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Universidade Técnólogica Federal do Paraná
Campus Ponta Grossa
Suco de laranja concentrado
Ponta Grossa
2010
Universidade Técnólogica Federal do Paraná
Campus Ponta Grossa
Bruna Portes
Francielle Montes
Karina Krzezinski
Marina Borato
Nicoly França
Suco de laranja concentrado
Trabalho realizado como parte
de avaliação na disciplina de
Gestão Agroambiental.
Professor José Mauro Girotto.
Ponta Grossa
2010
Introdução
Vários estudos têm proposto outros usos para os resíduos de laranja,
incluindo a obtenção de fertilizantes orgânicos, pectina, óleos essenciais, compostos
antioxidantes e substratos para a produção de diversos compostos com alto valor
agregado, tais como proteínas microbianas, ácidos orgânicos, etanol, enzimas e
metabólitos secundários biologicamente ativos. Essas são excelentes alternativas
para evitar a poluição do meio ambiente e agregar valor a essas substâncias até
então tratadas como resíduos da indústria de processamento da laranja.
O objetivo deste trabalho é descrever o processamento do suco de laranja
concentrado, verificando a utilidade dos resíduos gerados.
1. Matéria-prima: Laranja.
Dentre as frutíferas do gênero Citrus que possuem valor econômico, cinco
grupos são importantes:
- Laranja: é o maior e mais importante grupo que inclui as laranjas de umbigo e
laranjas vermelhas;
- Tangelo: tangerinas;
- Limão: limões verdadeiros;
- Limas: limas ácidas e limas doces;
- Pomelos: este grupo e reúne variedades oriundas de mutações ou hibridação e são
caracterizados por produzir frutos grandes.
A laranja é cultivada no mundo todo entre as latitudes 40ºN e 40ºS, em
regiões de diferentes climas, como o tropical úmido, o semi-árido, o temperado e o
subtropical. A laranjeira exige solos profundos, por ser uma árvore de grande porte,
e índice pluviométrico mínimo de 1.200mm, necessitando de irrigação na estação
seca.
Composição aproximada de laranja in natura
Composição Porcentagem (%)
Suco 40-45
Casca externa 8-10
Casca interna 15-30
Polpa e
membranas
20-30
Semente 0-4
Fonte: ABECITRUS, 2004.
A descrição da anatomia da fruta é útil para entender como as laranjas podem
ser processadas para a produção de suco e vários outros produtos.
A casca consiste de uma camada externa (flavedo) e uma camada interna
(albedo) que protege a porção comestível ou polpa interna (endocarpo) da fruta.
Dois componentes do flavedo podem afetar indiretamente a qualidade do suco
processado: os cromoplastos e as bolsas de óleo. Os cromoplastos contêm
carotenóides, que são parcialmente responsáveis pela cor do suco. Embora, o suco
contido nas vesículas do endocarpo possui uma fração oleosa, o óleo da casca
prepondera no suco processado. Este óleo “contamina” o suco durante a extração,
mas pode ser recuperado e acrescentado a concentrados de laranja.
No albedo, estão presentes constituintes importantes, como as flavononas
(hespiridina) que são responsáveis pelo sabor amargo característico da laranja. A
pectina que possui propriedade emulsificante no suco. Fibras à base de celulose que
podem ser incorporadas ao suco durante a extração.
O endocarpo é a fonte do suco de laranja que está contido nas vesículas dos
segmentos ou gomos da fruta. As células do endocarpo são separadas durante o
processamento da fruta e utilizadas como agentes de turvação no suco. O resíduo
do endocarpo é comumente misturado com os resíduos da casca para produção de
subprodutos como, por exemplo, a ração animal.
Além de considerar as características físico-químicas da laranja, a indústria
realiza um planejamento agrícola com diversas variedades, a fim de garantir o pleno
processamento de fruta durante a safra.
As principais variedades de laranja utilizadas industrialmente são:
- Hamlin, Lima e Piralina: como variedades precoces;
- Baianinha, Barão, Westin e Pêra: como variedade de meia estação;
- Valência e Natal: como variedades tardias.
2. Suco de laranja concentrado
2.1. Definição legal
Bebida não fermentada e não diluída, obtida da parte comestível da laranja
(Citrus sinesis), através de processo tecnológico adequado. O suco não poderá
conter substâncias estranhas à fruta, sendo proibida a adição de aromas e corantes
artificiais. Não será permitida a associação de açúcares e edulcorantes hipocalóricos
e não calóricos na fabricação de suco. De acordo com a legislação brasileira o suco
de laranja integral deve apresentar as seguintes características químicas.
Tabela 1. Características químicas de suco integral de laranja.
Fonte: Ministério da Agricultura, 1999.
2.2. Composição química
O suco de laranja é composto por água, açúcares, ácidos orgânicos,
pectina, minerais, óleos essenciais, fibras, proteínas e lipídios.
Tabela 2. Composição aproximada de suco de laranja
Constituintes Porcentagem (%)
Água 85-90
Açúcares 6-9
Ácidos 0,5-1,5
Pectina 0,5-1,5
Minerais 0,5-0,8
Óleos essenciais 0,2-0,5
Fibra 0,5-1,0
Proteína 0,5-0,8
Lipídios 0,1-0,2
Fonte: Macrer et al., 1993.
2.3. Qualidade do suco de laranja
O suco de laranja constitui um produto complexo, formado por uma solução
aquosa de vários componentes voláteis e instáveis, responsáveis pelo seu sabor e
aroma, além de açúcares, ácidos, sais minerais, vitaminas e pigmentos.
Constituintes Mínimo Máximo
Sólidos solúveis (º Brix) 10,5 -
Ratio (º Brix/acidez) 7,0 -
Açúcares totais de laranja (g/100g) 13,0
Ácido ascórbico (mg/100g) 25,00 -
Óleo essencial de laranja % (v/v) 0,035
O processamento de um alimento tem por finalidade básica a sua
conservação, mas nenhum processo pode melhorar a qualidade de um produto sem
manter as suas características originais. A qualidade do suco de laranja é
influenciada por fatores microbiológicos, enzimáticos, químicos e físicos, que
comprometem suas características organolépticas e nutricionais.
- Fatores microbiológicos
As bactérias do gênero Lactobacillus e Leuconostoc são as mais comuns no
suco de laranja fresco, por serem bactérias tolerantes a pH baixos. Seu controle é
fácil, pois são facilmente destruídas quando submetidas à pasteurização.
Os principais produtos do metabolismo dessas bactérias são o CO2, o ácido
láctico e o diacetil, este último confere sabor desagradável e forte odor amanteigado.
A degradação por leveduras é a causa mais comum da deterioração dos
sucos de frutas, devido à sua tolerância aos ácidos, o seu crescimento em meios
anaeróbios e apresentarem maior resistência térmica que as bactérias lácticas e
fungos.
Temperaturas de 90ºC podem não ser suficientes para a inativação de
microrganismos termorresistentes e temperaturas mais elevadas afetam as
características físico-químicas dos sucos, portanto, o controle da deterioração por
microrganismos termorresistentes deve ser com práticas higiênico-sanitárias.
- Fatores físico-qímicos
Os fatores químicos que influenciam na qualidade do suco de laranja normalmente
são reações de oxidação, responsáveis por perda de vitamina C e dos compostos de
aroma e sabor do suco, alterando sensivelmente as características sensoriais e
nutricionais do produto.
- Tratamento térmico
O processo de conservação térmica mais conhecido é a pasteurização, que
elimina parte dos microrganismos presentes no suco. Outra finalidade importante é a
inativação de enzimas.
Para evitar a deterioração do produto é necessária associar a pasteurização
com outros sistemas de conservação (refrigeração, conservantes químicos,
embalagens herméticas, etc.).
O tempo de exposição do suco ao calor na pasteurização depende
principalmente da resistência térmica dos microrganismos, da sensibilidade do
produto ao tratamento térmico e da inativação enzimática.
Para inativação enzimática, o tratamento exigido é de 90ºC por 30 segundos,
sendo que as principais enzimas devem ser inativadas são as poligalaturonase, a
pectinesterase, as polifenoloxidases e as peroxidases.
- Influência do oxigênio
O oxigênio dissolvido no suco é o principal agente de oxidação da vitamina C
sob condições quase anaeróbias. Além de perda de vitamina, a oxidação da
vitamina C produz compostos com radicais carbonila que reagem com grupos amina
e por polimerização produzem pigmentos escuros, escurecendo o suco.
A redução da concentração inicial de oxigênio dissolvido no suco de laranja
(desaeração) é realizado somente nos produtos de curta vida-de-prateleira. Os
benefícios da desaeração do suco de laranja para a retenção de vitamina C, aroma
e sabor, são obtidos principalmente durante o processo de industrialização da fruta.
- Embalagem e temperatura de estocagem
A embalagem para suco de laranja deve ser livre de microrganismos
deteriorantes, não permitir a permeação de odores estranhos que possam alterar as
características do suco e proteger o suco da exposição ao oxigênio.
A temperatura de estocagem envolve temperaturas entre 0 e 15ºC, sendo
muito utilizada como um complemento da pasteurização ou dos conservantes
químicos.
- Concentração
A água é o ingrediente predominante nos sucos de laranja, sendo 85% de sua
massa. No entanto, a principal razão da concentração do suco de fruta está na
estabilidade microbiológica que este processo confere ao suco, pois os
microrganismos apresentam limites de quantidade de água disponível para seu
desenvolvimento.
A concentração do suco de laranja pode ser executada por:
- Evaporação: processo pelo qual se retira a água na forma de vapor;
- Crioconcentração: a água é retirada na forma de cristal de gelo por centrifugação;
- Osmose reversa: através de membranas, a água passa por um líquido menos
concentrado.
- Conservantes químicos
O ácido benzóico é empregado na forma de sal sódico ou de potássio, devido
à baixa solubilidade do ácido livre. Quando em solução ácida, o sal se converte na
forma ácida. O benzoato de sódio atua principalmente contra leveduras e bactérias.
O ácido sórbico e os sais de sorbato apresentam atividade contra leveduras e
fungos, sendo menos eficientes contra bactérias.
O dióxido de enxofre e os sais de sulfito inibem o desenvolvimento de
leveduras, fungos e bactérias, mas as leveduras são mais resistentes do que as
bactérias lácticas e acéticas.
O uso e os níveis de adição desses conservantes são regulamentados pela
“Comissão Nacional d Normas e Padrões para Alimentos” ligada ao Ministério da
Saúde, que estabelece limites rígidos na quantidade utilizada.
3. Processo de produção do suco
3.1. Recebimento
Os frutos são transportados a granel em carretas até o
pátio das empresas, nas quais são realizadas análises para
determinação de °Brix, índice de acidez total e relação
acidez/ °Brix.
3.2. Seleção de frutos
Os frutos são transportados em esteiras de roletes e,
deste ponto em diante, seguem por elevadores para outro
conjunto de esteiras que os transportam até os depósitos. No
trajeto, são rejeitados todos os frutos que não estiverem
suficientemente maduros, apresentem ferimentos nas cascas
(cortes e picadas de insetos), estejam excessivamente
atacados por ácaros ou sujos, não apresentem as dimensões
adequadas, e chegarem à fábrica muito depois de serem
colhidos.
3.3. Armazenamento nos bins
De acordo com as características definidas pela análise do recebimento, os
frutos vão para silos de estocagem diferentes, denominados bins, onde são
armazenados.
3.4. Lavagem dos frutos
De acordo com a solicitação do cliente, é feita uma mistura de laranjas de
diferentes especificações para se atingir as características desejadas. Dos bins os
frutos vão para a área de extração através de esteiras, e enfim para as mesas de
lavagem. As empresas adotam uma ou duas etapas contínuas de lavagem. O
objetivo é remover todas as sujidades presentes na casca dos frutos.
3.5. Seleção e Classificação
Os frutos são selecionados manualmente por operadores em mesas de
seleção, e frutos estragados por pragas, cortados e amassados, são retirados e
enviados à fábrica de ração. Em seguida, as laranjas vão para classificadores que
as separam de acordo com o tamanho.
3.6. Extração do Suco de Laranja
Nesta etapa ocorre a separação do suco de laranja, da emulsão, do bagaço, e
da polpa, utilizando extratoras. O modelo de extratora adotado por todas as
empresas nacionais do setor é da FMC.
3.7. Ajuste do Teor de Polpa e Clarificação
O ajuste é realizado por finishers ou turbofiltros, feito em etapas, e de acordo
com o pedido do cliente, mas em geral, o teor de polpa estará em torno de 4% ao
fim do processo. Para acerto da cor, o suco passa por centrífugas; este processo é
denominado clarificação.
3.8. Pasteurização e Concentração do Suco de Laranja
Antes do primeiro estágio dos evaporadores, há a pasteurização do suco com
a finalidade de inativar os microorganismos e a enzima pectinesterase. Esta enzima
acelera a hidrólise na molécula de pectina formando ácido péctico e metanol. Devido
ao fato de a pectinesterase atuar em pH de 7,0 e 7,5, ela merece especial atenção
no processamento de frutas cítricas, pois pode causar instabilidade no suco, como
opacidade, gelificação e formação de compostos insolúveis que sedimentam no
fundo da embalagem, sendo estes os principais problemas da não-pasteurização de
suco, além da fermentação.
O tempo e temperatura empregados na pasteurização do suco variam em
função do tipo de equipamento utilizado e das características do suco tratado, mas,
em geral, o processo dura de 30 a 60 segundos e é realizado em temperatura de 90
a 95°C.
Os evaporadores mais usados na concentração do suco de laranja são o
TASTE (thermally accelerated short time evaporator) e Wiegand TVR (thermal vapor
recompression). Eles funcionam sob vácuo (gerado por colunas barométricas com
ciclo fechado de circulação da água empregada) e baixa temperatura, permitindo a
obtenção de um produto de alta qualidade. No início do processo o suco apresenta
concentração de 10 a 11 °Brix e deve, de acordo com o padrão de qualidade do
FCOJ, terminar o processo com 65°Brix.
O tempo de retenção do suco durante o processo de concentração é inferior a
5 minutos com a temperatura variando entre 40 e 85ºC e vácuo também variável.
Juntamente com a água evaporada, o suco perde compostos responsáveis
pelo aroma da laranja, como ésteres e éteres, cujo valor comercial é alto. Para
restituir esses compostos a água passa por recuperadores de essências já
existentes em todos os evaporadores. Esses óleos essenciais serão incorporados ao
suco posteriormente, ou vendidos separadamente.
3.9. Homogeneização e resfriamento
O suco concentrado passa por um sistema de resfriamento chamado flash
cooler, que reduz a temperatura de 40ºC para 22ºC, aproximadamente.
Para que um lote homogêneo do produto concentrado seja obtido realiza-se a
blendagem (mistura) de sucos, pois do processo de concentração, resultam sucos
concentrados com teores de sólidos solúveis variáveis. A blendagem ocorre também
para ajustar o suco às solicitações dos clientes. A homogeneização ocorre em
tanques do tipo blender tank. Nesta etapa, os óleos essenciais são reincorporados
ao para restaurar o aroma.
Dentro do tanque de homogeneização, o suco é circulado por meio de
bombas para um trocador de calor de placas, que utilizam glicol ou solução alcoólica
como líquido de resfriamento, até atingir a temperatura de -5ºC; temperaturas
inferiores dificultam o manuseio do líquido.
3.10. Armazenamento
O suco resfriado a -5ºC é encaminhado à seção de enchimento para ser
embalado em tambores revestidos internamente com um plástico duplo de alta
densidade (para evitar o contato do suco com o metal do tambor), cuja capacidade é
de 200 litros (270 kg). Quando o peso programado para a embalagem (peso líquido)
é atingido, o fluxo é interrompido, pois o controle de enchimento é feito por um
sistema automático de balanças acopladas. Em seguida, há o fechamento
automático da embalagem e armazenamento em câmaras frias na temperatura de -
10 a -25ºC.
Outra forma de armazenamento do suco é colocá-lo, com temperatura de -
10°C a -15°C, ou seja, após resfriá-lo novamente, em tanques de grande
capacidade, chamados farm tank, locados dentro de câmera frigorífica. Este tipo de
armazenamento facilita o transporte do suco para posterior exportação; caminhões-
tanque com capacidade de 22.500 litros (30.000 kg) carregam o suco para outros
farm tank localizados no entreposto do porto marítimo.
No mercado interno de varejo, o suco concentrado é comercializado em
embalagens metálicas ou em garrafas plásticas de 300 mL a 1 litro.
4. Equipamentos utilizados no processo.
Silos (bins)
Construções mistas, com subdivisões verticais e horizontais, fechadas por
ripas que permitem a circulação do ar. Essas subdivisões dos silos tem como
objetivo principal limitar o peso sobre as laranjas das camadas mais inferiores
(nunca deverá haver, em qualquer ponto deste silo, uma coluna de laranjas mais alta
do que um metro) e possibilitar a identificação e acesso aos diferentes lotes cujas
análises são conhecidas (as realizadas na recepção).
Mesas de lavagem
As mesas de lavagem são compostas de esguichos na parte superior e
escovas de material plástico na parte inferior. Água condensada oriunda do
evaporador de suco é usada para lavar os frutos Ao mesmo tempo, as escovas na
parte inferior realizam a limpeza dos frutos mecanicamente, os quais são
transportados pelas escovas e limpos, com ou sem auxílio de detergentes.
As mesas de lavagem são abertas, podendo-se sentir os odores arrastados
na névoa gerada pelos sprays dos bicos de lavagem.
Extrator FMC / Brown
O extrator Brown corta a laranja em dois hemisférios, sendo cada um seguro
por um copo. A extração é feita pela pressão de um cone a metade cortada do fruto.
As extratoras FMC são máquinas que contém um conjunto de cinco copos.
Quando o fruto entra na extratora, uma canaleta o conduz até o copo. O processo de
extração do suco pode ser dividido em quatro fases:
1) a laranja é colocada automaticamente no copo inferior;
2) o copo superior desce comprimindo a fruta contra o cortador inferior localizado na
extremidade do tubo coador , que abre um orifício na fruta, através do qual o suco
escoa, sem entrar em contato com a casca;
3) a extração é completada com a compressão do material retido dentro do tubo
coador e
4) a casca é expelida por um espaço anular no copo superior e as membranas e
sementes saem pelo orifício central do elemento que comprime o material existente
no interior do tubo coador, na fase final de extração.
Para adequação ao processo industrial, todas as extratoras são instaladas em
plataforma elevada. O suco de laranja sai das extratoras por meio de tubulações na
parte inferior do equipamento que levam aos tanques de armazenamento. O suco
fica armazenado, aguardando a próxima etapa.
Finishers
Os finishers são cilindros de aço inox em cujo interior armações com telas de
tecido sintético fazem o papel de filtros, removendo partículas insolúveis.
Centrífugas
Um sistema automático de controle permite, em tempos pré-ajustados, a
eliminação das menores partículas sólidas que não foram retidas na filtragem.
Pasteurizador
O pasteurizador foi projetado para proporcionar uma troca térmica de alta
eficiência devido ao desenho multitubular encamisado o qual aumenta a superfície
de troca térmica. O equipamento trabalha com pressão positiva em cada ponto de
passagem do produto e a parte de resfriamento é protegida por barreiras de vapor
que garantem a assepsia do produto. A seqüência de trabalho é automatizada com
válvulas pneumáticas acionadas por um PLC.
Evaporador
As principais diferenças entre os dois evaporadores são a distribuição do suco
no alimentador e a recompressão do vapor.
Os conjuntos de evaporadores a vácuo funcionam com até 8 estágios (estágio
é a designação industrial para um evaporado, referenciando as etapas do processo
do suco) e 7 efeitos (efeito é a designação industrial para a ação do vapor durante
aquecimento do suco dentro do evaporador), sendo que para cada quilo de vapor
utilizado para o aquecimento evaporam-se 5,3 quilos de água, quando se usam 7
efeitos.
O suco sofre um pré-aquecimento a cada estágio, de modo que quando de
sua entrada no evaporador sua temperatura é próxima à deste. Na saída de cada
evaporador, existe um equipamento (separador de vapor e líquidos) com a função
de separar a água na forma de vapor do suco de laranja.
TASTE
O evaporador TASTE usa um cone invertido para a distribuição do suco no
evaporador e produção convencional do vapor.
Wiegand TVR
O evaporador Wiegand usa um dispositivo mecânico para distribuição do suco
no evaporador e a tecnologia de recompressão do vapor.
Blender Tank
Tanque dotado de agitação, sistema de refrigeração e válvulas pneumáticas,
o que possibilita um controle completamente informatizado.
5. Insumos.
Nas indústrias de processamento de suco de laranja a água é utilizada para
várias operações. A necessidade de captação é minimizada devido ao uso de
condensado extraído do suco durante a concentração nos evaporadores de múltiplo
efeito. Em média, uma planta capta apenas 25% da água que necessita sendo que
50% provém do evaporador de suco, os outros 25% do evaporador da fábrica de
ração. Os principais materiais usados são a cal ou hidróxido de potássio na
produção de farelo de polpa cítrica, e bagaço-de-cana como combustível das
caldeiras. O óleo BPF também é usado nas caldeiras e nos secadores rotativos em
operação nas fábricas. As fábricas usam basicamente a energia elétrica fornecida
pelas concessionárias, embora algumas empresas utilizem a cogeração a partir da
queima do bagaço de cana. A matéria–prima principal é a laranja e em menores
proporções temos o limão e as tangerinas
6. Resíduos
A valorização de resíduos inicia com a caracterização dos mesmos, a casca
da laranja contém 16,9% de açúcares solúveis, 9,21% de celulose, 10,5% de
hemicelulose e 42,5% de pectina como o componente mais importante. Os açúcares
solúveis da casca de laranja são glicose, frutose e sacarose.
A pectina e as hemiceluloses são ricas em ácido galacturônico, arabinose,
galactose e pequenas quantidades de xilose, ramnose e glicose. A fim de diminuir os
resíduos gerados, e aproveitar o rendimento dos frutos, as indústrias investem em
subprodutos.
Suco de polpa lavada (pulp wash)
Das operações de acabamento (finisher) e clarificação provém a polpa da
fruta resultante do processamento de extração do suco. Essa polpa é lavada com o
condensado recuperado do TASTE para extrair o máximo de suco (sólidos solúveis),
obtendo assim, dois subprodutos: a polpa lavada, que é encaminhada para a fábrica
de ração, e o suco de polpa lavada, que possui um valor comercial inferior ao do
suco de laranja de primeira extração. O número de estágios envolvidos no processo
está relacionado com o rendimento do mesmo.
1. Primeira lavagem
2. Primeiro acabamento
3. Segunda lavagem
4. Segundo acabamento
5. Terceira lavagem
6. Terceiro acabamento
7. Clarificação
8. Pasteurização
9. Concentração
10. Homogeneização e resfriamento a 5°C
11. Resfriamento a – 5°C
12. Enchimento
13. Fechamento
14. Paletização
15. Armazenamento
Durante o processo de concentração, o suco passa de aproximadamente 6
para 55ºBrix, podendo atingir até 65º Brix. Entretanto, a indústria prefere concentrar
até 56ºBrix, em virtude de uma maior tendência de gelificação deste tipo de suco
com o aumento da viscosidade.
O armazenamento é feito em tanques refrigerados ou estocado em tambores
de 200 litros, alocados em câmaras frigoríficas em temperaturas entre -10 e -15ºC.
Óleo essencial
O óleo essencial é liberado na extração do suco de laranja através do
processo de compressão da fruta, pois as bolsas, glândulas ou cavidades
intercelulares, que armazenam esse composto, não possuem parede celular. O óleo
liberado é separado do suco através da água pulverizada nos copos de extração.
São retiradas as partículas presentes na emulsão formada utilizando os finishers, e
enviadas para a linha de fabricação da ração, e a emulsão, para um tanque de
equilíbrio, e em seguida para uma centrífuga de onde se obtém três frações
distintas:
- emulsão rica em óleo, que é estocada em um novo tanque de equilíbrio;
- borra de descarte, que é encaminhada à linha de fabricação da ração;
- água contendo óleo essencial residual.
A seguir, temos a winterização, que é a separação de ceras, responsáveis
pela turbidez do óleo, através do resfriamento.
1. Centrifugação
2. Enchimento em tambores
3. Decantação
4. Enchimento
5. Fechamento
6. Armazenamento
Licor cítrico
O liquido residual proveniente da prensagem do bagaço para a produção de
ração animal contém nutrientes (carboidratos, minerais, vitaminas, etc.) que podem
ser reaproveitado. Este liquido é concentrado em evaporadores de múltiplo efeito,
dando origem ao licor cítrico que será utilizado na produção de álcool, ração animal,
etc.
Antes da concentração, o liquido é filtrado em peneiras para separar o bagaço
nele contido. O bagaço retorna à linha de produção de ração, onde será incorporado
à torta antes da secagem, o liquido isento de bagaço é direcionado para um tanque,
onde será misturado à água separada nas centrifugas da extração do óleo essencial.
Essa mistura, cuja concentração inicial é de aproximadamente 8ºBrix, passa para
45, após a sua concentração.
Durante a produção do licor cítrico, tem-se a transformação de efluentes
poluentes em subprodutos de alto valor comercial.
O óleo de licor é removido durante a evaporação e condensado
separadamente.
Ração animal
Os descartes industriais desde as operações pré-seleção e seleção da fruta,
bem como o bagaço (casca, semente, polpa, etc.) oriundo da linha de extração de
suco nobre e suco de polpa lavada, são encaminhados para silos de
armazenamento de bagaço e polpa da linha de produção de ração animal.
O bagaço é encaminhado para um moinho de martelo, onde recebe 0,5% de
cal virgem para liberação de água e acerto do pH. A homogeneização do bagaço
com a cal é garantida pela utilização de roscas transportadoras. Em seguida ocorre
a prensagem da matéria, e o liquido residual é encaminhado para a linha de
concentração do licor cítrico. É realizada a homogeneização do produto da
prensagem com o líquido residual concentrado, e posterior desidratação. A secagem
do material se dá através do vapor quente, oriundo do evaporador de liquido
residual.
O material será então peletizado em extrusoras para sua compactação e
encontra-se com temperatura acima de 80ºC, sendo então submetido a resfriamento
sob circulação de ar forçado ate atingir temperatura ambiente. O material particulado
é reconduzido para as extrusoras.
Os pellets são estocados em silos para futura comercialização.
1. Calagem
2. Desintegração
3. Reação
4. Prensagem
5. Mistura
6. Secagem
7. Peletização
8. Resfriamento
9. Estocagem a granel
Álcool
Na produção de álcool, o concentrado do licor cítrico sofre uma diluição prévia
com água, o pH é corrigido e nutrientes (fósforo e nitrogênio) são adicionados para
a levedura, sendo o mosto fermentado pelo processo de batelada (fermentação
descontínua). Com o termino da fermentação, a levedura é separada do vinho com o
auxilio de centrifugas. A levedura retorna para as dornas de fermentação e o vinho é
direcionado para destilação.
Na destilação, o vinho passa por uma primeira coluna de destilação, na qual
se obtém um destilado alcoólico de baixa concentração.
A levedura em excesso ou as células mortas, bem como a vinhaça desse
processo, são direcionados para a linha de produção de ração animal, sendo que a
qualidade nutricional da levedura confere ganho nutricional ao produto.
d) D-limoneno
O d-limoneno é o componente mais expressivo presente na casca da laranja.
O processamento começa na etapa de moagem dos resíduos com cal, para acerto
de pH e liberação de água. O transporte é realizado por roscas sem fim até uma
série de prensas onde se extrai o licor de prensagem, o “liquor press”.
O líquido passa por uma bateria de peneiras para a remoção de sólidos e
então enviado para o evaporador.
Os líquidos residuais, contendo aproximadamente 8% de sólidos,após a
concentração passam para 45% sendo então, enviados à linha de ração. Esse
melaço incorporado à torta proporciona uma mistura com teor de umidade mais
conveniente à operação de secagem. Esse líquido também pode ser utilizado para a
produção de álcool, em destilarias dentro da própria indústria.
7. Identificação dos aspectos ambientais no pós-produção.
7.1. Efluentes líquidos
A origem dos efluentes líquidos gerados pode ser entendida pela descrição do
processo produtivo.Como fontes podemos elencar as seguintes etapas:
·lavagem das frutas;
·extração;
·moagem de bagaço;
·lavagem de evaporadores, tanto W.H.E como o T.A.S.T.E.;
·purga das caldeiras e das colunas barométricas;
·lavador de gases do WASTE.
7.2. Emissões atmosféricas
Como principais poluentes das indústria cítricas temos:
· material particulado
· gases de queima de combustível e emissões odoríferas
As principais fontes de emissões são as caldeiras e os secadores rotativos de ração.
O uso de óleo combustível ou bagaço de cana é usual na maioria das empresas.
7.3. Resíduos sólidos
Os resíduos orgânicos do processo (polpa, sementes, bagaço e cascas) são
aproveitados na fábrica de ração. O descarte que há na planta é composto pelo lodo
gerado nas estações de tratamento de afluentes e efluentes e de cinzas da queima
de bagaço nas caldeiras para geração de vapor. Há vários projetos
experimentais em andamento, mas a disposição do lodo e das cinzas ainda é um
grande problema para asempresas do setor e para os órgãos
ambientais.Recomenda-se a apresentação de um projeto de disposição a CETESB
o qual será analisado pelo Setor de Resíduos Sólidos.
Tabela 4. Quadro sintético dos principais aspectos impactos da indústria
de cítricos
8. Identificação dos aspectos ambientais no pós-consumo
8.1. Embalagem
Um dos principais objetivos da embalagem é proteger o suco de laranja da
degradação e deterioração química durante sua distribuição e armazenamento,
mantendo suas qualidades (cor, sabor, conteúdo de vitamina C, entre outras).
Nenhum tipo de embalagem é capaz de inibir completamente mudanças na
qualidade do suco enquanto este fica armazenado nas prateleiras. Todavia, as
embalagens são desenvolvidas segundo parâmetros que influenciam o tempo útil de
prateleira dos produtos, como barreiras à luz, oxigênio, perda de sabor e proliferação
de microorganismos. Além disso, as condições de armazenamento (tempo,
temperatura, assepsia) também influenciam esse período de validade.
O tipo de embalagem é escolhido de acordo com o tipo de produto que será
acondicionado e com suas necessidades, por exemplo: necessidade de barreiras
contra a luz ou oxigênio, temperatura dos locais onde o produto será armazenado,
entre outras. Entre os tipos de embalagem, podemos citar:
Embalagens à base de papel cartão: normalmente são constituídas de
diversas camadas de materiais diferentes para impedir a passagem de ar e
luz. Geralmente, um gás inerte como o nitrogênio pode ser utilizado para
preencher o pequeno espaço que sobra na embalagem, para que não
ocorram mudanças resultantes de reações aeróbicas durante o
armazenamento. Esse pequeno espaço também permite que o suco seja
agitado na embalagem fechada.
Garrafas de vidro: são o segundo tipo de embalagem de suco de
laranja mais utilizado no mundo, pois são mais eficazes como barreira à
entrada de ar. Geralmente o enchimento das garrafas é feito pelo método de
"hot filling", no qual o suco é tratado por aquecimento, e não resfriado antes
da embalagem.
Garrafas de plástico: geralmente são utilizadas quando o produto é
armazenado por períodos curtos, de até três semanas. As garrafas feitas com
PET podem ser utilizadas para armazenamento por períodos maiores, de até
doze meses, mas apesar do custo mais baixo oferecem barreiras ao ar e luz
menores que os outros tipos.
8.2. Reciclagem
Todos os tipos de embalagens de suco concentrado de laranja são feitos de
materiais que podem ser reciclados. O Brasil, mesmo quando comparado a alguns
países desenvolvidos, apresenta elevados índices de reciclagem. O país
desenvolveu métodos próprios para incrementar essa atividade e o maior
engajamento da população pode contribuir ainda mais, para o aumento do índice de
embalagens reaproveitadas.
8.3. Reciclagem de embalagens de vidro:
47% das embalagens de vidro são recicladas no Brasil somando 470 mil
ton/ano. Desse total, 40% são oriundos da indústria de envaze, 40% do mercado
difuso, 10% do "canal frio" (bares, restaurantes, etc.) e 10% do refugo da indústria.
Na Alemanha, o índice de reciclagem gira em torno de 87%, correspondendo a 2,6
milhões de toneladas, na Suíça (95%), e a média de reciclagem na Europa é de
62%. Com um quilo de vidro se faz outro quilo de vidro, com perda zero e sem
poluição para o meio ambiente. Além da vantagem do reaproveitamento de 100% do
caco, a reciclagem permite poupar matérias primas naturais, como areia, barrilha,
calcário, etc. Esse material reciclado pode ser aplicado em segmentos como
pavimentação de estradas, fibra de vidro, bijuterias e muitos outros.
Limitações: A reciclagem desse material não é maior devido ao seu peso, o que
encarece o custo do transporte da sucata. Além disso, o material não pode estar
misturado com pedaços de cristais, espelhos, lâmpadas ou até mesmo vidro plano
usado para automóveis, pois a química do material é diferente o que impede a
reciclagem.
8.4. Reciclagem de embalagens de papelão (longa vida):
26,6% foi a taxa de reciclagem de Embalagens Longa Vida no Brasil em 2008
totalizando cerca de 52 mil toneladas.. No Brasil, é previsto um aumento constante
da reciclagem dessas embalagens devido à expansão das iniciativas de coleta
seletiva com organização de municípios, cooperativas e comunidade e ao
desenvolvimento de novos processos tecnológicos. Em 2008 a taxa de reciclagem
das embalagens longa vida no Brasil foi de 20% totalizando cerca de 30 mil
toneladas. A partir da reciclagem dessas embalagens é possível obter fibras para
confecção de caixas de papelão e plástico/alumínio que podem ser utilizados para
fabricação de peças plásticas como vassouras, canetas e até placas e telhas.
Limitações: Uma vez as embalagens longa vida separadas na coleta seletiva e
encaminhadas para as indústrias recicladoras adequadas, não há limitações para a
sua reciclagem e reaproveitamento de todas as suas camadas. Entretanto, alguns
cuidados podem auxiliar na melhor separação e armazenamento na coleta seletiva.
É importante que as embalagens estejam livres de resíduos orgânicos como restos
de comidas, pois isso evita odores desagradáveis ao material armazenado. Outra
forma de contribuir, é manter as embalagens compactas (sem ar), pois diminui o
volume de material que deve ser encaminhado para coleta seletiva.
8.5. Reciclagem de embalagens de plástico (PET):
O índice de reciclagem brasileiro do PET é de 54,8 %, o maior do mundo
entre os países onde não há coleta seletiva. Em 2008, o volume reciclado foi de 253
mil toneladas de embalagens de PET. A capacidade instalada é de 462 mil
toneladas. Entre os estados brasileiros, São Paulo detém a maior participação na
reciclagem, seguido de Santa Catarina e Rio Grande do Sul. O PET reciclado é
utilizado principalmente para a produção de fibras de poliéster (40%), extrusão de
chapas (16%) e filmes para termoformagem (15%). Vários outros setores,
entretanto, utilizam as embalagens de PET recicladas como matéria-prima: resinas
para tintas, vernizes, adesivos e resina poliéster, tubos e vários outros. No Brasil,
54,3% das embalagens pós-consumo foram efetivamente recicladas em 2008,
totalizando 253 mil toneladas , num crescimento de 8,7% sobre o ano anterior . As
garrafas são recuperadas principalmente através de catadores, além de fábricas e
da coleta seletiva operada por municípios. Os programas oficiais de coleta seletiva,
que existem em mais de 200 cidades do País, recuperam por volta de 1000
toneladas por ano.
Limitações: O consumidor ainda não está totalmente informado sobre a
possibilidade de reciclagem e o conseqüente valor econômico da garrafa PET pós-
consumo. Com isso, as embalagens acabam descartadas no lixo comum. Por outro
lado, a falta de sistemas eficientes de coleta seletiva impede a recuperação das
garrafas, que acabam perdidas em aterros sanitários e lixões.
Conclusão
Todo processo produtivo gera resíduos. A realização deste trabalho viabilizou
a percepção da riqueza dos nutrientes presentes neles, bem como seu caráter
poluente. Em ambos os casos existem formas de tratamento adequadas para a
recuperação, ou inativação, de determinados compostos, o que não descarta a
necessidade de reduzir a produção destes resíduos, e preservar os recursos
naturais não renováveis.
Existe uma grande preocupação com os impactos ambientais que estes
resíduos causam, principalmente em escala industrial, entretanto, no período pós-
consumo as embalagens do produto podem contribuir para o aumento da poluição,
mas a solução para este problema é a reciclagem.
Só haverá desenvolvimento sustentável quando todos fizerem sua parte.
Referências
FILHO, Waldemar Gastoni Venturini, coordenador. Tecnologia de bebidas: matéria
prima, processamento, BPF/APPCC, legislação e mercado. São Paulo: Edgard
Blücher, 2005.
REZZADORI, K.; BENEDETTI, A. S. Proposições para Valorização de Resíduos
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Disponível em:
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