Processamento e secagem do leite - Físico-química

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Processamento e secagem do leite - Físico-química

  1. 1. Andrezeline Cristian Daniella Felipe Joel Keline Lucas Rodolfo William
  2. 2. O que um copo de tem?leite 135milhõesdecélulasdepus 51mgdecolesterol 300calorias 16gde gordura
  3. 3. Composição aproximada de diferentes espécies : Gordura Proteína Lactose Cinzas Extrato seco Mulher 4,5% 1,1% 6,8% 0,2% 12,65 Vaca Parda suíça Holstein Jersey 4,0% 3,5% 5,5% 3,6% 3,1% 3,9% 5,0% 4,9% 4,9% 0.7% 0,7% 0,7% 13,3% 12,2% 15,0% Ovelha 6,3% 5,5% 4,6% 0,9% 17,3% Cabra 4,1% 4,2% 4,6% 0,8% 13,7% Canguru 2,1% 6,2% ***** 1,2% 9,5% Foca 53,2% 11,2% 2,6% 0,7% 67,7% Coelha 12,2% 10,4% 1,8% 2,0% 26,4% Maceió – 03 de outubro de 2013
  4. 4. Água: 87,25% Sólidos totais: 12,75% Proteínas 3,5% Gordura: 3,5% Lactose 4,7% Minerais 0,75% Gases dissolvidos: CO2, O2 e N2 Composição aproximada do leite de vaca sem levar em consideração a raça: Maceió – 03 de outubro de 2013
  5. 5. - Estrutura A lactose é o único glicídio livre que existe em quantidades importantes em todos os leites, bem como o mais abundante, o mais simples e o mais constante em proporção. Sua principal origem está na glicose do sangue, o tecido mamário isomeriza-a em galactose e liga-a a um resto de glicose para formar uma molécula de lactose. Maceió – 03 de outubro de 2013
  6. 6. Mas o que é o leite em pó?
  7. 7. “Entende-se por leite em pó o produto obtido por desidratação do leite de vaca integral, desnatado ou parcialmente desnatado e apto para alimentação humana, mediante processo tecnologicamente adequados.” Ministério da Agricultura Secretaria de Defesa Agropecuária Departamento de Inspeção de Produtos de Origem Animal – DIPOA Portaria Nº 369 de 04 de Setembro de 1997. D.O.U. de 08/09/1997 Maceió – 03 de outubro de 2013
  8. 8. UM POUCO DE HISTÓRIA Quem criou o leite em pó? 1802 O. Krichevsky, médico russo, evaporou o leite pasteurizado em torres especiais, obtendo um pó amarelado, que conservava as propriedades do leite. 1832 M. Dirchoff, químico, também russo, iniciou a primeira produção em escala industrial do leite em pó. Maceió – 03 de outubro de 2013
  9. 9. - Processo Para fabricar o leite em pó, as indústrias fervem o líquido. A água evapora e o leite fica grosso. Essa pasta é aquecida em num tanque fechado cheio de ar quente. O calor faz com que o restinho de umidade evapore. Ficam só as substâncias nutritivas, na forma de grãos. Quando dissolvemos o leite na água, simplesmente devolvemos a umidade que a indústria tirou. O leite em pó pode apresentar-se com diferentes teores de gordura, conforme o leite utilizado tenha a gordura natural do leite, seja parcialmente desnatado ou seja magro. De qualquer forma a proteína do leite em pó é a mesma que no leite líquido, com valores próximos de 30 - 35%, o que faz um alimento extremamente interessante. •O animal que produz mais leite é a baleia. A fêmea produz diariamente 600 litros de leite. •O leite de búfala é mais branco e nutritivo do que o de vaca. A verdadeira mussarela italiana é feita com esse tipo de leite. •Estudiosos suspeitam que o tipo de leite mais consumido no mundo não é o de vaca e, sim, o de cabra. Curiosidades Maceió – 03 de outubro de 2013
  10. 10. Diagrama de blocos para um sistema de secagem Fronteiras do sistema Maceió – 03 de outubro de 2013
  11. 11. Secagem por Cilindros Processo que consiste na aplicação de uma fina camada de concentrado na superfície dos cilindros aquecidos; A superfície permite troca rápida de calor com o produto a ser dessecado, desta forma a água é expulsa, vaporizada e evacuada por uma corrente de ar; Normalmente depois de percorre 3/4 da volta no cilindro ocorre a raspagem de uma fina camada; A camada é resfriada por ar e passa por moinhos para ser transformado em pó; Em seguida segue o armazenamento temporário em silos e por fim, o processo de envase. O método dos cilindros influenciam nas seguintes características: •Viscosidade da camada do leite; •Uniformidade dos grãos; •Temperatura e duração do processo de dessecação (pressão de vapor x número de rotação x velocidade dos cilindros); •Temperatura do concentrado; •Proporção do extrato seco do produto concentrado; •Perda de proteínas termossensíveis; •Capacidade do equipamento, geralmente ele consegue evaporar de 200 a 300 litros de leite com um E.S. de 45% de uma única vez. Vantagens e Desvantagens Maceió – 03 de outubro de 2013
  12. 12. - Método just-hatmaker Maceió – 03 de outubro de 2013
  13. 13. - Sistema büttner O concentrado entra pelo alimentador (3); O cilindro de produto úmido (4) transforma o produto em uma camada fina que não ultrapassa o cilindro de aplicação (5); Este por sua vez encaminha o produto úmido ao dessecador (1) que gira muito rápido e mantém uma temperatura de 115-130°C; O sino de vapores desprendidos (2) tem a função de retirar os vapores produzidos pela secagem; As lâminas de raspagem (6), levam o produto dessecado em forma de película contínua, jogando-o para um parafuso sem fim de descarga (7), onde é moído, resfriado e envasado. Maceió – 03 de outubro de 2013
  14. 14. - Secador Rotativo S – Entrada do produto úmido; P – Saída do produto seco; C – Entrada do óleo combustível; G – Saída do ar de secagem; G1 – Entrada do ar atomizado; G2 – Entrada do ar combustão; G3 – Entrada do ar de diluição. Maceió – 03 de outubro de 2013
  15. 15. Secagem por Spray Dryer O processo de secagem consiste em pulverizar o produto dentro de uma câmara submetida a uma corrente controlada de ar quente, e dessa maneira se consegue uma evaporação dos solventes, em geral água, obtendo-se uma separação ultra-rápida dos sólidos e solúveis contidos, com a mínima degradação do produto a secar, terminando esse processo com a recuperação do produto já em pó. •Baixa degradação/alteração de nutrientes, aroma , sabor, cor e etc.; •Alta produtividade e capacidade; •Efeito controle das variáveis; •Alta eficiência energética; •Produz materiais diretamente na forma de pó, com forma tamanho e densidades controladas pelas condições de processo; •Capacidade de microencapsulação de aromas. •Custo elevado. Vantagens e Desvantagens Maceió – 03 de outubro de 2013
  16. 16. - Spray Dryer 1. Câmara de secagem; 2. Aquecedor de ar; 3. Tanque de alimentação; 4. Bomba de alta pressão; 5. Atomizador; 6. Ciclone Principal; 7. Ciclone secundário; 8. Sucção de ar e filtros Maceió – 03 de outubro de 2013
  17. 17. Leito do Jorro O leito fluidizado consiste na circulação de ar quente através de um leito de sólidos, de modo que estes permanecem suspensos no ar, ou fluidizado. A utilização da técnica de fluidização foi difundida em 1940, com a construção do primeiro leito fluidizado para craqueamento de carvão. Somente mais tarde esta técnica seria utilizada como meio adequado ao recobrimento de partículas. Nos anos 70, foi patenteado o processo para produção de sementes recobertas e métodos de recobrimento de sementes em leito fluidizado, onde obtiveram para determinada faixa de tamanho de partículas o regime fluidodinâmico denominado de jorro, controlando a velocidade de entrada de gás e a forma geométrica do leito utilizado. Em 1962, no Canadá, foram instaladas as primeiras unidades de leito de jorro para secagem de ervilha, lentilha e sementes de linho. Recentemente, foi verificada a possibilidade de utilização do leito de jorro e leito fluidizado em alguns processos de revestimento de sementes, além dos processos de secagem do leite, comumente utilizados. Maceió – 03 de outubro de 2013
  18. 18. •O escoamento das partículas, como de um fluido uniforme, permite operações controladas continuamente e automaticamente com fácil manuseio; •Mistura fácil dos sólidos conduzem às condições isotérmicas no reator; •Mistura dos sólidos no leito apresenta uma resistência à rápidas mudanças nas condições de operação, respondendo lentamente e proporcionando uma margem de segurança para reações altamente exotérmicas; •A circulação de sólidos entre dois leitos possibilita a remoção de calor produzido ou necessário em reatores grandes; •Adequada para operações de grande escala; •A taxa de transferência de calor entre o leito fluidizado e um objeto imerso é alta, sendo necessário pequenas áreas de troca térmica para os trocadores de calor que utilizam o leito fluidizado. •A rápida mistura dos sólidos no leito conduzem a tempos de residência não uniformes dos sólidos no reator. Comprometendo a uniformidade do produto, reduzindo o rendimento e a performance; •Sólidos friáveis são pulverizados e arrastados pelo gás sendo necessário reciclá-los; •Erosão de tubos e colunas pela abrasão das partículas; •Operações não-catalíticas a altas temperaturas, aglomeração e sinterização de partículas finas podem requerer a diminuição da temperatura, muitas vezes reduzindo consideravelmente a taxa de reação. Vantagens e Desvantagens Maceió – 03 de outubro de 2013
  19. 19. - Leito Fluidizado A – Soprador de ar de 7cv; B – Válvula de escape; C – Válvula de passagem; D – Trocador de calor com 2400 W de potência; E – Partículas inertes de polipropileno; F – Visor em acrílico; G – Coluna cônica cilíndrica de 18 cm de diâmetro de aço inoxidável; H – Controlador e sensores de temperatura; I – Ciclone Lapple para separação e coleta de pó; J – Saco; K – Manômetro diferencial em U; L – Bomba peristáltica; M – Anemômetro; N – Termohigrômetro. Maceió – 03 de outubro de 2013
  20. 20. Importância do processamento do leite Atividade econômica; Produto rico nutricionalmente; Aumento da durabilidade; Melhor logística; Aumenta os lucros da cadeia produtiva. Maceió – 03 de outubro de 2013
  21. 21. equipe ANDREZELINE CRISTIAN DANIELLA FELIPE JOEL KELINE LUCAS RODOLFO WILLIAM TECNOLOGIA EM ALIMENTOS Físico-Química Processamento e secagem do leite Referências: 1) Gava, Altanir Jaime, 1941 - Princípios de Tecnologia de Alimentos. c. 5. p. 253 – 270, São Paulo: Nobel, 1984. 2) ANVISA, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Legislação Alimentar e Boas Práticas Alimentares. Disponível em: http://www.anvisa.gov.br/alimentos/legis/especifica/regutec.ht m Acesso em 26 setembro de 2013. 3) Ingredientes, novas funcionalidades. Revista FiB, Food Ingredients Brasil. Nº 14. Ano 2000. Disponível em: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/produtos/leitepo.asp 4) Acesso em 29 de setembro de 2013. 5) Revista Química Nova na Escola. Vol. 34, nº 2, p. 51-57, maio 2012. 6) BRASIL, Legislação Específica de Aditivos Alimentares e Coadjuvantes de Tecnologia. Disponível em: http://www.anvisa.gov.br/alimentos/legis/especifica/aditivos.ht m Acesso em 27 de setembro de 2013. 6) FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION. Evaluation of certain food additives. Geneva, 1974. p.1-37. (Technical Report Series, 557). 7) VI Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica - Secagem do leite em Leito do Jorro. Andrade Júnior, W. M.1., Xavier, C. H.1, Araújo, A. A. L.1, Jácome, B. C.1, Medeiros, U. K. L2., Pedrini, M. R. S3. e Medeiros, M. F. D3. Nº 08. Ano 2009. 8) MASTERS, K. (1985). Applications in the Food Industry. In: Spray Drying. 9) Associação Brasileira dos Produtores de Leite. Disponível em: http://www.leitebrasil.org.br/ Acesso em 30 de setembro de 2013. 10) Spray Dryer, atomizadores. Disponível em: http://www.sprayprocess.blogspot.com.br/ Acesso em 27 de setembro de 2013.

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