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Processos utilizados na indústria alimentar divididos em operações comuns (operações unitárias)

operações unitárias incluem diversas actividadesoperações mais comuns

movimentação de materiaislimpezaseparaçãodesintegraçãobombagemmisturapermuta de calorevaporaçãosecagemmoldagemembalagemcontrolo

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movimentação de materiaiscolheita manual e mecânica na quintatransporte refrigeradotransporte de gado vivotransporte em tapete rolante

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limpezafeita com escovas, fluxo de ar, vapor, água, vácuo,

separadores mecânicos, magnetosremoção de sujidade de cascas de ovos com escovas

abrasivasremoção de bactérias de um alimento líquido,

fazendo-o passar através de uma membrana microporosa

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limpeza de equipamentos, paredes e soalhoster em consideração características químicas e

físicas dos materiais e da sujidade•muitas sujidades removidas com

detergentes alcalinos, embora por vezes sejam necessárias bases fortes para remover depósitos de gorduras ou proteínas

•outras impurezas apenas removidas com ácidos•ácidos e bases fortes

frequentemente corrosivos para vários materiais

limpeza

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separaçãoseparação de um sólido de outro

descascar batatas ou nozesseparação de um sólido de um líquido

filtraçõesseparação de um líquido de um sólido

extracção de sumos de frutosseparação de um líquido de outro líquido

centrifugação de uma mistura de óleo e águaseparação de gases de sólidos ou líquidos

remoção, por vácuo, de ar de uma embalagem

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separação manual tende a ser substituída por separação mecânica

diferenças de cor detectadas por uma célula fotoeléctrica

iluminação de ovos permite detectar manchas de sangue

separação por tamanhos feita em fendas ou cavidades

separação

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separação das películas externas de frutos e legumesdescascador com lixívia

•frutos passam através de uma solução aquecida de lixívia

•lixívia amacia a película•facilmente retirada por acção mecânica

suave ou jactos de água•película flutua e é retirada por diferença

de densidade

separação

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separação de óleo de milho dos grãos de milhogérmen separado por moagemóleo separado por pressão

•restante óleo separado com solventes•separação do óleo e dos solventes

separação de sal da água do marevaporação de parte da água causa

sobressaturação e formação de cristais•também pode ser considerado um

processo de purificaçãocristais separados por centrifugação

separação

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novos métodos de separaçãomembranas de separação e fraccionamento ao nível

macromolecularultra-filtração para separar água sem recorrer a

temperaturas elevadas

separação

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desintegraçãosubdivisão de grandes pedaços de alimentos em menores

unidadescortetrituraçãodespolpagemhomogeneização

nalguns casos feita por meios mecânicos (vegetais), noutros essencialmente manuais (carne)

corte de produtos de padaria feito com jactos de água a pressão e velocidade elevadas

raios laser também podem ser usados em operações de corte

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trituração (hamburgers, …) associada a aquecimento do produto devido à fricção

pode ser prejudicial, ao desnaturar proteínasarrefecimento necessário (congelação, gelo seco)

homogeneização usada para desintegrar glóbulos de gordura no leite ou na nata

forçar os glóbulos de gordura a passar, sob pressão elevada, através de pequenas aberturas

desintegração

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bombagemmovimentação de líquidos e sólidos de um local para outro

diversos tipos de bombas, em função do alimento a mover

todas devem ser facilmente desmontáveis, de modo a permitir uma completa limpeza

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misturasólidos com sólidoslíquidos com líquidossólidos com líquidosgases com líquidos…

tipo de misturador depende dos materiais a misturartodos produzem um certo grau de aquecimento

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misturadores no fabrico de geladosadicionar ar ao produto enquanto congela

aumento de volume (overrun)

mistura

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permuta de caloraquecimento

destruição de microrganismospasteurização

eliminação de humidade e desenvolvimento de flavourtorrefacção de café

preparação culináriamelhorar textura e sabor

inactivação de substâncias tóxicas naturais

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processos de aquecimentoconduçãoconvecçãoradiaçãocombinação de processos

aquecimento

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maioria dos alimentos sensíveis ao aquecimentosabor a queimadoescurecimentoperca de qualidade nutricional

microrganismos mais sensíveis a aquecimento rápido que as reacções químicas

aquecimento rápido facilitado quando o alimento tem contacto máximo com a fonte de aquecimento•líquidos em permutadores de placas

aquecimento

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•líquidos também podem ser aquecidos em permutadores batch; também podem servir para aquecer líquidos com sólidos em suspensão (sopas)

•alimentos enlatados esterilizados em retortas com vapor sob pressão

aquecimento

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processos de cozer, fritar, concentrar, desidratar e vários tipos de fecho de embalagens utilizam a operação de aquecimento

aquecimento

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arrefecimentorefrigeraçãocongelaçãodesenvolvimento de propriedades específicas

geladosfeito em permutadores de calor

placascongeladores a ar forçado

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alimentos embalados arrefecidos por imersão directa num refrigerante•agitação aumenta a eficácia da

transferência de calorutilização de azoto líquido

•directamente pulverizado sobre os alimentos

•-196 ºC

arrefecimento

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evaporaçãoconcentração de alimentos por remoção de águarecuperação de compostos voláteis desejáveisremoção de compostos voláteis indesejáveis

energia solarsecagem de uvas e outros frutos

evaporação a pressão reduzida permite utilização de temperaturas mais baixas

evaporadores podem ser ligados em série•remoção de água a 50 ºC, ou mesmo a

21 ºC

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secagemremoção de água, provocando o mínimo dano no alimentoalimentos ficam perto da secura total

por vezes menos de 2-3 % de águaconservaçãoredução no peso e volume

leite em pócafé instantâneo

alimentos líquidos mais fáceis de secar que os sólidosmais facilmente subdivididos

princípio de funcionamento do atomizador•leite, café, ovos

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secadores de cilindros usados para:•puré de batata, puré de tomate, lacticínios

liofilizadores preservam a qualidade dos alimentos•apenas aplicável a alimentos sólidos•café instantâneo

secagem

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moldagemvários alimentos necessitam de ser moldados em formas

específicashamburgers moldados por aplicação de pressão

controladaextrusão para formação de massas alimentaresprodutos de confeitaria depositados quentes em

moldes, onde arrefecemcereais de pequeno almoço e “snacks” moldados por

extrusãomoldagem de enchidos

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embalagemconfinamento para transportefacilitar a utilizaçãounitizar em tamanhos adequadosmelhorar a utilização do produtoproteger o produto de causas de alteração

biológicasquímicasfísicas

latas metálicasgarrafas de vidro e de plásticopapel e cartãodiversas películas plásticas e metálicascombinações variadas

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diversos produtos deixaram de ser embalados em materiais rígidos, passando a usar embalagens flexíveis

sistemas de embalagem em ambientes controlados•Tetra-Pak, …

embalagem

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controlonecessidade de controlar as várias operações, de modo a

obter produtos alimentares de qualidadeutilização de válvulas, termómetros, balanças,

termóstatos e outros instrumentos de medida e ajuste de factores essenciais

temperatura, pressão, fluxo, acidez, gravidade específica, peso, viscosidade, humidade, tempo, nível de líquido, …

operação automatizada nas modernas indústrias

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novos processosextracção por fluidos super-críticos

CO2 comporta-se como um líquido a pressões elevadas e dissolve partes de alimentos

extracção de cafeína a partir do café•grande selectividade•solvente não tóxico e facilmente

removível

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aquecimento ohmicotemperatura das partículas num meio condutor (salmoura)

aumenta rapidamentealimento bombeado entre 2 eléctrodos carregados com

corrente alternaadequado para sopas, …

novos processos

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altas pressões hidrostáticasalimentos com partículas em suspensão submetidos a

pressões elevadasaté >103 atminactivação de microrganismos e por vezes actividade

enzimáticasumos de fruta, …

novos processos

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