ICT 509 – Projetos em Engenharia Química

Produção de queijo MuçarelaDocenteProf. Drª. Melina Savioli Lopes

DiscentesJULIO CEZAR ANDRADE DIAS GALDINO MARCELLI PURCINO RÚPOLO MATHEUS CELLIM LEVENDOSK

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INTRODUÇÃO

• O leite é composto por distintas substâncias, tem a função de prover nutrientes, apresentando-se como um dos alimentos mais ricos e completos para a nutrição humana.

• Produção que envolve o leite e seus derivados é uma das mais destacadas do setor agroindustrial brasileiro, chegando a 6º colocação no ranking.

• A produção nacional chegou a movimentar mais de US$ 10 bilhões/ano e produz cerca de 20 bilhões e litros por ano.

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INTRODUÇÃO

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OBJETIVOS

• Avaliar a possibilidade de instalar uma agroindústria na cidade de Poços de Caldas – MG.

• Aproveitar o potencial turístico da região para expandir o produto.

• Geração de empregos diretos e indiretos.

• Aplicar os métodos de engenharia para dimensionamento da instalação (Balanço de massa e energia, dimensionamento de reatores e tanques).

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LOCALIZAÇÃO •O laticínio será instalado na cidade de Poços de Caldas - MG, situada na região sul do estado.

• A instalação no referente município visa o aproveitamento de mão de obra, potencial turístico e proximidade do estado de São Paulo e grandes centros de comércio.

• O terreno escolhido para a instalação do laticínio está localizado em um setor de fácil acesso tanto para o recebimento da matéria-prima como para distribuição do produto final

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LOCALIZAÇÃO

•Localização do terreno nas proximidades do Bortolan.6

DISTRIBUIÇÃO• A distribuição será feita através de caminhões com sistema de refrigeração para que o produto seja mantido em condições de consumo.

Caminhão de transporte refrigerado (10.000 Kg)7

RELAÇÃO COM FORNECEDORES

• A relação com fornecedores será controlada pelo departamento de compras.

• Para manter um estoque enxuto e evitar o acúmulo desnecessário de produtos/peças, dispõe-se de um sistema de compras econômicas.

• São considerados os seguintes parâmetros: Demanda fixa, custo do pedido e custo de manutenção do estoque.

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RELAÇÃO COM FORNECEDORES

D – Demanda Q – Lote econômico de compra Cp – Custo de pedido Ce – Custo de manutenção

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RELAÇÃO COM FORNECEDORES

•PP – Ponto do pedido. É o momento no qual o setor de compras deve efetuar o pedido para que o Lead Time (tempo de espera) possa ser respeitado.

•Q – Demanda. É a quantidade fixa de peças que são necessárias por lote.

•T – Lead Time. É o tempo de espera entre a efetuação do pedido e a chegada do mesmo até o almoxarifado.

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RELAÇÃO COM FORNECEDORES

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RELAÇÃO COM FORNECEDORESVantagens do sistema de lote econômico de compras:

1.Utilizar adequadamente o capital de giro do negócio. 2.Evitar atrasos no fornecimento de materiais e componentes. 3.Suprir as necessidades de vendas na medida da demanda. 4.Evitar a obsolescência e desvios de produtos e materiais. 5.Adequar-se às cotas de fornecimento. 6.Liberar espaços produtivos. 7.Identificar produtos que estão sem giro. 8.Conhecer a influência do estoque nos resultados financeiros. 9.Estratégia frente ao capital de giro e o atendimento a clientes.

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DIAGRAMA DE BLOCOS

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ETAPAS DO PROCESSO

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BALANÇO DE MASSA

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Subprocesso Entrada Saída

Recepção 60.000 L/dia 60.000 L/dia

Padronização 60.000 L/dia 516 Litros de creme

Coagulação 48 L (Coalho), 18 L (CaCl2) e 600 L Fermento

60.150 Litros de produto

Dessoragem 60.150 Litros 51.127 Litros de soro e 9.092,2 Kg de massa

Salga 9.092,2 Kg de massa649,52 Kg de sal

7.307 Kg de massa

Secagem 7.307 Kg de massa 7.307 Kg de massa

PROCESSOS• Recepção do leite• Estocagem e resfriamento• Padronização• Pasteurização• Adição de ingredientes• Coagulação• Corte da coalhada• Dessoragem• Fermentação• Filagem• Moldagem• Salga• Secagem• Estocagem/Expedição

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PROCESSOS Recepção do leite

• O produto recebido é bombeado diretamente do caminhão de coleta, e é colocado em um tanque de estocagem com temperaturas amenas (4ºC) para, então, ser encaminhado às seções de produção.

• Logo após a descarga, o caminhão é lavado e sanificado em local exclusivo.

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PROCESSOSBomba Sanitária

• Construída inteiramente em Aço Inox AISI 304 possuindo entrada de 1 ½” e saída de 1” com válvula de retenção. • Capacidade: 3.000 L/ hora.•Preço: R$ 3.000,00 por unidade.

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PROCESSOSEstocagem e resfriamento

• Nesta etapa do processo, o leite é direcionado para o tanque de armazenamento em baixas temperaturas (4ºC) para evitar o crescimento de microrganismos prejudiciais à qualidade do leite.

• O tanque tem capacidade de armazenamento de 20.000 litros de leite (20 m³), e classificado como duas ordenhas, o que significa que, deverá resfriar até 50% do volume nominal.

• Higiene do tanque

• Método de Ordenhas19

PROCESSOS• Equipamento construído na parte interna em inox ou polietileno, com isolamento em manta epex com alumínio, equipado com compressor de refrigeração, filtro secador, serpentina em cobre e bomba d´água.• Capacidade de 3.000 L/hora.• Preço: R$ 15.000,00 por unidade.

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PROCESSOSPadronização

• Nesta etapa o leite é padronizado de acordo com a necessidade de produção de leite integral, semi-desnatado ou parcialmente desnatado.

• Juntamente com a padronizadora é acoplado uma desnatadeira com o objetivo da retirada parcial da gordura do leite.

• Normalmente, os laticínios usam o creme retirado para a fabricação de manteiga, requeijão, creme de leite, etc.

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PROCESSOS

• Desnatadeira para padronização, estrutura em aço carbono , partes em contato com o produto em inox , jogo de chaves operacionais , motor elétrico de 7.5 cv .• Capacidade de trabalho de:

•7.500 L/hora na padronização•5.000 L/hora no desnate de leite•7.500 L/hora desnate de soro

• Preço: R$ 45.000,00 por unidade.

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PROCESSOSPasteurização

• O creme é bombeado ao pasteurizador a uma temperatura de 72ºC durante 20 segundos, e resfriado em temperaturas que variam de 15ºC a 18ºC.

• Depois é enviado aos tanques de creme pasteurizado, sendo analisado quanto à acidez e à matéria gorda.

• Em circuito fechado, o creme passa pelo pasteurizador de placas e sua pressão máxima é de 20 Kg/cm².

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PROCESSOS• Equipamento composto por: Filtro de linha em aço inox 304 com acabamento sanitário, bomba sanitária em aço inox, pasteurizador com trocador de calor tipo plcas e retardador tubular.• Capacidade:

•Vazão de leite: 1.000 Kg/hora•Vazão fluido frio: 3.000 Kg/hora•Vazão fluido quente: 2.000 Kg/hora

• Preço: R$ 15.000,00 por unidade.

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PROCESSOSAdição de ingredientes

• O leite é bombeado por uma bomba sanitária de inox para o tanque de mistura construído em aço inox.

• Primeiramente é adicionado cloreto de cálcio numa dosagem de 20 a 40 mL para cada 100 litros de leite.

• Depois se adiciona o fermento lático mesofílico, 1L para cada 100L.

• E por fim adiciona-se o coalho, onde a quantidade adicionada depende do poder coagulante, (70 a 100 mL para cada 100 litros de leite).

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PROCESSOS• Tanque de mistura de ingredientes e coagulação.• Capacidade: 2.000 Litros.• Preço: R$ 4.500,00 por unidade.

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PROCESSOSCoagulação

• Para ser feita a coagulação o leite fica em repouso cerca de 40 minutos, o tempo depende da quantidade de leite e da quantidade de coalho adicionado, durante esse período o leite deve ficar em completo repouso a uma temperatura de 33ºC. Gera inúmeros problemas.

• Depois de formado o coágulo resistente, verifica-se o ponto da coalhada. Existem várias formas de se fazer, como por exemplo, abaixar a coalhada com a mão na beirada do tanque: se a coalhada estiver grudando à parede é sinal de que ainda está mole, se desprender com mais facilidade, quer dizer que está no ponto.

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PROCESSOS

Corte da coalhada

• Após o término da coagulação, é feito o corte da coalhada, ainda no tanque de mistura, utilizando-se as liras de aço inoxidável, obtendo-se assim grãos do tamanho de um milho, com cerca de 1,0 cm de aresta. Esses grãos fazem a retenção da umidade e textura do queijo.

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PROCESSOS

Liras para corte de coalhada - Tanque de Mistura (10.000 L)29

PROCESSOS

Dessoragem

• Após a coalhada estar no ponto desejado, todo material é transferido para o dreno-prensa, onde é feito a separação do soro e da massa.

• O soro é retirado por uma bomba centrífuga para o tanque de armazenamento de soro e a massa fica retida no tanque. Este processo consegue retirar cerca de 85% do soro da massa.

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PROCESSOS• Dreno prensa com capacidade para 10.000 Kg/hora• Preço: R$ 10.000,00, sendo mais barato para equipamentos com menor capacidade.

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PROCESSOS

Fermentação

• A coalhada é dividida em blocos e colocada sobre uma mesa higienizada de aço inoxidável ou em tanques fermentadores quando necessário, onde esta massa permanece em repouso, a temperatura ambiente, por aproximadamente 6 horas, para fermentação.

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PROCESSOS

• Tanque fermentador 5.000 Litros.• Preço: R$ 36.200 por unidade.

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PROCESSOSFilagem

• Divide-se a massa em pequenos pedaços e coloca-se em tanque de aço inoxidável, com água a temperatura de 80ºC para que a massa adquira consistência uniforme e desejada, podendo assim ser modelada de acordo com o produto e embalagem.

• Em seguida, agita-se a massa até que os pedaços se unam completamente, obtendo um bloco homogêneo em condições de ser filado e moldado.

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PROCESSOSMaquina de Filagem

• Construída em Aço Inox AISI 304. Possui sistema anti-aderente em seu corpo, roscas sem fim e cabeçote, proporcionando produtividade e facilidade na limpeza, controlador digital para aquecimento da água de filagem controlando automaticamente a aberturada válvula de vapor. • Capacidade: 1.000 Kg/hora.• Preço: R$ 14.000,00

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PROCESSOSMoldagem

• Nessa etapa a massa encontra-se em alta temperatura (55-60ºC), onde se corta a massa em pedaços e a massa é colocada em formas retangulares com peso de aproximadamente 2 Kg, próprias para muçarela.

• Prensa para queijo retangular feita de INOX.

•Preço: R$ 140,00 cada unidade.

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PROCESSOSSalga

• Existem vários métodos para fazer a salga dos queijos, normalmente utiliza-se salmoura. Após a moldagem, os queijos são imersos em salmoura a 20% e a 8ºC na câmara fria.

• O tempo de salga varia em função do tamanho do queijo, onde para o queijo de 2 Kg é necessário em média 8 horas, para que o queijo receba a quantidade suficiente de sal.

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PROCESSOSSecagem

• Após aguardar por 8 horas na salga, as mussarelas são colocadas em prateleiras dentro da câmara fria, com temperatura de 5ºC, e então aguarda por 14 horas para secar.

• Equipamento construído em aço inox 304, com acabamento sanitário, com rodas nos pés.

•Preço: R$ 1.600,00

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PROCESSOSEstocagem e Expedição

• É muito importante escolher uma embalagem adequada para cada tipo de queijo, pois esta deve atender a duas necessidades importantes, a boa conservação do produto e boa apresentação.

• As muçarelas são embaladas em sacos plásticos termo encolhível, na seladora a vácuo.

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PROCESSOSEstocagem e Expedição

• Equipamento totalmente construído em aço inox 304, com acabamento sanitário, com painel de comando com CLP para controle de corte e ajuste de liquido, sistema de esterilização através de lâmpada germicida ultra violeta, com acionamento pneumático, equipado com datador e fotocélula.

• Capacidade de 2.000 L/Hora.

•Preço: R$ 7.000,00

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LAYOUT

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VIABILIDADE ECONÔMICA

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VIABILIDADE ECONÔMICA• Por 2 anos será pago o valor mensal de

R$2.181.708,33.

• Após este período, será pago mensalmente R$2.002.062,50 por mais 8 anos.

• Após os 10 primeiros anos da empresa, toda a dívida para a sua construção será pago e assim ficará somente os gastos fixos mensais que totaliza R$1.988.000,00.

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LUCRO• Produção de 12.000 queijos de 0,5Kg cada por dia.

• Essa quantidade foi encontrada a partir do consumo de leite diário (60.000L) e sabendo que cada queijo precisa de 5L para ser feito.

• No mês produzirá a quantia de 312.000 queijos.

• Se cada queijo for vendido a R$10,00 teremos um montante de R$3.120.00,00 por mês.

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Segurança Industrial

• NR 6 - EPI (Equipamentos de Proteção Individual)

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PROTEÇÃO EPI

proteção da cabeça capacete

proteção dos olhos e face óculos, protetor facial (contra riscos de origem térmica)

proteção auditiva protetor auditivo

proteção do tronco vestimentas, aventais, macacão

proteção dos membros superiores

luvas, calçados (galocha), calça

Análise Preliminar de Riscos (APR) Identificação do sistema: Processo de fabricação de queijo tipo Muçarela

Subsistema: Unidade de Embalagem e Armazenamento

Responsável: Eng. Responsável Data:13/06/2015

Risco Causa Efeito Severidade Frequência Cat. Risco Medidas Preventivas ou

Corretivas

Choque da máquina

carregadeira nas

prateleiras de

armazenamento

EXCESSO DE

APROXIMAÇÃO

DA MÁQUINA A

PRATELEIRA

CHOQUE DA

MÁQUINA NA

PRATELEIRA

PROVOCANDO

DANOS AOS

EQUIPAMENTOS

II -

MARGINAL

E -

FREQUENTE

M -

MODERADO

COLOCAÇÃO DE UMA

BARREIRA LIMITANTE PARA

MANTER UMA DISTÂNCIA

SEGURA O SUFICIENTE

PARA DESCARGA.

Quebra do reator de

coagulação

EXCESSO DE

ADIÇÃO DE

INGREDIENTES

ROMPIMENTO DO

CASCO DO REATOR,

E POSSÍVEL DANO A

TRABALHADORES

AO REDOR

IV - CRITICA A –

EXTREMAME

NTE REMOTA

T -

TOLERÁVEL

COLOCAR UMA

SALVAGUARDA DE

MEDIÇÃO DE VOLUME DE

REAGENTES E DE PRODUTO

FORMADO NO REATOR

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