segunda-feira, 22 de julho de 2002

óleos e gorduras

Tecnologia de óleos e gorduras comestíveis
Propriedades físicas
Óleos e gorduras são misturas de lipídeos.
Óleos são líquidos e gorduras são sólidas, ou tem a aparência de sólidos na temperatura ambiente (25oC).

Ácidos graxos que ocorrem em óleos e gorduras
Nome comum Simbologia Ponto de fusão(ºC )
cáprico C10:0 31,6
láurico C12:0 44,8
mirístico C14:0 54,4
palmítico C16:0 62,9
esteárico C18:0 70,1
araquídico C20:0 76,1
behênico C22:0 80,0
oléico C18:1 ( 9c ) 16,3
linoleico C18:2 ( 9c,12c ) 5,0
linolênico C18:3 ( 9c,12c,15c ) 11,0

Triglicerídeos - substâncias simples, tem ponto de fusão em temperaturas definidas.
Óleos e gorduras são formados por misturas de triglicerídeos - não tem o ponto de fusão em uma temperatura definida mas sim uma faixa de temperatura em que passam do estado sólido, ou semi sólido, ao estado líquido.
Os óleos vegetais são constituídos principalmente por ácidos com cadeia de 16 a 18 átomos de C.

Óleo ou Gordura Ponto de Fusão ( oC )
Óleos Vegetais - soja,
milho, algodão, amendoim,
girassol, oliva, etc. < 0
Gordura de coco 26
Óleo de Palma 39
Manteiga 36
Manteiga de Cacau 32

Densidade - A densidade de óleos e gorduras no estado líquido varia inversamente com a temperatura ou com o peso molecular médio dos ácidos graxos e diretamente com o grau de insaturação.
Desse modo, a densidade do óleo de algodão é de 0,916 g/mL a 20ºC e 0,909 g/mL a 30ºC.
A densidade da Tripalmitina (C16:0) é de 0,8663 g/mL e a da Triestearina (C18:0) é de 0,8632 g/mL (ambas a 80ºC).
Densidade
A densidade no estado sólido é maior que a densidade no estado líquido. A densidade da trioleína líquida (25ºC) é de 0,9078 g/mL enquanto a densidade no estado sólido (-38 ºC) é de1,012 g /mL.
As diferenças de densidade nos estados (sólido e líquido) são usadas para calcular o "Índice de Gordura Sólida" que é semelhante ao "Teor de Gordura Sólida" em uma dada temperatura determinado por Ressonância Nuclear Magnética.
Viscosidade
A "oleosidade" é uma das características dos óleos e gorduras.
A viscosidade relativamente alta dos óleos e gorduras se deve à atração eletrostática entre as longas cadeias de ácidos graxos.
A viscosidade de óleos e gordura à temperatura ambiente é da ordem de 20 a 40 cP.

Propriedades ópticasÍndice de refração - O índice de refração dos óleos e gorduras é proporcional ao grau de insaturação dos ácidos graxos. Como o equipamento é simples, a análise é rápida e a quantidade de amostra necessária para a análise é pequena, o índice de refração é usado para controle de qualidade e identidade em muitos processos, principalmente na hidrogenação.
Índices de refração:
Triestearina =1,4471,
Trioleína = 1,4548

Propriedades Químicas
As principais propriedades químicas dos óleos e gorduras são as propriedades químicas dos ácidos graxos (ácidos carboxílicos).
Do ponto de vista de tecnologia de óleos e gorduras, as reações mais importantes são: hidrólise/esterificação dos triglicerídeos;
a hidrogenação;
a saponificação; e
a oxidação dos ácidos graxos.

Hidrólise / esterificação dos triglicerídeos.
Triglicerídeos são formados pela esterificação de ácidos graxos com Glicerol.
A reação inversa, Hidrólise, produz Diglicerídeos, Monoglicerídeos e Ácidos Graxos Livres. A hidrólise industrial é feita a temperaturas maiores que 100 oC, na presença de água e geralmente é catalisada por ácidos. Esse é o processo usado para a produção industrial de ácidos graxos. O processo pode ser catalisado também por enzimas (Lipases) na temperatura ambiente mas o alto custo das enzimas dificultam a utilização desse método.
Hidrólise/esterificação dos triglicerídeos.
Nos óleos e gorduras usados como alimentos, a hidrólise dos triglicerídeos é o segundo modo de deterioração mais importante. Os ácidos graxos livres podem causar cheiro e sabor desagradáveis (rancidez hidrolítica) além de produzir fumaça nos processos de fritura. Na refinação dos óleos e gorduras, os ácidos graxos livres são eliminados durante a etapa de neutralização e são considerados perdas de processamento.

A esterificação é o processo reverso da hidrólise e forma os triglicerídeos na reação dos ácidos graxos com o glicerol.

Interesterificação - reação de troca de ácidos graxos entre triglicerídeos provocando redistribuição aleatoria ("randomização") dos ácidos graxos entre os triglicerídeos. É um dos processos usados para a modificação das características físicas dos óleos e gorduras. A interesterificação não altera a composição em ácidos graxos do óleo ou gordura mas altera a distribuição dos ácidos graxos nos triglicerídeos.

Hidrogenação
Consiste na adição de hidrogênio nas ligações duplas dos ácidos graxos insaturados.
É o principal método usado na modificação das propriedades físicas dos óleos e gorduras. É usado para transformar óleos (líquidos-insaturados) em gorduras (sólidas - saturadas).
Saponificação
Na oleoquímica, é a reação usada na fabricação de sabão. É a reação de ácidos graxos com bases formando um sal e água. Os sais de ácidos graxos são conhecidos como sabões. Os lipídeos podem ser classificados em "saponificáveis" e "insaponificáveis" (não contém ácidos graxos).
A reação é usada para a eliminação dos ácidos graxos durante a etapa de neutralização no processo de refinação dos óleos e gorduras. Triglicerídeos também podem reagir com bases formando sal, água e glicerol porém precisam de soluções mais concentradas.
O Índice de Saponificação é uma análise de caracterização de óleos e gorduras. O índice é calculado pela reação de óleos e gorduras com soluções de NaOH ou KOH e mede o "comprimento médio das cadeias dos ácidos graxos de um óleo ou gordura. Triglicerídeos com ácidos graxos de cadeia curta tem Índice de saponificação altos (mais moléculas de ácidos graxos por grama de triglicerídeo) e triglicerídeos com ácidos graxos de cadeia longa tem Índice de saponificação baixo (menos moléculas de ácidos graxos por grama de triglicerídeo).
Oxidação
A oxidação dos ácidos graxos insaturados é o principal problema de deterioração de óleos e gorduras. A reação e autocatalítica, ocorre espontaneamente, com a presença de traços (menos de ppb) dos elementos participantes.

Fontes produtoras de óleos e gorduras de origem vegetal.
Quatro tipos de óleos [Soja, Palma (dendê), Colza e Girassol] representam cerca 80% de óleos e gorduras vegetais produzidos no mundo.
Os 20% restantes são divididos entre sete outros tipos [ Amendoim, Algodão, Coco, Palmiste, Oliva, Milho, Gergelim ]
Outras fontes de óleos e gorduras tem importância apenas regional e produção pequena, praticamente insignificante em termos de comércio internacional.

Extração de óleos e gorduras
O processo de extração por prensagem consiste em "espremer" a matéria-prima para separar o óleo ou gordura.
Atualmente a prensagem é usada para a extração materiais com altos teores de óleos ou gorduras ou com alto teor de umidade.
O processo mais moderno é o da extração por solvente. O material a ser extraído é moído e misturado com um solvente. O óleo se dissolve no solvente e a mistura de óleo e solvente é separada do resíduo. Com a repetição do processo pode-se chegar a teores de óleo residuais da ordem de 0,5 % no material que sobra da extração (farelo).
No final do processo, a mistura de solvente e óleo é destilada para a separação do óleo e a recuperação do solvente que é reutilizado para novas extrações.

Os óleos e gorduras de origem vegetal podem são extraídos de grãos (óleos e gorduras) ou de frutas (azeites).
O processamento para a extração dos óleos e gorduras é o mesmo para todas as matérias-primas.
As diferenças na preparação do material para extração são devidas às diferenças de forma, tamanho, textura, umidade e estrutura das diferentes fontes.

Recepção e armazenamento das matérias primas.
Frutas (oliva, palma) devido ao elevado teor de umidade, são processadas para extração imediatamente após a colheita.
Grãos e sementes podem ser armazenados na época da safra para serem processados durante o ano.
Grãos como soja, girassol, colza, canola são transportados por caminhões ou vagões ferroviários do campo para as plantas de extração de óleos ou para silos de armazenamento. O caroço de algodão precisa ser "deslintado" antes do armazenamento. "Linter" são fibras residuais que cobrem o caroço depois da retirada das fibras longas.
Nas fábricas de óleo, antes da recepção os grãos são analisados para classificação. O pagamento aos produtores é feito em função dessa classificação.

As principais análises são:
- Defeitos e impurezas: grãos verdes, quebrados ou mofados, material estranho como terra, pedras, gravetos e sementes estranhas. Esse material pode prejudicar a qualidade do óleo extraído e é descartado como perda de processo.

- Umidade: é o fator de qualidade mais importante na recepção dos grãos. O excesso de umidade leva ao crescimento de fungos e à atividade enzimática que podem prejudicar a qualidade do óleo extraído. Secar os grãos custa caro e a água evaporada na secagem é matéria prima jogada fora.
- Teor e qualidade do óleo: a qualidade do óleo é avaliada com o Índice de Peróxidos e a determinação do teor de Ácidos Graxos Livres.

Depois da classificação, os grãos são encaminhados para equipamentos de limpeza e secagem.
A limpeza é feita por sistemas de peneiras que deixam passar impurezas mais pesadas e sistemas de ventilação que arrastam impurezas mais leves que as sementes.

Geralmente, os grãos são colhidos com teor de umidade maior que aquela aconselhável para o armazenamento. Grão úmido tem maior plasticidade e são menos sujeitos à quebras durante a colheita mecânica porém se armazenados nessas condições, permitem o crescimento de fungos e a atividade de enzimas que causam a deterioração do óleo. Para o armazenamento, a umidade dos grãos deve ser reduzida a um nível abaixo do chamado "nível crítico de umidade".
O "nível crítico de umidade" é o teor de umidade do grão em equilíbrio com o ar com 70 % de umidade relativa, a 25oC. Esse teor de umidade corresponde a aproximadamente 16 % de umidade para a parte não oleaginosa do grão. Assim, se considerar, por exemplo, a soja com 20 % de óleo, a "parte não óleo" será de 80 % do grão e a umidade critica será correspondente a 16 % desses 80 %, aproximadamente 13 % (12,8).

A secagem é feita passando-se pelos grãos uma corrente de ar aquecido. Devem-se tomar precauções para evitar o aquecimento excessivo e a queima dos grãos.
Os grãos limpos e secos são armazenados em silos dotados de sistemas de ventilação com ar frio e seco para controlar a umidade e a temperatura.

Preparação para a extração.
Etapas da preparação dos grãos para a extração:
A primeira etapa consiste em uma nova limpeza. Depois, é preciso remover as cascas dos grãos por que:
- As cascas contem pouco óleo e dificultam a extração por absorverem parte do óleo extraído.
- São cobertas por ceras que prejudicam a qualidade do óleo extraído.
- São abrasivas e provocam desgaste do equipamento de extração.
Tem alto teor de fibra e, portanto diminuem o teor de proteínas do resíduo da extração.

Para o descascamento, os grãos passam por uma rápida etapa de secagem com ar quente, seguida de um período de armazenamento ("temperagem") para redistribuição da umidade. Durante esse período, os cotilédones dos grãos encolhem, deixando a casca solta. Os grãos "temperados" passam por uma série de moinhos onde são quebrados em quatro a oito pedaços e em seguida por um sistema de peneiras e ventiladores que separam as cascas dos pedaços de grãos.
A remoção das cascas é parcial e às vezes opcional como, por exemplo, no caso da soja que contem apenas 6-7 % de cascas, mas é obrigatória para o girassol ou o algodão que contem 25 e 35 % de cascas respectivamente. Sementes de canola ou colza e gergelim, por problemas mecânicos relacionados ao tamanho do grão, geralmente não são decorticadas.

Nos grãos, o óleo é armazenado em células distribuídas nos cotilédones, imersas em uma matriz de carboidratos, proteínas e fibras.
A laminação consiste na passagem dos pedaços de cotilédone por moinhos de rolos lisos que "esmagam" os pedaços de grãos transformando-os em lâminas com a espessura de 0,1 a 0,2 milímetros. Além de romper as paredes das células que contem óleo, a laminação diminui o percurso do óleo até a superfície do pedaço de grão, facilitando a extração.
Na preparação para a laminação, para evitar a quebra excessiva, os pedaços de grãos são "condicionados", ou seja, aquecidos (60-65 ºC) e umedecidos (14-15% de umidade) para aumentar a plasticidade.

Materiais com menos de 30% de óleo (soja, por exemplo) seguem para a extração por solvente.
Matérias primas preparadas com 30% ou mais de óleo (girassol, por exemplo) seguem para a extração por prensagem. O caroço de algodão que após as etapas de preparação, contém aproximadamente 30% de óleo, pode ser extraído por um ou outro processo. Na prática, nos dois últimos casos, parte do óleo é extraída por prensagem e parte por solvente.
Esta divisão de processos conforme o teor de óleo ocorre por razões técnicas e práticas. De um lado, os equipamentos e processos de extração por prensagem são mais simples e baratos que os equipamentos e processos para a extração por solvente. Por outro lado os processos de prensagem não conseguem extrair totalmente o óleo das sementes. Mesmo os melhores equipamentos ainda deixam de 5 a 6% de óleo residual nas "tortas" (resíduo da extração por prensagem) e mesmo assim com grande consumo de energia, aquecimento excessivo dos grãos e diminuição da capacidade de processamento.
Além disso, a extração direta, com solventes, de materiais com mais de 30% de óleo provoca o "colapso" da estrutura do grão, produzindo material de granulometria muito pequena ("finos") que provoca entupimentos nas bombas de solvente.
Por estas razões, na prática, materiais com mais de 25% de óleo passam por uma etapa de prensagem branda, reduzindo teor de óleo para 15-20% e o restante do óleo é extraído por solvente.

Extração por prensagem
Antes da prensagem propriamente dita, os grãos laminados passam por mais uma etapa de preparação. A finalidade do "cozimento" é completar o rompimento das células que contém o óleo e coagular proteínas e carboidratos, liberando o óleo para a extração.
Além disso, o tratamento térmico inativa ou diminui a ação de algumas substâncias tóxicas ou alergênicas existentes nos grãos.
O equipamento para o cozimento consiste em uma série de tachos, aquecidos, com pás para agitação, e colocados uns sobre os outros de modo que o material passa do tacho superior para o inferior por gravidade, depois de um determinado tempo de residência. O número de tachos varia conforme o tamanho do equipamento, mas o processo tem três etapas:
- Aquecimento: com injeção de vapor direto no material e na camisa do tacho. Leva a temperatura do material para 110-120 oC e aumenta a umidade para 14-18%.
- Cozimento: de quinze a trinta minutos na temperatura e umidade do item anterior.
- Secagem - redução da umidade do material para 2-4%
As prensas são equipamentos usados para espremer o material que contem o óleo. Os equipamentos mais simples, que trabalham por bateladas, são formados por um cesto de paredes perfuradas onde se coloca o material a ser extraído, geralmente envolto em um tecido que ajuda a reter a parte não oleosa. O material é comprimido por um pistão e o óleo é expelido através das malhas do tecido, escapando pelas perfurações das paredes do cilindro.
O resíduo quando retirado da prensa tem a forma de um "bolo", daí o nome de "torta" usado até hoje para o resíduo da extração por prensagem.
Este tipo de equipamento ainda é usado na produção do azeite de oliva "extra virgem", ou "virgem" depois de uma preparação que consiste simplesmente no esmagamento das azeitonas em moinhos especiais. É também usado nos processos artesanais de extração de óleo em regiões mais atrasadas ou com mão de obra barata. O rendimento é baixo e as tortas contem 10-15% de óleo residual dependendo da matéria-prima, da preparação e do equipamento.

Nas prensas modernas, contínuas, o pistão é substituído por uma rosca que empurra o material através do cilindro, como em um "moedor de carne". Como o eixo da rosca é cônico, o espaço anular diminui do início para o fim do cilindro. Desse modo, o material que entra por uma extremidade é comprimido, prensado contra a parede do cilindro à medida que é empurrado para a frente extraindo o óleo. O resíduo da extração sai pela extremidade do cilindro.
Os produtos da prensagem são a torta, gorda ou magra, conforme o teor de óleo residual, e o "óleo bruto" ou "cru". A torta magra, resultante da extração apenas por prensagem é moída e usada na preparação de rações para animais - ou na alimentação humana, dependendo da condição econômica dos produtores ou da região onde é produzida. A torta gorda é moída e segue para a extração por solvente. O óleo bruto, junto com o óleo resultante da extração por solvente, segue para a etapa de refinação.

Extração por solvente
No processo de extração por solvente o material a ser extraído é misturado com um solvente orgânico (Hexano). Parte do óleo se dissolve no solvente e a mistura de óleo e solvente é separada do resíduo. O processo é repetido várias vezes até se extrair quase todo o óleo do material.

Nos equipamentos modernos, o processo é contínuo, em contra-corrente. O material a ser extraído é arrastado por uma esteira ou um conjunto de cestos de fundo perfurado. No "final" da esteira, ou no último cesto, o material que já foi parcialmente extraído, recebe solvente puro para extrair mais óleo. A mistura de óleo e solvente ("miscela") resultante dessa extração é escoada e usada para extrair mais óleo do material que entra no extrator, no início da esteira ou no primeiro cesto.

No final, obtém-se de um lado do equipamento extrator, miscela rica com 30-35 % de óleo. No outro extremo, obtém-se farelo desengordurado, molhado com solvente (35-40 %) e aproximadamente 0,5 % de óleo residual.
A miscela é destilada para a recuperação do solvente e óleo bruto. O óleo bruto resultante contêm, no máximo, 500 ppm de solvente residual que é eliminado durante o processo de refinação. O farelo é "dessolventizado" em destiladores especiais. No caso da soja que não passa pela etapa de "cozimento" durante a preparação, na dessolventização o farelo recebe tratamento térmico mais intenso ("dessolventização-tostagem") para a inativação de fatores antinutricionais
Nas plantas mais modernas, o processo de extração por solventes é precedido de uma etapa extra de preparação. A extrusão ou expansão dos grãos laminados ou da torta gorda proporciona um material mais compacto para a extração, com menos tendência a se desmanchar e formar partículas "finas", mas com resistência mecânica e porosidade muito maior que a dos flocos laminados.
A extrusora ("expander") é um equipamento semelhante à prensa contínua, mas sem as perfurações nas paredes do cilindro. Enquanto é empurrado para frente, o material é aquecido pela injeção de vapor direto e pelo atrito contra as paredes do cilindro, aumentado a temperatura e a pressão. Quando sai pela outra extremidade, o material passa de uma região de alta pressão para outra de baixa pressão (atmosfera). Isto provoca a rápida vaporização da água e a expansão do vapor forma células que são fixadas pela coagulação das proteínas e do amido. O resultado é um material rijo porém poroso que facilita a penetração do solvente e escoamento da miscela final.
A maior parte do farelo desengordurado é usado para a preparação de rações para animais. O óleo bruto, junto com o óleo bruto obtido por prensagem, vai para a refinação

PROCESSAMENTO DE ÓLEOS E GORDURAS.
Os óleos e gorduras "crus" ou "brutos" são misturas de lipídeos e contém várias substâncias consideradas como impurezas, que devem ser removidas para que se obtenha o óleo ou gordura refinados, conhecidos e consumidos pela maioria da população. Algumas das impurezas removidas durante a refinação, como os Tocoferois, seriam desejáveis nos óleos refinados por sua atividade antioxidante.
O processo de "purificação" dos óleos e gorduras é chamado de "refinação". O único óleo consumido em grande escala sem passar por esse processo é o "azeite de oliva". Em algumas regiões, ou na preparação de pratos especiais, óleos de amendoim, gergelim, girassol, caroço de uva e outros são consumidos sem refinação. O óleo de palma sem refinar ("azeite de dendê") é utilizado em algumas regiões do Brasil da Ásia e da África.
Óleos e gorduras são modificados, em suas características químicas e físicas, para facilitar a utilização no processamento de alimentos. As principais modificações tem como finalidade alterar a proporção entre ácidos graxos saturados e insaturados, geralmente transformando óleos em gorduras. Os processo mais importantes na indústria de alimentos são o fracionamento e mistura, a hidrogenação, e a interesterificação.
Refinação
O processo de refinação é divido em várias etapas conforme o tipo de impureza eliminada. Na degomagem são eliminados parte dos fosfatídeos e dos metais ou sais metálicos dissolvidos no óleo. Na neutralização são eliminados os ácidos graxos livres. alem de fosfatídeos e metais. No branqueamento são eliminados compostos coloridos, peróxidos, fosfatídeos, metais e sabões residuais das etapas anteriores. Na desodorização são eliminados compostos e impurezas voláteis.
Degomagem
A degomagem é considerada a última etapa do processo de extração do óleo. Os fosfatídeos absorvem umidade do ar e formam precipitados insolúveis que se depositam nos tanques de armazenagem ou dos caminhões durante o transporte até a refinaria.
Além disso, os fosfatídeos são emulsificantes que podem prejudicar a separação das impurezas nas etapas seguintes da refinação, aumentando as perdas do processo. No caso da soja a degomagem permite a recuperação de um produto importante que é a Lecitina.
Existem vários métodos para a degomagem dos óleos e gorduras. O método mais simples e o mais comum é o da degomagem simples com água. Neste método o óleo é misturado com uma quantidade de água igual à quantidade de fosfatídeos. A mistura é aquecida a 65-70 oC e depois de alguns minutos de residência em um tanque com agitação lenta, os fosfatídeos hidratados são separados do óleo por centrifugação.
Teor médio de fosfatídeos de alguns óleos e gorduras
Óleo % Fosfatídeos
Soja 3,5
Algodão 2,5
Milho 2,0
Girassol 1,0
Colza 0,5
Palma 0,1

O processo remove apenas os "fosfatídeos hidrataveis", que são o Fosfatidil Colina, o Fosfatidil Etanolamina e o Fosfatidil Inositol. Outros fosfatídeos, (cerca de 10-15% do total) como os sais de Calcio do Ácido Fosfatídico não são hidratados pela água e permanecem no óleo. Esse fosfatídeos podem ser hidratados e separados do óleo por meio de outros processos que tratam o óleo bruto com ácidos ou enzimas. Mas as lecitina obtida nestes casos é escura e não é usada como emulsificante para alimentos.
Junto com os fosfatídeos, são precipitados açucares, proteínas e parte dos metais e sais em solução no óleo.

Neutralização.
A neutralização consiste na remoção dos ácidos graxos livres dos óleos ou gorduras. Ácidos graxos livres produzem fumaça, gosto e cheiro desagradáveis nos óleos e gorduras aquecidos, principalmente em frituras.
Existem vários processos para a remoção dos ácidos graxos. O processo é o da via úmida, baseado no tratamento do óleo com solução concentrada de Hidróxido de Sódio. Os ácidos graxos reagem com a base formando sais (sabões) que são separados por decantação ou, nas instalações modernas, por centrifugação
O processo pode ser aplicado a óleos brutos ou degomados. Inicialmente o óleo é tratado com Ácido Fosfórico (1%) para hidratar os "fosfatídeos não hidrataveis" remanescentes da degomagem. Geralmente, a homogeneização dessa mistura é feita durante 4 a 5 dias, em um tanque grande, com capacidade para muitas horas (dias) de processamento.
Depois, o óleo é misturado com uma solução concentrada (12 - 13 %) de Hidróxido de Sódio. A quantidade de Hidróxido de Sódio deve ser suficiente para neutralizar o Ácido Fosfórico e reagir com os ácidos graxos livres mas não deve ser tanta que cause reação com os triglicerídeos.
A solução de NaOH deve ser concentrada para evitar a formação de emulsões. Os sabões formados pela reação de saponificação dos ácidos graxos livres são separados do óleo neutralizado por centrifugação arrastando fosfatídeos e outras impurezas.
Em seguida o óleo neutralizado é misturado com água quente e centrifugado para a retirada de traços de sabão restantes no óleo depois da primeira centrifugação. Em alguns casos, no lugar da água, para lavar o óleo, usa-se uma solução de Ácido Cítrico que além de remover o sabão residual, também ajuda a remover traços de metais.

Ácidos graxos livres são produzidos por hidrólise dos triglicerídeos portanto o teor nos óleos e gorduras depende da qualidade da matéria prima e do processamento para extração. Óleo de soja bruto de boa qualidade têm até 1% de ácidos graxos livres. Óleos de palma e arroz, sujeitos à ação de lipases muito ativas, chegam a 5% de ácidos graxos livres.
A refinação de óleos com mais de 10% de ácidos graxos livres é inviável devido ao alto teor de diglicerídeos resultantes da hidrólise dos triglicerídeos
Para alguns óleos, como o óleo de palma , o processo de "refinação física" é usado para a remoção dos ácidos graxos. Esse processo consiste na separação dos ácidos graxos por destilação e só funciona bem para óleos com baixos teores de fosfatídeos.

Branqueamento
O branqueamento consiste no tratamento do óleo com uma argila especial que absorve (adsorve) substâncias coloridas como os carotenoides e a clorofila, alem de traços remanescentes de sabões, fosfatídeos e metais.

A argila (cerca de 1%) é misturada ao óleo em um tanque com agitação constante, e a mistura é aquecida a 100-110 ºC, sob vácuo, por uma hora. Depois a mistura é filtrada para a separação da argila e do óleo branqueado que segue para próxima etapa.

Desodorização.
A desodorização é uma "destilação por arraste de vapor". O processo é feito em um tanque evacuado com pressão absoluta da ordem de 3-5 mmHg. O óleo é aquecido a 240-250oC. Vapor de água superaquecido nesta temperatura passa através do óleo destilando e arrastando substâncias mais volateis que os triglicerídeos, como ácidos graxos, esterois, tocoferois, peróxidos, aldeídos e outras que dão cor, cheiro e gosto desagradáveis aos óleos não refinados.
Devido à alta temperatura, é essencial a retirada de todo o oxigênio do sistema. O alto vácuo é mantido por um sistema de "ejetores de vapor com um condensador barométrico" onde são recolhidas as substâncias destiladas. O condensado recuperado dos desodorizadores já foi a principal fonte industrial de fitoesterois e tocoferois mas atualmente sofrem com a competição de produtos sintéticos mais baratos.
Instalações mais modernas usam equipamentos para processamento contínuo. O processo é essencial para a qualidade da maioria dos óleos e gorduras. Geralmente a diferença de qualidade e estabilidade entre produtos de várias "marcas" se deve à "economia" na temperatura, no vácuo e na quantidade de vapor usados na desodorização.

No saída do desodorizador, geralmente adiciona-se ácido citrico ao óleo que ainda passa por uma ultima filtração antes de ser armazenado ou embalado. O ácido cítrico age como "sequestrador de metais", aumentando a estabilidade quanto a oxidação.
Óleos bem refinados devem ter Índice de Peróxidos Zero, teores de Ácidos Graxos Livres menores que 0,05%, cor clara, cheiro e gosto neutro ou característico.
Refinação física
Nesse processo, a "neutralização" dos ácidos graxos é substituída pela destilação. Para isto as etapas de degomagem e branqueamento são reunidas em uma única operação, eliminando quase que totalmente os fosfatídeos do óleo que vai para a desodorização.

É usada principalmente para o óleo de Palma que tem poucos fosfatídeos e geralmente, altos teores de ácidos graxos livres, o que, no processo tradicional, acarreta a formação de grande quantidade de sabões, aumentando as perdas de óleo neutro emulsificado na centrifugação.

terça-feira, 2 de julho de 2002

Embalagens plásticas e metálicas

Embalagens plásticas e metálicas
A embalagem é um invólucro que tem por objetivo manter o produto em condições satisfatórias durante o transporte do fornecedor ao consumidor. Os produtos de consumo direto são normalmente acondicionados em embalagens unitárias de tamanho adequado para sua utilização. As embalagens unitárias, denominadas primárias, são agrupadas em embalagens secundárias para facilidade de comercialização. As embalagens secundárias podem estar contidas em embalagens terciárias, e assim por diante.
Já os produtos industriais são geralmente transportados em recipientes volumosos, como caixas, tambores, barris, botijões e tanques.

Para ser funcional a embalagem primária deve satisfazer a requisitos básicos:
Conter o produto;
Proteger o produto;
Transportar o produto;
Vender o produto;
Informar o consumidor.

O mercado de embalagens
Atualmente a função mais explorada pela indústria alimentícia é a de vender o produto, pois a atual tecnologia de embalagens dispõe ao produtor de alimentos uma infinidade de materiais com propriedades variadas, que atendem a quase qualquer tipo de requisito. No entanto a indústria de embalagens não pára de desenvolver novos tipos de materiais, mais leves, mais baratos, ou que ofereçam uma virtude extra.
O setor movimenta mais de 10 bilhões de dólares por ano no Brasil.

Distribuição do consumo no Brasil, por tipo de materiais, no ano de 1999.
Porcentagem (%)
Plástico 51
Papel 27
Metal 17
Vidro 5
Fonte: Engarrafador Moderno, no 77, julho 2000.

Principais requisitos em embalagens
Além dos requisitos básicos de:
Conter, proteger, transportar, vender o produto, e informar o consumidor.
A embalagem deve:
- Ser projetada de modo a ser facilmente moldada, facilitar a alimentação das máquinas de enchimento, proporcionar o enchimento dentro das tolerâncias pré-estabelecidas e a selagem adequada.
- Não apresentar distorções, abaulamentos ou qualquer outro tipo de falha de produção.
- Apresentar resistência suficiente à pressão interna e externa à qual podem ser submetidas.
- Não apresentar distorções por exposição ao sol ou ao frio.
Observações:
- Na fase de pré-enchimento de produtos sólidos devem ser observadas as tolerâncias de densidade e deposição do produto. Os produtos devem ser divididos em várias categorias como pós, grânulos, flocos e partículas, e o fato considerado no cálculo do enchimento, para se evitar enchimentos frouxos, excessivos ou com diferença de peso.
- Deve ser dada atenção especial aos líquidos quanto à gravidade específica, viscosidade, volatilidade, formação de espuma e de bolhas.

Observações:
- A selagem e resistência de embalagens para produtos gasosos devem ser eficazes durante toda a vida útil do produto.
- As embalagens secundárias e terciárias devem apresentar dimensões exatas após enchimento e selagem, para facilitar o transporte e armazenamento.

Proteção
A embalagem deve proteger o produto
As condições ambientais têm grande influência sobre as embalagens. Excesso de umidade, por exemplo, enfraquece a resistência de caixas de papelão ondulado e afeta a eficiência de certos adesivos. Temperaturas elevadas, em excesso, dilatam os materiais, causando deformações na apresentação de embalagens à base de papel e outros materiais sensíveis ao calor. A estabilidade dimensional (equilíbrio entre dilatação e contração) de folhas de revestimento varia conforme a temperatura e tipo de material.
Na indústria de conservas, a embalagem deve selar hermeticamente o produto e resistir ao calor, choques térmicos e pressões que ocorrem durante o enlatamento. A selagem deve ser eficaz durante toda a vida útil do produto.

Identificação
A embalagem deve vender o produto e informar o consumidor
Uma qualidade básica da embalagem primária e secundária é identificar o produto. Quanto mais rapidamente a embalagem identificar o produto, maior eficiência técnica terá sob o ponto de vista de vendas.
Essa identificação se baseia em sua apresentação gráfica, que deve incluir:
- Descrição concisa do produto;
- Valorização da marca, logotipo e nome do produto e fabricante;
- Conteúdo líquido, peso, volume ou número de unidades;
- Instruções para armazenamento;
- Código de barras.

Além destas, as embalagens primárias devem conter:
Registro do produto no Ministério da Saúde;
Ingredientes e aditivos;
Composição nutricional;
Número de lote, partida e data de fabricação e validade do produto;
Endereço da empresa fabricante e meio de contato;
Instruções de uso.

Embalagens primárias
Além de fácil identificação, a embalagem deve chamar a atenção do consumidor no ponto de venda e despertar seu desejo de compra. O tamanho do produto ou a quantidade de unidades por embalagem é outro aspecto importante. Para ser bem aceito pelo consumidor, o produto precisa ter um tamanho adequado ou quantidade adequada de produto. O formato e as dimensões da embalagem devem ser cuidadosamente planejados em função de seu armazenamento, exposição nas prateleiras e balcões e transporte pela sacola do consumidor.

Em sua função de apresentar o produto, a embalagem deve dar a idéia exata de seu valor econômico. Produtos de baixo custo devem ser acondicionados em embalagens simples. Produtos de alto custo e de alta qualidade devem ser acondicionados em embalagens de categoria, capazes de definir, por si só, o nível e o prestígio do conteúdo oferecido ao consumidor. Para produtos atraentes ou facilmente identificáveis pelo consumidor, é recomendável o uso de embalagens transparentes.

A embalagem deve ser sempre funcional. Deve ser fácil de abrir e de fechar, sempre que possível, e o conteúdo deve sair com facilidade e na quantidade desejada. Recipientes volumosos devem ser munidos de alças.

Principais alterações em alimentos em função dos materiais de embalagem
Os alimentos podem sofrer alterações devido à ineficiência da proteção da embalagem ou à sua interação com o alimento. Os principais problemas com embalagem metálica são:
- Corrosão e interação dos metais da embalagem com o alimento.
- Sulfuração da lata, provocando a rejeição do consumidor devido ao aspecto visual da embalagem e do alimento.
As embalagens de vidro são totalmente inoculas. O único problema que podem apresentar é decorrente da exposição do alimento à luz, que causa oxidação em alguns compostos muito reativos.
Embalagens de celulose geralmente não são utilizadas para contato direto com o alimento. Quando ocorre, é um produto geralmente seco, não oferecendo os perigos de interação.
As embalagens plásticas, devido ao grande número de polímeros existentes, que oferecem maior ou menor barreira, podem permitir a alteração dos alimentos quanto:
- Oxidação pela exposição à luz;
- Absorção ou perda de umidade;
- Migração de monômeros, solventes ou aditivos dos polímeros;
- Perda ou absorção de compostos voláteis;
- Alterações decorrentes da permeabilidade ao Oxigênio e Gás Carbônico.

Embalagens plásticas
Plástico pode ser definido como um grupo amplo de materiais sólidos, que tem geralmente por base resinas sintéticas ou polímeros naturais modificados, e que possuem em geral apreciável resistência mecânica.
Polímeros são moléculas orgânicas ou inorgânicas de elevada massa molecular, geralmente formado pela repetição ordenada de unidades denominadas meros.
Os produtos químicos polimerizáveis são chamados monômeros.

A cadeia polimérica pode ser constituída pela repetição linear de monômeros, formando longas cadeias, ou por seqüências com ramificações e interligações, formando uma rede tridimensional. Há dois tipos de polímeros plásticos: os homopolímeros, cujas unidades moleculares fundamentais são da mesma natureza, e os copolímeros, cujas unidades não são da mesma natureza.

Plástico
É usado como designação para várias substâncias que apresentam uma propriedade em comum, a de ser moldável, ou seja, deformar-se sob condições especiais de calor e pressão.
Os materiais plásticos podem ser classificados em:
- Materiais termoplásticos: são os materiais que podem ser moldados sob a influência de temperatura e pressão, conservando sua nova forma ao serem restabelecidas as condições ambientes. Este ciclo pode ser repetido diversas vezes, sendo, portanto, a forma final reversível.
- Materiais termofixos ou termorrígidos: são os materiais que também podem ser moldados por meio de temperatura e pressão, porém a operação é irreversível, devido à formação de ligações cruzadas pelas ramificações das cadeias poliméricas.

Blendas Poliméricas
O nome vem do inglês “blend”, que significa mistura. Uma blenda polimérica é uma mistura de polímeros, normalmente, da mesma família química. A finalidade da mistura é a obtenção de um material de características físicas, químicas e físico-químicas diferenciadas, combinadas de modo a conservar as vantagens de cada polímero.
Polietileno
A densidade do polietileno é sua característica mais importante. Quanto maior a densidade, maior sua resistência mecânica (tração e rigidez), temperatura de uso e barreira. Quanto menor a densidade, maior sua resistência ao impacto e ao rasgamento.

Densidade (g/cm3)
PEBD- Polietileno de baixa densidade 0,915 – 0,927
PEBDL - Polietileno de baixa densidade
linear 0,926 – 0,940
PEMD - Polietileno de media densidade 0,940 – 0,965
PEAD - Polietileno de alta densidade 0,916 – 0,940

Polietileno
São os polímeros sintéticos mais simples, derivados da polimerização dos gases etileno ou eteno, provenientes do petróleo. A maior diferença existente entre os diversos tipos de polietileno consiste no arranjo dos átomos da cadeia molecular do polímero, ou seja, na estrutura destas cadeias. As estruturas diferem, entre si, pelo número e comprimento das cadeias laterais (ramificações). No caso do PEBD existem várias ramificações inclusive nas cadeias laterais, o que não acontece nos outros casos.

Polipropileno
O Brasil apresenta alta disponibilidade de polipropileno. Esse plástico pode ser fabricado com dois tipos diferentes de resinas, que confere propriedades diferentes ao material final:
Homopolímero, de maior rigidez, mas que apresenta faixa de temperatura de soldagem mais estreita e é mais quebradiço;
Copolímero, mais resistente ao impacto e de menor temperatura de soldagem.

Polipropileno
Entre outras características do material podemos citar:
- Resistência a altas temperaturas, mas baixa resistência a baixas temperaturas;
- Boa resistência à tração;
- Baixa permeabilidade ao vapor de água;
- Alta permeabilidade a gases;
- Boa barreira à gordura;
- Boa resistência química.
O polipropileno permite variações no processo de fabricação, que conferem propriedades diferenciadas ao produto final, sejam recipientes ou filmes.
Biorientação
. Aumenta a barreira ao vapor de água e gases;
. Aumenta o desempenho mecânico;
. Melhora a transparência e brilho;
. Aumenta a resistência ao rasgamento;
. Permite a fabricação de filme perolado;
. Impede a soldagem com calor.

Revestimentos
. Aumenta a termossoldabilidade;
. Aumenta a barreira a gases.

Metalização
. Aumenta a barreira ao vapor de água e à luz.

Policloreto de vinila
As propriedades do PVC dependem da sua formulação. Entre os vários aditivos utilizados para modificar as propriedades do material temos: plastificantes, estabilizantes e modificadores de impacto.
As características gerais que o PVC apresenta são:
. Fácil de processar;
. Boa barreira a gases;
. Baixa barreira ao vapor de água;
. Excelente transparência e brilho;
. Boa resistência ao impacto, quando utilizado modificador de impacto;
. Boa resistência a produtos químicos;
. Baixa resistência a solventes;
. Baixa resistência térmica.
Podem ser biorientados para aumentar seu desempenho físico-mecânico, sua transparência e barreira.

Policloreto de vinilideno
O PVDC é um copolímero de cloreto de vinila e vinilideno. Apresenta densidade de 1,64 a 1,71 g/cm3, e é muito utilizado na produção de filmes e chapas coextrusadas e como revestimento de outros materiais.
Apresenta como características gerais:
. Excelente barreira ao vapor de água, gases e aromas.
. Boa resistência à gordura;
. Boa resistência química;
. Alta resistência à tração;
. Resiste ao processamento térmico dos alimentos;
. Termossoldabilidade.

Poliestireno
Apresenta densidade de 1,04 a 1,08 g/cm3 e fácil termoformação. Há três tipos de poliestireno:
1. fabricado com homopolímero, conhecido como cristal.
2. fabricado com copolímero, conhecido como de alto impacto.
3. expandido, conhecido popularmente como isopor.

O PS cristal apresenta alta rigidez e transparência, mas baixa resistência ao impacto. O PS de alto impacto é um copolímero de estireno e butadieno. Além de apresentar maior resistência ao impacto, é menos rígido, opaco, tem alta permeabilidade a gases e ao vapor de água, baixa resistência térmica e, por causa do monômero de estireno, apresenta problema de odor.
O PS expandido é o material mais facilmente identificável. Possui alta resistência ao impacto, é leve, não poroso, possui baixa condutividade térmica, é quimicamente inerte e resiste a óleos e gorduras. É muito utilizado como isolante térmico em caixas para transporte de produtos gelados.

Etileno vinil álcool
O EVOH é um copolímero de etileno e álcool vinílico, sendo que suas propriedades dependem da porcentagem de cada monômero no produto final. O aumento da porcentagem de etileno no material aumenta sua permeabilidade, melhora suas características de processabilidade e sua barreira é menos afetada pela umidade. Com sua diminuição, a barreira é mais afetada pela umidade, aumenta o ponto de fusão do produto e sua sensibilidade à temperatura.

O problema de barreira é causado pela propriedade hidrófila do material. A absorção de água pelo material facilita o transporte de gases e diminui suas propriedades mecânicas. Entretanto, essas propriedades são recuperadas com a perda da umidade. Em geral, o material apresenta:
. Excelente barreira a gases, aromas e solventes;
. Boas propriedades mecânicas, ópticas e térmicas;
. Resistência a óleos e solventes orgânicos;
. Alto brilho e alguma transparência;
. Boa estabilidade térmica;
. Inércia.

Etileno-vinil acetato
O etileno-vinil acetato ou EVA é um copolímero de etileno e acetato de vinila. A porcentagem de acetato de vinila define o tipo de utilização do material.
% de acetato de vinila Produto
< ou = 5% Filmes finos
6 – 12% Filme esticável
15 – 18% Filmes termosselantes
18 – 30% adesivos

Poliamidas
As poliamidas são popularmente conhecidas como nylons. Há diferentes classes de polímeros utilizado na confecção do produto:
. Nylon 6,6 – ácido adípico e hexametileno diamina
. Nylon 6 – caprolactana
. Nylon 12 – laurolactana

As Poliamidas apresentam:
. Resistência a altas e baixas temperaturas;
. Boa resistência a óleos e gorduras;
. Boa resistência química;
. Ótimas propriedades mecânicas;
. Alta barreira a gases;
. Baixa barreira ao vapor de água;
Podem ser biorientados, o que aumenta suas propriedades físicas, barreira e transparência. As Poliamidas não soldam com calor.

Ionômeros
São copolímeros de etileno e ácido metacrílico com sódio e zinco formando ligações iônicas entre as cadeias. Apresentam:
. Ótimas características de soldagem;
. Excelente resistência química;
. Boas propriedades mecânicas;
. Resistência a óleos e gorduras;
. Excelente transparência;
. Boas características de adesão a outros substratos.

Embalagens metálicas
As latas são amplamente utilizadas para acondicionar alimentos.Tem como principais vantagens alta resistência mecânica e baixa permeabilidade. A principal limitação em seu uso diz respeito a interações entre embalagem e alimento, tais como corrosão e migração de compostos para o produto.
As latas podem ter duas ou três peças.

Materiais a base de aço
São materiais constituídos por várias camadas de compostos diferentes, como:
. Aço-base: responde pela resistência mecânica da lata, relacionada à sua dureza e espessura. A quantidade de carbono no aço é inversamente proporcional à sua flexibilidade.
. Estanho: melhora a resistência à corrosão, a soldabilidade e a aparência. O revestimento pode ser igual em ambas faces do aço-base, maior em uma face que em outra ou somente em uma das faces.
. Cromo: boa resistência à corrosão, ótima aderência de vernizes e tintas, mínima porosidade do revestimento

· Camada de passivação: aplicação química ou eletroquímica de compostos à base de cromo na superfície da folha de flandres, para proteger a camada de estanho contra corrosão, inibir a formação de óxido de estanho, favorecer a aderência de vernizes e tintas e evitar a formação de sulfuração.
Camada de óleo: reduz danos mecânicos e facilita a manipulação das folhas de flandres.
.Verniz: revestimento orgânico utilizado na superfície das embalagens metálicas que evita o contato do metal com o alimento. A aplicação pode ser feita na chapa ou na lata pronta. São classificados segundo a resina básica utilizada em sua composição: óleo-resinosos, fenólicos, epóxi-fenólicos, vinílicos e acrílicos.
Tipos de folhas a base de aço
1. Folha de flandres: consiste de uma folha de aço de baixo teor de carbono, revestida em uma ou ambas as faces por uma camada de estanho mais uma camada de passivação, protegido por uma camada de óleo.
2. Folha cromada: folha de aço-base revestida em ambas as faces com camada de cromo metálico e óxido de cromo, protegida por um filme de óleo. Além das vantagens oferecidas pelo cromo, a folha cromada apresenta boa conformação mecânica, boa resistência a sulfuração e é mais econômica que a folha de flandres. Como desvantagens temos o maior desgaste do equipamento utilizado para produzir as latas, devido à maior dureza do revestimento, baixa resistência a produtos de alta acidez e necessidade de solda especial.
3. Folha Stancron: folha de aço revestida em ambas as faces com camada de estanho menor que a da folha de flandres (sem formação de liga FeSn2), sobre a qual são eletro depositados compostos de cromo. Há proteção adicional de uma película de óleo. Foi desenvolvida como alternativa à folha de flandres, a um custo mais baixo.
4. Folha não revestida: folha de aço com baixo teor de carbono, sem revestimentos. Possui baixa resistência à corrosão, por isso deve ser aplicado verniz em ambas as faces. Tem baixo custo, mas seu uso é permitido apenas para óleos e produtos desidratados.

?Apesar da situação delicada da folha de flandres, que perdeu espaço para o alumínio e garrafas PET nos últimos anos, um fabricante de latas de Fortaleza começou a produção de latas de duas peças com folhas importadas. Com o aumento da produção, espera-se que a CSN comece a fornecer material e o setor volte a crescer.

Alumínio
O alumínio é obtido da bauxita, minério do qual o Brasil tem grandes reservas. A bauxita consiste em 40 a 60% de óxido de alumínio, a partir do qual se produz o alumínio metálico. A utilização comercial do alumínio geralmente requer propriedades mecânicas que o material não possui. A formação de liga com alguns elementos como manganês, magnésio, silício e cromo, entre outros, melhora sua consistência mecânica, sem comprometer a resistência a corrosão.

Alumínio
As características que favorecem a utilização do alumínio como material de embalagem são:
. Leveza;
. Flexibilidade;
. Facilidade de manipulação nos processos de corte e bobinamento;
. Alta condutividade térmica;
. Boa resistência à oxidação atmosférica;
. Boa resistência à sulfuração;
. Inocuidade;
. Material inerte;
. Fácil reciclabilidade;
. Aparência brilhante e atrativa;
. Possibilidade de uso para tampas com alça de fácil abertura.
As desvantagens são:
. Baixa resistência a alimentos ácidos;
. Menor resistência mecânica;
. Preço mais elevado;
. Problemas com soldagens a altas velocidades, o que leva à produção de latas de duas peças.
O alumínio é utilizado em latas de refrigerantes e cervejas, em várias embalagens semi-rígidas e em filmes plásticos e papéis metalizados. É encontrado em embalagens de salgadinhos, na qual confere barreira à luz, e em embalagens Tetrapak.

sábado, 9 de março de 2002

Gorduras e Margarinas

Tecnologia de Gorduras e Margarinas

Modificação de Óleos e Gorduras

Para atender às eventuais necessidades tecnológicas, parte dos óleos e gorduras vegetais passa por algum processo de modificação que altera suas características químicas ou físicas. Na produção de gorduras para margarinas, panificação ou confeitaria, por exemplo, os óleos vegetais precisam ter o seu ponto de fusão aumentado para se tornarem parcialmente sólidos. As modificações podem ocorrer na estrutura dos ácidos graxos ou dos triglicerídeos.

Fracionamento
O fracionamento é um processo físico. Consiste na separação das fases sólida e líquida dos óleos e gorduras. A fase sólida existente naturalmente ou formada pela cristalização dos triglicerídeos de ponto de fusão mais alto, sob condições de resfriamento e agitação controladas, pode ser separada por filtração, decantação ou centrifugação, com ou sem o auxílio de solventes e detergentes. Os produtos do processo são as oleínas ( frações líquidas ) e as estearinas ( frações sólidas ).

Fracionamento
Na indústria de alimentos, o exemplo clássico é o fracionamento do sebo bovino em oleoestearina (fração sólida) e oleomargarina, matéria-prima para a produção de margarinas, que foi muito importante até a década de 1920 sendo depois substituído pela hidrogenação dos óleos vegetais líquidos.
O processo é usado também para a produção de substitutos da manteiga de cacau ou gorduras especiais para confeitaria a partir de gorduras de coco, caroço de dendê ( palmiste ) e dendê.

Fracionamento
A desmargarinização (winterização) de óleos de salada, para a eliminação de triacilgliceróis de ponto de fusão mais alto e ceras, que podem causar o turvamento em óleos de arroz, milho e girassol submetidos a temperaturas baixas, é outro tipo de fracionamento.

Hidrogenação
A hidrogenação, isoladamente, é o processo mais usado para a modificação de óleos e gorduras. Mais de 30% dos óleos e gorduras vegetais produzidos no mundo são hidrogenados.
A reação consiste basicamente na adição de hidrogênio às ligações duplas dos ácidos graxos insaturados, convertendo óleos e gorduras líquidos em gorduras semi-sólidas visando a produção de margarinas e gorduras plásticas para fins especiais. Além disso, a hidrogenação melhora a cor e a resistência dos óleos e gorduras à oxidação.

Industrialmente, a hidrogenação é feita em bateladas. Óleos ou gorduras são misturados com hidrogênio e um catalisador em um tanque fechado, com temperatura, pressão e agitação controladas. A velocidade da reação e a quantidade de hidrogênio adicionado dependem do tipo de óleo, do tipo e concentração do catalisador e das condições de pressão, agitação e temperatura. O controle do produto final é feito pela determinação do índice de iodo ou do índice de refração. As características físicas são controladas pelo ponto de fusão e pelo conteúdo de gordura sólida.

Os catalisadores são metais como Cobre, Platina, e principalmente, Níquel, preparados por métodos especiais, na forma de partículas muito pequenas, adsorvidas na superfície de um suporte inerte e altamente poroso, como as terras diatomáceas. O hidrogênio usado no processo deve ser de alta pureza para evitar a inativação do catalisador, embora em alguns casos especiais, seja feita adição de algum tipo de impureza para modificar a ação dos catalisadores.

Uma das características mais importantes da reação de hidrogenação é a “seletividade”. O termo refere-se à tendência para a adição de hidrogênio preferencialmente às ligações duplas dos ácidos graxos mais insaturados, ou seja à tendência para transformar o ácido linolênico em linoléico, este em oléico e finalmente, o oléico em esteárico. Infelizmente, quanto maior a seletividade da hidrogenação, maior a tendência para a formação de ácidos "graxos trans”.

Os ácidos “trans” formados durante a hidrogenação são muito úteis do ponto de vista tecnológico porque conferem às gorduras hidrogenadas, características físicas semelhantes às das gorduras provenientes de animais, que elas devem substituir mas, apesar da sua utilidade tecnológica, os efeitos do consumo desses ácidos nos alimentos tem sido objeto de grande controvérsia quanto a aspectos de digestibilidade, metabolismo, absorção, acumulação no organismo e os seus efeitos nas funções enzimáticas, formação de prostaglandinas, transporte e deposição de colesterol nas artérias, doenças cardíacas e cancer.

Alguns autores acreditam que os ácidos graxos “trans” não possuem efeitos negativos, principalmente quando acompanhados de quantidades suficientes de ácido linoléico. Outros afirmam que há evidências de que a ação dos ácidos graxos “trans” é prejudicial, ou pelo menos diferente da dos ácidos “cis“ essenciais, concorrendo com estes no metabolismo dos lipídeos.

Interesterificação
Do ponto de vista da modificação de óleos e gorduras, o termo refere-se principalmente à reação de transesterificação. A interesterificação é um processo que modifica a distribuição natural dos ácidos graxos nas moléculas dos triacilgliceróis. A composição química permanece a mesma da gordura ou mistura original mas as propriedades físicas como ponto de fusão, conteúdo de gordura sólida e forma de cristalização são modificadas.

A interesterificação pode ocorrer pelo simples aquecimento dos óleos e gorduras à temperaturas da ordem de 300oC mas a reação nessa condição é lenta e normalmente acompanhada de decomposição e polimerizacão dos triglicerídeos. Industrialmente são usados catalisadores para diminuir a temperatura de reação. Os catalisadores mais usados são os metais alcalinos e seus derivados, sendo o metóxido de sódio o mais empregado devido às vantagens de custo, manuseio e temperatura de reação que pode ser reduzida para a faixa de 30-70o C.
Cerca de 10 % dos óleos e gorduras consumidos no mundo são modificados por interesterificação ou fracionamento. Embora seja pouco usada nos Estados Unidos, onde predomina o processo de hidrogenação, é muito utilizada na Europa, onde chega a ser aplicada em até 30 % dos óleos e gorduras consumidos. No Brasil o processo é usado raramente. Apenas um fabricante utilizou o processo para a produção de uma marca de margarina.
O processo de interesterificação pode ser catalisado por enzimas. Lipases são usadas pelos seres vivos para a hidrolisar os triacilglicerois, liberando os ácidos graxos para absorção e uso no metabolismo. A reação de hidrólise é reversível para a esterificação sob certas condições, das quais as mais importantes são a umidade do meio de reação e a concentração dos reagentes.

O processo ainda é caro e pouco usado para a modificação de óleos e gorduras mas espera-se no futuro que possa ser utilizado para a obtenção de produtos especiais, de grande valor agregado. Atualmente, apenas uma instalação industrial na Holanda opera usando interesterificação enzimática, produzindo gorduras especiais para confeitaria e substitutos para a manteiga de cacau.

- ÓLEOS ESPECIAIS ("SHORTENINGS").
- O termo "shortening" em Inglês, referia-se inicialmente a gorduras usadas em panificação.
- A gordura lubrifica as partículas dos ingredientes, diminuindo ("shortening") o tempo e o esforço para misturar a massa ou para mastigar e engolir os produtos. Atualmente, o termo ainda é usado para gorduras de panificação, pastelaria e confeitaria mas inclui também óleos e gorduras para fritura ou qualquer óleo e gordura modificado para um fim específico.

A primeira gordura usada para panificação foi a manteiga e depois a banha. As características mais importantes dessas gorduras são a plasticidade e a capacidade de incorporar ar quando batidas com outros ingredientes. Com o uso de fracionamento, esterificação e, principalmente da hidrogenação, qualquer tipo de óleo ou gordura pode ser modificado e misturado com outros na formulação de produtos que atendem a qualquer característica de ponto de fusão, tipo de cristalização, teor de gordura sólida e plasticidade. Em alguns casos, adiciona-se a essas gorduras, aditivos como emulsificantes, corantes, vitaminas, antioxidantes e outros que melhoram as sua propriedades físicas, químicas e nutricionais.
Alem da influência na aparência, sabor e textura do produto final, óleos e gorduras são o meio de transmissão de calor nos processos de fritura. Por isto a principal característica das gorduras usadas em processos de fritura é a resistência à oxidação. Algumas dessas gorduras resistem a mais de 200 horas nos testes de estabilidade. Por isto, em processo de fritura industrial, a maioria das gorduras é hidrogenada para diminuir a insaturação e aumentar a resistência à oxidação. Aditivos como antioxidantes e antiespumantes melhoram a qualidade dessas gorduras.

MAIONESE E MOLHOS.
A maionese tradicional é uma emulsão do tipo "óleo em água" ou seja , é formada pela dispersão de gotículas de óleo na água que é a fase contínua. A estabilidade da dispersão é mantida pela gema do ovo que contem lecitina e colesterol como emulsificantes.
Na fabricação da maionese, a fase aquosa é colocada em um recipiente dotado de um agitador ou misturador de alta velocidade. A fase aquosa contém vinagre, gema de ovo, sal e outros condimentos hidrossolúveis. Com o agitador ligado, o óleo é adicionado lentamente, até que a emulsão atinja a consistência desejada. Industrialmente, a emulsão é refinada em "moinhos coloidais".
A gema de ovo, além de agir como emulsificante, contribui para a cor e o sabor. O vinagre, alem de contribuir para o sabor, age como preservativo, aumentando a acidez. O óleo deve ser refinado, claro, de sabor neutro e permanecer líquido sob refrigeração.

A maionese tradicional continha de 60 a 70 % de óleo, sendo proibida a utilização de espessantes. Produtos com menos de 60 % de óleo eram chamados de "molho à base de maionese". Atualmente, com a restrição ao consumo de alimentos calóricos, a legislação foi modificada, permitindo-se o nome de maionese para produtos com teores reduzidos de óleo e que usam espessantes como o amido e outras gomas.

MARGARINAS.
O processamento moderno de margarinas envolve as seguintes operações, que geralmente são efetuadas em equipamentos contínuos:
- Preparação da fase oleosa: consiste na mistura de óleos líquidos com gorduras semi-sólidas, preparadas por hidrogenação, interesterificação ou fracionamento. Aditivos lipossolúveis como corantes, vitaminas e emulsificantes são adicionados nessa fase.
- Preparação da fase aquosa: consiste em dissolver em água potável os ingredientes hidrossolúveis como sal, acidulantes como o ácido cítrico, conservantes como o benzoato de sódio e leite desengordurado, em pó ou líquido, natural ou fermentado.
- Emulsificação: as duas fases, aquecidas à temperaturas suficientes para manter a gordura em estado líquido são misturadas com agitação necessária para formar uma emulsão.
- Resfriamento: a emulsão é resfriada rapidamente em trocadores de calor de alta eficiência, sob agitação constante, a temperaturas abaixo do ponto de cristalização da fase oleosa.
- Cristalização: a emulsão resfriada e parcialmente cristalizada é transferida para outra unidade onde, ainda sob agitação constante, o processo de cristalização continua.
- - Embalagem - Estocagem: a margarina é transferida para embalagens por meio de bombas dosadoras e transferida para câmaras frigoríficas onde o processo de cristalização é concluído.

sábado, 23 de fevereiro de 2002

PASTEURIZAÇÃO DO LEITE

PASTEURIZAÇÃO DO LEITE

Processo térmico que visa eliminar a microbiota patogênica do leite.
Há redução também da microbiota deteriorante, o que prolonga sua conservação.
Padrão é a destruição do Mycobacterium bovis ??

- Obrigatória no Brasil para todo o leite
- Todos os derivados devem ser fabricados a partir de leite pasteurizado
- Tecnologia obrigatória em todo o processo de laticínios
- Produtos sem pasteurização são considerados CLANDESTINOS!

LEITE TIPO “A”
Deve ser produzido em Granja leiteira, com o rebanho acompanhado por veterinário do Serviço de Inspeção.
Ordenha mecânica e deve ser pasteurizado imediatamente após a ordenha.

Deve ser integral ?, pode ser homogeneizado
Rotulagem em azul.
Padrão microbiológico

LEITE TIPO “B”
Produzido em Estábulo Leiteiro
Ordenha mecânica e após a ordenha
Pode ser resfriado e transportado para ser pasteurizado
Deve ser integral, pode ser homogeneizado
Rotulagem verde.
Padrão microbiológico

LEITE TIPO “C”
Produzido em qualquer tipo de propriedade
Sem acompanhamento do Serviço de Inspeção.
Gordura padronizada em 3%.
Rotulagem marrom.

LEITE “UHT”
Produzido nas mesmas condições acima.
Deve ser homogeneizado e sofrer tratamento térmico entre 130°C e 150 °C por 2 - 4 segundos.
Pode ser denominado Longa Vida (ou UAT ou UHT)
Quanto ao teor de gordura:
Integral: teor original ?
Padronizado 3,0% ?
Semi-desnatado: 0,6 - 2%
Desnatado: máx. 0,5%

LEITE “RECONSTITUIDO”
A partir do leite em pó, podendo ser misturado com leite. Segue os padrões do Leite C.

O leite deve chegar na usina, se possível, resfriado.
Na plataforma são realizados os testes de densidade e acidez (alizarol).
Caso os valores estejam normais, inicia-se o processo de industrialização
CLARIFICAÇÃO
Operação de centrifugação que visa retirar bactérias e células somáticas do leite, melhorando suas qualidades e aspectos para o processo
Feita por centrífugas, antes da pasteurização.
É importante aqui a eliminação também das bactérias mortas, que contém enzimas que mais tarde poderão ser prejudiciais ao leite e seus derivados.

PADRONIZAÇÃO DA GORDURA I
Regula o teor de gordura do leite
Integral: original da vaca
Variável entre 3-4%
Longa Vida: Integral ( teor original )
Padronizado: 3%
Semi-desnatado: 0,6-2,9%
Desnatado: máx. 0,5 %

PADRONIZAÇÃO DA GORDURA II
Regula teor de gordura dos derivados
Leite para os queijos
- Parmesão: 2,0%
- Queijos light: máx. 0,5%
- Iogurtes, Leite em pó
- Desnatado
- Semi-desnatado

PADRONIZAÇÃO DA GORDURA III
Creme obtido: matéria-prima para a fabricação de
Manteiga
Sorvete
Creme de leite
Chantilly

PADRONIZAÇÃO DA GORDURA I
Feita por desnatadeiras centrífugas, o laticínio usa para si o creme retirado para a fabricação de manteiga, requeijão, etc.
Os leites tipo A e B não sofrem padronização, devem ser integrais

HOMOGEINIZAÇÃO
Consiste em subdividir os glóbulos de gordura em frações menores.
Neste tratamento a temperatura deve ser de 54oC ou superior, para que toda a gordura do interior do glóbulo esteja líquida.
O glóbulo é rompido por forças mecânicas: pressão ou ultra-som.
Neste processo há a formação de uma nova membrana “cicatrizando’ o glóbulo.

HOMOGEINIZAÇÃO –Vantagens I
Evita a separação da gordura durante o transporte e armazenagem; indispensável no leite UHT e no leite com longa refrigeração.

Torna o leite mais branco pelo aumento do número de glóbulos de gordura

HOMOGEINIZAÇÃO –Vantagens II
Não forma película ao ferver (nata)
Ação antioxidante
Melhora a palatabilidade e viscosidade. “suja mais o copo”
Melhora o sabor
Melhora a aparência geral do produto.

HOMOGEINIZAÇÃO – Desvantagens
Dificulta o desnate posterior
Aumenta a sensibilidade à luz
Aumenta a sensibilidade às lipases
Diminui a estabilidade das proteínas ao calor.

PASTEURIZAÇÃO
Tratamento térmico que visa eliminar as bactérias patogências do leite.
Neste processo há redução da população das bactérias deteriorantes.

Emprega temperaturas brandas. Sempre há sobrevivência de bactérias. O produto necessita ser mantido em refrigeração. Vida útil de até 5 dias

Igual para os 3 tipos de leite: “A”, “B” e “C”
Eficiência é sempre a mesma
Eficácia depende da população inicial

Exemplo:
Eficiência 99,5%
Leite 1 : 1000 bactérias /mL sobrevivem 5 bact / mL
Leite 2 : 1000.000 bactérias /mL sobrevivem 5000 bact / mL

É a qualidade microbiológica do leite cru que determina que determina a qualidade do leite pasteurizado e dos seus derivados

PASTEURIZAÇÃO LENTA
65oC/30 min
POUCO UTILIZADA
Descontínua
Demorada
Consumo alto de energia
Redução 95% das bactérias

Altera pouco o leite
Algumas vantagens na fabricação de queijo
Viável para pequenos volumes
- Queijarias artesanais
- Leite de cabra

PASTEURIZAÇÃO HTST
75 ºC / 15 – 20 segundos
Processo rápido e contínuo
• Ideal para grandes volumes de leite
• Eficiência de 99,5% na redução bacteriana
• Alteração um pouco maior no leite

.Não destrói as enzimas produzidas por bactérias psicrotróficas: Pseudomonas .
.As enzimas do leite são também afetadas
.As lipases e proteases endógenas são grandemente inativadas.
A aferição do respeito aos bons procedimentos da pasteurização é aferido por duas enzimas do leite: a fosfatase alcalina e a peroxidase
A peroxidase é inativada aos 85oC e deve, portanto, estar intacta no leite pasteurizado (HTST),
Sua inativação é indício de sobreaquecimento do leite e pode estar mascarando um produto muito contaminado
A fosfatase alcalina é lábil e não deve estar presente no leite pasteurizado.
Sua presença indica que o leite não atingiu a temperatura adequada
Maior desnaturação das proteínas especialmente das albuminas (até 20%) e perda de cálcio coloidal, dificultando a coagulação do leite pela renina na confecção de queijos.

PROCESSO LONGA VIDA
130 ºC – 150 ºC / 3 – 5 segundos
Ultra Alta Temperatura (UAT)
Ultra High Temperature (UHT)
Alta eficiência (> 99,99%)
Leite necessita homogeneização
Vida útil 4 meses
Geralmente se faz um pré-aquecimento antes do processo, o que protege um pouco as proteínas para o processo.
Na prática funciona como esterilização.

Elimina todas as formas vegetativas das bactérias
Produto torna-se “comercialmente estéril”
Armazenagem em temperatura ambiente

Algumas formas esporuladas podem, eventualmente sobreviver.
São formas termófilas que não se desenvolvem à temperatura de estocagem

Este processo altera bem mais o sabor, sendo a evolução
a) Sabor cozido pronunciado
b) Sabor cozido
c) Sabor aceitável
consumo
d) sabor neutro
consumo
e)ligeiramente oxidado
f)oxidado

O sistema pode ser direto (injeção de vapor) ou indireto (trocador de placas) e exige, obviamente, envase asséptico
Pode haver coagulação, minimizado pelo pré-aquecimento e adição de fosfatos.
A estocagem em temperaturas mais baixas (>20 °C) auxilia na prevenção.

PROBLEMAS POSSÍVEIS

Número exagerado de esporos no leite
Sobrevivência ao processo
Proliferação e deterioração
Má qualidade do leite cru
Bactérias psicrotróficas proteolíticas
Coagulação espontânea do leite
Vazamentos na embalagem
Contaminação e deterioração do leite

VANTAGENS DO LONGA VIDA

Não necessita refrigeração
Custos menores de transporte e estocagem
Transporte à longas distâncias
Ampliação do mercado de leite
Permite estocagem
No mercado
Doméstica
Elimina todas as bactérias

DESVANTAGENS DO LONGA VIDA
Alteração do sabor (“cozido”)
Perdas de nutrientes
Alteração da fração protéica
Limitado a leite de beber
Não permite uso para fabricação de derivados de leite

LEITE ESTERILIZADO
120ºC/10 min

Elimina todas as formas de microrganismos, inclusive esporos
Carameliza o leite, torna-o escuro
Sem uso comercial no Brasil

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IOGURTE
O iogurte é um leite coagulado obtido por fermentação ácido lática devido ao Lactobacillus bulgaricus e ao Streptococcus thermophilus do leite pasteurizado ou concentrado, com ou sem adição (de leite em pó, etc.). Fonte: FAO/OMS (1977 )

TIPOS
Tradicionais ou sólidos: preparados em estufas, cuja fermentação tem lugar em boiões ou copos: são geralmente naturais e aromatizados.

Coalho misturado (por agitação): deve-se agitar antes de consumir.São mais líquidos e a sua fermentação realiza-se em cuba, antes do acondicionamento. São macias, naturais ou de polpa de fruta, ou ainda com pedaços de fruta.

PREPARAÇÃO E TRATAMENTO DO LEITE
Extrato seco do leite - consistência e viscosidade

Proteínas - textura e mascarar a acidez

Matéria gorda - sabor doce, cremoso e aroma.

Obs 1: Para aumentar o extrato seco pode-se adicionar leite em pó ou aumentar a concentração do leite com processos tecnológicos.

Obs 2: Para obter um produto mais consistente e cremoso países como a Bulgária utilizam leite de ovelha que tem um teor de extrato seco, de caseína e de matéria gorda mais elevado que o leite da vaca.

- Tratamento Térmico: Pasteurização a 90oC-95oC ( 3 a 5 minutos )
Obs 3: Pausterização muito prolongadas (mais de 5 minutos a 92oC ) exercem efeito nefasto sobre o produto.

DESENVOLVIMENTO DA FERMENTAÇÃO ( ACIDIFICAÇÃO )

Pode decompor-se em fase de inseminação e fase de incubação.
Pode decompor-se em fase de inseminação e fase de incubação.

Inseminação: É a incubação de Lactobacillus bulgaricus e de Streptococcus thermophilus na relação de Strepto/Lacto = 1,2 /2 2/1 ( iogurte natural até 10/1 para iogurte de fruta

Inseminação máxima 5% a 7%
Inseminação mínima: 0,5% a 1%

A temperatura para fermentação deve ser próxima ao desenvolvimento do Streptococcus thermophilus , ou seja 42oC-45oC ( constante ou degressiva ).

Incubação: Para evitar a sobre-acidificação, retardar e diminuir a taxa de crescimento dos fermentos é interessante diminuir progressivamente a temperatura.
A duração da incubação depende de vários fatores como:
Atividade da cultura
Taxa de inseminação
Velocidade do arrefecimento
Pré-incubação eventual
Varia de 2:30 a 3:30 horas.

PARADA DA FERMENTAÇÃO
Deve-se baixar consideravelmente a temperatura

BRASSAGEM PARA IOGURTES BRASSÉS ( BATIDOS )

Para diminuir a viscosidade e a sinérese. Agitação mecânica ou homogeneização a baixa pressão (inferior a 50 atm ).

QUEIJO
O queijo pode ser definido como um concentrado protéico-gorduroso resultante da coagulação do leite, seguido da dessora do coágulo que causa o decréscimo na umidade.

O termo atual “queijo” deriva do latim “caseus”.

FAO criou duas definições
Queijo é o produto fresco ou maturado obtido por drenagem do líquido depois da coagulação do leite.

Queijo de soro é o produto obtido por concentração ou coagulação do soro com ou sem adição de leite ou gordura lática

Coalhada de leite produzida por atividade enzimática e subseqüente separação do soro para a obtenção de um coágulo mais firme – acaba não incluindo o queijo de soro, o lático, o cremoso e outros obtidos por técnicas mais modernas (como a osmose reversa).

O componente mais importante do queijo é, sem dúvida, a proteína, sendo que a gordura pode variar dependendo do tipo de queijo; o teor de umidade também varia e está relacionado com o tempo de conservação do queijo resultante (queijos mais desidratados são mais duros e com tempo maior de conservação).

quinta-feira, 7 de fevereiro de 2002

Embalagens de vidro e laminadas

O vidro é o material mais inerte utilizado para embalagens. Pode ser considerado um material totalmente impermeável a gases, e totalmente reciclável, sem nenhuma perda das características originais.
O vidro é resultado da fusão de diversas matérias primas inorgânicas minerais, as quais submetidas a um processo de resfriamento controlado transformam-se em um material rígido, homogêneo, estável, inerte, amorfo e isótropo (possui propriedades idênticas em todas as direções).
Sua principal característica é ser moldável a uma determinada temperatura, sem qualquer tipo de degradação.
Constituição do vidro de embalagem
-Óxido de silício ou sílica: substância vitrificante ou formadora do vidro. A sílica pura tem alto ponto de fusão (1700 a 1800ºC) e é imprópria para os processos de moldagem.
-Óxido de sódio e/ou de potássio: atuam como fundentes. Reduzem a temperatura de fusão da sílica e permitem que o processo de fabricação do vidro seja técnico e economicamente viável.
-Óxido de cálcio, óxido de magnésio ou óxido de alumínio: atuam como estabilizantes. Um vidro de sílica e sódio é facilmente fusível, mas tem baixa resistência química ou alta solubilidade em água. Os estabilizantes também conferem viscosidade mais adequada ao processo de fabricação.
Para o vidro de embalagem de alimentos as principais matérias primas utilizadas são:
-Areia
É constituída de no mínimo 99,0% de sílica;
Pode ser obtida por extração convencional ou de jazidas minerais.
-Calcário
Mineral constituído por carbonato de cálcio e extraído de jazidas naturais.
-Dolomita
Mineral constituído de carbonato duplo de cálcio e magnésio;
Extraído de jazidas naturais, fornece óxido de magnésio à composição do vidro;
Na produção de vidros de embalagem não há muita diferença entre seu uso e o uso de calcário.
-Feldspato
Mineral complexo, constituído de alumino-silicato duplo de sódio e potássio;
Além da sílica, fornece vários componentes ao vidro, tais como: óxido de alumínio ou alumina, óxido de sódio e óxido de potássio;
Extraído de jazidas naturais.
-Nefelina sienito
Pode substituir o feldspato;
Extraído de jazidas naturais;
Fonte de alumina e álcalis mais eficiente que o feldspato.
-Alumina calcinada
Fonte alternativa ao feldspato para incorporação exclusiva de alumina, sem a presença dos demais óxidos.
-Barrilha
Carbonato de sódio que fornece o óxido de sódio;
Componente mais significativo no custo das matérias primas do vidro, podendo representar até 60% desse valor.
- Lixívia de soda cáustica
Solução de hidróxido de sódio a 50%, como fonte alternativa da barrilha.

Sistemas de fechamento
A maioria dos problemas ocorridos com relação à conservação do produto alimentício em embalagens de vidro é devido ao desempenho insatisfatório do sistema de fechamento. Esses problemas ocorrem tanto em relação ao material e sistema da tampa, quanto às características de vedação da terminação ou gargalo.
No mercado atual existe uma ampla variedade de tampas, cada uma delas compatível com um tipo de terminação, em geral, padronizada.
Sistemas de fechamento
Para qualquer sistema de fechamento destinado a alimentos e bebidas, são recomendadas as seguintes características básicas:
1.ser eficiente e seguro, evitando qualquer vazamento do conteúdo, inclusive gases, e impossibilitando que substâncias ou microorganismos externos penetrem na embalagem.
2. apresentar total inércia em relação a possíveis interações indesejáveis com o conteúdo.
3. ser prático e de alta conveniência, permitindo fácil abertura e fechamento posterior.

Resistência
A resistência à tração ou à tensão de ruptura está diretamente relacionada à presença de defeitos microscópicos na superfície do vidro, e decresce com o aumento da profundidade da trinca.
São propostas duas classes de processos que podem originar trincas:
1.fabricação da embalagem: dobras ou rugas, inclusões gasosas, choque térmico e/ou mecânico.
2. manipulação e transporte: impacto, abrasão, clivagem.
De forma geral, a intensa influência das condições superficiais na resistência mecânica da embalagem justifica o grande desenvolvimento de processos para proteger adequadamente a superfície externa da embalagem, durante as fases de fabricação e utilização do produto.
Fadiga estática
O fenômeno de fadiga estática consiste na dependência que a tensão de ruptura do vidro apresenta em relação ao tempo de aplicação de uma carga. Quando uma carga é aplicada na embalagem de vidro durante um longo período de tempo, o material apresentará menor resistência comparada com a mesma carga aplicada num curto período de tempo. Portanto, se o tempo de aplicação da carga for suficientemente longo, a embalagem de vidro poderá sofrer ruptura com baixos valores de resistência.

O consumo de vidro permanece estável desde 1990. Apesar de ter perdido espaço para o PET na embalagem de refrigerantes, fez sucesso com as garrafas descartáveis de cervejas, que tiveram a produção triplicada.

Embalagens laminadas
São também conhecidas genericamente como embalagens flexíveis ou convertidas. Seguindo a classificação como flexível, as embalagens podem ser:
-Rígidas: latas, vidros, caixas de madeira, isopor e plástico.
-Semi-rígidas: cartuchos, caixas de papelão, bisnagas, frascos plásticos, copos plásticos.
-Flexíveis: papéis e filmes plásticos.
Monocamada: produzido com um só tipo de material.
-Papéis: rótulos;
-Celofane: balas;
-PVC: balas e bombons;
-Polietileno: sacos de arroz;
-Polipropileno: macarrão, biscoitos.
Laminado: composto por dois ou mais materiais, aderidos um ao outro por adesivo.

Embalagem laminada
As caixinhas de diferentes formatos, muito comuns na embalagem de leite longa vida, é constituída de seis camadas:
1.polietileno;
2.polietileno;
3.folha de alumínio;
4.polietileno;
5.papel;
6.polietileno.

O polietileno, devido suas diversas propriedades, é utilizado também como adesivo, como nas camadas 2 e 4. O crescimento da utilização de embalagem laminadas se deve a constante adaptação das características do material pela empresa, para diferentes tipos de alimentos, como sucos, maionese, polpa de tomate, goiabada, leite condensado e creme de leite, tempero líquido, molhos e chás, entre outros. As embalagens flexíveis, de maneira geral, são as que apresentam o maior crescimento do setor, mais de 150% nesta última década.

Embalagens celulósicas
O papel é um aglomerado de fibras celulósicas de diferentes tamanhos, torcidas, intercaladas e prensadas. As fibras longas de celulose conferem alta resistência mecânica, enquanto fibras curtas conferem melhor formação do papel.
.Fontes de fibra longa: pinheiro, bambu, sisal, entre outros.
.Fontes de fibra curta: eucalipto, acácia, bracatinga, entre outros, sendo o eucalipto a fonte principal.

As fibras são obtidas principalmente de madeira, que sofre um processo mecânico-químico para remoção de lignina, carboidratos, gomas, resinas e outras impurezas. Há diversos tipos de papel, classificados em função da aplicação final, espessura e gramatura (g/m2). A utilização em embalagem é principalmente em rótulos e como embalagem secundária e terciária, com exceção do celofane.

Entre os papeis mais utilizados estão o cartão e o papelão ondulado com capas, para fabricação de caixas. Apesar do aumento de vendas de 77% de papelão entre 1990 e 1998, a concorrência de bandejas, carrinhos e engradados retornáveis possivelmente diminuirá o ritmo de crescimento desse mercado. Entretanto, o setor de embalagens de cartão provavelmente continuará a crescer, devido ao uso cada vez mais comum de embalagens promocionais e “multipacks”.
“Multipack” é uma embalagem secundária utilizada principalmente para latas de refrigerantes e cervejas, que embala, geralmente, seis unidades do produto.

Embalagens flexíveis
As embalagens flexíveis são definidas como feitas de filme plástico e/ou celulose fino e flexível, que possui a capacidade de embalar e selar os produtos hermeticamente, através de máquinas de envase especiais.
Os materiais mais utilizados são:
Polietileno;
Papel: Kraft, Couché Monolúcido e Glassine;
Alumínio;
Polipropileno;
Poliéster;
Poliamida;
Celofane.

Como nenhum destes materiais possui todas as propriedades desejadas numa embalagem moderna, a laminação permite que as propriedades sejam somadas, conferindo ao produto final uma gama quase infinita de possibilidades, de acordo com as várias combinações possíveis.

Para unir os diversos materiais, denominados substratos, e promover o acabamento dos mesmos, são aplicados produtos como tintas, vernizes, adesivos, “hot melt” e resinas plastificadas. Normalmente o acabamento interno é feito com um plástico inerte, que possibilita a termo-selagem do laminado para confecção da embalagem, associado a um filme de barreira a gases e de resistência mecânica elevada.
“Hot melt” é uma mistura de materiais poliméricos que se tornam fluidos a temperaturas elevadas, sendo aplicado sobre um substrato em qualquer espessura desejada.

?- Principais alterações em alimentos em função dos materiais de embalagem
Os alimentos podem sofrer alterações devido à ineficiência da proteção da embalagem ou à sua interação com o alimento.
As embalagens de vidro são totalmente inoculas. O único problema que podem apresentar é decorrente da exposição do alimento à luz, que causa oxidação em alguns compostos muito reativos.
Embalagens de celulose geralmente não são utilizadas para contato direto com o alimento. Quando ocorre, é um produto geralmente seco, não oferecendo os perigos de interação.
As embalagens plásticas, devido ao grande número de polímeros existentes, que oferecem maior ou menor barreira, podem permitir a alteração dos alimentos quanto:
- Oxidação pela exposição à luz;
- Absorção ou perda de umidade;
- Migração de monômeros, solventes ou aditivos dos polímeros;
- Perda ou absorção de compostos voláteis;
- Alterações decorrentes da permeabilidade ao Oxigênio e Gás Carbônico.

sexta-feira, 25 de janeiro de 2002

Leite e Derivados

Leite pasteurizado
Recepção do leite cru / Indústria: o leite cru transportado em caminhão-tanque em temperatura de até 7ºC deverá estar com acidez máxima de 18°D e isento de qualquer tipo de fraude.
Pesagem: é realizada a pesagem do caminhão-tanque.
Filtração: tem por finalidade remover as impurezas maiores, evitando que estas fiquem aderidas ao resfriador.
Resfriamento: tem por objetivo manter a qualidade do leite inalterada até o momento de sua industrialização. Deve ser resfriado, no máximo, a 4°C.
Estocagem do leite cru: feita em tanques isotérmicos para dificultar a troca térmica do leite com o meio ambiente.
Filtração/Clarificação: tem como objetivo eliminar as sujidades menores do leite, pela centrifugação. Além destas sujidades, também há remoção de um número considerável de células epiteliais.
Padronização: o leite deverá ser padronizado para 3,2% de gordura.
Pasteurização: pasteurizar o leite em trocador de calor a placas a 72°C por 15 segundos.
Armazenamento: armazenar o leite pasteurizado em tanque isotérmico abaixo
de 4°C.
Proceder ao envase. Estocar no máximo a 7°C em câmara frigorífica.

Leite UHT
Leite UHT (“Ultra Hight Temperature”) é homogeneizado e submetido à temperatura de 140º C durante 4 segundos, mediante processo térmico de fluxo contínuo, imediatamente resfriado a uma temperatura inferior a 32ºC e envasado sob condições assépticas em embalagens esterilizadas e hermeticamente fechadas.
Recepção do leite/ Indústria: o leite cru é recebido em caminhões tanques refrigerados.
Pesagem/ Filtração: o caminhão-tanque é pesado e o leite é filtrado para remoção das impurezas maiores.
Resfriamento: deve ser resfriado, no máximo, a 4°C.
Armazenamento em tanque: o leite é estocado em tanque isotérmico conforme necessidade.
Clarificação/padronização: o leite é clarificado e padronizado de acordo com a necessidade de produção de leite integral, semi-desnatado ou parcialmente desnatado.
Pasteurização/Armazenamento: o leite é pasteurizado para reduzir a flora microbiana do leite cru e armazenado a 4°C.
Pré-aquecimento/aquecimento direto por injeção de vapor e trocador de calor a placas: o produto, a cerca de 4ºC, é alimentado a partir do tanque de equilíbrio e enviado, pela bomba de alimentação, até a seção de pré-aquecimento do trocador de calor a placas. Depois do pré-aquecimento a 80ºC, a pressão do produto é aumentada pela bomba para cerca de 4 bar e o produto vai, então, para o bico de injeção de vapor. O vapor injetado no produto eleva instantaneamente sua temperatura para cerca de 140ºC; o produto é mantido à temperatura do UHT no retardador por cerca de 4 segundos antes de ser, rapidamente, resfriado.
Resfriamento: o resfriamento rápido acontece na câmara de expansão equipada com condensador na qual um vácuo parcial é mantido por uma bomba. O vácuo é controlado de modo que a quantidade de vapor retirada do produto seja igual à quantidade de vapor previamente injetada.
Homogeneização: a bomba centrífuga alimenta o produto tratado por UHT até o homogeneizador de dois estágios. A homogeneização é necessária para compensar os efeitos de desestabilização das proteínas e gordura do leite, provocada pelo processo de injeção de vapor e resfriamento por evaporação. Esta etapa é processada em condições assépticas, utilizando-se uma pressão de aproximadamente 150 a 200 kg/cm e temperatura de cerca de 80ºC.
Resfriamento: o produto é resfriado a aproximadamente 20ºC no trocador de calor a placas. O produto segue diretamente para a máquina de envase asséptico ou tanque asséptico para armazenamento temporário antes de ser envasado.
Envase asséptico: o envase asséptico consiste na esterilização do material de embalagem, envase com um produto comercialmente estéril num ambiente estéril e produção de embalagens suficientemente herméticas para impedir a contaminação.
A embalagem para o leite longa vida possui uma camada fina de folha de alumínio, colocada entre as camadas de polietileno para proteção contra luz e oxigênio atmosférico. O peróxido de hidrogênio na concentração de 35% em peso em combinação com o calor é utilizado como agente esterilizador da embalagem.
Estocagem e distribuição: as caixas são colocadas em paletes e enviadas à câmara de estocagem. O produto é transportado por caminhões aos centros de distribuição. Não é necessária a manutenção sob refrigeração.

Manteiga

Recepção do leite cru / Indústria: o leite cru transportado em caminhão-tanque em temperatura de até 7ºC deverá estar com acidez máxima de 18°D e isento de qualquer tipo de fraude.
Pesagem: é realizada a pesagem do caminhão-tanque.
Filtração: tem por finalidade remover as impurezas maiores, evitando que estas fiquem aderidas ao resfriador.
Resfriamento: tem por objetivo manter a qualidade do leite inalterada até o momento de sua industrialização. Deve ser resfriado no máximo a 4°C.
Estocagem do leite cru: feita em tanques isotérmicos para dificultar a troca térmica do leite com o meio ambiente.
Filtração/Clarificação: tem como objetivo eliminar as sujidades menores do leite, pela centrifugação. Além destas sujidades, também há remoção de um número considerável de células epiteliais.
Padronização/Desnate: o leite deverá ser desnatado e o creme estocado para a fabricação da manteiga.
Resfriamento do creme: o creme deve ser resfriado abaixo de 7°C.
Estocagem do creme: o creme resfriado deve ser mantido em tanques isotérmicos.
Padronização: o creme deverá ser padronizado para 40% de gordura.
Pasteurização: pasteurizar o creme a 85°C por 20 segundos.
Adição de fermento: utilização de culturas contendo Lactococcus lactis subsp lactis e Lactococcus lactis subsp cremoris, Leuconostoc citrovorum e Lactococcus lactis subsp lactis biovar diacetylactis. Manter o creme a 8-10°C por 24 horas para proceder a maturação física.
Bateção: o creme será submetido à bateção até o ponto (grãos de couve-flor).
O leitelho deve ser retirado e a manteiga deve ser lavada com água gelada a 4°C.
Salga: Adicionar o sal e proceder a malaxagem (distribuição do sal e umidade na manteiga).
Estocagem: Armazenar à 8-10°C por 24 horas.
Fracionamento/Embalagem: Fracionar os blocos de acordo com a embalagem a ser obtida. Embalar em copos de polipropileno ou em tabletes com papel aluminizado e caixa de papel cartão externamente. Estocar a 4°C.

Iogurte com polpa de fruta
Recepção do leite cru / Indústria: o leite cru transportado em caminhão-tanque em temperatura de até 7ºC deverá estar com acidez máxima de 18°D e isento de qualquer tipo de fraude.
Pesagem: é realizada a pesagem do caminhão-tanque.
Filtração: tem por finalidade remover as impurezas maiores, evitando que estas fiquem aderidas ao resfriador.
Resfriamento: deve ser resfriado no máximo a 4°C.
Estocagem do leite cru: feita em tanques isotérmicos para dificultar a troca térmica do leite com o meio ambiente.
Filtração/Clarificação: tem como objetivo eliminar as sujidades menores do leite pela centrifugação. Além destas sujidades, também há remoção de um número considerável de células epiteliais.
Padronização/Desnate: o leite deverá ser padronizado quanto ao teor de gordura ou desnatado de acordo com o tipo de produto a ser fabricado.
Mistura: a correção do teor de gordura e sólidos não-gordurosos garante um produto uniforme e dentro dos padrões pré-estabelecidos pela legislação. Leite em pó desnatado deve ser adicionado numa proporção de 3% para correção dos sólidos não gordurosos. O açúcar pode ser adicionado na proporção de até 8%.
A mistura deve ser submetida a um tratamento térmico de 90ºC por 30 minutos.
Resfriamento para adição do fermento: resfriamento até a temperatura de inoculação, dependente da cultura lática a ser utilizada (37 até 42-43ºC).
Adição de fermento: adição de 1 a 2% de fermento lático em relação ao volume da mistura.
Fermentação: a mistura deve ser mantida durante um período para que o pH atinja de 4,4 a 4,7 ou acidez de 70-75ºD. Este tempo vai depender do tipo de fermento lático utilizado.
Quebra do coágulo: quebra do iogurte, com resfriamento simultâneo até aproximadamente 10ºC.
Adição de polpa de fruta: adição de polpa de fruta pasteurizada self-stable.
Embalagem: embalagem do produto em copos ou frascos de polipropileno ou poliestireno.
Estocagem: os produtos devem ser estocados a temperaturas de, no máximo, 7°C.

Queijo Minas Frescal
Recepção do leite cru / Indústria: o leite cru transportado em caminhão-tanque em temperatura de até 7ºC deverá estar com acidez máxima de 18°D e isento de qualquer tipo de fraude.
Pesagem: é realizada a pesagem do caminhão-tanque.
Filtração: tem por finalidade remover as impurezas maiores, evitando que estas fiquem aderidas ao resfriador.
Resfriamento: tem por objetivo manter a qualidade do leite inalterada até o momento de sua industrialização. Deve ser resfriado no máximo a 4°C.
Estocagem do leite cru: feita em tanques isotérmicos para dificultar a troca térmica do leite com o meio ambiente.
Filtração/ Clarificação: tem como objetivo eliminar as sujidades menores do leite, pela centrifugação. Além destas sujidades, também há remoção de um número considerável de células epiteliais.
Padronização: o leite deverá ser padronizado para 3,0-3,2% de gordura.
Pasteurização: pasteurizar o leite a 72°C por 15 segundos.
. Adicionar cloreto de cálcio (40 ml de solução 50% para cada 100L de leite).
.Utilizar 1,0% de fermento lático mesofílico tipo “O” ( Lactococcus lactis subsp lactis e Lactococcus lactis subsp cremoris), ou ácido lático (cerca de 25 ml de ácido lático 85% em solução aquosa a 10% para cada 100 litros de leite).
. Usar dose regular de coalho.
. Temperatura de coagulação: 35-37ºC (fermento) ou 42-44ºC (ácido lático).
. Tempo de coagulação: 30-40 minutos.
. Cortar lentamente, de modo a obter cubos grandes, com 1,5-2,0 cm de aresta.
Deixar repousar por cerca de 3 minutos.
. Agitar lentamente por cerca de 25 minutos, até obter ligeira firmeza nos grãos que se tornam mais arredondados.
. Após o ponto, eliminar a maior parte do soro e proceder à enformagem.
. Após um repouso de 10-20 minutos, virar todos os queijos. Cerca de 30 minutos mais tarde, virar novamente e conduzir os queijos à câmara fria (10-12ºC) para completar o dessoramento.
. No dia seguinte, os queijos poderão ser salgados em salmoura a 10-12ºC, com 20% de sal ou 19ºBé, por períodos proporcionais ao seu peso e formato (queijos de 0,5 kg , 90 minutos; de 1,0 kg, 3-4 horas).
. Após a salga, deixar escorrer , secar e proceder à embalagem. Manter em câmara fria (3-5ºC) até comercialização.