UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU CENTRO DE CINCIAS TECNOLGICAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUMICA

PROCESSO DE PRODUO DE MOLHO DE TOMATE TRADICIONAL

LUANA MOMM

BLUMENAU 2012

LUANA MOMM

PROCESSO DE PRODUO DE MOLHO DE TOMATE TRADICIONAL

Trabalho de Concluso de Curso apresentado disciplina de Planejamento e Projetos da Indstria II, do curso de Engenharia Qumica, do Centro de Cincias Tecnolgicas da Universidade Regional de Blumenau.

Professor: Dr. Atilano Antnio Vegini Orientadora: Prof. Dr. Lorena Benathar Ballod Tavares

BLUMENAU 2012

PROCESSO DE PRODUO DE MOLHO DE TOMATE TRADICIONAL

Por

LUANA MOMM

Trabalho de Concluso de Curso apresentado ao Departamento de Engenharia Qumica, do Centro de Cincias Tecnolgicas da Universidade Regional de Blumenau, como parte dos requisitos para a obteno do grau do Curso de Graduao em Engenharia Qumica, pela Banca Examinadora formada por:

_________________________________________

Prof. Dr. Lorena Benathar Ballod Tavares

_________________________________________

Prof. Dr. Vinicyus Rodolfo Wiggers

Blumenau, 6 de julho de 2012.

E digo amm, porque acredito mesmo que estamos pirando, todos.

(Martha Medeiros)

AGRADECIMENTOS

Comeo agradecendo a Deus, pela graa da vida, pela sade, fora e, principalmente, por ter me dado a maior beno possvel, minha famlia.

No h palavras para expressar toda a gratido que tenho aos meus pais, Albio e Luciene, meus exemplos, minha inspirao. Vocs so minha base, meu espelho e minha maior fonte de orgulho. Obrigada por todo o amor, dedicao, pacincia, compreenso e, claro, pelos puxes de orelha e por todos os no, foram fundamentais para que eu chegasse at aqui.

No menos importantes, agradeo aos meus irmos, Juarez e Ricardo. Agradeo todas as implicncias, brincadeiras e apoio que s irmos mais velhos proporcionam. Vocs no so apenas irmos, mas sim meus amigos. Espero que tenham, pelo menos, ideia do orgulho e exemplo que so pra mim.

Cus, Tati e Suze, no posso deixar de agradec-las, tenho vocs como amigas. O carinho que tenho por vocs enorme, obrigada por completarem a famlia e sejam sempre muito bem vindas.

s amigas que sempre me apoiaram, inclusive na deciso louca de fazer Engenharia, e que esto comigo h incontveis anos: Jlia, Aline e Ana, obrigada por sempre, por tudo.

Jlia, em especial, to diferente e ao mesmo tempo to igual, obrigada por ser meu ombro e ouvido amigo. J cantava Bruno Mars e ns sabemos que verdade, And I know when I need it I can count on you, like four, three, two and youll be there.

turma de Engenharia Qumica 2008/1, por compartilharem momentos de alegria, desespero, tenso, loucura e conhecimento.

s amizades feitas ao longo do curso, meu muito obrigada. Sabrina, Helena, Las, Can, Kuhn, Jana, Marina, vocs fizeram todo o esforo ser divertido e, da mesma forma, so as responsveis pelo fim ser um tanto quanto triste, difcil pensar no dia-a-dia sem a presena de vocs. Obrigada pela amizade, parceria, tolerncia e pelas inmeras risadas compartilhadas. Espero levar essa amizade por muito tempo.

Letcia e Amanda, veterana e caloura, agradeo a vocs pelo companheirismo, festas, desabafos, risadas (muitas), enfim, pela amizade. E, Amanda, tua companhia foi fundamental durante esse ano, obrigada por me salvar da loucura e me apoiar em tantos momentos.

Um obrigada especial aos que me deram incentivo e aquele empurrozinho no incio desse semestre quando, por um(ns) momento(s), cogitei desistir desse projeto. Sem vocs ele no estaria concludo, de verdade.

Obrigada Samara, por ter me orientado na primeira parte desta tarefa e, claro, obrigada pela amizade e parceria desde o primeiro semestre. Da mesma forma, agradeo a professora Lorena pela orientao, incentivo e tempo dedicado, possibilitando a concluso deste trabalho.

Ao professor Atilano, pela ateno e esclarecimentos que contriburam muito elaborao deste projeto.

Aos demais professores e funcionrios do Departamento de Engenharia Qumica, que se fizeram presentes durante estes quatro anos e meio, contribuindo para minha formao, no s profissional, mas tambm pessoal.

E, finalmente, agradeo a todos que de alguma forma, mesmo indiretamente, estiveram envolvidos e contriburam na realizao deste trabalho.

Sinceramente, MUITO OBRIGADA!

RESUMO

O tomate um fruto de imensa importncia, tanto econmica quanto alimentar. uma tima fonte de vitaminas A, B e C, rico em fsforo, ferro, potssio e clcio, com a vantagem de conter um baixo teor calrico. O processamento da polpa do tomate pode originar diversos produtos, tais como: sucos, molhos, purs, catchup, entre outros. A aceitao e apreciao do tomate teve incio no sculo XX, com a popularizao do catchup pela expanso mundial das redes de fast food. Desde l, o consumo de tomate vem crescendo e ganhando cada vez mais consumidores. A produo de molhos de tomate tem ampla variedade de produtos, desde o molho tradicional, ao qual so acrescentados apenas os ingredientes bsicos, at molhos mais elaborados, com ingredientes diversificados. O trabalho tem como objetivo geral o planejamento de uma indstria de molho de tomate tradicional. Considerando-se o ponto de partida do processo o tomate recm colhido at a obteno do produto final, o molho de tomate tradicional. So consideradas as seguintes etapas para o processo de produo utilizado neste trabalho: recepo, seleo, lavagem, asperso, triturao, branqueamento, separao da polpa, evaporao, mistura, cozedura, homogeneizao, pasteurizao, enchimento e estocagem.

Palavras-chave: tomate; molho de tomate; processo de produo.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Tomate do tipo Santa Cruz. ................................................................................ 19 Figura 2 - Tomate do tipo Caqui. ......................................................................................... 19 Figura 3 - Tomate do tipo Saladete. .................................................................................... 19 Figura 4 - Tomate do tipo Italiano........................................................................................ 20 Figura 5 - Tomate do tipo Cereja ........................................................................................ 20 Figura 6 - Tipos de tomate conforme colorao. ................................................................. 20 Figura 7 - Diferentes tipos de cebola. .................................................................................. 24 Figura 8 - Alhos da subespcie Sativum (a) e da subespcie Ophioscorodon (b). .............. 25 Figura 9 - Esteira para seleo dos tomates ....................................................................... 28 Figura 10 - Sistema de esteira e bicos aspersores. ............................................................. 29 Figura 11 - Inativador enzimtico para molho de tomate. .................................................... 31 Figura 12 - Despolpadeira: Turbo Separador Centrfugo. .................................................... 32 Figura 13 - Extrusora de tomate. ......................................................................................... 32 Figura 14 - Evaporador de triplo efeito para concentrao de tomate. ................................ 34 Figura 15 - Tanque encamisado com misturador. ............................................................... 35 Figura 16 - Bomba de deslocamento positivo...................................................................... 35 Figura 17 - Pasteurizador/Resfriador. ................................................................................. 36 Figura 18 - Enchedeira assptica. ....................................................................................... 37 Figura 19 - Diagrama de blocos. ......................................................................................... 39 Figura 20 - Representao da etapa de seleo. ................................................................ 51 Figura 21 - Representao da etapa 1Lavagem/Asperso. ............................................... 55 Figura 22 - Dimenses do tanque X100. ............................................................................. 57 Figura 23 - Representao da segunda etapa de lavagem. ................................................ 66 Figura 24 - Dimenses do tanque X110. ............................................................................. 68 Figura 25 - Representao da etapa de triturao dos tomates. ......................................... 75 Figura 26 - Representao da etapa de branqueamento. ................................................... 78 Figura 27 - Representao da etapa de separao da polpa. ............................................. 81 Figura 28 - Representao da etapa de evaporao. .......................................................... 84 Figura 29 - Representao da etapa de mistura e cozimento. ............................................ 89 Figura 31 - Representao da etapa de homogeneizao. ................................................. 95 Figura 32 - Representao da etapa de pasteurizao/resfriamento. ................................. 98 Figura 33 - Curva caracterstica de bomba centrfuga. ...................................................... 119

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - rea e produo dos principais pases produtores de tomate in natura e industrial. ............................................................................................................................. 17 Tabela 2 - Valores nutricionais do tomate. ........................................................................... 18 Tabela 3 - Formulao para produo de molho de tomate tradicional. .............................. 22 Tabela 4 - Cronograma do projeto. ...................................................................................... 41 Tabela 5 - Composio mdia do tomate maduro. .............................................................. 52 Tabela 6 - Acessrios de tubulao com seus coeficientes de perda de carga. .................. 62 Tabela 7 - Acessrios de tubulao com seus coeficientes de perda de carga. .................. 62 Tabela 8 - Acessrios de tubulao com seus coeficientes de perda de carga. .................. 73 Tabela 9 - Acessrios de tubulao com seus coeficientes de perda de carga. .................. 73 Tabela 10 - Formulao para produo de molho de tomate tradicional. ............................. 90 Tabela 11 - Velocidade econmica de lquidos de processos. ........................................... 118 Tabela 12 - Dimetros nominal e interno referentes a tubulao 40S. ............................... 118 Tabela 13 - Potncias nominais padronizadas. ................................................................. 118 Tabela 14 - Valores de coeficiente global de transferncia de calor. ................................. 120

LISTA DE SMBOLOS

rea [m] Calor especfico [kJ/kg.C] Calor especfico mdio [kJ/kg.C] Dimetro [m, in] Altura [m]; Entalpia [kJ/kg] Fator de Fanning Vazo mssica [kg/h]

Nmero de operadores Nmero de rotaes [rotaes/s, rpm] Fator de potncia Presso [atm, Pa, bar]; Potncia [cv, W] Vazo [m/h, m/s, kg/h]; Calor transferido [kW] Nmero de Reynolds Temperatura [C] Coeficiente global de transferncia de calor [kJ/h.m.C] Velocidade [m/s, m/min] Volume [m]

Letras gregas

Rugosidade [mm] Massa especfica [kg/m] Massa especfica aparente [kg/m] Tempo [h] Eficincia Viscosidade [kg/m.s]

Subscritos*

Disponvel Geomtrica !" Referente a corrente de ingredientes ! Interno #""% Vazo mssica Nominal

Requerido

%&'(,# Valores referentes ao recalque/descarga em metros " Suco "(%,# Valores referentes suco em metros !#!_"! Tomates na esteira -,../1 Vapor a 110C -& Vazo volumtrica

* Os ndices numricos correspondem corrente ou condio de operao, dependendo do contexto.

SUMRIO

1 INTRODUO ...................................................................................................... 12 1.1 OBJETIVOS ........................................................................................................ 13 1.2 ORGANIZAO DO TRABALHO ....................................................................... 14 2 REVISO BIBLIOGRFICA................................................................................. 15 2.1 TOMATE ............................................................................................................. 15 2.1.1 O tomate no Brasil ............................................................................................ 16 2.1.2 Propriedades do tomate .................................................................................... 17

2.1.2.1 Tipos de tomate ........................................................................................ 18 2.2 MOLHO DE TOMATE ......................................................................................... 20 2.2.1 Matria-prima .................................................................................................... 21

2.2.1.1 Sal refinado ............................................................................................... 22 2.2.1.2 Acar ....................................................................................................... 22 2.2.1.4 Alho ........................................................................................................... 25 2.2.1.5 Salsa ......................................................................................................... 26 2.2.1.6 leo de soja refinado ................................................................................ 26 2.2.1.7 Glutamato monossdico ............................................................................ 27

2.2.2 Processo de produo ...................................................................................... 27 2.2.2.1 Recepo .................................................................................................. 27 2.2.2.2 Seleo ..................................................................................................... 28 2.2.2.3 Lavagem ................................................................................................... 28 2.2.2.4 Apara ......................................................................................................... 29 2.2.2.5 Asperso ................................................................................................... 29 2.2.2.6 Triturao .................................................................................................. 30 2.2.2.7 Branqueamento ......................................................................................... 30 2.2.2.8 Separao da polpa .................................................................................. 31 2.2.2.9 Evaporao ............................................................................................... 33 2.2.2.10 Mistura/Cozedura .................................................................................... 34 2.2.2.11 Homogeneizao ..................................................................................... 35 2.2.2.12 Pasteurizao .......................................................................................... 35 2.2.2.13 Enchimento ............................................................................................. 36 2.2.2.14 Estocagem .............................................................................................. 37

3 PROJETO ............................................................................................................. 38

3.1 DESCRIO DO PROCESSO ........................................................................... 38 3.2 CRONOGRAMA ................................................................................................. 41 3.3 MEMORIAL DE CLCULO ................................................................................. 42 3.4 DIAGRAMA DE BLOCOS ................................................................................... 42 3.5 LISTA DE EQUIPAMENTOS .............................................................................. 42 3.6 LISTA DE INSTRUMENTAO E UTILIDADES ................................................ 42 3.7 FLUXOGRAMAS DE PROCESSO E DIAGRAMA DE TUBULAO E INSTRUMENTAO ................................................................................................. 42 3.8 LAYOUT .............................................................................................................. 43 4 CONSIDERAES FINAIS .................................................................................. 44 5 REFERNCIAS .................................................................................................... 45 APNDICE A - MEMORIAL DE CLCULO ............................................................. 49 A - 1 CAPACIDADE DO PROCESSO E FATURAMENTO ....................................... 50 A - 2 BALANO DE MASSA, ENERGIA E DIMENSIONAMENTO DOS EQUIPAMENTOS E TUBULAES ......................................................................... 51 APNDICE B - DIAGRAMA DE BLOCOS ............................................................. 100 APNDICE C - LISTA DE EQUIPAMENTOS ......................................................... 102 APNDICE D - LISTA DE INSTRUMENTAO E UTILIDADES .......................... 106 D - 1 LISTA DE INSTRUMENTAO ..................................................................... 107 D - 2 LISTA DE UTILIDADES .................................................................................. 107 APNDICE E - FLUXOGRAMAS DE PROCESSO ................................................ 108 APNDICE F - DIAGRAMA DE TUBULAO E INSTRUMENTAO ................ 113 APNDICE G - LAYOUT ........................................................................................ 115 ANEXO A - DADOS UTILIZADOS PARA CLCULO ............................................ 117 ANEXO B - CATLOGOS E FICHAS DE SEGURANA ...................................... 121

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1 INTRODUO

H um bom tempo o molho de tomate ganhou espao na culinria, virando acompanhamento de muitos pratos e conquistando muitos paladares. Apesar de, inicialmente, o tomate ter sido considerado venenoso e extico por alguns, hoje em dia est presente em praticamente todos os restaurantes, sendo consumido diariamente por grande parte da populao. A grande aceitao e apreciao do tomate e seus derivados teve incio no sculo XX, com a popularizao do catchup pela expanso mundial das redes de fast food.

O tomate, cientificamente conhecido como Lycopersicom escullentun mill, a fruta proveniente do tomateiro, pertencente famlia Solanacea. O tomate um alimento altamente nutritivo e sadio, sendo fonte de diversas vitaminas e sais minerais, e apresentando excelente palatabilidade. Seu baixo valor energtico torna-o recomendvel para aqueles que esto em dieta ou que precisam de um alimento de fcil digesto. O fruto do tomate a parte comestvel e ele pode ser consumido cru ou cozido.

Originrio do continente americano, o tomate provavelmente da regio Andina e, segundo alguns historiadores, tambm da Amrica Central. No Brasil, uma das hortalias de maior importncia econmica e alimentar. O cultivo de tomate est localizado principalmente no sudeste brasileiro, porm h uma tendncia ao crescimento do plantio no nordeste e est sendo difundido com sucesso no cerrado, no estado de Gois.

O tomate um fruto altamente benfico para a sade atuando, por exemplo, na regularizao do sistema nervoso, purificao do sangue e no combate de doenas do fgado. Os tomates so divididos de acordo com o formato, finalidade e sabor. Os principais tipos so: Santa Cruz, Caqui, Cereja, Italiano e Saladete, sendo o Italiano o mais indicado para a produo de molhos de tomate. Os tomates tambm podem ser divididos conforme sua colorao, sendo assim separados como: vermelhos, rosados, amarelos, laranjas e, menos comuns, azuis.

Atravs do processamento adequado de separao da polpa, o tomate pode dar origem a inmeros produtos, sendo alguns deles de elevado consumo no Brasil. So produtos bastantes presentes no mercado atual: molhos, polpas, sucos, catchup (ou ketchup), tomate seco, purs e at mesmo o tomate em p.

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A produo de molhos de tomate, tpico explorado no presente trabalho, tem ampla variedade de produtos, desde o molho tradicional, ao qual so acrescentados apenas os ingredientes bsicos (cebola, alho, salsa, sal, acar, entre outros), at molhos mais elaborados, com a adio de ingredientes como carne bovina, manjerico, azeitonas, champignon ou funghi, aumentando ainda mais o consumo deste produto.

O processo de industrializao do tomate composto pelas indstrias de transformao primria e secundria, estas se integram e complementam. A transformao primria consiste principalmente na concentrao da polpa, j a secundria abrange a produo de produtos mais elaborados. Existem empresas que trabalham apenas com uma parte do processo, revendendo a polpa do tomate concentrada ou a comprando.

No processo desenvolvido no trabalho aqui apresentado, a produo do molho de tomate abrange tanto os processos de transformao primria como os processos de transformao secundria, partindo do tomate na forma natural e chegando ao produto final, o molho de tomate tradicional.

1.1 OBJETIVOS

O objetivo geral do presente projeto o planejamento de uma indstria de produo de molho de tomate tradicional a partir do tomate tipo Italiano. A capacidade de processo de 1141,55 kg/h, resultando em 9000 toneladas de molho de tomate por ano. Os objetivos especficos que auxiliaro nesse estudo so:

Reviso da literatura a respeito do tomate e dos demais ingredientes necessrios para a produo do molho de tomate tradicional;

Reviso da literatura a respeito da produo do molho de tomate tradicional;

Desenvolvimento do diagrama de blocos do processo e definio das etapas;

Determinao das capacidades do presente projeto; Reviso e descrio da metodologia necessria para a realizao do

balano de massa e energia; Realizao do balano de massa e energia do processo, desde a

obteno do molho at o estoque do produto final;

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Desenvolvimento do fluxograma do processo e do layout da instalao;

Dimensionamento dos equipamentos, tubulaes e instrumentao; Definio das utilidades necessrias.

1.2 ORGANIZAO DO TRABALHO

O trabalho se inicia com a reviso bibliogrfica do tema proposto. Nela fazem parte a origem do tomate, suas propriedades e tipos, alm de informaes dos ingredientes do molho de tomate e a descrio do processo industrial para a produo do molho de tomate tradicional.

Outra etapa do trabalho a descrio do projeto em estudo. Nesta, encontra-se uma breve descrio do processo adotado no presente trabalho para a produo do molho de tomate tradicional e breves explicaes do memorial de clculo, diagrama de blocos, listas de equipamentos, instrumentaes e utilidades utilizadas, bem como dos fluxogramas de processo, diagrama de tubulao e instrumentao e do layout sugerido. Os mesmos so detalhados nos apndices deste trabalho.

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2 REVISO BIBLIOGRFICA

2.1 TOMATE

O tomate (Lycopersicom escullentun mill) o fruto proveniente do tomateiro, o qual pertence a famlia Solanacea, assim como a berinjela, pimento, fumo, jil, entre outros. Apesar de ser comumente confundido com um vegetal, o tomate uma fruta amplamente produzida e consumida mundialmente (PEREIRA, 2007). O tomate uma tima fonte de vitaminas A, B e C, rico em fsforo, ferro, potssio e clcio, com a vantagem adicional de conter um baixo teor calrico. O nome "tomate" pode ter tido origem nas palavras astecas "ximate", "zitomate" e "tumate", ou ainda, da palavra mexicana "tomati" (TETRAPAK, 2011).

O tomate um fruto originrio da Amrica do Sul, onde hoje esto localizados Peru e Equador. Os primeiros registros demonstram que os incas cultivavam e consumiam o tomate como alimento. Posteriormente, o tomate foi levado para o Mxico, sendo levado para a Europa somente no incio do sculo XVI (ANDRECCEUTTI et al., 2007).

Na Europa, o fruto foi utilizado como planta ornamental, pois havia a suspeita de que o fruto fosse venenoso e afrodisaco, supostamente por causa de sua conexo com as mandrgoras, variedades de Solanaceas usadas em feitiaria. Somente no sculo XIX que o tomate passou a ser consumido e cultivado em escala cada vez maior, inicialmente na Itlia, depois na Frana e na Espanha. Na Espanha e Itlia, o tomate foi batizado de pomo doro (ma de ouro) (TETRAPAK, 2011). Mais tarde, disseminou-se da Europa para a sia meridional e oriental, frica e Oriente Mdio. Hoje, o tomate pode ser considerado a segunda hortalia mais cultivada no mundo, depois das batatas.

A grande aceitao e apreciao do tomate e seus derivados teve incio no sculo XX, com a popularizao do catchup pela expanso mundial das redes de fast food. A boa aceitao de pratos mediterrneos, como a pizza e a macarronada, tambm contribui para o aumento do consumo de tomates e molhos nas ltimas dcadas.

Segundo Naika et al. (2006), alguns nomes comuns locais do tomate so: tomate (portugus, espanhol, francs), tomat (indonsio), faankee (chins), tomati

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(africano ocidental), tomatl (nautle), jitomate (espanhol mexicano), pomodoro (italiano), nyanya (swahili).

Tomates cultivados no sistema convencional, colhidos em estgio vermelho, apresentam maiores teores de acares, vitamina C e cidos orgnicos, cujos constituintes so mais importantes para o sabor e afetam diretamente a qualidade do fruto (MOURA et al., 1999).

2.1.1 O tomate no Brasil

A produo brasileira de tomates para industrializao teve inicio no sculo XX, atravs do cultivo de tomates rasteiros (PEREIRA, 2007). Porm, essa cultura experimentou grande impulso apenas na dcada de 50, no Estado de So Paulo, viabilizando a implantao de diversas agroindstrias. Na dcada de 80, ela expandiu-se na regio nordeste, especialmente em Pernambuco e no norte do Estado da Bahia face s condies climticas favorveis existentes naquela regio para o cultivo do tomateiro durante um maior perodo do ano, com a expectativa de evitar a formao de estoque de polpa e reduzir o perodo de ociosidade da indstria na entressafra. A cultura vem se expandindo na regio centro-oeste, onde a baixa umidade relativa do ar e as temperaturas amenas, entre os meses de maro a setembro, favorecem o cultivo do tomateiro. Em 1991, foram cultivados nessa regio apenas 5.000 hectares, entretanto, em 1998 a rea plantada foi superior a 11.000 hectares.

Atualmente, so cultivados no Brasil cerca de 16 mil hectares de tomateiros rasteiros, cuja produo toda destinada indstria, com uma produo anual em torno de um milho de toneladas, concentradas principalmente na regio dos cerrados do centro-oeste e tambm no oeste do estado de So Paulo, onde so cultivados cerca de 4 mil hectares (EMBRAPA, 2000).

O Brasil apresenta uma grande diversidade de rea de plantio de tomate. De acordo com a FAO (Food and Agriculture Organization), em 2005 o Brasil produziu 3,3 milhes de toneladas numa rea de 562 mil hectares. O Brasil situa-se entre os maiores produtores mundiais de tomates, conforme visto na Tabela 1, juntamente com os Estados Unidos, Itlia, Grcia, Egito, Turquia, Espanha, Mxico e Portugal (JAIME et al., 1998).

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Tabela 1 - rea e produo dos principais pases produtores de tomate in natura e industrial.

Pas rea (1000 ha) Produo B (1000 t)

Processamento C (1000 t)

Participao C/B (%)

Estados Unidos 183,0 12.290 10.719 87,22 Itlia 134,5 7.400 4.887 66,04

Turquia 173,0 7.300 1.550 21,23 Espanha 62,0 3.730 14 0,39

China 782,0 18.600 1.300 6,99 Brasil 61,0 3.150 1.245 39,52 Grcia 46,0 2.075 1.156 55,71

Portugal 17,5 1.080 927 85,83 Chile 19,5 1.230 938 76,26

Outros 2.278,0 46.345 5.591,6 12,07 Total 3.756,5 103.200 28.328,0 27,45

Fonte: Camargo Filho e Camargo, 2005.

Os principais estados brasileiros produtores de tomates so Gois, So Paulo e Minas Gerais. O cultivo do tomate destinado ao consumo in natura, ou seja, para comercializao em feiras livres, supermercados, varejes, etc., realizado por meio de culturas estaqueadas ou tutoradas. J o tomate que destinado indstria para utilizao de polpa apresenta crescimento determinado e rasteiro (FERNANDES et al., 2003).

Segundo o Agrianual 2008, a produo nacional em 2007 foi de 3.200.846 toneladas, sendo que, cerca de 65%, so cultivados para o consumo in natura e 35% produzidos pelas indstrias de processamento e ofertados ao mercado em forma de extrato de tomate, molhos prontos e pr-preparados, catchups, etc. Assim, o atual consumo per capita do tomate est em torno 18 kg/ano, o que representa um incremento de consumo acima de 35% nos ltimos 10 anos (KUSSAMA, 2010).

A cadeia produtiva de tomate tem forte relevncia econmica no agronegcio brasileiro, pois movimenta uma cifra anual superior a R$ 2 bilhes (cerca de 16% do PIB gerado pela produo de hortalias no Brasil). Aliado a isso, o cultivo um dos mais importantes geradores de emprego na atividade rural do Brasil. A produtividade brasileira est em 59 toneladas por hectare ou cerca de 5 kg/p ou 245 caixas/mil ps de tomate.

2.1.2 Propriedades do tomate

O tomate um alimento altamente nutritivo e sadio, sendo fonte de diversas vitaminas e sais minerais. Seu baixo valor energtico (aproximadamente 15 calorias

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por cerca de 100g de tomate) torna-o recomendvel para aqueles que esto em dieta ou que precisam de um alimento de fcil digesto. O fruto do tomate a parte comestvel e ele pode ser consumido cru ou cozido. A partir da polpa, podem ser produzidos o extrato, o pur, o catchup, os molhos para as massas, sucos e at doces (FERNANDES et al., 2003).

O fruto uma tima fonte de vitaminas A, B e C. , tambm, rico em fsforo, ferro, potssio e clcio, conforme pode ser visto na Tabela 2. Alm disso, o tomate rico em licopeno, um agente anticancergeno (BERLINK, 2010). O tomate excelente vigorizador do organismo, purificador do sangue, combate doenas do fgado, o desgaste mental, perturbaes digestivas e pulmonares, sendo contraindicado para pessoas que sofram de fermentaes gstricas e acidez no estmago. J o suco de tomate puro, servido com salsa, ajuda a dissolver clculos renais e, na luta contra infeces em geral, exerce efeito antissptico no corpo, neutralizando resduos cidos (STERN, 2000).

Tabela 2 - Valores nutricionais do tomate. Informaes nutricionais

Poro de 100g Quantidade por poro gua 94%

Valor energtico 20,33 kcal Carboidratos 4,07g

Protenas 0,81g GordurasTotais Traos

Colesterol 0mg Sdio 8,13mg Clcio 7,32mg

Potssio 207,32mg Fsforo 22,76mg Ferro 0,49mg

Fonte: Fernandes et al., 2002.

2.1.2.1 Tipos de tomate

Os grupos de tomate so divididos de acordo com o formato, finalidade e sabor. Nos ltimos anos tem aumentado em muito a diversidade dos produtos oferecidos, sendo ainda mais comuns os formatos oblongo e redondo. J h nove tipos de tomates comestveis, plantados s no Brasil. E, se a referncia for a variedade, o nmero se multiplica (FEAGRI, 2011). Os principais tipos so:

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a) Santa Cruz: tradicional na culinria, utilizado em saladas e molhos, de formato oblongo. Seus frutos pesam entre 140 e 160g e possui colorao vermelho intenso (Figura 1).

Figura 1 - Tomate do tipo Santa Cruz. Fonte: FEAGRI (2011).

b) Caqui: Utilizado em saladas e lanches, com formato redondo (Figura 2). Possui polpa grossa e um pouco cida. Os frutos pesam entre 250 e 300g.

Figura 2 - Tomate do tipo Caqui. Fonte: FEAGRI (2011).

c) Saladete: Utilizado em saladas, possui formato redondo. Apresenta boa durabilidade ps-colheita, no transporte e comercializao. Os frutos pesam em mdia 180 a 220g (Figura 3).

Figura 3 - Tomate do tipo Saladete. Fonte: FEAGRI (2011).

d) Italiano: Utilizado, principalmente, para molhos. timo, tambm para saladas e tomate seco. Possui formato alongado. Pesam entre 120 e 140g (Figura 4).

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Figura 4 - Tomate do tipo Italiano. Fonte: FEAGRI (2011).

e) Cereja: um mini-tomate, muito usado como aperitivo, em mini sanduches, saladas e decorao de pratos. Possui tamanho pequeno, redondo e oblongo. Colorao vermelho brilhante e pesa em mdia 15 a 25g (Figura 5).

Figura 5 - Tomate do tipo Cereja Fonte: FEAGRI (2011).

Alm do formato e sabor, os tomates podem ter variao na cor, conforme visto na Figura 6. No Brasil, o mais comum o vermelho, mas existem tomates nas cores: rosada, amarela e laranja.

Figura 6 - Tipos de tomate conforme colorao. Fonte: FEAGRI (2011).

2.2 MOLHO DE TOMATE

Os produtos derivados do tomate sero elaborados a partir de frutos maduros, sadios, selecionados, limpos e sem amostras de podrido. Entende-se por tomate inteiro aquele que mantm sua forma original, mesmo quando parecer meio amassado, machucado e cortado (FRANA, 2007). Os tomates destinados a

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produo de molhos, devem ser bastante vermelhos e firmes, ou seja, de boa consistncia e, preferencialmente, do tipo italiano.

A Legislao Brasileira define extrato como: o produto resultante da concentrao de polpa de frutos maduros e sos do tomateiro Solanum lycopernicum por processo tecnolgico adequado. O extrato pode ser chamado de massa ou concentrado de tomate.

Aps o desenvolvimento do concentrado de tomate surgiu um produto mais sofisticado, o molho de tomate. A partir de 1925, o molho de tomate foi colocado no mercado e obteve sucesso absoluto (PEDRO, 2004).

O molho de tomate pode ser definido, de acordo com a legislao da ANVISA Resoluo RDC n.276, de 22 de setembro de 2005, como um condimento feito base de tomate e, s vezes, acrescido de presunto, cebola, manjerico, sal, leo, alho e vrios outros condimentos para conferir sabor. Assim, surgem os molhos com variaes de sabores e mais sofisticados, alm de oferecerem ao consumidor maior praticidade, segurana, entre outros (PEREIRA, 2007).

Conforme Monteiro (2008), a industrializao de preparados mais concentrados vem sendo substituda pela de produtos menos concentrados e mais sofisticados, em termos de ingredientes e sabor, tais como molhos com adio de tomates triturados ou em cubos e sucos temperados. Os molhos existentes no mercado brasileiro so do tipo peneirado ou tradicional.

Devido praticidade para o consumidor no preparo de pratos elaborados com molho de tomate, os molhos destacam-se no mercado com 20% de participao e constantes lanamentos de novas formulaes.

O produto final deve estar seguro microbiologicamente para o consumo e, tambm, no pode ter alteradas suas caractersticas sensoriais. Para isso, devem ser observados tempo e temperatura durante o tratamento trmico, alm da qualidade da matria-prima (EMBRAPA, 2000).

2.2.1 Matria-prima

Para o processamento do molho de tomate sero utilizados os seguintes ingredientes: tomate fresco, sal refinado, acar cristal, cebola fresca, alho, salsa, leo de soja e glutamato monossdico (Tabela 3).

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Tabela 3 - Formulao para produo de molho de tomate tradicional. Ingredientes da formulao % de consumo

Tomate fresco 93,00 Sal refinado 0,50

Acar cristal 0,20 Cebola fresca (moda) 5,00

Alho em p 0,04 Salsa em flocos 0,04

leo de soja refinado 1,20 Glutamato monossdico 0,02

Fonte: TECALIM, 2008.

2.2.1.1 Sal refinado

O sal um alimento formado pelo cloreto de sdio, NaCl. O sal refinado, como indica o nome, passou por um processo de refino, onde so adicionadas substncias qumicas que promovem a brancura do sal e o deixa mais solto. Porm apenas a aparncia que melhora atravs deste processo, muito do valor nutricional perdido, tornando mais saudvel o consuma de sal marinho ou sal in natura (FRAIA, 2010).

O sal destinado ao consumo humano um produto de consumo universal, razo pela qual, na quase totalidade dos pases, adotado como veculo para a adio de iodo, assumindo, assim, um importante papel no contexto social (INMETRO, 1999). A insuficincia desse nutriente na alimentao pode ocasionar o bcio, doena que hipertrofia a glndula tireoide.

A Organizao Mundial da Sade (OMS) recomenda que um adulto deve consumir por dia, no mximo 6 gramas de sal de cozinha, o que equivale a uma colher de ch ou 2,4 gramas de sdio.

2.2.1.2 Acar

O acar um produto alimentar fabricado industrialmente, de sabor doce, solvel em gua, extrado, sobretudo da cana-de-acar e da beterraba, tambm chamado de sacarose (OLIVEIRA et al., 2007). A sacarose um carboidrato dissacardeo, constitudo de uma molcula de frutose e uma de glicose.

O acar d o sabor doce sem provocar um sabor indesejado depois, conforme Oliveira et al. (2007). Seu uso pode melhorar a apreciao de alimentos e,

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portanto, aumenta a variedade de alimentos disponveis para consumo. O acar ajuda a conter o crescimento de bactrias, levedos e bolores, em uma grande variedade de produtos.

A glicose a principal fonte de energia para o corpo humano - o combustvel necessrio para que o organismo possa manter suas atividades dirias. Pelo menos metade da energia necessria para um indivduo tocar o seu dia-a-dia pode ser encontrada na natureza, sob a forma de acares e amidos.

Alguns tipos de acar podem ser citados (VENTURA, 2010): a) Acar de confeiteiro: o refinamento sofisticado e inclui a adio de amido para evitar que os microcristais se juntem novamente. Ideal para tortas, bolos e biscoitos. Tambm conhecido como glacar. b) Acar orgnico: no so utilizados ingredientes artificiais ou agrotxicos em nenhuma etapa da produo. o tipo de acar mais saudvel e pode substituir o acar refinado na hora do preparo de sobremesas. c) Acar cristal: tem como caracterstica os cristais grandes, transparentes ou levemente amarelados. Possui praticamente as mesmas propriedades do acar refinado. amplamente utilizado para adoar lquidos e para decorao de doces. d) Acar refinado: o acar mais utilizado na culinria e, tambm, o mais comum de se encontrar no supermercado. facilmente dissolvido e misturado. Perde sais minerais e vitaminas pela adio de substncias qumicas no refino. e) Acar mascavo: escuro, mido e de sabor forte, sendo extrado depois do cozimento do caldo da cana. recomendado por nutricionistas por possuir mais nutrientes que os demais acares.

2.2.1.3 Cebola

A cebola, Allium cepa, um alimento bastante usado como tempero, possui um sabor forte e cido (RESENDE e COSTA, 2007). uma planta de origem asitica, tendo sua introduo no Brasil principalmente atravs do Rio Grande do Sul (RODRIGUES et al., 2011).

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A cebola uma boa aliada para melhorar o funcionamento do intestino, fgado, pncreas e vescula. E mais, promove o bom funcionamento do aparelho circulatrio e renal e reduz o risco de aparecimento do cncer de estmago (OLIVEIRA, 2008). Apresenta sais minerais, tais como: ferro, potssio, sdio, fsforo e clcio, alm das vitaminas B e C. Tambm um alimento de baixo teor calrico, apresentando cerca de 40 calorias em cada 100g (ALEIXO, 2008).

Dentre os muitos tipos cebola, a revista Seleces (2008) destaca: a) Amarela: representa 75% da produo mundial. De sabor forte, se comportaa muito bem em cozimentos demorados, caldos e sopas. b) Doce: inclui a Espanhola, a Bermuda, a Vidlia e a Walla-walla. So timas recheadas e feitas no forno. c) Vermelha ou roxa: agradavelmente doce e melhor consumida crua. Por vezes so chamadas de cebolas italianas. d) Para conserva: cebolas minsculas brancas ou plidas. Pequenas, so colhidas com no mximo 2,5 cm de dimetro. e) Chipolina ou chalota: com sabor mais sutil, a irm rica das cebolas. So indispensveis para o preparo de molho barnaise. Tem menos cheiro do que a cebola comum e considerada mais suave e mais fcil de digerir. Alguns exemplos podem ser observados na Figura 7.

Figura 7 Diferentes tipos de cebola. Fonte: Pereira (2009).

O maior produtor de cebola do mundo a China, responsvel por cerca de 30% da produo mundial. O Brasil fica em 9 lugar, sendo o maior produtor da Amrica do Sul (RESENDE e COSTA, 2007).

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2.2.1.4 Alho

O alho, Allium sativum, um dos mais versteis sabores da culinria. Muito utilizado na cozinha brasileira e indispensvel na cozinha provenal, o alho seduz no s pelo seu sabor e aroma, como tambm pelo seu poder na cura de alguns males que afetam a sade humana (SILVA, 2007). Ao mesmo tempo em que um tempero que seduz muitas pessoas, tambm provoca um mal estar em outras devido ao seu cheiro forte.

O tempero caracterizado por um bulbo arredondado, conhecido como cabea, composto por 10 a 12 dentes, envoltos por uma casca, a qual pode ser branca, rosada ou roxa (ALMEIDA et al., 2011). Existem diferentes tipos de alho e quase todos diferem em relao a tamanho, cor, forma, sabor, nmero de dentes por bulbo, acidez e capacidade de armazenamento.

Do Allium sativum, originam-se duas subespcies: a Ophioscorodon e a Sativum (Figura 8). Uma pesquisa recente mostrou que existem, hoje em dia, aproximadamente oito variedades de alho provindas destas duas subespcies. So elas: Asitico, Criolo, Listra Roxa, Listra Roxa Marmorizada, Porcelana, Rocambole, Alcachofra e Prata.

Figura 8 - Alhos da subespcie Sativum (a) e da subespcie Ophioscorodon (b). Fonte: Almeida et al. (2011).

As patologias ou sintomas a serem tratados pelo alho so muito vastos, mas pode-se resumir a sua eficincia em: distrbios gastrointestinais, colesterol elevado, tenso arterial elevada, asma, bronquite, gripe, dores de dentes e, mais recentemente, os estudos comprovam a sua eficcia em cancro da mama e prstata (JACINTHO, 2007).

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O possvel local de origem do alho indicado por muitos estudos como sendo o continente asitico (SILVA, 2007). Julga-se que tenha surgido no deserto da Sibria e que tenha sido levado para o Egito por tribos asiticas nmades, dali seguiu para o extremo oriente at, finalmente, chegar Europa.

2.2.1.5 Salsa

A salsa/salsinha originria da Europa e pertence famlia Apiaceae (Umbelferas). Hoje, seu consumo est disseminado pelo mundo todo. No Brasil, foi introduzida pelos primeiros colonizadores portugueses. usada como condimento e/ou elemento decorativo de vrios pratos. O cultivo da salsa faz-se h mais de trezentos anos, sendo uma das plantas aromticas mais populares da gastronomia mundial (HEREDIA et al., 2003).

Riqussima em vitaminas e sais minerais, como o ferro, a salsa (Petroselinum crispum) recomendada aos anmicos, fracos e nervosos. Abre o apetite, boa para a memria, favorece a digesto, tanto as folhas como a raiz (CAMPOS et al., 2009). As folhas de todos os tipos de salsa so ricas em vitaminas A, B1, B2, C e D, isto se consumidas cruas, j que o cozimento elimina parte dos seus componentes vitamnicos.

As variedades so agrupadas pelo tipo de folha: lisas (mais cultivadas no Brasil), crespas e muito crespas. H, ainda, variedades cultivadas na Europa, cujo produto comestvel so as razes, que atingem cerca de 15 cm de comprimento e 4 a 5 cm de dimetro.

2.2.1.6 leo de soja refinado

O leo de soja refinado apresenta-se como um leo de cor levemente amarelada, lmpido, com odor e sabor suave caracterstico (SOYA, 2011). Sua utilizao bastante diversificada, por exemplo: leo de cozinha, tempero de saladas, produo de margarinas, gordura vegetal e maionese.

Os principais mercados consumidores do leo de soja refinado so Europa e Estados Unidos. Segundo Agrenco (2011), estes o utilizam para a produo de biodiesel, que paga um prmio acima do preo de mercado do leo de soja degomado.

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Um produto leve e suave, o leo de soja refinado rico em vitaminas A, D, E e K, as quais favorecem a viso, a absoro de clcio, entre outros (CRISTA, 2011).

2.2.1.7 Glutamato monossdico

O glutamato monossdico o sal do cido glutmico, um aminocido presente em todas as protenas animais e vegetais. amplamente utilizado na indstria de alimentos como um intensificador de sabor. comumente utilizado em pratos da culinria oriental e pode tambm estar presente em sopas (p), biscoitos, salgadinhos, refeies congeladas, molhos para salada e carnes (GUEDES, 2010).

2.2.2 Processo de produo

A industrializao do tomate propriamente dita, compreende a indstria de transformao primria e a indstria de transformao secundria, as quais se integram e se complementam (BEST PULP, 2011).

A transformao primria consiste na obteno de produtos intermedirios destinados ao posterior processamento e/ou fabricao de produtos formulados. J o segmento de transformao secundria, aparece com grande diversificao de derivados do tomate, como a fabricao de produtos menos concentrados e mais sofisticados em termos de ingredientes e de sabor, tais como sucos temperados e molhos condimentados, contendo tomate cubeteado ou triturado.

Para o processo de produo industrial do molho de tomate tradicional, Mansano et al. (2008) sugere as seguintes etapas: recepo, seleo, lavagem, apara, asperso, triturao, branqueamento, separao da polpa, evaporao, mistura, cozedura, homogeneizao, pasteurizao, enchimento e estocagem.

2.2.2.1 Recepo

A recepo do tomate pode ser feita diretamente nos tanques de lavagem ou mesmo em canaletas com gua que conduzem o tomate para o lavador. No entanto, os tomates tambm podem ser descarregados em tanques simples, repletos de

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gua, onde aguardam o momento de serem encaminhados para as linhas de produo (LUCAS et al., 2007).

2.2.2.2 Seleo

A seleo realizada para evitar que a matria-prima estragada seja lavada. Aqui so retirados os tomates podres, muito maduros ou rebentados.

Os tomates sero escolhidos por uma seleo manual feita atravs de uma esteira provida de roletes rotativos que faz com que os tomates girem e facilite assim o processo de seleo (TECALIM, 2008), um exemplo de equipamento pode ser verificado na Figura 9. A seleo tambm pode ser feita em uma esteira convencional, sempre feita de material ideal para o ramo alimentcio.

Figura 9 - Esteira para seleo dos tomates Fonte: TROPICAL FOOD, 2012.

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2.2.2.3 Lavagem

No processo de obteno da polpa de tomate so necessrias duas lavagens para garantir o tomate limpo, de maneira que no oferea riscos sade.

A primeira lavagem do tomate compreende, normalmente, duas fases: a de imerso e a de asperso.

So removidas as sujidades mais grosseiras que podem ter permanecido nos tomates, como terra e areia, e faz-se o amolecimento das sujidades mais aderidas pele.

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J na segunda lavagem, o tomate passado para outro tanque praticamente idntico ao da primeira lavagem, s que, com maior tempo de residncia para tirar as sujidades mais fortemente aderidas.

Nesta fase, deve-se usar gua clorada (6-8 ppm de cloro residual livre) a fim de diminuir a carga de microrganismos existentes.

2.2.2.4 Apara

Muitos tomates retirados na seleo podem ainda ter partes boas que podem ser reaproveitadas. Entretanto, deve-se cortar uma poro bastante grande do tomate, de maneira a assegurar a total retirada das partes estragadas. A apara feita manualmente (LUCAS et al., 2007).

2.2.2.5 Asperso

Na asperso, uma esteira de rolos giratrios transporta os tomates e, ao mesmo tempo, os faz rolar sob uma srie de aspersores de gua a alta presso que retiram a gua suja e os ltimos restos de impurezas aderidas (Figura 10).

Figura 10 - Sistema de esteira e bicos aspersores. Fonte: TROPICAL FOOD, 2012.

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2.2.2.6 Triturao

O triturador consiste de um cilindro, alojado dentro de uma cmara, que tem facas, dentes ou martelos fixos. O cilindro tem tambm, inseridos em toda a sua volta, facas, dentes ou martelos complementares aos primeiros que, girando, provocam a ruptura dos frutos (LUCAS et al., 2007).

O triturador deve ser tal que no quebre as sementes do tomate, pois estas vo afetar negativamente a textura do produto e dificultar o trabalho de uma prxima operao, a retirada da polpa (TECALIM, 2008).

2.2.2.7 Branqueamento

Nesta operao, o tomate triturado, ou desintegrado, submetido a um aquecimento com o objetivo de tornar mais tenra a polpa, inativar enzimas e facilitar o destacamento da pele nas sucessivas operaes de extrao.

Os tomates so levados para um trocador de calor onde so submetidos a um rpido aquecimento a uma temperatura que varia dependendo do trocador de calor utilizado. Os trocadores de calor podem ser do tipo de feixes tubular, ou de serpentina rotativa (rotary coil). Nos equipamentos do tipo feixe tubular, a temperatura utilizada na inativao das enzimas varia entre 90 a 95C; enquanto nos trocadores de calor tipo serpentina rotativa, a temperatura de trabalho varia entre 101 a 104C (TECALIM, 2008). Existem equipamentos especficos para isso, chamados de inativadores enzimticos. Estes no passam de trocadores de calor, porm o seu projeto especfico para, por exemplo, molho de tomate, um exemplo pode ser visto na Figura 11.

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Figura 11 - Inativador enzimtico para molho de tomate. Fonte: TROPICAL FOOD, 2012.

Este mtodo d um rendimento maior da polpa e, tambm, uma polpa mais rica em pectina, o que aumenta a viscosidade e diminui a tendncia separao da polpa do sumo.

2.2.2.8 Separao da polpa

Os tomates lavados, escolhidos e aparados so convertidos em polpa por meio de uma mquina conhecida como despolpadeira (Figura 12). O equipamento tem a finalidade de separar da polpa a pele e a semente. A mquina tem, em geral, um cilindro cuja parte inferior feita com uma placa forte, perfurada, de cobre, monel, ao inoxidvel ou bronze, na forma de um meio cilindro. A metade superior do cilindro geralmente de madeira, mas deve ser feita de um metal de liga forte (resistente). Dentro do cilindro giram pesadas ps (batedores) em alta velocidade e os tomates partem-se com o impacto das ps ou das paredes da mquina contra as quais so jogados. As ps possuem uma inclinao que determina o movimento das peles e sementes em direo sada do equipamento (LUCAS et al., 2007).

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Figura 12 - Despolpadeira: Turbo Separador Centrfugo. Fonte: TROPICAL FOOD, 2012.

Esta operao pode ser realizada por peneiras cilndricas de dois corpos ou mais, chamada de turbo extrator, que tem a vantagem de se obter um resduo do tomate (pele e sementes), com um percentual de umidade entre 5% (suco de tomate ainda aderente s peles do tomate) isto , um melhor rendimento na extrao do suco de tomate, enquanto em peneiras convencionais h a necessidade de efetuar uma operao a mais, com a passagem do resduo de tomate em equipamentos que comprimem este resduo e terminam de retirar o suco ainda aderente s peles do tomate. Os tomates entram no cilindro por um funil que , geralmente, alimentado por um transportador contnuo (TECALIM, 2008).

Outro sistema consta de uma peneira cilndrica vertical contra a qual os tomates so lanados violentamente pela fora centrifuga.

Figura 13 - Extrusora de tomate. Fonte: TROPICAL FOOD, 2012.

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Ainda, existem equipamentos que realizam juntamente as etapas de triturao e despolpamento, estes possuem o funcionamento bastante similar ao da despolpadeira j citada, porm ao mesmo tempo vo proporcionando um trituramento do tomate que vem apenas achatado. Este equipamento conhecido como extrusor e pode ser conferido na Figura 13.

2.2.2.9 Evaporao

A polpa crua muito liquida para ser utilizada sem ser concentrada e precisa ser evaporada at atingir a consistncia desejada, antes de ser enlatada ou usada para a preparao de molho ou qualquer outro produto base de tomate.

A prtica de evaporao para concentrar a polpa de tomate, tambm uma tcnica de conservao dos tomates, proporciona maior estabilidade deteriorao microbiana (alcanada pela reduo da atividade de gua), diminuio de custos de elaborao, armazenamento e transporte decorrentes da grande reduo de peso e de volume.

Aps a evaporao, a polpa pode ser diretamente transformada em produtos, tais como, extratos em diferentes concentraes e catchup, ou ento ser embalada e armazenada, para a venda a terceiros, ou para a posterior utilizao na elaborao dos produtos anteriormente citados.

A velocidade de circulao do sumo em contato com a superfcie de aquecimento , em alguns tipos de evaporadores, determinada pelas correntes de conveco, provocadas pelo gradiente trmico, e que se formam na massa durante o aquecimento. possvel aumentar a intensidade das correntes atravs de bombas, agitadores e outros mecanismos apropriados.

Um problema que pode diminuir a eficincia do processo a formao de depsito sobre a superfcie de aquecimento, aumentando a resistncia trmica e baixando significativamente a velocidade de transmisso de calor, provocando um sobreaquecimento local e, consequentemente, exigindo limpezas mais frequentes das superfcies aquecedoras. O fenmeno, chamado de incrustao, causado pela adeso, nas paredes, de substncias que, por desnaturao ou degradao, se separam durante o aquecimento.

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Como o tomate bastante sensvel a danos pelo aquecimento prolongado, o que pode causar alterao de cor e sabor no produto final, os evaporadores utilizados para esse processo operam sob vcuo, fazendo com que o suco de tomate entre em ebulio a uma temperatura mdia de 65-75 C. O evaporador a ser utilizado pode ser de simples efeito, duplo efeito ou triplo efeito (Figura 14), sendo este ltimo mais econmico do ponto de vista em relao ao vapor e, tambm, torna mais rpido o processo.

Figura 14 - Evaporador de triplo efeito para concentrao de tomate. Fonte: TROPICAL FOOD, 2012.

2.2.2.10 Mistura/Cozedura

Aps a evaporao, a polpa de tomate transferida para o tacho de formulao (com aquecimento a camisa de vapor e agitador, Figura 15) para facilitar a dissoluo dos ingredientes a serem adicionados: acar, cebola, alho, sal, glutamato monossdico, leo de soja e salsa. As quantidades destes ingredientes, bem como os tipos de especiarias incorporadas polpa, so dependentes da formulao especfica de cada indstria e podem variar bastante. As especiarias, em geral, so adicionadas na forma de extrato seco das mesmas para facilitar a incorporao sem deixar resduos.

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Figura 15 - Tanque encamisado com misturador. Fonte: MMC, 2012.

2.2.2.11 Homogeneizao

O molho de tomate j com os ingredientes adicionados bombeado atravs de uma bomba de deslocamento positivo (Figura 16) para o homogeneizador. O homogeneizador um equipamento que trabalha com alta presso, comprimindo o produto atravs de vlvulas contra uma parede com o objetivo de proporcionar ao produto final, uma melhor consistncia e cor mais uniforme. A massa de tomate possui partculas (fibras) que so insolveis em gua e que atravs da ao mecnica do homogeneizador, so reduzidas a tamanhos uniformes que ficam dispersas aps o processo em toda a massa do produto final (LUCAS et al., 2007).

Figura 16 - Bomba de deslocamento positivo. Fonte: TROPICAL FOOD, 2012.

2.2.2.12 Pasteurizao

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Os processos pelo qual o produto passou no so suficientes para controlar os microrganismos. Assim, a pasteurizao fundamental para estabilizar o produto sob o aspecto microbiolgico, pois destri os microrganismos que podem deteriorar o composto, neste caso so, principalmente, leveduras e lactobacilos. No h necessidade de se realizar a esterilizao, pois o pH do produto menor que 4,5.

A pasteurizao realizada a partir de dois processos diferentes. Pode ser feita no prprio tacho de formulao encamisado, ou em um trocador de calor tubular, a 90-95C por 15 a 20 minutos (Figura 17). No trocador de calor tubular o produto forado, por meio de bombas de ao positivas, a percorrer um caminho de vai-e-vem, atravs da tubulao, o tempo necessrio para se atingir a temperatura desejada. O aquecimento dos tubos feito por meio de vapor que circula ao redor dos mesmos. Deve, tambm, ser termorregulador para manter constante a temperatura, para se evitar o superaquecimento no caso de paragem de linha. indispensvel que toda a massa receba um tratamento homogneo, tanto no que tange a temperatura, como no tempo (TECALIM, 2008).

Figura 17 - Pasteurizador/Resfriador. Fonte: TROPICAL FOOD, 2012.

O molho de tomate um mau condutor de calor e o fabricante deve fazer os testes de penetrao de calor nos seus produtos para ajustar melhor o tempo de pasteurizao e a temperatura a ser usada, conforme necessrio.

2.2.2.13 Enchimento

O molho de tomate j pronto distribudo dentro de suas embalagens, neste caso em embalagens do tipo pouch de 340g. Para o enchimento, podem ser

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utilizadas enchedeiras asspticas especialmente projetadas para a embalagem escolhida (Figura 18).

Figura 18 - Enchedeira assptica. Fonte: TROPICAL FOOD, 2012.

2.2.2.14 Estocagem

As embalagens so acondicionadas em caixas de papelo, as quais tambm devem ser identificadas com a data de fabricao e o lote para controle e verificao da partida. As caixas so ento empilhadas em pranchas de madeira para armazenamento.

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3 PROJETO

Para o planejamento deste projeto, foi feita a pesquisa do processamento de molho de tomates e a sua importncia no mercado. O presente projeto consiste no dimensionamento de uma unidade industrial de produo de molho de tomate tradicional com capacidade de 9000 ton/ano, tal capacidade foi determinada analisando empresas do ramo.

Para desenvolvimento do projeto, primeiramente, foi realizada uma reviso bibliogrfica que possibilitou a definio das etapas do processo. Em seguida, foram coletados os dados e informaes necessrias para o desenvolvimento dos balanos de massa e energia e, tambm, o dimensionamento de parte dos equipamentos e tubulaes, definindo-se os instrumentos de controle utilizados em determinada etapa.

3.1 DESCRIO DO PROCESSO

Para o processo de produo do molho de tomate tradicional proposto neste trabalho, foram adaptadas as etapas propostas por Mansano et al. (2008): recepo, seleo, lavagem, asperso, triturao, branqueamento, separao da polpa, evaporao, mistura, cozedura, homogeneizao, pasteurizao, enchimento e estocagem (Figura 19).

O processo inicia-se com a recepo do tomate em grandes tanques de armazenamento, o tomate recebido j vem previamente limpo, sendo necessrias as lavagens para garantir a qualidade do molho, evitando ao mximo qualquer possibilidade de contaminao. Assim, o tomate segue do tanque de armazenamento para uma esteira aonde feita a seleo manual de tomates que apresentem podrido, contaminao por microrganimos ou rebentados. Aqui, no consideramos a etapa de apara sugerida por Mansano et al. (2008) pois consideramos muito arriscado para a qualidade do molho, sendo que difcil garantir que em tomates contaminados parte deles esteja livre de tal contaminao. Ou seja, todos os tomates retirados na etapa de seleo so separados como resduos e os demais tomates seguem para a etapa de limpeza.

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Figura 19 - Diagrama de blocos. Fonte: Do autor.

Os tomates que seguem no processo vo para o primeiro tanque de lavagem. Neste, a gua clorada fica recirculando, proporcionando a retirada de

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sujidades mais grossas e o amolecimento de possveis sujidades que estejam mais aderidas pele dos tomates. Os tomates seguem para uma esteira onde ficam sob a ao de bicos aspersores que promovem a retirada das sujidades anteriormente amolecidas. Para garantir a limpeza adequada dos tomates, estes ainda passam por uma segunda limpeza similar a primeira. Aps esta, os tomates saem devidamente preparados para iniciar o seu processamento.

O processamento do tomate tem incio no triturador, onde os tomates sero partidos de maneira a no quebrar suas sementes, que podero influenciar negativamente o produto final. Do triturador, os tomates triturados seguem para um tanque de armazenamento em inox. Atravs de uma bomba helicoidal, o tomate segue para o inativador enzimtico (etapa de branqueamento), aonde alcanar a temperatura de 85C, ideal para a inativao das enzimas requeridas. Novamente, o tomate segue para um tanque de armazenamento em inox.

Aps o branqueamento, uma bomba helicoidal transporta o tomate para a despolpadeira aonde so separadas as peles e sementes do tomate. Estas seguem para um tanque de rejeitos e sero descartadas. A polpa do tomate segue para o prximo tanque de armazenamento.

A polpa que segue no processo necessita ser concentrada para obter-se o molho desejado. Esta concentrao elevar o teor de slidos presentes na polpa de 5,5% para 7%, atravs da retirada da gua em excesso. A evaporao ser feita num evaporador de simples efeito a vcuo, numa temperatura de 65 C, favorecendo a conservao das propriedades do tomate. A polpa concentrada segue no processo para outro tanque de armazenamento.

Uma bomba helicoidal transportar essa polpa para um tanque de mistura encamisado, neste tanque ser adicionada a corrente de ingredientes e promovida, ento, a mistura polpa de tomate. A mistura ser aquecida at 75C e, aps o tempo de batelada seguir, atravs de uma bomba de deslocamento positivo, para outro tanque de armazenamento. Deste tanque, o molho de tomate segue para um homogeneizador, aonde pequenas fibras presentes so reduzidas a tamanhos uniformes e ficam dispersas em toda a massa do produto final.

Antes de seguir para o enchimento, o molho deve ser pasteurizado, para assegurar que o produto seja estvel sob o aspecto microbiolgico. A pasteurizao ser feita num pasteurizador numa faixa de temperatura de 90-95 C, neste mesmo equipamento, aps o tempo necessrio de pasteurizao, o molho ser resfriado e

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seguir para o enchimento. O produto j embalado segue, ento, para a sala de estoque aonde aguardar seu destino final.

3.2 CRONOGRAMA

O presente projeto foi iniciado em agosto/2011 e finalizado em junho/2012. Para o desenvolvimento das etapas do mesmo, para melhor organizao do aluno, foram definidos prazos para a realizao de cada etapa do projeto (Tabela 4). Entretanto, os prazos estipulados foram apenas um auxlio, para que se tenha uma noo das etapas que precisam ser realizadas e qual a melhor ordem para estudo e construo de cada uma.

Tabela 4 - Cronograma do projeto. Etapas 2011 2012

Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Escolha do tema X X Reviso bibliogrfica X X X Diagrama de blocos X X X Faturamento esperado X X X Definio das etapas X X X Determinao das capacidades X X X Balano de massa

X X X X

Entrega do pr-projeto X Balano de energia X X X X Fluxograma do processo X X X X X Dimensionamento dos equipamentos

X X

Dimensionamento das tubulaes, instrumentao

X X X

Definio das utilidades X X

Layout X X Entrega do TCC X Apresentao do TCC X

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3.3 MEMORIAL DE CLCULO

A capacidade do processo foi determinada analisando a capacidade de indstrias do ramo. Adequou-se a capacidade um valor que rendesse um bom faturamento para a empresa. A capacidade e o faturamento so apresentados no Apndice A.

Juntamente, encontram-se os balanos de massa, energia e dimensionamento dos equipamentos e tubulaes, clculos realizados para a capacidade proposta.

3.4 DIAGRAMA DE BLOCOS

Para facilitar o entendimento do processo e auxiliar no clculo do balano de massa foi montado o diagrama de blocos do processamento de tomate, baseado no estudo feito na reviso bibliogrfica. O mesmo apresentado no Apndice B.

3.5 LISTA DE EQUIPAMENTOS

A partir da determinao das etapas e capacidades necessrias durante o processo, faz-se uma lista mais detalhada dos equipamentos, baseada nos clculos realizados de dimensionamento de equipamentos. Tal lista pode ser conferida no Apndice C.

3.6 LISTA DE INSTRUMENTAO E UTILIDADES

Faz-se, tambm, uma lista detalhada das instrumentaes necessrias em determinada etapa. E, ainda, uma lista das utilidades necessrias e estimativas de quantidade. Tal lista pode ser conferida no Apndice D.

3.7 FLUXOGRAMAS DE PROCESSO E DIAGRAMA DE TUBULAO E INSTRUMENTAO

Juntando todas estas informaes, foram construdos os fluxogramas de processo, que podem ser conferidos no Apndice E. Estes apresentam a sequncia

43

e a especificao dos equipamentos designados para cada etapa. O diagrama de tubulao e instrumentao da parte dimensionada est apresentado no Apndice F.

3.8 LAYOUT

Foi desenvolvida, tambm, uma proposta de layout para a empresa (Apndice G), a qual foi estruturada verificando a melhor disposio dos equipamentos dentro da empresa, sendo considerados tambm os espaos destinados ao laboratrio, almoxarifado, reas de higienizao, vestirios e banheiros, armazenamento de matria-prima e produtos, refeitrio e setor administrativo.

44

4 CONSIDERAES FINAIS

Com o desenvolver deste projeto, foi possvel fazer a integralizao das mais diversas disciplinas cursadas na graduao de Engenharia Qumica. Dentre tantas, para este projeto, pode-se destacar disciplinas como as Operaes Unitrias, Fenmenos de Transporte e Tpicos Especiais em Alimentos. Em relao ao desenvolvimento de um projeto industrial, pode-se assumir que a clareza e o conhecimento de conceitos da engenharia so de fundamental importncia. Sem tais conhecimentos torna-se invivel o desenvolvimento de tecnologias que facilitem a produo e controle, desde o incio de um processo at a obteno do produto final.

No presente trabalho projetou-se uma planta de produo de molho de tomate tradicional. O molho de tomate pode ter seu consumo ainda mais difundido, sendo assim, tornam-se importantes os estudos quanto a otimizao do processo de produo, barateando o custo e tornando mais acessvel seu consumo. Como o produto uma fonte de importantes vitaminas e sais minerais, com grandes benefcios a sade, torna-se importante que toda a populao possa ter acesso ao produto, beneficiando desde o agricultor at o consumidor.

Atravs deste projeto e de toda a pesquisa feita para possibilitar sua concluso, pode-se perceber que as tecnologias utilizadas na produo do molho tomate variam muito, desde as etapas de processo at os equipamentos utilizados. E, muitos equipamentos esto se modernizando atravs de estudos, otimizao e intensificao de processos. Desta maneira, amplia-se a viso de Engenheiro, a curiosidade caracterstica da profisso, observando-se que sempre possvel a busca por melhorias no processo e, que a atualizao do profissional de fundamental importncia.

Finalizando, ento, de extrema magnitude que todos os estudantes tenham a oportunidade de realizar um projeto de concluso de curso como este, possibilitando a aplicao e entendimento dos conceitos vistos ao longo da graduao, enriquecendo ainda mais a vida acadmica dos alunos.

45

5 REFERNCIAS

AGRENCO. leo de soja. Disponvel em: . Acesso em: 8 nov. 2011.

ALEIXO, A. Cebola. Gastrolndia (revista eletrnica), 2008.

ALMEIDA, M., BONAVENTURA, C., LIMA, A. D., AZAR, L. Alho. Rio de Janeiro: Tecnologia em gastronomia, UNIRIO, 2011.

ANDREUCCETTI, C.; FERREIRA, M. D.; MORETTI, C. L.; HONRIO, S. L. Postharvest quality of tomato fruits cv. Andra treated with ethylene. Horticultura Brasileira, Braslia, vol. 25, n. 1, 2007.

BELITZ, H. D. Qumica de los alimentos. Zaragoza: Acribia, 1993.

BERLINK, R.. Tomates verdes, tomates vermelhos. Qumica Viva (revista eletrnica), 2010.

BEST PULP. Produo de polpa. Disponvel em: . Acesso em 13 out. 2011.

CAMARGO FILHO, W. P., CAMARGO, F. P. O complexo agroindustrial de tomate no Brasil e a evoluo da produo regional 1990 2004. Instituto de Economia Agrcola, 2005.

CAMPOS, K. E.; BALBI, A. P. C. e ALVES, M. J. Q. F. Diuretic and hipotensive activity of aqueous extract of parsley seeds (Petroselinum sativum Hoffm.) in rats. Rev. bras. farmacogn. [online]. 2009, vol.19, n.1a, pp. 41-45.

CREMASCO, M. A. Fundamentos de transferncia de massa.2. ed. rev. Campinas : Ed. da UNICAMP, 2002. 729 p, il. (Livro-texto).

CRISTA. leo de soja. Disponvel em: . Acesso em: 8 nov. 2011.

EMBRAPA. Tomate para processamento industrial. Braslia, 2000. 168p.

FEAGRI. Tomates so divididos em diferentes grupos. Campinas: Faculdade de Tecnologia Agrcola, UNICAMP. 2011.

FERNANDES, A.A.; MARTINEZ, H.E.P.; FONTES, P.C.R. Produtividade, qualidade dos frutos e estado nutricional do tomateiro tipo longa vida conduzidocom um cacho, em cultivo hidropnico, em funo das fontes de nutrientes. Horticultura Brasileira, Braslia, v. 20, n. 4, p. 564-570, 2002.

FERNANDES, O. A., CARDOSO, A. M., MARTINELLI, S. Manejo integrado de pragas do tomate. Jaboticabal: Editora Funep, 2003.

46

FRAIA, R. Sal refinado, marinho e mineral. Sade com Cincia (revista eletrnica), 2010.

FRANA, B. H. C. Cultivo e processamento do tomate. Dossi tcnico. 36p. Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro, 2007.

GOMIDE, R. Operaes Unitrias: Operaes com Sistemas de Slidos Granulares. So Paulo: Edio do Autor, 1983. v.1. 293p.

GUEDES, G. B. Neurotransmissores - aminocidos. Bioqumica dos Neurotransmissores [online], Braslia, 2010.

HAND, D. B.; MOYER, J. C.; RANSFORD, J. R.; HENING, J. C.; WHITTENBERGER, R. T. Effect of processing conditions on the viscosity of tomato juice. Food Technology, v.9, n.5, p.228-235, 1955.

HEREDIA Z., N.A.; VIEIRA, M.C.; WEISMANN, M.; LOURENO, A.L.F. Produo e renda bruta de cebolinha e de salsa em cultivo solteiro e consorciado. Horticultura Brasileira, Braslia, v. 21, n. 3, p. 574-577, 2003.

INCROPERA, F. P.; DEWITT, D. P. Fundamentos de transferncia de calor e de massa. Rio de Janeiro: LTC, 2003. 5 ed., 698p.

JACINTHO, T. M. Alho: Quais os seus benefcios para a sade humana. Nutrio Oral (revista eletrnica), So Paulo, 2007.

JAIME, S. B., ALVES, R. M. V., SEGANTINI, E., ANJOS, V. D., MORI, E. E. E. Estabilidade do molho de tomate em diferentes embalagens de consumo. Cincia e Tecnologia de Alimentos, Campinas, vol. 18, n. 2, 1998.

KUSSAMA, R. Tomate lidera crescimento e lucratividade no setor de hortalias. 2010. Disponvel em: . Acesso em: 24 out. 2011.

LIMA, L. F. Fsico-Qumica Tecnologia em alimentos. 2011. Apostila, p. 13. Universidade Tecnolgica Federal do Paran, fev. 2011.

LUCAS, D., SILVA, E. S., DORO, A. Processamento de ketchup. 2007. 15f. Licenciatura em Engenharia de Alimentos - Instituto Politcnico de Coimbra, 2008.

LUDWIG, E. E. Applied process design for chemical and petrochemical plants. Texas: Gulf, 1964.

MANSANO, F. V., JENG, H. T., SATO, L. M., PEREIRA, L. R., KOBAYASHI, M. J., ANDRADE, M. S., SILVA, P. H. S. Processo de produo de molho de tomate. So Paulo: Faculdade de Cincias Farmacuticas, USP. 2008.

MMC Equipamentos Industriais. Tanques em inox. Disponvel em: . Acesso em: 18 jun. 2012.

47

MODESTI, A. C. Produo de mini cenouras minimamente processadas com reutilizao de gua. Blumenau, 2009. 133p. Trabalho de Concluso de Curso Universidade Regional de Blumenau. 2009.

MONTEIRO, C. S. Desenvolvimento de molho de tomate Lycopersicom escullentun Mill formulado com cogumelo Agaricus brasiliensis. 2008. 176f. Tese (Ps-graduao em Tecnologia de Alimentos) Universidade Federal do Paran, 2008.

MOURA, M. L., SARGENT, S. A., OLIVEIRA, R. F. Efeito da atmosfera controlada na conservao de tomates colhidos em estgio intermedirio de maturidade. Scientia Agrcola, Piracicaba, v. 56, n. 1, p. 135-142, 1999.

NAIKA, S., JEUDE, J. L., GOFFAU, M., HILMI, M., DAM, B. A cultura do tomate. Traduo de Rob Barnhoorn. Fundao Agromisa e CTA, Wageningen, 2006.

OLIVEIRA, C. Cebola: protege contra cncer e muito mais. Sade vital [online], 2008.

OLIVEIRA, D. T.; ESQUIAVETO, M. M. M. e SILVA JUNIOR, J. F. Impacto dos itens da especificao do acar na indstria alimentcia. Cinc. Tecnol. Aliment. [online]. 2007, vol.27, suppl.1, p. 99-102.

PEDRO, A. M. K. Determinao Simultnea e No-Destrutiva de slidos totais e solveis, licopeno e beta-caroteno em produtos de tomate por espectroscopia no infravermelho prximo utilizando calibrao multivariada. Campinas, 2004. 118 p. Dissertao no Instituto de Qumica. Universidade Estadual de Campinas. UNICAMP. So Paulo, 2004.

PEREIRA, S. Processamento de tomates (Lycopersicom escullentun Mill), cv. Dbora cultivados de forma tradicional e orgnica, para obteno de extratos. 2007. 92f. Dissertao (Ps-graduao em Cincia e Tecnologia de Alimento) Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 2007.

PEREIRA, Y. Cebola de todos os tipos. FLICKR, 2009. Disponvel em: . Acesso em: 9 nov. 2011.

PERRY, R. H.; CHILTON, C. H. Manual de engenharia qumica. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1980. 2v, il.

RESENDE, G. M. de; COSTA, N. D. Cultivo da cebola no nordeste. Embrapa Semi-rido, Sistemas de produo, n.3 (verso eletrnica). 2007.

RODRIGUES, S. A., CALDAS, S. S., FURLONG, E. B., PRIMEL, E. G. Otimizao e validao de mtodo empregando Quechers modificado e LC-ESI-MS/MS para determinao de agrotxicos em cebola. Qumica Nova, Vol. 34, No. 5, 780-786, 2011.

48

SELECES. Tipos de cebola. O Guia Essencial da Cozinha. Portugal, 156 p, 2008.

SILVA, I. Benefcios do alho. Sou Natural (revista eletrnica), 2007.

SOYA. leo de soja Soya. Disponvel em: . Acesso em: 8 nov. 2011.

STERN, M. Os benefcios do tomate. Sade (revista eletrnica), 2000.

TECALIM. Produo de derivados de tomate. AGB, Tecnologia de alimentos. 2008.

TETRAPAK. A histria do tomate. Disponvel em:. Acesso em: 25 out 2011.

TROPICAL FOOD Machinery. Tomato processing systems. Disponvel em: . Acesso em: 18 jun. 2012.

VENTURA, P. Tipos de acar. M de Mulher (revista eletrnica), 2010.

APNDICE A MEMORIAL DE CLCULO

50

Neste apndice ser apresentado o memorial de clculos do presente projeto, onde sero abordados os balanos de massa e energia, bem como o dimensionamento de alguns equipamentos e tubulaes.

A - 1 CAPACIDADE DO PROCESSO E FATURAMENTO

A base de clculo para este projeto uma capacidade de produo de 1141,55 kg/h de molho de tomate tradicional.

O regime de trabalho ser de 24 horas por dia, 365 dias por ano. Considerando-se 10% do tempo para eventuais paradas, como manuteno, limpeza de mquina, treinamentos e outros, tem-se um total de 7884 horas trabalhadas por ano.

365 5667 24 56 0,90 = 7884 67

Com base na capacidade de empresas do ramo, a capacidade nominal ser de 9000 ton/ano de molho de tomate. Consequentemente a capacidade diria ser de 27397,20 kg de molho de tomate e 1141,55kg por hora.

9.000.000 kgano 17.884 anoh 1.141,55 kgh

1.141,55 kgh 241 hdia 27.397,20 kgdia

Com as capacidades definidas, pode-se fazer a anlise do faturamento anual esperado da empresa. Como base de clculo, foi feita uma mdia dos valores de produtos semelhantes vendidos no mercado e chegou-se ao valor de R$5,40/kg.

9.000.000 LMano R$LM 5,40 R$48.600.000,00anoP.

51

A - 2 BALANO DE MASSA, ENERGIA E DIMENSIONAMENTO DOS EQUIPAMENTOS E TUBULAES

Este memorial est separado por etapas, cada uma representada por sua figura correspondente, para um melhor entendimento. Os valores demonstrados neste memorial esto representados em kg/h visto que um processo, quase inteiramente, contnuo. Quando necessria, a representao feita em kg/bat.

A base de clculo para o balano de massa de uma produo horria de 1141,55 kg de molho de tomate tradicional.

O processo de produo do molho de tomate tradicional, inicia-se pela etapa de seleo, representada pela Figura 20.

A - 2.1 Seleo

Figura 20 - Representao da etapa de seleo. Fonte: Do autor.

B100 Tanque de armazenamento Aqui, o tomate fica armazenado at entrar no processo. O tanque

projetado para comportar, aproximadamente, a quantidade necessria para 2 horas de produo de molho de tomate. Ou seja:

Q7R7ST = 1559,28 2 = 3118,56LM Clculo do volume do tanque B100:

U.// = Q7R7ST!#!

52

!#! = 672 LM VW U.// = 3118,56672 = 4,64

Como o clculo para uma quantidade maior do que a necessidade por hora no ser utilizada margem de segurana adicional, visto que projet-lo para tamanha quantidade j tido como uma medida de segurana.

Ser necessrio um tanque com volume final de, aproximadamente, 4 m. O tanque ser de ao inox.

Corrente 10: O recebimento da matria-prima dentro do processo ocorre atravs da

corrente 10, composta pela fruta (tomate) e suas sujidades. A base de clculo, conforme j foi citado, uma produo de 1141,55 kg/h

e, a partir dos clculos obteve-se um rendimento de, aproximadamente, 73,21%. Portanto:

./ = #&T!#!Q5Y7 ./ = 1141,550,7321

Assim, a quantidade necessria por hora de:

./ = 1559,28 LM W A composio desta corrente baseada na Tabela 5, admitindo-se um total

de sujidades igual a 6,23% e de 4,5% de tomates estragados que sero descartados.

Tabela 5 - Composio mdia do tomate maduro. Componentes Quantidade

Pele mida 2% Sementes 3%

Polpa 95% Fonte: Pereira, 2007.

Desse modo:

./,"(Z = 0,0623 1593,68 = 66,49 LM W

53

./,!#!""!" = 0,045 1593,68 = 70,17 LM W ./,&["# !" = 0,05 (1 0,0623 0,045) 1593,68 = 71,13 LM W

./,&!#! = 0,95 (1 0,0623 0,045) 1593,68 = 1351,50 LM W Para posterior clculo da concentrao da polpa de tomate, necessrio

conhecer o teor de slidos na polpa do tomate. Segundo Pereira (2007), este valor pode variar de 4,5% a 5,5%, sendo o restante gua mais componentes volteis. Neste trabalho admite-se uma quantidade de 5,5% de slidos presentes na polpa do tomate. Assim:

&!#!,"&" = 0,055 1351,50 = 74,33 LM W &!#!,([-&!" = 0,945 1351,50 = 1277,17 LM W

Corrente 300 Aqui acontece a seleo da matria prima, ou seja, so descartados tomates

em estado de podrido/contaminados. Esta corrente igual a frao de tomates estragados da corrente 10, ou seja:

V// = ./,!#!""!" V// = 70,17 LM W

Corrente 20 Aps o descarte dos tomates inviveis para a produo do molho de tomate,

tem-se a massa da corrente 20: S/ = ./ V// S/ = 1489,12 LM W

Deste total, tem-se:

S/,"(Z = 66,49 LM W S/,&["# !" = 71,13 LM W

S/,&!#! = 1351,50 LM W

54

H100 Esteira A seleo feita manualmente em uma esteira. Para o clculo da velocidade

da esteira utilizou-se a correlao de Liddel (GOMIDE, 1983). Considera-se a situao mais crtica, ou seja, a entrada do equipamento (corrente 10).

!,!#! = 672 LM W (LIMA, 2011) `.// = 500 ./ 1000WL ! 1000W a6QMRQ6

Considerando que se deseja utilizar uma esteira com 0,4 metros de largura e 4 metros de comprimento e, um k mdio de 1,5, temos:

`.// =500 1559,28 1000W

1,5 672 1000W 0,4 0,0254W `.// = 3,12 5W

O modelo escolhido, ento, o ETP-4000 da empresa AgMac (ANEXO B). Como as velocidades padres so de 6 e 12 m/min, ser necessrio o uso de um inversor de frequncia para adequar velocidade requerida.

Como a seleo feita manualmente, para o clculo da mo de obra necessria, estimou-se que cada operador seleciona aproximadamente 5 kg de tomate em cerca de 1 minuto. Assim, encontra-se o nmero de operadores necessrio:

= ./ 60W LM 55 LM 5

= 5,20

Para no sobrecarregar os operadores, sero necessrios 6 operadores na esteira H100.

A corrente 20, que sai da esteira, segue ento para a etapa de lavagem e asperso, representada na Figura 21.

A - 2.2 1 Lavagem/Asperso Nesta etapa, a gua clorada que est no tanque B110 enviada por

gravidade, atravs da corrente 200, para o tanque X100.

55

Figura 21 - Representao da etapa 1Lavagem/Asperso. Fonte: Do autor.

Corrente 200 Ser considerado que o B110 enviar gua ao tanque uma vez a cada hora.

E esta ficar recirculando no tanque. Para o clculo da corrente 200, foi admitido que so necessrios 2,5 litros de gua para cada kg de tomate mais a quantidade necessria de hipoclorito de sdio. Para a limpeza dos frutos, a soluo final dever ter concentrao de 200mg/L de hipoclorito de sdio, com 3% de cloro ativo (MODESTI, 2009). Logo:

S//,`S/ = 2,5 S/ S//,( = 3722,79 LM W d1&e = 1039 LM W

d1&e = 0,0002 S//,`S/0,03 = 24,81 a W S//,d1&e = 24,81 10391000 = 25,78 LM W

Ento:

56 S// = S//,d1&e +S//,(

S// = 3748,57 LM W Estimou-se um tempo de 15 minutos para encher o tanque, desse modo, a

vazo necessria de:

S// = S//0,25 = 14994,28 LM W A vazo ser, ento, de aproximadamente 15 m/h. Para o clculo do

dimetro da tubulao, utilizou-se a velocidade econmica em escoamento por gravidade, encontrada na Tabela 11 (ANEXO A). Admitiu-se uma velocidade de 1m/s. Para fins de clculo, ser utilizada a massa especfica da gua, pois a quantidade de hipoclorito de sdio muito pequena.

Q6 = S// (W 3600 = 0,0042

!(h(& = iQ6 4j = 0,0731 !(h(& =0,07310,0254 = 2,885

A tubulao utilizada, ento, ser de polipropileno com dimetro de 3 polegadas.

B110 Tanque de armazenamento Neste tanque ficar armazenada a gua j misturada com o hipoclorito de

sdio, mistura que originar as correntes 200 e 220. O tanque escolhido (ANEXO B) possui as seguintes dimenses:

U../ = 3,07 kU../ = 5,00 Assim:

U../ = j U../S4 kU../ = 37,01

X100 Tanque com esteira submersa

57

Novamente, para o clculo da velocidade da esteira utilizou-se a correlao de Liddel (GOMIDE,1983).

l.//,"! = 500 S/ 1000WL ! 1000W a6QMRQ6 Considerando que se deseja utilizar uma esteira com 0,95 metros de largura

e um k de 1,65, temos:

l.//,"! =500 1489,12 1000W

1,65 672 1000W 0,95 0,0254W l.//,"! = 0,48 5W

Como os frutos devem ficar imersos durante 8 minutos (PEREIRA, 2007), o comprimento da esteira ser:

m7Q5Y7 = l.//,"! 8 = 3,84 Para calcular o volume do tanque, necessrio antes conhecer o volume

ocupado pela gua e pelos tomates. Quantidade de tomate presente na esteira:

!#!_"! = S/ 60Wl.//."! m7Q5Y7 = 198,55LM !#! = !#!_"! ! = 0,29

Volume necessrio para o tanque:

%"" = S//1000 + !#! = 4,01 Para o clculo do volume real do tanque so utilizadas as dimenses

representadas na Figura 22.

Figura 22 - Dimenses do tanque X100. Fonte: Do autor.

58

E considerada largura do tanque de 1,1m. A largura da esteira 0,95 metros e comprimento de 4,5 metros.

. = 3,2 2,92 0,2 1,1 = 0,033V S = 0,2 0,95 3,2 = 0,608 V = 0,2 0,95 1 = 0,19V !& = 0,033 + 0,608 + 0,19 = 0,831V !& = 3,2 1,1 0,8 + 0,8 0,92 1,1 = 3,212 ! '( = 3,212 + 0,831 = 4,043

A esteira ser construda, conforme necessidade calculada, com a empresa Wire Belt Company of America (ANEXO B) e ser necessrio um inversor de frequncia para programar a velocidade calculada. O tanque ser construdo com as dimenses j citadas, em ao inox.

Corrente 310 Para fins de clculo, ser considerada que a quantidade de gua absorvida

pelo tomate no tanque muito pequena, sendo possvel desprez-la. Admite-se que nesta primeira lavagem 78,4% da sujeira seja retirada.

V./,d1&e = S//,d1&e = 25,78 LM W V./,( = S//,( = 3722,79 LM W

V./,"(Z = 0,784 S/,"(Z = 52,12 LM W Assim:

V./ = 3800,69 LM W Como leva, aproximadamente, 15 minutos para esvaziar o tanque, sua

vazo ser de:

V./ = V./0,25 = 15202,76 LM W Ento, durante 1 hora esta corrente ficar recirculando no tanque X100 a uma vazo de, aproximadamente 15 m/h.

59

Corrente 315 Aps esta 1 hora de recirculao a corrente 310 segue por gravidade para a

estao de tratamento. A corrente 315 a prpria corrente 310.

P100 Bomba Centrfuga A vazo da bomba P100 refere-se a corrente 310, composta de gua,

hipoclorito de sdio e sujeira. Para fins de clculo da vazo, a sujeira e o hipoclorito de sdio esto somados gua, pois suas massas so muito pequenas. A vazo necessria a da corrente 310:

V./ = 15202,76 LM W Para fins de clculo, a vazo da bomba foi arredondada para 15 m/h. A

tubulao da bomba P100 foi calculada a partir do dimetro nominal com uma perda de carga permissvel para 100 metros de tubulao. A classe de tubulao foi 40 S.

Para determinar a velocidade recomendada, foi considerada a corrente como sendo 100% gua, at porque as demais concentraes so relativamente baixas. Deste modo, de acordo com a Tabela 11 (ANEXO A), a velocidade recomendada para gua na suco de bombas de 1 m/s.

Clculo do dimetro:

"(% = 1 o %"" = 0,0042 oW

p. = i4 %""j "(% = 0,0731 p. = 0,07310,0254 = 2,885

De acordo com a Tabela 12 (ANEXO A), para um p = 35, tem-se um p ! = 3,0685, logo: p ! = 3,068 0,0254 = 0,07793 = 77,93 Clculo da velocidade real:

& = %""qrstuvw x = 0,88 o

Clculo da perda de carga para P100: Para o clculo do nmero de Reynolds:

60

= yz{|-}~|stuv , sendo: = 0,001 LM oW Ento:

= 68578 Clculo do fator de Fanning:

. = 0,02 . = 14 a7M /,Sstuv + q x/,

S = 0,0050 m7Q5Y7 = 100

.// = . S%## !stuv ( &100000 .// = 0,09946Q

Os clculos foram feitos para tubulaes de ao inox, porm as tubulaes para transporte das correntes compostas, principalmente, de gua sero de polipropileno. O dimetro da tubulao ser de 3 in, pois o mesmo apresentou uma perda de carga dentro da faixa permitida (at 0,1 bar).

Para a descarga da bomba, a velocidade recomendada de 1,5 m/s:

"% = 1,5 o %"" = 0,0042 oW

pS = i4 %""j "% = 0,0597 pS = 0,05970,0254 = 2,355

De acordo com a Tabela 12 (ANEXO A), para um p = 2,55, tem-se um p ! = 2,4695, logo: p ! = 2,469 0,0254 = 0,0627 = 62,70 Clculo da velocidade real:

& = %""qrstuvw x = 1,36 o

Clculo da perda de carga para P100: Para o clculo do nmero de Reynolds:

= yz{|-}~|stuv , sendo: = 0,001 LM oW

61

Ento: = 85272

Clculo do fato de Fanning: S = 0,02

S = 14 a7M /,Sstuv + q x/,S = 0,0050

m7Q5Y7 = 100 .// = .

S%## !stuv ( &100000 .// = 0,296Q Com base nos clculos conclui-se que o dimetro da tubulao ser de 2,5

in, pois o mesmo apresentou uma perda de carga dentro da faixa permitida (0,23 0,7 bar). A tubulao, aqui, tambm ser de polipropileno.

Potncia da bomba P100 Para o clculo da potncia, primeiramente preciso calcular a altura

manomtrica. E, para isso, preciso considerar a altura geomtrica, as perdas devido ao atrito da tubulao de suco e de recalque e as perdas por acessrios.

Para o clculo da altura geomtrica necessrio conhecer a altura de descarga e a de suco:

"% = 1,2 "(% = 0,3 = 1,2 0,3 = 0,9m6

As perdas devido ao atrito da tubulao de suco e recalque so calculadas da seguinte maneira:

"(% = .//,"(% 100000 = 99406 "(%,# = "(%1000 9,81 = 1,01

%&'( = .//,%&'( 100000 = 290006 %&'(,# = %&'(1000 9,81 = 2,96

% = "(%,# + %&'(,# = 3,97 Para o clculo da perda de carga nos acessrios para a suco da bomba,

preciso primeiramente determinar os acessrios que sero usados na tubulao,

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juntamente com seus coeficientes de perda de carga (K). Estes valores podem ser conferidos na Tabela 6, de acordo com Perry (1980).

Tabela 6 - Acessrios de tubulao com seus coeficientes de perda de carga. Acessrios K

1 curvas de 90 0,75 1 vlvula gaveta 0,17

0,92 Fonte: Perry, 1980.

%""","(% = &2 9,81 %""","(% = 0,0363 Para o clculo da perda de carga nos acessrios para o recalque da bomba, determinam-se primeiramente os acessrios que sero usados. Estes valores podem ser conferidos na Tabela 7, tambm de acordo com Perry (1980).

Tabela 7 - Acessrios de tubulao com seus coeficientes de perda de carga. Acessrios K 2 curvas 90 2x0,75

1 vlvula globo 6,0 1 t padro 0,4

7,9 Fonte: Perry, 1980.

%""",%