fermentação_de_iogurte
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Apresentação do processo de fermentação do iogurte.TRANSCRIPT
Fermentação de iogurteCésar Lago
Fábio RezendeLuiz Gustavo Costa
Marcel SantosMateus Simões
Benefícios do iogurte para a saúde
• Melhora da tolerância à lactose
• Proteção contra doenças gastrointestinais
• Diminuição do colesterol
• Melhora a absorção de minerais
• Tem uma correlação negativa com incidência de câncer
Mercado de iogurte
• Movimenta cerca de R$1,3 bilhão/ano• A tendência é de crescimento
Fabricação do iogurte
• Mistura dos ingredientes• Homogeneização• Pasteurização• Fermentação• Resfriamento• Adição de polpa de frutas• Embalagem• Conservação
Fermentação
A lactose é transformada em ácido lático por duas bactérias, Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus em tanques herméticos a uma temperatura entre 34°C e 42°C por cerca de 4 horas controlando-se a acidez até um pH de 4,4.
Lactose Glicose Ácido Pirúvico
Ácido Lático
Concepção do processo
– Carga do tanque de fermentação
– Fermentação do iogurte– Descarga do tanque de
fermentação (resfriamento)
•Dividido em três etapas:
Concepção do processo
• Acoplados ao tanque está o agitador, três sensores (LI) de nível sendo dois deles por vibração ou diapasão e o terceiro um sensor de volume.
• Há ainda um transmissor de temperatura (TT) do tipo Pt100.
• Na linha de entrada de ar estéril está um transmissor de pressão (PT) de membrana. No lado esquerdo superior está à válvula de segurança do tipo Goavec.
22,1 °C
pH 6,7
0,6 bar
21,8 °C
pH 6,5
0,5 bar
Pasteurizador
Past
euriz
ador
Resfriador
RC CIP RC CIPAr estéril Ar estéril
RC CIP
RT CIP RT CIPÁgua past.
1° PASSO: CARGA DO TANQUE
22,1 °C
pH 6,7
0,6 bar
21,8 °C
pH 6,5
0,5 bar
Pasteurizador
Past
euriz
ador
Resfriador
RC CIP RC CIPAr estéril Ar estéril
RC CIP
RT CIP RT CIPÁgua past.
22,1 °C
pH 6,7
0,6 bar
21,8 °C
pH 6,5
0,5 bar
Pasteurizador
Past
euriz
ador
Resfriador
RC CIP RC CIPAr estéril Ar estéril
RC CIP
RT CIP RT CIPÁgua past.
22,1 °C
pH 6,7
0,6 bar
21,8 °C
pH 6,5
0,5 bar
Pasteurizador
Past
euriz
ador
Resfriador
RC CIP RC CIPAr estéril Ar estéril
RC CIP
RT CIP RT CIPÁgua past.
30,0 °C
pH 5,7
0,6 bar
21,8 °C
pH 6,5
0,5 bar
Pasteurizador
Past
euriz
ador
Resfriador
RC CIP RC CIPAr estéril Ar estéril
RC CIP
RT CIP RT CIPÁgua past.
38,0 °C
pH 5,8
0,7 bar
21,6 °C
pH 6,3
0,8 bar
Pasteurizador
Past
euriz
ador
Resfriador
RC CIP RC CIPAr estéril Ar estéril
RC CIP
RT CIP RT CIPÁgua past.
2° PASSO: FERMENTAÇÃO
38,0 °C
pH 5,2
0,7 bar
21,6 °C
pH 6,3
0,8 bar
Pasteurizador
Past
euriz
ador
Resfriador
RC CIP RC CIPAr estéril Ar estéril
RC CIP
RT CIP RT CIPÁgua past.
37,6 °C
pH 4,4
0,7 bar
21,6 °C
pH 6,3
0,8 bar
Pasteurizador
Past
euriz
ador
Resfriador
RC CIP RC CIPAr estéril Ar estéril
RC CIP
RT CIP RT CIPÁgua past.
37,6 °C
pH 4,4
0,7 bar
21,6 °C
pH 6,3
0,8 bar
Pasteurizador
Past
euriz
ador
Resfriador
RC CIP RC CIPAr estéril Ar estéril
RC CIP
RT CIP RT CIPÁgua past.
3° PASSO: DESCARGA DO TENQUE(RESFRIAMENTO)
37,6 °C
pH 4,4
0,7 bar
21,6 °C
pH 6,3
0,8 bar
Pasteurizador
Past
euriz
ador
Resfriador
RC CIP RC CIPAr estéril Ar estéril
RC CIP
RT CIP RT CIPÁgua past.
37,6 °C
pH 4,4
0,7 bar
21,6 °C
pH 6,3
0,8 bar
Pasteurizador
Past
euriz
ador
Resfriador
RC CIP RC CIPAr estéril Ar estéril
RC CIP
RT CIP RT CIPÁgua past.
32,6 °C
pH 5,1
0,7 bar
21,6 °C
pH 6,3
0,8 bar
Pasteurizador
Past
euriz
ador
Resfriador
RC CIP RC CIPAr estéril Ar estéril
RC CIP
RT CIP RT CIPÁgua past.
30,6 °C
Ph5,4
0,7 bar
21,6 °C
pH 6,3
0,8 bar
Pasteurizador
Past
euriz
ador
Resfriador
RC CIP RC CIPAr estéril Ar estéril
RC CIP
RT CIP RT CIPÁgua past.
24,6 °C
Ph5,8
0,7 bar
21,6 °C
pH 6,3
0,8 bar
Pasteurizador
Past
euriz
ador
Resfriador
RC CIP RC CIPAr estéril Ar estéril
RC CIP
RT CIP RT CIPÁgua past.
Exemplo de Processo de Fermentação
Descrição dos instrumentos
• Sensor de nível (Diapasão)• Temperatura (Pt-100)• pH• Pressão (capacitivos)• Escolha dos instrumentos – Tem a preocupação por ser indústria
alimentícia;– Catalogo mais completo e agradável:
Endress+Hauser Controle e Automação Ltda.
Valores para os Instrumentos
• A temperatura tem que se manter em uma faixa de 34 – 42 °C;
• A pressão não pode abaixar de 4 bar;• Queda do pH controla o fim do processo
Sensor de Nível (Diapasão)
• São chaves de nível em forma de garfo (ou diapasão), utilizado basicamente para controles de mínimo e máximo (saída ON/OFF)
• Apresentam características de fácil instalação, configuração, sensibilidade, desempenho, são robustos e requer poucos reparos; além de poder ser utilizado em líquidos condutivos ou não, viscosos, corrosivos, com presença de pó, partículas, polpa entre outros.
• Para controlar o volume do tanque.• O diapasão utilizado foi o FTL20H
Sensor de nível (Diapasão)
• Versão de diapasão utilizada em processos onde necessita higiene como: indústria alimentícia e ambientes corrosivos.
• Revestido com aço inoxidável.• Preço entre U$S158,00 - 176,00
Sensor de Temperatura (Pt-100)
• Baseado no principio que os metais variam a resistência elétrica com o a variação da temperatura e utilizando normalmente um circuito, em Ponte de Wheatstone, onde o sensor é um dos quatro elementos da ponte.
• Atualmente as termorresistências de platina são as mais utilizadas na indústria, resistência de 100Ω (por isso Pt-100)
• Segundo a norma DIN IEC 751 sua faixa de utilização é entre -200 °C e 850 °C.
Sensor de Temperatura (Pt-100)
• Foi utilizado o Pt-100; TMR35.• O sensor também esta em contato com o
processo então tem que haver a preocupação com a contaminação;
• Sinal de 4 a 20 mA. De R$649,00 - 738,00;
Sensor de pH• Constituído de um eletrodo e um circuito
potenciômetro, quando o eletrodo é imerso na amostra ocorre uma variação da tensão que é convertida para uma escala de pH.
• O instrumento é constituído de: um sensor, um pré-amplificador e uma unidade eletrônica.1. O pré-amplificador tem a função de transmitir o sinal do
sensor até a unidade eletrônica remota2. A unidade eletrônica recebe o sinal e converte em indicação
de pH, podendo utilizar saídas de 4-20 mA;
Sensor de pH
• Um sensor recomendado especificamente para fermentação é o CPS11
• Apresenta um PT-100 para compensar a Temperatura• Os preços variam de U$ 158,00 – 248,00
Medidor de Pressão
• A pressão é definida como a ação de uma força sobre uma superfície, na engenharia, a pressão é geralmente à força exercida por um fluido por unidade da superfície do recipiente fechado onde está restrito.
• Os medidores de pressão capacitivos estão entre os sensores mais confiáveis, se baseiam em transdutores onde a pressão aplicada a sensores faz com que estes tenham uma variação da capacitância, utilizando então uma ponte de capacitores, esta variação é usada para variar a frequência de um oscilador, assim através de uma CPU convertendo assim em pressão.
Medidor de Pressão
• O sensor utilizado é o Ceraphant T PTP31• Medidor de Pressão Manométrica;• Preço de R$875,00 - 994,00;
Referências• DANONE. Processo de fabricação do iogurte. 201?. Disponível em: <http://www.danone.com.br/empresa.php?secao=processo>. Acesso em 18 fev. 2013.• Endress+ Hauser Ltda. Datasheet: CPS11/CPS71, Eletrodes for pH measurement, 2007. Disponível em: <http://www.endress.com/eh/e-direct/us/en/home.nsf/imgref
/856E6F74678C074BC125721B00734499/$FILE/TD032Eae2007.pdf>. Acessado em 25/02/2013.• Endress+ Hauser Ltda. Datasheet: Easytemp TMR35, Transmissor de temperature compacto higiênico, 2013. Disponível em: <
http://www.e-direct.com.br/eh/edirect/br/pt/home.nsf/imgref/Download_TD_Easytemp_TMR35.pdf/$FILE/TD_Easytemp_TMR35.pdf>. Acessado em: 24/02/2013.• Endress+ Hauser Ltda. Datasheet: Liquiphant T FTL20H Hygienic vibrating level limit fir liquids, 2006. Disponível em: <
http://www.endress.com/eh/e-direct/uk/en/home.nsf/imgref/00ED8FC5EF469964C125709D00532A31/$FILE/TD035E_UK.pdf>. Acessado em: 24/02/2013.• GEA Tuchenhagen VARIVENT® Valves: The core component for matrix-piped process plants. GEA, 2012. Dísponível em:
<http://www.tuchenhagen.com/fileadmin/GEA_Tuchenhagen/Global/PDFs/Brochures/VARIVENT/610e_VARIVENT_Valves_2013_01.pdf>. Acesso em: 25 fev. 2013.• MORAES P. C. B. T; Avaliação de iogurtes líquidos comerciais sabor morango: estudo de consumidor e perfil sensorial. 2004. 121f. Dissertação (Mestrado em
alimentos e nutrição) – Faculdade de Engenharia de Alimentos, Unicamp, Campinas, 2004. • Nivetec Instrumentação e Controle, Produtos: Medidor analítico – pH Disponívelem:http://www.nivetec.com.br/novosite/produto.asp?cat=3&pro=33. Acessado em
25/02/2013• PEREIRA C. M.; BRAGA C. M. P.; TERRONE C. C.; FERNANDES L. G. V.; WILWERTH M. W. Fermentação lática e a produção do iogurte. 200?. Disponível
em:http://www.cca.ufscar.br/espacobiotec/temas2.htm. Acesso em 18 fev. 2013.• ROBERT N. F.; Fabricação de iogurtes. Rede de tecnologia do Rio de Janeiro. 2008. Disponívelem:http://www.respostatecnica.org.br/dossie-tecnico/downloadsDT/
MzIw.Acesso em: 18 fev. 2013• Selection scheme for GEA Tuchenhagen valve types. GEA, 2011. Disponível em: < http://www.tuchenhagen.com/fileadmin/GEA_Tuchenhagen/Global/images/
Products/VALVES/Fa_2086e_selection_scheme_0512.pdf>. Acesso em: 25 fev. 2013.• T.VIS®, GEA Tuchenhagen Valve Information System. GEA, 2011. Disponível em: <http://www.tuchenhagen.com/fileadmin/GEA_Tuchenhagen/Global/PDFs/
Catalogue/catalog_2_1_feedback_systems_Rueckmeldesysteme_2013_01.pdf>. Acesso em: 25 fev. 2013.• UFSC. Processamento do iogurte. 2004. Disponível em: <http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_grad2004/iogurte/process_iogurte.htm>.
Acesso em: 18 fev. 2013