Trab_conclusão_Curso_EngAlimentos_Daniel Sousa

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Trab_conclusão_Curso_EngAlimentos_Daniel Sousa

  1. 1. PONTIFICIA UNIVERSIDADE CATOLICA DE GOIÁS DEPARTAMENTO DE MATEMATICA, FISICA, QUIMICA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS ENGENHARIA DE ALIMENTOS LIMPEZA CIP EM ESTERILIZADORES DE LEITE – SUGESTÕES DE NOVOS QUÍMICOS Daniel Pedro Vieira Sousa GOIANIA 2010
  2. 2. Daniel Pedro Vieira Sousa LIMPEZA CIP EM ESTERILIZADORES DE LEITE – SUGESTÕES DE NOVOS QUÍMICOS Trabalho de conclusão de curso apresentado à Pontifícia Universidade Católica de Goiás – PUC- GO, para obtenção do título de graduado em Engenharia de Alimentos. Orientadora: Profª. MSc. Aline Luiz de Mendonça GOIANIA 2010
  3. 3. SOUSA, DANIEL PEDRO VIEIRA Limpeza CIP em esterilizadores de leite – sugestões de novos químicos / Daniel Pedro Vieira Sousa. - - Goiânia: PUC-GO / MAF, 2010. viii, 71fl.: il. Orientador: Aline Luiz de Mendonça Trabalho de conclusão de curso (graduação) – PUC-GO, MAF, Graduação em Engenharia de Alimentos, 2010, 4p. 1. Higiene. 2. Sanitização. 3. UHT. – TCC. I. Mendonça, Aline Luiz de. II. Pontifícia Universidade Católica de Goiás, Departamento de Matemática, Física, Química e Engenharia de Alimentos. Graduação em Engenharia de Alimentos. III. Limpeza CIP em esterilizadores de leite – sugestões de novos químicos.
  4. 4. i LIMPEZA CIP EM ESTERILIZADORES DE LEITE – SUGESTÕES DE NOVOS QUÍMICOS Daniel Pedro Vieira Sousa Trabalho de conclusão de curso apresentado à Universidade Católica de Goiás – UCG, para obtenção do título de graduado em Engenharia de Alimentos. Aprovado em ___/___/___ ________________________________________________ Profª. MSc. Aline Luiz de Mendonça (Orientadora) ________________________________________________ Prof. Esp. Julio Pereira Filho (CONCEITUAL ENGENHARIA) ________________________________________________ Aline Ozório
  5. 5. ii DEDICATÓRIA Dedico este trabalho aos meus pais primeiramente, que sempre acreditaram em mim e foram um grande exemplo para minha caminhada; A Deus por ter me dado as oportunidades certas, no tempo certo, por ter me abençoado de forma grandemente nestes últimos dias; Ao meu irmão, que mesmo longe contribui para o meu crescimento. Aos meus avós, em especial ao Sebastião Vieira, exemplo de guerreiro, que vai sair vitorioso de mais uma luta, a Valdivina Vieira, exemplo de carisma, Eva, exemplo de simplicidade, Manoel, exemplo de vida. À eles dedico a minha vida...
  6. 6. iii AGRADECIMENTOS Um dia me trouxeste a vida e mudou a minha estória. Ao único que é digno de receber toda honra e glória, agradeço a Deus e a Jesus Cristo. Tenho sido agraciado de forma inigualável pelo seu amor e perdão. Tenho mergulhado no teu rio e descoberto que o conhecimento provém de ti e que sem ti não há vida. Agradeço enormemente a Diversey Brasil Indústria Química Ltda, por terem apostado no meu trabalho e fornecido subsídios para a execução deste trabalho. Agradeço ao Meu Gestor, Humberto Cunha por ter me apoiado e orientado na execução dos trabalhos referentes a este trabalho e a tantos outros. Agradeço aos meus pais, por terem entendido minha ausência, e sempre me apoiado e aconselhado em momentos que precisei. Agradeço a todos aqueles que contribuíram de forma direta ou indiretamente para a realização deste trabalho.
  7. 7. iv LIMPEZA CIP EM ESTERILIZADORES DE LEITE – SUGESTÕES DE NOVOS QUÍMICOS Autora: Daniel Pedro Vieira Sousa Orientadora: Profª. MSc. Aline Luiz de Mendonça RESUMO o objetivo deste trabalho é avaliar possíveis otimizações em linha de produção de leite UHT, onde se utilizará de produtos aditivados e de sugestões que irão diminuir o tempo gasto com limpeza e higienização do equipamento VTIS. O leite é um alimento rico pelos seus benefícios à saúde humana e quanto a sua versatilidade. O mercado de leite UHT é um mercado promissor que tem crescido muito ao longo de 2009 e 2010, pela valorização do leite em pó. Com a precipitação de proteínas do leite, carbonato de cálcio e lactose, formam uma sujidade de difícil remoção de equipamentos como os esterilizadores. Com isso, os critérios para a higienização desses equipamentos são bem maiores do que de um outro equipamento que não sofre ação de temperatura. A limpeza CIP para estes equipamentos é realizada com produtos alcalinos e ácidos. A necessidade de utilizar produtos formulados para a limpeza CIP destes equipamentos é uma alternativa para potencializar o procedimento e evitar formação de incrustações que podem ser meio de proliferação de microrganismos patogênicos. A higienização com os produtos Divostar quattro ® ,Complex® , Pascal® e Kompleet® , foi uma alternativa para se ganhar em qualidade de limpeza e uma possível redução de custo. O maior benefício foi o aspecto de padronização e aumento de produtividade reduzindo os tempos com o processo CIP. Para se utilizar destes benefícios, a linha de produção deve ser a melhor possível, alinhada com uma boa manutenção preventiva do equipamento. Palavras chave: Higiene, Sanitização, UHT.
  8. 8. v LISTA DE FIGURAS Página Figura 1 - Fluxograma de processamento do leite UHT............................... 12 Figura 2 - Esterilizador VTIS......................................................................... 14 Figura 3 - Esquema de sistema de injeção de vapor direto.......................... 15 Figura 4 - Injetor de vapor do leite................................................................ 15 Figura 5 - Modelo de homogeneizador......................................................... 16 Figura 6 - Sistema de clarificação - Separação Centrífuga.......................... 18 Figura 7 - Modelo de separação centrífuga.................................................. 19 Figura 8 - Fatores que influenciam na limpeza e higienização..................... 22 Figura 9 - Previsão de redução de custos através da utilização de novos sanitizantes................................................................................... 47 Figura 10 - Performance do equipamento no período de testes.................... 54 Figura 11 - Resultado de limpeza (Diversey) após 47 horas de produção. Ponto de verificação: Retardador................................................. 55 Figura 12 - Resultado de limpeza Diversey, após 39 horas de produção – Ponto de verificação: Retardador................................................. 55
  9. 9. vi LISTA DE TABELAS Página Tabela 1 - Composição média do leite humano e bovino.............................. 5 Tabela 2 - Composição de detergente utilizado para limpeza de aço inoxidável...................................................................................... 35 Tabela 3 - Especificação de qualidade de água para limpeza...................... 37 Tabela 4 - Processo de limpeza antes do teste............................................. 41 Tabela 5 - Procedimento Proposto para a limpeza CIP do equipamento...... 44 Tabela 6 - Custo com limpeza pelo cliente antes da troca de produtos........ 45 Tabela 7 - Custo inicial com produtos Diversey para teste........................... 46 Tabela 8 - Perda de alcalinidade durante a etapa alcalina........................... 48 Tabela 9 - Custo com descarte de solução pela bactofuga........................... 48 Tabela 10 - Situação atual e situação proposta com produtos Diversey......... 49 Tabela 11 - Dados da válvula de injeção de vapor durante os testes com os produtos Diversey......................................................................... 52 Tabela 12 - Dados da abertura da válvula de vapor em processo anteriores ao teste......................................................................................... 53
  10. 10. vii SUMÁRIO Página 1. INTRODUÇÃO.............................................................................. 1 2. REVISÃO DE LITERATURA..................................................... 4 2.1. LEITE............................................................................................... 4 2.1.1. RESÍDUO LÁCTEO........................................................................... 8 2.1.2. MERCADO DO LEITE....................................................................... 8 2.1.3. FLUXOGRAMA DO PROCESSAMENTO......................................... 11 2.1.4. EQUIPAMENTOS.............................................................................. 13 2.1.4.1. Esterilizadores de leite.................................................................... 14 2.1.4.2. Homogeneizadores.......................................................................... 16 2.1.4.3. Sistemas com separadores herméticos (Sistema UltraFreshTM ) 16 2.1.5. HIGIENIZAÇÃO EM EQUIPAMENTOS DE LATICÍNIOS................. 20 2.1.5.1. Fatores que influenciam na limpeza e higienização..................... 21 2.1.6. DETERGENTES................................................................................ 24 2.1.6.1. Detergentes alcalinos...................................................................... 27 2.1.6.2. Detergentes ácidos.......................................................................... 29 2.1.6.3. Fosfatos............................................................................................ 30 2.1.6.4. Agentes complexantes.................................................................... 31 2.1.6.5. Tensoativos...................................................................................... 32 2.1.6.6. Formulação de detergentes............................................................ 34 2.1.6.7. Qualidade da água utilizada na higienização................................ 35 2.1.7. ETAPAS DE UM PROCESSO DE VALIDAÇÃO.............................. 38 3. UNIDADE EXPERIMENTAL...................................................... 39 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES............................................. 40 4.1. PROCEDIMENTO DE AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DE LIMPEZA......................................................................................... 50
  11. 11. viii 5. CONCLUSÃO................................................................................ 56 REFERÊNCIAS............................................................................. 57
  12. 12. 1 1. INTRODUÇÃO Na produção de produtos inócuos e de boa qualidade, a boa higienização é um fator de suma importância. A limpeza e Higienização CIP merece um destaque, pois possui um nível maior de variáveis de controle que os demais tipos. Quando, uma limpeza é ineficiente, além das perdas dos produtos fabricados pelo equipamento em questão, surge um risco eminente do alimento se tornar um meio para proliferação de microrganismos que podem causar uma doença de origem alimentar. Por isto, a utilização de produtos químicos de boa qualidade se torna um fator trivial para um procedimento eficiente, removendo a matéria orgânica e inorgânica da instalação, que são meios onde pode haver o surgimento destes seres. A desinfecção do meio após as etapas de limpeza é o ponto chave para garantir a esterilidade do meio. Em laticínios, a limpeza CIP (Clean in place) determina além da qualidade, a produtividade da linha. Nos equipamentos como o VTIS (Vacuum thermal Instant Sterilizer), possuem ciclos de produção, que variam de acordo com as características de cada planta. Se uma vez uma limpeza for realizada de forma
  13. 13. 2 ineficiente, o nível de incrustação será grande e impedirá o funcionamento correto de bombas e válvulas. Este fator, em um processo automático é de grande importância, pois sem o funcionamento de qualquer parte que seja, causa uma interrupção total na cadeia. Os tempos de parada para limpeza representam dentro de uma produção mensal valores significativos. Assim, quanto maior o tempo gasto com limpeza, maior será o custo de produção e menos competitivos serão os produtos fabricados. Como o mercado de laticínios se torna cada vez mais crescente, e mais competitivo, a necessidade de produtos mais atrativos para o cliente final garante a vitalidade da empresa. A indústria do leite é um dos ramos que mais cresce mundialmente. Com este crescimento, surge uma necessidade de se otimizar a produção. Um dos gastos mais significantes que entra no custo do produto é o de higienização. Além dos produtos químicos, e utilidades (vapor e ar comprimido), envolvidos neste custo por limpeza, há outros que são provenientes do tempo ocioso do equipamento. No intuito de diminuir estes tempos de improdutividade, há um grande investimento por parte da empresa e fornecedores. Uma das alternativas melhores do mercado é o investimento em produtos para a higienização que possuem uma maior tecnologia agregada. O caso dos produtos formulados e aditivados com componentes que desempenharão melhor as etapas alcalinas e ácidas de uma limpeza CIP fazem toda a diferença em uma otimização de limpeza. A partir disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar possíveis otimizações em linha de produção de leite UHT, onde se utilizará de produtos aditivados e de
  14. 14. 3 sugestões que irão diminuir o tempo gasto com limpeza e higienização do equipamento VTIS.
  15. 15. 4 2. REVISÃO DE LITERATURA 2.1. LEITE O leite é um produto secretado pelas glândulas mamárias e alimento indispensável aos mamíferos, nos primeiros meses de vida, enquanto não podem digerir e assimilar outras substâncias necessárias à sua subsistência (BEHMER, 1999). Muitos animais podem produzir o leite para consumo humano, mas somente alguns são as espécies mais especiais no mundo são elas: vaca, cabra, ovelha, búfala, camela. Esta base de espécies constitui os tipos de leite mais consumidos no mundo (VARNAM; SUTHERLAND, 1995). A importância relativa da produção de leite na economia regional ou nacional é determinada pela facilidade de produção de pasto. Também influenciado por outros fatores como o grau de intervenção governamental, subsídios e outros mecanismos de mediação econômica e disponibilidade de mercados para exportação (VARNAM; SUTHERLAND, 1995).
  16. 16. 5 O leite bovino é considerado o mais completo alimento para os seres humanos, particularmente nos primeiros estágios de vida, período em que é utilizado com exclusividade (GERMANO; GERMANO, 2001) devido à sua grande semelhança ao leite humano (WHITE et al., 1976; LOPES, 2002), semelhança esta que podemos observar na Tabela 1. Tabela 1 – Composição média do leite humano e bovino Componente Leite humano (%) Leite bovino (%) Água 87,5 87,4 Sólidos totais 12,5 12,6 Proteína 1,0 a 1,5 3,2 a 3,5 Lipídios 3,0 a 4,0 3,5 a 3,9 Carboidratos 7,0 a 7,5 4,6 a 4,8 Minerais e Vitaminas 0,2 0,9 Fonte: White, 1976; Lopes, 2002. Por ser uma grande fonte de elementos nutricionais, como proteínas, carboidratos (principalmente a lactose), vitaminas e minerais, o leite é um excelente substrato para o crescimento de microrganismos, devendo, portanto, ter um tratamento todo especial, desde a ordenha até seu beneficiamento, visando garantir as suas características físicas, químicas e nutricionais (GERMANO; GERMANO, 2001; LOPES, 2002). Dentre os alimentos de origem animal de maior consumo destaca-se o leite e, em particular, aquele tratado por ultra alta temperatura (leite UAT), tendo em vista a sua praticidade de conservação e uso e também seu longo período de vida comercial. No que diz respeito à sua qualidade, a duplicidade de tratamento térmico (pasteurização e processo UAT) aplicada ao produto, devido à má qualidade da
  17. 17. 6 matéria-prima, atua desfavoravelmente sobre as propriedades físico-químicas responsáveis pela manutenção do equilíbrio físico do leite (PRATA, 1998). Antes do tratamento por Ultra Alta Temperatura (UAT), o leite cru deve passar por um tratamento térmico prévio. O processo mais adotado nesta fase é a pasteurização rápida (HTST – 73ºc a 75°C/15 segundos), como forma de eliminar as bactérias psicrotróficas e as enzimas termosensíveis por elas produzidas (BASTOS, 1999). Para a produção de leite UAT (ou UHT) utiliza-se de equipamentos de esterilização. O leite UAT ou longa vida é o leite homogeneizado que foi submetido, por 2 a 4 segundos, a uma temperatura entre 130ºC e 150º C, mediante um processo térmico de fluxo contínuo, e imediatamente resfriado a temperatura inferior a 32ºC, e envasado sob condições assépticas em embalagens esterilizadas e hermeticamente fechadas (BRASIL, 1991). Este processo permite a sua preservação sem a necessidade de refrigeração, enquanto fechado na embalagem original (PRATA, 1998). No tratamento por UAT o ponto mais importante é o binômio tempo/temperatura, que garante a obtenção de um processo de esterilização comercial. Temperaturas abaixo das estabelecidas são indesejáveis e acima podem causar problemas tecnológicos com alterações das proteínas, interferindo no sabor, geleificação, formação de sedimentos, bloqueio da transferência de calor nas superfícies dos trocadores de calor, perda do valor nutricional e escurecimento (BASTOS, 1999). O pH do leite diminui pela ação do tratamento térmico e esse decréscimo é provavelmente o fator individual mais importante que leva à coagulação pelo calor (FRANCO; LANDGRAF, 1996; PRATA, 1998).
  18. 18. 7 Ao submeter o leite a esta temperatura, obtém um nível de sujidade da superfície, geralmente elevado devido à precipitação de proteínas e da carbonização de ácidos graxos. Estes resíduos são impregnados a paredes dos equipamentos e constituem um fator limitante para a produção de leite UHT. Estas sujidades, além de impregnadas a paredes, provocam a paralisação de bombas centrífugas do equipamento fazendo com que não seja possível a produção (FRANCO; LANDGRAF, 1996; PRATA, 1998). Assim, a autonomia dos equipamentos é limitada, variando de vinte e quatro a sessenta horas de produção. O equipamento em análise possui o ciclo de produção de sessenta horas (FRANCO; LANDGRAF, 1996; PRATA, 1998). Se a limpeza nestes equipamentos for ineficiente, uma grande quantidade de produto pode ser descartada, uma vez que, uma elevada carga de micro- organismos mesófilos, psicrotróficos e, ou termófilos no leite, através do seu desenvolvimento, degradam constituintes ou produzem substâncias capazes de alterar as propriedades físico-químicas, importantes na manutenção do produto (PRATA, 1998). As novas tecnologias empregadas para a limpeza dos equipamentos em que se produzem os leites UHT garantem, além da segurança do produto envasado, que sejam otimizados os tempos de set up de equipamento para a limpeza CIP, garantindo maior tempo para produção. Muitos são os tipos de limpezas empregadas para estes equipamentos. Mas, há destaque para alguns produtos que otimizam a limpeza, reduzindo custos e melhorando a eficiência da linha (PRATA, 1998).
  19. 19. 8 2.1.1. RESÍDUO LÁCTEO O leite submetido a uma temperatura sofrerá uma mudança em sua estrutura protéica e a estrutura de resíduo é variável conforme a temperatura da superfície onde o produto lácteo entrou em contato. O resíduo na superfície quente é composto por fosfato de cálcio, gordura e proteína desnaturada. Já o resíduo em superfícies frias apresenta a mesma estrutura com exceção da proteína desnaturada (COSTA, 2001). O leite e seus derivados apresentam alguns tipos de sujidade que podem ser classificados como solúveis e insolúveis. Os componentes solúveis são representados pelos açúcares e sais minerais, que são removíveis pela água. Os componentes insolúveis são representados pela gordura, proteína e albumina, que são removíveis por detergentes alcalinos. O resíduo denominado como "pedra do leite", que é composto por óxido de cálcio e magnésio, tem remoção através de ácidos com altos teores de seqüestrantes (COSTA, 2001). 2.1.2. MERCADO DO LEITE No ano de 2009, aconteceram vários fatores que desestimularam a produção e comercialização de leite UHT, no mesmo ano. Os principais fatores agravantes para isto foram as grandes incertezas do ano. O acometimento da crise econômica internacional impactou grandemente a indústria de exportação. Os produtores encontravam-se desestimulados - em função da queda nos preços do leite no segundo semestre de 2008 - e o mercado internacional mostrava, mês após mês,
  20. 20. 9 queda no preço das commodities, chegando a valores próximos aos praticados em 2006. Do lado da indústria, no ano de 2008 os investimentos no Brasil foram maciçamente voltados à produção de leite em pó - em função dos altos preços no mercado mundial e na expansão das exportações - com construção de torres de secagem e ampliação de unidades processadoras. Na visão de muitos analistas internacionais, os preços não deveriam voltar a cair, devido a um forte desabastecimento do mercado, ausência de estoques e demanda crescente por países emergentes. Mas os altos preços de 2007 e 2008 estimularam a produção e isso, com a queda na demanda em função da crise, forçou os preços para baixo (CARVALHO, 2009). As previsões, então, não se confirmaram. O mercado internacional começou a dar sinais de desaquecimento já no 2º semestre de 2008, o que foi imediatamente repassado ao produtor nacional. Desestimulado em função dos preços e ressabiado em relação ao cenário de economia instável, o produtor reduziu seu volume de produção, resultando numa queda histórica de 4,52% no 1º semestre deste ano comparado ao mesmo período de 2008 (produção inspecionada). Quando comparado o segundo trimestre de 2009 ao mesmo trimestre de 2008, a queda chega a 8,7%. Mesmo em outros períodos de crise, esse fato não havia sido registrado, sendo que no passado recente a produção do primeiro semestre de um ano vinha sempre mostrando crescimento em relação ao 1º semestre do ano anterior (CARVALHO, 2009). Outro agravante para o leite UHT, foi que no ano de 2009 ele teve sua produção reduzida, e algumas empresas importantes do segmento estavam endividadas e até mesmo em recuperação judicial. Com isso, o ano de 2008 terminou com super oferta do leite em pó e com pouco volume de leite UHT. Com consumo
  21. 21. 10 mantido e produção reduzida, a demanda por leite longa vida foi impulsionada, e o produto começou a disparar de preços no atacado. As empresas iniciaram uma corrida por leite, elevando os preços ao produtor. Esse aumento de preços no atacado - ocorrido a partir de abril - só foi chegar ao produtor mais evidentemente em junho, quando os preços no atacado atingiam o seu pico, já perdendo força daí em diante. Vale ressaltar que a variação de preços do leite UHT (diferentemente dos queijos) é mais tolerada por parte do consumidor, que apesar de fazer substituições e reduzir o consumo, dificilmente deixa de comprar o produto. Desta forma, com demanda mais inelástica, o produto aceita preços mais altos antes do consumo declinar (CARVALHO, 2009). Para 2010, o mercado de leite UHT será bastante promissor, comparado com o ano passado de 2009. No mercado atacadista, as indústrias tentam puxar os preços do leite longa vida, mas o varejo ainda está pressionando, controlando de certa forma esta alta de preços. No entanto, o mercado está comprador, e os preços do produto, no atacado, alcançaram na 1ª quinzena de março, média de R$1,60 a R$1,65/litro no Paraná, R$1,75 a R$1,80 em São Paulo, R$1,60 a R$1,65 em Minas Gerais e R$1,65 a R$1,70 no Sul (CARVALHO, 2010). O preço do produto é estável nestes primeiros meses de 2010. O que vale ressaltar são as grandes fusões que estão acontecendo que aumentarão a concorrência para o mercado interno, o que poderá resultar em uma redução dos preços. Somente nos próximos meses poderemos dizer com mais propriedade se o mercado sofreu uma forte influência com a fusão de empresas e cooperativas (CARVALHO, 2009). A Tetra Park acredita que o consumo mundial de leite UHT irá crescer a uma taxa anual média de 5,2%, atingindo mais de 70 bilhões de litros em 2012. O
  22. 22. 11 consumo de leite envasado e outros produtos lácteos líquidos, apresenta um crescimento mais acelerado do que toda a categoria e estima-se que atinja mais de 72% do consumo total mundial até 2012 (METANÁLISE, 2009). 2.1.3. FLUXOGRAMA DO PROCESSAMENTO O fluxo de produção na indústria láctea, deve propiciar a não contaminação do alimento, para isto são utilizados de sistemas de pasteurização desde a entrada do leite a unidade. Quando se termina esta etapa, são adicionados os conservantes que ajudam na estabilização da emulsão (COSTA, 2001). A adição de uma pequena quantidade de citrato de sódio ao leite longa vida pode ocorrer. O Regulamento de Identidade e Qualidade de Leite UHT prevê a utilização do citrato na concentração máxima de 0,05%. Esta concentração é menor que a variabilidade natural dos citratos em leites, em diferentes épocas do ano e diferentes rebanhos submetidos a diferentes regimes de alimentação e manejo. A função da pequena quantidade de citrato adicionada além da sua concentração natural no leite é a de estabilizar as proteínas do leite (ABLV, 2010). Após esta etapa de adição de citrato, o leite é estocado em outros tanques que são “pulmão” para o sistema de esterilização, após esta etapa o leite é envasado assepticamente e levado a estocagem (Figura 1).
  23. 23. 12 Figura 1 – Fluxograma de processamento do leite UHT.
  24. 24. 13 2.1.4. EQUIPAMENTOS Os equipamentos utilizados para o processamento de leite UHT pode variar muito de uma indústria a outra. Mas, o princípio de funcionamento é geralmente o mesmo. Em alguns casos a planta é otimizada para a produção, então alguns equipamentos são dimensionados para esta finalidade. Como exemplo, podemos citar a adição de conservantes que, no caso estudado, é manual, mas que em outras realidades o processo é realizado por equipamento dosador (COSTA, 2001). Para melhor estudo dos equipamentos utilizados, os equipamentos utilizados para o processamento de leite UHT podem ser subdivididos em grupos, conforme a finalidade (COSTA, 2001): - Equipamentos para Limpeza CIP:  Central CIP – Bombas para dosagem - Equipamentos para Produção de leite UHT;  Equipamentos da recepção de leite: Caminhões tanque e Silos de recepção de leite Cru;  Pasteurizadores;  Esterilizador;  Bactofuga – Separador hermético;  Homogeneizador;
  25. 25. 14  Equipamento para envase: Tetra Brik Asseptic - máquina de envase (Esteiras transportadoras e Máquina para envase de embalagem secundária). 2.1.4.1. Esterilizadores de leite Existem vários modelos de esterilizadores de leite no mercado, no entanto os equipamentos VTIS (Vacuum thermal Instant Sterilizer) (Figura 2) são os mais populares para a produção de leite UHT (Ultra Hight Temperature). Figura 2 - Esterilizador VTIS. Fonte: Tetra Pak, 2010. O VTIS, também conhecido como Tetra Therm Aseptic VTIS oferece avançado processamento asséptico e contínuo para os produtos sensíveis ao calor, como as sobremesas, comidas para bebês, sopas e molhos. O sistema de esterilização deste equipamento consiste em injeção direta de vapor e depois este
  26. 26. 15 vapor é retirado (TETRA PAK, 2010). Um esquema simplificado deste funcionamento pode ser visto nas Figuras 3 e 4. Figura 3 - Esquema de sistema de injeção de vapor direto. Fonte: Malmgren, 2009. Figura 4 - Injetor de vapor do leite. Fonte: Malmgren, 2009.
  27. 27. 16 2.1.4.2. Homogeneizadores A homogeneização é utilizada para aumentar a viscosidade ou para criar uma melhor textura nos produtos lácteos. O processo causa a ruptura dos glóbulos de gordura em uma emulsão. Essa etapa é feita por um homogeneizador (Figura 5) que fica instalado posteriormente ao esterilizador, lugar onde, caso não seja feita uma boa higienização, podem ocorrer vários tipos de contaminações (TETRA PAK, 2010). Figura 5 - Modelo de homogeneizador. Fonte: TETRA PAK, 2010. 2.1.4.3. Sistemas com separadores herméticos (Sistema UltraFreshTM ) O UltraFresh™ é uma nova tecnologia desenvolvida pela Tetra Pak Brasil. O sistema combina os tratamentos físicos - de centrifugação para redução de bactérias e células somáticas - e térmicos - de injeção direta de vapor, garantindo
  28. 28. 17 uma economia significativa no processo de ultra pasteurização e ressaltando o sabor do leite (TETRA PAK, 2010). No Sistema UltraFresh™ o leite pré-aquecido é submetido a um tratamento físico e hermético de centrifugação, para a remoção dos micro- organismos. Assim, retorna à área de aquecimento de injeção de vapor, onde é tratado termicamente à temperatura de 138ºC, por alguns segundos, para eliminação dos micro-organismos remanescentes. Em seguida, o leite é homogeneizado e resfriado a temperatura ambiente, e, depois, envasado (TETRA PAK, 2010). A tecnologia UltraFresh™ permite a redução da temperatura de ultra pasteurização, possibilitando um menor número de paradas no processamento, necessárias para a limpeza dos equipamentos. Consequentemente há queda no consumo de alguns elementos que integram o custo de produção, como o vapor, os produtos de limpeza e a água (TETRA PAK, 2010). Este sistema consiste em um equipamento para separação hermética, cuja finalidade é garantir a esterilidade do alimento produzido, juntamente com o esterilizador VTIS. Neste sistema, os micro-organismos são removidos do leite pela separação centrífuga (TETRA PAK, 2010). Para esta finalidade existem vários tipos destes separadores, conforme podemos observar abaixo.  Separadores por gravidade: A finalidade deste equipamento é promover a clarificação de alimentos como o leite. O sistema consiste na entrada de um líquido turvo em recipiente fixo onde o mesmo será lentamente clarificado, à medida que as partículas pesadas na mistura líquida se acumulam no fundo sob influência da gravidade. A fase líquida
  29. 29. 18 mais leve vem à superfície, enquanto a mais pesada se acumula no fundo sob a influência da gravidade (Figura 6) (TUMBA, 2002). Figura 6 - Sistema de clarificação - Separação Centrífuga. Fonte: Tumba, 2002.  Separação centrífuga: Num recipiente a alta velocidade a alta velocidade, a força de gravidade é substituída por força centrífuga, a qual pode ser milhares de vezes superior. A separação e a sedimentação são contínuas e muito rápidas. Quando o líquido e as partes sólidas na mistura líquida são sujeitos a uma força centrífuga num rotor de separação, é necessário somente alguns segundos para conseguir o efeito esperado, o que, num tanque sob influência da gravidade, demora várias horas (Figura 7) (TUMBA, 2002).
  30. 30. 19 Figura 7 - Modelo de separação centrífuga. Fonte: Tumba, 2002. Nestas centrífugas existe uma descarga de sedimentos que acarretam em uma limpeza dentro do equipamento. Estas descargas são de grande importância na limpeza pois são responsáveis por otimizar a solução de limpeza. Mas, quando há desajustes nestas descargas há uma perda acentuada de alcalinidade ou acidez durante a limpeza CIP. Quando o fluxo de entrada da água de funcionamento exceder o fluxo de saída através do bocal, a força do líquido irá registrar um aumento (TUMBA, 2002).
  31. 31. 20 2.1.5. HIGIENIZAÇÃO EM EQUIPAMENTOS DE LATICÍNIOS Após o processamento do leite ou de seus derivados, os equipamentos, utensílios, pisos, paredes e o ambiente de maneira geral, passam a apresentar uma carga elevada de resíduos com alto valor nutritivo, com a presença de carboidratos, gorduras, proteínas e minerais, passíveis de multiplicação microbiana (GERMANO; GERMANO, 2001). Para impedir a contaminação dos alimentos, toda área de manipulação de alimentos, equipamentos e utensílios, devem ser limpos com freqüência e desinfetados sempre que as circunstâncias assim o exijam (GONÇALVES et al., 2003; BRASIL, 1991). A higienização na indústria de alimentos visa basicamente a preservação da pureza, da palatibilidade e da qualidade microbiológica dos alimentos. Auxilia, portanto, na obtenção de um produto que, além das qualidades nutricionais e sensoriais, tenha uma boa condição higiênico-sanitária, não oferecendo riscos a saúde do consumidor. Assim, contribui decisivamente para a produção de alimentos dentro dos padrões microbiológicos recomendados pela legislação. Além disso, a higienização correta tem papel relevante quando se observam os aspectos econômicos e comerciais. A produção de alimentos seguindo normas adequadas de controle de qualidade viabiliza os custos de produção e satisfaz aos anseios dos consumidores (ANDRADE; MACEDO, 1996). A higienização divide-se em duas etapas muito bem definidas: a limpeza e a sanitização. Nas que se refere à limpeza, o objetivo primordial é a remoção de resíduos orgânicos e minerais aderidos às superfícies, constituídas principalmente por proteínas, gorduras e sais minerais. A sanitização objetiva eliminar micro-
  32. 32. 21 organismos patogênicos e reduzir o número de saprófitas (ANDRADE; MACEDO, 1996). Uma eficiente higienização é o resultado de um conjunto de fatores, onde se destacam as energias químicas, mecânicas e térmica, além do tempo de contato usado no procedimento. A otimização desses fatores implicará numa maior eficiência da higienização (ANDRADE; MACEDO, 1996). 2.1.5.1. Fatores que influenciam na limpeza e higienização Existem alguns pontos importantes que devem ser observados na higiene e sanitização de equipamentos que entram em contato com o leite, tais como: o tipo de material usado para a limpeza, a qualidade e concentração dos produtos químicos utilizados, a temperatura e o tempo de emprego dos mesmos, a natureza da superfície que sofrerá higienização, o tipo de sujidade, além da educação e treinamento corretos dos funcionários encarregados da limpeza (FEIJÓ et al., 2002; HOFFMANN et al., 2002). Após conhecer a superfície, o tipo de sujidade e o produto de limpeza a ser utilizado tem-se que estudar os fatores importantes para uma boa limpeza (Figura 8) (CONTRERAS et al., 2002).
  33. 33. 22 Figura 8 - Fatores que influenciam na limpeza e higienização.  Ação mecânica: Segundo Forni (2007), a ação mecânica pode ser obtida através do escoamento de fluído na superfície da sujidade ou mesmo através da colisão de um jato fluido com uma superfície. No caso do escoamento de fluído na superfície da sujidade, o fluido, devido a sua viscosidade, está sob a ação de tensões de cisalhamento distribuídas ao longo da espessura do fluído. Estas tensões de cisalhamento atuam também nas superfícies sólidas na qual os fluídos estão em contato. O resultado dessas tensões de cisalhamento é uma força de atrito no fluído além de uma força de atrito resultante na direção do escoamento na superfície sólida. Quando a sujidade está aderida nessa superfície, existe uma tendência do “arrancamento” das partículas da sujidade. A ação mecânica nas superfícies depende também se o escoamento é laminar ou turbulento. De modo geral, a ação mecânica obtida com o escoamento turbulento é mais eficiente para a higienização se comparado com o escoamento laminar. Além do efeito causado pelas tensões de cisalhamento, o escoamento permite uma homogeneização da solução química. Durante o escoamento dos químicos, devido o contato entre os químicos e a sujidade, ocorre uma série de
  34. 34. 23 reações químicas de degradação das partículas das sujidades. Como conseqüência desse processo ocorre a formação dos produtos, que após a reação acabam ficando acumulados na interface da sujidade com a solução química. O acúmulo desse produto faz com que se forme uma quantidade menor de reagentes causando uma menor degradação da sujidade. Quando a solução química está estática, o único mecanismo que permite a renovação de produto químico da interface da sujidade é a difusão química. Quando a solução química está escoando sobre a sujidade, o escoamento permite um mecanismo de mistura mais eficiente que a difusão química. Quanto maior a turbulência do escoamento, maior é a mistura obtida (FORNI, 2007).  Ação Química: O objetivo desta limpeza é separar as sujidades das superfícies a serem higienizadas, dispersá-las no solvente e prevenir nova deposição sobre as superfícies (GERMANO; GERMANO, 2001).  Tempo: É o período de exposição da superfície a ser limpa com a solução de limpeza. Este tempo varia conforme o grau de sujidade, procedimento de limpeza e solução de limpeza (CONTRERAS, 2002). O número de ligações químicas rompidas durante o processo de higienização é um fator diretamente proporcional ao tempo da reação. Quanto mais tempo as sujidades estão expostas aos produtos químicos, maior será o número de ligações rompidas (FORNI, 2007). Em um processo de higienização de uma planta industrial é adequado atrelar os fatores mecânicos, térmicos e químicos, com a finalidade de reduzir o
  35. 35. 24 tempo necessário de higienização. O tempo envolvido com a pausa da linha de produção representa uma perda de produtividade da linha (FORNI, 2007).  Temperatura: Pela cinética química, quanto maior a temperatura, maior a agitação das moléculas da matéria. Nas reações químicas, para que elas aconteçam, é necessária uma energia inicial, chamada energia de ativação. A temperatura fornece uma parcela da energia de ativação. As moléculas dos produtos e dos reagentes têm um acréscimo da agitação molecular, aumentando assim a quantidade de colisões efetivas, ocorrendo à reação química. Um outro resultado obtido com o aumento da temperatura é o aumento da velocidade da reação química. Ou seja, quanto maior a temperatura, mais rápido ocorre à transformação dos reagentes em produtos. Observando sob o aspecto da higienização, mais eficiente será a destruição dos micro-organismos (FORNI, 2007). 2.1.6. DETERGENTES Detergente é um produto utilizado para limpeza que possui em sua formulação uma base ácida ou alcalina, acrescido ou não de compostos tensoativos e,ou seqüestrantes (HOFFMANN et al., 2002). O tensoativo é uma substância que diminui a tensão superficial da água, aumentando a umectação da superfície e facilitando a remoção das sujidades. Apresenta em sua estrutura uma parte lipofílica, a qual tem afinidade por gordura, e uma parte hidrofílica que tem afinidade pela água. Os tensoativos apresentam os seguintes mecanismos de ação: umectação, seqüestração, emulsão e suspensão (COSTA, 2008).
  36. 36. 25 Diversos tipos de agentes podem ser utilizados, dependendo dos tipos de resíduos, qualidade da água industrial, natureza da superfície a ser higienizada, procedimento de higienização, entre outros (ANDRADE; MACEDO, 1996). Para que a remoção dos diversos tipos de resíduos das superfícies seja a mais completa possível, é necessário que as soluções de higienização apresentem funções específicas. Uma boa higienização exige o emprego de várias substâncias químicas (ANDRADE; MACEDO, 1996). De acordo com Andrade e Macedo (1996), as funções de um detergente ideal são: a) Saponificação: É a reação química entre resíduos de gordura animal ou vegetal com substâncias alcalinas, ocorrendo a formação de sabão; b) Emulsificação: É a capacidade de dividir óleo e gordura em pequenas gotículas microscópicas, mantendo-se suspensas em água. Isto é conseguido pela redução das forças de tensão superficial, usando-se agentes tensoativos; c) Molhagem: As soluções de limpeza devem ser capazes de "molhar a superfície". Por exemplo, a água não é capaz de molhar uma superfície de aço inoxidável contendo resíduos de gordura. Isto acontece porque a força de atração entre as moléculas de água é maior que a atração entre a gordura e a água; d) Penetração: As soluções de higienização devem ser capazes de atingir locais de difícil acesso, como ranhuras e fissuras que normalmente existem nas superfícies; e) Suspensão: As soluções de higienização devem ser capazes de manter as partículas insolúveis suspensas em solução. As pequenas partículas de resíduos não devem redepositar-se, antes de proceder ao enxágüe;
  37. 37. 26 f) Enxágüe: As soluções de higienização devem apresentar como característica a facilidade de serem completamente removidas das superfícies. Assim que termina a limpeza é importante a remoção de todo o resíduo de detergente, o que normalmente se faz usando água; g) Abrandamento: As soluções de higienização devem prevenir a formação de incrustações por minerais. Para isso, atuam complexando ou precipitando os sais presentes na água, particularmente os responsáveis pela dureza; h) Solubilização de minerais: As soluções de higienização devem remover possíveis incrustações minerais das superfícies. Isto é obtido pelo uso de soluções ácidas; i) Solubilidade: Um detergente químico deve dissolver-se rápida e completamente em água, à temperatura desejada sem grande agitação; j) Corrosividade: Um detergente químico não pode ser corrosivo aos equipamentos nas condições de uso; k) Segurança: É importante que o detergente químico não afete os manipuladores nas condições recomendadas para uso. Nenhum detergente tem todas as propriedades acima agrupadas. As combinações de diferentes produtos tornam o detergente mais completo (ANDRADE; MACEDO, 1996). Segundo Andrade e Macedo (1996) e Hoffmann et al. (2002) entre as substâncias utilizadas para a limpeza de equipamentos e utensílios, encontram-se os detergentes de base alcalina ou ácida, podendo ser acrescidos de fosfatos, complexantes e, ou tensoativos.
  38. 38. 27 2.1.6.1. Detergentes alcalinos Deslocam resíduos por emulsificação, saponificação e peptização (ANDRADE; MACEDO, 1996). Removem resíduos protéicos e gordurosos, apresentam propriedades germicidas. Utiliza-se na concentração de 1% a 2% em água a 80ºC (GERMANO; GERMANO 2001). Os detergentes alcalinos mais utilizados são:  Hidróxido de sódio: O hidróxido de sódio, ou soda cáustica, é a substância detergente que apresenta o maior teor em alcalinidade cáustica, apresentando um pH próximo a 13, quando em solução a 1%. Suas características principais são as seguintes: ótima ação contra gordura e proteínas, uma baixa ação de molhagem, nenhuma eficácia para eliminar a dureza, poder corrosivo muito forte contra alumínio, cobre e superfícies galvanizadas. Não ataca o aço inoxidável e absorve facilmente a umidade e o gás carbônico, devendo ser armazenado em lugar seco, bem fechado e em recipiente impermeável, para não perder parcialmente sua eficiência (ANDRADE; MACEDO, 1996). Ao preparar a solução de hidróxido de sódio, devem ser tomadas precauções porque a elevação brusca de temperatura da solução pode causar a ebulição, o que pode provocar acidentes pelo salpicamento do produto na pele e olhos dos manipuladores. As soluções são normalmente aplicadas quando o procedimento de higienização é automático, onde não há contato com os manipuladores. Existe a aplicação em processos de limpeza de trocadores de calor
  39. 39. 28 e concentradores de aço inoxidável, principalmente onde se apresentam grossas películas de proteínas (GERMANO; GERMANO, 2001).  Silicatos de sódio: Os silicatos de sódio derivam do óxido de sódio e do anidrido silícico, sendo que a proporção desses constituintes vai determinar as características de alcalinidade e pH dos produtos (ANDRADE; MACEDO, 1996).  Metassilicato de sódio: O metassilicato apresenta a proporção de 1:1 com 5 (cinco) moléculas de água. Quando em solução aquosa a 1%, tem um pH de 12 e uma alcalinidade ativa, expressa em óxido de sódio de 28% (ANDRADE; MACEDO, 1996). Apresenta bom poder saponificante, ação de molhagem, poder emulsificante regular, boa ação de enxaguagem e baixa ação contra dureza. A grande vantagem do metassilicato de sódio é sua proteção contra a corrosão. Tem a propriedade de formar uma película sobre a superfície dos metais, retardando ação corrosiva de outros ingredientes dos detergentes. Por isso, quando possível, é um componente desejável nas formulações comerciais dos detergentes (ANDRADE; MACEDO, 1996).  Sesquissilicato de Sódio: É usado para remover grande quantidade de material saponificável. Tem boa propriedade umectante, emulsificante e de suspensão (ANDRADE; MACEDO, 1996).  Carbonato de Sódio:
  40. 40. 29 Sua ação germicida é limitada. É importante para o uso em combinação com outros detergentes para dar maior reserva de alcalinidade. É inconveniente o uso de carbonato de sódio quando a água é dura, a não ser que se corrija a qualidade da água. Suas principais características são a ação saponificante moderada, ação de molhagem elevada, poder emulsificante razoável, fraca ação de enxágüe e poder corrosivo razoável (ANDRADE; MACEDO, 1996). Assim, como hidróxido de sódio participa de um grande número de formulações comerciais de detergentes (ANDRADE; MACEDO, 1996).  Bicarbonato de sódio: Bicarbonato de sódio é uma substância levemente alcalina utilizada na formulação de detergentes para reduzir a alcalinidade e formar tampões, apresentando pouco valor como agente de higienização. A solução a 1% apresenta pH de 8,4. Não apresenta alcalinidade cáustica, e é utilizado para remover resíduos orgânicos (GERMANO; GERMANO, 2001). 2.1.6.2. Detergentes ácidos São compostos de ácidos orgânicos e inorgânicos (podem ser combinados ou individuais). São utilizados quando existe a possibilidade de formação de incrustações minerais (água dura, depósitos calcários ocasionados por álcalis). Estas incrustações podem ocorrer em função do tipo de alimento e também da qualidade química da água industrial (GERMANO; GERMANO, 2001; ANDRADE; MACEDO, 1996).
  41. 41. 30 Em termos de ação química, os ácidos orgânicos fracos e inorgânicos reagem com os sais insolúveis na água para torná-los solúveis, facilitando a remoção. Os ácidos utilizados isoladamente nas concentrações normais de uso não têm efeito considerável sobre os resíduos orgânicos. Observa-se, assim, que os ácidos preenchem uma lacuna no programa de higienização, devido ao fato de que os alcalinos não conseguem remover resíduos minerais (ANDRADE; MACEDO, 1996). Segundo Germano e Germano (2001), o íon hidrogênio confere atividade aos ácidos, no entanto é extremamente corrosivo para metais (ferro galvanizado e aço inoxidável), por este motivo estes detergentes devem conter um inibidor de corrosão. Os ácidos fortes são divididos em inorgânicos, como os ácidos clorídrico, sulfúrico, nítrico e fosfórico; e orgânicos, como os ácidos lático, glucônico, cítrico, tartárico, levulínico e hidroxiacético. Os ácidos orgânicos são mais caros e são utilizados em superfícies muito incrustadas, devendo ser manuseados com cuidado. Os detergentes ácidos devem conter em suas formulações agentes tensoativos, pois esta formulação apresenta eficiente ação de molhagem e também retardam o crescimento microbiano pela sua ação residual na superfície (ANDRADE; MACEDO, 1996). 2.1.6.3. Fosfatos Os fosfatos dividem-se em dois grupos: ortofosfatos e os polifosfatos. Estes grupos deslocam, solubilizam, dispersam os resíduos por emulsificação e
  42. 42. 31 solubilização, abrandam água e evitam reposição nas superfícies (ANDRADE; MACEDO, 1996). Os polifosfatos tem sido empregados em formulações de detergentes, sendo os maiores representantes deste grupo. São originários da condensação de fosfatos comuns, formando cadeias onde ocorre liberação de água. Os polifosfatos formam complexos solúveis com sais de cálcio e magnésio, evitando as incrustações prejudiciais, sendo seus poderes de corrosão variáveis (GERMANO; GERMANO, 2001). O pirofosfato tetrassódico é estável e de custo relativo baixo. Tem excelente efeito tampão, boa ação peptizante, não é bom sequestrante para íons cálcio e não se solidifica com a umidade. O hexametafosfato de sódio é mais caro, além de apresentar instabilidade às altas temperaturas. E o mais efetivo no seqüestro de sais de cálcio. Já o tetrafosfato de sódio é relativamente barato, facilmente solúvel, mas, também superior ao hexametafosfato neste aspecto (ANDRADE; MACEDO, 1996). 2.1.6.4. Agentes complexantes São agentes que controlam os depósitos minerais, agem no abrandamento da água e na suspensão dos resíduos. Uma grande variedade de quelantes orgânicos está disponível, mas poucos realmente apresentam aplicações em formulações de detergentes (ANDRADE; MACEDO, 1996).
  43. 43. 32 Os agentes quelantes são estáveis ao calor e compatíveis com compostos de amônio quaternário. O ácido etilenodiamino tetra-acético (EDTA), com seus sais de sódio e potássio, é o mais importante integrante desta classe, sendo capaz de remover cálcio, magnésio e ferro de soluções com efeito similar aos polifosfatos (GERMANO; GERMANO, 2001). 2.1.6.5. Tensoativos São conhecidos como detergentes sintéticos, umectantes, umedecedores, emulsificantes ou agentes de molhagem. Os agentes emulsificantes fazem dispersão de dois líquidos não miscíveis (ANDRADE; MACEDO, 1996). Os agentes molhantes promovem melhor penetração de líquido em resíduos sólidos (GERMANO; GERMANO, 2001). Modificam a tensão superficial em interfaces líquida-líquida, líquido-gás e sólido-líquido. São classificados como polares e hidrofílicos, os quais apresentam afinidade pela água; apoIares e lipofilicos, que têm afinidade por óleos e gorduras (que diminuem a tensão superficial) (GERMANO; GERMANO, 2001). Em termos gerais, os agentes tensoativos são solúveis em água fria; ativos em concentrações muito pequenas, podendo em níveis de 0,1% diminuir a tensão superficial da água em torno de 50%; indiferentes à dureza da água, a exceção dos sabões; não formam precipitados; são indiferentes ao pH; e em alguns casos bactericidas. Além disso, todos os agentes tensoativos não são corrosivos às superfícies (SILVA, 1995).
  44. 44. 33 Os detergentes tensoativos (surfactantes) são classificados em: aniônicos, catiônicos, não-iônicos e anfóteros (SILVA, 1995).  Detergentes tensoativos aniônicos: Atualmente, sua aplicação em indústrias de alimentos tem sido muito restrita, em virtude de serem afetados pela presença de sais de cálcio e magnésio e também por apresentarem odores muitas vezes desagradáveis. Os sabões foram substituídos pelos agentes tensoativos sintéticos, oriundos da indústria química (ANDRADE; MACEDO, 1996). Segundo Germano e Germano (2001), na indústria de alimentos são usados detergentes aniônicos derivados de ácido sulfônico como acil isotionatos, alquilaril sulfonados, alqui 1 sulfonados e sulfosuccinatos. A parte hidrofóbica dos detergentes é constituída pelos grupos alquil, aril e alquil-aril, o que facilita a incorporação da gordura. A parte hidrofílica é constituída do sulfonato e sulfato (GERMANO; GERMANO, 2001).  Detergentes tensoativos não-iônicos: São detergentes que não se ionizam em soluções aquosas, sendo obtidos pela combinação de óxido de etileno com compostos hidrofóbicos contendo grupamentos do tipo carboxila, hidroxila ou amino, originando assim diferentes tipos de éteres, ésteres ou álcoois (álcoois etoxilados, ácidos carboxílicos e amidas etoxiladas) (GERMANO; GERMANO, 2001). Algumas destas substâncias apresentam a vantagem de formarem pouca espuma, sendo adequados em formulações para higienização por circulação,
  45. 45. 34 melhorando a molhagem dos detergentes ácidos. São compatíveis com tensoativos aniônicos e catiônicos (ANDRADE; MACEDO, 1996). Muitos se apresentam na forma pastosa e líquido-denso, o que dificulta utilização nas formulações de alguns detergentes (GERMANO; GERMANO, 2001).  Anfóteros: Liberam cargas elétricas positivas ou negativas, dependendo do pH do meio. Em pH ácido são liberadas cargas positivas, e em meio básico são liberadas cargas negativas. Dentre os anfóteros incluem-se: acil dialquil etileno, diaminas e derivados, e ácido n-alquil aminos (GERMANO; GERMANO, 2001). 2.1.6.6. Formulação de detergentes Durante os últimos anos, muitas pesquisas tem sido desenvolvidas no campo da química de detergentes e um grande progresso tem-se observado no que se refere às formulações. Para se obter um bom efeito de higienização, geralmente, há necessidade de se usar uma mistura de substâncias químicas. Quanto mais eficiente se deseja tornar a higienização, mais complicada é a composição do produto a ser usado, nas diversas aplicações específicas (COSTA, 2008). Estas formulações podem variar de acordo com a condição de limpeza, característica da superfície, do resíduo. Na Tabela 2 podemos observar a formulação de um detergente utilizado para a higienização de tubulações de aço inoxidável.
  46. 46. 35 Tabela 2 – Composição de detergente utilizado para limpeza de aço inoxidável Agente químico Concentração (%) Tensoativo não iônico 3 Tripolifosfato de sódio 25 Metassilicato de sódio 10 Carbonato de sódio 30 Sulfato de sódio 32 Fonte: Costa, 2008. 2.1.6.7. Qualidade da água utilizada na higienização A água exerce um papel muito importante nas operações de processamento e limpeza. Na limpeza, ela é o solvente primário para os produtos químicos e é necessária para enxágüe de resíduos de detergentes após o processo de limpeza. Uma vez que a qualidade da água pode impactar dramaticamente o sucesso de qualquer programa de limpeza e pode determinar quais produtos serão usados, é exigido um conhecimento básico dos indicadores de qualidades (ROUILLARD, 2004). Quando a água é utilizada em processos de limpeza, algumas de suas impurezas formam materiais insolúveis na presença de sabão e detergentes. O termo “duro” é utilizado para descrever a água nestas condições. A dureza da água se deve, principalmente, à presença de sais de cálcio e de magnésio. Estes materiais insolúveis interferem no poder de limpeza ao diminuírem a quantidade de material ativo disponível, ao suprimirem a espuma, levarem à solução a precipitação e formarem sedimentações, em forma de precipitado ou escamas, em cima das superfícies. Água “mole” ou “branda” é a água que não contem sais de cálcio e
  47. 47. 36 magnésio é sempre melhor que água “dura” nos processos de limpeza e enxágüe (ROUILLARD, 2004). As impurezas da água podem originar sérios problemas operacionais, devido à formação de depósitos, incrustações em várias superfícies e diversos tipos de corrosão de metais (ANDRADE; MACEDO, 1996). Os problemas da qualidade da água, relativos ao mau padrão sanitário e ao grau de dureza, são resolvidos pelos tratamentos que lhes correspondem, porém a questão da insuficiência de água disponível é irreconciliável com o bom funcionamento da fábrica (EVANGELISTA, 2005). Como agente de limpeza e de sanitização, a água é destinada às operações de limpeza, visando à conservação das dependências da indústria e principalmente, à remoção dos detritos e sujidades da maquinaria, dos vasilhames e demais utensílios da fábrica (EVANGELISTA, 2005). Águas duras são inconvenientes para a conservação de vasilhames, pois dissolvem mal o sabão, que assim perde a eficiência de sua ação nas manobras de limpeza, os vasilhames lavados em águas duras aparecem com incrustações. Para fins de lavagem, a água poderá ser aplicada em suas condições normais, aquecida ou concomitantemente com detergente de diferentes composições (EVANGELISTA, 2005). Uma eficiente limpeza e sanitização das instalações e equipamentos dependem da qualidade da água que está sendo aplicada nesses processos. A análise da água, de forma a determinar suas características e os tratamentos prévios necessários, é de fundamental importância. As principais propriedades avaliadas nas análises da água que fornecem informações essenciais sobre sua
  48. 48. 37 qualidade são: sua dureza, a alcalinidade, seu conteúdo microrgânico e conteúdo de ferro (COSTA, 2008). A água ideal seria a água potável com valores físicos-químicos ideais, mostrados na Tabela 3. Tabela 3 – Especificação de qualidade de água para limpeza Características Especificação Turbidez 5mg/L (máx.) Odor Ausente Cor 20 (Pt/L-Hazen) pH 6,5 – 8,5 Dureza total 200mg/L Acidez total 5 – 20mg/L Alcalinidade total 10 – 50mg/L Alcalinidade cáustica Ausente Oxigênio consumido 2mg/L Nitritos Ausente Cloretos 250mg/L Cloro residual 0,2mg/L Fluoretos 1,0mg/L Silicatos Ausência Sulfatos 250mg/L Sólidos totais 1000mg/L Cobre 3mg/L Chumbo 0,1mg/L Ferro 0,3mg/L Manganês 0,1mg/L Zinco 0,001mg/L Contagem de aeróbios mesófilos 100UFC/100mL Coliformes totais Ausente/100mL Fonte: Andrade e Macedo, (1996).
  49. 49. 38 2.1.7. ETAPAS DE UM PROCESSO DE VALIDAÇÃO Todos os processos de validação seguem as seguintes etapas (COSTA, 2008):  elabora-se um plano mestre (ou matriz) de validação, com cronogramas, definições de responsabilidades, metodologias, critérios, descrições, etc.;  determina-se quais são os parâmetros críticos de validação (parâmetros de qualidade e quantidade) e elabora-se, a partir desta lista, um plano de execução e validação, com protocolos de testes. Diferentemente da qualificação, a validação não aceita resultados parciais, ou os parâmetros são seguidos ou não são. Sempre que um parâmetro não for comprido, a validação é iniciada novamente para aquele parâmetro (às vezes para o plano inteiro, dependendo do parâmetro que não foi atendido). Em validação não existe pendências: caso algum teste não atenda o critério de aceitação, a validação é parada, corrigi-se o problema que causou a não aceitação, a validação é parada, corrige-se o problema que causou a não aceitação, e reinicia-se a validação (COSTA, 2008). O relatório é um histórico detalhado, mas resumido da validação; Quando todos os critérios de aceitação estiverem aceitos, emite-se um certificado de validação. Via de regra é o setor de controle de qualidade que emite tal certificado (COSTA, 2008).
  50. 50. 39 3. UNIDADE EXPERIMENTAL Os testes para a limpeza CIP foram realizados em trabalhos da Diversey Brasil Indústria Química em uma planta de esterilizador VTIS 13000, que produz leite Integral, desnatado, semi-desnatado e bebida láctea. O intuito do trabalho é avaliar a performance de produtos formulados utilizados em limpeza CIP, são eles: Divostar Quattro, Complex, Pascal e Kompleet. Com estes produtos, irão melhorar a limpeza quanto à qualidade e com isso garantir que a autonomia do equipamento em produção seja mantida ou superada. Isto é possível devido aos componentes do produto que possuem uma melhor detergência, molhabilidade e maior poder de limpeza do que os produtos utilizados para limpeza CIP. O trabalho foi realizado no mês de abril, num período de 14 dias, onde foram observados: tempo de limpeza, concentração de produtos utilizados e binômio tempo x temperatura. Feito isso passou-se para o processo de validação, que consiste em fazer a substituição do produto antigo da empresa pelo ofertado, e fazer as pontuações necessárias.
  51. 51. 40 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO Para que a limpeza CIP no equipamento seja eficiente, existem etapas que devem ser obedecidas, são elas: enxágüe inicial; enxágue (duas vezes); dosagem alcalina; circulação alcalina a alta temperatura; circulação alcalina a baixa temperatura, enxágue, dosagem de ácido, circulação ácida, enxágue, enxágue final. Objetivando um procedimento mais eficiente, observou-se que o procedimento de limpeza que estava sendo praticado não estava correspondendo quanto ao quesito qualidade de limpeza, e conforme mostrado na Tabela 4, ocasionava uma quantidade de produto alcalino e ácido excessiva. Este procedimento é realizado devido a fatores que ainda eram desconhecidos.
  52. 52. 41 Tabela 4 – Processo de limpeza antes do teste Etapa Tempo (s) Qtde. de Produto (L) Concentração (% p/V) Vazão (L/h) Temperatura (°C) Tipo de produto Enxágue inicial 250 25 Enxágue 250 13800 25 Enxágue 180 13800 25 Dosagem alcalina 600 112 8% de produto Soda Líquida a 50% Circulação alcalina a Alta Temperatura 2400 13000 145 Circulação alcalina Baixa Temperatura 2400 18000 90 Enxágue 600 13800 25 Dosagem de ácido 600 54 5% de produto 3800 Ácido Nítrico a 25% Circulação ácida 2400 13800 75 Enxágue 215 13800 25 Enxágue Final 450 13800 25 O processo estruturado pode ser descrito, conforme abaixo:  Enxágues iniciais: O enxágüe da planta é feito a temperatura ambiente de 25ºC, por 680s, no intuito de remover o resíduo lácteo presente na linha e facilitar a ação dos detergentes promovendo o arraste de sujidade de maiores proporções;  Dosagem e circulação alcalina: Na etapa de dosagem alcalina, a soda cáustica concentrada é transferida por bomba pneumática, com vazão de aproximadamente 6,0 L/min, para o tanque de equilíbrio do equipamento. A dosagem é realizada em 600s, em processos normais. Após a dosagem, a solução é circulada a 145ºC por 2400s, no intuito de promover a umectação, amolecimento e remoção da sujidade. Na primeira etapa, a solução é
  53. 53. 42 circulada para haver um amolecimento da sujidade com uma maior vazão que irá promover uma ação mecânica mais intensa que irá melhorar o desprendimento da sujidade. Conforme se pode observar na tabela, a concentração de produto utilizada é 8%, muito acima do padrão, que neste caso é 3%. Segundo a experiência operacional, esta dosagem maior é utilizada para que haja a total remoção da sujidade;  Enxágue alcalino: O intuito desta etapa é reduzir significativamente o resíduo alcalino na linha e remover a sujidade saponificada. É utilizada uma vazão de água próximo aos 13800l/h. A temperatura utilizada é 25ºC, o que garante uma ótima umectação da sujidade;  Dosagem e circulação ácida: A dosagem do ácido consiste em, assim como a soda, transferir o produto concentrado, com uma bomba de mesma vazão da utilizada para a soda cáustica (6L/h), para o tanque de equilíbrio do equipamento VTIS. Após a dosagem é iniciado a circulação alcalina que é realizada a 70ºC, por 2400s. Nesta etapa são removidos os minerais incrustados na tubulação, como o CaCO3;  Enxágue ácido e final: O enxágüe ácido é realizado para se retirar todos os resíduos que possam haver no equipamento. O enxágüe é realizado a temperatura ambiente e a vazão é a mesma de processo, 13000L/h. Com a utilização dos produtos formulados utilizados para a limpeza do VTIS objetivou-se uma melhor condição quanto a produtividade do equipamento, visto que eles possuem maior detergência quanto a sujidade. Os tensoativos e sequestrantes presentes no produto formulado irão potencializar a limpeza e com isso, obterá maior limpeza, como o equipamento será melhor limpo, o ciclo de
  54. 54. 43 produção do equipamento será otimizado, visto que com maior eficiência da limpeza menor a carga inicial de sujidade no equipamento. O que pode-se observar primeiramente é que o custo com o processo aditivado e com o outro processo atualmente utilizado são os mesmos. Para isto, utilizou-se dos seguintes produtos:  Divostar Quattro® - Detergente cáustico com espuma controlada para limpeza por circulação CIP - é um detergente cáustico formulado para lavagem de garrafas de vidro em indústrias de bebidas e processos de limpeza por circulação - CIP - de linhas, tubulações, tanques, pasteurizadores, evaporadores e concentradores, com alto teor de sujidades orgânicas em Laticínios, Frigoríficos e em Indústrias Alimentícias e de Bebidas em geral;  Complex® - Aditivo para solução de soda cáustica - é um produto para adição em solução de Soda Cáustica, recomendado para a limpeza por circulação de linhas e tubulações, tanques, pasteurizadores, esterilizadores, evaporadores e concentradores, com alto teor de sujidades orgânicas e inorgânicas em Laticínios, Frigoríficos e Indústrias alimentícias em geral;  Pascal® - Detergente desincrustante ácido para higienização CIP. É um produto à base de Ácido Nítrico recomendado para desincrustação de equipamentos, tanques, linhas e tubulações pelo método de circulação (CIP) em Indústrias de Bebidas, Laticínios, Frigoríficos e Indústrias Alimentícias em geral. É também utilizado no enxágüe ácido e como agente de passivação para instalações de aço inox;  Kompleet® - Aditivo para adição em soluções cáusticas e soluções ácidas. É um aditivo para adição em soda cáustica 50% e soluções cáusticas ou ácidas com o objetivo de melhor suas propriedades de limpeza e inibir o surgimento
  55. 55. 44 de incrustrações. Recomendado para uso em processos de limpeza por circulação (CIP) de tubulações e tanques, e também para a lavagem de garrafas em Cervejarias, Indústrias de bebidas e alimentícias em geral. Para a utilização destes produtos foi formulado procedimento descrito na Tabela 5. Tabela 5 - Procedimento Proposto para a limpeza CIP do equipamento Etapa Tempo (s) Qtde. de Produto (L) Concentração (%p/V) Vazão (L/h) Temperatura (°C) Tipo de produto Enxágue inicial 250 Enxágue 250 Enxágue 180 Dosagem alcalina 600 72 6% Divostar Quattro Circulação alcalina a Alta Temperatura 10 Complex Circulação alcalina Baixa Temperatura 2400 13000 145 Enxágue 2400 18000 90 Dosagem de ácido 600 Circulação ácida 600 36 2,5% 13000 Pascal Enxágue 10 Kompleet Enxágue Final 2400 Enxágue inicial 215 Enxágue 450 Com este procedimento o objetivo é melhorar a qualidade de limpeza utilizando a aditivação de produtos formulados. Com isso, há melhor molhabilidade
  56. 56. 45 da superfície e se evita a formação de incrustações (abrandamento), que fazem grande diferença na performance da limpeza. Como os produtos utilizados possuem uma maior detegência e maior poder de limpeza, a concentração dos mesmos, neste caso pode ser otimizada o que acarretou em uma economia no processo, comparado ao processo anterior. Além da melhor qualidade, na situação anterior há dosagens escessivas quando comparada a mesma realidade em outros equipamentos do mesmo tipo. Assim, o que foi proposto é reduzir a quantidade de químicos utilizados e posteriormente realizar testes otimizando o processo em aumento de produtividade com redução de tempos sem perder a qualidade do processo. Conforme podemos observar na Tabela 4 a concentração de produto estavam em grandes proporções, além do especificado pelo fabricante do equipamento, que recomenda 6% de detergente alcalino 3% de detergente ácido. O valor total por limpeza era de R$535,96, sendo este um resultado acima do padrão estabelecido pelo próprio cliente (Tabela 6). Mas, que pela situação atual da linha, só seria possível uma limpeza com estas concentrações de produto. Tabela 6 – Custo com limpeza pelo cliente antes da troca de produtos Detergentes Concentração Dosagem (L) Dosagem kg R$ Soda líquida 45% 8,00% 124 179,8 444,70 Ácido 2,50% 55 66,0 91,08 Total 535,96 O motivo desta alta dosagem foi analisado e constatou-se que há uma queda de concentração acentuada pelo processo, devido a perdas de solução
  57. 57. 46 principalmente do separador hermético (bactofuga). Com isso, o cenário de teste, foi proposto, e o resultado mais consolidado será possível após o ajuste das perdas de solução. Considerando estes fatores, obteve-se bastante critério em formular o procedimento teste, pois constatou-se que mais de 60% da solução do equipamento é perdida durante a etapa alcalina, com isso, calculamos o cenário descrito na Tabela 7. Tabela 7 – Custo inicial com produtos Diversey para teste Detergentes Concentração (%) Dosagem (L) Dosagem (kg) R$ Divostar Quattro® 6,00% 69 102,12 297,06 Complex® 0,80% 8 10 100,71 Pascal® 1,91% 25 33 65,00 Kompleet® 0,70% 8 10 59,30 TOTAL 523,00 Conforme os testes realizados, consolidou-se o procedimento teste e fazendo um comparativo com o processo anterior pode-se observar um melhor aproveitamento da limpeza quanto a custo, e com isso mostra-se uma economia de R$199,26, que será melhor trabalhada se forem ajustados as particularidades da linha. Na Figura 9 está apresentado o comparativo de custo e de ganhos propostos ao cliente, observa-se que o tempo disponibilizado para limpeza continua o mesmo e que somente o custo se mostrou menor:
  58. 58. 47 Figura 9 – Previsão de redução de custos através da utilização de novos sanitizantes. Durante os procedimentos, pode-se observar que há uma queda de alcalinidade muito acentuada durante a limpeza alcalina. Assim, realizou-se um acompanhamento, para se obter referencial e constatou-se que o separador hermético (Bactofuga) descarta grande quantidade de solução, chegando a mais de 60% do que é circulado no sistema. Pode-se observar na Tabela 8 o decréscimo de concentração que é bem maior o de que o aceitável pelo sistema que é de 30%.
  59. 59. 48 Tabela 8 – Perda de alcalinidade durante a etapa alcalina Dia Etapa Concentração (%) Tempo (s) Temperatura (ºC) Vazão (L/h) 14/abr Alcalina Alta 6,11 1800 145 14570 15/abr Alcalina Alta 5,41 500 144 16328 16/abr Alcalina Alta 5,23 100 145 18597 17/abr Alcalina Baixa 5,20 1800 93 18380 14/abr Alcalina Baixa 4,19 1000 96 18294 14/abr Alcalina Baixa 2,10 100 96 18150 Perda de alcalinidade 66% Além da perda de alcalinidade durante a limpeza, outro aspecto deste problema é que o sistema interrompe a circulação no intuito de evitar a danificação de bombas pela cavitação, provocando maiores danos ao equipamento. Com isso, perde-se em média trinta minutos a cada limpeza CIP. Esta parada na limpeza CIP gera um aumento no custo de produção, visto que se perde produtividade, conforme podemos observar na Tabela 9. Tabela 9 – Custo com descarte de solução pela bactofuga Situação normal Produção com descartes de solução Ciclo de produção média para a linha 40 40 Horas disponibilizadas para limpeza (por ciclo) 3 4 Quantidade de ciclos de produção mensal 16,6 16,4 Horas produzidas no mês 664 656 Produção mensal (Litros de leite) 6.773.346 6.696.148 Perda em produção (Litros de leite) 77.198
  60. 60. 49 Outro aspecto deste problema é que aumentou demasiadamente o custo de limpeza, visto que se deve dosar mais produto para se chegar na concentração correta. Este custo adicional foi de R$100 por limpeza, em média. Outro aspecto do procedimento implementado é que a dosagem pode ser realizada em metade do tempo se for disponibilizadas bombas com maior vazão para a dosagem. O intuito dos trabalhos é aumentar essa vazão e diminuir o tempo de dosagem que seria de seiscentos segundos para três quartos deste valor. Diminuindo os tempos de dosagem, pode-se também diminuir os tempos de circulação alcalino e ácido ganhando trezentos segundos para cada etapa. Considerando os ganhos de tempo, aumenta-se as horas disponibilizadas para a produção, visto que a autonomia do equipamento é de 60 horas, e hoje o ciclo é de 40 horas, 33% a menos que a capacidade nominal. A proposta é aumentar gradativamente a produção. Simulando todos estes ganhos de implementação e redução de dosagem e em 5 horas disponibilizadas para a produção também, podemos obter a seguinte descrita na Tabela 10. Tabela 10 – Situação atual e situação proposta com produtos Diversey Situação Atual Situação Proposta Ciclo de produção médio para a linha 40 45 Horas disponibilizadas para limpeza 3 3 Quantidade de ciclos de produção mensal 16,60 14,99 Horas produzidas no mês 664 674 Produção mensal 6.773.346 6.879.267 Ganho em produção mensal (litros) 105.922
  61. 61. 50 Com isso, obtem-se um resultado satisfatório, com um adicional de produção mensal de 105.922 litros produzidos a mais de leite e minimizaria-se as perdas anteriormente indicadas. 4.1. PROCEDIMENTO DE AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DE LIMPEZA Validar um processo de fabricação e certificar que, se os procedimentos operacionais padrões foram seguidos, o produto terá sempre a mesma composição, as mesmas características físico-químicas, as mesmas características microbiológicas e o mesmo tempo de validade indicados nos requisitos de qualidade (COSTA, 2008). A eficácia da higienização passa pela avaliação do estado das superfícies, relativamente a um ou mais, dos seguintes critérios: 1. Superfície livre de resíduos – quando toda a sujidade e resíduos tiverem sido removidos; 2. Superfície livre de químicos – quando os materiais de limpeza e/ou desinfecção tiverem sido removidos por enxágüe; 3. Superfície aceitável do ponto de vista microbiológico – quando o número de microrganismos é reduzido a um nível aceitável. Assim como se faz validação de processo de fabricação, também pode e deve ser feita validação de processo de limpeza, que deverá consistir na certificação de que, se os procedimentos operacionais padrões de limpeza e sanitização forem
  62. 62. 51 seguidos, as instalações terão o nível de remoção de contaminantes conforme previsto no projeto do sistema (TECHNOLOGY, 2007). O desempenho da limpeza no período indicado foi avaliado segundo o percentual da abertura da válvula de injeção de vapor direto no leite. Esta válvula é uma parte do equipamento em que quanto maior o nível de sujidade, maior é abertura da mesma, pois mais vapor é fornecido para esterilizar uma área. Este maior calor disponibilizado é proveniente do acúmulo de sujidade na região de injeção de vapor. Segundo Malmgren (2008) nestes sistemas há maior deposição de proteínas que são precipitadas pelo vapor direto, isto promove uma maior sujidade na linha de injeção de vapor. Os resultados podem ser observados nas Tabelas 11 e 12. Conforme observamos na Tabela 11, no dia 28/04, o percentual da válvula de abertura foi o maior dentre o período, pois o equipamento produziu 60 horas sem limpeza CIP, neste cenário é o mais crítico da linha. Considerando esta situação crítica de produção, a limpeza CIP se mostrou eficiente pois reduziu o percentual da abertura da válvula de vapor a limite aceitável que é abaixo de 50%. Podemos observar na tabela a seguir que os níveis de abertura da válvula eram um pouco menores que em 2009, mas os ciclos de produção também eram menores, em torno de 35 horas. Com isso, verificou-se que este parâmetro se apresentou da mesma forma que realizado anteriormente.
  63. 63. 52 Tabela 11 – Dados da válvula de injeção de vapor durante os testes com os produtos Diversey Data Horário % Observações 07/04/2010 17:25 49,7 Após a limpeza CIP 08/04/2010 07:42 53,3 Antes da limpeza CIP 08/04/2010 14:24 47,0 Após a limpeza CIP 10/04/2010 13:07 48,4 Antes da limpeza CIP 11/04/2010 06:46 58,1 Após a limpeza CIP 11/04/2010 07:05 57,4 Após a limpeza CIP 12/04/2010 15:14 60,2 Antes da limpeza CIP 12/04/2010 21:57 55,5 Antes da limpeza CIP 14/04/2010 13:28 55,9 Antes da limpeza CIP 14/04/2010 19:24 55,9 Após a limpeza CIP 17/04/2010 10:18 56,0 Antes da limpeza CIP 18/04/2010 17:02 55,0 Após a limpeza CIP 19/04/2010 17:34 55,0 Após a limpeza CIP 21/04/2010 03:54 59,0 Antes da limpeza CIP 21/04/2010 17:12 53,2 Após a limpeza CIP 23/04/2010 00:30 56,4 Após a limpeza CIP 25/04/2010 11:39 95,7 Antes da limpeza CIP 25/04/2010 23:22 55,1 Após a limpeza CIP 25/04/2010 03:05 56,1 Antes da limpeza CIP 26/04/2010 08:02 54,3 Após a limpeza CIP 28/04/2010 02:30 100,0 Antes da limpeza CIP 28/04/2010 16:33 51,3 Após a limpeza CIP
  64. 64. 53 Tabela12 – Dados da abertura da válvula de vapor em processo anteriores ao teste Data Horário % Observações 07/04/2009 23:00 46,2 Após a limpeza CIP 08/04/2009 14:40 47,8 Antes da limpeza CIP 08/04/2009 00:30 46,0 Após a limpeza CIP 09/04/2009 13:40 65,0 Antes da limpeza CIP 10/04/2009 06:00 46,6 Após a limpeza CIP 10/04/2009 23:00 45,1 Após a limpeza CIP 11/04/2009 03:00 49,0 Antes da limpeza CIP 11/04/2009 12:40 85,0 Antes da limpeza CIP 12/04/2009 06:10 45,8 Após a limpeza CIP 13/04/2009 19:00 47,0 Após a limpeza CIP 14/04/2009 06:10 80,0 Antes da limpeza CIP 14/04/2009 19:40 47,0 Após a limpeza CIP Com estes resultados foi constatado que a performance permaneceu inalterada quanto a quantidade de sujidade após a limpeza CIP, pois mesmo em nível crítico de sujidade, com a válvula trabalhando a 100% (cem por cento) de sua capacidade, a limpeza CIP teste conseguiu reduzir o percentual de abertura da válvula a nível aceitável que é de 50% (cinqüenta por cento). Conforme mostra a Figura 10, avaliamos a abertura da válvula de vapor nos dois cenários e pode-se constatar uma estabilidade destes valores com o procedimento teste. Temos que considerar que neste ano a produção é maior que o ano anterior e houve desgaste do equipamento e outros fatores que ocasionava a maior injeção de vapor. Mas, podemos observar que mesmo em situações críticas, exemplo do dia 28/04, a limpeza se mostrou eficiente.
  65. 65. 54 Figura 10 - Performance do equipamento no período de testes. Uma outra análise para verificar a performance da limpeza, é a visual. Para se obter referencial da eficiência de limpeza verifica-se uma parte do equipamento chamado de retardador, nesta parte do equipamento há injeção de vapor para o leite e por conseqüência há maior nível de sujidade. Com isso, rotineiramente é o ponto de verificação operacional da limpeza na linha, utiliza-se de ferramentas para abrir as conexões da parte e geralmente avalia-se a limpeza. Durante o período de testes foram avaliados todos os dias este ponto do equipamento, mas em especial foram amostrados os dias em que obteve-se maior produção antes da limpeza. Nas Figuras 11 e 12 avaliou-se a limpeza após 47 horas de produção e após 39 horas de produção.
  66. 66. 55 Figura 11 - Resultado de limpeza (Diversey) após 47 horas de produção. Ponto de verificação: Retardador. Figura 12 – Resultado de limpeza Diversey, após 39 horas de produção – Ponto de verificação: Retardador.
  67. 67. 56 5. CONCLUSÃO Observando o procedimento aplicado a limpeza do esterilizador VTIS, mesmo com algumas particularidades como a alta quantidade de produto descartado pelo separador hermético Bactofuga, o procedimento se mostrou eficiente no período indicado, conforme podemos observar no percentual de abertura da válvula de injeção de vapor e visualmente. Além destes resultados, o processo mostra-se como uma redução de custo e benefícios que somente produtos formulados podem fornecer a limpeza. Para que sejam solucionados os problemas com descarte de produto, sugere-se que se realize um plano de ação para consolidar os trabalhos. Sobre o aumento de produtividade, deve-se realizar em maior tempo de amostragem os testes para que observe a planta em diferentes meses. Entretanto, houve benefícios em redução de tempo no primeiro momento de teste, com redução do tempo de dosagem e de circulação o que potencializa a produtividade da linha.
  68. 68. 57 REFERÊNCIAS ABLV - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE INDÚSTRIA DE LEITE LONGA VIDA. Citrato de sódio: um componente natural do leite. Disponível em: <http://www.ablv.org.br/17-SaudeBemEstar-Citrato-de-sodio-um-componente- natural-do-leite.aspx> Acesso em: 07 mai. 2010. ANDRADE, N. J.; MACEDO, J. A. B. Higienização na indústria de alimentos. São Paulo: Livraria Varela, 1996. BASTOS, M. S. R. Leite longa vida UHT: Aspectos do processamento e identificação dos pontos críticos de controle. Revista Higiene Alimentar, São Paulo, v. 13, n. 66/67, p. 32-36, 1999. BEHMER, M. L. A.; Tecnologia do leite: leite, queijo,manteiga,caseína, iogurte, sorbetes e instalações - produção, industrialização, análise. São Paulo: Editora Nobel, 1999. BRASIL. Ministério da Agricultura e do Abastecimento. Portaria n.368, de 04 de setembro de 1991. Regulamento Técnico sobre as Condições Higiênico- sanitárias e de Boas Práticas de Fabricação para Estabelecimentos Elaboradores /Industrializadores de Alimentos. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília (DF).
  69. 69. 58 CARVALHO,M. P.; MORUZZI, M. M. Reflexões sobre 2009 e perspectivas para o setor lácteo em 2010. 2009. Disponível em: <www.milkpoint.com.br>. Acesso em: 31 mar. 2010. CONTRERAS, C.C.; BROMBERG, R.; CIPOLLI, K. M.V.A. Bittencourt;MIYAGUSKU, L. Higiene e Sanitização na Indústria de Carnes e Derivados. São Paulo: Varela, 2002. COSTA, C. R. Treinamento em Procedimentos de Higienização em Laticínios. Curitiba: 2001. COSTA, D. M; Utilização de soda aditivada na limpeza CIP em planta de produção de maionese. Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Católica de Goiás - UCG, Goiânia, Goiás, 2008. EVANGELISTA, J. Tecnologia de Alimentos. São Paulo: Atheneu, 2005. FEIJÓ, L. D.; PINHEIRO, C. A.; SILVA, A. C. O.; CERQUEIRA, M. M. O. P.; SOUZA, M. R.; PENNA, C. F. A. M. Caminhões de Coleta a Granel: Monitoramento da Qualidade do Leite, da Higienização do Mangote e da Superfície do Caminhão Tanque. In: XIX Congresso Nacional de Laticínios. 2002, Juiz de Fora - MG. Anais... Juiz de Fora: Instituto de Laticínios Cândido Tostes, 2002. FORNI, R.; Projeto mecânico de um sistema de higienização CIP (Cleaning in Place). São Paulo, 2007. FRANCO, B. G. M. F; LANDGRAF, M. Microbiologia dos alimentos. São Paulo: Atheneu, 1996. 182p. GERMANO, P. M. L.; GERMANO, M. I. S. Higiene e Vigilância Sanitária de Alimentos. 1ª ed. São Paulo: Livraria Varela, 2001. 629p.
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