Secagem de Spirulina platensis: análise das técnicas de leito de jorro e camada delgada

Abstract

A microalga Spirulina platensis tem sido comercializada e estudada pelo seu potencial nutricional devido ao seu elevado conteúdo de proteínas, pró-vitaminas e ácidos graxos insaturados; e também, por apresentar potencial terapêutico no tratamento de algumas doenças. Para preservar a Spirulina após a colheita e para sua incorporação no alimento, a mesma precisa ser submetida a uma operação de secagem. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a secagem da microalga Spirulina platensis em camada delgada e em leito de jorro. Tendo como objetivos específicos avaliar a influência da temperatura, carga de amostra, tipo de geometria de leito de jorro e concentração de suspensão nas propriedades funcionais e conteúdo de ficocianina na biomassa seca em camada delgada e em leito de jorro. A matéria-prima utilizada foi cedida pelo Laboratório de Engenharia Bioquímica/DQ/FURG, extraída da Lagoa Mangueira localizada na região sul do Rio Grande do Sul. A biomassa foi filtrada e prensada até a umidade de 76% para a camada delgada, já para o leito de jorro a Spirulina foi diluída a diferentes concentrações. A microalga foi seca em um secador descontínuo de bandeja com escoamento perpendicular do ar, nas temperaturas de 50 e 60°C e carga na bandeja de 4 e 6 kg/m2. Foi utilizado o leito de jorro cone-cilíndrica tipo CSB e JSB, com taxa de alimentação de suspensão de 0,4 kg/h.kg de inerte, taxa de circulação de 1,8 e temperatura de saída de ± 70°C. Foram avaliadas a solubilidade protéica em meio aquoso e ácido, digestibilidade “in vitro” e o conteúdo de ficocianina da Spirulina in natura e após a secagem. Os resultados demonstram que a secagem de Spirulina platensis em camada delgada com escoamento perpendicular do ar ocorreu durante o período de taxa decrescente, não apresentando taxa constante. Para a solubilidade em meio ácido a temperatura e a carga de amostra foram significativas, sendo que a melhor região de trabalho foi de 60°C e 4kg/m2. O secador de leito de jorro teve um comportamento estável, não apresentando colapso nas condições operacionais. A concentração de suspensão de Spirulina 5% apresentou melhores resultados em relação a solubilidade protéica em meio aquoso e a digestibilidade “in vitro”. As duas técnicas de secagem apresentaram um aumento similar na solubilidade em meio aquoso. O secador de leito de jorro (CSB) apresentou maior recuperação de ficocianina quando comparado ao produto seco em camada delgada.

Microalgae Spirulina platensis have been commercialized and studied by its nutritional potential because of its elevated content of proteins, pro-vitamins and fatty acids unsaturated; and also for present therapeutic potential in some diseases treatment. In order to preserve Spirulina after harvest and to vary its incorporation in food, it has to be submitted of a drying operation. The general aim of this study was to analyze the drying of the microalgae Spirulina platensis in thin layer and spouted bed. Having as specific aims to evaluate the temperature influence, sample load, spouted bed geometric and concentrations of suspension in functional properties and c-phycocyanin content at dry biomass in thin layer and spouted bed. Raw material used was given by Biochemical Engineering Laboratory/FURG, obtained from “Lagoa Mangueira” situated in the south of “Rio Grande do Sul”. The biomass was filtered and pressed until moisture of 76% for thin layer experiment, for spouted bed Spirulina was diluted at different concentrations. The microalgae was dry in a discontinuous drier of trays with perpendicular air flow at temperatures of 50-60°C and load in tray of 4-6kg/m2. It was used the conical spouted bed (CSB) and jet spouted bed (JSB), with suspension feed rate of 0,4 kg/h.kg of inert, circulation rate of 1,8 and out temperature of ± 70°C. It were evaluated the protein solubility in water and acid, “in vitro” digestibility and c-phycocyanin content of Spirulina in natura and after drying. Results show that thin layer drying of Spirulina platensis with perpendicular air flow occurred during the falling-rate period, not showing constant-rate period. For the solubility in acid the temperature and sample load were significant, being that the best work region was 60°C and 4kg/m2. The spouted bed dryer had a stable behavior, not showing collapse at operational conditions. The suspension concentration of Spirulina 5% shows better results than the protein solubility in water and the in vitro digestibility. Both techniques of drying show a similar increasing at the water solubility. The spouted bed dryer (CSB) show a highest recuperation of c-phycocyanin when compared to the dry product in thin layer.