Indústria de Manufactura Alimentar

UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANEFACULDADE DE CIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICAFÍSICA AMBIENTAL

LICENCIATURA EM FÍSICA

Docentes: Dr. Julião Cumbane e Dr. Luís Manuel João

Maputo, Novembro de 2013

Discentes: Clérides Mateus MavieDonaldo Orlando Siquice

IntroduçãoA indústria transformadora é a produção de bens para uso ou venda através de

trabalho e máquinas, ferramentas, processamento químico e biológico, ou

formulação, no qual as matérias-primas são transformadas em produtos

acabados, em grande escala.

Entendemos por Indústria Alimentar aquela que se ocupa da aplicação dos

processos físicos, químicos e biológicos às matérias-primas alimentares e aos

alimentos “in natura [1]”, no sentido de conferir-lhes condições adequadas de

utilização, de assegurar-lhes o tempo de vida útil e melhorar suas qualidades

nutricionais e organoléticas.

Cont. IntroduçãoA classificação do sector alimentar é feita segundo atividades de produção

relacionadas com os diferentes produtos, tais como carne, pescados, frutas e

vegetais, gorduras e óleos, derivados de leite, rações para animais e outros

produtos alimentares e bebidas.

Os resíduos industriais são atualmente considerados uma problemática

ambiental, devido ao grande volume gerado, a presença de materiais perigosos

ao meio ambiente e à saúde pública e à dificuldade crescente de se conseguir

áreas para a sua disposição, portanto é importante para a indústria conhecer a

caracterização dos resíduos por ela gerados, principalmente quanto a sua

periculosidade, as formas adequadas de armazenamento, transporte e

disposição.

ObjectivosGerais• Estudar a Indústria de Manufactura Alimentar.

• Estudar os aspectos e impactos ambientais desta actividade.

Específicos• Falar sobre o surgimento da industria alimentar.

• Falar sobre a divisão, métodos e técnicas aplicadas nesta actividade.

• Falar sobre as vantagens e benefícios da indústria alimentar.

• Investigar os impactos da industrialização para a saúde humana.

• Falar sobre os resíduos e os impactos destes no meio ambiente.

• Apresentar as formas de mitigação destes problemas.

Surgimento da Industria de Alimentos

Após a fixação à terra, o homem dedicou-se às lavouras e àpecuária. Com o desenvolvimento de técnicas que permitiram oaumento da produção de alimentos, e com o crescimento dapopulação que aumentou a sua demanda, desafiantes problemas seoriginaram. Entre eles, a geração de produtos excedentes, o quetornou obrigatória a troca de alimentos entre diferentes grupos.

O principal impedimento para a troca de alimentos era arápida deterioração da maioria dos alimentos, ou seja, não seriapossível estocar os produtos excedentes a tempo suficiente paraserem consumidos. Então meios empíricos de conservação dealimentos foram aos poucos introduzidos. Com o passar dos anos,a necessidade de consumir ganhou maior importância e, porconsequência, a de produção também. Esse cenário inspirou acriação e o progresso da indústria de alimentos e dodesenvolvimento da tecnologia de alimentos.

Divisão do sector alimentar

O sector alimentar divide-se em 5 grandes grupos:

• Produção, processamento e preservação de carne, pescados, frutas, vegetais, óleos e gorduras;

• Fabrico de lacticínios;

• Moagem, fabrico de produtos amiláceos e rações para animais;

• Fabrico de outros produtos alimentícios (ex.: os alimentos prontos a consumir);

• Fabrico de bebidas e refrigerantes.

MÉTODOS E TÉCNICAS DE PRODUÇÃO NA INDUSTRIA ALIMENTAR

Tecnologia de AlimentosÉ a aplicação de métodos e técnicas para o preparo,armazenamento, processamento, controle, embalagem, distribuiçãoe utilização dos alimentos. A Ciência dos alimentos inclui o estudodas características físicas, químicas e biológicas dos alimentos. Atecnologia de alimentos inclui ainda a sequência de operações desdeseleção da matéria-prima até o processamento, preservação edistribuição dos alimentos.

Matéria-primaÉ toda substância de origem vegetal, animal ou mineral, em estadobruto, que para ser utilizada como alimento, precisa sofrer umtratamento e/ou transformação de natureza química, física oubiológica.

Os principais recursos utilizados pela

indústria de processamento de alimentos

incluem a água, matérias-primas e energia.

A água é usada como um ingrediente, uma fonte de limpeza inicial eintermediário, um transporte eficiente de matérias-primas, e oprincipal agente utilizado na higienização de máquinas, plantas eáreas.

Fases Do Processamento Dos Alimentos

Fase de armazenamento

Essa fase caracteriza-se pelo aumento na vida útil do alimento sem alterações de ordem microbiológica, enzimatica, física ou química

Fase de preservação e conservaçãoEsta fase busca eliminar microrganismos indesejáveis e patogênicos, assim como a acção de

enzimas deteriorativas

Fase de elaboração

As transformações ocorridas nessa fase derivam de processos físicos, químicos, físico-químicos e biológicos

Fase de beneficiamento

Fase de limpeza, separação de partes não comestíveis, higienização

Processos utilizados na Indústria de Alimentos

Operações no manuseio da matéria-prima

Manuseio da matéria-prima

• Tratamentos preliminares:

Limpeza, seleção e classificação; Fumigação;

Resfriamento; e armazenamento

• Transporte para a fábrica.

.

Operações no manuseio da matéria-prima. cont

Preparo da matéria-prima e operações preliminares

• Limpeza e purificação:

Lavagem a seco, lavagem, aspiração;

Filtração

Fumigação

Cloração da água

Remoção das partes indesejáveis (película, vísceras, ossos etc.);

Desintegração e separação dos componentes (extração, moagem, trituração, centrifugação, filtração etc.).

Operações no manuseio da matéria-prima. cont.

Manufactura dos produtos finais• Formulação e operação de elaboração.

Envelhecimento e maturaçãoClassificação e filtraçãoCristalizaçãoEnvelhecimento e defumaçãoSecagemProcessamento pelo calorTratamento pelo frio (refrigeração e congelamento).

Operação no manuseio da matéria-prima. cont.• Embalagem e distribuição

Empacotamento

Armazenamento

Transporte para mercado

Processos de conservação dos alimentos

Características dos processos de conservação

Por acção direta sobre o microrganismo

Por calor

Branqueamento

Tindalização

Pasteurização

Esterilização

Defumação

Por radiação Radurização

Radicidação

Radapertização

Por acção indireta sobre o microrganismo

Por frio

-Refrigeração

-Supergelação

-Congelação

-Liofilização

Por secagem

Natural

Artificial

Por adição de elementos

Aditivos

Salga e cura

Gases

Por fermentação

Alcoólica

Acética

Láctica

Por osmose

Por acção de embalagens

Continuação A radiação dos alimentos obtém energia radioativa de duas fontes:radioativa ( o cobalto-60) e mecânica (radiação através de aparelhosaceleradores de eletrões, produzindo radiação ionizante). O processo deradiação de alimento pode ser classificado em três categorias:

VANTAGENS E FINALIDADE DA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS

Finalidade da Indústria de Alimentos

Promover o abastecimento adequado às populações, permitindo acesso fácil aos diferentes alimentos necessários em quantidade e qualidade à alimentação humana;

Atender as exigências dos mercados consumidores.

Fabricação de produtos coadjuvantes (emulsões)

Elaboração de novos produtos com manipulação de características inicialmente indesejáveis (fermentados em geral).

Continuação

Maior durabilidade e rendimento na padronização, consumo e armazenamento.

Melhoria nas qualidades organolépticas, principalmente sabor e aroma.

Obtenção de sabores especiais em produtos modificados por salga, defumação, etc.

Instituição de alimentos especializados na dietética infantil e de adultos.

Redução do tempo de preparação dos alimentos

Benefícios do processamento de alimentos

Remoção de toxinas, preservação; facilita a comercialização, distribuição e

aumenta a consistência dos alimentos.

Melhora a qualidade de vida para as pessoas com alergias, diabéticos e outras

pessoas que não podem consumir alguns elementos alimentares comuns.

Aumenta a disponibilidade anual de muitos alimentos permite o transporte de

alimentos perecíveis delicados através de longas distâncias

Um grande potencial de lucro existe para os fabricantes e fornecedores de

produtos alimentares processados.

Faz vários tipos de alimentos seguros para comer por deterioração e

microrganismos patogénicos.

Permitiu também a existência de supermercados modernos.

ASPECTOS E IMPACTOS AMBIENTAIS

Aspecto ambiental: elemento das atividades, produtos ou serviços deuma organização, que podem interagir com o meio ambiente.

Impacto ambiental: qualquer alteração das propriedades físicas,químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma dematéria ou energia resultante das atividades humanas que, direta ouindiretamente, afetem:

A saúde, a segurança e o bem-estar da população;

As atividades sociais e econômicas;

A biota;

As condições estéticas e sanitárias do meio ambiente;

A qualidade dos recursos ambientais.

ContinuaçãoGeração de Resíduos

Resíduos-podem ser definidos como restos da atividade humana e, fisicamente,contém os mesmos materiais que são encontrados nos respectivos produtosoriginais que tinham valor e utilidade.

Os resíduos apresentam-se nos estados sólidos, gasoso e líquido.

Classificação dos resíduos

Quanto às características físicas:

Seco: papéis, plásticos, metais, couros tratados, tecidos, vidros, madeiras, guardanapos e tolhas de papel, pontas de cigarro, isopôr, lâmpadas, parafina, cerâmicas, porcelana, espumas, cortiças.

Húmido: restos de comida, cascas e bagaços de frutas e verduras, ovos, legumes, alimentos estragados, etc.

Quanto à composição química:

Orgânico: é composto por pó de café e chá, cabelos, restos de alimentos, cascas e bagaços de frutas e verduras, ovos, legumes, alimentos estragados, ossos, aparas e podas de jardim.

Inorgânico: composto por produtos manufaturados como plásticos, vidros, borrachas, tecidos, metais (alumínio, ferro, etc.), tecidos, isopôr, lâmpadas, velas, parafina, cerâmicas, porcelana, espumas, cortiças, etc.

Resíduos na Indústria alimentarNo processamento industrial de alimentos ocorre a geração de diversos tipos resíduos em variadas quantidades:

descartes de partes de matérias primas

gases, cinzas e até escórias resultantes da queima de combustíveis

Embalagens primárias e secundárias de matérias primas e insumos

material administrativo (papeis)

ContinuaçãoPerdas de produto em processo ou acabado, e de embalagens do

produtoAguas de lavagem de equipamentos e plantas de processoAgentes de limpeza, sanitizantes e sanificantesLubrificantes de máquinas e veículosAguas servidas (cozinhas e higiene pessoal), esgoto sanitárioGases, vapores e particulados odoríficos

Potenciais Impactos ambientais

• Problemas de pó, fumo e ruido liberados por equipamentos industriais;

• Contaminação de cursos de água devido a lançamento de efluentes,como, por exemplo, de frigoríficos;

• Contaminação do ar por gases, como amónia, liberados por camarasfrias utilizadas para a conservação de carnes e frutas; CH4provenientes de sistemas de tratamento anaeróbicos; C, CO e CO2 dequeima irregular em caldeiras; SO2 de caldeiras que utilizam óleosricos em enxofre;

• Odores desagradáveis provenientes, por exemplo, de frigoríficos, quecausam danos a vizinhança;

• Contaminação do solo por resíduos sólidos e desperdícios gerados dosprocessos industriais;

Continuação

•Resíduos de laboratórios com metais pesados,produtos tóxicos ou contaminantes microbiológicospodem contaminar cursos de água se neledirectamente lançados;•Contaminação por resíduos provenientes deembalagens utilizadas nos produtos alimentícios;•Contaminação devido a liberação de gases com efeitode estufa e ou causadores de chuva acida peloscaminhões que transportam os produtos;

Problemas Ambientais• Contaminação do corpo receptor e morte da biota existente,

como peixes e plantas aquáticas,• Causa riscos as comunidades próximas pela contaminação da

agua.• A queima de combustíveis fosseis contribui para o aquecimento

global e podem causar chuvas acidas se contiverem Sox;• Os resíduos orgânicos dispostos em local inapropriado

contaminam o solo, percolam e contaminam o lençol freático como chorume gerado;.

• Alguns resíduos, mesmo em pequenas quantidades, são tóxicosaos humanos e a outros seres vivos; outros não são passíveis deserem assimilados pelas funções naturais do ecossistema e seacumulam em organismos animais ou vegetais; outros aindapodem comprometer ciclos da biosfera.

Formas de mitigação dos impactos

Formas de tratamento e disposição final para resíduos sólidos

Compostagem - transforma matéria orgânica em adubo ou ração

animal e reduz o envio de resíduos para os aterros;

Co-processamento em fornos de cimento permite a queima de

resíduos em fornos de cimento mediante dois critérios básicos:

reaproveitamento de energia, para que o material seja utilizado como

substituto ao combustível, ou reaproveitamento como substituto da

matéria-prima.

Continuação

A incineração utiliza da decomposição térmica da matéria orgânica,

tornando um resíduo menos volumoso e tóxico. Os remanescentes da

incineração são constituídos de gases como CO2, SO2, N2, O2, H2O,

CO (se for combustão incompleta) cinza e escórias.

Processos físicos de tratamento de resíduosSão processos que abrangem a remoção de sólidos flutuantes dedimensões relativamente grandes, de sólidos em suspensão, deareias, de óleos e gordura.

• Caixas de areia- Destinam-se à retenção de areias e outros detritos pesadosinertes, em suspensão nos efluentes. São utilizadas com o objetivo de protegerbombas e tubulações contra abrasão e entupimento.

• Decantadores -São empregados na separação dos sólidos sedimentáveiscontidos nos efluentes. Os decantadores mais simples são as lagoas dedecantação, em que o lodo acumulado no fundo pode ou não ser removido.

• Grades- As grades destinam-se a remover sólidos grosseiros em suspensão etambém são utilizados para proteção de bombas, válvulas e outrosequipamentos contra obstrução.

Continuação

• Peneiras- São dispositivos destinados a retenção de partículas mais

finas. Como exemplo de sua aplicação, podemos citar as industrias

de conservas de pescado que as utiliza na separação de espinhas e

escamas.

• Tanques de remoção de óleo e graxas- Esses dispositivos

provocam a redução da velocidade da água. Enquanto os sólidos mais

densos se depositam no fundo formando lodo, os corpos menos

densos sobem á superfície formando escuma.

TRATAMENTO DE EFLUENTES DA INDÚSTRIA ALIMENTÍCIA

Tratamento anaeróbioEste processo baseia-se na utilização de microrganismos na ausênciade oxigênio livre para a degradação de matéria orgânica, através dereações que reduzem as dimensões de partículas ou, a nívelmolecular, quebram cadeias ou ligações duplas existentes. Osprodutos finais obtidos são gases como CH4, CO2 e NH4.

O efluente líquido que recebe tratamento anaeróbio é apenas aquele que tevecontato com os alimentos que estão sendo processados. Este efluenteapresenta vestígios da matéria-prima utilizada. Inclui-se: farinha de trigo,açúcar, amido de milho, corantes, leite em pó, gordura vegetal hidrogenada,estabilizantes, balas dissolvidas, xaropes, ácidos orgânicos, etc. Juntamente aoefluente líquido do processo industrial, parte dos resíduos sólidos (resíduosgordurosos, farinha, balas, pipocas e outros provenientes de varredura), étratado sob processo.

Continuação Fluxograma do tratamento anaeróbico dos resíduos

Produção de EtanolO etanol Produção de etanol a partir de biomassa, por exemplo: bagaço de cana-de-açúcar, etc.

Produção de Biogás• É resultante da fermentação anaeróbia de material orgânico encontrado em

resíduos animais, vegetais, lodo de esgoto, lixo ou efluentes industriais, de

fábricas de alimentos;

• A composição típica do biogás é cerca de 60% de CH4, 35% de CO2 e

5% de uma mistura de H2, N2, NH4, H2S, CO, aminas voláteis e O2;

• O poder calorífico do biogás é de aproximadamente 6 kWh.m-3, correspondendo

a meio litro de óleo diesel;

• É uma fonte de energia renovável;

• Pode ser usado por queima direta (aquecedores, esquentadores, fogões e

caldeiras).

ContinuaçãoDiagrama da digestão anaeróbica da matéria orgânica para a produção de biogás

CONCLUSÃO

A indústria alimentícia é extremamente importante para asociedade, porque está diretamente em contato com asnecessidades básicas do consumidor, ela é responsável portransformar matérias-primas em produtos alimentícios dequalidade, mesmo que seja necessário a redução dos valoresnutritivos.

O valor da indústria de alimentos consiste em suafinalidade de, através de processos físicos, químicos ebiológicos, transformar matérias-primas alimentares, emprodutos adequados ao consumo humano e de longa vida deprateleira.

Continuação

Todo o processo industrial gera resíduos. O lançamento ou deposiçãodestes resíduos no ambiente (atmosfera, águas, solo e subsolo) podeameaçar, seja pela sua quantidade ou por suas características bio-físico-químicas, a estabilidade dos ecossistemas e a saúde ou o bem-estar da população, causando impactos ambientais negativos.

Alguns resíduos, mesmo em pequenas quantidades, são tóxicos aoshumanos e a outros seres vivos; outros não são passíveis de seremassimilados pelas funções naturais do ecossistema e se acumulam emorganismos animais ou vegetais; outros ainda podem comprometerciclos da biosfera.

ContinuaçãoO biogás é um recurso energético renovável que deriva dadecomposição de matéria orgânica. Sua constituição é, em suamaioria, metano e gás carbônico e a sua principal produção se dá ematerros sanitários que coletam e tratam os gases produzidos pelo lixoque seriam liberados na atmosfera e é uma das formas de aplicaçãodos resíduos gerados na industria de alimentar.

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