Projeto Fabricacao Mussarela FINAL COMPLETO

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS

UNIFAL-MG

BRUNO OLIVEIRA THOMAZINI

JORGE HENRIQUE DA SILVA ARAÚJO

KARINE DIAS GOMES

LAYSSA SILVEIRA MAIA

MATHEUS JARETA COSTA

PROJETO DE UMA INDÚSTRIA DE

FABRICAÇÃO DE QUEIJO MUSSARELA

Poços de Caldas/MG

2015

BRUNO OLIVEIRA THOMAZINI

JORGE HENRIQUE DA SILVA ARAÚJO

KARINE DIAS GOMES

LAYSSA SILVEIRA MAIA

MATHEUS JARETA COSTA

PROJETO DE UMA INDÚSTRIA DE

FABRICAÇÃO DE QUEIJO MUSSARELA

Projeto apresentado como quesito de aprovação

da disciplina de Projetos em Engenharia

Química do curso de Engenharia Química da

Universidade Federal de Alfenas campus Poços

de Caldas. Área de concentração: Produção

Industrial.

Docente: Prof.ª Dr.ª Melina Savioli Lopes.

Poços de Caldas/MG

2015

RESUMO

O Brasil é tradicionalmente um país grande produtor de leite. Essa atividade ocupa

posição de destaque no cenário econômico nacional, sendo, atualmente, um dos

principais agronegócios no país. O queijo mussarela está entre os queijos mais

consumidos no Brasil, este queijo é geralmente comercializado em forma de

paralelepípedos, entretanto outras formas também podem ser encontradas, como

palito, bolinha ou nozinho. No presente trabalho foi estudado o processo de

fabricação do queijo mussarela, bem como o dimensionamento, balanço de massa e

viabilidade econômica da planta. Ao final, conclui-se que é possível ter efetividade

na instalação do laticínio, produzindo um produto com qualidade, de ótima aceitação

no mercado, e com retorno financeiro garantido.

Palavras-chave: Produção Industrial. Dimensionamento. Laticínio. Agroindústria.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 7

2 OBJETIVOS ......................................................................................................... 9

2.1 Objetivo Geral ................................................................................................ 9

2.2 Objetivos Específicos ..................................................................................... 9

3 LOCALIZAÇÃO .................................................................................................. 10

4 DISTRIBUIÇÃO .................................................................................................. 11

5 ESTRUTURA DA EMPRESA ............................................................................. 12

5.1 Relação com os Fornecedores .................................................................... 12

6 CARACTERÍSTICAS.......................................................................................... 15

6.1 Leite ............................................................................................................. 15

6.2 Mussarela ..................................................................................................... 16

7 LINHA DE PROCESSO ...................................................................................... 18

7.1 Diagrama de Blocos ..................................................................................... 18

7.2 Diagrama das etapas do processo ............................................................... 19

7.3 Balanço de Massa ........................................................................................ 19

7.4 Balanço de Energia ...................................................................................... 20

7.4.1 Balanço de Energia na Recepção ......................................................... 21

7.4.2 Balanço de Energia na Pasteurização ................................................... 23

7.4.3 Balanço de Energia na Coagulação ...................................................... 25

7.4.4 Balanço de Energia na Filagem ............................................................. 26

7.4.5 Balanço de Energia na Moldagem ......................................................... 27

7.4.6 Balanço de Energia na Salga ................................................................ 27

8 DIMENSIONAMENTO ........................................................................................ 29

8.1 Recepção do Leite ....................................................................................... 29

8.2 Tanques de Resfriamento ............................................................................ 30

8.3 Padronização ............................................................................................... 32

8.4 Pasteurização .............................................................................................. 33

8.5 Adição de Ingredientes ................................................................................. 34

8.6 Coagulação .................................................................................................. 35

8.7 Corte da Coalhada ....................................................................................... 36

8.8 Dessoragem ................................................................................................. 37

8.9 Fermentação ................................................................................................ 38

8.10 Filagem ........................................................................................................ 38

8.11 Moldagem .................................................................................................... 39

8.12 Resfriamento e Salga ................................................................................... 40

8.13 Secagem ...................................................................................................... 41

8.14 Embalagem .................................................................................................. 42

8.15 Estocagem ................................................................................................... 43

8.16 Expedição .................................................................................................... 43

9 LAYOUT ............................................................................................................. 44

9.1 Planta baixa da fábrica ................................................................................. 44

9.2 Logo ............................................................................................................. 46

10 VIABILIDADE ECONÔMICA .............................................................................. 47

10.1 Custos .......................................................................................................... 47

11 CONCLUSÃO ..................................................................................................... 48

12 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................. 50

7

1 INTRODUÇÃO

O leite é composto por várias substâncias diferentes. Pode ser consumidos de

diversas maneiras, e é apresentado como uns dos alimentos mais completos

estando também entre os seis produtos mais importantes da agropecuária brasileira

(SILVA, 2005).

O leite é uma secreção da glândula mamária de mamíferos e, por apresentar

composição nutricional bastante rica, torna-se indispensável à alimentação infantil

humana ou a das crias dos animais (PAULA; SIQUEIRA; PICOLOTTO, 2010).

Contém componentes importantes para uma dieta saudável, como proteínas e

cálcio. Além de gerar emprego para toda população, a matéria-prima e seus

derivados desempenha um papel significante na cadeia de alimentos. Entretanto, o

leite é um alimento muito perecível, tanto biologicamente, pela atuação de

microrganismos, quanto quimicamente, pelos efeitos da oxidação.

Já o queijo é um alimento sólido feito a partir do leite de cabras, ovelhas,

vacas, e outros mamíferos. A sua produção dá-se pela coagulação do leite que é

realizado pela acidificação com uma cultura bacteriana e, em seguida, emprega-se

uma enzima, a quimosina (coalho ou substitutos) para transformar o leite em

“coalhada e soro”. A textura e sabor da maioria dos queijos são definidos a partir do

processamento da coalhada e a escolha da bactéria correta. O queijo mussarela é

um queijo com as seguintes características: massa fresca, filada e semi-cozida; não

maturado; consistência firme; sabor suave e levemente ácido.

O Brasil é um grande produtor de leite, ocupando o 4° lugar das commodities

agropecuárias produzidas no Brasil. A região Sudeste é a maior produtora do Brasil,

correspondendo a 36,7% da produção de leite do Brasil, sendo o estado de Minas

Gerais o maior produtor de leite do País (SIQUEIRA, 2010).

Desta forma, este trabalho tem por objetivo apresentar todo o processo de

instalação de um laticínio no sul do estado de Minas Gerais, na cidade de Poços de

Caldas, bem como avaliar o potencial da cidade, trazendo informações técnicas

8

necessárias para o planejamento de instalação. Este laticínio terá como portfolio o

queijo mussarela e o queijo minas, entretanto o foco desse projeto será direcionado

apenas para o queijo mussarela, sendo esse o principal foco da planta, podendo

futuramente haver a ampliação da mesma para futuras produções de diferentes tipos

de queijos.

9

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral

Estudo da avaliação potencial, econômica e estrutural, de instalação agrícola

industrial destinada à produção de queijo do tipo mussarela na região sul do estado

de Minas gerais.

2.2 Objetivos Específicos

Avaliar a possibilidade de instalação agrícola industrial destinada à produção

de queijo mussarela no município de Poços de Caldas – MG, apresentando a

viabilidade econômica desta.

Utilizar dos conceitos e aplicação dos métodos de engenharia (Balanço de

massa e energia, dimensionamento de reatores e tanques) para a possível

instalação.

Estudar e Avaliar os possíveis riscos à segurança de trabalhadores e à

população.

Estudar e aproveitar do potencial turístico da região, bem como futuramente

gerar empregos diretos e indiretos.

10

3 LOCALIZAÇÃO

A instalação do laticínio especializado na produção de queijo mussarela será

realizada no município de Poços de Caldas - MG, região sul do estado. O aproveito

de mão de obra, potencial turístico regional e, principalmente a proximidade com o

estado de São Paulo e grandes centros comerciais, justificam a escolha estratégica

da cidade.

A escolha do terreno para a instalação justifica-se pelas características de tal,

área de fácil acesso para o recebimento de matéria-prima, bem como para

distribuição do produto final e acesso à rede de abastecimento de água. O terreno

localiza-se próximo à rua Antônio Bortolan, 10286 BR-267.

Figura 1: Terreno no qual será instalado o laticínio. (FONTE: Google Maps, 2015).

11

4 DISTRIBUIÇÃO

Caminhões com sistema de refrigeração serão utilizados para a distribuição do

produto final, assim este será mantido em condições de consumo. Os caminhões

devem apresentar capacidade de ao menos 15 mil litros e serão utilizados ao total

três caminhões.

Figura 2: Caminhões usados para a distribuição dos produtos do laticínio. (FONTE: Google Imagens, 2015).

12

5 ESTRUTURA DA EMPRESA

O Laticínio funcionará 16 horas por dia, operando de segunda a sábado com

dois turnos diários, sendo a mussarela produzida diariamente e com um total de 22

funcionários.

Tabela 1: Relação entre a quantidade de funcionários, turnos e área de trabalho.

Local de Trabalho Nº de Funcionários Turno

Recepção do Leite 2 1

Produção 4 2

Qualidade 2 2

Comercial/Vendas 1 1

Compras 1 1

Recursos Humanos 1 1

Segurança do Trabalho 1 2

Enfermaria 1 2

Mecânica 1 2

Técnico em

eletricidade 1 2

Gerencia (Executivos) 1 1

Limpeza 3 2

Refeitório 3 2

Total 22 -

5.1 Relação com os Fornecedores

Será controlado pelo departamento de compras, que utilizará de um sistema de

compras econômicas que visa manter um estoque enxuto e evita o acúmulo

desnecessário de produtos/peças.

13

Para encomenda de peças tem-se a equação (2), a qual controla a sua

quantidade, sendo considerados os seguintes parâmetros: Demanda fixa, custo do

pedido e custo de manutenção do estoque.

O principal e fundamental fator para se determinar o período e a quantidade de

pedido chama-se Lead time que é o tempo de espera entre o pedido e a chegada do

material até o almoxarifado.

Tal sistema apresenta as seguintes equações e gráficos de controle:

Custo total: 𝑝 ∗ 𝐷 + 𝐶𝑝 ∗𝐷

𝑄+ 𝐶𝑚 ∗

𝑄

2 (1)

em que,

P – Preço unitário

D – Demanda periódica

Cp – Custo de pedido

Q – Demanda por pedido

Cm – Custo de manutenção

Lote econômico de compra: 𝑄 = √2∗𝐷∗𝐶𝑝

𝐶𝑚 (2)

em que,

D – Demanda

Q – Lote econômico de compra

Cp – Custo de pedido

Cm – Custo de manutenção

14

Figura 3: Gráfico de gestão de estoques.

𝑃𝑃=𝐷.𝐿𝑇 (3)

em que,

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.

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

LT – Lead Time. É o tempo de espera entre a efetuação do pedido e a

chegada do mesmo até o almoxarifado.

Seguindo tal modelo de controle o laticínio conseguirá manter o estoque

enxuto e também alcançar vantagens tais como utilizar adequadamente o capital de

giro do negócio, evitar atrasos no fornecimento de materiais e componentes, e suprir

as necessidades de vendas na medida da demanda.

15

6 CARACTERÍSTICAS

6.1 Leite

O leite é considerado um alimento que complementa a dieta de um adulto, e é

fundamental para as crianças. É o alimento mais completo e de fácil digestão. O leite

é o primeiro e, praticamente o único alimento dos recém-nascidos de todas as

espécies de animais mamíferos, sendo, juntamente com o mel, as únicas

substâncias produzidas pela natureza com a única e exclusiva finalidade de servirem

como alimento. (OLIVEIRA, 1986).

O leite é um produto secretado pelas glândulas mamárias e alimento

indispensável aos mamíferos nos primeiros dias de vida (PRODUTOR DE LEITE E

DERIVADOS, 2004). É um líquido branco, opaco, duas vezes mais viscoso que a

água, de sabor ligeiramente adocicado e de odor pouco acentuado (VALSECHI,

2001).

É um alimento muito rico em princípios nutritivos, a sua conservação sem

intervenção tecnológica é praticamente impossível sendo, portanto, uma substância

altamente perecível. O leite sofre uma série de alterações, se não conservado

adequadamente devido basicamente, a ação dos microrganismos contaminantes.

Tais alterações e/ou transformações levaram ao descobrimento de vários derivados

do leite, que passaram a ser utilizados como alimento. Foram assim desenvolvidas

as diversas forma de preservar e, consequentemente, aproveitar o excesso de leite

não consumido dentro de algumas horas, após a ordenha. o queijo e o iogurte são

os principais produtos que surgiram empiricamente, e que constituíram em

variedades alimentícias de excelente valor nutritivo, amplamente consumidos até

hoje. (OLIVEIRA, 1986).

O leite para o consumo deve ser obtido em ordenha higiênica de animal sadio,

deve estar livre de impurezas, não conter germes nocivos a saúde, ser resfriado

imediatamente após a ordenha e entregue para o consumo ou à indústria o mais

rápido possível. (PRODUTOR DE LEITE E DERIVADOS, 2004).

16

A partir do sangue do animal o leite é formado através de dois mecanismos

básicos para sua obtenção: síntese e filtração. Estes mecanismos ocorrem na

glândula mamária. A formação do leite ocorre a partir dos elementos do sangue. A

lactose e alguns minerais passam por processos bioquímicos e transformações que

ocorrem dentro da mama sintetizando a proteína, a gordura, a lactose e minerais do

leite. Para uma vaca leiteira normal, é necessária, aproximadamente, a passagem

de um fluxo sanguíneo no úbere de 400 a 800 litros de plasma para se formar 1 litro

de leite (VALSECHI, 2001).

O leite é também excelente substrato para desenvolvimento microbiano.

Contudo, os processos de beneficiamento que envolve o binômio tempo e

temperatura garantem a qualidade do leite, pois eliminam os microrganismos e

preservam as características sensoriais do produto. Assim, para obtenção de

produtos com boa qualidade é necessário realizar o controle microbiológico do leite

cru, eficiente limpeza de equipamentos e apropriado processo, seja ele térmico,

fermentativo ou de resfriamento (MARTINS; ROSSI JUNIOR; LAGO, 2005).

Tabela 2: Propriedades físico-químicas do leite.

Parâmetros Limites

Gordura (g/100g) 3,0

Densidade relativa (g/L) 1,028 – 1,034

Acidez titulável (g ácido lático/

100mL)

0,14 – 0,18

Extrato seco desengordurado

(g/100g)

Mínimo de 8,4 g

Índice crioscópico (máximo) -0,512ºC

Proteínas (g/100g) Mínimo de 2,9

6.2 Mussarela

O queijo mussarela é produzido com leite pasteurizado ou cru. Antes de ser

consumido, o ideal é que passe pelo processo de maturação por cinco dias ao

menos para que ocorra sua estabilização. (LIMA, 2007).

17

Apresenta variações na fabricação devido a diversidade de sua tecnologia. A

massa é esbranquiçada, firme, compacta e de sabor levemente ácido. O rendimento

deve ser controlado para não afetar a fatiabilidade e durabilidade do produto

(VALSECHI, 2001).

A composição média do queijo mussarela é de: umidade 43 - 46%, gordura 22 -

24%, pH entre 5,1 - 5,3 e sal 1,6 - 1,8% (VALSECHI, 2001).

18

7 LINHA DE PROCESSO

7.1 Diagrama de Blocos

A figura abaixo representa o diagrama de blocos para a produção do queijo

mussarela e as etapas do processo pelas quais deverão passar o fluxo de materiais

utilizados neste processo.

Figura 4: Fluxograma de blocos do processo de produção do queijo mussarela.

19

7.2 Diagrama das etapas do processo

Figura 5: Fluxograma de processo.

7.3 Balanço de Massa

Considera-se neste projeto um laticínio que recebe uma quantidade diária de

leite de 45.000 litros, assim é possível obter as vazões de cada etapa do processo.

Na padronização do leite, são retirados 387 litros de creme, já na coagulação

são adicionados 36 litros de coalho, 13,5 litros de CaCl2 e 450 litros de fermento

láctico, formando-se então 45.112,5 litros de reagentes.

A etapa da dessoragem acontece a retirada de 85% do soro do leite, sendo

assim 38.345,6 litros de soro são retirados neste processo, o que resulta em 4.060

kg de massa para a fermentação.

20

Adiciona-se então na etapa da salga, 290 kg de sal, que vai para a secagem

resultando em 3.263 kg de queijo.

7.4 Balanço de Energia

O balanço de energia é a aplicação da primeira lei da termodinâmica, ou seja,

do princípio de conservação de energia. Pode-se dizer, em outras palavras, que

independentemente da energia poder assumir diferentes formas, a quantidade total

de energia é constante (BRASIL, 2004).

No processo em questão, tem-se que, na recepção, o leite chega do caminhão

tanque a uma temperatura razoável de 25ºC e resfria até 2ºC. Na pasteurização, o

leite é aquecido à 72ºC e em seguida resfriado até 8ºC. Aquece-se o leite

novamente até 33ºC, no processo de coagulação. Após a coagulação, obtém-se

uma massa, que é aquecida até 80ºC na filagem. Para fazer a moldagem da massa,

faz-se necessário resfria-la até 50ºC. A salga é feita com a massa a 8ºC e por fim,

na secagem e estocagem, os produtos são confinados em ambientes à 5ºC.

No balanço de energia é necessário se ter conhecimento de algumas

propriedades dos fluídos e materiais envolvidos no processo de trocas de calor

(resfriamento e aquecimento), na tabela 2 abaixo, são mostrados valores de

capacidade calorífica de alguns líquidos e gases.

21

Tabela 3: Mostra a capacidade calorífica de alguns líquidos e vapores geralmente utilizados em processos de transferência de calor. (FONTE: SUCRANA, 2015).

7.4.1 Balanço de Energia na Recepção

Na etapa de recepção do leite, o balanço de energia é dado apenas pelo

resfriamento do leite que chega à planta industrial por meio do caminhão refrigerado.

Para o leite não se deteriorar, há necessidade de mantê-lo em temperatura

em torno de 4ºC. Podem ocorrer falhas no refrigerador do caminhão, problemas no

isolamento da linha que leva o leite até a produção, e outros problemas que fazem

com que o leite não chegue a temperatura ideal e seja rejeitado.. Sendo assim, para

que não ocorram estes problemas, faz-se a instalação de um refrigerador na

recepção do leite, que trabalha com trocas de calor com o ambiente até 25ºC. O

fluido responsável pela troca térmica é o monoetilenoglicol, devido as suas

propriedades térmicas.

22

A tabela 4 abaixo ilustra algumas propriedades físicas do leite e do

monoetilenoglicol.

Tabela 4: Propriedades físicas do leite e do monoetilenoglicol.

Leite Monoetilenoglicol

Calor específico (Kcal/Kg.ºC) 4,205 3,268

Densidade (Kg/m³) 1000,0 1031,6

Temperatura de Fusão (ºC) 0 -7,87

O leite que chega com uma temperatura de 25ºC, por algum problema com o

transporte, passa por um trocador de calor para o resfriamento, os dados

representados na tabela 5 abaixo, mostra os parâmetros desta troca térmica.

Tabela 5: Representa os dados para o trocador de calor na recepção do leite.

Fluido Quente W= 63 Kg/h vazão mássica

Cp= 1 kcal/KgºC calor específico

T1= 25 ºC temperatura de entrada

T2= 4 ºC temperatura de saida

Fluido Frio w= 63 kg/h vazão mássica

Cp= 3,3 kcal/kgºC calor específico

T1= -2 ºC temperatura de entrada

T2= 4,4 ºC temperatura de saida

Trocador de Calor Q= 1,323 kcal/h carga térmica

U= 2000 kcal/h.m².ºC coeficiente global de troca térmica

DTML= 12 ºC diferença de temperatura média logarítimica

A= 0,1 m² área de troca térmica

23

7.4.2 Balanço de Energia na Pasteurização

Nesta etapa do processo, o leite tem sua temperatura elevada até 72ºC em

apenas 15 segundos e, imediatamente resfriado para 15ºC. Para atingir tais efeitos,

aquece-se o sistema por vapor saturado a uma pressão de 20 bar e o resfriamento é

feito com troca de calor por monoetilenoglicol.

A tabela 6 abaixo mostra os dados da troca térmica do aquecimento do leite.

Tabela 6: Dados da troca térmica de aquecimento do leite na pasteurização.

Fluido Quente W= 63 Kg/h vazão mássica

Cp= 0,46 kcal/KgºC calor específico



Fluido Frio

w= 63 kg/h vazão mássica

Cp= 1 kcal/kgºC calor específico



Trocador de Calor

Q= 3275 kcal/h carga térmica




Para o processo de resfriamento do leite, submete-se o líquido em um

trocador de calor contra corrente, com passagem de monoetilenoglicol e a área de

troca térmica necessária é de 0,1m², como mostrado na tabela 7 abaixo:

24

Tabela 7: Dados do resfriamento do leite na pasteurização.

Fluido Quente

W= 63 Kg/h vazão mássica

Cp= 1 kcal/KgºC calor específico



Fluido Frio





Trocador de Calor





Neste processo, utiliza-se vapor saturado que foi utilizado no aquecimento do

leite e o monoetilenoglicol proveniente do processo de resfriamento na recepção do

leite, essa configuração permite uma economia de energia, pois utiliza a energia

trocada em outro processo. Abaixo, a figura 6 esquematiza o processo de

pasteurização.

25

Figura 6: Representação das trocas térmicas no processo de pasteurização

7.4.3 Balanço de Energia na Coagulação

No processo de coagulação, é necessário o aquecimento do leite até uma

temperatura de 40ºC, sendo assim, o leite que sai do pasteurizador a uma

temperatura próxima de 15ºC é aquecido até 40ºC por um trocador de calor.

O vapor saturado à baixas pressões é inserido no tanque encamisado, em

outras palavras, o vapor passa pelo tanque através de uma serpentina. Ressalta-se

que a serpentina é externa ao tanque, para não entrar em contato com o leite.

A tabela 8 abaixo mostra os dados de área para a troca térmica do processo

de coagulação.

26

Tabela 8: Dados de troca térmica para a coagulação.

Fluido Quente





Fluido Frio





Trocador de Calor





7.4.4 Balanço de Energia na Filagem

No processo de filagem a massa do queijo é aquecida até alcançar uma

temperatura de 80ºC por injeção de vapor saturado que ao deixar o processo de

coagulação a 135ºC aquece o tanque de filagem e deixa o tanque na temperatura

aproximada de 60ºC, resultando no aquecimento da massa de 40ºC até os

estimados 80ºC. Admite-se que o calor especifico do queijo é semelhante ao do leite

que por sua vez é semelhante ao da água.

27

Tabela 9: Dados de troca térmica na filagem.

Fluido Quente





Fluido Frio





Trocador de Calor





7.4.5 Balanço de Energia na Moldagem

Para que o processo de moldagem seja realizado é necessário que a

temperatura da massa esteja a 60ºC aproximadamente, diante disso a massa que

deixa o processo de filagem à 80ºC deve ser resfriada. O resfriamento é realizado

apenas com o repouso da massa com acompanhamento da temperatura.

7.4.6 Balanço de Energia na Salga

No processo da salga o produto final precisa estar em uma temperatura ideal

de 8ºC.

28

Tabela 10: Dados de troca térmica no processo de salga.

Fluido Quente





Fluido Frio



T1= 5,0 ºC temperatura de entrada


Trocador de Calor





29

8 DIMENSIONAMENTO

8.1 Recepção do Leite

O leite integral é transportado em caminhões tanques refrigerado, e assim é

recebido na empresa. Antes de ser descarregado, é preciso fazer uma limpeza por

fora do tanque para que não haja nenhuma contaminação. Após a higienização é

feito o recebimento físico, em seguida a pesagem, filtração e por fim a análise da

matéria- prima. São feitos algumas análises, como: acidez titulável, alizarol,

gordura, densidade etc. Se o leite estiver dentro das especificações ele é liberado

para o processo de operações, caso contrario ele é rejeitado e é aplicado as

tratativas devidas para cada caso. Assim, é possível selecionar o leite de qualidade,

para que seja entregue um produto acabado com alta qualidade.

O produto recebido é bombeado diretamente do caminhão de coleta, passa

por um filtro que deve ser limpo com frequência e é colocado em um tanque de

estocagem com temperaturas amenas (4°C) para, então, ser encaminhado às

seções de produção. (SILVA, et al, 2005).

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

Figura 7: Caminhão tanque refrigerado utilizado no transporte do leite. Fonte: MF Rural, 2015

30

8.2 Tanques de Resfriamento

Na etapa de resfriamento, o leite é armazenado em tanques em baixas

temperaturas (4°C) para que não haja a proliferação de microorganismos que

possam ser prejudiciais a qualidade do leite. O resfriamento tem objetivo de retardar

o crescimento bacteriano e os processos químicos.

O tanque utilizado é da marca Plurinox, é feito de inox, pois facilita a limpeza,

não enferruja, é fácil e montar e é a prova de choque e de ácidos. Tem capacidade

para 25.000 litros. O sistema de resfriamento é feito por unidades de resfriamento

por gás freon.

Todas as vezes que o tanque é descarregado é feito a limpeza antes de ser

carregado novamente. A limpeza tem o objetivo de evitar contaminações. Uma

limpeza eficaz e o resfriamento rápido do leite evitam o crescimento bacteriano, e

garante a confiabilidade do produto acabado. É necessário limpar o equipamento de

ordenha ao final de cada sessão. Isto significa que toda a instalação deve ficar sem

resíduos de leite, eliminando dessa forma a proliferação das bactérias através de

altas temperaturas e a desinfecção completa dos aparelhos.

Avaliar o numero de ordenhas, ou seja, se um tanque de duas ordenhas

estiver vazio ou conter 50% de seu volume nominal de leite a 4°C, e 50% do volume

nominal de leite a 35°C for adicionado de uma só vez, todo o leite deverá ser

refrigerado a 4°C dentro do tempo de refrigeração especificado. Se um tanque de

quatro ordenhas estiver vazio ou contiver 25, 50 ou 75% de seu volume nominal de

leite a 4°C, e 25% do volume nominal de leite a 35°C for adicionado de uma só vez,

todo o leite deverá ser refrigerado a 4°C dentro do tempo de refrigeração

especificado.

Existem várias classificações de tanques de resfriamento. Para o laticínio, o

tanque será do tipo 4CII, sendo assim, destina-se a um tanque para quatro

ordenhas, com capacidade de resfriamento calculada a uma temperatura ambiente

de 25°C. O tempo de resfriamento (35°C – 4°C) para cada ordenha irá demorar

aproximadamente três horas.

31

Tabela 11:Tabela de classificador do resfriador em função da temperatura ambiente.

Classificação Temperatura de

desempenho (°C)

Temperatura

operacional (°C)

A

B

C

38

32

25

43

38

32

Tabela 12: Tabela de tempo de resfriamento.

Tempo de Resfriamento (Horas)

Classificação Ordenhas 35 a 4 (°C) Ordenha de 10 a 4 (°C)

I

II

III

2,5

3,0

3,5

1,25

1,5

1,75

32

Figura 8: Tanque de resfriamento do leite.

8.3 Padronização

É possível padronizar o leite de acordo com a necessidade. Nesta etapa o

leite passa pela desnatadeira para que seja retirada toda gordura do leite, com o

objetivo de obter dos produtos, o leite desnatado que será utilizado para fabricação

do queijo e o creme que pode ser utilizado para fabricação de requeijão, manteiga,

creme de leite, e etc.

Utiliza-se desnatadeira Mod. 18 GR- Elétrica, da marca Casa das Desnatadei,

com capacidade de 100 l/h. Construída Em Aço Inox (AISA - 304). A Carcaça da

Desnatadeira é Construída em Alumínio Especial.

Nesta etapa é adicionado o estabilizante, que tem a função de impedir a

precipitação da caseína. Segundo a legislação utiliza-se uma quantidade não

superior a 0,1g/100ml de leite. Normalmente é utilizado o citrato de sódio, podendo

ser também ser utilizado monofosfato de sódio, difosfato de sódio ou trifosfato de

sódio. (FEGO ALIMENTOS, 2010).

33

Figura 9: Desnatadeira de leite.

8.4 Pasteurização

É o processo onde o leite é submetido a um processo térmico a 72/80°C

durante 20/40 segundos, o mesmo é realizado com equipamentos de pasteurização

com controle de temperatura, com o objetivo de reduz a carga bacteriana do leite e

elimina bactérias indesejáveis.

O sistema de pasteurização adotado para a fabricação dos queijos é a

pasteurização rápida, e o binômio tempo/ temperatura utilizado é de 72°C por 15

segundos (EMBRAPA, 2006).

O pasteurizador possui um trocador de calor a placas, montados em cavalete

com divisores para derivações, com sessões de aquecimento, regeneração e

resfriamento, construção em inox AISI 304. O mesmo é da marca Máquinas Dom.

34

Figura 10: Pasteurizador tipo placas.

8.5 Adição de Ingredientes

Para a adição dos ingredientes, primeiramente o leite é bombeado para o

tanque de mistura com agitador, e então são adicionado todos os ingredientes de

acordo com a especificação do produto. O tanque é da marca Will em Aço Inox 304,

com capacidade de 2.000 litros. Tem diâmetro de 1.350mm e altura de 1.450mm.

Na fabricação no queijo mussarela, é adicionado cloreto de cálcio numa

dosagem de 20 a 40 mL para cada 100 litros de leite. Em seguida, o fermento lático

mesofílico, 1L para cada 100L. E por fim adiciona-se o coalho, onde a quantidade

adicionada depende do poder coagulante, e é determinada de acordo com as

especificações do fabricante no rótulo do produto (70 a 100 mL para cada 100 litros

de leite) (EMBRAPA, 2006).

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Figura 11: Tanque de mistura com agitador.

8.6 Coagulação

O tempo de repouso do leite depende da quantidade de leite e da quantidade

de coalho, no entanto ele dura em cerca de 40 minutos devendo ficar em repouso

completo a uma temperatura de 33ºC. Se esse tempo de coagulação extrapolar os

40 minutos é indicativo de algum problema, os mais comuns são: pouca quantidade

de coalho adicionada; coalho velho; temperatura ineficiente ou excessiva; problemas

com o fermento; leite com colostro; leite mastítico, etc. (CAVALCANTE, 2004).

Se não houver nenhum problema o coágulo cria forma resistente. Em seguida

deve ser feita a verificação do ponto de coalhada. Podendo ser feito de varias

maneiras um exemplo écolocando a coalhada na beira de um tanque e abaixando a

mesma com a mão, 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.

(EMBRAPA, 2006).

O equipamento utilizado para o coagulo é da marca Kimex, mostrado na

figura 12 sendo um tanque aço inox 304 com capacidade para 500 litros, possuindo

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formato retangular de aproximadamente 1,20 m x 90 cm x 50 cm (interno) + camisa

+ pés, saída, camisa dupla total, aquecimento a gás, acabamento sanitário.

Figura 12: Tanque de fabricação KIMEX.

8.7 Corte da Coalhada

Ainda no tanque de mistura é feito o corte da coalhada, utilizando liras de aço

inox, conseguindo grãos com cerca de 1,0 cm de aresta. Esses grãos fazem a

retenção da umidade e textura do queijo. (CAVALCANTE, 2004).

A lira é de aço inoxidável AISI 304, da marca Etiel figura 13, possui a área de

corte 140x140 mm e o comprimento 500 mm, sendo possível a fixação do cabo na

posição horizontal e vertical.

Figura 13: Lira para o corte do coalho.

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8.8 Dessoragem

Após a coalhada o materialé transferido para odrenoprensa, onde se separa o soro

da massa, a massa fica retida no tanque e o soro é retirado por uma bomba

centrifuga e levado para o tanque de armazenamento. Retira-se 85% de soro na

dessoragem. (CAVALCANTE, 2004).

O dreno prensa, mostrado na figura 14 abaixo, apresenta capacidade de

1500L, a marca da bomba é da empresa Frigomacq.

Figura 14: Dreno prensa usado na dessoragem.

A bomba centrifuga escolhida é da marca Dancor, figura 15, possui uma

vazão de até 80 m3/h.

Figura 15: Bomba centrifuga, usada para retirar o soro.

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8.9 Fermentação

Para acontecer à fermentação é necessário colocar a coalhada em repouso

em uma mesa higienizada aço inox ou em tanques fermentadores se necessário,

onde a massa deve permanecer em repouso, a temperatura ambiente por

aproximadamente 6 horas. (FURTADO, 1991).

O tanque fermentador, mostrado na figura 16 possui capacidade de

armazenar 1000L.

Figura 16: Tanque Fermentador.

8.10 Filagem

Após a massa pronta, dividi-se em pedaços pequenos e coloca em um tanque

de aço inoxidável, com água a temperatura de 80ºC, até adquirir consistência

uniforme, em seguida, a massa é agitada até que os pedaços se unam

completamente, formando um bloco homogêneo em condições de ser filado e

moldado. (CAVALCANTE, 2004).

A máquina de filagem possui capacidade de 1.000 Kg/h até 2.000 Kg/h. O

equipamento da marca biasinox é mostrado na figura 17 abaixo:

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Figura 17: Máquina de filagem do queijo.

8.11 Moldagem

A moldagem tem como finalidade conferir ao queijo sua forma característica

(TEIXEIRA, 2005). Nesta etapa a massa que se encontra em alta temperatura (55-

60ºC) é cortada em pedaços e prensada em fôrmas pré-fabricadas de plásticos, que

permitem fácil manuseio e limpeza, de dimensões 45x15x5 cm e peso de

aproximadamente 2 kg, conforme Figura 18. Juntamente a essas fôrmas adiciona-se

um removedor de soro para a saída do deste durante a prensagem e, também para

evitar que a massa do queijo venha a se prender na parede das fôrmas.

Tem-se como capacidade e meta de tal etapa 10.000 Kg/hora.

40

8.12 Resfriamento e Salga

É o sal que garante o controle da umidade, a conservação do produto e

principalmente o desenvolvimento do sabor (TEIXEIRA, 2005). Após a enformagem,

juntamente ao processo de resfriamento a salga é realizada.

Os queijos são imersos em salmoura a 20% e a 8ºC em tanques que se

localizam dentro da câmara fria, variando-se o tempo de salga conforme o tamanho

do queijo, para que o queijo receba a quantidade suficiente de sal.

A duração média de 8 horas de salga é necessária para o queijo de 2kg

(FURTADO, 1991).

Os tanques para salga escolhidos são da marca FRIOMAX, figura 19. Estes

possuem pés fixos de PVC com assento em aço INOX, saída com tampão para

escoamento e troca da salga e proteção nos pés em nylon para não danificar o piso

da instalação, sendo o empilhamento máximo de quatro andares.

Figura 18: Prensagem e enformagem da massa. (Fonte: TEIXEIRA, 2005).

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Figura 19: Tranques FRIOMAX para resfriamento e salga do queijo

8.13 Secagem

Ao final do processo de salga, as mussarelas são colocadas em prateleiras

pré-fabricadas dentro da câmara fria, figura 20, com temperatura de 5ºC, para a

realização da etapa de secagem, com duração média de 14 horas.

As prateleiras FIBRAV foram escolhidas. Estas são constituídas de fibras de

vidro, sendo os pés em PVC ou aço inox, declinadas para as extremidades,

reforçadas nas bordas laterais. E, permitem o empilhamento de até cinco andares.

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Figura 20: Prateleiras FIBRAV para secagem do queijo.

8.14 Embalagem

Para a escolha ideal do tipo de embalagem leva-se em conta a textura da

casca do queijo, normalmente, o queijo mussarela recebe uma embalagem de

plástico termo encolhível a vácuo (cryovac), que impede o aparecimento de fungos

(TEIXEIRA, 2005).

Figura 21: Sistema de seladora à vácuo e esteira mecanizada.

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8.15 Estocagem

O queijo mussarela depois de embalado é armazenado em prateleiras e em

ambiente refrigerado, câmaras frias com temperatura de 5ºC até a comercialização,

a fim de aumentar seu tempo de validade, pois a temperatura baixa inibe o

crescimento de microrganismos contaminantes, além de proteger contra o ataque de

insetos e roedores e a poeira. (CAVALCANTE, 2004).

Figura 22: Prateleiras de estocagem do queijo mussarela.

8.16 Expedição

Conforme item 4, a expedição é feita via caminhões refrigerados.

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9 LAYOUT

9.1 Planta baixa da fábrica

A figura 23 representa a planta da unidade de processamento, em que estão

representados os equipamentos usados na produção do queijo mussarela. Os

equipamentos devem ser colocados de maneira a facilitar o processo e evitar riscos

de contaminação do produto final. Além da fabricação de queijo mussarela a planta

baixa pode também produzir queijo minas frescal, prato e parmesão, no entanto a

aquisição dos mesmos deve ser feita de acordo com a necessidade de produção. A

nova legislação brasileira (IN nº 51), entre outras mudanças, apresentou a

necessidade de resfriar o leite na propriedade e executar o transporte a granel. A

recepção de latões será permitida para leite que seja entregue até no máximo duas

horas após a ordenha.

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Figura 23: Layout do processo de produção do queijo mussarela.

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9.2 Logo

Desenvolveu-se para a empresa o logo e o nome o qual está representado pela

figura 24 abaixo.

Figura 24: Logo e nome desenvolvido para a indústria.

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10 VIABILIDADE ECONÔMICA

10.1 Custos

Faz-se necessário o calculo do custo para a realização do projeto, sendo assim

leva-se em consideração os custos iniciais de construção da planta, os custos

iniciais de produção, custo de mão-de-obra, materiais e finalmente, o cálculo do

lucro real. Na tabela 13 está representado o custo inicial do projeto.

Tabela 13: Custo do Projeto

Descrição QTD Valor (R$) Juros Total

Investido

Tempo

(anos)

Valor Mensal

(R$)

Montante Inicial 350.000,00 - 350.000,00

Terreno 1 130.000,00 -7% 120.900,00 120.900,00

Construção 1 600.000,00 20% 720.000,00 8 7.500,00

Tanques 2 120.000,00 4% 124.800,00 3 3.466,67

Materiais de

Produção

105.000,00 4,5% 109.725,00 3 3.047,67

Caminhão de

Leite

3 390.000,00 5,5% 411.450,00 8 4.285,94

Caminhão de

Distribuição

4 680.000,00 3,5% 703.800,00 8 7.331,25

Funcionários 22 33.000,00 0% 33.000,00 33.000,00

Combustível 60.000

litros

162.000,00 0% 162.000,00 162.000,00

Leite 60.000

litros

48.000,00 0% 1.248.000,00 1.248.000,00

Produtos

Químicos

1.000

litros

5.000,00 0% 5.000,00 5.000,00

Materiais

Diversos

15.000,00 0% 15.000,00 15.000,00

3.653.675,00 1.609.511,53

VALOR A SER PAGO NO 1º MÊS 1.259.531,53

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O montante inicial era de 350.000,00 com ele foi possível comprar o terreno

alguns materiais e dar uma entrada na construção. Como visto na tabela acima o

investimento será de 3.653.675,00 e no primeiro mês o gasto será de 1.259.531,53

fora o montante.

Para os três anos seguintes a divida será de 1.609.511,53 e depois passa a

ser até o oitavo ano será 1.602.997,19. Após os oito primeiros anos as dividas de

construção, tanques, materiais de produção, caminhões será quitada e sobrara

apenas os gastos fixos mensais que totaliza 1.463.000,00. Para encontrar o lucro é

necessário saber a quantidade de queijo fabricada, no entanto na nossa industria é

consumido cerca de 45.000 litros e como se sabe utiliza 5L de leite para produzir

500 g de mussarela, no entanto é produzido 9.000 queijos por dia. Se cada queijo

custar 10,00 reais e é produzido 234.000 queijos por mês teremos um ganho de R$

2.340.000,00 por mês, valor este que é suficiente para pagar as dividas e ter um

caixa para eventuais emergências. No entanto após oito anos o lucro será de

877.000,00.

A partir disto é possível notar que a viabilidade do negocio é totalmente

satisfatória e que o queijo será vendido em um preço acessível para todas as

pessoas.

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11 CONCLUSÃO

Com o presente trabalho, foi possível fazer o estudo da avaliação potencial,

econômica e estrutural, de uma planta industrial de laticínios na cidade de Poços de

Caldas. Mesmo com todas as dificuldades e contratempos encontrados, foi possível

dimensionar a fabrica para produção de queijo do tipo mussarela.

Vale ressaltar que devido a dificuldade de dimensionar os custos variáveis da

energia elétrica, o mesmo não foi contabilizado na viabilidade econômica.

Assim, conclui-se que o projeto foi eficaz, e atingiu o objetivo. Portanto, através

do investimento inicial, é possível ter efetividade na instalação do laticínio,

produzindo um produto que qualidade, de ótima aceitação no mercado, e com

retorno financeiro garantido.

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12 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BRASIL, Nilo Indio do. Introdução à Engenharia Química. 2.ed. Rio de Janeiro:

Interciência, 2004

CAVALCANTE, M. F. Produção de Queijos Gouda, Gruyére, Mussarela e Prato.

Goiânia - GO, 2004.

FURTADO, M. M. A Arte e a Ciência do Queijo. 2. Ed. São Paulo: Editora Globo,

1991. 297 p.

LIMA, S. C. G. de. Processamento de leite e derivados. 2007.

MARTINS, M. C. V; ROSSI JUNIOR, O. D.; LAGO, N. C. R. Microrganismos heterotróficos mesófilos e bactérias do grupo do Bacillus cereus em leite integral submetido a ultra alta temperatura. Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias – UNESP. Jaboticabal-SP, 2005.

OLIVEIRA, S. J. Queijo: Fundamentos Tecnológicos. Editora Ícone. São Paulo, 1986.

PAULA, C. R.; SIQUEIRA, E. V.; PICOLOTTO, F. C.Projeto Industrial Laticínios. Projeto para a Disciplina Projeto Industrial - Universidade do Estado do Mato Grosso. Barra do Bugres, 2010.

PRODUTOR DE LEITE E DERIVADOS. Instituto Centro de Ensino Tecnológico. Fortaleza: Edições Demócrito Rocha; Ministério da Ciência e Tecnologia, 2004.

SILVA, C. A. et al. Projetos de Empreendimentos Agroindustriais: produtos de

origem animal, vol. 1. – Reimpr. – Viçosa: Ed. UFV, 2005.

SILVA, F. T. Queijo mussarela. Manual Agroindústria Familiar. – Brasília, DF: Embrapa Informação Tecnológica, 2005. 52 p.

SIQUEIRA, K. B. et al. O mercado lácteo brasileiro no contexto mundial. Juiz de Fora: Embrapa Gado de Leite, 2010. 12p. (Embrapa Gado de Leite. Circular Técnica, 104).

VALSECHI, O. A. O leite e seus derivados. Universidade Federal de São Carlos. São Carlos, SP, 2001.

Documents

Projeto Fabricacao Mussarela FINAL COMPLETO