Técnico em AgroindústriaIntrodução a Agroindústria

Instituto Federal Sul-rio-grandense

Campus Pelotas - Visconde da Graça

Cristiane Brauer Zaicovski

2012Pelotas-RS

Presidência da República Federativa do Brasil

Ministério da Educação

Secretaria de Educação a Distância

Equipe de ElaboraçãoCampus Pelotas - Visconde da Graça - CAVG

Coordenação InstitucionalCinara Ourique do Nascimento/CAVG

Professor-autorCristiane Brauer Zaicovski/CAVG

Projeto GráficoEduardo Meneses Fábio Brumana

Equipe TécnicaMaria Isabel Giusti Moreira/CAVGPablo Brauner Viegas/CAVGRodrigo da Cruz Casalinho/CAVG

DiagramaçãoMaria Isabel Giusti Moreira/CAVG

RevisãoCristiane Silveira dos Santos/CAVGMarisa Teresinha Pereira Neto Cancela/CAVG

Ficha catalográfica

© Campus Pelotas - Visconde da Graça

Este Caderno foi elaborado em parceria entre o Campus Pelotas - Visconde da Graça e o Sistema Escola Técnica Aberta do Brasil – e-Tec Brasil.

Amigo(a) estudante!

O Ministério da Educação vem desenvolvendo Políticas e Programas para

expansãoda Educação Básica e do Ensino Superior no País. Um dos caminhos

encontradospara que essa expansão se efetive com maior rapidez e eficiên-

cia é a modalidade adistância. No mundo inteiro são milhões os estudantes

que frequentam cursos a distância. Aqui no Brasil, são mais de 300 mil os

matriculados em cursos regulares de Ensino Médio e Superior a distância,

oferecidos por instituições públicas e privadas de ensino.

Em 2005, o MEC implantou o Sistema Universidade Aberta do Brasil (UAB),

hoje, consolidado como o maior programa nacional de formação de profes-

sores, em nível superior.

Para expansão e melhoria da educação profissional e fortalecimento do En-

sino Médio, o MEC está implementando o Programa Escola Técnica Aberta

do Brasil (e-TecBrasil). Espera, assim, oferecer aos jovens das periferias dos

grandes centros urbanose dos municípios do interior do País oportunidades

para maior escolaridade, melhorescondições de inserção no mundo do tra-

balho e, dessa forma, com elevado potencialpara o desenvolvimento produ-

tivo regional.

O e-Tec é resultado de uma parceria entre a Secretaria de Educação Pro-

fissionale Tecnológica (SETEC), a Secretaria de Educação a Distância (SED)

do Ministério daEducação, as universidades e escolas técnicas estaduais e

federais.

O Programa apóia a oferta de cursos técnicos de nível médio por parte das

escolaspúblicas de educação profissional federais, estaduais, municipais e,

por outro lado,a adequação da infra-estrutura de escolas públicas estaduais

e municipais.

Do primeiro Edital do e-Tec Brasil participaram 430 proponentes de ade-

quaçãode escolas e 74 instituições de ensino técnico, as quais propuseram

147 cursos técnicosde nível médio, abrangendo 14 áreas profissionais.

Apresentação e-Tec Brasil

O resultado desse Edital contemplou193 escolas em 20 unidades federa-

tivas. A perspectiva do Programa é que sejam ofertadas10.000 vagas, em

250 polos, até 2010.

Assim, a modalidade de Educação a Distância oferece nova interface para

amais expressiva expansão da rede federal de educação tecnológica dos úl-

timos anos: aconstrução dos novos centros federais (CEFETs), a organização

dos Institutos Federaisde Educação Tecnológica (IFETs) e de seus campi.

O Programa e-Tec Brasil vai sendo desenhado na construção coletiva e par-

ticipaçãoativa nas ações de democratização e expansão da educação profis-

sional no País,valendo-se dos pilares da educação a distância, sustentados

pela formação continuadade professores e pela utilização dos recursos tec-

nológicos disponíveis.

A equipe que coordena o Programa e-Tec Brasil lhe deseja sucesso na sua

formaçãoprofissional e na sua caminhada no curso a distância em que está

matriculado(a).

Brasília, Ministério da Educação – setembro de 2008.

Sumário

Apresentação e-Tec Brasil 3

Sumário 5

Indicação de Ícones 7

Palavra do professor-autor 9

Outros - instituição validadora 11

Apresentação da Disciplina 13

Projeto instrucional 15

5 Equipamentos Utilizados Na Agroindústria 17

5.1 Tratamento Térmico 175.2 Secagem 25

5.3 Evaporação 335.4 Exaustão 375.5 Despolpamento 395.6 Desintegração 415.7 Lavagem 425.8 Seleção e/ou Classificação 425.9 Descascamento 455.10 Resfriamento 475.11 Centrifugação 49

Atividades de aprendizagem 51

Referências 55

Currículo do Professor 57

Indicação de Ícones

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 7

Os ícones funcionam como elementos gráficos utilizados para facilitar a or-

ganização e a leitura do texto. Veja a função de cada um deles:

Atenção: Mostra pontos relevantes encontrados no texto.

Saiba mais: Oferece novas informações que enriquecem o as-

sunto como “curiosidades” ou notícias recentes relacionadas ao

tema estudado.

Glossário: Utilizado para definir um termo, palavra ou expres-

são utlizada no texto

Midias integradas: Indica livros, filmes, músicas sites, progra-

mas de TV, ou qualquer outra fonte de informação relacionada

ao conteúdo apresentado.

Pratique: Indica exercícios e/ou Atividades Complementares

que você deve realizar.

Resumo: Traz uma síntese das idéias mais importantes apresen-

ta das no texto/aula.

Avaliação: Indica Atividades de Avaliação de Aprendizagem da

aula.

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 8

Prezado (a) aluno (a),

A área de Ciência e Tecnologia de Alimentos encontra-se em franca

expansão. A Agroindústria está mais moderna e diversificada, oferecendo,

ao mercado consumidor cada vez mais exigente, uma série de novos pro-

dutos, sempre com muita qualidade. Através da disciplina de Introdução à

Agroindústria, trabalharemos os principais conceitos relacionados à Ciên-

cia e Tecnologia de Alimentos, à Agroindústria e Sistemas Agroindustriais

e introduzir as Principais Operações Unitárias realizadas na Agroindústria e

Equipamentos empregados.

Para melhor entendimento da disciplina, há disponível um Fórum de

Avisos e um Fórum de Dúvidas que os ajudará na realização das atividades

propostas.

Seja bem-vindo (a) ao espaço da disciplina de Introdução à Agroin-

dústria! Lembre-se: Há uma equipe que trabalha para que você supere suas

dificuldades.

Conte conosco!

Professora Cristiane Brauer Zaicovski

Palavra do professor-autor

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 9

Outros - instituição validadora

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 11

Apresentação da Disciplina

Prezado (a) aluno (a),

Seja bem-vindo (a) ao espaço da disciplina de Introdução a Agroin-

dústria,

Nesta disciplina, será possível obter-se uma visão sobre os conceitos

da Ciência e Tecnologia de Alimentos, as principais alterações alimentares,

principais equipamentos utilizados na indústria e ver os principais conceitos

relacionados a agroindústria.

Essa disciplina está dividida em três unidades dispostas em duas se-

manas. Na primeira semana, estudaremos conceitos básicos relativos a Ciên-

cia e Tecnologia dos Alimentos, Alterações Alimentares e Agroindústria. Na

segunda semana, conheceremos as principais operações unitárias e equipa-

mentos utilizados na agroindústria.

Lembre-se: Há uma equipe que trabalha para que você supere sua

dificuldades.

Conte conosco!

Professora Cristiane Brauer Zaicovski

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 13

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 14

Instituição:

Instituto Federal Sul-rio-grandense

Campus Pelotas - Visconde da Graça

Nome do Curso: Técnico em Agroindústria

Professor-autor: Cristiane Brauer Zaicovski

Disciplina: Introdução a Agroindústria

PROJETO INSTRUCIONAL

Ementa básica da disciplina: A disciplina de Introdução à Agroindústria

abordará os conceitos relacionados à introdução a ciência e tecnologia de

alimentos, alterações alimentares, agroindústria e sistemas agroindustriais e

equipamentos utilizados na agroindústria.

Projeto instrucional

Semana Aula Objetivos e aprendizagem RecursosCarga

Horária (Horas)

1ª

1. Introdução a Ciência e TecnologiaConhecer os principais fundamentos da Ciência e Tecnologia de Alimentos

Unidade Curricular 110

2. Principais Alterações nos AlimentosConhecer os principais agentes que alteram as características sensoriais dos alimentos

Unidade Curricular 1 10

2ª

3. Agroindústria Definir e reconhecer os diversos tipos de agroindústria

Unidade Curricular 2 10

4. Sistemas Agroindustriais (SAGs)Conceituar o que são os Sistemas Agroin-dustriais e os reconhecer os principais fa-tores que atuam.

Unidade Curricular 2 10

3ª5. Equipamentos Utilizados na Agro-indústria

Conhecer os principais equipamentos em-pregados na transformação da matéria-prima em produto agroindustrial

Unidade Curricular 3 20

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 15

Pelotas-RS

5 Equipamentos Utilizados Na Agroindústria

5.1 Tratamento Térmico

O tratamento térmico continua sendo um dos métodos mais im-

portantes utilizados no processamento de alimentos, não só pelos efeitos

desejáveis (muitos alimentos são consumidos cozidos), mas também pelo

efeito de conservação dos alimentos por meio da distribuição de enzimas,

microorganismos, insetos e parasitas. São utilizados tanto em produtos de

origem vegetal como os de origem animal.

Os principais tratamentos térmicos utilizados na indústria de alimen-

tos são: branqueamento, pasteurização e esterilização.

5.1.1 Branqueamento

Tratamento térmico aplicado a vegetais, antes do congelamento, de-

sidratação ou enlatamento, através do uso de vapor de água ou água quen-

te. Tem como objetivos principais: inativação enzimática, remoção de gases

dos tecidos, fixação de cor e textura, pré-aquecimento.

Os dois métodos comerciais mais comuns de branqueamento envol-

vem a passagem do alimento através de uma atmosfera de vapor de água

saturado ou banho de água quente. Ambos os métodos utilizam equipa-

mentos relativamente simples e econômicos.

5.1.1.1 Branqueadores a Vapor

Em geral, no branqueador convencional a vapor há uma distribuição

não uniforme do calor nas múltiplas camadas do alimento, ocorrendo me-

Objetivos da aula

Conhecer os principais equipamentos empregados na transforma-

ção da matéria-prima em produto agroindustrial

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 17

nores perdas de componentes solúveis em água e consequente conservação

de características sensoriais.

De forma simplificada, um branqueador a vapor consiste de uma

esteira transportadora que leva o alimento através de uma atmosfera de

vapor dentro do túnel. O tempo de residência do alimento é controlado pela

velocidade da esteira e pelo comprimento do túnel (Figura1a).

5.1.1.2 Branqueador a Água Quente

Neste tipo de branqueador, o alimento é mantido em água quente

entre 70 e 100°C por um período de tempo específico, removendo-o poste-

riormente para uma seção de remoção de água e resfriamento. Um dos mo-

delos de equipamentos mais utilizados consistem em um tanque cilíndrico,

que contém água quente, onde os alimentos são conduzidos poe um espiral

metálica. A água é aquecida mediante injeção direta de vapor, com tem-

peratura oscilando entre 87 e 97°C aproximadamente. Outro branqueador

a água quente consiste o branqueador resfriador (Fig.1b) que possui uma

zona de preaquecimento, uma de branqueamento e uma de resfriamento. O

alimento é preaquecido com água, que é recirculada através de um trocador

de calor. Depois do branqueamento, um segundo sistema de recirculação

resfria o alimento. Na Fig. 1c mostra um tipo de branqueador a água quente

utilizado para brócolis, feijões, espinafre e ervilha, no qual a água e o alimen-

to se movem em fluxo concorrente.

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 18

Fonte: Fellows, 2006.l

Figura 5.1: Branqueadores: (a) branqueador a vapor; (b) branqueador resfriador; (c) branqueador de contrafluxo.

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 19

5.1.1.3 Branqueador Tipo Standard

Equipamento específico utilizados para produtos delicados, como

por exemplo, aspargos. O branqueamento contempla duas etapas onde pri-

meiro ocorre a imersão parcial em água quente e, posteriormente, em uma

segunda etapa ocorre imersão total em água quente.

5.1.2 Pasteurização

Tratamento térmico que visa destruir os microorganismos patogêni-

cos e reduzir, em torno de 90%, a microbiota banal, de modo a oferecer um

produto seguro, com vida de útil aceitável, para ser consumido em pouco

tempo. Pode ser realizado de duas maneiras: a pasteurização lenta (emprego

de baixas temperaturas, entre 62 e 68°C por aproximadamente 30 minutos)

e pasteurização rápida (uso de temperaturas elevadas, entre 72 e 85°C por

tempos mais curtos, entre 15 a 20 segundos). Utilizado no tratamento tér-

mico de leite, cerveja, suco de frutas. O equipamento utilizado é o pasteuri-

zador, que consiste em um trocador de calor.

Figura 5.2: Diagrama do fluxo do pasteurizador.

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 20

Fonte: http://ww

w.josm

aq.com.br/i/equipam

entos/pasteurizador2+.jpg

Figura 5.3: Pasteurizador de placas utilizado na indústria de laticínios.

O produto é preaquecido no trocador-regenerador (1) e, em segui-

da, passa ao trocador de calor onde é pasteurizado (2). Uma vez processa-

do passa novamente pelo trocador (1) e se refrigera no trocador (3), sendo

acondicionado posteriormente. No trocador-regenerador (1) o produto pas-

teurizado, que possui uma temperatura maior que o produto que entra no

equipamento preaquece esse, através da troca de calor.

5.1.3 Esterilização

Tratamento que visa destruir os microorganismos mais termorresis-

tentes para conseguir a esterilização comercial. Visa destruir os esporo bac-

terianos. O binômio temperatura X tempo da esterilização é dependente do

pH do produto.

Para alimentos ácidos (pH inferior a 4,5) utiliza-se temperatura de

ebulição da água, por um tempo adequado. Nesses casos utiliza-se um siste-

ma de banho-maria, que utiliza-se como meio de aquecimento água aqueci-

da combinado com um sistema de agitação para favorecer a penetração do

calor.

Para alimentos pouco ácidos (pH superior a 4,5) utiliza-se tempera-

turas superiores a 100°C através do uso de vapor de água saturado. O uso

de temperaturas elevadas diminui o tempo de aplicação de calor, que pode

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 21

acarretar perdas sensoriais no alimento após o processo.

Para a esterilização de alimentos pouco ácidos utiliza-se a autocla-

ve, que podem ser fixos ou rotativos, verticais ou horizontais, contínuos ou

descontínuos. Nas autoclaves utiliza-se um sistema hermeticamente fechado

onde atinge-se pressão superior a 1atm e temperaturas superiores as da

ebulição da água, em torno de 121°C.

Figura 5.4: Esquema de uma autoclave descontínua vertical.

Fonte: Ordóñez, 2005.

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 22

Fonte: sistemasdeproducao.cnptia.em

brapa.br/FontesHTM

L/Pupunha/PalmitoPupunheira/im

agens/figura19.jpg

Figura 5.5: Esterilização comercial de vidros de palmito

5.1.4 Processo UHT (Ultra High Temperature)

Tratamento térmico utilizado em alimentos líquidos e semi-líquidos,

tais como, leite, sopas, nata, purês, suco de frutas, etc.). Consiste no aqueci-

mento muito rápido (quase instantâneo) até temperaturas altas (135-150°C)

que se mantêm durante um tempo muito curto (2 a 5 segundos). Normal-

mente utiliza-se um método indireto, no qual o aquecimento é feito me-

diante trocadores de calor (tubulares ou de placa); portanto, não há contato

entre o fluido calefator (vapor de água) e o alimento.

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 23

A esterilização de alimentos pelo processo UHT requer acondicio-

namento asséptico. O método mais utilizado é o “Tetrapak”. O material da

embalagem “Tetrapak” consiste em um papelão laminado composto por

cinco camadas> polietileno, papelão, polietileno, alumínio, polietileno).

Figura 5.6: Diagrama do fluxo do processo UHT indireto.

Fonte: Ordóñez, 2005.

Figura 5.7: Esquema do sistema de acondicionamento asséptico e a estrutura típica da embalagem laminada. (1) Rolo de pa-pelão laminado; (2) Banho esterilizador de peróxido de hidro-gênio a 80°C por 8-10 segundos; (3) Entrada do rolo laminado na câmara asséptica esterilizada; (4) Tubulação procedente do esterilizador UHT e moldagem da embalagem; (5) Fechamento a quente da embalagem.

Fonte: Ordóñez, 2005

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 24

5.2 Secagem

Métodos de conservação utilizados na indústria de alimentos com

a finalidade de remover água dos alimentos, diminuindo sua atividade de

água, ou seja, seu conteúdo de água livre. A secagem pode ser natural ou

artificial (desidratação).

5.2.1 Secagem Natural

Consistem em expor o alimento à luz solar, utilizado em pequenas

quantidades realizado em regiões de clima quente e baixa umidade. É um

processo barato que requer uma área grande. Processo pouco utilizado atu-

almente porque não tem como controlar a secagem e obter produtos de

excelente qualidade.

5.2.2 Secagem Artificial

A secagem artificial utiliza equipamentos que permitem o controle

da temperatura, umidade relativa do ar e velocidade de circulação do ar

obtendo-se produtos secos com maior qualidade. Possui a vantagem de ser

Fonte: http://coffeetraveler.net/index.php?s=m

ecanizadas

Figura 5.8: Secagem de café cereja descascado.

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 25

mais rápidos, requer áreas pequenas e controla-se todas as etapas da seca-

gem.

Há diversos tipos de secadores, que podem operar à pressão atmos-

férica ou sob vácuo. A escolha de um procedimento de secagem e/ou equi-

pamento depende das características físicas (viscosidade nos líquidos, tama-

nho nos sólidos), químicas (sensibilidade térmica, predisposição a oxidação),

quantidade de produto a ser processado.

5.2.2.1 Secadores Adiabáticos

Nesses tipos de equipamentos utiliza-se ar quente para promover

a remoção de água nos alimentos. Os produtos entram em contato com

uma corrente de ar quente que proporciona calor sensível e calor latente de

vaporização, retirando a água por convecção, além de arrastar, para fora do

sistema, o vapor de água liberado do alimento.

5.2.2.1.1 Secadores de Cabine

Os produtos são distribuídos em camadas muito finas, em bandejas

que ficam no interior de uma cabine isolada. O ar quente é insuflado ao

interior da cabine através de ventiladores. São equipamentos econômicos

quanto à sua construção e operação, sendo utilizado para a desidratação de

frutas e hortaliças em pequenas escalas.

Fonte: http:// ww

w.solostocks.com

.br/disjuntor_o/fabricante

Figura 5.9: Secador de Cabine.

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 26

5.2.2.1.2 Secadores de Túneis

Podem ser de quatro maneiras distintas dependente do movimento

do ar e produto: fluxo concorrente, fluxo em contracorrente, fluxo com eva-

cuação central de ar e fluxo transversal. Nesse tipo de secadores, os produtos

são distribuídos, em finas camadas sobre bandejas que ficam dispostas em

vagonetes ou carros, de modo a se manter espaço adequado entre as ban-

dejas para a circulação do ar. Permite a operação contínua.Fonte: O

rdóñez, 2005.

Figura 5.10: Secadores de túneis: a) concorrente; b) contracorrente; c) saída de r central; d) fluxo transversal.

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 27

5.2.2.1.3 Secadores Rotatórios

Consistem em câmaras cilíndricas inclinadas que, ao girar, mantêm o

produto em movimento contínuo. O cilindro é provido de pás internas que

favorecem a mistura do produto e seu contato com o ar quente, evitando

que grude nas paredes do equipamento. São de operação contínua e in-

dicados para produtos que apresentam a tendência a adesão e resistência

mecânica. Esses secadores são adequados para produtos que apresentam

tendência a adesão e resistência mecânica, tais como, cubos de caldo de

carne, açúcar cristalizado e sementes de cacau.

Fonte: Fellows, 2005.

Figura 5.11: Secadores rotatórios: a) aquecimento direto; b) fluxo concorrente; c) fluxo em contracorrente; d) aquecimento misto direto-indireto; e) aquecimento di-reto, por condução. As flechas cheias indicam o movimento do produto, e as flechas listradas, o ar quente.

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 28

5.2.2.1.4 Secadores de Leito Fluidizado

Sistema contínuo onde o produto entra em uma câmara ou túnel,

em bandejas, cujo o fundo é perfurado. O ar quente é insuflado mantendo

o produto suspenso, ajustando-se a velocidade desse ar com a finalidade

de manter as partículas em agitação contínua. Indicados para alimentos pe-

quenos, de tamanho uniforme, tais como, ervilhas, cogumelos, frutas em

pedaços, etc.

5.2.2.1.5 Secadores por Aspersão ou Atomizadores

Equipamento utilizado na desidratação de alimentos líquidos, tais

como, leite e café solúvel. Consiste em uma câmara onde o produto líqui-

do entra por aspersão sob pressão, transformado em micro gotículas que

entram em contato com ar quente (em torno de 150 e 300°C). A evapora-

ção da água é praticamente instantânea, devido a superfície de contato ser

maior e cada gotícula transforma-sem em uma partícula seca que é trans-

portada pelo ar.

Fonte: Ordóñez, 2005.

Figura 5.12: Secador de Leito Fluidizado de operação contínua e com sistema de re-cuperação de finos. As flechas cheias indicam o movimento do produto, e as flechas listradas, o do ar.

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 29

Fonte: Ordóñez, 2005.

Figura 5.13: Secadores atomizadores: a) câmara cilíndrica alongada, com atomizador de dois fluidos; b) câmara cônica com atomizador centrifugo.

Fonte: Indústria CA

VG

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 30

5.2.2.2 Secadores de Contato

O calor é levado ao produto ao coloca-lo sobre uma superfície quen-

te. A eficácia térmica é maior porque não é necessário o aquecimento de

grandes volumes de ar. A distribuição do produto na superfície quente deve

ser a mais uniforme e fina possível.

5.2.2.2.1 Secadores de Tambor

Consistem em cilindros ocos que giram horizontalmente. Em seu in-

terior circula o meio de aquecimento, em geral vapor de água sob pressão

e a superfície de contato do cilindro atinge temperaturas ao redor de 120

e 170°C. Os alimentos utilizados, geralmente pastosos, são aplicados como

uma fina camada sobre a superfície externa do tambor. A desidratação ocor-

re antes que o tambor complete uma volta completa e é desprendido da

superfície através de uma faca ou raspador.

Fon

tes: Fellow

s, 2005.

Figura 5.14: Diferentes configurações e modo de alimentação de secadores de rolor: a) rolo único; b) rolo duplo; c) rolos gêmeos.

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 31

5.2.2.3 Liofilização

Tipo especial de secagem artificial por sublimação (transformação

direta do gelo do alimento em vapor de água). Utiliza-se um liofilizador.

Os liofilizadores constam de uma câmara de vácuo, onde se introduz

o alimento, uma fonte de calor, para promover a sublimação da água (passa-

gem do estado sólido diretamente para o estado gasoso) contida no alimen-

to, um condensador e uma bomba. O custo do equipamento e de operação

é muito elevado porém os produtos secos são de alta qualidade porque, pela

liofilização, permite-se obter produtos secos com pequenas perdas nutricio-

nais e sensoriais, ocorrendo pequeno decréscimo no conteúdo de vitaminas

e de aromas.

Fonte: Fellows, 2005.

Figura 5.15: Principais componentes do liofilizador.

Fonte:http://ww

w.ilshin-am

erica.com/productos.php?i=

en&h=

FDT

Figura 5.16: Liofilizador.

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 32

5.3 Evaporação

Consiste em concentrar alimentos líquidos por ebulição. O objetivo

principal é aumentar a concentração de sólidos totais para reduzir a ativida-

de de água do alimento e assim, conter o desenvolvimento de microorganis-

mos.

5.3.1 Tachos Abertos com Camisa de Vapor

Consistem em tachos cilíndricos abertos, de fundo geralmente esfé-

ricos, possuindo na metade inferior paredes duplas por onde é introduzido

o vapor sob pressão. Nesse equipamento, o vapor perde o seu calor latente

de vaporização transferindo-o ao líquido contido no tacho. A maior parte

dos tachos são providos de pás agitadoras com a finalidade de evitar supera-

quecimento do produto nas paredes de contato e aumentar o coeficiente de

transferência de calor. Este equipamento é muito utilizado para a elaboração

de geléias, doces em massa e doce de leite.

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 33

Fonte: Indústria CA

VG

Figura 5.17: Tacho aberto com camisa de vapor.

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 34

5.3.2 Tachos a Vácuo

Semelhantes aos tachos abertos, porém inteiramente fechados na

parte superior, dispondo de equipamentos para promover o vácuo. Também

são utilizados para a elaboração do mesmo tipo de produtos, porém como

há o vácuo, não é necessário utilizar, no processamento, altas temperaturas,

e, consequentemente, as perdas nutricionais, no produto final, são menores.

5.3.3 Evaporadores Simples ou de Múltiplos Efei-tos

Consistem em conectar diversos evaporadores (efeitos) entre sim de

forma que o vapor secundário produzido em um deles seja utilizado como

vapor primário (ou fluído calefator) em outro evaporador e assim sucessiva-

mente. Na maioria dos casos utilizam-se instalações com a três a seis evapo-

radores interligados em série. Estes equipamentos podem ser de circulação

Fonte: Indústria CA

VG

.

Figura 5.18: Tacho fechado a vácuo.

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 35

natural (abertos ou fechados, tubos curtos e de tubos longos, horizontais

ou verticais, de película ascendente ou descendente ou ambos) e circulação

forçada (placas, fluxo expandido e película fina mecânica ou rotatórios).

Nos evaporadores de circulação natural, o movimento do líquido a

ser concentrado deve-se às correntes de convecção e à força de ascensão das

borbulhas de vapor, que arrastam ao longo do trocador de calor. Enquan-

to que os evaporadores de circulação forçada possuem bombas centrífugas

que distribuem o líquido a ser concentrado no interior do trocador de calor e

aumentam a velocidade do fluxo ao longo das superfícies de aquecimento.

Os evaporadores são muito utilizados para concentrar produtos

alimentícios, tais como, leite condensado e suco de frutas, diminuindo a

atividade de água dos mesmos e aumentando a concentração de sólidos

solúveis totais.

Fonte: Ordóñez, 2005.

Figura 5.19: Evaporador de efeito simples de circulação natural: a) evaporador de tubos curtos horizontais; b) evaporador de tubos curtos verticais; c) evaporador de tubos de cesta.

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 36

5.4 Exaustão Consiste em retirar ar do produto e o ar que ficar preso no interior do

recipiente antes do fechamento da lata. Com a consequente retirada do ar,

a pressão interna no interior do recipiente será menor e diz-se que formou-

Fonte: Ordóñez, 2005.

Figura 5.20: Evaporadores de múltiplo efeitos. Métodos de alimentação: a) concor-rente; b) em contracorrente; c) paralelo; d) mista.

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 37

se o vácuo (pressão reduzida). O vácuo pode ser produzido, no interior do

recipiente, através de calor e equipamentos.

Através de calor, a embalagem passa por uma câmara de vapor ou

túneis de maneira a expelir os gases do produto. O ar contido no interior da

embalagem sera substituído por vapor de água que, ao condensar, reduzirá

a pressão interna, formando o vácuo. Também pode-se formar vácuo ao adi-

cionar salmoura ou calda aquecida (acima de 80°C) ou adicionar o produto

aquecido na embalagem.

Através de equipamento, utiliza-se a recravadeira a vácuo, que

são recravadeiras especiais que, através do uso de bombas, mantêm a área

de fechamento (recravação) do recipiente com pressão reduzida (vácuo).

Recravadeiras modernas são equipadas para formar vácuo e já

realizar a etapa de fechamento hermético da lata.

Fonte: http://ww

w.ufrgs.br/alim

entus/feira/prhorta/seleta/prhexauterm.htm

Figura 5.21: Túnel de exaustão utilizado na indústria conserveira

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 38

Fonte: Indústria CA

VG

.

Figura 5.22: Recravadeira.

5.5 Despolpamento

Processo que consiste em separar da polpa da fruta todo o material

fibroso, sementes, restos de casca, etc. Também como finalidade a redução

do tamanho das partículas do produto, tornando-o homogêneo.

5.5.1 Despolpador Horizontal

Há um eixo horizontal, com braços, onde a fruta passa. A maior ou

menor proximidade destes braços à peneira acarreta maior ou menor extra-

ção e rendimento. Quanto menor for o diâmetro da peneira, mais refinada é

a polpa e consistência homogênea.

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 39

Fonte: Indústria CA

VG

Figura 5.23: Despolpadeira de frutas.

5.5.2 Despolpador Horizontal de Rosca

Consta de uma rosca sem fim, que vai diminuindo em direção a

saída do produto. O refinamento da polpa é regulada pela pressão de saí-

da.

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 40

5.6 Desintegração

Consiste na redução do tamanho do material, sem mudanças nas

suas propriedades físicas. Facilita as operações subsequentes.

5.6.1 Moinho de Martelos

É um triturador de grande impacto. Possui efeito rotatório de grande

velocidade com vários martelos que reduzem as partículas em tamanhos

bem menores. O alimento é desintegrado principalmente ao ser jogado con-

tra a placa do desintegrador pelas forças de impacto criadas pelos martelos.

5.6.2 Desintegrador de Facas

Consiste em um conjunto de facas dispostas ao

redor de um eixo que tritura o alimento, reduzindo o ta-

manho das partículas.

Fonte: http://ww

w.ufrgs.br/alim

entus/feira/optransf/Image3.gif

Figura 5.24: Diagrama do Moinho de Martelo.

Fonte:http://ww

w.m

mc-equipam

entos.com.br/folderM

oinhos.htm

Figura 5.25: Moinho de Facas.

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 41

5.7 Lavagem

É a operação unitária na qual materiais contaminantes são removi-

dos do alimento e separados para deixar a superfície do alimento em con-

dições adequadas para o processamento posterior. A lavagem deve ocorrer

o quanto antes possível no processamento de alimentos, tanto para prevenir

danos aos equipamentos por pedra, ossos ou metais, quanto para evitar o

desperdício de tempo e dinheiro no processamento de contaminantes que

são descartados. Além disso, a remoção imediata de pequenas quantidades

de alimentos contaminadas por microorganismos evita a perda subsequente

dos lotes remanescentes pelo crescimento microbiano durante o armazena-

mento ou por atrasos antes do processamento.

5.8 Seleção e/ou Classificação

É a etapa que separa o alimento em categorias baseadas em uma

propriedade física mensurável, tal como, cor, tamanho, forma e peso. Essa

etapa deve ser realizada o mais cedo possível, para garantir uniformidade do

produto para o processamento subsequente. A forma de alguns alimentos

é importante na determinação de sua adequação para o processamento ou

venda in natura. Por exemplo, para o descascamento econômico de batatas,

: Fonte: Packing House Rasip

Figura 5.26: Sistema de lavagem por imersão em maçãs

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 42

estas devem ser ovaladas ou esféricas, sem ondulações. Os pepinos são mais

facilmente embalados se forem retor e alimentos com uma forma caracterís-

tica, tal como pêras, possuem um maior valor de venda se forem uniformes.

A seleção por tamanho é a separação do alimento em função de di-

ferenças de tamanho. Esta etapa é muito importante quando o alimento for

aquecido ou resfriado, pois a taxa de transferência de calor é determinada,

em parte, pelo tamanho dos pedaços individuais, e a variação no tamanho

poderia causar um sub ou super-processamento.

Outro atributo de seleção é através da coloração muito utilizado na

indústria de arroz e de exportação de frutas. A seleção ocorre por equipa-

mentos possuem células sensíveis à luz que removem, através de jatos de ar

controlados eletronicamente, itens defeituosos.

Fonte: Fellows, 2006.

Figura 5.27: Classificador mecânico de esteiras e roletes

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 43

Fonte: Indústria CA

VG

.

Figura 5.28: Classificador por tamanho para pêssego.

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 44

O termo “classificação” é comumente utilizado alternadamente

com o termo “seleção”, porém a operação de classificação é realizada por

operadores treinados para avaliar simultaneamente uma série de variáveis,

enquanto que a operação de seleção envolve apenas um atributo.

5.9 Descascamento

Essa etapa é utilizada no processo de muitas frutas e hortaliças para

remover o material indesejável ou não-comestível, bem como para melhorar

a aparência do produto final. A principal consideração é minimizar os cus-

tos, removendo o mínimo possível de alimentos, reduzir custos de energia,

Fonte: Felllows, 2006.

Figura 5.29: Seleção por coloração. Esquema de um equipamento equipado com fo-to-detector.

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 45

mão-de-obra e materiais ao máximo. A superfície descascada deve ser limpa

e sem machucados.

5.9.1 Descascador de Facas

Lâminas estacionárias são passadas contra a superfície de frutas e

hortaliças que giram, para remover a casca. As lâminas também podem rotar

contra alimentos parados. Esse equipamento é utilizado em citros, nos quais

a casca é removida com facilidade e não provoca muitos danos ou perdas

nas frutas.

5.9.2 Descascador por Abrasão

O alimento é colocado em rolos ou em vasos rotatórios revestidos

com carborundum. A superfície abrasiva remove a casca que é retirada por

um bom suprimento de água. As vantagens desse equipamento inclui baixos

custos de energia, pois o processo opera em temperatura ambiente, com

baixo custo de investimento, não provocando danos pelo calor e propor-

cionando boa aparência à superfície do alimento. Produtos com superfícies

irregulares, tais como “olho” na batata, podem prejudicar a aparência do

produto descascado e necessitam de um acabamento manual.

Fonte: Indústria CA

VG

Figura 5.30: Descascador de batatas por abrasão

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 46

5.9.3 Descascador por Lixívia

Utiliza-se uma solução diluída de de hidróxido de sódio (denominada

lixívia) aquecida entre 100 a 120ºC. O alimento passa por um banho de lixí-

via de 1 a 2 % de lixívia, que amacia a casca, que é removida, posteriormen-

te, por jatos de água a alta pressão. As perdas do produto são da ordem de

17%. Muito utilizado na indústria de conservas para descascar o pêssego.

5.10 Resfriamento

Operação unitária na qual a temperatura do alimento é reduzida a

3-4°C com a finalidade de reduzir as taxas de variações do metabolismo e

crescimento de microorganismos e, assim prolongar a vida útil de alimentos

frescos e processados.

5.10.1 Tanque de Resfriamento para leite

O leite, logo após a ordenha, possui uma temperatura média de

37°C. Essa temperatura é ideal para a rápida proliferação de microorganis-

mos, assim com o pH do leite também é ótimo para o desenvolvimento dos

mesmos. Por isso, o produtor, após a ordenha do leite. deve resfriá-lo, o mais

rápido possível, afim de manter suas características físico-químicas, micro-

biológicas e sensoriais. Possuem pás para agitação para melhor promover o

resfriamento do produto.

Fonte: Indústria CA

VG

.

Figura 5.31: Túnel de lixívia utilizado na industrialização de pêssegos em conserva

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 47

5.10.2 Refrigeradores Mecânicos

Equipamentos que promovem a retirada do calor do alimento, di-

minuindo sua temperatura. Possuem quatro elementos básicos: um evapo-

rador, um compressor, um condensador e uma válvula de expansão. No in-

terior desses quatro elementos circula um líquido refrigerante, que alterna

seu estado de líquido para gasoso e novamente retorna a líquido. Câmaras

frias são muito utilizadas para armazenar frutas e hortaliças in natura até a

distribuição e comercialização .

Fonte: http://ww

w.m

frural.com.br/detalhe.asp?cdp=

402&nm

oca=TA

NQ

UE-D

E-EXPA

NSA

O-PA

RA-RESFRIA

MEN

TO-D

E-LEITE

Figura 5.32: Tanque de resfriamento para leite

Fonte: Ordóñez, 2005.

Figura 5.33: Esquema de um refrigerador mecânico de compressão-expansão

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 48

Fonte: Fellows, 2006.

Figura 5.34: Centrífuga de Discos.

5.11 Centrifugação

A centrifugação é utilizada para separar líquidos imiscíveis e para se-

parar sólidos de líquidos. Nesses equipamentos, a força centrífuga é gerada

quando os materiais entram em rotação e essa força depende do raio e da

velocidade de rotação e da densidade do material centrifugado.

5.11.1 Centrifuga de Discos

Utilizado na indústria de leite para padronizar a porcentagem de gor-

dura do leite (desnate).

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 49

Atividades de aprendizagem

Relacione a 1ª coluna com a 2ª:

( 1 ) Pasteurização ( ) Reduz em torno de 90% da microbiota banal e destrói totalmente os microorganismos patogênicos.

( 2 ) Esterilização ( ) Visa destruir os microorganismos mais resistentes, inclusive esporos bacterianos.

( 3 ) Branqueamento

( ) Pré-tratamento aplicado em vegetais antes do congela-mento, desidratação ou enlatamento.

( 4 ) Secagem Natural

( ) Remove água dos alimentos, através da exposição à luz solar, sem controle de temperatura e umidade.

( 5 ) Desidratação( ) Remoção da água dos alimentos através do uso de equipa-mentos que controlam temperatura, umidade do ar e veloci-dade da circulação de ar.

( 6 ) Evaporação

( ) Concentração de líquidos por ebulição aumentando o teor de sólidos solúveis totais.

( 7 ) Exaustão

( ) Retirada de ar do produto antes da recravação, formando o vácuo interno.

( 8 ) Despolpamento( ) Separação da polpa de fruta de todo o material fibroso, sementes, resto de cascas.

( 9 ) Desintegração( ) Redução do tamanho do material sem mudanças nas suas propriedades físicas, facilitando operações subsequentes.

( 10 ) Lavagem( ) Retirada de materiais contaminantes de maneira que deixa a superfície do alimento em condições adequadas para pro-cessamento posterior.

( 11 ) Seleção( ) Separação do alimento em categorias baseadas em uma propriedade física mensurável, tais como, cor, tamanho, forma e peso.

( 12 ) Classificação

( ) Separação do alimento em função de um conjunto de variáveis físicas, ao mesmo tempo.

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 51

Relacione a 1ª coluna com a 2ª:

( 1 ) Secador de Cabine( ) Equipamento econômico onde ar quente é insuflado ao interior de uma cabine através de ventiladores.

( 2 ) Secador de Túnel( ) O alimento é disposto em vagonetes ou carros que entram em um túnel onde há circulação de ar e promovem a secagem.

( 3 ) Secador de Leito Fluidizado

( ) Sistema onde o produto entra em uma câmara ou túnel, em uma bandeja, cujo o fundo é perfura-do. O ar quente é insuflado mantendo o alimento suspenso.

( 4 ) Secador por Aspersão

( ) Utilizado em alimentos líquidos que são secos quando o produto líquido entra por aspersão sob pressão, na forma de micro partículas, que entram em contato com ar quente.

( 5 ) Secador de Tambor

( ) Cilindros ocos aquecidos em geral através de vapor d'agua que giram horizontalmente. Produ-tos pastosos são aplicados na superfície desses ci-lindros sendo desidratados.

( 6 ) Liofilizador ( ) Secagem de alimentos através da sublimação.

Complete as sentenças abaixo:

1. A evaporação consiste em ________________ alimentos líquidos por

ebulição.

2. O objetivo principal é aumentar a concentração de sólidos solúveis para

________________ a atividade de água do alimento.

3. Tachos ________________ são tachos cilíndricos que possui paredes du-

plas por onde é introduzido ________________. Muito utilizado no preparo

de ________________, ________________e ________________.

4. ________________ consiste em um triturador de grande impacto.

5. No descascador por ________________, o alimento é colocado em rolos

revestido por material abrasivo. Utilizado em ________________.

6. O descascador por ________________ consiste em um túnel onde o ali-

mento passa e sua casca é removido através da aplicação de solução diluída

de ________________ a 1%.

7. ________________ é a operação unitária que provoca o ________________

da temperatura com a finalidade de reduzir as taxas de variações do

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 52

________________ celular e crescimento de ________________.

8. A centrifugação é utilizada para separar líquidos ________________.

e-Tec BrasilIntrodução a Agroindústria 53

Referências

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2006; 294p.

Técnico em Agroindústriae-Tec Brasil 56

Currículo do Professor

Cristiane Brauer Zaicovski possui graduação em Bacharelado

em Química de Alimentos pela Universidade Federal de Pelotas (2002) e

Pós-Graduação, níveis de mestrado e doutorado, em Ciência e Tecnologia

Agroindustrial, pela Faculdade Agronomia Eliseu Maciel, Universidade Fede-

ral de Pelotas (2008), com ênfase na área de Ciência e Tecnologia de Frutas

e Hortaliças. Possui experiência nas áreas de Ciência e Tecnologia de Ali-

mentos, Qualidade de Alimentos e Propriedades Funcionais em Alimentos.

É docente do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-Rio-

Grandense, Campus C.A.V.G. Atua no curso técnico em Agroindústria e nos

cursos Tecnólogo em Viticultura e Enologia e Tecnólogo em Agroindústria. É

autora de trabalhos científicos publicados em periódicos nacionais e interna-

cionais.