UNIVERSIDADE REGIONAL INTEGRADA

DO ALTO URUGUAI E DAS MISSÕES – URI

CAMPUS DE SANTIAGO

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS RURAIS

CURSO DE GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA

QUESTÕES DE TECNOLOGIA DE PRODUÇÃO DE ORIGEM VEGETAL

André Fontana

Eduardo Reimann

Frantiesco Zimmermann Pavanelo

Guilherme Viero Bruno

Santiago, 06 de julho de 2015.

1- Quais as diferenças no processo de obtenção do álcool e da cachaça?Para a obtenção de cachaça a cana-de-açúcar deve possuir alto teor de açúcar para facilitar a fermentação do mosto. A colheita é feita manualmente, cortada e moída. A separação do caldo (garapa) do bagaço deve acontecer em até 36 horas e ocorre em moendas artesanais. O caldo de cana é filtrado sofrendo decantação, resultando no mosto. O mosto é depositado em um reservatório para que os açúcares em suspensão fermentem pela ação de leveduras que farão a fermentação. O mosto fermentado é dividido em três fases: a cabeça (primeiros 10% a 15% do total), o coração e a cauda (últimos 10%). A cabeça e a cauda são descartadas ou misturadas a um novo vinho de cana a ser destilado. O coração é a cachaça propriamente dita.Já o álcool é produzido a partir de matérias primas com origem vegetal que possuem altos índices de frutose. Após o corte, é feito o transporte da matéria para a usina, onde a cana é lavada e moída seguida da filtragem (através de peneiras), onde são obtidos a garapa e o bagaço. A garapa é aquecida, formando um líquido viscoso e rico em açúcar, o melaço. Depois, adiciona-se ao melaço um pouco de água e ácido, de onde obtemos o mosto. Após 50 horas de fermentação 13% do mosto torna-se álcool e é enviado para a destilação. Para obter o álcool etílico a partir da mistura é feita uma destilação fracionada. Para o álcool puro ou anidro, retira-se a água excedente. O processo consiste na adição de cal vivo à mistura que ao entrar em reação com a água forma o hidróxido de cálcio que não é solúvel em álcool, assim formando uma mistura heterogênea que é separada. O álcool produzido é quantificado através de medidores de vazão ou tanques calibrados e depois enviados para o armazenamento, onde aguardam a posterior remoção por meio de caminhões para a comercialização.

2- Qual a finalidade da destilação?A finalidade da destilação é a separação de líquidos que apresentam temperaturas de ebulição diferentes. O vapor sobe e se condensa (volta ao estado líquido), sendo que os subprodutos resfriam-se em diferentes níveis dentro da torre de destilação. Em cada nível há um recipiente que coleta um subproduto diferente.

3- Descreva o processo que consiste em transformar o açúcar em álcool. Através da fermentação a fermentação é um recurso que retira a presença do oxigênio fazendo com que as bactérias airobicas repassem a viver em um ambiente sem oxigênio. O açúcar e outros constituintes do mosto são metabolizados produzindo álcool.

4- Quais são as partes constituintes da unidade de destilação?a. Umidade de calor: a umidade de calor normalmente é constituída por uma

fornalha de fogo direto ou por uma caldeira a vapor, elas possuem, na parte central, uma grelha de ferro fundido, a qual divide a fornalha em dois compartimentos: um superior e outro inferior. O superior, ou câmara de combustão, é o local onde ocorre a queima da lenha, do bagaço, ou do carvão, que serão utilizados na produção do calor necessário para evaporar a matéria-prima que será utilizada na produção de álcool. Já o compartimento inferior, ou cinzeiro, é o local destinado para receber as cinzas resultantes da queima dos combustíveis utilizados.

b. Tanque alimentar: o tanque alimentador refere-se a um recipiente cilíndrico, feito de chapa de aço inox ou galvanizada que receberá a matéria-prima a ser utilizada em um dia de destilação, a qual será transferida, de preferência por gravidade, para o evaporador. Um reservatório que logo cedo receberá a matéria-prima a ser utilizada durante um dia de produção de álcool, o volume do tanque alimentador deverá ser oito vezes maior que o volume do evaporador, instalado ao lado da fornalha, deverá possuir duas aberturas: uma na parte superior, por onde se fará o seu carregamento, a colocação da matéria-prima em seu interior e outro lateralmente, na parte inferior, bem rente ao fundo por onde se fará a descarga do natural, em seu interior pode-se utilizar uma mangueira transparente, instalada lateralmente.

c. Evaporador: o evaporador é o elemento utilizado para receber a matéria-prima proveniente do tanque alimentador e mantê-la em contato com o calor proveniente da fornalha ou da caldeira pelo tempo suficiente para haver a evaporação do álcool.

d. Dispositivos de controle de temperatura: os dispositivos para controle da temperatura deverão ser construídos com tubos de aço inox ou cobre devem ser fechados nas extremidades possuírem três terminais para conexão.

e. Coluna retificadora: a coluna retificadora, também construída com tubo de aço inox ou cobre, esta coluna deverá possuir uma tela metálica soldada internamente, na parte inferior, para suportar os cascos de garrafas que são colocados em seu interior. Ela será instalada intermediária, entre os dispositivos de controle de temperatura, e será finalizada com uma ponta, também de tubo de aço ou inox ou galvanizado, a coluna de destilação será constituída pelos seguintes elementos: dispositivos de controle inferior de temperatura; coluna retificadora; dispositivos de controle superior de temperatura; e ponta da coluna.

f. Condensador: o condensador é um elemento em formato cilíndrico, que possui, em seu interior, água circulando à temperatura ambiente, a qual retira calor dos vapores de álcool que passaram pela coluna de destilação, transformando-os em líquido que é o álcool combustível. Ele também deverá ser feito em chapa de aço, inox, número 20, com 0,95 mm de espessura e possui quatro conexões de uma polegada de diâmetro. Estas duas conexões são interligadas, internamente, por um tubo de aço em forma de serpentina por onde os vapores de álcool passarão e são resfriados, transformando-se em líquido, o condensador recebe vapores de álcool e libera o álcool na forma líquida.

g. Corpo para densímetro: o corpo é o elemento utilizado para medir o teor alcoólico do líquido proveniente da destilação, deverá ser feito com tubo de aço, inox ou PVC de 6 polegadas de diâmetro, e deverá possuir 30 cm de comprimento.

h. Tubulações e conexões hidráulicas: o material das tubulações e das conexões hidráulicas que serão utilizadas deverá ser definido de acordo com a temperatura do líquido que circulará através das tubulações e também das temperaturas que que as peças onde serão conectadas alcançarão durante o funcionamento do sistema. As tubulações e conexões para água fria, poderão ser de PVC rígido de ¾ de polegada, as tubulações e conexões para água quente, que sairão dos dispositivos de controle de temperatura, deverão ser de cobre ou de CPVC.

5- Por que é preciso diluir o caldo da cana com água ante de fermentada?

1 Tonelada - 600 Litros de mosto100 Toneladas - X Litros de mosto

X = 60.000 Litros de mosto.

O caldo decana madura apresenta teor de sólidos solúveis, medido em °BRIX, variando de 20 até 22 ou 24. Para a fermentação, visando a produção de aguardente, tem-se trabalhado numa faixa de 10 a 14°BRIX inicial.

6- Por que no processo de destilação consegue-se separar o álcool da água presente na matéria-prima?Na mistura hidro alcoólica, o álcool etílico apresenta uma temperatura de ebulição de 78,15° C e a água, nas mesmas condições, de 100° C. O aquecimento da mistura até uma temperatura adequada proporcionará a mudança de estado do álcool do líquido para vapor e, posteriormente, para o estado líquido, através da condensação, após submeter ao vapor e resfriamento.

7- Para produzir 2 mil L de álcool por ano, qual é a área de terreno, mínima necessária a ser cultivada com cana, considerando que a matéria-prima a ser utilizada seja mosto fermentado?Produtividade 100T/há de canaRendimento 600L/TConversão: 10L de álcool/100L de mosto.

100 Litros de mosto – 10 Litros de álcool

60.000 Litros de mosto - X X = 6.000 Litros de álcool

1 Hectare – 6.000 Litros de álcool

X Hectare – 2.000 Litros de álcool X = 0,33 Hectares.

8- Qual a graduação alcoólica da cachaça para o consumo humano?Denomina-se aguardentede cana, cachaça ou caninha a bebida de graduação alcoólica de trinta e oito por cento (38%) a cinquenta e quatro por cento (54%) em volume, a 20 °C, obtida do destilado alcoólico simples da cana-de-açúcar, ou ainda, pela destilação do mosto fermentado de cana-de-açúcar, podendo ser adicionada de açúcares até seis gramas.

9- Qual o rendimento de cachaça em relação ao peso de açúcar submetido à fermentação?O chamado rendimento ideal em peso provém desta relação, em que 100g de glicose fornece 51,11g de etanol mais 48,89g de CO2. Em volume, as 100 g de glicose forneceriam 64,31 ml de etanol, cuja densidade, à 15 °C, é 0,7947g/ml.

10- Quais as características desejáveis dos tomates destinados à produção de tomates secos em conserva?Sadios, com coloração avermelhada, uniformes, sem pendúnculo, fisiologicamente desenvolvidos, limpos, com textura de polpa firme e avermelhada, livres de danos mecânicos, fisiológicos, pragas e doenças e alto teor de sólidos solúveis, ou °BRIX, para cada aumento de um °BRIX na matéria prima, há um incremento de 20% do rendimento industrial. O menos recomendado é o tomate longa vida, Carmen, pois, apresenta menor rendimento final e tem uma pele muito grossa.

11- Quais as etapas de processamento de tomate seco em conserva?Recepção: Os tomates devem ser recepcionados na indústria em caixas padronizadas para facilitar a pesagem e o empilhamento. Deve vir do campo selecionado, classificado, com ponto de maturação uniforme, coloração vermelho-acentuada.Lavagem: objetiva-se em decontaminar os alimentos, podendo-se utilizar o hipoclorito de sódio para isso.Corte e retirada das sementes: Os tomates destinados à conservadevem ser cortados ao meio no sentido longitudinal, sem o miolo, o qual deve ser retirado pelo extrator.Salmoura: Consiste no mergulho dos tomates na salmoura (proporção de 1,5 a 2,0 litros de salmouras para cada quilo de tomate) por um tempo de 20 a 30 minutos. A salmoura é formulada na proporção de 1 litro de água: 50 gramas de sal.Desidratação: Após retirar os tomates da salmoura, os mesmos são secos em bandejas. A distribuição dos mesmos sobre a bandeja é de 12 Kg.m-2. Quando em ventilação forçada, a mesma deve ser de 70° a 75° C. E as bandejas devem ser giradas de 180° a cada 4 horas para se reduzir o tempo de secagem.Envase e tratamento térmco: Após a secagem dos tomates, os mesmos devem ser rapidamente envasados em potes de vidro, onde os mesmos são vedados e fervidos em “banho Maria”, por 10 minutos; ou baldes de plásticos (sem tratamento térmico).Rotulados (identificados) e estocados em ambientes frescos e ventilados, organizados em lotes até a venda.

12- Quais as etapas de processamento de arroz parboilizado?Parboilização é um processo hidrotérmico, no qual o arroz em casca é imerso em água potável, a uma temperatura acima de 58ºC, seguido de gelatinização parcial ou total do amido e secagem. Antes de ser submetido às operações hidrotérmicas, o arroz, ainda em casca, passa por um conjunto de equipamentos para a realização de operações complementares de limpeza e seleção, que podem incluir de máquinas de ar e peneiras a mesas densimétricas.Em grande parte das indústrias, a autoclavagem é realizada em equipamentos de fluxo contínuo ou semicontínuo, que operam em temperaturas ao redor de 110°C, com pressões de 0,4 a 1,2 kgf cm-2, em tempos que variam de 10 a 30 minutos.Depois da autoclavagem, as operações hidrotérmicas seguem para a etapa das secagens, sendo uma preliminar, em secador rotativo, e outra, complementar ou secundária.Completadas as operações hidrotérmicas e passado o período de temperagem, os grãos são descascados, produzindo o arroz integral parboilizado, ou passam pelas mesmas operações de brunimento e/ou polimento descritas acima para o arroz branco tradicional.

13- Descreva como é feito o descasque, brunimento e polimento do arroz branco.Descascasque: consiste em submeter o arrozpara passar em máquinas com dois roletes de borracha, que giram em sentidos opostos, em velocidades diferentes, retirando o grão de arroz do interior da casca por um movimento de torção. Nessa operação deve-se tomar maior cuidado com o teor de umidade dos grãos para evitar a quebra destes.Brunimento: Consiste em lixar os grãos de arroz descascados, integrais, contendo o farelo. Os brunidores são máquinas compostas por pedras abrasivas que retiram o farelo de arroz e separam o arroz branco. No processo de homogeneização consiste em retirar

o farelo de arroz que ainda permanece aderido ao grão, em máquinas que utilizam spray de água e ar, sendo um processo complementar ao brunimento.Polimento:Tem como objetivo melhorar o sabor, o visual e a textura do grão de arroz, assim como aumentar a sua vida útil. Nesse processo ocorre o acabemento do grão, ocorre à retirada total do farelo. O grão é polido juntamente com um jato de água para dar acabamento final.

14- Como é feito a extração do óleo bruto e qual são os processos de refino de óleo?A extração mecânica pode ser aplicada de duas formas:Prensagem contínua: A prensagem contínua pode ser com sementes à temperatura ambiente (extração a frio) ou considerando um pré-tratamento térmico (com cozimento). Existem dois tipos de prensa contínua: as que operam como "prensagem final" (obtém a torta com baixo teor de óleo) e as "pré-prensas" (que retiram parcialmente o óleo, preparando a matéria-prima para posterior extração por solvente). E, prensagem Hidráulica ou descontínua: A prensagem descontinua é utilizada para processamento de pequenos volumes ou testes de extração. Para processar sementes com alto teor de óleo, à temperatura ambiente (extração a frio, em pequena escala), a prensa descontínua pode ser a mais indicada, já que não provoca aquecimento gerado pelo movimento/atrito entre matéria-prima e cesto de compressão.A Extração Química (Por Solvente) é um método eficiente para extrair o óleo vegetal. O solvente mais utilizado é o derivado do petróleo "hexana", uma mistura de hidrocarbonetos com ponto de ebulição por volta dos 70°C. A passagem do solvente pela matéria-prima, previamente preparada, é denominada "lavagem". A difusão do solvente será mais rápida quanto melhor for à preparação da matéria prima e quanto maior for a temperatura de extração (próxima à temperatura de ebulição do solvente).Durante o processo de extração, são utilizados diversos equipamentos: extrator, dessolventizador, evaporadores, condensadores, tanques de processo e colunas terminadoras.

O processo de refino tem por finalidade melhorar a aparência, odor, sabor, entre outras propriedades do óleo vegetal, removendo componentes que prejudicam sua qualidade. As etapas do processo dependem da qualidade do óleo bruto disponível e da aplicação desejada para o óleo final.

Filtração

Realizada através de um filtro prensa, retira impurezas e os finos resultantes do processo de extração mecânica (partículas da matéria prima), branqueamento (terra branqueante que absorveu os corantes), winterização (ceras) e desodorização (polimento final do óleo).

Degomagem

A degomagem pode ser com aplicação de água e/ou de ácido. Consiste na remoção dos fosfatídios, proteínas e substâncias coloidais pelo óleo bruto, o que reduz a quantidade de álcali durante a subseqüente neutralização e diminui as perdas na

refinação. O tratamento com ácido fosfórico é a primeira etapa do refino, particularmente importante para o óleo de soja. Também é aplicada a outras matérias-primas, como algodão e milho. Em alguns casos não é imprescindível, mas melhora consideravelmente o produto final e reduz as perdas de refino por emulsão. Depois de tratado, o óleo degomado é transferido para neutralização.

Neutralização

Este processo consiste em baixar a acidez do óleo, eliminando os ácidos graxos livres por meio de adição de solução alcalina (soda cáustica e água). A separação pode ser por decantação (em pequena escala) ou por centrifugação. O óleo sai da centrífuga de neutralização e vai para o tanque de primeira lavagem. Se o óleo exige dupla neutralização, segue para o tanque de segunda neutralização e de segunda lavagem, onde são atingidos os valores desejados.Lavagem

Após a neutralização, o óleo apresenta restos de sabão que devem ser retirados por meio de lavagem com água quente, em duas fases que garantem a limpeza completa.

Secagem

A secagem do óleo consiste na redução do percentual de água contido no óleo, garantindo um valor mínimo para um bom desempenho na con¬tinuação do processo de refino e/ou comercialização.

Branqueamento

O branqueamento é o processo pelo qual se retira parte dos pigmentos do óleo, principalmente os vermelhos e amarelos. Outras cores como o azul também são atingidos, mas com menor intensidade, assim como traços de metais, vitaminas e oxidações.

Winterização

A winterização é o processo por meio do qual se retiram as ceras e estearinas cristalizáveis contidas no óleo. Este processo é indicado para óleos como: de algodão, milho, arroz e girassol.

Desodorização

O processo de desodorização consiste em refinar fisicamente óleos vegetais, utilizando somente aquecimento, vapor direto e alto vácuo para retirar os ácidos graxos livres e substâncias odoríferas. Este processo pode ser descontínuo (pequena produção diária) ou contínuo (grande produção diária). As principais substâncias removidas são: aldeídos, cetonas, ácidos graxos oxidados, produtos de decomposição de proteínas, carotenóides e esteróis, formados durante o armazenamento e processamento; hidrocarbonetos insaturados e ácidos graxos de

cadeia curta e média, naturalmente presentes nos óleos; ácidos graxos livres e peróxidos. As condições do processamento de óleos vegetais, 2-8 mm Hg e temperatura de 220-250ºC com insuflação de vapor direto, permite a completa desodorização e eliminação de grande parte dos ácidos graxos livres residuais. O uso de vácuo é essencial, pois reduz: o consumo de vapor direto; tempo do processo; perigo de oxidação e hidrólise do óleo. Os desodorizadores podem ser descontínuos, semi contínuos e contínuos.

15- O que é? E para que serve o branqueamento de hortaliças?O branqueamento é um processo que tem comointuito principal a inativação de enzimas que normalmente causariam degradação de nutrientese/ou deterioração do alimento durante seu preparo. Dentre, suas utilidades, destacam-se a inativação de enzimas causadoras doescurecimento, a fixação da cor, aroma e sabor da fruta, a eliminação de ar dos tecidos evitaoxidações, aumento do rendimento do produto, garantia de maior eficiência energética, controlede temperatura, eliminação de sabores estranhos, menores perdas de substancias solúvel emágua, menores volumes de efluentes, facilidade de limpeza e esterilização, torna a consistência dafruta firme e tenra, reduzir a carga microbiana superficial, e aumenta a qualidade e vida útil dovegetal. Obranqueamento não é considerado um processo de conservação em si, mais um pré-tratamento que proporciona ao alimento mais durabilidade e qualidade de suas características sensoriais.Diante disto, o objetivo deste trabalho foi rever o processo de branqueamento utilizado em frutase hortaliças, descrevendo o processo em si, mostrando o impacto dos efeitos do branqueamentosobre as características sensoriais das frutas e hortaliças e, apontando o cenário atual da utilizaçãodeste processo.