Secagem por atomização, uma tecnologia de menor custo energético para a estabilização de microrganismos

A situação atual de aumento dos preços da energia é um problema para indústrias de todos os setores. Não se trata apenas do aumento dos preços, mas também da dificuldade em prever esses custos no médio prazo. Isso influencia diretamente os custos dos processos e, geralmente, o custo adicional não pode ser repassado diretamente ao preço final do produto. A escolha das tecnologias é fundamental neste processo. Compartilhamos um caso específico de redução de custos energéticos em processos de desidratação de produtos através da tecnologia de secagem por atomização. Ao selecionar tecnologias e projetar equipamentos e instalações industriais para fabricar um produto específico, são feitas estimativas sobre os preços de cada tipo de energia, materiais de fabricação, matérias-primas e terrenos. Com base nessas considerações, determinadas tecnologias são escolhidas. Como às vezes acontece com eletrodomésticos ou meios de transporte, existem alternativas: alguns equipamentos são mais econômicos, outros são mais caros, mas consomem menos energia, são mais autônomos, ocupam menos espaço, etc. Com base em nossa experiência nos processos de estabilização de microrganismos, apresentamos um exemplo de tecnologia de desidratação com menor custo energético para produtos em pó seco destinados à alimentação animal ou aplicações agrícolas.

Secagem por atomização como alternativa à liofilização

É o caso da tecnologia de secagem por atomização como uma alternativa à liofilização para estabilizar microrganismos em formato de pó seco. Como os microrganismos são sensíveis, quando se pretende manter sua viabilidade, a liofilização é tradicionalmente utilizada, pois é uma tecnologia de desidratação que não requer temperatura. No caso de microrganismos probióticos para alimentos, suplementos nutricionais, bactérias e leveduras, culturas iniciadoras para fermentação, geralmente é a primeira opção a ser considerada. No entanto, há cada vez mais aplicações em que o preço final do produto é muito relevante para a viabilidade do mesmo, como microrganismos probióticos e microalgas para alimentação animal ou microrganismos para aplicações agrícolas como agentes de biocontrole, sendo necessário, portanto, considerar outras tecnologias possíveis com menor custo energético.

5 vantagens da secagem por atomização para a desidratação de produtos

A tecnologia de secagem por atomização para a estabilização de microrganismos, mantendo sua viabilidade e estabilidade ao longo do tempo, apresenta várias vantagens:

• Menor consumo de energia: A primeira vantagem é o menor consumo de energia em comparação com a liofilização. O processo de liofilização é até seis vezes mais caro por quilo de água removida do que o processo de secagem por atomização.
• Necessidade de equipamentos industriais mais econômicos: Os equipamentos industriais necessários para a secagem por atomização também são mais baratos do que os de liofilização, para o mesmo volume de produção.
• Produz um produto em pó fácil de manusear: Além disso, o produto obtido é um pó, fácil de manusear, fluido e fácil de dosar, em comparação com os “bolos” geralmente obtidos pela liofilização, que requerem manuseio extra.
• Permite o processamento de grandes volumes de produção: Por outro lado, a secagem por atomização é um processo contínuo, ao contrário da liofilização, que geralmente é feita de forma descontínua, em processos por lotes. Sendo um processo contínuo, pode lidar com grandes volumes de produção, juntamente com um processo biotecnológico de cultivo de microrganismos.
• Permite melhorar as propriedades do produto final: Finalmente, no próprio processo de secagem por atomização, pode-se combiná-lo com a microencapsulação do microrganismo, o que permite melhorar propriedades, como:
  • Maior proteção contra temperatura ou oxidação
  • Liberação controlada sob condições específicas (por exemplo, pH para liberação no cólo
  • Redução do impacto de odor e sabor, ou maior estabilidade ao longo do tempo.

Seleção das variáveis do processo, um aspecto crítico nas etapas iniciais

Por outro lado, o processo de secagem por atomização continua sendo um processo térmico, o que pode potencialmente danificar as células e causar perda de viabilidade. Por isso, a seleção das variáveis do processo é um aspecto crítico nas etapas iniciais de desenvolvimento. Além disso, a secagem por atomização tem muitas variáveis de processo, com efeitos muito interconectados. Isso torna o ajuste inicial do processo complexo. No entanto, uma vez que essas variáveis são definidas, o processo é escalável para níveis industriais em grandes volumes de produção. Desenvolvimento de processos de estabilização de microrganismos por secagem por atomização, desde a escala laboratorial até a escala piloto..