4. DESCRIÇÃO DO PROCESSO

4.8. FERMENTAÇÃO

A solução (leite + fermento) agora partirá para tanques de fermentação (figura 8), onde será mantida a temperatura de 42°C e a solução descansará por aproximadamente 14 horas e meia, que é o tempo necessário para atingir um pH de aproximadamente 4,6 para que ocorra a fermentação e seja formado o iogurte.

Este tempo é mais longo do que o comum, pois na ficha técnica o fermento é descrito como sendo de fermentação lenta e sugere fermentação de 12 a 15 horas. Considerando uma jornada de trabalho de 8 até 18h, a fermentação pode começar ás 17h:45min de um dia e terminar ás 8h:15min do dia seguinte. O procedimento será feito em batelada com aproximadamente 425Kg de leite.

Figura 8- Tanque de fermentação.

Fonte: Alibaba 4.9.RESFRIAMENTO DO IOGURTE

Esta etapa se faz presente pois o iogurte será batido e, como citado no item 2.1.1. deste documento, será necessário um resfriamento após a fermentação. O resfriamento será feito em outros trocadores de calor a placas como o da figura 6 e segundo Robert (2008), a temperatura deverá ser resfriada à temperatura de10°C para posterior quebra do gel.

4.10. HOMOGEINIZAÇÃO COM PREPARADO DE MARACUJÁ

Com o iogurte pronto, agora é possível adicionar o preparado de maracujá. Serão homogeneizados em tanques homogeneizadores automáticos (figura 9) e essa homogeneização será feita de forma lenta, tanto para ajudara quebrar os coágulos formados na fermentação, quanto para misturar o preparado de maracujá.

Figura 9 – Homogeneizador do iogurte com o preparado de maracujá.

Fonte: Alibaba.

4.11. ENVASE

Concluindo o processamento do iogurte de maracujá tem-se o envase do produto, que será feito por uma máquina de envase de produtos pastosos (figura 10) em embalagens de garrafas pet de 500g com tampa rosqueável para iogurte (figura 11), e logo após seguirá para o armazenamento em câmaras frias.

Figura 10 – Máquina de envase de produtos pastosos.

Fonte: Cetro.

Figura 11 – Garrafa pet para embalagem.

Fonte: Guialat.

4.12. ARMAZENAMENTO

As garrafas serão agrupadas em caixas de papelão com divisórias para doze garrafas (figura 12) para assegurar que não haja muita desordem dentro da caixa nos trajetos de transporte.

Figura 12 – Caixas de papelão para transporte.

Fonte: Casa do Papelão.

As caixas com os produtos serão colocados em câmaras frias, que de acordo com a IN n° 46 de 23 de outubro de 2007, leites fermentados devem ser conservados a no máximo 10°C.

Essa temperatura não pode de congelamento (inferior a 0°C) pois pode causar alterações na qualidade do iogurte.

5. BALANÇO DE MASSA DO PROCESSO

Balanço de massa se caracteriza como o estudo da transferência de massa que acontece em operações unitárias em uma indústria (STEPHANI; PERRONE, 2012). Essa atividade é feita por meio de equações para determinar quanto de produto entra e sai de cada operação, incluindo as vezes neste processo misturas de mais de um produto, acúmulos, gerações e taxas de tempo para processos contínuos.

Como as etapas deste processo não terão nenhum ou quase nenhum (desconsiderável) acúmulo, geração ou consumo, pode-se usar a equação de balanço de massa (equação 1) apenas com entrada e saída de massa.

∑ 𝑚𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = ∑ 𝑚𝑠𝑎í𝑑𝑎 (equação 1)

Algumas etapas do balanço de massa podem ser consideradas sem perdas ou ganhos de massa, assim sendo imutável a quantidade de massa que entra e sai de operações específicas, são elas: a homogeneização do leite, a pasteurização e os resfriamentos. Outras etapas, a serem

detalhadas neste capítulo, necessitam de atenção nas suas entradas para atender a quantidade requerida de produto nas saídas, são elas: a padronização, a inoculação, a fermentação, a homogeneização e o envase.

5.1.BALANÇO DE MASSA DA HOMOGENEIZAÇÃO DO PREPARADO DE MARACUJÁ O balanço de massa será iniciado pela homogeneização, pois é preciso saber o quanto de produto será produzido para se quantificar a matéria-prima necessária nas etapas anteriores.

O valor estipulado para cada batelada de produto final são de 500 kg de iogurte de maracujá, sendo que a fração de cada mistura desejada será 15% do concentrado de maracujá e 85% de iogurte (figura 13). Desta forma, foram aplicadas as fórmulas de balanço de massa para achar as outras incógnitas.

Figura 13 – Balanço de massa no misturador.

Fonte: autor.

Primeiramente foi realizado o balanço de massa por componente (equação 2), para encontrar a massa de uma das incógnitas necessárias para o cálculo do balanço de massa global.

Foi escolhida a fração mássica do preparado de maracujá (mpm) para esta primeira parte do equacionamento:

Considerando miog a massa do iogurte, mpf a massa do produto final e xpm a fração de preparado de maracujá, mentrada a massa de entrada no processo e msaída a massa de saída no processo, tem-se,

𝑚𝑖𝑜𝑔. 𝑥𝑝𝑚+ 𝑚𝑝𝑚. 𝑥𝑝𝑚 = 𝑚𝑝𝑓. 𝑥𝑝𝑚 (equação 2)

Como o balanço de massa será feito em função da fração do preparado de maracujá em cada massa da equação, poderá ser desconsiderado o primeiro termo da equação, pois não há fração de preparado de maracujá na massa do iogurte (miog),

𝑚𝑝𝑚. 1 = 500𝑘𝑔 . 0,15

𝑚𝑝𝑚 = 75𝑘𝑔

Substituindo o valor encontrado de mpm no balanço de massa global,

∑ 𝑚𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = ∑ 𝑚𝑠𝑎í𝑑𝑎 (equação 1) 𝑚𝑖𝑜𝑔+ 𝑚𝑝𝑚 = 𝑚𝑝𝑓

𝑚𝑖𝑜𝑔 = 500𝑘𝑔 − 75𝑘𝑔

𝑚𝑖𝑜𝑔 = 425𝑘𝑔

Após encontrado estes valores, é possível conhecer o quanto de preparado de maracujá é necessário adicionar no tanque de mistura para depois envasar o produto em garrafas de 500g.

Com os resultados podemos seguir para a próxima etapa do balanço.

5.2.BALANÇO DE MASSA DA FERMENTAÇÃO

O processo de fermentação, no iogurte, acontece quando os microrganismos, presentes no fermento, agem na transformação da lactase, presente no leite, em ácido lático. Essas transformações geram alterações na massa do leite, porém, levando-se em conta o tamanho do processo, as alterações são tão pequenas que podem ser desconsideradas no balanço de massa (figura 14), como mostrado na equação 3.

Figura 14 – Balanço de massa na fermentação.

Fonte: autor.

Considerando mmlf a massa da mistura do leite com o fermento, miog a massa do iogurte, mentrada a massa de entrada no processo e msaída a massa de saída no processo, tem-se,

∑ 𝑚𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = ∑ 𝑚𝑠𝑎í𝑑𝑎 (equação 1) 𝑚𝑚𝑙𝑓 = 𝑚𝑖𝑜𝑔 (equação 3)

𝑚𝑚𝑙𝑓 = 425𝑘𝑔

Com o conhecimento da massa da mistura do leite com o fermento é possível seguir para a etapa da inoculação.

5.3.BALANÇO DE MASSA DA INOCULAÇÃO

No processo de inoculação serão adicionados 15g de fermento, que para um processo envolvendo mais de 400kg de leite, pode ser desconsiderado (equação 4) também do balanço de massa (figura 15), como mostrado na equação 5:

Figura 15 – Balanço de massa da inoculação.

Fonte: autor.

Considerando mf a massa do fermento, mmlf a massa da mistura do leite com o fermento, mL2 a massa do leite padronizado, mentrada a massa de entrada no processo e msaída a massa de saída no processo, tem-se,

𝑚𝑓 ≌ 0 (equação 4)

∑ 𝑚𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = ∑ 𝑚𝑠𝑎í𝑑𝑎 (equação 1) 𝑚𝑓+ 𝑚𝐿2 = 𝑚𝑚𝑙𝑓 (equação 5)

0 + 𝑚𝐿2 = 425𝑘𝑔

𝑚𝐿2 = 425𝑘𝑔

Tendo o conhecimento da quantidade de leite padronizado a entrar na etapa de inoculação pode-se partir para a última etapa do balanço de massa.

5.4.BALANÇO DE MASSA DA PADRONIZAÇÃO

Esta etapa de padronização do leite, como já citado no item 4.3 deste presente documento, é para a padronização do percentual do gordura no leite. Considerando que o leite esteja com mais gordura que o requerido nesta etapa, e considerando também a fração mássica de gordura no leite não-padronizado (xg1) sendo igual a 3,8% é possível fazer o balanço de massa (figura 16) para achar o resto das incógnitas.

Figura 16 – Balanço de massa na padronização do leite.

Fonte: autor.

Em Stephani e Perrone (2012) foram observados valores entre 40% e 50% de percentual de gordura no creme, portanto considerando 45% como o valor da fração de gordura no creme (xgc) é possível começar os cálculos:

Considerando xg2 a fração de gordura no leite padronizado, mL1 a massa do leite não-padronizado, mL2 a massa do leite padronizado, mc a massa do creme, mentrada a massa de entrada no processo e msaída a massa de saída no processo, tem-se,

Como são necessárias duas equações pois há duas incógnitas, começa-se pelo balanço de massa global representado pela equação 6,

∑ 𝑚𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = ∑ 𝑚𝑠𝑎í𝑑𝑎 (equação 1) 𝑚𝐿1 = 𝑚𝑐 + 𝑚𝐿2 (equação 6)

𝑚𝐿1 = 𝑚𝑐 + 425𝑘𝑔

𝑚𝑐 = 𝑚𝐿1− 425𝑘𝑔

Agora é possível começar o balanço de massa por componente (equação 7), 𝑚𝐿1. 𝑥𝑔1 = 𝑚𝐿2. 𝑥𝑔2+ 𝑚𝑐. 𝑥𝑔𝑐 (equação 7)

𝑚𝐿1. 0,038 = 425𝑘𝑔. 0,03 + 𝑚𝑐. 0,45

Usando o valor de mc do balanço de massa global,

𝑚𝐿1. 0,038 = 425𝑘𝑔. 0,03 + (𝑚𝐿1− 425𝑘𝑔).0,45

𝑚𝐿1. 0,038 = 12,75𝑘𝑔 + 0,45𝑚𝐿1− 191,25𝑘𝑔

0,038𝑚𝐿1− 0,45𝑚𝐿1 = −178,5𝑘𝑔

−0,412𝑚𝐿1 = −178,5𝑘𝑔

Invertendo os sinais,

0,412𝑚𝐿1 = 178,5𝑘𝑔

𝑚𝐿1 =178,5𝑘𝑔 0,412 𝑚𝐿1 = 433,25𝑘𝑔

Achada a massa de leite não-padronizado (mL1), volta-se ao balanço de massa global para descobrir a massa do creme (mc),

𝑚𝑐 = 𝑚𝐿1− 425𝑘𝑔

𝑚𝑐 = 433,25𝑘𝑔 − 425𝑘𝑔

𝑚𝑐 = 8,25𝑘𝑔

Agora conhecendo esses valores tem-se as quantidades de massa da cada saída e entrada no processo (figura 17).

Figura 17 – Balanço de massa do processamento do iogurte de maracujá.

Fonte: autor.

6. BALANÇO DE ENERGIA

O processo de balanço de energia é fundamentado na primeira lei da termodinâmica que infere que em um sistema termodinâmico a energia se conserva (HELERBROCK, 2022).

A equação será usada para saber a energia em forma de calor que será gasta para certos processamentos.

ΔU + ΔE𝑘+ ΔE𝑝= 𝑄 − 𝑊 (equação 8)

Algumas destas incógnitas não se aplicam ao sistema proposto como, a operação não ocorre com desníveis do leite sendo ΔEk igual a zero, a operação não ocorre em sistema contínuo e sim em batelada sendo ΔEk igual a zero, a operação não tem presença de corrente elétrica ou radiação sendo W igual a zero; resultando na equação 9.

ΔU = 𝑄 (equação 9)

Como não há conhecimento do valor da quantidade de calor (Q), é necessário ser calculado e pode ser feito através da equação 10 onde, m é a massa, Cp é o calor específico, e ΔT é a variação de temperatura.

𝑄 = m. Cp. ΔT (equação 10)

O leite entrará no pasteurizador com a temperatura de armazenamento de 4°C e seguirá para uma etapa de regeneração onde atingirá uma temperatura ainda não encontrada. A etapa de pasteurização à 90ºC e resfriamento à 42ºC, que ocorrem ambas nos mesmo equipamento

(trocadores de calor a placas da figura 6), são as etapas que supostamente tem o maior gasto energético da operação inteira, portanto serão calculadas as quantidades de calor (Q) para estes procedimentos.

Como já são conhecidos os valores da massa e da variação de temperatura, é necessário estimar o calor específico. Este foi calculado para cada componente centesimal do material usado, no caso o leite. Os dados de composição centesimal do leite integral tipo C com 3,0%

gordura, retirados de Philippi (2012), está apresentado na tabela 4.

Tabela 4 – Composição centesimal do leite integral.

Componentes Porcentagem no leite (%) Umidade

Fonte: autor, com dados obtidos em Philippi (2012).

Com a série de equações mostradas na tabela 5, obtidas em Choi e Okos (1986), é possível obter os valores de calor específico, em kJ/kg.°C, dos componentes centesimais do leite, com base na temperatura representada por T.

Tabela 5 - Equações de calor especifico para componentes centesimais com base na variação temperatura. Fonte: autor, com dados obtidos em Choi e Okos (1986).

Desconsiderando o valor das fibras, que é zero, e considerando as temperaturas que o leite atingirá (4°C, 90°C e 42°C), foram obtidos os seguintes valores de calor específico conforme mostra a tabela 6:

Tabela 6 – Calor específico dos componentes centesimais para as temperaturas utilizadas.

Calor específico do

Obtidos os valores de calor específico para componentes centesimais, foi calculado o calor específico para os componentes centesimais específicos do leite, utilizando, para cada temperatura, a multiplicação dos calores específicos centesimais com as frações dos componentes centesimais leite, e somando-as, como mostram as equações 11, 12 e 13, onde CpT é o calor específico total daquela temperatura (kJ/kg.°C), CpX é o calor específico do componente (kJ/kg.°C), XX é fração de cada componente.

Primeiramente, para a temperatura de 4°C, tem-se, 𝐶𝑝4 = ∑ 𝐶𝑝𝑋. 𝑋𝑋 (equação 11)

𝐶𝑝4 = (𝐶𝑝𝑈. 𝑋𝑈) + (𝐶𝑝𝐶𝑎. 𝑋𝐶𝑎)+(𝐶𝑝𝑃. 𝑋𝑃) + (𝐶𝑝𝐺. 𝑋𝐺) + (𝐶𝑝𝐶𝑖. 𝑋𝐶𝑖)

𝐶𝑝4 = (4,1759. 0,887) + (1,5566. 0,0463) + (2,0130. 0,0334) + (1,9901. 0,03) + (1,1001. 0,0033)

𝐶𝑝4 = 3,906476 kJ/kg. °C

Para variação de temperatura de 90°C, tem-se,

𝐶𝑝90 = ∑ 𝐶𝑝𝑋. 𝑋𝑋 (equação 12)

𝐶𝑝90 = (𝐶𝑝𝑈. 𝑋𝑈) + (𝐶𝑝𝐶𝑎. 𝑋𝐶𝑎)+(𝐶𝑝𝑃. 𝑋𝑃) + (𝐶𝑝𝐺. 𝑋𝐺) + (𝐶𝑝𝐶𝑖. 𝑋𝐶𝑖)

𝐶𝑝90 = (4,1685 . 0,887) + (1,7249 . 0,0463) + (2,1169 . 0,0334) + (2,1164 . 0,03) + (1,2623 . 0,0033)

𝐶𝑝90 = 3,915553 kJ/kg. °C

Para variação de temperatura de 42°C, tem-se,

𝐶𝑝42 = ∑ 𝐶𝑝𝑋. 𝑋𝑋 (equação 13) conservação de energia (equação 14), fica possível calcular a temperatura do leite que esquenta no regenerador (TReg1) utilizando a equação 15, onde ΔTR é a variação de temperatura do leite refrigerado, ΔTP é a variação de temperatura do leite pasteurizado, TRef é a temperatura do leite refrigerado, TPas é a temperatura do leite pasteurizado, TReg2 é a temperatura do leite que esfria no regenerador:

Após isso, é possível encontrar a quantidade de calor (Q) em cada variação, usando a massa de leite encontrada no item 5.4 e retomando a equação 10, usando-a para a variação de temperatura de 52-90°C, tem-se: acontecem no regenerador (4°C-52°C e 90°C-42°C) não apresentam gastos energéticos, pois se trata de uma troca de calor entre leites já aquecidos e resfriados. Além do que já visto, também pode ser calculado o rendimento da regeneração (Rreg) através da equação 16.

𝑅𝑟𝑒𝑔 = 𝛥𝑇𝑅𝑒𝑔1−𝛥𝑇𝑅𝑒𝑓

𝛥𝑇𝑃𝑎𝑠−𝛥𝑇𝑅𝑒𝑓 .100 (equação 16)

𝑅𝑟𝑒𝑔 = 52 − 4 90 − 4 .100 𝑅𝑟𝑒𝑔 = 55,8%

Com isso, é apresentado um rendimento de 55,8% na etapa da regeneração, que apesar de ser um rendimento não muito alto, demonstra importância na economia energética.

7. ANÁLISE ECONÔMICA

A fim de saber quão lucrativo será o produto, será feita uma análise econômica considerando os principais gastos realizados pela indústria e produção do iogurte de maracujá.

Esses gastos serão calculados em base mensal e considerando 20 dias úteis no mês. Serão analisados gastos de matéria-prima, embalagens, funcionários, equipamentos e energia.

7.1. CUSTO COM MATÉRIA-PRIMA E EMBALAGENS

Um dos principais matérias-primas do produto é o leite e para fazer os cálculos seria preciso saber o preço do grama do leite, porém as únicas fontes encontradas foram estavam precificando o Litro do leite e para descobrir esta variável é necessário saber a densidade do leite.

Como já citado na tabela 2 a densidade do leite precisa estar entre 1,028 a 1,034 g/mL (15°C), sendo assim, considerando a densidade aproximadamente 1,030g/mL e a massa mensal de 8700kg, tem-se o valor de aproximadamente 8446,6L de leite usados mensalmente, como mostrado na tabela 6. Segundo Cepea (2021), o preço médio do leite no Brasil no mês de dezembro é de 2,121 R$/L.

Na tabela 7 também serão contemplados os gastos com o fermento, o preparado de maracujá, as embalagens e as caixas de transporte.

Tabela 7 – Gastos mensais com a matéria-prima e embalagens.

Matéria-prima Quantidade mensal Preço mensal (R$) Leite cru1

1 Valores pesquisados em Cepea

2 Valores pesquisados em Rica Nata

3 Valores pesquisados em Loja Santo Antônio

4 Valores pesquisados em Mercado livre

5 Valores pesquisados em Casa do Papelão

Fonte: Autor.

7.2. CUSTO COM FUNCIONÁRIOS

Quanto a análise de gastos com funcionários (tabela 8) foi considerado que a empresa terá 21 funcionários. Alguns desses funcionários requerem bonificações, pois é preciso acrescentar o bônus no salário por periculosidade (PONTOTEL, 2020). Além disso, os seguranças noturnos ganham 20% a mais por trabalharem em horário não comercial (CARDOSO, 2017). Com os devidos equipamentos de segurança fornecidos pela empresa, os auxiliares de produção e auxiliares de limpeza não precisam ser bonificados por periculosidade e insalubridade, porém eles precisam ser treinados e fiscalizados para usarem os equipamentos e produtos corretamente (PONTOTEL, 2020).

Tabela 8 – Gastos mensais com salário dos funcionários.

Funcionário Quantidade Salário unitário (R$)

1 Valores pesquisados em Salário

2 Valores pesquisados em Anhanguera

3 Valores pesquisados em Guia da Carreira

4 Valores pesquisados em Vagas

Fonte: autor.

7.3.CUSTO COM EQUIPAMENTOS

Com os equipamentos, os gastos (tabela 9) serão considerados apenas os gastos iniciais (somente no momento da compra), portanto não serão custos mensais e com uma certa margem de lucro logo este gasto será coberto.

Tabela 9 – Gastos com os equipamentos.

Equipamento Quantidade Preço total (R$)

Desnatadeira1

Trocador de Calor a Placas2 Homogeneizador3

1 Valores pesquisados em MFRURAL

2 Valores pesquisados em Mercado Livre

3 Valores pesquisados em Alibaba

4 Valores pesquisados em Cetro Maquinas

5 Valores pesquisados em Americanas

Fonte: autor.

7.4.CUSTO ENERGÉTICO

Quanto a energia, é preciso ter em mente que alguns equipamentos funcionarão durante a madrugada, como por exemplo o fermentador, e outros funcionarão 24 horas por dia, como por exemplo as câmaras frias. Dito isto, terá que ser considerada a bandeira vermelha de energia para estes equipamentos.

Para o cálculo do gasto aproximado de energia (tabela 10) serão usadas as potencias de cada equipamento e o preço dessa potência, que segundo a Companhia Energética do Rio Grande do Norte (COSERN) a tarifa é de 0,55904 por cada kWh.

Tabela 10 – Gastos mensais de energia.

Equipamento Quantidade Tempo de Funcionamento

Trocador de Calor a Placas2 Homogeneizador3

Para fins de conhecimento do valor gasto para a produção de cada produto é preciso dividir os valores totais por 20000 unidades do produto produzidas por mês, obtendo assim um valor total de R$6,25 de gasto unitário como mostrado na tabela 11.

Tabela 11 – Gastos com a fabricação de cada produto.

Categoria Gasto Total(R$) Gasto unitário(R$) Energia

Com a definição dos gastos para fabricação de um produto, foi realizada uma pesquisa de mercado para comparação com o preço de outros produtos similares para análise de concorrência (tabela 12).

Tabela 12 – Preços de iogurtes similares de marcas concorrentes.

Concorrente *Preço(R$)

Iogurte manga e maracujá Vigor 800g Iogurte Holandês 1L

Iogurte integral Ati Latte maracujá 500g Iogurte Nestlé vitamina de frutas 900g Iogurte Tatá com polpa de maracujá 1L

7,89 9,39 7,89 11,43

7,98

* Valores pesquisados em lojas online via internet

Fonte: autor.

Com o comparativo de preços é perceptível que a margem de lucro não poderá ser muito alta, pois ficaria um produto muito caro perante a concorrência. Com uma margem de lucro de 25% o preço do produto seria R$7,81. Com R$1,56 de lucro unitário, o lucro total mensal seria de R$31.200,00, considerando a venda dos 20 mil produtos. Esse lucro pagaria em menos de 6 meses os gastos de R$ 93686,40 (tabela 9), proveniente dos equipamentos comprados.

Como já mostrado, a concorrência de preço seria dificultosa para o produto se encaixar no mercado, e procurando a fonte do problema dos gastos, verifica-se pela (tabela 11) que o maior gasto está com a matéria-prima e as embalagens.

Conforme apresentado no gráfico 1, é possível notar que o principal problema nos custos vem do preparado de maracujá.

Gráfico 1- Porcentagem dos gastos com a matéria prima.

Fonte: autor.

Gastos com matéria prima e embalagens

Leite cru Fermento

Preparado de Maracujá Garrafas para embalagem Caixas de Papelão

Para resolução da diminuição dos gastos com a matéria-prima, deve se verificar se há fornecedores mais baratos deste produto ou quanto custa para instalar, na própria empresa, uma produção do próprio preparado.

8. PLANTA BAIXA DO PROJETO

A estrutura da fábrica (figura 18) contará com um ambiente visando uma boa circulação de pessoas e objetos, mantendo sempre os padrões de segurança e higiene. As figuras 19 e 20 mostram, respectivamente, a planta baixa coloridas e em perspectiva 3D.

Abaixo segue os indicativos de cada número na planta baixa da indústria mostrada na figura 18;

1- Salas privadas para administração e reuniões;

2- Almoxarifado para guardar embalagens, equipamentos de segurança, materiais de laboratório, etc.;

3- Recepção;

4- Cozinha;

5- Refeitório para os funcionários que cumprirão mais de um turno de trabalho;

6- Laboratório de análises físico-químicas e microbiológicas;

7- Barreira sanitária para higienização de todos que entrarem na área de produção;

8- Estação de tratamento de efluentes (ETE);

9- Câmara fria para armazenamento de matérias-primas e produtos acabados que

B- Trocadores de calor;

C- Homogeneizadores;

D- Fermentadora;

E- Máquina de envase;

F- Pequena produção de manteiga.

Figura 18 – Planta baixa da indústria.

Fonte: autor.

Figura 19 – Planta baixa colorida em perspectiva 2D da indústria.

Fonte: autor.

Figura 20 – Planta baixa em perspectiva 3D da indústria.

Fonte: autor.

9. TRATAMENTO DE RESÍDUOS E EFLUENTES

Quando se trata de poluição ambiental, a indústria de laticínios tem um papel importante no tratamento de seus resíduos, pois o soro do leite é considerado um dos grandes poluentes produzidos por essa indústria. Segundo Rohlfes et al. (2011), o soro do leite tem um grande potencial poluente, com sua Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) entre 30 e 60 mil miligramas por litro, podendo assim ser muito danoso se for despejado na natureza, principalmente em águas.

Porém, como foi visto nas etapas de balanço de massa, o único resíduo gerado pela matéria-prima do produto é o creme. Segundo Venturini, Sarcinelli e Silva (2007), o creme, retirado do leite na etapa de padronização, pode ser utilizado para fabricação de manteiga, requeijão, dentre outros derivados do leite.

Como citado no item 5.4, a massa de creme diária será de aproximadamente 8 kg, e sendo este um valor muito baixo para comercialização do produto, foi decidido que terá uma

pequena área reservada para a produção de manteiga, como mostrado na planta baixa da indústria, e que os 8 kg diários serão congelados e armazenados para processamento da manteiga semanalmente.

Os demais efluentes, gerados da lavagem e da limpeza dos equipamentos e da indústria, também precisam ser tratados (MACHADO, 2001). Nesses efluentes, estão presentes sujidades e restos de matéria-prima dos ingredientes do iogurte, caracterizando assim grandes concentrações de matéria orgânica. Ainda há a presença dos químicos contidos nos produtos de limpeza.

Segundo Andrade (2011), o fator mais limitante no tratamento desses efluentes é a gordura, pois a sua biodegradação é mais lenta do que a lactose e as proteínas, que não costumam ser um problema para o tratamento desses efluentes.

O tratamento que será utilizado será um dos mais comuns nas indústrias de alimentos, o de adsorção com posterior tratamento por lodo ativado. Segundo Santos (2022), o processo de adsorção consiste na união dos sólidos presentes no efluente com o adsorvente, tornando mais fácil de separar estes sólidos.

O sistema de aeração convencional para o lodo ativado, será utilizado na indústria e consiste em etapas de aeração e de decantação. Primeiramente, o efluente passa por um primeiro tanque de decantação, para retirada parcial do lodo, e em seguida por um tanque aeróbio que tem por finalidade evitar o depósito de microrganismos assim os mantendo melhor distribuídos no efluente. Por fim, o efluente passa por um segundo tanque de decantação para retirar o

O sistema de aeração convencional para o lodo ativado, será utilizado na indústria e consiste em etapas de aeração e de decantação. Primeiramente, o efluente passa por um primeiro tanque de decantação, para retirada parcial do lodo, e em seguida por um tanque aeróbio que tem por finalidade evitar o depósito de microrganismos assim os mantendo melhor distribuídos no efluente. Por fim, o efluente passa por um segundo tanque de decantação para retirar o

No documento UNIVERSIDADE FADERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ALIMENTOS (páginas 23-0)