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EDUARDO AUGUSTO DE OLIVEIRA CONTROLE DE QUALIDADE EM REFRIGERANTE Londrina 2007

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EDUARDO AUGUSTO DE OLIVEIRA

CONTROLE DE QUALIDADE EM

REFRIGERANTE

Londrina 2007

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EDUARDO AUGUSTO DE OLIVEIRA

CONTROLE DE QUALIDADE EM

REFRIGERANTE

Monografia apresentada no Curso de Pós-Graduação, em Engenharia de Produção com enfoque em Pesquisa Operacional, da Universidade Estadual de Londrina, como requisito para conclusão do Curso.

Orientador: Prof. Dr. WALDIR MEDRI

Londrina 2007

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AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.

Catalogação na publicação elaborada pela Divisão de Processos Técnicos da Biblioteca Central da Universidade Estadual de Londrina.

Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP)

O48c Oliveira, Eduardo Augusto de. Controle de qualidade em refrigerante / Eduardo Augusto de Oliveira. –

Londrina, 2007. 44f. : il.

Orientador: Waldir Medri.

Monografia (Especialização em Engenharia de Produção com enfoque em Pesquisa Operacional ) − Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção com enfoque em Pesquisa Operacional, 2007.

Inclui bibliografia.

1. Controle de qualidade – Monografias. 2. Refrigerantes – Indústrias –

Controle de qualidade – Monografias. 3. Engenharia de produção – Métodos estatísticos – Monografias. I. Medri, Waldir. II. Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Exatas. Programa de Pós – Graduação em Engenharia de Produção com enfoque em Pesquisa Operacional. III. Título.

CDU 658.56

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EDUARDO AUGUSTO DE OLIVEIRA

CONTROLE DE QUALIDADE EM REFRIGERANTE

Monografia apresentada no Curso de Pós-Graduação, em Engenharia de Produção com enfoque em Pesquisa Operacional, da Universidade Estadual de Londrina, como requisito para conclusão do Curso.

COMISSÃO EXAMINADORA

______________________________________

Prof. Dr. WALDIR MEDRI (Orientador) Universidade Estadual de Londrina

______________________________________

Prof. Dr. LEONARDO STURION Universidade Estadual de Londrina

______________________________________

Prof. Ms. JOSÉ CARLOS C. LOURENÇO Universidade Estadual de Londrina

Londrina, ____ de __________ de 2007.

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DEDICATÓRIA

À memória de meu pai, Izidoro

Francisco de Oliveira, exemplo de vida,

honestidade e sucesso. Representação

maior do significado da vitória.

A minha esposa Ana Paula e meu filho

Vinícius Augusto.

A minha mãe Maria Aparecida, as

minhas irmãs Iara e Ieda e meus

sobrinhos Paulo Henrique, Ney Rafael,

Luiz Felipe e Vitor Amâncio.

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AGRADECIMENTOS

A Deus, em primeiro lugar, por iluminar meus caminhos, sempre

estar me acompanhando e me ajudando nos momentos de dificuldade.

Ao Prof. Dr. WALDIR MEDRI, pela incondicional amizade, pelo

apoio durante a realização deste trabalho. Meu respeito e admiração.

Aos meus colegas de pós – graduação pela agradável convivência e

troca de experiências.

À minha família, que me incentivou e contribuiu para que esse sonho

se tornasse realidade, em especial a minha esposa, Ana Paula, que acreditou, me

compreendeu nas horas mais complicadas deste processo e a todos os familiares e

amigos em especial àqueles que acreditaram e confiaram em meus propósitos.

Aos professores da Engenharia de Produção, pala capacidade,

dedicação, cientificismo e dignidade nas informações ministradas.

Ao senhor Antenor Balan, pelo incentivo e apoio na realização

deste curso, pela valiosa ajuda e apoio à minha carreira profissional.

À empresa Irmãos Balan & Cia Ltda a qual desenvolvo minhas

atividades, que proporciona um grande laboratório para minha vida profissional,

meus respeitosos agradecimentos.

Enfim, a todos que me apoiaram, ajudaram, estimularam e

souberam compreender meus períodos de ausência.

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"As pequenas oportunidades são,

freqüentemente, o início de grandes

empreendimentos."

Demóstenes

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Oliveira, Eduardo Augusto. Controle de Qualidade em Refrigerantes. 2007. Monografia (Especialização em Engenharia de Produção) – Universidade Estadual de Londrina.

RESUMO

No mundo globalizado, a crescente competitividade entre as indústrias de refrigerantes traz a necessidade de oferecer produtos com qualidade e, principalmente, com baixo custo, capazes de satisfazer o mercado e o consumidor cada vez mais exigente. Este trabalho tem como objetivo mostrar a importância do controle de qualidade aliado às ferramentas do controle estatístico de processo, em especial as cartas controles, um modo simples, mas muito eficaz, de controle de processo usando como parâmetro o brix do produto. Desta maneira foi possível através de dados coletados durante o período de um ano demonstrar claramente a importância das ferramentas de controle estatístico de qualidade visando à lucratividade da empresa, sem prejudicar qualidade do produto. Este estudo não tem a pretensão de exaurir o tema, mas servirá de mais uma fonte de pesquisa para futuros trabalhos.

Palavras Chaves: refrigerante, controle de qualidade, brix, controle estatístico de processo.

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ABSTRACT

Nowadays, the growing competition between the soft drinks industries shows the need of offering high–quality products with low costs, which are able of satisfying the market and the increasing demand from consumers. This study aims to show the quality control’s importance when associated with tools from the statistical control of process, especially control cards, a simple and effective type of process control using as parameter the product’s brix. Collecting data along one year, it was possible to clearly demonstrate the importance of applying tools from the statistical control of process in order to improve the company’s profit, without harming the product’s quality. This study hasn’t the objective of closing the subject, but it will be a model for future researches.

Keywords: soft drinks, quality control, brix, statistical control of process.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Estrutura Molecular do Açúcar ....................................................................18

Figura 2 Picnómetro Utilizado na Determinação da Densidade do Produto..............26

Figura 3 Refratômetro de Bancada Modelo RE 20 B BRIX .......................................27

Figura 4 Sacarímetros Utilizados para Leitura de ºBrix de Bebida e Xarope.............29

Figura 5 Flutuação do Sacarímetro na Amostra ........................................................29

Figura 6 Leitura do sacarímetro.................................................................................30

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LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 Carta Controle Anual de Produção de Refrigerante de Guaraná...............31

Gráfico 2 Carta Controle Mensal do Mês de Julho 2005 ...........................................32

Gráfico 3 Carta Controle Mensal do Mês de Agosto 2005 ........................................32

Gráfico 4 Carta Controle Mensal do Mês de Setembro 2005 ....................................33

Gráfico 5 Carta Controle Mensal do Mês de Outubro 2005.......................................33

Gráfico 6 Carta Controle Mensal do Mês de Novembro 2005 ...................................34

Gráfico 7 Carta Controle Mensal do Mês de Dezembro 2005 ...................................34

Gráfico 8 Carta Controle Mensal do Mês de Janeiro 2006........................................35

Gráfico 9 Carta Controle Mensal do Mês de Fevereiro 2006.....................................35

Gráfico 10 Carta Controle Mensal do Mês de Março 2006........................................36

Gráfico 11 Carta Controle Mensal do Mês de Abril 2006 ..........................................36

Gráfico 12 Carta Controle Mensal do Mês de Maio 2006..........................................37

Gráfico 13 Carta Controle Mensal do Mês de Junho 2006........................................37

Gráfico 14 Carta Controle de Produção de Refrigerante de Guaraná do dia

16/08/2005.................................................................................................................38

Gráfico 15 Carta Controle de Produção de Refrigerante de Guaraná do dia

01/11/2005.................................................................................................................39

Gráfico 16 Carta Controle de Produção de Refrigerante de Guaraná do dia

02/02/2006.................................................................................................................39

Gráfico 17 Carta Controle de Produção de Refrigerante de Guaraná do dia

11/05/2006.................................................................................................................40

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................13

1.1 Objetivo do trabalho ............................................................................................15

2 DESENVOLVIMENTO............................................................................................16

2.1 EXTRATO...............................................................................................................16

2.1.1 Extrato em Porcentagem Peso / Peso (% p/p) .................................................16

2.2 AÇUCAR ................................................................................................................16

2.2.1 Tipos de Açúcar................................................................................................17

2.2.2 Etimologia.........................................................................................................18

2.3 Conservantes ......................................................................................................18

2.3.1 Função dos Conservantes................................................................................19

2.3.2 Ácido Benzóico.................................................................................................20

2.3.2.1 Aplicação do ácido benzóico .........................................................................21

2.3.3 Ácido Sórbico ...................................................................................................21

2.3.3.1 Aplicação do ácido sórbico ............................................................................23

2.4 Acidulante............................................................................................................24

2.4.1 Ácido Cítrico .....................................................................................................24

2.4.1.1 Aplicação do ácido cítrico ..............................................................................25

2.5 MÉTODOS..............................................................................................................25

2.5.1 Método Picnométrico ........................................................................................26

2.5.2 Método Refratométrico .....................................................................................27

2.5.3 Método Aerométrica .........................................................................................27

2.5.3.1 Preparo da amostra .......................................................................................28

2.5.3.2 Procedimento de leitura.................................................................................30

2.5.3.3 Cálculo do resultado ......................................................................................30

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3 RESULTADOS .......................................................................................................31

4 CONCLUSÃO.........................................................................................................41

REFERÊNCIAS .........................................................................................................42

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1 INTRODUÇÃO

Refrigerante é um gênero de bebida, normalmente com elevadas

quantidades de corantes e conservantes, e que quando não são nas suas versões

light ou diet contêm também um elevado teor de açúcar, com aroma sintetizado de

fruta e gás carbônico dando o aspecto borbulhante.

Os refrigerantes apareceram em 1676, em Paris, por iniciativa da

empresa Limonadiers, que apresentou uma bebida que misturava água com sumo

de limão e açúcar.

Quase um século depois, em 1772, Joseph Priestley foi o primeiro a

fazer experiências para gaseificar líquidos, mas foi só em 1830 que se iniciou a

comercialização da água mineral, tanto natural como artificial. Foi nesta época que

se vulgarizou a venda de água engarrafada graças ao desenvolvimento do processo

industrial de engarrafamento.

Entretanto, os farmacêuticos através da combinação de

ingredientes foram tentando desenvolver as propriedades curativas das bebidas

gaseificadas, o que levou ao aparecimento de refrigerantes com novos sabores,

como ginger ale, lima limão e o sabor cola, lançado em 1886 pela famosa Coca-

Cola.

A massificação dos refrigerantes deu-se no século XX, muito por

causa da publicidade que levou a que marcas como a Coca-Cola ou a Pepsi-Cola se

tornassem conhecidas por todo o mundo. (Enciclopédia)

O Brasil é o 3º maior mercado de refrigerante do mundo, depois dos

Estados Unidos com 49 bilhões de litros e México com 14 bilhões de litros, (Berto,

2001).

O mercado brasileiro de refrigerantes tem grande potencial para

expansão, uma vez que o consumo per capita do Brasil é baixo quando comparado

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com os índices de consumo de países cujas características geográficas e climáticas

não são propícias ao consumo de refrigerantes durante o ano todo (Excessiva,

2000). O Brasil é o 25º país em consumo (69 Litros/ pessoa/ ano) de refrigerantes

(Berto, 2001). O brasileiro consome em média 65 litros de refrigerantes ao ano, o

que o coloca em 17º lugar no ranking mundial de consumo per cápita (ABIR, 2007).

A produção de refrigerantes durante todo ano de 2006 foi de 13

bilhões de litros, já os meses de janeiro, fevereiro e março de 2007 de 3,7 bilhões,

foram melhores do que o mesmo período de 2006 em todos os segmentos do setor.

O setor de refrigerantes e bebidas não alcoólicas é composto por

835 fabricantes de refrigerantes, 512 fabricantes de sucos, 238 fabricantes de outras

bebidas não alcoólicas (chá, isotônicos, energéticos, água de côco, etc) e 505

fabricantes de águas. A maior concentração ocorre nas regiões Sudoeste e Sul.

Uma das operações mais importantes na fabricação dos

refrigerantes e o processo da fabricação do xarope simples, o qual pode ser definido

como a solução de açúcar em água potável, que segundo a legislação, deve ter uma

concentração mínima de 62 gramas de açúcar por 100 gramas de solução (Manual

de Métodos Físico – Químicos, 1997).

Quando ocorre a adição de conservantes, sucos, essências, ácidos

e corantes, etc., o xarope simples dá origem ao que podemos chamar de xarope

composto, o qual está diretamente associado ao tipo de refrigerante que se deseja

produzir.

Desta forma parâmetros como extrato, acidez e cor devem permitir

a obtenção de refrigerantes que atendam aos padrões pré estabelecidos para cada

tipo de produto (Manual de Métodos Físico – Químicos, 1997).

Na fabricação dos refrigerantes a base de açúcar, uma das formas

mais empregadas para o controle de processo de produção pelo controle de

qualidade das indústrias, é através do “Brix” da bebida, o qual garante que todos os

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componentes da formulação estejam em conformidade com a legislação e com o

padrão previamente estabelecido para cada tipo de refrigerante, garantindo assim

suas características organolépticas e microbiológicas.

Através das boas práticas de fabricação, juntamente com análise

do Brix, podemos garantir a qualidade do produto minimizando variações do

processo, atingindo produtividade e reduzindo custos de produção.

O controle estatístico é uma ferramenta utilizada em vários

segmentos, tendo uma maior aplicabilidade na indústria com o objetivo de medir a

variabilidade existente nos processos. No mundo globalizado precisamos nos tornar

altamente competitivos e para tanto eliminamos as barreiras protecionistas dos

nossos produtos, a gestão da qualidade por meio de ferramentas estatísticas vem

melhorando nosso desempenho operacional (BOMFIM, 2007).

1.1 OBJETIVO DO TRABALHO

Este trabalho visa à implementação do controle estatístico na

produção de refrigerante, tendo como objetivo melhorar a gestão dos recursos

disponíveis, diminuindo desperdícios de matéria – primas, detectando falhas de

processos, aumentando assim a produtividade, preservando a qualidade, tornando o

produto mais competitivo no mercado.

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2 DESENVOLVIMENTO

Este trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Controle de

Qualidade da Indústria de Bebidas Irmãos Balan & Cia Ltda, uma franquia do Grupo

Ambev, situada na Avenida Tiradentes, nº 6631, no município de Londrina – PR, o

qual cedeu suas instalações e resultados de rotina do controle de qualidade, as

quais foram utilizadas para análise dos dados.

2.1 EXTRATO

Fração solubilizada composta basicamente de açúcar, ácidos e sais

presente nos refrigerantes.

2.1.1 Extrato em Porcentagem Peso / Peso (% p/p)

Conhecida como graus Brix, o qual expressa a relação entre a

quantidade em gramas de extrato por 100 gramas de refrigerante.

2.2 AÇÚCAR

O açúcar é uma forma possível dos hidratos de carbono; a forma

mais comum de açúcar consiste em sacarose no estado sólido e cristalino. É usado

para alterar (adoçar) o gosto de bebidas e alimentos. É produzido comercialmente a

partir de cana-de-açúcar ou de beterraba. Também pode ser extraído do milho,

sendo chamado nesse caso de frutose.

Quando o açúcar não é refinado, recebe o nome de açúcar

mascavo.

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2.2.1 Tipos de Açúcar:

Açúcar refinado granulado - Puro, sem corantes, sem umidade ou

empedramento e com cristais bem definidos e granulometria homogênea, o açúcar

refinado granulado é muito utilizado na indústria farmacêutica, em confeitos, xaropes

de excepcional transparência e mistura seca, em que são importante aspecto visual,

escoamento rápido e solubilidade.

Açúcar refinado amorfo - Com baixa cor, dissolução rápida,

granulometria fina e brancura excelente, o refinado amorfo é utilizado no consumo

doméstico, em misturas sólidas de dissolução instantânea, bolos e confeitos, caldas

transparentes e incolores.

Glaçúcar - O conhecido açúcar de confeiteiro, com grânulos bem

finos, cristalinos, produzido diretamente na usina, sem refino e destinado à indústria

alimentícia, que o utiliza em massas, biscoitos, confeitos e bebidas.

O xarope invertido - Com 1/3 de glicose, 1/3 de frutose e 1/3 de

sacarose, solução aquosa com alto grau de resistência à contaminação

microbiológica, que age contra a cristalização e a umidade, é utilizado em frutas em

calda, sorvetes, balas e caramelos, licores, geléias, biscoitos e bebidas

carbonatadas.

O xarope simples ou açúcar líquido - Transparente e límpido, é

também uma solução aquosa, usada quando é fundamental a ausência de cor, caso

de bebidas claras, balas, doces e produtos farmacêuticos.

Açúcar orgânico - Produto de granulação uniforme, produzido sem

nenhum aditivo químico, na fase agrícola como na industrial, e pode ser encontrado

nas versões clara e dourada. Seu processamento segue princípios internacionais da

agricultura orgânica e é anualmente certificado pelos órgãos competentes. Na

produção do açúcar orgânico, todos os fertilizantes químicos são substituídos por

um sistema integrado de nutrição orgânica para proteger o solo e melhorar suas

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características físicas e químicas. Evitam-se doenças com o uso de variedades mais

resistentes, e combatem-se pragas, como a broca da cana, com seus inimigos

naturais – vespas, por exemplo.

2.2.2 Etimologia

A palavra açúcar tem sua origem primitiva no termo sânscrito

sharkara que significa "grão", "areia grossa". Chegou à língua portuguesa

provavelmente pelo árabe al zukkar.

Representação estrutural da molécula do açúcar

Figura 1 – estrutura molecular do açúcar

2.3 CONSERVANTES

A preocupação com a possibilidade de proliferação microbiana em

refrigerantes, deixando-os impróprios para o consumo, existe desde o início do

crescimento desta indústria de bebida e atualmente encontra-se em estágio muito

avançado no ramo alimentício (ALMEIDA, 1995).

Os microorganismos são os principais responsáveis pelas

alterações dos alimentos, sendo assim, quase todos os métodos de conservação

são baseados na eliminação total ou parcial destes agentes microbianos ou então na

criação de condições que desfavoreçam o seu crescimento. Com a evolução da

indústria química, várias substâncias foram identificadas com ação antimicrobiana.

Hoje várias delas são permitidas pela legislação brasileira para serem adicionadas

em determinados alimentos numa concentração máxima (GAVA, 1984).

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O conservante ideal tem que inibir o crescimento de mofo, bactérias

e leveduras; não ser tóxico; ser facilmente metabolizado pelo corpo humano; ser

estável e não reagir com outros aditivos ou componentes naturais dos alimentos

(ROBACH, 1980).

Nos refrigerantes as características físico-químicas específicas,

formam um meio seletivo do ponto de vista microbiológico. Microorganismos

acidófilos como leveduras e bactérias lácticas, bolores e bactérias acéticas,

encontram nestes produtos, excelente meio de nutrição. A porcentagem mais

representativa em termos de contaminação é causada pelas leveduras (ALMEIDA,

1995).

O uso de conservantes em alimentos e a quantidade máxima a ser

utilizada são prescritos pelos órgãos reguladores através do decreto 55.871 de 26

de março de 1965.

2.3.1 Função dos Conservantes

Os conservantes são usados para prevenir ou retardar a

deterioração química ou biológica dos alimentos. Com a seleção correta dos

conservantes, o tempo de prateleira dos produtos pode aumentar substancialmente

(IRIE, 1991).

Em refrigerantes, o desenvolvimento de microorganismos pode ser

ocasionado por dois tipos de fatores: intrínsecos e extrínsecos.

No primeiro caso são aqueles próprios da formulação da bebida

onde se têm variáveis como atividade da água, nutrientes e inibidores, acidez,

carbonatação, potencial de oxi - redução e presença de conservantes químicos

(ALMEIDA, 1995).

Os fatores extrínsecos independem da formulação, mas dependem

do meio externo, tais como natureza, condições e número de microorganismos

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contaminantes, processo de elaboração da bebida (aquecimento, filtração,

tubulações e equipamentos), materiais de embalagem, condição de armazenamento

(ALMEIDA, 1995).

Quando esses dois fatores são estudados e controlados com

tecnologia e boas práticas de fabricação, a principal função dos conservantes

químicos empregados nos refrigerantes passa a ser de simplesmente um veículo de

segurança para o produto.

2.3.2 Ácido Benzóico

A ação conservadora do ácido benzóico foi descrito pela primeira

vez por H.Freck, no ano de 1.875 quando pesquisava um substituto para o ácido

salicílico. A partir do início do século, entre 1.907 e 1.909, o benzoato de sódio é

aprovado como bom conservante, após extensos estudos coordenados pela

Secretaria de Agricultura dos Estados Unidos (ALMEIDA, 1995).

Ácido Benzóico (C6H5COOH) é um pó cristalino, branco,

praticamente inodoro de massa molecular 122,12, ponto de fusão 122ºC e com

gosto fracamente ácido (Conservante Bayer ,1993).

Tem sido usados em cosméticos, remédios e na indústria de

alimentar, sendo encontrado naturalmente em ameixa, cravo da índia, canela,

arando, benjoim e ainda nas cenouras (Conservante Bayer, 1993).

O Benzoato de Sódio (C7H5O2Na), o sal sódico do ácido benzóico,

é um pó praticamente inodoro, de sabor fracamente adocicado (Conservante Bayer,

1993). Possui massa molecular 144,11; é mais solúvel em água do que o ácido

benzóico, devido a esta propriedade, é mais utilizado nas indústrias.

Em relação ao consumo humano, o Departamento de Agricultura

dos Estados Unidos, através de testes de toxidade sub – aguda mostraram que o

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Benzoato de Sódio, em pequenas doses (0,5 gramas por dia) não é prejudicial à

saúde. Em grandes doses (acima de 4,0 gramas por dia), misturado com alimentos

não tem efeito prejudiciais a saúde. No entanto, tem como característica alterar

ligeiramente certos processos biológicos, não alterando o valor biológico dos

alimentos onde ocorre sua utilização (SIMÃO, 1958).

2.3.2.1 Aplicação do ácido benzóico

Ácido Benzóico e Benzoato de Sódio são mais adequados a

alimentos e bebidas que possuam naturalmente pH abaixo de 4,5 ou possam ser

induzidos dentro desta faixa de pH por acidificação. A principal vantagem deste

conservante é a facilidade de incorporação nos produtos, a ausência de cor

(BRANEN, & DAVIDSON, 1983), bem como seu baixo custo (LUECK, 1980).

Apesar dos benzoatos serem geralmente reconhecidos como

inócuos para utilização em alimentos, é estabelecido um nível máximo de 0,1%.

Quando utilizados em maiores concentrações acarretam o efeito

adverso de sensação de queimação das mucosas bucais. Pode também provocar

mudança de aroma principalmente em produtos de frutas como conseqüência da

esterificação do ácido benzóico (BIELITZ & CROSH, 1980).

2.3.3 Ácido Sórbico

O ácido sórbico foi preparado pela primeira vez em 1.859 por A. W.

von Hofmann, um químico alemão que trabalhava em Londres.

Sua ação antimicrobiana foi descoberta em 1.939 por E. Müller na

Alemanha e poucos meses depois por C. M. Geoding nos Estados Unidos,

independente um do outro (ALMEIDA, 1995).

O ácido sórbico (C6H8O2), um pó cristalino, branco, possui massa

molecular de 112,12 e ponto de fusão em torno de 134ºC. É um ácido gordo não

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saturado, existe na natureza como substância contida nos frutos da solveira. Possui

um gosto fracamente ácido, volatiliza no vapor de água e é sublimável. Dissolve-se

0,16% na água a 20ºC (Conservante Bayer, 1993).

O ácido sórbico é sensível ao calor e a luz quando não diluído,

razão pela qual deve ser guardado ao abrigo da incidência de um e outro. Forma,

com álcalis, sorbatos alcalinos facilmente solúveis na água.

O Sorbato de Potássio (C6H7O2K), sal potássico do ácido sórbico,

de massa molecular 150,22; tem uma solubilidade de aproximadamente 50% na

água. Em numerosos casos é esta a forma mais simples de utilizar o ácido sórbico.

100 gramas de sorbato de potássio correspondem, quanto ao efeito, a 74 gramas de

ácido sórbico (Conservante Bayer, 1993).

O ácido sórbico e o sorbato de potássio não prejudicam a saúde,

caracterizam-se ambos por uma boa tolerância. Exercem ação inibidora sobre

fungos do bolor e leveduras; entretanto, a eficácia na inibição de bactérias é apenas

parcial.

A atividade antimicrobiana do ácido sórbico depende do pH, sendo

esta, maior com a diminuição do pH do substrato, característica pelo qual é muito

usado nos refrigerantes.

Quanto ao aspecto sanitário do ácido sórbico e seus sais, o qual

possui Ingestão Diária Aceitável (IDA) de 0 a 25 mg/Kg, após estudos realizados

pela Secretaria de Agricultura dos Estados Unidos, chegou-se a seguinte conclusão:

1. O sorbato de potássio não possui ação mutagênica e nem

teratogênica.

2. Tanto o ácido sórbico como o sorbato de potássio não

apresentam ação cancerígena por via oral.

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23

3. No organismo animal, o ácido sórbico se degrada por β-

oxidação.

O ácido sórbico é quimicamente similar à gordura (ácido capróico

em específico), sendo metabolizado pelo organismo humano a CO2 e H2O, deste

modo, o mesmo é utilizado como alimento e fonte de energia (ANTUNES &

CANHOS, 1983).

4. Ação antimicrobiana do ácido sórbico se deve à inibição de

diversas enzimas na célula, especialmente enzimas dos hidratos de carbono.

2.3.3.1 Aplicação do ácido sórbico

Ácido sórbico e seus sais são os conservantes alimentares mais

usados no mundo. Estes compostos encontram aplicação em produtos alimentares,

como: chocolate, carnes, margarinas, sucos de frutas, bem como nos refrigerantes.

Em bebidas não alcoólicas, muitas vezes considera-se suficiente

conservar as matérias-primas, os concentrados ou as essências para a fabricação

de refrigerantes e refrescos. Para a sua conservação, geralmente bastam adições

de 0,1% de sorbato de potássio.

Em produtos acabados, tendo em vista a diluição que ocorre na

formulação, na maioria dos casos a quantidade de conservantes introduzido no

produto é insuficiente para uma conservação segura da bebida pronta, por isso,

deve-se reconservar aumentando o conservante, em torno de 0,03 a 0,04% de

sorbato de potássio, em refrigerantes gaseificados (Ácido Sórbico Hoechst, 1992).

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24

2.4 ACIDULANTE

2.4.1 Ácido Cítrico

O ácido cítrico é dos ácidos vegetais, o mais difundido na natureza.

Esta presente em frutas, vegetais, leite e em todos os organismos vivos que geram

energia através do ciclo de krebs. Os seres humanos produzem o ácido e o

metaboliza na produção de energia, segundo esse mesmo ciclo (Manual de Métodos

Físico – Químicos, 1997).

Por fornecer características refrescantes e sabor semelhante a

frutas, o ácido cítrico é o acidulante de maior utilização nas indústrias alimentícias,

de bebidas e farmacêuticas. Sua versatilidade permite ainda o uso em diversos

processos químicos. Possui característica natural de total biodegradabilidade,

contribuindo para a preservação do meio ambiente.

O ácido 2-hidróxi-1,2,3-propanotricarboxílico ou simplesmente ácido

cítrico, de formula C6H8O7, possui peso molecular de 192,12 na forma anidra e de

210,14 na forma monohidratada.

Apresenta – se na forma de cristais, pó ou em solução, anidro ou

com uma molécula de hidratação (tornando neste caso, anidro a 55°C). É inodoro e

de sabor ácido. Quando sólido, seus cristais podem ser incolores, translúcidos ou

brancos. Seu ponto de fusão situa – se entre 152 a 155°C.

Possui grande solubilidade sendo que 1 grama dissolve – se em 0,5

mL de água, 2 mL de álcool, 30 mL de éter.

É comercializado nos graus farmacêuticos, alimentício e industrial.

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25

2.4.1.1 Aplicação do ácido cítrico

De um modo geral, o ácido cítrico atua como acidulante, podendo

ser empregado também pelas suas demais propriedades, como sequestrante,

antioxidante, tamponante e agente flavorizante (Manual de Métodos Físico –

Químicos, 1997).

Nas indústrias de bebidas, particularmente nas de refrigerantes, a

adição de ácido cítrico, tem como função básica:

• proporcionar o balanço do sabor residual dos edulcorantes;

• diminuir o pH, facilitando a preservação do produto com relação

ao crescimento microbiológico, além de conferir acidez refrescante;

• prevenir a turbidez;

• catalisar a inversão da sacarose;

• auxiliar na retenção da carbonatação,

• potencializar a ação dos conservantes, transformando o

benzoato e o sorbato para a forma ácida, a qual possui maior poder de conservante.

2.5 MÉTODOS

Existem vários métodos que permitem a determinação do teor de

extrato em refrigerantes, porém, as técnicas mais utilizadas são a picnométrica, a

aerométrica e a refratométrica.

As substâncias empregadas no preparo dos refrigerantes, embora

quantitativamente variáveis, em função das matérias primas e do tipo de refrigerante

a ser produzido, constituem o conjunto de sólidos dissolvidos no mesmo.

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26

A densidade do refrigerante é função da quantidade desses sólidos

dissolvidos. Portanto, sua determinação possibilita a obtenção direta do valor do

extrato.

2.5.1 Método Picnométrico

É de execução demorada e trabalhosa, razão pela qual vem sendo

substituído pelos métodos aerométrico e refratométrico. É entretanto, o mais preciso,

servindo de base para o controle dos demais métodos.

O método Picnométrico consiste na utilização de um picnómetro, o

qual deve – se conhecer sua massa e volume específico que possibilitará achar a

densidade do produto analisado.

É principalmente utilizado para determinar a densidade de amostras

líquida, mas eventualmente pode ser usado em amostras sólidas. São feitos de vidro

resistente, com baixo coeficiente de expansão térmica. Existem vários modelos

diferentes, porém o mais comum é o mostrado na Figura 2.

Apresentado geralmente em volumes de 25,0 mL ou 50,0 mL e tem

precisão até a quarta casa decimal.

Figura 2: Picnómetro utilizado na determinação da densidade do produto

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27

2.5.2 Método Refratométrico

A determinação do extrato através do método refratométrico é

muito utilizado nas rotinas de laboratório, dada sua praticidade de operação e

obtenção de resultados satisfatórios.

O método, porém, faz uso de equipamento de alto custo e

necessita de mão–de–obra especializada. Por este motivo, encontra aplicação

somente nos laboratórios de controle de qualidade das grandes indústrias, enquanto

que o controle de processo é feito, com maior freqüência por aerometria. A Figura 3

apresenta o Refratômetro de Bancada.

Figura 3: Refratômetro de Bancada Modelo RE 20 B BRIX utilizado na determinação Brix do produto

2.5.3 Método Aerométrica

A determinação do extrato por aerometria é um método simples, de

fácil execução, que fornece resultados com relativa precisão. É freqüentemente

utilizado nas rotinas de laboratórios e principalmente no controle de produção.

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28

2.5.3.1 Preparo da amostra

O preparo da amostra consiste primeiramente no acerto da

temperatura para 20ºC, na desgaseificação e retirada do ar da amostra utilizando um

Banho Ultra Sonic Cleaner para que não ocorra interferência no resultado da leitura

e por fim colocar a mostra em uma proveta limpa e seca sem presença de matéria

orgânica, de capacidade e diâmetro adequado a um volume mínimo de líquido que

permita a flutuação do sacarímetro.

O sacarímetro por ser uma vidraria de analise quantitativa, deve

estar sempre aferido, seco, limpo e acondicionado em ambiente climatizado, 20°C,

de maneira a não interferir no resultado da análise.

Fluxograma do Preparo da amostra

Eliminação

As figuras 4 e 5 mostram respectivamente, os sacarímetros

utilizados para a realização da leitura de Brix e o comportamento de flutuação do

sacarímetro quando mergulhado da proveta contendo amostra do produto.

Acerto de

Temperatura

Flutuação do

Sacarímetrode

CO2 e Ar

Amostra na

Proveta

Leitura da

Amostra

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29

Figura 4 - Sacarímetros utilizados para leitura de ºBrix de Bebida e Xarope

Figura 5 – Flutuação do sacarímetro na amostra

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30

2.5.3.2 Procedimento de leitura

Para a determinação do extrato do refrigerante devemos proceder à

leitura da graduação do sacarímetro e da temperatura da amostra.

2.5.3.3 Cálculo do resultado

E = L ± Ct ± Cs onde, E = extrato do refrigerante, em º Brix L = valor obtido na escala do sacarímetro, em º Brix Ct = correção da temperatura da amostra Cs = correção do sacarímetro devido aferição, caso houver

A Figura 6 esta mostrando como proceder para fazer a leitura do

sacarímetro.

Figura 6 - Leitura do sacarímetro

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31

3 RESULTADOS

Brix é a porcentagem em massa de sólidos solúveis contida em

uma solução de açúcar, quimicamente pura, sendo um dos parâmetros mais

importantes do controle de qualidade da produção de refrigerantes.

O padrão estabelecido para o Brix do refrigerante de Guaraná pela

Ambev é de 9,90 a 10,10, sendo estes parâmetros seguidos por todas as fábricas do

grupo.

Um refrigerante com Brix 9,90 possui 0,102732 g/cm³ de açúcar,

enquanto que refrigerantes com Brix 10,10 possui 0,104891 g/cm³ de açúcar,

segundo a tabela Density values of pure sucrose solutions at 20ºC

A carta controle, (Gráfico 1) refere–se a média de produção

realizada no período de julho de 2005 a junho 2006, onde observa-se a ausência de

pontos fora do LIC (Limite Inferior de Controle), bem como LSC (Limite Superior de

Controle), podendo assim garantir a normalidade do processo produtivo.

Carta Controle Anual (Julho 2005 à Junho 2006)

9,8

9,85

9,9

9,95

10

10,05

10,1

10,15

jul-0

5

ago-

05

set-0

5

out-0

5

nov-

05

dez-

05

jan-

06

fev-

06

mar

-06

abr-

06

mai

-06

jun-

06

Meses

º Brix

Média Mensal

LSC Padrão

LM Padrão

LIC Padrão

LSC Amostra

LM Amostra

LIC Amostra

Gráfico 1 – Carta Controle Anual de Produção de Refrigerante de Guaraná

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32

As cartas controles (Gráficos 2 a 13) referem – se as médias das

produções mensais de Refrigerante de Guaraná, onde podemos observar, nos

gráficos 2, 5, 6, 9, 10, 11, alguns pontos fora do LSC da amostra, mas preservando

o Limite Superior de Controle Padrão (LSC Padrão) e o Limite Inferior de Controle

Padrão (LIC Padrão), especificados pelo Grupo Ambev os quais foram corrigidos

durante o processo produtivo, garantindo assim a qualidade do produto.

Carta Controle Julho 2005

9,85

9,9

9,95

10

10,05

10,1

10,15

0 5 10 15

Dias

º Brix

Média Diária

LSC Padrão

LM PadrãoLIC Padrão

LSC Amostra

LM AmostraLIC Amostra

Gráfico 2 – Carta Controle Mensal do Mês de Julho 2005

Carta Controle Agosto 2005

9,85

9,9

9,95

10

10,05

10,1

10,15

0 5 10 15

Dias

º Brix

Média Diária

LSC PadrãoLM Padrão

LIC PadrãoLSC Amostra

LM AmostraLIC amostra

Gráfico 3 – Carta Controle Mensal do Mês de Agosto 2005

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33

Carta Controle Setembro 2005

9,85

9,9

9,95

10

10,05

10,1

10,15

0 5 10 15 20

Dias

º Brix

Média Diária

LSC PadrãoLM Padrão

LIC Padrão

LSC AmostraLM Amostra

LIC Amostra

Gráfico 4 – Carta Controle Mensal do Mês de Setembro 2005

Carta Controle Outubro 2005

9,85

9,9

9,95

10

10,05

10,1

10,15

0 5 10 15

Dias

º Brix

Média DiáriaLSC Padrão

LM PadrãoLIC Padrão

LSC Amostra

LM AmostraLIC Amostra

Gráfico 5 – Carta Controle Mensal do Mês de Outubro 2005

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34

Carta Controle Novembro 2005

9,85

9,9

9,95

10

10,05

10,1

10,15

0 5 10 15

Dias

º Brix

Média Diária

LSC PadrãoLM Padrão

LIC Padrão

LSC AmostraLM Amostra

LIC Amostra

Gráfico 6 – Carta Controle Mensal do Mês de Novembro 2005

Carta Controle Dezembro 2005

9,85

9,9

9,95

10

10,05

10,1

10,15

0 5 10 15 20

Dias

º Brix

Média Diária

LSC PadrãoLM Padrão

LIC Padrão

LSC AmostraLM Amostra

LIC Amostra

Gráfico 7 – Carta Controle Mensal do Mês de Dezembro 2005

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35

Carta Controle Janeiro 2006

9,85

9,9

9,95

10

10,05

10,1

10,15

0 5 10 15

Dias

º Brix

Média Diária

LSC Padrão

LM Padrão

LIC Padrão

LSC Amostra

LM Amostra

LIC Amostra

Gráfico 8 – Carta Controle Mensal do Mês de Janeiro 2006

Carta Controle Fevereiro 2006

9,85

9,9

9,95

10

10,05

10,1

10,15

0 5 10 15

Dias

º Brix

Média Diária

LSC Padrão

LM Padrão

LIC Padrão

LSC Amostra

LM Amostra

LIC Amostra

Gráfico 9 – Carta Controle Mensal do Mês de Fevereiro 2006

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36

Carta Controle Março 2006

9,85

9,9

9,95

10

10,05

10,1

10,15

0 5 10 15 20

Dias

º Brix

Média Diária

LSC Padrão

LM Padrão

LIC Padrão

LSC Amostra

LM Amostra

LIC Amostra

Gráfico 10 – Carta Controle Mensal do Mês de Março 2006

Apesar de observarmos um ponto abaixo do limite inferior controle

padrão, isto é, brix = 9,89, no Gráfico 11, a diferença é de 0,01 ° brix, muito pequena

a ponto de prejudicar o produto quanto as suas características organolépticas.

Por se tratar de casos momentâneos, que pode ocorrer durante o

processo produtivo, a fabricação é continuamente monitorada por colaboradores

capacitados, os quais são treinados para tomar medidas corretivas rapidamente, de

modo a não deixar o produto sair dos padrões pré estabelecidos.

Carta Controle Abril 2006

9,85

9,9

9,95

10

10,05

10,1

10,15

0 5 10 15

Dias

º Brix

Média Diária

LSC Padrão

LM Padrão

LIC Padrão

LSC Amostra

LM Amostra

LIC Amostra

Gráfico 11 – Carta Controle Mensal do Mês de Abril 2006

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37

Carta Controle Maio 2006

9,85

9,9

9,95

10

10,05

10,1

10,15

0 2 4 6 8 10

Dias

º Brix

Média Diária

LSC Padrão

LM Padrão

LIC Padrão

LSC Amostra

LM Amostra

LIC Amostra

Gráfico 12 – Carta Controle Mensal do Mês de Maio 2006

Carta Controle Junho 2006

9,85

9,9

9,95

10

10,05

10,1

10,15

0 2 4 6

Dias

º Brix

Médias Diária

LSC PadrãoLM Padrão

LIC Padrão

LSC AmostraLM Amostra

LIC Amostra

Gráfico 13 – Carta Controle Mensal do Mês de Junho 2006

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38

As cartas controles (Gráficos 14 a 17) referem–se ao controle diário

de produção de Refrigerante de Guaraná, onde podemos observar que no gráfico

15, houve uma não conformidade no início do processo produtivo acarretando um

ponto fora do Limite Superior de Controle Padrão (LSC Padrão) e no gráfico 17

houve uma não conformidade no meio do processo produtivo abaixo do Limite

Inferior de Controle Padrão (LIC Padrão), os quais foram solucionados rapidamente

durante o processo produtivo, garantindo assim a qualidade do produto.

Esse tipo de não conformidade pode ocorrer, devido a aspectos

como, diferença de polarização do açúcar que pode acarretar diferença no brix do

produto, problemas decorrentes de falha no equipamento.

No processo produtivo observado no gráfico 15 a não

conformidade foi devido a um teste inicial de processo para obter padrões de início

de produção futura, enquanto que no processo produtivo observado no gráfico 17 a

não conformidade foi devido a uma falha momentânea do equipamento que foi

solucionada rapidamente não acarretando prejuízos significativos.

Carta Controle Diária (16/08/2005)

9,759,809,859,909,95

10,0010,0510,1010,15

7:30

8:00

9:00

10:0

0

11:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

Horas

º Brix

Amostra

LSC PadrãoLM Padrão

LIC Padrão

LSC AmostraLM Amostra

LIC Amostra

Gráfico 14 – Carta Controle de Produção de Refrigerante de Guaraná do dia 16/08/2005

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39

Carta Controle Diária (01/11/2005)

9,509,609,709,809,90

10,0010,1010,2010,3010,40

7:30

8:00

9:00

10:0

0

11:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

Horas

° B

rix

Amostra

LSC Padrão

LM Padrão

LIC Padrão

LSC Amostra

LM Amostra

LIC Amostra

Gráfico 15 – Carta Controle de Produção de Refrigerante de Guaraná do dia 01/11/2005

Carta Controle Diária (02/02/2006)

9,709,809,90

10,0010,1010,20

7:30

8:00

9:00

10:0

0

11:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

Horas

° B

rix

Amostra

LSC Padrão

LM Padrão

LIC Padrão

LSC Amostra

LM Amostra

LIC Amostra

Gráfico 16 – Carta Controle de Produção de Refrigerante de Guaraná do dia 02/02/2006

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40

Carta Controle Diária (11/05/2006)

9,709,759,809,859,909,95

10,0010,0510,1010,15

7:30

8:00

9:00

10:0

0

11:0

0

11:4

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

Horas

° Brix

Amostra

LSC Padrão

LM Padrão

LIC Padrão

LSC Amostra

LM Amostra

LIC Amostra

Gráfico 17 – Carta Controle de Produção de Refrigerante de Guaraná do dia 11/05/2006

Para exemplificar a importância do controle estatístico de processo,

podemos pegar como exemplo, um processo produtivo que produza 20.000 hectos/

Litros de bebida por mês.

Neste processo o consome de açucar será de 209,782 toneladas,

usando como parâmetro uma brix de 10,10.

O mesmo processo usando o brix de 9,90 o consumo de açucar

será de 205,464 toneladas, acarretando ao longo de 12 meses uma economia de

51,816 toneladas de açúcar, num total de US$ 24.328,20, segundo cotação do dólar

comercial em 13 de janeiro de 2006.

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41

4 CONCLUSÃO

No mundo globalizado, as empresas têm como objetivo aumentar a

qualidade de seus produtos, competitividade e sua lucratividade não esquecendo de

satisfazem seu consumidor. Esses objetivos podem ser alcançados através de

programas de qualidade os quais possuem ferramentas importantes para alcançar

tais objetivos.

O sucesso do controle estatístico de processo (CEP) depende de

alguns fatores, entre eles podemos citar: envolvimento total da gerência, treinamento

de colaboradores, tomadas de ações corretivas na ocorrência de alguma não

conformidade do processo.

Harvey citado por Sulek, Marucheck e Lind (2005), no Journal of

Operations Management comentou que o controle estatístico de processo ainda

ganha muitos elogios como um dos melhores caminhos para a administração de

qualidade total quando usado nas indústrias.

Desta maneira podemos concluir que com o uso de boas práticas

de fabricação, uma equipe de colaboradores especializados e o uso do controle

estatístico de processo, podemos atingir de maneira eficaz lucratividade industrial,

sem perder a qualidade do produto final.

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REFERÊNCIAS

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