ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Alimentos
Autores
Melo, T.B.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO-UAG) ; Leite, M.J.L. (UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO-UAG)
Resumo
O processo de concentração de leite, na indústria de laticínios, é muito importante, pois possibilitar a elaboração de produtos de grande interesse para a indústria, tais como o leite em pó e leite condensado. A simulação computacional de sistemas industriais é muito importante, uma vez que contribuir para o refinamento de procedimentos e acompanhamento de sistemas de produção, com intuito de aumentar a rentabilidade do método produtivo. A simulação de sistemas industriais alimentares é importante, porque favorece o reconhecimento de problemas contribuindo para a obtenção de produtos alimentícios de alta qualidade, atendendo as especificações dos órgãos de legislação e do consumidor.
Palavras chaves
Simulação Computacional; Indústria ; Concentração
Introdução
O leite de vaca, o mais importante para o setor comercial e industrial, é constituído de água, 87,3%, e sólidos totais, 12,7%, assim distribuídos: proteínas totais, 3,3 a 3,5%; gordura, 3,5 a 3,8%; lactose, 4,9%; além de minerais, 0,7%, e vitaminas (SGARBIERI, 2004). Esse será o principal componente do leite em pó e condensado, por isso é importante que se conheça sua composição a qual irá fazer parte do produto final. Segundo (BRASIL, 1952) se considera leite concentrado o produto resultante da desidratação parcial em vácuo do leite fluído acompanhada de refrigeração. Por outro lado o processo de concentração deve ser controlado para que se possam atender as especificações do consumidor e da legislação, por isso a necessidade de se estudar a tecnologia através da simulação computacional. A necessidade de diminuição de despesas tem embutido na indústria química uma convergência para a realização de processos densamente integrados, que são individualizados pela diversidade de reciclos de massa e energia. Para estas técnicas, a validação da honestidade do projeto e a sua operabilidade prática requerem a simulação de toda planta com o uso de modelos rigorosos (SECCHI, 1995). Dessa forma o objetivo deste trabalho foi construir a simulação do processo de concentração de leite através do ASPEN plus versão 7.3, com o objetivo de se determinar parâmetros para análise do sistema produtivo, a fim de conhecer o sistema e produzir dados para possíveis soluções de problemas presentes nesse tipo de equipamento industrial.
Material e métodos
A metodologia consistiu em coletar informações a cerca dos equipamentos utilizados no processo em indústria situada na cidade de Garanhuns, onde foram colhidas informações sobre o tipo de evaporador utilizado, pressão e temperatura utilizada nos evaporadores volume de vapor retirado nos estágios de evaporação, volume de leite que entra e sai do equipamento. Elaboração, simulação e análise do processo no ASPEN plus em laboratório situado na Universidade Federal Pernambuco, campus Recife. Dessa forma se determinou os seguintes dados: o sistema de evaporação é do tipo triplo efeito, a temperatura no primeiro efeito é de 45°C e a pressão 0,06 bar, no segundo e terceiro 60°C e 70°C respectivamente com pressão também de 0,06 bar em seguida o resfriamento até 12°C, no equipamento ainda existe uma seção de preaquecimento do leite onde se atingi a temperatura de 80°C. com esse dados se construiu o sistema no flowsheet do ASPEN,o modelo utilizado foi o ideal, que considera todas as substâncias ideais, tomando como referência as principais operações unitárias envolvidas.
Resultado e discussão
Os resultados observados evidenciam que ocorre a concentração do leite, já que ocorre redução no volume de água presente no leite. Para um volume total de 40000 litros de leite por hora sendo destes 35863,68 de água se observou uma redução para 64,282 litros de água e 4051,600 litros por hora de leite concentrado, ou seja, ocorrendo uma redução do volume de água de 99,82% aproximadamente. Outro fator importante é que no processo real a densidade do leite concentrado deve estar em torno de 1,082 g/ml enquanto no simulador foi obtida uma densidade de 1,094 g/ml, isso é importante, porque consegue validar o modelo de maneira satisfatória. Diante disso é possível se afirmar que o modelo correspondeu às expectativas contribuindo para análise do sistema e solução de possíveis falhas. A quantidade de energia gasta no processo foi de 91.203MJ por hora incluindo o preaquecimento e o concentrador.
Nesta figura se observa o esquema construido no ASPEN plus, mostrando o sistema de preaquecimento e concentração do leite.
Conclusões
Nesta simulação se observar a importância de conhecer o processo, pois possibilitar compreender as leis que regem o processamento e promover melhorias para com o objetivo de aumentar a rentabilidade. Um dos possíveis problemas que podem surgir é o escurecimento do produto devido a reação de Maillard, ocorrendo a rejeição do produto por parte do consumidor, por tanto se conhecer o procedimento através da simulação é importante, já que contribui para a melhoria nos quesitos de qualidade e rendimento da produção.
Agradecimentos
Agradecemos a Deus e ao professor Thibério Souza por ter nos dado orientações quanto ao uso do programa ASPEN plus.
Referências
BRASIL. Regulamento da Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal - Riispoa. Rio de Janeiro, RJ,
REVISÃO: PROPRIEDADES ESTRUTURAIS E FÍSICO-QUÍMICAS DAS PROTEÍNAS DO LEITE. São Paulo: Brazilian Journal Food Technology, v. 8, 10 fev. 2005. Mensal.
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