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Liofilização

Lista de 09 exercícios de Química com gabarito sobre o tema Liofilização com questões de Vestibulares.


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01. (Fuvest) Em supermercados, é comum encontrar alimentos chamados de liofilizados, como frutas, legumes e carnes. Alimentos liofilizados continuam próprios para consumo após muito tempo, mesmo sem refrigeração. O termo “liofilizado”, nesses alimentos, refere‐se ao processo de congelamento e posterior desidratação por sublimação da água. Para que a sublimação da água ocorra, é necessária uma combinação de condições, como mostra o gráfico de pressão por temperatura, em que as linhas representam transições de fases.

Apesar de ser um processo que requer, industrialmente, uso de certa tecnologia, existem evidências de que os povos pré‐colombianos que viviam nas regiões mais altas dos Andes conseguiam liofilizar alimentos, possibilitando estocá‐los por mais tempo.

Assinale a alternativa que explica como ocorria o processo de liofilização natural:

  1. A sublimação da água ocorria devido às baixas temperaturas e à alta pressão atmosférica nas montanhas.
  2. Os alimentos, após congelados naturalmente nos períodos frios, eram levados para a parte mais baixa das montanhas, onde a pressão atmosférica era menor, o que possibilitava a sublimação.
  3. Os alimentos eram expostos ao sol para aumentar a temperatura, e a baixa pressão atmosférica local favorecia a solidificação.
  4. As temperaturas eram baixas o suficiente nos períodos frios para congelar os alimentos, e a baixa pressão atmosférica nas altas montanhas possibilitava a sublimação.
  5. Os alimentos, após congelados naturalmente, eram prensados para aumentar a pressão, de forma que a sublimação ocorresse.

02. (UEA) A liofilização pode ser utilizada para a desidratação de alimentos perecíveis, como o cupuaçu, reduzindo sua deterioração e prolongando sua durabilidade. Nesse processo, a fruta, juntamente com a água nela contida, é congelada e submetida a alto vácuo. Quando isso ocorre, a água passa do estado sólido diretamente para o estado gasoso, sendo essa transformação denominada

  1. fusão.
  2. solidificação.
  3. vaporização.
  4. liquefação.
  5. sublimação.

03. (UEL) A liofilização é uma técnica de secagem de materiais sob condições de baixas temperatura e pressão. Nessas condições, a eliminação da água preserva a forma do material e suas estruturas termossensíveis. Ao longo do processo, a temperatura e a pressão são ajustadas de tal modo que a água seja retirada por sublimação. Dentre os materiais secados por liofilização destacam-se alguns tipos de vacinas que, uma vez liofilizadas, têm seu prazo de validade aumentado, podendo ser transportadas para regiões distantes com precárias condições técnicas de armazenagem.

O fenômeno físico da sublimação caracteriza-se pela transição do estado

  1. sólido para o estado vapor.
  2. vapor para o estado líquido.
  3. sólido para o estado líquido.
  4. líquido para o estado sólido.
  5. líquido para o estado vapor.

04. (UNESP) Analise o diagrama, que representa as fases da água conforme as condições de pressão e temperatura.

Um dos métodos de conservação de alimentos, conhecido como liofilização, consiste em congelar toda a água neles presente e fazê-la sublimar, ou seja, passar diretamente para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido.

São condições de temperatura e pressão em que há possibilidade de ocorrer a sublimação da água:

  1. temperatura superior a 374°C e pressão superior a 22 100 kPa.
  2. temperatura igual a 300°C e pressão superior a 0,61 kPa.
  3. temperatura inferior a 0,0025°C e pressão superior a 101,3 kPa.
  4. temperatura igual a 0,01°C e pressão igual a 0,61 kPa.
  5. temperatura inferior a 0,0025°C e pressão inferior a 0,61 kPa.

05. (UFRGS) Em viagens espaciais, é crucial que os mantimentos sejam leves e ocupem pouco espaço. Nestas situações, os alimentos são preparados por liofilização e precisam, antes do consumo, ser reidratados e reaquecidos. No processo de liofilização, a temperatura da amostra é reduzida até abaixo de 0 °C, de modo que toda a água presente congele. Na sequência, a pressão é reduzida até abaixo da pressão do ponto triplo e, finalmente, o alimento é lentamente aquecido até uma temperatura acima do ponto de congelamento, de modo que a água sublime lentamente. Como resultado das três etapas do processo, há perda de até 97% do conteúdo de água.

Considere o diagrama de fases da água esquematizado abaixo.

O processo de liofilização acima descrito pode ser representado neste diagrama pela sequência de etapas

  1. 1, 2 e 3.
  2. 2, 3 e 4.
  3. 3, 4 e 5.
  4. 4, 5 e 1.
  5. 4, 5 e 2.

06. (UFRGS) Em viagens espaciais, é crucial que os mantimentos sejam leves e ocupem pouco espaço. Nestas situações, os alimentos são preparados por liofilização e precisam, antes do consumo, ser reidratados e reaquecidos. No processo de liofilização, a temperatura da amostra é reduzida até abaixo de 0 °C, de modo que toda a água presente congele. Na sequência, a pressão é reduzida até abaixo da pressão do ponto triplo e, finalmente, o alimento é lentamente aquecido até uma temperatura acima do ponto de congelamento, de modo que a água sublime lentamente. Como resultado das três etapas do processo, há perda de até 97% do conteúdo de água.

Considere o diagrama de fases da água esquematizado abaixo.

O Processo de liofilização acima descrito pode ser representado neste diagrama pela sequência de etapas

  1. 1, 2 e 3.
  2. 2, 3 e 4.
  3. 3, 4 e 5.
  4. 4, 5 e 1.
  5. 4, 5 e 2.

07. (UPE) A liofilização é uma técnica, que tem sido aplicada para a conservação de vários produtos alimentícios. Indicada para produtos que tenham constituintes sensíveis ao calor, como proteínas e vitaminas, a liofilização conserva as propriedades nutritivas, pois as membranas das células não se rompem com a perda do vapor de água. O produto é colocado em câmaras herméticas, e o ar de dentro é removido por meio de bombas de alto vácuo, criando a condição para que ocorra a sublimação da água, que é retirada para compartimentos específicos.

Adaptado de: http://www.unilago.edu.br/

Nesse processo, ocorre a

  1. criossecagem diferenciada sob baixa temperatura e alta pressão.
  2. retirada da água, que está na forma de gelo, pela aplicação de pressões muito altas.
  3. criodesidratação, com passagem da água do estado sólido diretamente para o estado gasoso.
  4. passagem da água do estado sólido diretamente para o estado gasoso, pela aplicação de pressões muito altas.
  5. passagem da água líquida para a água no estado vapor, pela aplicação de vácuo ao sistema hermeticamente fechado.

08. (UNESP) A liofilização é um processo de desidratação de alimentos que, além de evitar que seus nutrientes saiam junto com a água, diminui bastante sua massa e seu volume, facilitando o armazenamento e o transporte. Alimentos liofilizados também têm seus prazos de validade aumentados, sem perder características como aroma e sabor.

O processo de liofilização segue as seguintes etapas:

I. O alimento é resfriado até temperaturas abaixo de 0 ºC, para que a água contida nele seja solidificada.

II. Em câmaras especiais, sob baixíssima pressão (menores do que 0,006 atm), a temperatura do alimento é elevada, fazendo com que a água sólida seja sublimada. Dessa forma, a água sai do alimento sem romper suas estruturas moleculares, evitando perdas de proteínas e vitaminas.

O gráfico mostra parte do diagrama de fases da água e cinco processos de mudança de fase, representados pelas setas numeradas de 1 a 5.

A alternativa que melhor representa as etapas do processo de liofilização, na ordem descrita, é

  1. 4 e 1. 2 e 1. 2 e 3. 1 e 3. 5 e 3.

09. (UNIFIPMoc) Uma empresa está investindo na venda de produtos liofilizados como os da figura:

Uma empresa está investindo na venda de produtos liofilizados como os da figura:

No processo de liofilização, as seguintes etapas são realizadas:

1ª: O alimento é levado a temperaturas abaixo de 0°C, para que a água contida nele seja solidificada.

2ª: Em câmaras de vácuo, o alimento é aquecido sob baixíssimas pressões, fazendo com que a água sólida seja sublimada; assim, a água é retirada do alimento sem romper suas estruturas moleculares, evitando a perda de proteínas e vitaminas.

No diagrama de fases da água, são mostrados cinco processos de transição de fase por meio de setas numeradas de 1 a 5.

As etapas do processo de liofilização, na ordem descrita, correspondem aos processos de transição de fase:

  1. 2 e 5.
  2. 2 e 1.
  3. 3 e 5.
  4. 1 e 3.
  5. 5 e 1.

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