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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE
Escola de Química e Alimentos
PROGRAMA DE PÓS-GRADUALÇÃO EM
ENGEHARIA E CIÊNCIA DE ALIMENTOS
Processamento e Preservaçao
de alimentos
WHALLANS R. C. MACHADO
Rio Grande - RS
2011
Introdução
Relatório elaborado a partir de uma visita técnica realizada no Conjunto Agrotécnico "Visconde da Graça" (CAVG), visando a estrutura do Instituto, do processamento e da produção.
A visita ocorreu na sexta-feira dia 08 de abril do ano de 2011 pelo período da manhã na cidade de Pelotas, sendo parte integrante da avaliação da matéria processamento e preservação de alimentos, onde serão descritos dados de produção, processamentos efetuados, matérias primas utilizadas e produtos finais bem como eventuais falhas de processamento observadas, sendo feito em comparação com a bibliografia adequada para este assunto.
Apresentação
Conjunto Agrotécnico "Visconde da Graça" (CAVG).
Av. Eng. Ildefonso Simões Lopes, 2791 - Sanga Funda, Pelotas/RS.
(0xx)53 3277-6700.
O Patronato Agricola Visconde da Graça foi fundado na década de 20, com o apoio do Ministro da Agricultura, o pelotense Dr. Ildefonso Simões Lopes.
O CAVG tem por objetivo oferecer uma educação de qualidade atendendo as necessidades exigidas no novo milênio, baseando em uma dinâmica de ensino teórico e prática industrial em sua unidade de produção, congrega ensino, pesquisa e extensão, a fim de capacitar profissionais para o mercado de trabalho.
Objetivos gerais
O objetivo geral da visita técnica ao Conjunto Agrotécnico "Visconde da Graça" (CAVG) foi para analisar quais estruturas de processamento de alimento apresenta nesse Instituto, a fim de se fazer um estudo sobre estas linhas de processo. Para pôr em prática os ensinamentos obtidos durante a graduação.
Objetivo especifico
Fazer um levantamento das falhas que ocorrem nas linhas de processamento;
Verificar possíveis processamentos de outros alimentos na linha de produção já existente no Instituto CAVG;
Acompanhar a linha de processamento a fim de avaliar se esta realizando as etapas como recomendado nem bibliografia.
Revisão bibliográfica
Caldeira
Para grande maioria das linhas de processamento de alimentos que envolvi a participação de calor a uma caldeira que gera o vapor, proporcionando este calor para seus devidos fins.
Uma caldeira nada mais é que um equipamento cilíndrico que apresenta dois compartimentos o primeiro esta a água para ser transformada em vapor, segunda câmara é onde é gerado o aquecimento seja pelos combustíveis fosseis, óleo, madeira, resíduos orgânicos, dentre outros produtos (Leite, 2008). As linhas de processamento como pêssego, abacaxi, panificação e suco, são exemplos de processo que necessita de calor para suas operações unitárias.
Conforme o tipo, as caldeiras podem ser classificadas em: flamotubulares ou aquotubulares, sendo que cada uma atendendo certa necessidade. As caldeiras flamotubulares os gases (gerados pela fornalha) percorrem por dentro dos tubos, sendo que ao redor esta a água a ser transformada em vapor. Nesse tipo de caldeira os tubos são colocados verticalmente no cilindro, na parte superior, sendo que na parte inferior é onde fica a fornalha onde gera os gases pela combustão que sobem através dos tubos, aquecendo e vaporizando a água que esta em torno dos tubos. (Leite, 2008).
As caldeiras aquotubulares são mais utilizadas no mercado, a água que será transformada em vapor percorre por dentro dos tubos, envolvendo com os gases quentes, são mais utilizadas em indústria com maior porte e para obtenção de vapor superaquecido (CARDOSO, 2009).
Tratamento de geradores de vapor em indústrias alimentícias
As caldeiras empregadas no ramo alimentício operam geralmente a pressões baixas (< 20 kgf/cm²), utilizando muitas vezes águas de rios, poços ou mesmo de sistemas público de distribuição. Este tipo de água apresenta em sua composição diversos compostos como os sais de cálcio, magnésio, cloretos, sulfatos e gases dissolvidos, que para a ingestão do ser humano não apresenta problemas, mas para um alimentação de caldeira pode gerar vários diversos danos graves (OLIVEIRA, 2007).
Na falta de um pre-tramento adequado destas águas, sugiram problemas como corrosão, formação de incrustações, perda de eficiência de calor, causando prejuízos aos equipamentos do sistema de geração de vapor. Para evitar o surgimento desses problemas é necessário medidas de tratamento para estas águas a utilização correta de produtos químicos ou processo de abrandamento e/ou de desmineralização, dentre outras medidas podem prevenir a ocorrência de problemas relacionados à corrosão e formação de depósitos (CARVALHO, 2009).
Pêssego
O pêssego (Prunus persica) é uma espécie nativa da China que apresenta uma parte carnosa suculenta comestível. É uma fruta que pode apresentar facilmente danos mecânicos no seu estágio de maturação, seu manuseio deve ser cuidados para evitar choques mecânicos que pode ocasionar machas na polpa depreciando o produto.
O processamento do pêssego deve ser o mais rápido possível, devido às perdas durante o transporte e o armazenamento serem elevadas. A temperatura também é um fator que pode acelerar as perdas, por isso deve-se adotar prática pós-colheita visando manter a qualidade da fruta desde o momento da colheita do fruto no pomar, no processamento e ate a mesa do consumidor (SANTOS 2008).
Diversas técnicas de colheita e pós-colheita como o uso de índices de maturação, manuseio pós-colheita, transporte, contribuem para a manutenção da qualidade do pêssego durante sua comercialização.
Matérias-primas
Caldeira:
Para a alimentação da caldeira a água era de estação de tratamento.
Material para combustão (geração de calor) para a caldeira era de ripas, taboas velha, ou lenha comprar na cidade de pelotas.
Linha de processamento de frutas/hortaliças:
As frutas/hortaliças utilizada na linha de produção são cultivadas no próprio CAVG como goiaba, mamão, abobora.
Outras frutas como abacaxi, pêssego ou morango são compradas através de licitação, ex. de fornecedores : colônia maciel, ou canosul.
Latas para produção de compota em calda são adquiridas da cidade de Porto Alegre.
Panificação:
O trigo e fermento para produção de diversas massas é adquirido por licitação.
Farinha para produção de pão francês pré-pronta, marca: Santa rosa, estado: Santa Catarina.
Ovos e leite são produzidos no próprio CAVG.
Produtos finais obtidos
O Instituto CAVG apresenta uma gama de produtos elaborados por eles. Em linhas gerias a unidade de processamento de frutas pode produzir de doce em pasta, doce cremoso, doce em calda, geleias, sucos, frutas cristalizadas, ximia, polpa pura. O tipo de produto vai depender da fruta de estação que eles produzem ou que adquirem por licitação.
6.1 Especificamente com as fruta/hortaliças:
O pêssego se trabalha doce em calda, geleia, sucos.
A goiaba se trabalha suco, geleia, doce cremoso.
O abacaxi se trabalha, doce em calda, geleia, suco.
O morango se trabalha suco, geleia.
A abobora se trabalha, cristalizado, doce em pasta, doce cremoso.
Na unidade de panificação os produtos formulados são: pães franceses, bolos doces, esfihas, baguetes, bolachas doces, empadas, massa azeda e folhada, pizza,
Mercado a atingir
No momento o Instituto CAVG esta produzindo para consumo interno (área de alimentação) devido problemas que esta tendo com a rotulagem, mas sua atuação no mercado é regional destinando a cidade de Pelotas, assim que o problema do rótulo for sanado.
Fluxograma de processo
Processamento de Pêssego em Calda:
Instituto CAVG
Fonte: KOPF (2008). Fig. 1: Fluxograma de processamento de pêssego em calda, comparação entre o
teórico e o que ocorre no Instituto CAVG.
Após o transporte para a fábrica, os paletes de pêssego são descarregados na área de recebimento/estocagem para entrarem na linha de processamento onde percorrem uma esteira para serem posicionados corretamente para serem descaroçados e fatiados ao meio. O princípio de funcionamento dessa máquina de corte e descaroçamento baseia-se numa tesoura com um orifício entre as lâminas que corta o pêssego e prende o caroço no orifício. Após o corte, uma lâmina do tipo colher é introduzida, fazendo um movimento giratório, cortando a polpa em torno do caroço. E as duas metades do pêssego cai no final da esteira.
Em seguida percorrem uma segunda esteira onde são submetidos a um banho de aspersão com soda a 20% para promover a remoção da pele do pêssego. Depois é feito uma lavagem com ácido cítrico para remoção da soda a 90 °C de temperatura já promovendo um branqueamento no fruto.
Posteriormente e levado para um lavador que contém agitador para promover a remoção de casca somente com água à temperatura ambiente. Em seguida ele percorre uma esteira onde é feito a seleção através da cor e injúria no fruto.
Depois é e transportado para uma classificadora onde é feito a classificação das partes do pêssego entre menor e maior, promovendo uma padronização na lata. Em seguida percorre uma envasadora que é automática e nessa etapa ainda se faz o enchimento com o xarope, a concentração deve ser aproximadamente 25º Brix, a temperatura entre 90 °C a 100 °C.
A preparação do xarope é normalmente feita num tanque controlado, denominado xaropeira, que mantém o xarope sempre a temperatura pretendida e com o ºBrix desejado.
Depois da adição da calda, as latas são transferidas para uma câmara/túnel de exaustão onde as latas percorrem a passarela por aproximadamente 6 minutos. Nessa etapa tem por finalidade minimizar certas reacções químicas no produto (enzimáticas, de oxidação, etc.), bem como retirar o ar do produto (evitando a corrosão das mesmas), nesse processo a uma formação de um vácuo parcial para remoção do ar, onde são logo depois recravados por uma maquina semi-automática.
Posteriormente as latas sofrem um tratamento térmico em banho-maria por aproximadamente 12 minutos. Depois são transferidos para um tanque de resfriamento a temperatura ambiente. Após concluído o arrefecimento as latas devem ser rotuladas e armazenas em paletes numa área de ambiente controlado (temperatura e humidade).
8.1 Panificação
Processamentos de pão francês:
Instituto CAVG
A primeira etapa do processo é fazer uma homogeneização dos ingredientes para promovendo uma aeração eficiente para massa iniciar o desenvolvimento da rede de glúten através da ação mecânica de batedeira industrial
Posteriormente é feio uma fermentação onde ocorrera a produção de gás através das leveduras presente na massa por um processo de fermentação alcoólica e anaeróbica por 3 horas.
Depois que a massa esta fermentada é feito um divisão em pequenas unidades de massa de peso apropriado ao pão francês através de uma operação manual. Logo em seguida é levado a um equipamento chamado boleamento para modelar a unidade de massa para promover uma superfície lisa e homogênea, facilitando o manuseio durante o processamento posterior.
É realizada uma fermentação secundária com a finalidade de recuperar a extensibilidade perdida durante as etapas anteriores, as unidades de pão são levadas para uma câmara de fermentação ou sala de fermentação por 5 a 20 minutos a uma temperatura de 26 a 30 °C.
Depois da fermentação as unidades de massa são passa por uma moldagem para adquirir a forma do pão francês que é através de equipamento com rolos paralelos, que serve para desgaseificar, achatar, enrolar e selar a massa.
Posteriormente a esta etapa é feito a fermentação final que também é em câmara com controlo de temperatura por 40 a 120 minutos, com a finidade de readquirir um volume adequado e ter uma melhor textura. Em seguida é feito o forneamento a temperatura de 200 a 230 °C por 15 minutos, para desenvolver o aroma e sabor característico do pão francês. É feito depois um armazenamento desse pão para posterior consumo interno.
Na linha de panificação apresenta alguns equipamentos como:
Batedeira: onde é feito a homogeneização das matérias primas como leite, ovo, fermento biológico, açúcar, emulsificante, dentre outros.
Boleador: onde é realizada a formação de bolas de unidade de massa promovendo um padronizamento nessas unidades de massa.
Câmara de fermentação: é uma câmara de fermentação móvel com rodas não apresenta controlo de temperatura, pode ser levado a uma sala de fermentação.
Modelador: um equipamento onde se realiza a forma do pão francês promovendo desgaseificação, achatar, enrolar e selar a massa.
Forno: onde é realizado o cozimento do pão francês para adquiri sabor e aroma característico, apresenta um asperso de água para promover a formação de uma superfície crocante e um douramento no pão.
Discussão
Setor: Área da caldeira
A primeira unidade do Instituto CAVG a ser visitado foi o local onde se encontra a caldeira, foi apresentado duas caldeira onde se encontra somente uma em atividade, é uma caldeira vertical linha VLM-5D, ano de fabricação 2004, apresenta uma capacidade operacional de 1000 Kg/h, sua pressão de trabalho é de 8,0 Kg/cm², ela ainda apresenta uma capacidade de 4 Kg de material para combustão, entretanto e realizado somente 1 Kg de material para combustão. Entretanto o material para combustão não é puro, apresenta ferragens no meio da madeira, devido esta madeira ser resíduos de alguma construção civil que foi realizando no CAVG ou qualquer outro material que server de combustão, prejudicando a eficiência da caldeira. Deveria se fazer um estudo para utilizar os resíduos orgânicos que são gerados na linha de processamento do Instituto, para alimentação da caldeira e ao mesmo tempo utilizar esta cinza do matéria orgânico para alcalinizar o solo agrícola e promover um enriquecimento mineral, pois apresenta muitos minerais esta cinza.
Nessa unidade foram observadas algumas irregularidades como materiais de fácil combustão ao redor da caldeira, deveria ter uma sala para estocar este material que será utilizado na combustão da caldeira com o intuito de proteger nos períodos de chuva onde a umidade é relativamente mais alta, podendo prejudica na eficiência da caldeira.
Apresenta muito material que não é utilizado para combustão ao redor da caldeira, deveria fazer um manejamento desse matéria/entulho, para outro setor. Foi identificada que a instalação elétrica é baixa ou mesmo sobre o piso, correndo o risco de estes fios terem contato com o operário da sala, ocasionando em um acidente.
Identificou-se material tóxico como telhado de amianto próximo a área de combustão da caldeira, sabe que este material em contato com fonte quente libera metias pesados e podendo provocar um efeito chamado pulmão de pedra no ser humano, diminuindo a capacidade de respiração.
Foi observado que não apresenta um controlo rigoroso da água que é enviado a caldeira, somente é adicionado um produto químico na água de reservatório, mas não é feito um monitoramento da diminuição da eficiência do produto na água.
Setor: Linha de processamento de frutas/hortaliças
A próxima área a ser visita foi linha de processamento, percebe no começo que a área de limpeza e higienização apresenta problemas como falta de detergente e falta de sanitizante, outro problema observado foi a falta de água com abundancia para lavar as mãos.
Outro item que deve ser ressaltado que as frutas não apresentam uma sala ou área de recepção adequada ficando no pátio da linha de processo, promovendo atrair pragas para dentro da linha de processamento, também não foi observado nenhum controlo de pragas em toda a linha de processamento como telas para proteção das janelas ou iscas em locais estratégicos.
Observando o fluxograma da fig. 1, de Instituto CAVG fazendo uma comparação com o fluxo de KOPF (2008), percebe que as frutas não passam por uma seleção, que pode ser tanto no começo como no final do processo, entretanto logo a esta etapa estas mesmas não passar por um pré-lavagem como mostra a fig. 1. Sabe-se que a fruta quando chegar do campo apresenta grande quantidade de sujidade, necessitando de uma pré-lavagem, por isso a descaroçadeira presenta uma grande quantidade de resíduos de origem do campo e isso pode a vir a contaminar a fruta no momento do corte.
Outra etapa que deve ressaltar é a pelagem olhando em vários artigos não foi possível determina os limites mínimos e máximos da concentração do teor de hidróxido de sódio (nome comercia soda) para este processo, mas no Instituto eles trabalhão com a concentração de 2,5% que de acordo com SANTOS (2008) pode vaiar de 1,0 a 2,5%.
Fazendo um busca nos órgãos regulamentadores como MAPA, EMBRAPA ou ANVISA, não relata o teor de hidróxido de sódio. ANVISA regulamenta que o teor de ácido cítrico não pode passar de 500mg/Kg de fruta processada. Sabe que o ácido cítrico é utilizado como neutralizante de soda, dessa forma constando teor próximo a 500mg/Kg da fruta processada fica evidente que o NaOH foi removido da fruta, entretanto tal analise não é realizada na linha de processo, não sabendo se esta tento resíduo de hidróxido de sódio.
O pêssego que não apresenta uma boa qualidade ou que não atingiu estagia de maturação são transformando em polpa.
Na linha de processamento de frutas/hortaliças foi identificado um equipamento chamado concentrador de suco a vácuo, ele não estão sendo operado devido a falta de capacitação dos colaboradores.
Percebe que a linha de processamento é voltada para a fabricação de pêssego em calda, mas pode-se fazer outros produtos com este planta como ameixa seca ou ameixa com calda, utilizando a descarosadeira fazendo somente um adaptação em suas lâmina de corte, também pode processar nectarina.
Percebe que ao longo da linha quase todos os equipamentos necessita de uma manutenção, observa-se que se encontra bastante deteriorados, como ferrugens incrustações nas esteiras ou mesmo danificados alguns equipamentos. Deve ser ressaltado que a parte que fiação de energia é baixa podendo ter contato com alguma pessoa na linha de processamento que esta por ali gerando possivelmente algum acidente. Foi percebido que não a um controlo de análise ou mesmo a falta de certas análises físico-químico e microbiológico dos produtos fabricados. Concluindo que os produtos não atenderam de certa forma os padrões exigidos para sua produção para o mercado, devendo se investir mais em análises.
Setor: Panificação
Sobre a estrutura do setor foi verificado que esta faltando proteção nas iluminações do ambiente, apresenta cantos vivos, não apresenta piso industrial polido, não a proteção nas janelas com tela. Ocorre contaminação cruzada com o produto pronto e a matéria-prima sobre a mesa, deveria ter uma mesa ou loca para colocar o produto recém-pronto.
Foi identificada uma câmara de fermentação móvel, mas ela não apresenta um controle de temperatura, sendo que pode apresenta problemas no crescimento da massa em dias muito frios.
Na área de almoxarifado da panificação, ficou evidente a falta de controlo da validade da matéria-prima, sendo utilizado o produto que esta na frente, não fazendo um rodizio dos produtos, para não acondicionar/gerar produtos deteriorados. Foi verificado que o ovo utilizado na formulação de massa é produzido no Instituto CAVG, entretanto este não apresenta qualquer tratamento higiênico em sua casca, podendo gerar contaminação no produto por salmonela. Fica evidente a necessidade de utilizar ovo líquido pasteurizado ou ovo em pó para minimizar este foco de contaminação.
Foi observado que não a um limpeza/sanitização nos equipamento de panificação apresentando resíduos de óleo ou massa, podendo gerar grande contaminação.
Setor: Controle de qualidade
No setor de qualidade foi verifica que eles fazem somente análises físico-químicas básicas como controlo da recravação, cinzas algumas análises da água da caldeira, pH, as análises microbiológica como coliformes totais e termotolerantes são realizada somente em aula prática ou seja, para a fabricação dos produto não a análises rotineiramente. Percebe-se certa carência no laboratório.
Conclusão
A vista técnica ao Instituto CAVG apresentou bastante satisfatória uma vez que pode por em prática uma visão crítica sobre os diversos setores de produção no Instituto. Uma conclusão geral foi feita pelo grupo e levou a crer que há uma falta de padronização do processo, a qual cada produto ou lote apresenta diferenciado, entretanto para fins didáticos é uma estrutura satisfatória. É necessário uma adequação do controle de qualidade já que produtos são consumidos pelos estudantes da Instituição, e futuramente para o mercado regional e também um melhor capacitação dos colaboradores, para manutenção dos equipamentos e operação em relação ao processo.
Do ponto de vista pessoal, deve-se fazer um estudo sobre a viabilidade técnica de produção de outras frutas, na linha de processamento, pois a equipamentos que permitem isso, fazer um estudo/levantamento sobre a utilização de resíduos da linha de processamento como forma de matéria-prima para combustão na geração de vapor da caldeira. Poderia desenvolver um padrão de qualidade na linha de processamento para ter um produto padronizado.
Referência bibliográfica
LEITE. N. R.; MILITÃO, R. A.. Tipos e aplicações de caldeiras. Escola Politécnica- Depto. de Engenharia Mecânica da EPUSP-PROMIN (apostila). 112p, 2008.
CARDOSO, L.. Operações unitárias: Caldeiras. (apostila). 131p, 2009.
CARVALHO, A. R. P.. Soluções em Engenharia de Tratamento de Água. (nota técnica). 2p. 2009.
OLIVEIRA, A. M. P.. Alcalinidade e Dureza das Águas. (nota técnica). 2p. 2007.
SANTOS, J.; FERREIRA, R.. Processamento de Pêssego em Calda. Instituto Politécnico de Coimbra - Escola Superior Agrária de Coimbra. (apostila). 13p, 2008.
KOPF, C.. Técnicas do processamento de frutas para a agricultura familiar / Departamento de Engenharia de Alimentos. Guarapuava, ed.:Unicentro, 62 p. 2008.
