CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIVATES

CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL - CEP

CURSO TÉCNICO EM QUÍMICA

MELHORIAS NO PROCESSO DE CONSERVAÇÃO DO CALDO DE

GELATINA

Fabio Pazini

Lajeado, novembro de 2014

Fabio Pazini

MELHORIAS NO PROCESSO DE CONSERVAÇÃO DO CALDO DE

GELATINA

Trabalho de Conclusão apresentado na

disciplina de Estágio, do Curso de Técnico

em Química, do Centro Universitário

Univates, como parte da exigência para a

obtenção do título de Técnico em Química.

Orientadora: Cláudia Andréia Gräff

Lajeado, novembro de 2014

RESUMO

Este trabalho tem por objetivo inibir ou anular a degradação que ocorre naestocagem do colágeno gelatinizado logo após a extração e antes da evaporação.Nesta etapa o caldo está com uma concentração de apenas 10˚ brix, com umaatividade de água tão alta, e se tratando de proteína de origem animal, o tempo deretenção sem degradação é de apenas 8 h. Para aumentar a produção e diminuir otempo ocioso dos evaporadores, se faz necessário a estocagem do caldo degelatina em depósitos de inox. O tempo de retenção necessário é de sexta atésegunda, equivalendo a aproximadamente 72h, sem perdas por ação microbiana oureações químicas indesejáveis. Serão realizadas análises microbiológicas e físico-químicas, para identificar os fatores responsáveis pela degradação, possibilitandoassim desenvolver uma metodologia para conservação do caldo de gelatinaestocado durante o processo, com o uso de aditivos químicos. Nas análisesenfatizou-se a presença de ferro como contaminante, devido a fatores que estãodiretamente ligados a qualidade do produto e a degradação do mesmo, sendo estesa composição da matéria-prima, a limpeza dos equipamentos e as condições emque se fará a armazenagem. Analisou-se a água, a matéria-prima e o caldo, poisdesconhecia-se a presença de ferro de ambos, bem como sua carga microbiana.Nos cozinhadores e nos depósitos foi aprimorado o sistema de limpeza com oobjetivo de garantir a qualidade do caldo a ser conservado. Através de testesobteve-se a conservação necessária com o uso de aditivos como biocidas,sequestrante e acidulante. O caldo manteve-se em condições de uso durante as 72horas previstas o que possibilitou um aumento de produção. Foram analisadas aviscosidade e o resultado foi de 55,6% com viscosidade baixa, e a média e altaficaram em 22,2% cada. Com a possibilidade de estocagem do caldo obteve-se umaumento significativo na produção, e melhorias no processo nas etapas de extraçãoe de armazenamento.

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Resultado de ferro da água................................................................... 19

Tabela 2 - Resultados de ferro da matéria-prima................................................... 20

Tabela 3 - Resultados de análises de ferro do caldo de gelatina........................... 20

Tabela 4 - Resultados de análises microbiológicas................................................ 21

Tabela 5 - Resultados dos testes de conservantes após 72 horas........................ 22

Tabela 6 - Resultados das análises de viscosidade da gelatina produzida comcaldo conservado, e classificação como baixa, média e alta viscosidade............. 23

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO.................................................................................................... 61.1 Tema................................................................................................................ 71.2 Problema......................................................................................................... 71.3 Objetivos......................................................................................................... 71.3.1 Objetivo geral.............................................................................................. 71.3.2 Objetivos específicos.................................................................................. 71.4 Justificativa..................................................................................................... 8

2 REFERENCIAL TEÓRICO.................................................................................. 102.1 Processos de preservação e conservação.................................................. 102.2 Sanitização dos equipamentos..................................................................... 112.3 Qualidade da água.......................................................................................... 112.3.1 Capacidade funcional da água................................................................... 122.4 Controle de qualidade.................................................................................... 132.5 Processo de obtenção da gelatina industrial.............................................. 132.5.1 Propriedades funcionais da gelatina......................................................... 15

3 MATERIAIS E MÉTODOS................................................................................. 163.1 Coleta das amostras...................................................................................... 163.1.1 Amostras para análise do teor de ferro..................................................... 163.1.2 Amostras para análises microbiológicas.................................................. 163.1.3 Amostras para análises de cor, odor e aspecto....................................... 173.1.4 Amostras para análises de viscosidade................................................... 173.2 Métodos analíticos......................................................................................... 173.2.1 Físico-Químicos........................................................................................... 173.2.2 Microbiológicos .......................................................................................... 183.3 Testes de conservação do caldo armazenado............................................ 18

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO.......................................................................... 194.1 Resultados de ferro....................................................................................... 194.2 Resultados microbiológicos......................................................................... 214.3 Resultados dos testes de aditivos............................................................... 224.4 Aumento de produtividade............................................................................ 23

5 CONCLUSÃO..................................................................................................... 25

REFERÊNCIAS..................................................................................................... 27

1 INTRODUÇÃO

A gelatina é um alimento de uso milenar, desde o antigo Egito até o nosso

presente século o seu processo de extração bem como seu uso e aplicação tiveram

grande desenvolvimento. Em 1682, um francês chamado Denis Papin fez a primeira

descrição de um processo de cozimento que permitia a extração de uma massa

gelatinosa. Somente no ano de 1700 começou a ser usado o nome gelatina que

deriva do latim gelatus e significa firme, rígido, gelado, em 1870, C. Volt demonstrou

que a gelatina era constituída de componentes proteicos (FURLAN e BOLDRINI,

2013). A indústria reconhece quatro tipos de gelatina: a comestível, a técnica, a

fotográfica e a farmacêutica (SHREVE e BRINK JR, 1997). A gelatina utilizada na

indústria brasileira é subproduto da indústria de carne bovina e tem propriedades

funcionais para agir como gelificante, estabilizante, emulsificante, dispersante e

espessante, além de sua possível aplicação em indústrias não alimentícias

(OETTERER et. al., 2006). Além da indústria alimentícia, possui aplicações nas

seguintes áreas: cosméticos, adesivos para setor gráfico e encadernadoras,

peletização de sementes, fabricação de lixas, matéria prima para fabricação de

goma usada na indústria têxtil, fabricação de fita adesiva para setor moveleiro,

fabricação de fósforos, coberturas de papéis fotográficos, aditivo nos banhos de

galvanização, cápsulas para medicamentos (GELITA, 2014; INCOGEL, 2010).

Durante o processo de fabricação de gelatina industrial, são usados

conservantes no caldo para evitar sua degradação por fungos ou bactérias (KOSTE,

2003). O uso de aditivos como método de conservação, é apenas um entre vários

métodos usados na preservação e conservação de proteínas principalmente de

alimentos, a preservação está relacionada basicamente à higiene, a agentes físicos

7

e químicos, ao manuseio, a embalagens, ao armazenamento, ao transporte e a

macro - elementos (insetos e roedores). Já os métodos de conservação tem por

base não só na diminuição parcial ou total da ação dos agentes alterantes, mas

também na alteração de uma ou mais das condições básicas à vida microbiana,

transformando o substrato em meio impróprio as demais espécies de

microrganismos (ENVANGELISTA, 2001).

1.1 Tema

Melhorias no processo de conservação do caldo de gelatina.

1.2 Problema

A adição de antioxidantes e conservantes pode melhorar a conservação e

aumentar o tempo de armazenagem do caldo de gelatina?

1.3 Objetivos

1.3.1Objetivo geral

Aumentar o tempo de conservação do caldo de gelatina, na etapa do

armazenamento para a fabricação da gelatina industrial.

1.3.2 Objetivos específicos

a) Analisar teor de ferro na água, na matéria-prima e no caldo de gelatina;

b) Analisar o caldo de gelatina após extração e o que estiver armazenado nos

depósitos quanto a presença de microrganismos;

c) Testar aditivos químicos como antioxidantes, sequestrantes e biocidas na

conservação do caldo de gelatina;

d) Analisar a viscosidade da gelatina produzida a partir do caldo conservado.

8

1.4 Justificativa

A crescente procura por produtos extraídos da proteína do colágeno e seus

derivados, com a intenção de substituir os agentes sintéticos, utilizados em diversos

setores industriais bem como nos seus processos, tem despertado o interesse pelo

processo de extração desta proteína, principalmente da gelatina. A partir do

colágeno nativo podem ser obtidos a fibra de colágeno, o colágeno parcialmente

hidrolisado (gelatina) e o colágeno hidrolisado. Cada um destes derivados apresenta

características próprias que são dependentes da matéria-prima, processo de

extração (químico ou enzimático) e do tempo e temperatura de obtenção. O objetivo

na elaboração de gelatina é controlar a hidrólise do colágeno e converter o produto

resultante em um material solúvel com propriedades físicas e químicas desejáveis,

entre elas a consistência do gel, aderência, cor e transparência (PRESTES, 2012).

No processo de fabricação da gelatina industrial, também conhecida por cola

de origem animal, deve se ter um cuidado quanto ao ataque de microrganismos

(KOSTE, 2003) e reações químicas indesejáveis, provocadas pela presença de

compostos químicos na matéria prima, ou adicionados durante o ajuste de pH e

hidrólise, ocorrido no inicio do processo. Do processo inicial até o produto acabado,

são necessários 8 dias ininterruptos. Por este motivo a empresa trabalhava sem

paradas, de segunda-feira a segunda-feira. Mas devido a falta de funcionários

disponíveis para fechar os turnos nos finais de semana e também da necessidade

de limpeza da caldeira e dos evaporadores, tornou-se indispensável adequar o

processo produtivo, como por exemplo, a adoção de boas práticas de fabricação e o

desenvolvimento de métodos de conservação. Pois além da deterioração do

produto, a interrupção da produção que é por batelada, e que conta com diversas

etapas no processo que duram em média 10 a 20h, representam uma menor

capacidade de produção.

Para aumentar a produção na média de 10% será necessário armazenar o

caldo de gelatina, de sexta-feira até segunda-feira, para que seja dada continuidade

no processo já no domingo à noite. Um montante de 12.000 L de proteína com uma

atividade de água de 90% deve ser estocado por um período de até 72 horas, em

reservatórios de inox. Com a armazenagem deste material será possível otimizar a

9

planta produtiva e a mão de obra, pois eliminará o tempo ocioso ocasionado pela

falta de material e do início da semana sem o caldo de gelatina. Com este caldo

poderão ser produzidos 1.000 kg de gelatina a mais por semana, somando em torno

de 4 toneladas por mês, o que é bem significativo para a empresa que chega a

produzir até 28 toneladas mensais (Dados fornecidos pela empresa).

1

2 REFERENCIAL TEÓRICO

Apresenta-se a seguir aspectos importantes no processo de obtenção do

caldo de gelatina.

2.1 Processos de preservação e conservação

A degradação de compostos orgânicos é resultado da multiplicação

indesejável de microrganismos produtores de compostos voláteis, durante seu

metabolismo, os quais o olfato e o paladar humanos podem detectar. Este fenômeno

não ocorre apenas pela presença de microrganismos, mas também à produção de

metabólitos dos quais originam odor desagradável, camada limosa e gás

(FORSYTHE, 2013).

A conservação e a preservação de alimentos remontam de muitos séculos e

se tornou uma necessidade e um desafio para a humanidade, um dos primeiros

registros esta descrito na Bíblia (Gênesis, 41; v35). Onde o faraó ordena que

durante 7 anos de boa colheita deveria ser guardada a quinta parte dos cereais,

para não ficarem sem alimento durante os 7 anos de escassez. Esta conservação

ocorreu pela formação de dióxido de carbono dentro dos celeiros produzida pela

respiração dos microrganismos e do próprio grão, que atuou como inibidor do

crescimento microbiano (LÜCK, 1981).

Para proteger os alimentos da degradação, várias práticas foram sendo

usadas e foram evoluindo no decorrer dos tempos, resultando nas modernas e

revolucionarias técnicas desenvolvidas pelas ciências ligadas a tecnologia de

11

alimentos. Tornando assim possível a produção de alimentos e produtos

alimentícios, não só dotados de qualidades nutritivas, organolépticas e patabilidade

normais mas, principalmente isentos de microrganismos nocivos e suas toxinas. Os

métodos de preservação estão ligados a limpeza e higienização dos equipamentos,

armazenagem, proteção contra agentes físicos e químicos e de cuidados no

processo, já a conservação depende de aditivos químicos (ENVANGELISTA, 2001).

A eficiência de um método de conservação é comprovada através de analises

para avaliar a sobrevivência dos microrganismos (FORSYTHE, 2013). Porém todos

os conservantes não tem a mesma eficiência contra fungos, leveduras e bactérias. A

maior parte dos conservantes é eficaz contra fungos e leveduras, já contra as

bactérias sua eficiência diminuem pois o pH ótimo para as bactérias esta na zona

neutra (LÜCK, 1981).

2.2 Sanitização dos equipamentos

De modo geral tanto na indústria como na natureza, os micro-organismos

aderem-se às superfícies e multiplicam-se como uma comunidade, formando

biofilmes. A superfície é condicionada, primeiramente, à adsorção de moléculas

orgânicas, antes da colonização bacteriana. Superfícies ásperas proporcionam área

ideal para colonização, uma vez que protegem as bactérias da remoção mecânica. A

estrutura resultante a partir da adesão de micro-organismos é chamada de biofilme.

Esses biofilmes contém tanto bactérias patogênicas quanto deteriorantes,

aumentando o risco de contaminação microbiológica do produto final (FORSYTHE,

2013).

2.3 Qualidade da água

A qualidade da água utilizada nos diversos processos industriais é de suma

importância, pois para cada aplicação devem ser observadas suas características

tanto físico-químicas quanto microbiológicas. Nas indústrias a água desempenha

diversas funções como:

• Matéria-prima fundamental: onde a água faz parte da composição do produto,

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do inicio até o fim do processo.

• Matéria-prima secundária: onde a água é necessária mas, seu papel não é

fundamental.

• Matéria-prima auxiliar: onde a água realiza tarefas associada a outros

elementos, durante o processo industrial, como lavagem e branqueamento,

moagem, salmoura, nos procedimentos de calor como cozimento,

escaldamento, resfriamento do produto, etc;

• Como agente de limpeza e sanitização: a água usada na limpeza visando a

conservação das dependências da indústria e principalmente a remoção de

resíduos e sujidades de máquinas, equipamentos e utensílios usados durante

o processo. Para lavagem a água pode ser usada em seu estado normal,

aquecida bem como com a adição de detergentes.

2.3.1 Capacidade funcional da água

Segundo Evangelista (2001) as principais causas que incidem na capacidade

funcional são relacionadas a:

• Seu conteúdo micro-orgânico: os principais contaminantes que podem ser

encontrados nas águas são as bactérias, vírus, protozoários e vermes. A

contaminação da água e indicada pela presença de microrganismos do grupo

coliforme.

• Valores de sais minerais: entre os sais minerais dissolvidos em água se

encontram os sulfatos, cloretos, bicarbonatos de sódio, magnésio, cálcio e

ferro etc. Águas alcalinas geralmente tem a presença de bicarbonatos de Ca,

Mg, Na, e K, determinado assim o grau e o tipo de dureza da água. Outros

sais como cloreto de sódio, nitratos, bicarbonatos de ferro, e manganês,

podem estar presentes na água, de acordo com essa presença é

estabelecida a aplicação da água.

• Presença de ferro: o ferro na água surge de matérias orgânicas e às vezes da

corrosão de utensílios e de peças de máquinas e equipamentos. Quando

13

houver presença de sais de ferro na água, pode ocorrer o surgimento de ferro

bactérias provocando a formação de odor estranho e o surgimento de

camadas barrentas dentro de tubulações provocando seu entupimento.

• Substâncias em suspensão: a turbidez da água é resultado da presença de

impurezas, geralmente material em suspensão que varia tanto em tamanho,

quanto no tipo de substância, a presença de matéria orgânica causa

modificações organoléticas como mau cheiro, turvação e mau sabor da água.

2.4 Controle de qualidade

A globalização e o constante desenvolvimento das indústrias e seus

processos, fez com que controle de qualidade não se tornasse apenas um

diferencial, mas uma necessidade para que as empresas possam sobreviver diante

dos desafios. Quando uma empresa prioriza os lucros sem considerar a qualidade,

com o passar do tempo terá perdas e aumento das despesas, porem aquela que der

ênfase a qualidade, a médio e longo prazo fará com que seus lucros tenham um

constante aumento (BERTOLINO, 2011).

As tarefas relacionadas ao controle de qualidade, não devem ser delegadas a

simples encarregados sem estes estejam habilitados e com autonomia para realizar

esta tarefa. A organização deste setor depende do tipo de indústria e do seu

potencial econômico (ENVANGELISTA, 2001).

2.5 Processo de obtenção da gelatina industrial

A gelatina é extraída do couro através de cozimento com água quente. A

diferença entre a fabricação da cola e da gelatina está na qualidade da matéria-

prima e da temperatura de extração (SHREVE e BRINK Jr., 1997).

A gelatina obtida na empresa onde foi realizado este trabalho, é de origem

animal e destinada para uso industrial. Isso isenta a empresa de cuidados e de

normas que regulamentam, por exemplo, o setor alimentício, porém o controle de

qualidade é uma real necessidade de toda empresa que deseja se manter no

mercado.

14

O processo desenvolvido pela empresa possui várias etapas específicas que

por exigência da mesma serão resumidas em 3 setores:

Armazenagem e preparação da matéria-prima: onde é feito o recebimento,

seleção e classificação de acordo com o fornecedor e a qualidade do material,

controle quanto ao estoque e ao uso, limpeza, preparação química e carregamento

dos cozinhadores.

Extração e concentração do caldo: onde ocorre a hidrólise parcial do colágeno

através de aquecimento, extração do caldo, filtragem, armazenagem, abastecimento

dos evaporadores, controle da concentração e acondicionamento da gelatina

concentrada em fôrmas metálicas. O sistema de filtração do caldo é composto por

um pré-filtro confeccionado em tela de inox onde passa o caldo logo que este sai do

cozinhador. Depois o caldo é bombeado ate um tanque de inox instalado sobre

trilhos, e cuja saída possui um filtro manga de 100 micras (10% de um milímetro).

Este tanque por ser montado sobre trilhos em cima dos depósitos é usado para filtrar

todo o caldo que será armazenado.

Resfriamento, secagem e expedição: onde o material é resfriado em câmaras

frias a 10˚ C, picado, feita secagem inicial, secagem final, moagem, pesagem,

análise de viscosidade, mistura e embalagem final.

Abaixo segue o fluxograma resumido do processo.

Fluxograma 1 - Etapas de fabricação do caldo de gelatina

Fonte: Elaborado pelo autor, baseado em dados fornecidos pela empresa.

ARMAZENAGEM EPREPARAÇÃO DAMATÉRIA- PRIMA

EXTRAÇÃO ECONCENTRAÇÃO DO

CALDO

RESFRIAMENTO,SECAGEM E EXPEDIÇÃO

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2.5.1 Propriedades funcionais da gelatina

A gelatina é uma proteína coloidal e seu valor está nas propriedades

coagulativas, protetoras e adesivas (SHREVE e BRINK Jr., 1997).

• Solubilidade: uma das principais características da gelatina é a sua

higroscopia. A gelatina é praticamente insolúvel em água fria, porém a

hidratação ocorre imediatamente em água aquecida. Quando adicionado à

água fria, os grânulos de gelatina intumescem, absorvendo uma quantidade

de água que equivale de 5 a 10 vezes seu peso inicial. Elevando a

temperatura acima de 30˚C a 35˚C, as partículas de gelatina intumescidas

dissolvem-se, formando uma solução que gelifica quando resfriada. O grau de

solubilidade depende da temperatura da agua a ser usada, do percentual de

umidade e do tamanho das partículas.

• Poder gelificante: a gelatina quando resfriada forma um gel termo reversível.

Com o aumento da temperatura acima de 30˚C a 35 ˚C, o gel transforma-se

em uma solução. Ao resfriar a solução até seu ponto de solidificação, a

estrutura gelatinosa forma-se novamente. Esse processo de conversão pode

ser revertido e repetido muitas vezes. A temperatura afeta diretamente a

rigidez do gel, outros fatores são a viscosidade e a concentração. As gelatinas

são classificadas e comercializadas em função da firmeza expressa em

Bloom.

• Viscosidade: pode-se aumentar a viscosidade das soluções de gelatina

aumentando sua concentração e diminuindo sua temperatura, ou vice versa.

A viscosidade de gelatina também afeta as propriedades do gel, incluindo o

ponto de fusão e de solidificação. Gelatinas com alta viscosidade resultam em

géis com maior ponto de fusão e solidificação do que gelatinas com menor

viscosidade (FOOD INGREDIENTS-2011).

A viscosidade da gelatina industrial pode ser classificada da seguinte maneira:

• Viscosidade baixa – de 40 a 60 milipoeses (Mpas).

• Viscosidade média – de 60 a 90 milipoeses.

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• Viscosidade alta – de 90 a 120 milipoeses (Elaborado pelo autor, baseado em

dados fornecidos pela empresa).

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3 MATERIAIS E MÉTODOS

As análises físico-químicas e microbiológicas foram realizadas em laboratório

terceirizado (Unianálises), com exceção de viscosidade, cor, odor e aspecto.

3.1 Coleta das amostras

3.1.1 Amostras para análise do teor de ferro

a) Água: foi coletada da torneira a água de poço tubular profundo usada no

processo de fabricação em recipiente fornecido pelo laboratório;

b) Matéria-prima: coletou-se um total de 3 amostras, identificadas como MP1,

MP2 e MP3. Cada uma de fornecedores diferentes, colocadas em embalagens

plásticas;

c) Caldo de gelatina: coletou-se um total de 3 amostras de caldo produzidas

com matérias-primas de fornecedores diferentes em cozinhadores de madeira.

Identificou-se estas amostras como CG1, CG2 e CG3. Uma quarta amostra, CG4, foi

extraída de um cozinhador com estrutura interna em aço inoxidável.

3.1.2 Amostras para análises microbiológicas

Coletou-se amostra de caldo com aditivos armazenado por 72 horas,

identificada como CGM1. Outra amostra de caldo armazenado por 12 horas sem

conservantes nos depósitos de inox, identificada como CGM2. Ambas as amostras

foram coletadas em embalagens de vidro esterilizadas fornecidas pelo laboratório.

18

3.1.3 Amostras para análises de cor, odor e aspecto

Coletou-se 4 amostras de caldo dos testes de conservantes diretamente dos

depósitos, logo após a extração e do caldo acondicionado em um reservatório de

inox. Identificou-se as amostras como Tc1, Tc2, Tc3 e Tc4.

3.1.4 Amostras para análises de viscosidade

Coletou-se 9 amostras de 100 g cada uma de caldo de gelatina conservado

por 72 horas. As amostras foram coletadas de 9 diferentes lotes produzidos em um

período de três semanas, e encaminhadas para o laboratório da empresa.

3.2 Métodos analíticos

3.2.1 Físico-Químicos

A análise de ferro na matéria-prima e no produto foi realizada conforme a

Portaria n˚ 108 do Ministério da Agricultura (BRASIL, 1991) e na amostra de água

conforme Standard Methods (APHA, 2012).

A metodologia para a análise de viscosidade foi adaptada do manual do

equipamento, Viscosímetro – MTC 126, utilizado pela empresa desde 1997. Segue a

descrição: Pesou-se 15,00 g +/- 0,01 g de cola em um erlenmeyer e adicionou-se

150,00 g +/- 0,2 g de água destilada fria. Foi agitado com um bastão de vidro

enquanto adicionou-se a água para assegurar a completa molhagem da cola, isto é,

de todas as partículas. Lavou-se qualquer cola aderente ao bastão com a última

porção de água. Foi deixada a amostra em descanso por no mínimo 1 hora e no

máximo de 3 horas, à temperatura ambiente. Colocou-se a amostra no banho-maria

a 65°C, depois de 8 a 10 minutos, removeu-se o frasco do banho, tampou-se o furo

da rolha e inverteu-se o frasco várias vezes para se assegurar de que toda a cola

estivesse dissolvida. Recolocou-se o frasco no banho-maria a 65°C, removeu-se a

rolha, foi inserido um termômetro na amostra e agitou-se o suficiente para efetuar a

perfeita mistura, até que a temperatura atingisse 61°C. O tempo total no banho-

maria a 65° C não excedeu 15 minutos. Quando a temperatura da solução atingiu

61° C, a cola ficou dissolvida completamente e intimamente misturada, removeu-se

19

o termômetro e transferiu-se a solução para o viscosímetro tão depressa quanto

possível. Foi cronometrado o tempo de escoamento da solução e transformou-se o

tempo de efluxo em segundos, para viscosidade absoluta em milipoeses.

3.2.2 Microbiológicos

Para todas as amostras foram realizadas as análises de Contagem de bolores

e leveduras (AOAC, 2006), Contagem de microrganismos mesófilos aeróbios viáveis

(AOAC, 2000); Contagem de Staphylococcus coagulase positiva (ISO 6888-1, 1999);

Número mais provável de Coliforme Termotolerante (BRASIL, 2003) e, Número mais

provável de Coliforme Total (ISO 4831, 2006).

3.3 Testes de conservação do caldo armazenado

Testou-se aditivos no caldo armazenado em um pequeno reservatório de inox,

com capacidade de 50 litros, por um período de 72 horas, com temperatura

controlada entre 30 a 40˚C e com condições de simular perfeitamente os

reservatórios da planta industrial. Nesta etapa avaliou-se as características de cor e

principalmente o odor do caldo pois este é um excelente indicador do estado de

conservação e/ou degradação. Foi coletada uma amostra de cada teste identificadas

como TC1, TC2, TC3 e TC4, respectivamente.

a) TESTE 1: foi adicionado somente um bactericida e um fungicida a uma

concentração de 0,04% (concentração indicada pelo fornecedor);

b) TESTE 2: foi adicionado um sequestrante de ferro (0,02%) aos mesmos

produtos do teste1;

c) TESTE 3: adicionou-se um (outro) biocida (0,04%), sequestrante (0,02%) e

um antioxidante de grau alimentício (0,06%);

d) TESTE 4: adicionou-se um biocida de ação imediata, depois sequestrante,

em seguida um biocida de ação prolongada e alterou-se o pH do caldo que era de 7

a 8 para 5 a 5,5 com adição de um ácido específico.

20

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

A seguir apresenta-se os resultados obtidos para os ensaios realizados nas

amostras de água, de matéria-prima e dos caldos de gelatina.

4.1 Resultados de ferro

A água é matéria-prima auxiliar na fabricação da gelatina, daí a importância

quanto a sua qualidade. O resultado da análise da água pode ser conferido na

Tabela 1.

Tabela 1 - Resultado de ferro da águaEnsaio Resultado Limite de quantificação (LQ)

Ferro total (mg/L) Não detectado 0,007 mg/L

Este resultado qualifica a água usada quanto ao ferro como contaminante,

pois conforme a legislação para água potável que (Portaria MS 2914/2014) é

permitido um teor de 0,3 mg/L. Observa-se portanto que o resultado atende o

parâmetro estabelecido.

As características químicas da matéria-prima são fundamentais nos

processos industriais, e no caso da fabricação da gelatina estas características

influenciam também na conservação do caldo. Em relação à matéria-prima, a

literatura é escassa de informações tanto sobre teor de ferro quanto aos processos

produtivos. Os resultados de ferro obtidos para as amostras de matéria-prima são

apresentados na Tabela 2.

21

Tabela 2 - Resultados de ferro da matéria-primaEnsaio/amostras MP1 MP2 MP3 LQ

Ferro (mg/100 g) 8,05 9,50 10,70 1 mg/100 g

Percebeu-se com estes resultados que o ferro está presente na matéria-

prima, e apresentou pequena diferença entre os três fornecedores. Conforme

Damodaran (2011) a presença do ferro pode ser prejudicial, pois é um metal pró-

oxidante, que acelera a oxidação de lipídeos por exemplo.

Os resultados de ferro dos caldos obtidos das matérias- primas analisadas

estão apresentados na Tabela 3.

Tabela 3 - Resultados de análises de ferro do caldo de gelatinaEnsaio/amostras CG1 CG2 CG3 CG4 LQ

Ferro (mg/100 g) ND* ND 1,47 ND 1 mg/100 g

*ND= Não Detectado

A amostra CG1 foi extraída em um cozinhador com estrutura interna em ferro

e produzida somente com matéria-prima que tem menor índice de ferro (MP1 tabela

2) mas apareceu traços de ferro embora bem baixos. A amostra CG2 foi extraída em

um cozinhador com estrutura interna também em ferro e com mistura das matérias-

primas MP2 e MP3 da tabela 2, e nesta também houve traços de presença de ferro.

A amostra CG3 é um caldo que foi extraído em um cozinhador com estrutura interna

em ferro porém este cozinhador estava parado sem ser usado durante 24 h o que é

comum na rotina da empresa e resultou em um índice de ferro bem maior do que as

amostras anteriores.

A amostra CG4 é de um caldo de gelatina extraído do único cozinhador que

não possui ferro em sua estrutura interna, por que é de inox. A CG4 foi produzida

com o mesmo tipo de matéria-prima da CG3 (MP2 e MP3) porém não foi detectado

ferro no caldo ou seja, houve somente a extração de colágeno. O resultado foi de

acordo com o esperado.

Estes resultados demonstraram que é necessário melhorar o processo de

limpeza dos cozinhadores, principalmente os que possuem estrutura de ferro. A cada

batelada ou carregamento os cozinhadores eram lavados com água a temperatura

ambiente, e com uma mangueira de duas polegadas que fornecia uma grande

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vazão. Observou-se então que devido a grande quantidade de água o escoamento

das sujidades era prejudicado. Então foi substituída a mangueira por outra de uma

polegada facilitando o trabalho, e possibilitando uma lavagem mais minuciosa com

um menor consumo de água.

Quando o cozinhador não é usado no dia e carregado no outro, foi deixada a

parte inferior onde esta a estrutura metálica, imersa em uma solução alcalina. Esta

pratica evita sua corrosão e posterior contaminação do caldo. Além disso, adotou-se

a prática de injetar vapor direto. O aquecimento e a agitação ajudam a retirar mais

impurezas, após o aquecimento faz-se em seguida o descarte e enxágue com água

limpa.

4.2 Resultados microbiológicos

A seguir são apresentados os resultados das análises microbiológicas das

duas amostras de caldo de gelatina com diferentes tempos de armazenamento. As

análises foram realizadas com o objetivo de avaliar o efeito de aditivos adicionados

para tentar aumentar o tempo de armazenamento do caldo. Na Tabela 4 pode-se

verificar os resultados.

Tabela 4 - Resultados de analises microbiológicas Ensaio/amostras CGM1 CGM2

Contagem de bolores e leveduras < 1,0 x 10¹ UFC/g est < 1,0 x 10¹ UFC/g est

Contagem de microrganismos mesófilos aeróbios viáveis

< 4,0 x 10² UFC/g est 6,1 x 10² UFC/g est

Contagem de Staphylococcus coagulase positiva

< 1,0 x 10² UFC/g est < 1,0 x 10² UFC/g est

NMP de coliforme Termotolerante 0,36 NMP/g < 0,3 NMP/g

NMP de coliforme total 0,36 NMP/g < 0,3 NMP/g

A amostra CGM1 refere-se ao caldo armazenado em um depósito de inox por

um período de 72 horas com a presença de aditivos para auxiliar a conservação do

mesmo. Conforme o resultado das análises mencionadas tabela 4, na contagem de

bolores e leveduras não há contaminação, na contagem de microrganismos

mesófilos aeróbios viáveis teve a presença de 1 a 3 colônias, sem a presença de

Staphylococcus, e uma pequena contaminação de coliformes tanto Termotolerante

23

como coliformes totais. A amostra CGM2 refere-se ao caldo armazenado em um

depósito de inox durante um período de 12 h sem a presença de nenhum aditivo

(caldo in natura). Não houve contaminação de bolores e leveduras, foi identificado a

presença de microrganismos mesófilos aeróbios viáveis maior que a amostra CGM1,

sem a presença de Staphylococcus, pequena contaminação de coliformes.

Nestes resultados observou-se que ser necessário adotar um cuidado maior

quanto a limpeza dos depósitos. Então, implantou-se a lavagem dos mesmos, com

lavagem a jato à quente. Cada vez em que o depósito é usado esgota-se totalmente

seu conteúdo antes de receber mais caldo, usando de acordo com a ordem de

enchimento para não ficar caldo parado por muitas horas.

4.3 Resultados dos testes de aditivos

Os resultados de cor, odor e aspecto são apresentados logo abaixo.

Tabela 5 - Resultados dos testes de conservantes após 72 horasTeste Resultado

TC1escurecimento do caldo, formação desobrenadante e com odor desagradável

TC2caldo claro, mas com odor desagradável

TC3caldo claro e apenas odor característico doantioxidante

TC4caldo claro, sem a presença de qualquer odordesagradável, mantendo inclusive o odorcaracterístico de um caldo normal

Os testes 1 e 2 não tiveram resultados suficientemente bons para serem

colocados em prática na planta, pois apresentaram odor desagradável típico de

caldo estragado.

O teste número 3 teve um resultado melhor, porém um dos aditivos usados

deixou seu odor característico no caldo. Mesmo assim foi colocado em produção

para ver se no processo de evaporação este odor diminuiria ou seria eliminado.

Observou-se que em alguns lotes não havia resquícios de odor, mas em outros

havia e nestes em tal intensidade que durante a evaporação sentia-se a presença

deste odor em toda a empresa, o que desqualificou o processo.

24

O teste número 4 apresentou o resultado esperado conservando todas as

características de um caldo recém - extraído. Com este resultado, colocou-se

novamente em prática na produção. A gelatina produzida com caldo conservado com

o sistema do teste número 4 atendeu a todos os requisitos quanto as suas

características organolépticas de cor e odor.

Tabela 6 - Resultados das análises de viscosidade da gelatina produzida com caldoconservado, e classificação como baixa, média e alta viscosidade

Data de coleta Num. Lote Viscosidade (Mpas)* Classificação

26/09/14 700 63 média

26/09/14 701 68 média

26/09/14 703 91 alta

03/10/14 718 92 alta

03/10/14 719 57 baixa

03/10/14 720 51 baixa

10/10/14 738 48 baixa

10/10/14 739 55 baixa

10/10/14 740 54 baixa

* Milipoeses: unidade de medida de viscosidade para gelatina industrial.

Os resultados das análises de viscosidade da gelatina produzida a partir de

caldo armazenado e conservado, em um período de 72 horas, apresentou 55,6%

dos lotes com baixa viscosidade (40 a 60 Mpas), 22.2% com média viscosidade (60

a 90 Mpas) e 22.2% no inicio da faixa de alta viscosidade (90 a 120 Mpas). Este

resultado comprovou a eficiência do processo de conservação e a sua aprovação

por parte dos clientes e direção.

4.4 Aumento de produtividade

Com as modificações que possibilitaram o armazenamento do caldo de

gelatina, durante os finais de semana, obteve-se um aumento de produção. Durante

o mês de Agosto produziu-se 6.200 kg de gelatina com caldo conservado,

representando 20% da produção total. No mês de Setembro foram 4.350 kg, 14% da

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produção. Estes resultados superaram as expectativas propostas durante a

elaboração do projeto.

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5 CONCLUSÃO

Com os resultados obtidos, pode-se concluir que na água utilizada no

processo não interfere na qualidade do produto obtido porque não há presença de

ferro.

Com as análises da matéria-prima concluiu-se que há diferenças no teor de

ferro, mas este fator esta relacionado com a origem da mesma, ou seja, de seu

fornecedor.

Concluiu-se que há sim uma contaminação com o ferro da estrutura do

próprio equipamento. Pode-se concluir também, apesar de que os cozinhadores não

sejam completamente adequados para extração de caldo de gelatina, que é possível

sim, através de medidas eficientes relacionadas a limpeza e desinfecção, minimizar

e até neutralizar reações indesejadas.

Apesar dos depósitos serem totalmente de inox, concluiu-se que é necessário

uma lavagem diária, pois foi detectada a presença de microrganismos mesófilos

aeróbios viáveis que se desenvolvem nas paredes internas do tanque mesmo ele

estando vazio. Com a limpeza diária durante a semana não é necessário o uso de

conservantes pois o caldo permaneceu inalterado em um período de até 12 horas.

Para teste de aditivos químicos com a função de conservar o caldo, foi

decidido que os principais critérios para escolha dos produtos seriam ter preço

compatível com o processo, ter disponibilidade para comprá-lo entre os atuais

fornecedores e principalmente não oferecer nenhum risco adicional para os

colaboradores e clientes. Após os 4 testes e chegou-se a conclusão é necessário

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adicionar vários tipos de aditivos, pois um complementa o outro. Concluiu-se

também que a mudança no pH do caldo, ajuda muito na sua conservação.

Quanto a viscosidade da gelatina fabricada a partir do caldo conservado,

concluiu-se que é possível atender aos requisitos de qualidade e que mesmo sendo

a maioria classificada como de baixa viscosidade (55,6%), isto não desqualifica o

produto uma vez que a empresa trabalha com mistura de lotes, para obter a

viscosidade desejada.

Concluiu-se que investir tempo em pesquisa e controle de qualidade trazem

retorno financeiro para as empresas, pois com as mudanças realizadas obteve-se o

aumento da produtividade.

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REFERÊNCIAS

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