de conexão, torna-se optativo para o sistema de secagem parapedaços de maça, todavia, com a incorporação destes periféricos, podeassociar-se a vantagem de condensar vapor evitando a contaminaçãoambiental, que, por sua vez, permite um acompanhamento indireto daporcentagem de desidratação do bagaço de maçã, partindo-se da massa inicialem relação à quantidade de líquido eliminado.

Claims (5)

1. SISTEMA DE SECAGEM PARA BAGAÇO DE MAÇÃ, compreendendoo desenvolvimento de um equipamento para secar e extrair a umidade,mais rapidamente que os sistemas convencionais de secagem emestufa utilizados atualmente, para o bagaço e resíduos de maçãs.

2. SISTEMA DE SECAGEM PARA BAGAÇO DE MAÇÃ, conforme areivindicação 1, que resulta em redução de tempo de exposição doproduto e, conseqüentemente, redução energética do processo.

3. SISTEMA DE SECAGEM PARA BAGAÇO DE MAÇÃ, conforme areivindicação 1, através de fluxo de arraste de ar livre de partículassólidas que é eliminado por meio de filtragem ou borbulhamento emágua purificada.

4. SISTEMA DE SECAGEM PARA BAGAÇO DE MAÇÃ, conforme areivindicação 1, através de fluxo de arraste de ar livre da presença debactérias que são inoculadas em anteparo de duetos de passagem dear impregnados de íons ou óxidos bactericidas (íons prata, oxido deprata e óxido de titânio), preferencialmente nanoparticulados, paraaumentar a eficiência da ação bactericida.

5. SISTEMA DE SECAGEM PARA BAGAÇO DE MAÇÃ, conforme areivindicação 1, que, independente do dimensionamento, comoequipamento não poluidor do meio ambiente.