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SEGURANÇA ALIMENTAR NAS 
CADEIAS PRODUTIVAS E NA 
INDÚSTRIA DE 
ALIMENTOS 
PROFESSOR
Dr. André Álvares Monge Neto
ACESSE AQUI 
O SEU LIVRO 
NA VERSÃO 
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https://apigame.unicesumar.edu.br/qrcode/1001
EXPEDIENTE
C397 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE MARINGÁ. 
Núcleo de Educação a Distância. NETO, André Álvares Monge.
Segurança Alimentar nas cadeias produtivas e na Indústria 
de Alimentos. 
André Álvares Monge Neto.
Maringá - PR.: UniCesumar, 2020. Reimpresso em 2022.
136 p.
“Graduação - EaD”. 
1. Segurança 2. Alimentar 3. Produtivas. EaD. I. Título. 
FICHA CATALOGRÁFICA
NEAD - Núcleo de Educação a Distância
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Ilustração
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CDD - 22 ed. 363.192 
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ISBN 978-85-459-2052-6
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de Projetos Especiais Yasminn Zagonel
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Matos Silva Filho Pró-Reitor Executivo de EAD William Victor Kendrick de Matos Silva Pró-Reitor de Ensino de 
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DIREÇÃO UNICESUMAR
BOAS-VINDAS
Neste mundo globalizado e dinâmico, nós tra-
balhamos com princípios éticos e profissiona-
lismo, não somente para oferecer educação de 
qualidade, como, acima de tudo, gerar a con-
versão integral das pessoas ao conhecimento. 
Baseamo-nos em 4 pilares: intelectual, profis-
sional, emocional e espiritual.
Assim, iniciamos a Unicesumar em 1990, com 
dois cursos de graduação e 180 alunos. Hoje, 
temos mais de 100 mil estudantes espalhados 
em todo o Brasil, nos quatro campi presenciais 
(Maringá, Londrina, Curitiba e Ponta Grossa) e 
em mais de 500 polos de educação a distância 
espalhados por todos os estados do Brasil e, 
também, no exterior, com dezenasde cursos 
de graduação e pós-graduação. Por ano, pro-
duzimos e revisamos 500 livros e distribuímos 
mais de 500 mil exemplares. Somos reconhe-
cidos pelo MEC como uma instituição de exce-
lência, com IGC 4 por sete anos consecutivos 
e estamos entre os 10 maiores grupos educa-
cionais do Brasil.
A rapidez do mundo moderno exige dos edu-
cadores soluções inteligentes para as neces-
sidades de todos. Para continuar relevante, a 
instituição de educação precisa ter, pelo menos, 
três virtudes: inovação, coragem e compromis-
so com a qualidade. Por isso, desenvolvemos, 
para os cursos de Engenharia, metodologias ati-
vas, as quais visam reunir o melhor do ensino 
presencial e a distância.
Reitor 
Wilson de Matos Silva
Tudo isso para honrarmos a nossa mis-
são, que é promover a educação de qua-
lidade nas diferentes áreas do conheci-
mento, formando profissionais cidadãos 
que contribuam para o desenvolvimento 
de uma sociedade justa e solidária.
P R O F I S S I O N A LT R A J E T Ó R I A
Dr. André Álvares Monge Neto 
Doutor em Ciência de Alimentos pela Universidade Estadual de Maringá (2017). Mes-
tre nessa área pela mesma instituição (2013). Graduado pela Universidade Estadual 
de Maringá (2010). Tem experiência na área de Ciência e Tecnologia de Alimentos, 
com ênfase em Engenharia de Alimentos.
http://lattes.cnpq.br/4399676957675t920.
A P R E S E N TA Ç Ã O D A D I S C I P L I N A
SEGURANÇA ALIMENTAR NAS CADEIAS 
PRODUTIVAS E NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS
A produção de alimentos envolve a transformação de matérias-primas em diferentes níveis 
até chegar ao produto final oferecido ao consumidor. Essas transformações envolvem etapas 
de aquecimento, resfriamento, diminuição de tamanho, peneiramento, separações diversas, 
entre outras. Dessa forma, é essencial para qualquer profissional que atua nessa área, o co-
nhecimento de como as operações de processamento, chamadas de operações que alteram, 
alteram as características nutricionais, sensoriais e de segurança do alimento.
Na Unidade 1, iniciaremos o estudo da morte térmica de microrganismos. É sabido que dife-
rentes microrganismos têm diferentes resistências ao calor. Assim, é necessário planejar uma 
operação que objetiva remover microrganismos para garantir a segurança dos alimentos.
Após conhecer os fundamentos básicos da morte térmica de microrganismos, apresenta-
remos, na Unidade 2, os processos e equipamentos que envolvem transferência de calor; 
aquecimento que, em sua maioria, é utilizado para garantir a segurança de alimentos. Pri-
meiramente, apresentaremos os trocadores de calor, equipamentos amplamente utilizados 
para realizar o aquecimento e o resfriamento de fluidos alimentícios (sucos, polpas, purês e 
xaropes, por exemplo). Em seguida, abordaremos o processo de pasteurização, tratamento 
muito útil para garantir a segurança de bebidas, tais como leite, sucos e cerveja. Ao final, 
apresentaremos o processo de esterilização comercial de alimentos, que garantem produtos 
com alto prazo de validade.
Depois de trabalhar duas unidades com processos térmicos para que você, aluno(a), saiba 
como garantir a segurança microbiológica de alimentos, apresentaremos, na Unidade 3, os 
métodos que podem atuar na segurança do alimento mediante a redução de perigos físi-
cos. Os métodos apresentados, nessa unidade, serão filtração, decantação e centrifugação, 
técnicas tradicionais amplamente utilizadas em unidades industriais. Ao final da Unidade 3, 
apresentaremos a técnica de separação por membranas, a qual se caracteriza pelo amplo 
potencial de utilização no processamento de alimentos.
Na Unidade 4, trataremos de outras operações unitárias e as suas implicações na segurança 
do alimento. Como exemplo, podemos falar da destilação e dos cuidados para evitar a pre-
sença de metanol em bebidas alcoólicas. Também, podemos discorrer sobre a secagem e 
a diminuição de microrganismos por meio da redução da atividade de água e por meio das 
operações de bombeamentos em empresas alimentícias.
D A D I S C I P L I N AA P R E S E N TA Ç Ã O
Na Unidade 5, falaremos do tratamento de água e de resíduos gerados em empresas alimentí-
cias. Sobre o tratamento de água, devemos sempre nos lembrar: de nada adianta realizarmos 
um processo adequado, uma produção de alimentos com o mais alto padrão de processos, se 
a água utilizada, na produção e na higienização de equipamentos e utensílios, não possuir os 
padrões sanitários adequados. Além disso, esta unidade comentará a respeito dos resíduos 
industriais e dos melhores destinos e tratamentos para resíduos líquidos e sólidos e para 
efluentes gasosos.
Ao final de todas as unidades, espera-se que o(a) aluno(a) do curso de Tecnologia em Seguran-
ça Alimentar consiga entender diversos processos utilizados na transformação de alimentos 
e suas formas de atuação para reduzir perigos físicos, químicos e microbiológicos.
Boa leitura!
ÍCONES
Sabe aquela palavra ou aquele termo que você não conhece? Este ele-
mento ajudará você a conceituá-la(o) melhor da maneira mais simples.
conceituando
No fim da unidade, o tema em estudo aparecerá de forma resumida 
para ajudar você a fixar e a memorizar melhor os conceitos aprendidos. 
quadro-resumo
Neste elemento,você fará uma pausa para conhecer um pouco 
mais sobre o assunto em estudo e aprenderá novos conceitos. 
explorando Ideias
Ao longo do livro, você será convidado(a) a refletir, questionar e 
transformar. Aproveite este momento! 
pensando juntos
Enquanto estuda, você encontrará conteúdos relevantes 
online e aprenderá de maneira interativa usando a tecno-
logia a seu favor. 
conecte-se
Quando identificar o ícone de QR-CODE, utilize o aplicativo Unicesumar 
Experience para ter acesso aos conteúdos online. O download do aplicativo 
está disponível nas plataformas: Google Play App Store
CONTEÚDO
PROGRAMÁTICO
UNIDADE 01 UNIDADE 02
UNIDADE 03
UNIDADE 05
UNIDADE 04
FECHAMENTO
TRATAMENTO 
TÉRMICO DE
ALIMENTOS
10
OPERAÇÕES QUE
ENVOLVEM 
TRANSFERÊNCIA
DE CALOR
30
56
PROCESSOS DE
SEPARAÇÃO
79
OUTRAS OPERAÇÕES
UNITÁRIAS E SUAS 
IMPLICAÇÕES
NA SEGURANÇA 
ALIMENTAR
104
OPERAÇÕES 
UNITÁRIAS 
APLICADAS AO 
TRATAMENTO 
DA ÁGUA,
EFLUENTES E 
RESÍDUOS SÓLIDOS
130
CONCLUSÃO GERAL
1
TRATAMENTO 
TÉRMICO DE
ALIMENTOS
PLANO DE ESTUDO 
A seguir, apresentam-se as aulas que você estudará nesta unidade: Objetivos do tratamento térmico 
de alimentos • Resistência térmica dos microrganismos • Cinética de destruição térmica de microrga-
nismos • Modificações nos alimentos pelo tratamento térmico
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM 
Apresentar a importância do tratamento térmico em diversos tipos de alimentos • Relacionar a re-
sistência térmica dos microrganismos com demais fatores intrínsecos e extrínsecos • Apresentar con-
ceitos básicos para determinar o cálculo de morte térmica dos microrganismos • Avaliar as possíveis 
modificações nutricionais e sensoriais dos alimentos, as quais são decorrentes do tratamento térmico.
PROFESSOR 
Dr. André Álvares Monge Neto
INTRODUÇÃO
O tratamento térmico de alimentos é uma importante ferramenta para ga-
rantir a segurança e a qualidade dos alimentos processados durante toda a 
vida de prateleira do produto. Diversos alimentos utilizam esse tipo de pro-
cessamento para garantir a estabilidade durante a comercialização: leites, 
sucos, conservas e enlatados em geral são grandes exemplos de alimentos 
tratados termicamente para garantir a segurança do consumidor. 
O tratamento térmico é responsável pela eliminação de microrganis-
mos e pela inativação de enzimas que podem alterar a qualidade sensorial e 
nutricional dos alimentos destinados ao consumo e, além disso, esse tipo de 
tratamento pode causar alterações no produto. Muitas dessas alterações são 
desejadas, como a gelatinização de amidos e a permeabilização de tecidos, 
com consequente melhora da textura. No entanto o tratamento térmico 
pode provocar algumas alterações indesejáveis: mudança na coloração por 
reações de escurecimento não-enzimático (caramelização e Maillard), sur-
gimento de gosto cozido em sucos e amolecimento excessivo de vegetais.
Dessa forma, é essencial, para o profissional que atuará na produção 
de alimentos, o conhecimento dos seguintes aspectos: os parâmetros que 
intervêm na efetividade do tratamento térmico de alimentos, os efeitos do 
calor nas fontes alimentícias, a relação existente entre os microrganismos 
e os fatores que afetam a sua morte térmica. 
A Unidade 1 tem, como função, apresentar o conhecimento básico 
necessário para a atuação profissional na área de tratamento térmico de 
alimentos, a fim de garantir a estabilidade microbiológica dos alimentos 
com a mínima alteração sensorial e nutricional e, assim, entregar ao con-
sumidor um produto agradável e seguro.
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OBJETIVOS DO
TRATAMENTO 
TÉRMICO
de alimentos
Caro(a) aluno(a), o conceito de tratamento térmico de alimentos tem, como base, 
o seu aquecimento. A consequente elevação da temperatura destrói microrganis-
mos deteriorantes e patogênicos, além de inativar enzimas que podem provocar 
alterações dos produtos alimentícios.
O tratamento térmico é uma operação unitária que engloba o conhecimen-
to de aspectos relativos à transferência de calor e aos microrganismos para, 
dessa forma, ocorrer a compreensão do processamento e dos equipamentos 
utilizados a tal finalidade.
O texto a seguir objetiva apresentar os princípios do processamento térmico, 
assim como a relação do processamento com as características físico-químicas 
do alimento e as condições ambientais onde ele está alocado. Outro objetivo é 
apresentar algumas relações matemáticas que auxiliam no planejamento de um 
processamento de alimentos. 
OBJETIVOS E DIFICULDADES DO TRATAMENTO 
TÉRMICO DOS ALIMENTOS
O tratamento térmico de alimentos tem, como objetivo, “destruir parcial ou to-
talmente os agentes deterioradores e/ou patogênicos existentes no alimento por 
meio de alta temperatura” (TADINI et al., 2016, p. 444).
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A elevação de temperatura do alimento é um método muito eficiente para a 
eliminação de microrganismos. No entanto ela tem de ser feita adequadamente 
para ser efetiva na segurança e na qualidade nos alimentos e, ainda, eficiente 
quanto ao gasto de energia, minimizando as alterações alimentares.
Para que o tratamento térmico seja efetivo, não basta elevar a temperatura 
de um alimento. Deve-se elevar e, ainda, manter essa temperatura por deter-
minado tempo. Dessa forma, o gasto de energia em processos que envolvem o 
aquecimento de um alimento, geralmente, seguidos por resfriamento, tendem a 
ser um importante fator financeiro em empresas. Consequentemente, cabe ao 
profissional responsável por projetar esse tipo de processo, reduzir ao máximo o 
custo com energia para obter um alimento com preço acessível ao consumidor.
Além disso, o aquecimento dos alimentos pode provocar diversas mudanças nas 
suas características sensoriais e nutricionais. A seguir, apresentaremos algumas delas:
 ■ Modificações na coloração: o tratamento térmico pode alterar de forma 
indesejada a coloração de alguns alimentos. Isso ocorre porque alguns 
pigmentos, presentes em vegetais, por exemplo, podem sofrer degradação 
pela temperatura. Além disso, ao aquecer de forma inadequada alguns 
alimentos, como leites e sucos de frutas, pode ocorrer reações de escure-
cimento não enzimático (reação de caramelização e reação de Maillard), 
o que afeta a qualidade dos produtos.
 ■ Modificações no sabor e no aroma: o aquecimento pode afetar muito 
o sabor de alguns alimentos e provocar a eliminação de aromas, natural-
mente, presentes em diversos produtos. Um bom exemplo desse fator é 
o suco de laranja industrializado. Esse tipo de produto, após passar por 
processo térmico, é classificado, por muitas pessoas, com “sabor de laranja 
passada” e/ou “sabor de laranja cozida”, afetando as características tradi-
cionais da fruta fresca. 
 ■ Diminuição do valor nutricional: diversos componentes benéficos à 
saúde do consumidor podem ser encontrados naturalmente nos alimen-
tos, no entanto, muitos deles são, extremamente, sensíveis ao calor. Dessa 
forma, ao realizar tratamento térmico em um produto alimentício, mui-
tos desses componentes podem ser perdidos. Como exemplo frequente, 
pode-se citar a vitamina C, que é muito importante para a saúde humana 
mas, também, facilmente degradada em altas temperaturas.
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 ■ Alteração da estrutura química dos componentes dos alimentos: 
alguns componentes podem ser alterados de forma irreversível com ele-
vadas temperaturas, o que afeta a qualidade e a utilização dos produtos. 
Como exemplo, pode-se citar o leite UHT (sigla inglesa que significa 
“Temperatura Ultra Alta”). Tal produto é aquecido a temperaturas eleva-
das que alteram a estrutura das proteínas do leite. Essas alterações tornam 
inviável a utilização desse leite na produção de queijos, por exemplo.
 
Figura 1 - Alterações ocorridas devido ao processamento térmico: (a) apresenta ervilhas fres-
cas, mais verdes e firmes; (b) apresenta ervilhas enlatadas, mais escurecidas e moles
Não bastassem todas as dificuldades já apresentadas, ainda é necessário citar o 
formato dos alimentos,o que afeta muito o processo de elevação da temperatura. 
Para exemplificar isso, pensaremos em uma situação cotidiana: uma batata muito 
grande e uma batata muito pequena cozinhando em água fervente. É claro que a 
segunda cozinhará mais rapidamente que a primeira. Isso ocorre porque o calor 
demora mais para chegar no interior da batata maior. Essa situação, simples de 
ser resolvida em casa (basta deixar a batata de dimensões maiores cozinhando 
por mais tempo), pode ser um problema em grandes processos. Dessa forma, ao 
projetar o processamento térmico de um alimento, deve-se sempre considerar a 
temperatura mais fria, localizada, geralmente, no interior desse alimento.
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RESISTÊNCIA TÉRMICA DOS
MICRORGANISMOS
Diversos tipos de microrganismos podem estar presentes nos alimentos; levedu-
ras, bolores e bactérias são os principais causadores de degradação dos produtos 
alimentícios. Vírus, fungos (bolores e leveduras) e bactérias podem se desenvolver 
no produto e, quando ingeridos (os microrganismos ou as suas toxinas), podem 
provocar doenças, os chamados microrganismos patogênicos. Assim, conhecer 
a capacidade de tais microrganismos resistirem ao tratamento térmico é impor-
tante para programar essa operação.
Os microrganismos podem ser classificados de acordo com a faixa de tem-
peratura em que eles têm o seu crescimento ótimo:
 ■ Psicrófilos: microrganismos que crescem na faixa de temperatura entre 
-10 e 10 °C. Eles são os principais responsáveis pela deterioração de ali-
mentos mantidos em geladeira, por exemplo. 
 ■ Mesófilos: apresentam temperatura ótima de crescimento entre 10 e 40 °C. 
A maioria dos microrganismos existentes se classificam nessa categoria.
 ■ Termófilos: esses microrganismos sobrevivem e, frequentemente, con-
seguem crescer na faixa de temperatura entre 40 e 80 °C. Essa classe de 
microrganismos é considerada preocupante durante o tratamento térmi-
co, visto que pode sobreviver em elevadas temperaturas.
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Além da presente classificação, os microrganismos podem se dividir entre for-
madores de esporos (esporuláveis) e não-esporuláveis. Os esporos são estruturas 
especiais formadas no interior da célula de alguns gêneros de bactérias (Bacillus e 
Clostridium) que as protegem de condições adversas do ambiente, por exemplo, 
as elevadas temperaturas. As células esporuladas ficam em estado “dormente”, 
no entanto, ao conseguir, novamente, as condições ideais de desenvolvimento, 
essa célula volta à sua forma vegetativa. Por permitirem que as bactérias tenham 
maior resistência às elevadas temperaturas, os esporos, também, são considerados 
preocupantes ao tratamento térmico. 
Além das características dos microrganismos, o ambiente no qual ele se en-
contra é importante e influencia diretamente no seu crescimento. A atividade de 
água de um alimento, por exemplo, é um fator essencial para o desenvolvimento 
de microrganismos. Dessa forma, alimentos com maior teor de água livre estão 
mais propensos à degradação microbiana que os desidratados.
Outro fator intrínseco ao alimento que, por sua vez, é importante para o 
desenvolvimento de microrganismos, é o pH. Os alimentos considerados ácidos 
(pH inferior a 4,6) apresentam condições inadequadas para o desenvolvimento 
dos esporos de microrganismos. Por exemplo, uma conserva de palmito com pH 
inferior a 4,6 apresenta-se como segura após o tratamento térmico adequado, pois 
os esporos de Clostridium botulinum, microrganismo que produz a toxina que 
causa o botulismo, não conseguirão se desenvolver nessas condições.
Figura 2 - Conserva de palmito 
A Figura 2 apresenta um bom exemplo de ali-
mento cujo baixo pH é obrigatório. A conser-
va de palmito, segundo a legislação brasileira, 
deve ter pH inferior a 4,5 (ANVISA, 1999). 
Tal exigência se deve às questões de segurança 
alimentar, visto que, nessas condições, caso os 
esporos do microrganismo Clostridium bo-
tulinum sobrevivam ao tratamento térmico, 
não conseguirão se desenvolver no alimento 
e, consequentemente, não ocorrerá a produção 
de toxina botulínica. 
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Vamos imaginar que um alimento apresenta 10.000 células microbianas no início de um 
tratamento térmico. Após determinado período sob tratamento, há a redução de 1 log da 
carga microbiana, ou seja, 9.000 células microbianas morreram (90%). Isso significa que 
sobraram apenas 1.000 microrganismos vivos. 
Fonte: adaptado de Tortora, Funke e Case (2012).
explorando Ideias
MORTE TÉRMICA DOS MICRORGANISMOS
A alta temperatura é letal aos microrganismos e inativa diversas enzimas. Como 
visto no tópico anterior, cada microrganismo e cada enzima apresenta uma to-
lerância diferente e variável ao tratamento térmico. No entanto, independente-
mente da resistência térmica dos microrganismos, a morte térmica apresenta-se 
como uma função linear em escala logarítmica. Apesar de a matemática parecer 
um pouco complicada, a Figura 3 auxiliará você, aluno(a), de forma simples, a 
saber o porquê de essa escala logarítmica ser tão importante.
 
1.000.000
750.000
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0
500.000
250.000
1.000
Redução de um log= morte
de 90% da população
Escala logarítmica
Escala aritmética
Tempo (min)
10 2 3 4 5 6
lo
g1
0 d
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nú
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cé
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Figura 3 - Curvas de destruição térmica de microrganismos: (a) curva de destruição em escala 
térmica; (b) curva de destruição em escala logarítmica
Fonte: adaptada de Tortora, Funke e Case (2012).
Como já foi dito, apesar da possível aversão ao logarítmico, essa escala é mui-
to útil para estudar a morte térmica de microrganismos, pois ela nos traz uma 
informação importante: a redução de 1 log significa que 90% da população mi-
crobiana, presente em um alimento, morreu graças ao seu tratamento térmico. 
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Como já apresentado, os microrganismos são resistentes ao calor por uma série de 
razões: o tipo de microrganismo (gênero, espécie, idade da cultura, existência ou 
não de esporos); características do alimento (presença de sólidos em suspensão, 
composição, pH, atividade de água, conteúdo (concentração) de sal, característi-
cas da embalagem, quando aplicável) e condições presentes durante o tratamento 
térmico (relação tempo-temperatura).
Figura 4 - Células de Clostridium botulinum 
visualizadas no microscópio
O Clostridium botulinum é um 
microrganismo patogênico esporulável 
que produz a toxina botulínica que, por 
sua vez, pode levar à morte. Este MO 
ocorre espontamente na natureza, no en-
tanto, em condições adequadas de anaero-
biose, ou seja, na ausência de oxigênio, ele 
pode produzir a toxina botulínica. Além 
disso, como os esporos do C. botulinum 
são muito resistentes ao calor, eles podem 
ser considerados indicadores biológicos 
do processamento térmico. Esporos de 
microrganismos deteriorantes são mais 
termorresistentes que o C. botulinum, 
portanto, podem ser considerados no 
momento de dimensionar o processo e 
garantir a inocuidade dos alimentos em 
relação ao botulismo.
CINÉTICA DE DESTRUIÇÃO TÉRMICA DE MICROR-
GANISMOS
Estudos cinéticos são utilizados para analisar a velocidade de acontecimentos de 
um fenômeno. No caso, ao falar de “cinética de destruição térmica de microrga-
nismos”, deseja-se realizar o estudo da velocidade de morte desses seres.
Anteriormente, vimos que a taxa de destruição térmica de um microrganismo 
é uma função logarítmica (Figura 3). No entanto, para deixar esse conceito ainda 
mais claro, consideraremos o seguinte exemplo:
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Figura 5 - Gráfico da redução logarítmica do número de microrganismos em função do tempo 
Fonte: Schmidell et al. (2001).
Pela análise da Figura 5, podemos perceber que existe uma relação entre o tempo 
e a temperatura do processo na morte de microrganismos: quanto maior a tempe-
ratura do processamento térmico, menor o tempo gastopara reduzir determinada 
população de microrganismos. Além disso, pode-se perceber que a redução do 
número desses seres, em escala logarítmica, é linear em função do tempo. Dessa 
forma, pode-se escrever a seguinte equação:
Equação 1: ln lnN N k t( )= ( )− ⋅0 
Nessa equação, o valor k é a constante de velocidade de destruição térmica dos 
MO. Tal valor varia em relação ao tipo de microrganismo, às características do 
alimento e à temperatura do processo. Ele, também, pode ser obtido por experi-
mentos ou, ainda, por pesquisas em livros e artigos científicos. A equação 1 tem 
uma importância muito grande, pois, a partir dela, conhecendo a constante k , 
o número inicial de microrganismos e o número de microrganismos desejado, 
no produto final, pode-se calcular o tempo necessário de tratamento térmico.
Além disso, para estudos cinéticos, costuma-se definir outro parâmetro im-
portante: o tempo de redução decimal ou valor D:
Exemplo 1: células de determinado microrganismo que se deseja eliminar 
encontra-se presente em um alimento. Para a eliminação, realiza-se um teste 
em que esse alimento será exposto a temperaturas elevadas capazes de matar os 
microrganismos presentes. Durante o teste, são realizadas contagens do número 
de células viáveis (vivas) no alimento. Esses resultados seriam similares aos apre-
sentados na Figura 5.
In N0
In
 N
t
T3>T2 T2>T1
T1
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 ■ Valor D: é o tempo necessário para reduzir o número de microrganismos 
a 1/10 do valor inicial (ou morte dos 90% dos MO vivos existentes). Esse 
valor é uma medida importante da resistência térmica de um microrga-
nismo (ou de uma enzima).
Os processos térmicos de esterilização comercial baseiam-se, geralmente, 
num conceito de redução de 12D, ou seja, redução de 12 ciclos logarítmicos em 
relação à população inicial dos microrganismos presentes.
Esse valor D pode ser determinado experimentalmente pela construção de 
um gráfico similar ao apresentado na Figura 5, ou, ainda, ser calculado pela equa-
ção 2 a seguir, caso o valor da constante de velocidade de destruição térmica k( )
seja conhecido.
Equação 2: D
k
=
2 303,
 
É importante destacar que o valor D do microrganismo é válido apenas para 
processos com temperaturas constantes, ou seja, processos isotérmicos. Quando 
ocorrem processos cuja temperatura varia, como a esterilização de alimentos 
enlatados em autoclave, deve-se conhecer como o valor de D varia com a tem-
peratura. Uma maneira de avaliar isso é pelo parâmetro Valor Z (°C):
 ■ Valor Z: é o intervalo de temperatura requerido para uma mudança do 
valor D por um fator de 10. Ele pode ser quantificado pela equação a seguir. 
Equação 3: log
Re
ReD
D
T T
Zf
f






=−
−( )
 
Onde:
 ■ T fRe = Uma determinada temperatura de referência.
 ■ D fRe = O valor D na temperatura de referência .
Na prática, valores de Z pequenos (5 a 10 °C) indicam forte dependência do in-
dicador biológico em relação à temperatura, ou seja, o tempo de redução decimal 
de determinado microrganismo é muito afetado por mudanças na temperatura. 
Já valores maiores (20 a 25 °C) indicam que grandes mudanças de temperatura 
são necessárias para alterar o tempo de redução decimal D. Um valor de 10 °C é 
típico para bactérias formadoras de esporos, ou seja, são, fortemente, afetados por 
mudanças de temperaturas. A Figura 6 apresenta um gráfico do T (°C) x Log D.
U
N
IC
ES
U
M
A
R
21
Figura 6 - Variação do valor D em função da temperatura, indicando o valor de Z igual a 10 
Fonte: adaptada de Tadini et al. (2016).
Na Figura 6, na região acima da reta, a letalidade é maior e, na região abaixo da 
reta, a letalidade é menor, portanto, tais condições devem ser evitadas.
100
10
1
0,1
100 105 110 115 120 125 130 135
�
[m
in
]
�[ºC]
���10,0ºC ou K
A Figura 7 apresenta uma imagem de autoclave utilizada no tratamento térmico. 
Nesse tipo de equipamento, a temperatura não é mantida constante, existe uma 
curva. Dessa forma, ela representa um importante processo em que é necessário 
conhecer o Valor Z da esterilização de microrganismos.
Figura 7 - Imagem de autoclave utilizada para tratamento térmico
U
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1
22
Existem outros parâmetros estudados na morte térmica dos microrganismos que se relacio-
nam fortemente com o tempo de redução decimal (Valor D): o Valor de Esterilização e o Valor F:
O Valor de Esterilização VE( ) pode ser determinado pela seguinte equação:
VE N
N
=− log
0
( (
Onde N é o número desejado de microrganismos ao final do processo de esterilização, 
e N0é o número de microrganismos no início do processo.
Por exemplo, um VE =12 pode, também, ser representado como 12D, ou seja, redu-
ção de 12 ciclos logarítmicos do microrganismo que se deseja reduzir.
O valor F é o valor do tempo necessário de tratamento térmico para atingir dado valor 
de esterilização, representado por:
F N
N
D=− log
0
( (.
Fonte: Tadini et al. (2016).
explorando Ideias
Figura 8 - Curva de aquecimento de autoclaves industriais em processos do tipo batelada 
Fonte: adaptada de Schmidell et al. (2001).
O gráfico da Figura 8 apresenta a curva de aquecimento de uma autoclave utili-
zada em processos industriais. Como é possível perceber, existe uma mudança na 
temperatura durante o tempo de processo e, por esse motivo, existe a necessidade 
do cálculo do Valor Z.
θ
Te
Tm
Tf
Ti
II
I
III
Te
m
pe
ra
tu
ra
Tempo
Algumas horas
Legenda:
I = Aquecimento;
II = Esterilização;
III = Resfriamento; 
Te = Temperatura de esterilização;
Ti = Temperatura inicial; 
Tf = Temperatura final do meio 
esterilizado (temperatura de 
fermentação); 
Tm = Temperatura mínima de 
esterilização;
 θ = Tempo de esterilização
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�[
m
in
]
�[ºC]
1000
100
10
1
0,1
0,01
75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125
Destruído
Não destruído
Vitamina (z=25ºC) Patogênico (z=10ºC)
MODIFICAÇÕES NOS ALIMENTOS PELO 
TRATAMENTO TÉRMICO
Figura 9 - Diferença da coloração do tomate in natura e do molho de tomate após processo 
em alta temperatura
Ao projetar um processo de tratamento térmico, deve-se considerar um proces-
samento que garanta a segurança dos alimentos pela morte dos microrganismos 
e, também, deve-se garantir boas características sensoriais e nutricionais. Assim, 
o processo deve ser conduzido em condições capazes de eliminar os microrga-
nismos e manter as alterações dos alimentos em índices mínimos. 
Sabe-se que o Valor Z de mudanças induzidas pelo calor, como degradação 
de vitaminas e pigmentos, é, geralmente, superior ao Valor Z dos microrganismos. 
Desse modo, é observado o comportamento conforme o gráfico da Figura 10. 
Veja que a reta tracejada representa a curva de destruição das vitaminas, e a reta 
comum representa a destruição de microrganismos. 
Figura 10 - Variação do Valor D em função da temperatura / Fonte: adaptada de Tadini et al. (2016).
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E 
1
24
Conforme observado na Figura 7, e de maneira similar ao apresentado anterior-
mente, um processo de tratamento térmico deve ser realizado na zona apresenta-
da como Zona Ideal. Nesta faixa, ocorre a destruição térmica dos microrganismos 
sem significativas perdas de vitaminas e pigmentos. 
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Esta unidade focou na introdução do conteúdo de tratamento térmico dos ali-
mentos com vistas à segurança dos alimentos pela destruição dos microrganis-
mos. O aquecimento é uma forma importante (e muito simples) de conservação, 
que garante, assim, maior durabilidade a produtos alimentícios. Essa forma de 
tratamento está envolvida em diversos tipos de processamento: de processos 
industriais avançados até preparos de alimentos caseiros para alimentação fa-
miliar, garantindo, assim, a segurança dos produtos fabricados nos mais diversos 
ambientes de produção/manipulação.
Ao elevar a temperatura de um alimento, no entanto, diversas modificações 
podem acontecer, provocando alterações sensoriais e nutricionais indesejadas: 
mudanças na coloração,na textura, no sabor e odor e, ainda, perda de nutrientes, 
como vitaminas e outros compostos bioativos.
Além disso, apresentamos, nessa unidade, algumas dependências do tipo de 
microrganismos e das características dos alimentos no tratamento térmico. O 
processo de aquecimento de alimentos varia com a composição do alimento: pH, 
atividade de água, presença de sólidos em suspensão e, ainda, com características 
dos microrganismos que podem ser encontrados nesse alimento: contagem do 
número de microrganismos e presença ou ausência de esporos, por exemplo.
Frente a tantas dificuldades ao projetar esse tipo de processo, apresentamos 
ferramentas matemáticas para auxiliar você, aluno(a), a projetar um tratamento 
térmico: conceito e cálculo do Valor D e do Valor Z.
Dessa forma, com todas essas informações, entende-se que você está apto(a) 
para realizar procedimentos iniciais de tratamentos térmicos e para seguir os 
estudos neste tema, incluindo outras operações que envolvem o tratamento 
térmico de alimentos.
25
na prática
1. O tratamento térmico deve ser projetado para eliminar ou reduzir a carga microbiana 
dos alimentos. Em relação ao fator que afeta o projeto do tratamento térmico de 
alimentos, assinale a alternativa correta: 
a) Todos os microrganismos presentes nos alimentos devem ser destruídos por 
altas temperaturas, visto que todos eles podem causar doenças se ingeridos.
b) Os esporos microbianos são estruturas termorresistentes que alguns tipos de 
microrganismos podem desenvolver quando em condições adversas, como ele-
vadas temperaturas.
c) Todos os alimentos apresentam pH próximos ao neutro, desse modo, a com-
posição de determinado produto alimentício não afeta o tratamento térmico.
d) A temperatura é o fator mais importante em um tratamento térmico. Assim, atin-
gir a temperatura do processo é suficiente para garantir a segurança do produto, 
independentemente do tempo de processo.
e) O tratamento térmico é utilizado apenas para eliminar microrganismos patogê-
nicos presentes em uma amostra de produto alimentício.
2. A respeito do microrganismo Clostridium botulinum, leia as afirmações a seguir:
I - É um microrganismo, facilmente, encontrado na natureza.
II - O Clostridium botulinum é um microrganismo esporulável e, em condições de 
anaerobiose, produz a toxina botulínica.
III - Esse microrganismo é encontrado apenas em conservas vegetais, como o palmito.
É correto o que se afirma em:
a) Apenas I e II.
b) Apenas II e III.
c) Apenas I.
d) Apenas I e III.
e) I, II e III.
26
na prática
3. São apresentadas, a seguir, algumas afirmações sobre a cinética de destruição 
térmica de microrganismos. Assinale as afirmações como Verdadeiro (V) ou Falso (F):
( ) A redução de dois logaritmos do valor inicial de células de um microrganismo é 
equivalente à redução de 2D.
( ) O Valor Z representa o número de reduções decimais necessárias a uma popu-
lação de microrganismos para o alimento ser considerado estéril.
( ) A cinética de destruição térmica de microrganismos tem, como objetivo, avaliar 
a velocidade da morte de microrganismos em condições de altas temperaturas.
A sequência correta para a resposta da questão é:
a) V; V; F.
b) F; F; V.
c) V; F; V.
d) F; F; F.
e) V; V; V.
4. O microrganismo Geobacillus stearothermophillus é um importante indicador de 
tratamentos térmicos. Em determinado meio de cultura, ele apresenta constante 
de velocidade de destruição térmica (k) a 110 °C, igual a 0,21 min-1. A partir desses 
dados, calcule o tempo de redução decimal (Valor D) do Geobacillus stearothermo-
phillus a 100 °C.
5. O Coxiella burnetii é um importante microrganismo patogênico presente no leite. 
Um laticínio contratou você para realizar estudos cinéticos da destruição térmica 
desse microrganismo e, ao realizar diversos experimentos, você determinou que ele 
apresenta um Valor Z de 23 °C. O que este valor diz sobre o seu microrganismo?
27
aprimore-se
Como visto, o tratamento térmico pode alterar a qualidade nutricional e sensorial 
dos produtos. Dessa maneira, diversas pesquisas têm sido realizadas com técnicas 
alternativas para garantir a manutenção das propriedades dos alimentos. A revista 
Aditivos e Ingredientes apresenta um texto muito interessante sobre uma nova tec-
nologia: tratamento a alta pressão. Acompanhe a leitura de alguns trechos do artigo:
“A preferência dos consumidores por produtos frescos e com sabor de fresco 
tem levado ao desenvolvimento de tecnologias de conservação mais brandas. Os 
produtores de alimentos têm procurado soluções que previnem o crescimento de 
microrganismos sem comprometer a qualidade e sabor natural dos produtos. No-
vos processos estão sendo avaliados e assim, novas técnicas e produtos vêm apa-
recendo no mercado. Os processos de conservação que mais chamam a atenção, e 
o interesse, são aqueles nos quais os produtos são sujeitos a um tratamento físico, 
ou seja, onde não há adição de nenhum ingrediente conservante, e a temperaturas 
inferiores àquelas normalmente empregadas na pasteurização”.
O primeiro relato do uso de alta pressão como um método de tratamento de ali-
mentos foi em 1899, na West Virginia University, nos Estados Unidos, onde os estu-
dos foram realizados utilizando alta pressão hidrostática para conservar leite, suco de 
frutas, carnes e uma variedade de frutas. Foi demonstrado que os microrganismos 
nesses produtos podem ser destruídos por pressões de 658 MPa (6500atm) por 10 
minutos. No início do século XX, pesquisas mostraram que a estrutura proteica na 
clara do ovo pode ser alterada por altas pressões. No entanto essas pesquisas consta-
taram que o potencial era limitado, porque as enzimas não foram, praticamente, afe-
tadas, particularmente no leite. Os pesquisadores tiveram dificuldades na fabricação 
de unidades de alta pressão e nos materiais de embalagem, inadequados para conter 
os alimentos durante o processamento, e a pesquisa foi interrompida. Os avanços no 
design de novos sistemas de alta pressão, juntamente com os rápidos avanços em 
materiais de embalagem durante os anos 1970, permitiram o reinício das pesquisas 
sobre o tratamento por alta pressão no final de 1980, principalmente no Japão.
28
aprimore-se
Em 1990, os primeiros produtos comerciais utilizando o processo de alta pressão 
foram colocados à venda no Japão. Uma empresa apresentou geleias processadas 
por alta pressão, incluindo maçã, kiwi, morango e framboesa, em embalagens fle-
xíveis de plástico selado; outras duas empresas iniciaram a produção de suco de 
laranja e de toranja a granel. As geleias apresentaram vida útil de dois meses sob 
armazenamento refrigerado, tempo considerado necessário para impedir a ativida-
de da enzima. Outros produtos foram incluídos, como geleias, molhos, iogurtes de 
frutas e molhos para salada.
A título de curiosidade, caro(a) leitor(a), atualmente, podemos encontrar sucos 
processados a alta pressão no Brasil, como os oferecidos pela empresa Green People.
Fonte: adaptado de Aditivos Ingredientes ([s. d.]). 
29
eu recomendo!
O link a seguir apresenta uma reportagem em que você encontrará um breve his-
tórico dos alimentos enlatados e algumas curiosidades sobre o assunto. 
Web: https://super.abril.com.br/mundo-estranho/como-e-quando-surgiu-a-comi-
da-enlatada/.
conecte-se
O link a seguir apresenta um pequeno vídeo produzido pelo Discovery Channel 
sobre a produção de sardinha enlatada. Fique atento(a) aos tratamentos térmicos 
inseridos nesta produção!
Web: https://www.youtube.com/watch?v=Jid4zXBQJmQ. 
conecte-se
Biotecnologia Industrial - Engenharia Bioquímica (volume 2)
Ano: 2001
Sinopse: esta edição, revista e ampliada, da série Biotecnologia 
Industrial, é uma contribuição de grande importância teórica e 
prática para os múltiplos temas abrangidos pelo assunto. É uma 
obra elaborada por autores nacionais, coordenados por quatro 
professores de vasta experiência, representando a condição atual 
dos estudos e aplicaçõessubordinados ao campo que dá o título 
à série. O estudo da Biotecnologia Industrial não deve ser enten-
dido como apenas uma descrição, mais ou menos pormenorizada, de processos 
biotecnológicos de interesse prático. Em que pesem a necessidade e a importân-
cia dessa descrição, não é ela suficiente para formar a almejada estrutura mental 
do futuro profissional. Dentro dessa ideia geral, o presente volume, constituído 
por 22 capítulos, aborda os aspectos relacionados à engenharia dos processos 
biotecnológicos. 
filme
https://super.abril.com.br/mundo-estranho/como-e-quando-surgiu-a-comida-enlatada/
https://super.abril.com.br/mundo-estranho/como-e-quando-surgiu-a-comida-enlatada/
https://www.youtube.com/watch?v=Jid4zXBQJmQ
2
PLANO DE ESTUDO 
A seguir, apresentam-se os tópicos que você estudará nesta unidade: • Trocadores de calor •
Pasteurização • Esterilização.
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM 
Apresentar detalhes da transferência de calor e alguns tipos de equipamentos e de processos que 
utilizam trocadores de calor • Apresentar os fatores que afetam a pasteurização de alimentos: binômio 
tempo-temperatura • Definir o conceito de esterilização comercial e apresentar as esterilizações contí-
nua e em batelada nos equipamentos estáticos e agitados.
OPERAÇÕES QUE
ENVOLVEM 
TRANSFERÊNCIA
de calor
PROFESSOR 
Dr. André Álvares Monge Neto
INTRODUÇÃO
Após compreender, na Unidade 1, os conceitos fundamentais da mor-
te térmica de microrganismos, a presente unidade tem, como objetivo 
principal, apresentar operações ocorridas na indústria de alimentos que 
visem a troca térmica.
Essas operações têm, como objetivo principal, o aquecimento (e, algumas 
vezes, o resfriamento) de produtos alimentícios para garantir a qualidade 
microbiológica desses. Como consequência da carga microbiana, o alimento 
apresenta mais durabilidade e encontra-se seguro para o consumo.
 Nesta unidade, apresentaremos três operações unitárias que focam 
na alteração da temperatura do alimento: trocadores de calor, pasteu-
rização e esterilização.
Os trocadores de calor são um tipo de equipamento básico que permite 
a troca térmica entre dois fluidos circulando sem que eles se misturem. Esse 
tipo de equipamento pode ser utilizado em diversos processos que envolvam 
alimentos: pasteurização, resfriamento, destilação, entre outros. Dessa forma, 
o profissional da área deve compreender os tipos existentes e a forma básica 
de operação para garantir a segurança alimentar de vários produtos.
 A pasteurização é uma técnica que visa a eliminar microrganismos pa-
togênicos e a reduzir a carga microbiana dos alimentos. Para isso, ela utiliza 
a combinação de tempo e temperatura (que são relativamente brandos) 
para garantir a segurança de alimentos, tais como sucos, ovos, leite e cerveja.
Por último, a esterilização é um processo que almeja eliminar, inclu-
sive, os esporos de microrganismos patogênicos presentes em produtos 
alimentícios, garantindo, assim, o que se chama de esterilidade comercial.
Cada um dos processos relatados aqui, na Unidade 2, é essencial ao 
desenvolvimento do trabalho de profissionais na área de alimentos. Então, 
recomendamos uma boa leitura para todos os alunos! 
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1 
TROCADORES DE
CALOR 
Muitos processos que acontecem na produção de alimentos, as chamadas opera-
ções unitárias, baseiam-se no aquecimento (ou resfriamento) de fluidos − líqui-
dos, sólidos particulados e gases − como ponto central de sua ocorrência. Quando 
se trata de aquecimento dos alimentos com vistas ao processo de produção de 
um alimento microbiologicamente estável, os trocadores de calor se destacam 
como importantes equipamentos para essa finalidade. 
A troca térmica, cuja força motriz é a diferença de temperatura de duas 
regiões (diferença entre a temperatura de um fluido quente e um fluido frio), 
tem extrema importância na obtenção dos mais diversos produtos alimentícios. 
Quanto maior a diferença das temperaturas dos fluidos quente e frio, maior será 
o potencial térmico e mais eficiente será o processo de troca de calor.
O equipamento utilizado com a finalidade de permitir a troca térmica entre 
duas correntes sem que elas se misturem é chamado de trocador de calor. A pasteu-
rização, o aquecimento e o resfriamento de bebidas, como suco e leite, são exemplos 
da aplicação de trocadores de calor na rotina de uma indústria alimentícia.
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TIPOS DE TROCADORES DE CALOR UTILIZADOS 
NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS
Existem disponíveis diversos tipos construtivos de trocador de calor. A escolha 
do mais adequado depende de vários fatores: custo global, requisitos de processo, 
características dos fluidos quente e frio, perda de carga e facilidade de manuten-
ção e limpeza. Esses fatores devem ser considerados na escolha de um trocador.
Trocador de calor de duplo tubo
O trocador de calor de duplo tubo é um dos equipamentos de configuração mais 
simples: dois tubos circulares concêntricos. No tubo interno, circula um dos flui-
dos, e o outro fluido circula no espaço intertubos (Figura 1). Esse equipamento 
é adequado para o escoamento de fluidos em elevadas pressões, com baixa ou 
média viscosidade (purês, molhos, polpas de frutas e sucos). Por ser uma região 
mais fácil para limpar, o fluido alimentício circula, geralmente, no tubo central. 
Consequentemente, o fluido de trabalho – vapor, água aquecida e fria − circula 
na região de limpeza mais difícil (espaço entre os tubos). 
Figura 1 - Trocador de calor com duplo tubo. O exterior do tubo central possui aletas para 
aumentar a troca térmica
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Esse tipo de equipamento tende a ser pouco com-
pacto e, assim, costuma ocupar grandes espaços em 
plantas industriais que beneficiam alimentos. Desse 
modo, curvas de ligação podem ser utilizadas para 
unir vários tubos e alcançar a área de troca térmica 
desejada. A Figura 2 apresenta o detalhe de uma 
curva de ligação em um trocador de calor de duplo 
tubo. Mesmo com essas curvas de ligação, tal equi-
pamento é recomendado apenas quando a área de 
troca térmica é inferior a 20 m². Áreas superiores a 
isso tornam inviável a sua montagem, pois ocupam 
espaços muito grandes.
Figura 2 - Detalhe das curvas de 
ligação em trocadores de calor 
de duplo tubo
Trocador de calor de superfície raspada
Esse tipo de trocador é muito similar ao apresentado anteriormente, o trocador 
de calor de duplo tubo. No entanto ele se diferencia pelo fato de possuir um eixo 
rotativo com lâminas que raspam a superfície do tubo interno. Essa raspagem é 
contínua e remove a região do fluido alimentício que “já trocou calor” e libera 
a região do trocador para uma área fria do fluido (Figura 3). Tal característica 
é benéfica porque evita o superaquecimento de regiões do alimento que po-
dem provocar degradação de determinados componentes e causar alterações 
sensoriais indesejáveis.
Saída
ânulo
Entrada
ânulo
Entrada
tubo
Rotação
do eixo
Superfície de
troca de calor
Saída
tuboLâmina
raspadora
Produto
no tubo
Figura 3 - Esquema de partes de trocador de calor tipo superfície raspada 
Fonte: adaptada de Tadini et al. (2016).
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Trocador de calor de casco e tubos
Nesse tipo de trocador, um feixe de tubos é preso a um disco denominado es-
pelho e todo o sistema é envolto em um corpo cilíndrico denominado casco. 
Um fluido escoa no interior dos tubos, e o outro, no espaço entre casco e tubo. 
Para aumentar a eficiência da troca térmica, no interior do casco, há anteparos 
denominados chicanas, placas que dificultam a passagem do fluido, o que causa 
mais turbulência no escoamento e força o fluido a mudar de direção. A Figura 4 
apresenta o esquema de um trocador de casco e tubos.
Trocador de calor de casco e tubo
Dois passos no lado dos tubos Entrada do �uido
no lado dos tubos
Saída do �uido
no lado dos tubos
Saída do �uido
no lado do casco
Entrada do �uido
no lado do casco
Placa de �xação
dos tubos
Casco
Chicanas
Figura 4 - Esquema de um trocadorde casco e tubo
No escoamento, denomina-se passe ou passo cada vez que um fluido passa pelo 
trocador de calor. Na figura apresentada, o fluido passa uma única vez pelo casco, 
ou seja, passo único nesse casco. No lado dos tubos, o fluido realiza duas passa-
gens no comprimento do trocador, ou seja, dois passos nos tubos. É comum que 
haja número par de passos ao lado dos tubos, assim, as tubulações de entrada e 
saída do trocador de calor ficam na mesma região.
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Devido à dificuldade de limpeza no interior do casco, é comum que o ali-
mento circule pelos tubos, região mais fácil de ser higienizada. Dessa forma, há a 
garantia de segurança do alimento produzido no momento. A Figura 5 apresenta 
um trocador de calor casco tubo industrial.
Figura 5 - Trocadores de calor: (a) trocador de calor casco tubo industrial; (b) detalhe dos tubos 
em um trocador de casco tubo desmontado
Trocador de calor de placas
Esse tipo de equipamento é formado por placas metálicas muito finas e dis-
postas, paralelamente, entre si e, assim, canais de escoamento são formados, 
o que possibilita o escoamento alternado dos fluidos quente e frio por esses 
canais. As placas devem ser bem vedadas para evitar a contaminação do fluido 
alimentício com o de utilidade. A Figura 6 apresenta uma imagem do trocador 
de calor de placas.
Figura 6 - Trocador de calor de placas
A B
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Em geral, as placas apresentam ranhuras para melhorar 
a troca térmica entre os fluidos e aumentar a sua rigidez 
(Figura 7).
Esse tipo de trocador apresenta uma série de vantagens 
e, consequentemente, ampla utilização na área de ali-
mentos, por exemplo, em processos de pasteurização 
de leite e bebidas: 
 ■ Equipamento de fácil desmontagem e, por con-
sequência, a sua higienização é facilitada.
 ■ Baixa área metálica devido às boas característi-
cas de troca térmica.
 ■ É recomendado para produtos que podem sofrer 
degradação pela temperatura, visto que permite o 
processo com pequena diferença de temperatura 
entre os lados quente e frio (2 a 3 °C).
 ■ Curto tempo de retenção do produto no interior 
do equipamento, diminuindo a degradação tér-
mica de determinados tipos de alimentos. 
Figura 7 - Detalhe das 
ranhuras das placas de 
um trocador de calor
Apesar das vantagens, os trocadores do tipo placa não são recomendados para 
líquidos com sólidos suspensos, devido ao alto risco de entupimento. Além disso, 
a sua utilização com líquidos muito viscosos exigiria elevado custo com o bom-
beamento dos fluidos. 
TIPOS DE ESCOAMENTO
Um trocador de calor pode ser classificado de acordo com o tipo de escoamento 
dos dois fluidos que realizarão a troca térmica. Dessa forma, pode-se classificar 
o escoamento em dois tipos básicos:
 ■ Escoamento concorrente: os dois fluidos escoam no mesmo sentido, 
como mostra a Figura 8 (a).
 ■ Escoamento em contracorrente: os dois fluidos escoam em sentidos 
opostos, conforme a Figura 8 (b).
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Figura 8 - Representação de um trocador de calor de tubos concêntricos com fluxo: (a) con-
corrente; (b) contracorrente
Fonte: adaptada de Tadini et al. (2016).
Trocadores de calor do tipo casco e tubo e do tipo placa podem apresentar es-
coamento misto, ou seja, ora os dois fluidos estão em contracorrente, ora estão 
concorrentes. 
O potencial térmico no trocador de calor, ou seja, a diferença de temperatura 
entre fluido quente e frio varia conforme a configuração utilizada (contracorrente 
ou concorrente), como apresenta a Figura 9.
Entrada
fria
Entrada
quente
Saída
quente
Entrada
fria
Entrada
quente
Saída
quente
Figura 9 - Perfis de temperatura ao longo de um trocador de calor: (a) escoamento contracor-
rente; (b) escoamento concorrente 
Fonte: adaptada de Tadini et al. (2016). 
Ao observar a Figura 9, seja na (a), seja na (b), observa-se que o potencial térmico 
dos fluidos, no escoamento contracorrente, varia menos ao longo do trocador do 
que no escoamento concorrente. Por esse motivo, a troca térmica em trocadores 
de calor que operam em contracorrente é mais efetiva e, por isso, esse arranjo é 
o preferido em indústrias de alimentos. 
FQ
FF
FQ
FF
LL
T T
Te
Ts
ts
te
Correntes
paralelas
Correntes
opostas
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Quando uma indústria precisa trocar calor com fluidos de alta viscosidade, prefere-se a 
configuração em concorrente. Nesse escoamento, há maior elevação da temperatura do 
fluido frio no início do equipamento. Com a temperatura mais elevada, ocorre a redução 
da viscosidade do fluido, o que facilita o processo de troca térmica e reduz os custos com 
bombeamento dos fluidos. 
Fonte: adaptado de Tadini et al. (2016).
explorando Ideias
Na Figura 9, a legenda apresentada é: L = Comprimento do tubo, Te = Tempe-
ratura do fluido quente na entrada, Ts = Temperatura do fluido quente na saída, 
te = Temperatura do fluido frio na entrada, ts = Temperatura do fluido frio na saída. 
POTENCIAL TÉRMICO MÉDIO
Vimos que a diferença de temperatura é a força motriz para a troca térmica em 
um trocador de calor. Dessa forma, esse parâmetro deve ser considerado no mo-
mento de dimensionar esse tipo de projeto. No entanto, como pode-se visualizar 
na Figura 9, a diferença de temperatura varia ao longo do trocador. Assim, há 
duas equações para calcular o potencial térmico médio em trocadores de calor. 
A seguir, são apresentadas as equações para a obtenção da Média Logarítmica 
da Temperatura (MLDT), muito útil para projetar processos de troca térmica:
 ■ Para escoamento em contracorrente:
 (1)
 ■ Para escoamento concorrente:
 (2)
MLDT
T t T t
T t
T t
s e e s
s e
e s
=
−( )− −( )
−
−






ln
MLDT
T t T t
T t
T t
e e s s
e e
s s
=
−( )− −( )
−
−






ln
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Onde: T – Temperatura do fluido quente.
t – Temperatura do fluido frio.
e – Entrada no trocador de calor.
s – Saída do trocador de calor.
Para trocadores de calor com escoamento misto, utiliza-se uma correção do 
MLDT. Para fazer essa correção, são utilizadas tabelas para determinar um fator 
de correção f( ) , que é sempre menor que 1(TADINI et al., 2016). 
EQUACIONAMENTO PARA DIMENSIONAMENTO DO 
TROCADOR DE CALOR
As operações matemáticas para dimensionamento de trocadores de calor são 
complexas e baseadas em conhecimentos aprofundados relativos à transferência 
de calor, à mecânica dos fluidos e à termodinâmica.
Para a compreensão básica de como dimensionar um trocador de calor, pensa-
remos na Figura 10:
Saída do �uido
de aquecimento
Entrada do �uido
de aquecimento
Entrada
do
alimento
frio
21
���
��
��
��
��
���
��� ���
��
��
Metal �
Entrada do
alimento
quente
Figura 10 - Esquematização simplificada de um trocador de calor e apresentação das condi-
ções dos fluidos na entrada e saída 
Fonte: adaptada de Tosi ([s. d.]). 
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Como pode ser observado no detalhe da Figura 10, existe uma quantidade de 
calor trocada entre o fluido quente e o alimento, chamada de Carga Térmica (q). 
Esta pode ser calculada de três maneiras:
 ■ Balanço de energia considerando o lado do fluido frio:

 Q m H m Hf fe s fs+ = (3)
 ■ Balanço de energia considerando o lado do fluido quente:
 
m H m H Qq qe q qs= + (4)
Onde: m = Vazão mássica do fluido quente na entrada (índice e) e saída (índice s).
H = Entalpia, Hqe é a entalpia do fluido quente na entrada, e Hqs , a entalpia do 
fluido quente na saída.
 ■ Equação envolvendo a determinação do coeficiente global de troca tér-
mica U( ) .
Q U A MLDT= ⋅ ⋅ (5)
Onde: U = Coeficiente global de troca térmica.
A = Área de troca térmica.
MLDT = Média Logarítmica da Diferença de Temperatura.
Sobre as equações, anteriormente, apresentadas, vale ressaltar que elas já estão 
simplificadas em seu máximo. Além disso, caro(a) aluno(a), devido ao foco prá-
tico do perfil profissional que esperamos ao final do curso, aconselhamos que 
você não fique preocupado(a) com a aplicaçãoprática das equações citadas. No 
entanto seguem alguns pontos que justificam a apresentação delas:
 ■ Por se basear em uma operação de troca de calor, é necessária a compreen-
são da necessidade de calcular a carga térmica do sistema.
 ■ É necessário entender que, ao calcular a carga térmica para o fluido frio, 
deve-se obter um resultado igual à carga térmica para o fluido quente. 
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 A presença de incrustações pode facilitar a formação de biofilmes microbianos, compro-
metendo a segurança do alimento produzido.
(Carmen Cecília Tadini et al.)
pensando juntos
Isso se baseia no fato de que todos os cálculos referem-se à operação 
ocorrida simultaneamente no mesmo equipamento. Resumindo: o calor 
que sai do fluido quente irá para o fluido frio.
 ■ A equação 3 pode ser chamada equação base do trocador de calor, visto 
que ela relaciona à carga térmica e à área de troca térmica necessária para 
o trocador de calor.
 ■ O coeficiente global de troca térmica U( ) é a soma de todos as resistên-
cias do sistema ao processo de troca térmica.
 Ao iniciar a operação de um trocador de calor, ele se encontra limpo. No entan-
to, com o uso constante desse equipamento, ocorre a formação de incrustações, 
devido ao depósito de matéria orgânica (coagulação de proteínas, caramelização 
de açúcares). Assim, com o decorrer do processo, a resistência à troca de calor 
aumenta e altera, também, o coeficiente global dessa troca. 
Por esse motivo, ao dimensionar um trocador de calor, costuma-se levar em 
conta o fator de incrustação para cada tipo de alimento e, dessa forma, obter um va-
lor de coeficiente global de troca térmica para o equipamento sujo. Esse coeficiente 
é tabelado para cada tipo de alimento (água, leite, óleos vegetais, xaropes de açúcar). 
Ao utilizar o coeficiente global de troca térmica sujo, pode-se dimensionar um 
trocador de calor mais eficiente e que consiga atender às necessidades do processo.
Sabe-se que as incrustações, nos equipamentos, representam, no proces-
so de troca térmica, um prejuízo para a eficiência energética. Mas esse é um 
problema que vai além!
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CUIDADOS NO DIMENSIONAMENTO E NAS CONDI-
ÇÕES DE PROCESSO DE TROCADORES DE CALOR 
NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS
Muitos fatores devem ser avaliados no momento da escolha e do dimensiona-
mento de um trocador de calor. A negligência de um deles pode comprometer a 
eficiência de um processo.
Natureza e características dos fluidos
Antes de projetar um trocador de calor, deve-se compreender algumas caracte-
rísticas dos fluidos que estarão presentes no processo. Viscosidade, condutividade 
térmica, risco de explosão e aplicação final do fluido na produção dos alimentos 
são fatores que devem ser avaliados. Pode-se citar alguns exemplos importantes 
para tais aplicações:
 ■ Não é recomendada a utilização de trocadores do tipo placas com fluidos 
de alta viscosidade.
 ■ Fluidos alimentícios escoam, geralmente, na região mais fácil de higieni-
zar: interior do tubo interno. No caso de trocadores do tipo duplo tubo e, 
também, no interior dos tubos em trocadores do tipo casco-tubo.
Temperaturas de operação
A diferença de temperatura dos fluidos quente e frio é a força motriz do processo 
de troca térmica: quanto maior a diferença de temperatura, mais eficiente a troca 
térmica. Contudo grandes diferenças de temperatura entre os fluidos acarre-
tam mais cuidados no projeto do trocador de calor. Nesses casos, deve-se estar 
atento(a) aos materiais utilizados e usar juntas de expansão. Ainda, na área de 
alimentos, deve-se prestar atenção às alterações sensoriais e nutricionais causadas 
por elevadas temperaturas.
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Pressões de operação
No caso da indústrias de alimentos, é necessário que a pressão do fluido alimen-
tício no trocador seja maior que a pressão do fluido de trabalho. Dessa forma, 
caso haja vazamentos, o alimento não será contaminado, detalhe esse muito im-
portante na área de segurança alimentar.
Velocidades de escoamento
A velocidade de escoamento em um trocador de calor influencia alguns aspectos:
 ■ Eficiência de troca térmica e perda de carga: quanto maior a velocida-
de de escoamento, mais eficiente será a troca térmica. Altas velocidades de 
escoamento, porém, exigem um sistema de bombeamento mais eficiente, 
visto que se exige mais pressão no fluido.
 ■ Erosão: a presença de particulados nos fluidos que trocarão calor, prin-
cipalmente a altas velocidades de escoamento, pode aumentar a erosão 
do equipamento, em especial, nas regiões curvas (cotovelos e ligações).
 ■ Formação de depósitos: é desejável que um fluido alimentício circule 
no trocador de calor com velocidade, suficientemente, elevada para evitar 
a decantação de sólidos. Esses depósitos podem facilitar a contaminação 
microbiológica do produto produzido.
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2 PASTEURIZAÇÃO
Louis Pasteur foi um cientista francês que dedicou muitos esforços nos estudos 
da microbiologia. Um dos seus mais importantes trabalhos aconteceu a pedido 
de mercadores franceses: eles queriam saber por que o vinho e a cerveja aze-
davam e, consequentemente, queriam desenvolver um método que impedisse 
a deterioração das bebidas quando transportadas por longas distâncias. Dessa 
forma, Pasteur descobriu a causa microbiana da degradação do vinho e solu-
cionou o problema ao aquecer as bebidas o suficiente para matar a maioria dos 
microrganismos que estragavam o produto. Esse processo, hoje, é denominado 
de pasteurização (TORTORA; FUNKE; CASE, 2012).
A pasteurização é um tratamento térmico que envolve o aquecimento do ali-
mento em temperaturas menores que 100 °C e pode ser realizado com o auxílio 
de um trocador de calor. O seu principal foco é destruir microrganismos pato-
gênicos não esporulados dos alimentos e reduzir a carga microbiana do produto.
Esse tratamento é recomendado quando a utilização de temperaturas mais 
elevadas pode interferir nas características sensoriais e nutritivas e quando os 
agentes microbianos de alterações não são muito termorresistentes. No geral, 
os alimentos obtidos do processo de pasteurização devem ser consumidos em 
curto espaço de tempo e necessitam de outros métodos complementares para a 
sua conservação, como a refrigeração (ex.: leite e sucos pasteurizados). A cerveja, 
nesse caso, apresenta-se como exceção, pois não necessita de refrigeração para 
ser conservada por mais tempo (seis meses).
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A diferença no processamento da cerveja e do chope, é justamente, a etapa de pasteuriza-
ção. A cerveja é pasteurizada, e o chope, não. Isso se reflete na durabilidade do produto, 
enquanto os produtores de cerveja garantem a qualidade, geralmente, por seis meses, o 
chope dura, no máximo, um mês.
Fonte: adaptado de Morado (2017).
explorando Ideias
A pasteurização pode ser dividida em dois tipos de tratamento, considerando 
o binômio tempo-temperatura:
 ■ LTLT ⇒ É uma sigla do inglês que significa baixa temperatura e tempo 
longo (low temperature, long time). Ex.: 63 °C e 30 minutos, na pasteu-
rização do leite.
 ■ HTST ⇒ É uma sigla do inglês que significa alta temperatura e tempo 
curto (high temperature, short time). Ex.: 72 °C e 15 segundos, na pas-
teurização do leite.
O tratamento UHT no leite é feito de forma similar, utilizando temperaturas entre 140 
e 150 °C, além de tempos muito curtos (~2 segundos). No entanto ele é considerado 
um método de esterilização e, por esse motivo, abordaremos em um próximo tópico.
PASTEURIZAÇÃO DE ALIMENTOS EMBALADOS
Os alimentos podem ser pasteurizados já embalados e o maior exemplo desse tipo 
de processo é o da cerveja. Quando o alimento é embalado em vidro, geralmente, 
utiliza-se água quente para reduzir o risco de choque térmico na embalagem e, 
consequentemente, reduzir quebras. Nesse caso, as diferenças da temperatura 
entre a embalagem e a água são de 20 °C, durante o aquecimento, e de 10 °C 
durante o resfriamento. Alimentos embalados em metal ou emplástico podem 
ser processados com maiores diferenças de temperatura entre a embalagem e a 
água quente ou, ainda, com uma mistura de ar e vapor.
Após a pasteurização, o alimento deve ser resfriado em temperatura ambien-
te para diminuir riscos com a corrosão do exterior da embalagem e facilitar a 
colocação de rótulos.
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PASTEURIZAÇÃO DE LÍQUIDOS A GRANEL
No caso de pasteurização de líquidos a granel, o equipamento mais utilizado para 
líquidos com baixa viscosidade, como leite, produtos lácteos, vinho e sucos de 
frutas, é o trocador de calor de placas. As principais vantagens dos trocadores de 
calor em relação ao processamento do alimento já embalado são:
 ■ Tratamento térmico mais uniforme.
 ■ Equipamento mais simples e menor custo de manutenção.
 ■ Menos necessidade de espaço.
 ■ Flexibilidade para diferentes produtos.
 ■ Maior controle das condições de pasteurização (temperaturas de entrada 
e saída dos fluidos, por exemplo).
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3 ESTERILIZAÇÃO
Este tipo de processo tem, como objetivo, destruir os microrganismos, inclusive, 
em suas formas esporuladas, atingindo, assim, a denominada esterilidade co-
mercial. No processamento de alimentos, a esterilização pode ser feita de duas 
formas: em embalagens já preenchidas, como em vegetais enlatados, ou por meio 
do aquecimento do alimento sem o embalar.
Como dito anteriormente, o tratamento UHT é um processo de esterilização 
em que um trocador de calor é utilizado para o aquecimento de um líquido a 
temperaturas muito elevadas (até 150 °C) e tempos muito curtos (dois a cinco 
segundos). Após o tratamento, o alimento deve ser embalado assepticamente, ou 
seja, evitando a recontaminação.
 Nos processos de esterilização em batelada, os alimentos são embalados 
(geralmente, em latas) em temperatura, relativamente, fria após a exaustão do 
espaço de topo, ou seja, a remoção do ar contido no interior da embalagem. No 
início do processo, o vapor é aplicado na parte externa da lata. O produto é aque-
cido e, no interior da embalagem, cada região terá uma temperatura diferente. 
Assim, o processo deve prosseguir até que a temperatura mais fria da embalagem 
atinja a de esterilização. A Figura 11 apresenta a indicação do ponto mais frio (de 
aquecimento mais lento) em alimentos enlatados.
 
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Figura 11 - Ilustração esquemática do ponto mais frio em alimentos enlatados
Fonte: adaptada de Tadini et al. (2016).
Como exemplo de produtos esterilizados enlatados, pode-se citar carne enlatada 
e extrato de tomate, como apresentados na Figura 12, (a) e (b), respectivamente.
Alimento sólido:
transferência de calor
por condução
Alimento líquido:
transferência de calor
por convecção natural
Ponto mais frio
durante o
aquecimento
Figura 12 - Exemplos de alimentos esterilizados em autoclave: (a) carne; (b) extrato de tomate
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Conhecer a forma que o calor se transfere por meio do alimento que será proces-
sado é essencial para escolher o tipo mais adequado para realizar a esterilização:
 ■ Em alimentos sólidos, como a carne enlatada (Figura A), o principal me-
canismo de transferência de calor é a condução. Dessa forma, pode-se 
utilizar uma autoclave sem movimentação interna, ou seja, uma autoclave 
estática.
 ■ Em alimentos líquidos, como o extrato de tomate (Figura B), o principal 
mecanismo de transferência de calor é a convecção. Assim, é comum uti-
lizar autoclaves agitadas para facilitar o processo de esterilização.
O ciclo de esterilização de alimentos processados embalados em autoclave é com-
posto pelas seguintes etapas:
1. Purga: essa etapa tem a função de eliminar o ar presente dentro da auto-
clave no início do processo. Introduz-se vapor na autoclave, mantendo a 
válvula de saída aberta. A purga é extremamente importante, visto que a 
presença de ar diminui a eficiência na transferência de calor para as latas. 
Portanto, se esta etapa for mal realizada, ocorrerão prejuízos na segurança 
do alimento produzido.
2. Elevação da temperatura: nessa etapa, o equipamento é, totalmente, fe-
chado, a temperatura é controlada e aumenta por meio da injeção de vapor.
3. Manutenção da temperatura: ao atingir a temperatura de processo 
(geralmente, 121 °C a 1 atm), ela deve ser mantida por todo o período 
de esterilização. Nessa etapa, cuidados devem ser tomados quando são 
processados alimentos em embalagens frágeis, como polietileno ou emba-
lagens cartonadas, pois a alta pressão pode provocar danos aos recipientes.
4. Resfriamento: nessa fase, ocorre a entrada de água, o que resfria o con-
teúdo e provoca a condensação de vapor, diminuindo a pressão dentro do 
equipamento. Essa é uma fase crítica para a manutenção da qualidade da 
embalagem, pois há o risco de choque térmico em alimentos embalados 
em vidros e de inchamento das latas. Para evitar esse tipo de problema, é 
comum a injeção de ar comprimido no equipamento para compensar a 
rápida diferença de pressão durante o resfriamento.
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
Como visto em todos os conteúdos estudados até o momento, a segurança de um 
alimento é atributo essencial para a comercialização de qualquer produto comer-
cializado. Umas das formas de garantir os padrões microbiológicos exigidos para 
a produção de um alimento é a elevação de temperatura e a manutenção dela por 
determinado período de tempo. Para isso, algumas operações podem ser reali-
zadas, como a utilização de trocadores de calor, a pasteurização e a esterilização. 
Dessa forma, o conhecimento adequado do conteúdo apresentado é essencial 
para o trabalho do tecnólogo em segurança alimentar.
Vimos que os trocadores de calor são equipamentos muito versáteis, que 
podem ser utilizados em diversos tipos de processos. Além disso, permitem a 
troca de calor entre fluidos sem que se misturem. Para a utilização desse tipo 
de equipamento, em indústrias alimentícias, há a necessidade de uma série de 
cuidados, como: material em aço inox, escoamento do fluido alimentício em 
regiões de limpeza mais simples e cuidados para que o alimento não se conta-
mine com o fluido de trabalho.
Pasteurizadores, também, são equipamentos amplamente utilizados no pro-
cessamento de diversos alimentos (leite, sucos, polpas, molhos, ovos e cerveja). 
Essa técnica utiliza temperaturas relativamente brandas e tempos variáveis de 
processo para garantir a segurança do alimento produzido.
A esterilização é um processo destinado a produtos de maior durabilidade, 
como leite UHT, enlatados e conservas no geral. Essa operação mata, inclusive, 
esporos de microrganismos patogênicos, garantindo um alimento estéril comercial-
mente e, consequentemente, uma longa vida de prateleira para esse tipo de produto.
Concluindo, essas operações que se baseiam na troca térmica de produtos 
alimentícios são essenciais para diversos ramos da produção de alimentos e o 
conhecimento em relação a essa área é essencial para a segurança dos produtos 
oferecidos aos consumidores.
52
na prática
1. Em relação a trocadores de calor, leia as seguintes afirmações:
I - Nos trocadores de calor tipo casco e tubo, é comum que o fluido alimentício 
circule no lado do casco por apresentar menor risco de contaminação com 
óleos lubrificantes.
II - A força motriz de um processo de troca térmica é a diferença de temperatura 
entre fluidos quente e frio. Dessa forma, quanto menor a diferença de tempe-
ratura, maior a eficiência do processo.
III - O trocador de calor de placas é um equipamento muito versátil. A sua utilização 
é recomendada para todos os tipos de líquidos, incluindo os viscosos e aqueles 
com sólidos em suspensão.
É correto o que se afirma em:
a) Apenas I e II.
b) Apenas II e III.
c) Apenas II.
d) Apenas III.
e) Nenhuma das alternativas anteriores está correta.
2. O processo de pasteurização pode ocorrer com o alimento já embalado e com o 
alimento líquido a granel. Apresente as vantagens da pasteurização de produtos 
fora das embalagens.53
na prática
3. Sobre o processo de esterilização em autoclave, leia as afirmações a seguir:
I - Existem autoclaves agitadas que auxiliam no processo de esterilização de ali-
mentos líquidos embalados.
II - A principal forma de transferência de calor, no interior de embalagens de ali-
mentos sólidos, é a condução.
III - Processos de esterilização podem ser realizados unicamente em autoclaves, 
sejam elas estáticas ou agitadas.
É correto o que se afirma em:
a) Apenas I e II.
b) Apenas II e III.
c) Apenas II.
d) Apenas III.
e) I, II e III.
4. Apresente semelhanças e diferenças entre os trocadores de calor de duplo tubo e 
os de superfície raspada.
5. Apresente as vantagens da utilização do escoamento em contracorrente, em troca-
dores de calor, em comparação ao escoamento concorrente.
54
aprimore-se
Os alimentos fornecidos a qualquer consumidor devem estar, microbiologicamente, 
seguros para garantir o consumo sem prejuízos à saúde humana. No entanto, para 
determinados públicos, esse cuidado deve ser redobrado. Por exemplo, para os bebês 
recém-nascidos que, por algum motivo, não podem ser amamentados pelas mães.
Assim, os bancos de leite realizam procedimentos variados para garantir a segu-
rança dos bebês. Por meio do processo de pasteurização, geralmente, realizado a 
62,5 °C por 30 minutos, o leite torna-se seguro para crianças que necessitam con-
sumi-lo, tais como recém-nascidos prematuros. Além do tratamento térmico, o leite 
passa por outros procedimentos, como seleção, classificação e análise microbiológi-
ca, capazes de assegurar a qualidade sanitária do material.
Além disso, o site VivaBem, hospedado no portal UOL, em 26 de maio de 2019, 
apresenta uma entrevista muito esclarecedora com uma pesquisadora da área: “As 
mães que ainda não conseguem ordenhar o próprio leite podem recorrer aos mais de 
200 Bancos de Leite Humano distribuídos em todo o País. ‘Mas ainda há muitos mitos 
a serem derrubados em relação à qualidade do leite doado’, relata Carla [Carla Taddei, 
Pesquisadora do Faculdade de Ciências Farmacêuticas da USP], ‘Por isso, decidimos 
abrir outra frente de trabalho e analisar se o leite das doadoras também traz benefí-
cios aos bebês’. O que os cientistas queriam entender era se a pasteurização - proces-
so térmico que inativa bactérias nocivas à saúde - mantinha as propriedades nutricio-
nais do colostro. ‘Os resultados foram surpreendentes’”, comemora a pesquisadora.
Como pode ser visto nos trechos apresentados, a pasteurização pode ser realiza-
da em diversos ambientes para garantir a segurança alimentar dos indivíduos que 
consumirão o alimento. Além disso, torna-se uma operação de extrema importância 
para assegurar a qualidade de alimentos destinados à população com baixa imuni-
dade, como é o caso dos bebês recém-nascidos e prematuros.
Fonte: o autor.
55
eu recomendo!
O link a seguir apresenta um vídeo curto e bem didático sobre trocadores de calor 
do tipo placa. Nese vídeo, você compreenderá que esse tipo de equipamento é mui-
to simples de montar e desmontar e, ainda, compreenderá o seu funcionamento.
Web: https://www.youtube.com/watch?v=Jpx_GstLHHM.
conecte-se
O link a seguir apresenta o processo de produção de ovos pasteurizados. Perceba 
a importância econômica desse processo para a recuperação de ovos trincados e 
fissurados e, também, para a segurança alimentar.
Web: http://g1.globo.com/am/amazonas/amazonia-rural/videos/v/veja-como-e-
-feita-producao-de-ovo-pasteurizado-no-am/4713127/.
conecte-se
O processo de esterilização garante a conservação de alimentos durante longos 
períodos de tempo, sem a necessidade de adição de conservantes químicos. O 
link a seguir apresenta o processo de produção de sardinha enlatada, que exem-
plifica muito bem a esterilização aplicada a alimentos. 
Web: https://www.youtube.com/watch?v=C5Tw8Vni6Ac.
conecte-se
https://www.youtube.com/watch?v=Jpx_GstLHHM
http://g1.globo.com/am/amazonas/amazonia-rural/videos/v/veja-como-e-feita-producao-de-ovo-pasteurizado-no-am/4713127/
http://g1.globo.com/am/amazonas/amazonia-rural/videos/v/veja-como-e-feita-producao-de-ovo-pasteurizado-no-am/4713127/
https://www.youtube.com/watch?v=C5Tw8Vni6Ac
3
PROCESSOS DE
SEPARAÇÃO
PLANO DE ESTUDO 
A seguir, apresentam-se as aulas que você estudará nesta unidade: • Sedimentação, decantação e 
centrifugação • Processos de separação por filtração • Processos de separação por membranas.
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM 
Conhecer aplicações úteis, na indústria de alimentos, das operações unitárias de sedimentação, 
decantação, centrifugação, filtração e da separação por membranas • Compreender como alguns 
processos de separação podem influenciar a qualidade de um produto alimentício • Instigar os alu-
nos a buscarem mais informações de como as operações unitárias podem produzir alimentos com 
finalidades específicas.
PROFESSOR 
Dr. André Álvares Monge Neto
INTRODUÇÃO
A indústria alimentícia deve oferecer produtos seguros a seus consumido-
res, que apresentem alta qualidade nutricional e atendam, adequadamente, 
às necessidades da população. Diante da demanda significativa por pro-
dutos altamente específicos, cabe a essa indústria investir, continuamente, 
em processos tecnológicos (em especial, nos processos de separação) que 
possibilitem a diversificação do mercado. 
Os alimentos são compostos por misturas complexas de componentes 
que, durante o processamento, podem ter as suas propriedades físicas, quí-
micas e sensoriais alteradas, por isso, é tão importante o estudo de como os 
processos de separação influenciam o produto final desejado. 
Tais processos apresentam ampla gama de aplicações nos alimentos. 
Em suma, podem ser utilizados para a separação de matérias-primas a 
partir da recuperação de compostos de alto valor agregado provenientes 
de resíduos alimentícios. Podem ser aplicados, também, na padroniza-
ção das dimensões de um alimento, ou, ainda, utilizados como etapa de 
pré-tratamento para a obtenção de um produto que possa ser utilizado 
em outros processos. 
Os processos de separação consistem em diferentes operações unitá-
rias, tais como: destilação, cristalização, peneiramento, filtração, decan-
tação, centrifugação, permeação em membranas, entre outras. A escolha 
do processo a ser utilizado deve ser realizada com base em uma análise 
prévia do problema que se deseja resolver, levando em consideração 
as características do alimento, a disponibilidade de equipamentos e os 
custos envolvidos. 
O foco da Unidade 3 consiste em fornecer os conceitos básicos de como 
são realizados alguns processos de separação, em especial, a sedimentação, 
a decantação, a centrifugação, a filtração e a separação por membranas. De 
que modo eles influenciam a qualidade do produto produzido, bem como 
as aplicações mais comuns de cada um deles na área alimentícia. 
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SEDIMENTAÇÃO, 
DECANTAÇÃO
e centrifugação
Caro(a) leitor(a), na produção de alimentos, por vezes, é necessário separar sus-
pensões de sólidos em líquidos ou de líquidos imiscíveis, com vistas a isolar uma 
das fases e utilizá-la em outras etapas do processo de produção de alimentos. 
Dentre as muitas operações unitárias para a separação sólido-líquido ou líquido-
-líquido se sobressaem as operações de sedimentação, decantação e centrifugação.
Essas operações se baseiam em princípios que envolvem os conhecimentos de 
diversas áreas da física, da química e da matemática, são, relativamente, simples 
e muito utilizadas na área de alimentos. A maior complexidade deve-se à parte 
do projeto dos equipamentos a serem utilizados (etapa que, normalmente, cabe 
ao engenheiro projetista) e não à sua aplicação em si. 
O objetivo desse tópico consiste em compreender os fundamentos básicos de 
funcionamento dessas três operações unitárias, apresentando alguns dos equipa-
mentos mais comumente utilizados e as principais aplicações a que se destinam. 
CRITÉRIOS PARA CLASSIFICAR OS MÉTODOS DE 
SEPARAÇÃO
Os métodos deseparação podem ser classificados de acordo com o movimento 
relativo entre as fases ou quanto de força propulsora (força motriz) é necessária 
para que ocorra a separação. Na primeira classificação, duas hipóteses podem 
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ocorrer: quando a fase sólida se move pelo líquido parado ou quando o líquido 
se move pelo sólido. Na segunda classificação, deve-se considerar qual a força 
responsável pelo processo de separação, operações gravitacionais ou centrífugas, 
por diferença de pressão ou eletromagnéticas.
Ao combinar esses dois critérios, pode-se dividir os métodos de separação 
sólido-líquido do seguinte modo: 
 ■ Separação por sedimentação, decantação e centrifugação, que abordare-
mos neste tópico.
 ■ Separação por filtração, que apresentaremos no tópico 2.
 ■ Separação por filtração em membranas, que discutiremos no tópico 3.
PROCESSO DE SEPARAÇÃO POR SEDIMENTAÇÃO 
E DECANTAÇÃO 
A decantação é uma operação unitária cuja finalidade é separar componentes 
de uma mistura heterogênea (aquela que apresenta distinção visível entre as fa-
ses que compõem a mistura), utilizando, como força motriz, a gravidade. Essa 
mistura pode ser formada por um fluido (líquido e gás) e por partículas sólidas 
(água e areia), ou entre dois líquidos (água e óleo) com diferentes densidades 
imiscíveis entre si. 
Normalmente, o processo de decantação é prescindido do processo de se-
dimentação das partículas, que consiste no agrupamento daquelas mais densas, 
as quais estão presentes na solução no fundo do recipiente, devido à ação da 
gravidade. O processo, de forma simplificada, pode ser observado na Figura 1. 
Mistura
heterogênea
Material
sedimentado
Material
contínuo
Sedimentação Decantação
Figura 1 - Exemplo didático do processo de sedimentação seguido de decantação
Fonte: o autor.
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 Sedimentação e decantação na produção do vinho 
O processo de produção de vinho consiste, basicamente, na prensagem das uvas e na 
fermentação do mosto. Durante esses processos, muitos componentes sólidos ficam sus-
pensos no mosto fermentado, diminuindo a qualidade da bebida, portanto, recomenda-
-se que sejam retirados da solução. A remoção dos sólidos suspensos pode ser realiza-
da pela técnica de clarificação. Esta consiste na adição de uma substância aglutinadora 
que aumenta o tamanho dos flocos de sólidos suspensos, deixando-os mais pesados, de 
modo que eles sedimentem no decantador, o que torna a bebida mais límpida e pronta 
para ser transferida a outro tanque. 
Antigamente, a clara de ovo era utilizada como agente clarificador, atualmente, existem 
diversas substâncias mais apropriadas (gelatinas, albumina em pó e argila) que desempe-
nham o mesmo papel de forma mais eficiente.
Fonte: adaptado de Barbosa ([2019], on-line)1.
explorando Ideias
Ao final do processo, duas fases são obtidas: o material sedimentado (mais den-
so) e o material contínuo (menos denso). Existem tipos de indústrias, como a de 
laticínios, que se interessam por ambas as fases (nata e leite desnatado), outras 
que se interessam, apenas, pela fase contínua (produção de suco de frutas) e, 
ainda, há algumas que se interessam pelo material sedimentado (recuperação 
de fermento biológico).
PRINCIPAIS FATORES QUE INFLUENCIAM A SEDI-
MENTAÇÃO E A DECANTAÇÃO
De modo geral, os fatores que controlam a velocidade de sedimentação e de de-
cantação dependem das seguintes características: as densidades das partículas e 
do meio fluido, o tamanho e a forma das partículas e, também, a viscosidade do 
meio. Normalmente, o processo é, fortemente, influenciado pelas densidades dos 
componentes e pelo tamanho das partículas. O aumento dessas costuma trazer 
vantagens significativas para o processo de decantação. 
Por vezes, essa operação requer muito tempo, principalmente quando as den-
sidades entre as fases forem mais próximas. Com o intuito de acelerar o processo 
de separação, a força gravitacional pode ser substituída pela força centrífuga, que 
atua em equipamento denominado centrífugas. 
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DECANTADORES E SEDIMENTADORES NO TRATA-
MENTO DE ÁGUA E DE EFLUENTES
O uso de decantadores e sedimentadores é amplamente aplicado no tratamento 
de água e de efluentes (o que será melhor abordado na Unidade 5). Pela Figura 
2, porém, pode-se ter uma ideia de como esses processos são aplicados.
Figura 2 - Tanques circulares para a sedimentação das partículas mais grosseiras durante o 
primeiro estágio de tratamento de água
PROCESSOS DE SEPARAÇÃO POR CENTRIFUGAÇÃO
O uso da força centrífuga aumenta, muitas vezes, a força que atua sobre o centro 
de gravidade das partículas. Isso facilita a separação e diminui o tempo de resi-
dência no equipamento (tempo necessário para a separação entre as fases), ou 
seja, a centrifugação pode ser entendida como uma operação unitária, cuja sedi-
mentação ocorre com o auxílio de uma força externa que, por sua vez, provoca 
um movimento rotatório para sedimentar as partículas sólidas de uma suspensão. 
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Figura 3 - Exemplo de centrífuga de escala de bancada
Basicamente, a centrífuga da Figura 3 é composta por um cesto tubular, com um 
rotor que permite a alocação de tubos de tamanhos diversos para serem girados em 
uma rotação específica (normalmente, em unidade de rotações por minuto, rpm). 
O tempo de operação e o tamanho das centrífugas, bem como o seu tipo, são 
determinados de acordo com o tipo de produto final desejado. As centrífugas 
são equipamentos utilizados para a separação de líquidos imiscíveis ou para a 
separação entre sólidos e líquidos. 
Aplicações da centrifugação na indústria de 
alimentos
Na indústria de alimentos, a centrifugação é aplicada em indústrias que traba-
lham com leite, produção de bebidas em geral e de óleo vegetal, processamento 
de sucos, entre outras. 
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Centrifugação na padronização do leite
Uma das etapas do processamento do leite é a padronização, que consiste no ajuste de 
teor de gordura no leite ou no creme de leite para um valor, previamente, definido. De 
modo geral, o teor de gordura do leite cru é maior que o dos produtos lácteos. Depois 
de padronizado, o teor de gordura dos produtos fica, normalmente, entre 0,5 e 3,5%. O 
processo de padronização é realizado com o uso de desnatadeiras centrífugas.
Fonte: adaptado de Ministério da Agricultura, Pecuária e Desenvolvimento ([2019], on-line)2. 
explorando Ideias
Para ilustrar a variedade de aplicações do uso dos processos de centrifugação, 
estão elencados, a seguir, alguns dos usos mais comuns na indústria de laticínios.
 ■ Desnate e padronização do leite: remoção e ajuste do teor de gordura 
presente no leite. 
 ■ Clarificação de leite e soro: remoção de sujidades presentes no leite 
e no soro. 
 ■ Degerminação: remoção de microrganismos patogênicos e esporos do leite. 
 ■ Concentração do creme de leite: ajuste do teor de gordura do creme, 
adequando esse teor para as mais variadas aplicações.
Conforme se verifica, o uso desse processo unitário denominado centrifugação, 
é, largamente, utilizado na indústria de alimentos. Por vezes, é empregado na 
separação de um produto específico que seja de interesse para a indústria, mas, 
também, pode ser utilizado para a remoção de sujidades ou diminuir a contami-
nação microbiológica presente em um alimento. 
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2 
PROCESSOS DE 
SEPARAÇÃO
por filtração
Caros(as) alunos(as), este segundo tópico terá o objetivo expor os principais con-
ceitos relativos à operação unitária de filtração aplicada à indústria de alimentos. 
Ao final desse tópico, espera-se que você, caro(a) aluno(a) possa compreen-
der os fundamentos básicos da filtração e os fatores que podem influenciar o 
processo. Espera-se, também, que você conheça alguns dos equipamentos mais 
utilizados no âmbito alimentar. 
Em linhas gerais, a filtração é um processo de escoamento de fluidos através 
de um meio poroso para, assim, separar os constituintes sólidosdos líquidos. O 
princípio da filtração industrial é o mesmo aplicado para fazer uma xícara de 
café, o que muda é a quantidade de material a ser filtrado, o meio e as forças que 
tornam a filtração possível. A Figura 4 apresenta um esquema com os elementos 
básicos dessa operação.
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Figura 4 - Elementos básicos que compõem uma filtração
Fonte: adaptada do shutterstock (ID: 630980315).
Aquilo que permeia o meio filtrante é denominado “filtrado ou permeado”, e 
os sólidos separados são denominados “torta”. Nas aplicações reais, por vezes, o 
produto pretendido pode ser o filtrado, a torta formada, ou ambos. A força motriz 
responsável pela filtração é a diferença de pressão (ΔP) entre a alimentação e o 
filtrado. Basicamente, essa diferença de pressão pode ser exercida de três formas: 
 ■ Ação da gravidade: coluna hidrostática formada pelo fluido da alimen-
tação sobre o meio poroso.
 ■ Força centrífuga: combinar o processo de filtração com a utilização de 
centrífugas.
 ■ Pressão externa ou vácuo: aumenta a velocidade da filtração por meio 
de uma bomba externa ao processo. 
Suspensão
(Alimentação)
Filtrado
Meio
poroso
�ltrante
Torta
Suporte do
meio �ltrante
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CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES DA FILTRAÇÃO 
A escolha do material poroso filtrante e o tamanho do poro do meio de filtração 
devem ser considerados para cada tipo de produto pretendido, assim como os 
aspectos a seguir.
 ■ Permitir que a torta com filtro seja, facilmente, removida.
 ■ O filtro deve ser mecânico e quimicamente resistente para não rasgar e 
não ser danificado pelas soluções trabalhadas, respectivamente.
 ■ Para que a taxa da filtração não se torne muito lenta, os poros devem ficar 
livres e não ser obstruídos.
Aplicações do processo de filtração na indústria de 
alimentos
As operações unitárias apresentadas até agora são amplamente aplicadas na 
produção de alimentos. Tais operações podem se complementar para a obten-
ção do produto de interesse e, em algumas situações, uma pode se sobressair a 
outra. Tudo dependerá do processo e do produto a ser produzido, bem como 
da disponibilidade de materiais e recursos por parte da indústria. A operação 
de filtração aparece frequentemente na produção de sucos de frutas, óleos ve-
getais, bebidas e laticínios. 
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Filtração na fabricação da cerveja 
Uma das últimas etapas da produção da cerveja corresponde à filtração do mosto, 
após a etapa de fermentação. Esse procedimento visa a eliminação de partículas 
em suspensão, principalmente células de levedura e, consequentemente, deixa a 
bebida transparente e brilhante, além de retirar possíveis agentes que poderiam 
alterar o sabor e a textura da cerveja (TRINDADE, [2019], on-line)3. A Figura 5 
ilustra, de forma simplificada, o processo de produção de cerveja.
Preparação
do malte
Mosturação
Fermentação
Filtração
Engarrafamento
Cerveja turva
Cerveja
Água
Cevada
Malte
Mosto
Levedura
Figura 5 - Fluxograma da produção de cerveja 
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PROCESSOS DE
SEPARAÇÃO
por membranas
Caro(a) aluno(a), no último tópico da Unidade 3, concentraremos em expor os 
principais conceitos relacionados aos processos de separação por membranas 
(PSMs), evidenciando, especialmente, as suas aplicações na indústria de alimentos 
para garantir a seguridade dos produtos. 
Uma membrana pode ser definida como uma barreira que separa duas fases 
e restringe (total ou parcialmente) o transporte de uma ou várias espécies presen-
tes na solução de interesse a ser filtrada (alimentação). A espécie que passa pela 
membrana recebe o nome de permeado, e a porção que fica dentro do módulo 
de filtração é chamada de concentrado.
Os PSMs podem ser classificados de diversas formas: quanto ao tipo de 
membrana utilizada (polimérica ou de cerâmica), o tipo de morfologia (densa 
ou porosa), os fenômenos envolvidos (convecção ou difusão), o princípio de 
operação (filtração perpendicular ou tangencial) e a força motriz responsável 
pelo processo (diferença de potencial elétrico ou de concentração). Outras 
subclassificações, também, podem ser aplicadas, levando a novas classes de 
membranas com características diferentes, utilizadas para fins distintos (HA-
BERT; BORGES; NOBREGA, 2006).
Nas membranas porosas, quanto menor o tamanho do poro, maior deve ser a 
pressão aplicada para que o fluido permeie a membrana. As membranas de micro-
filtração (MFs) apresentam o maior tamanho de poro, seguidas pelas membranas 
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de ultrafiltração (UFs) e nanofiltração (NFs) que, dentre as três, apresenta o menor 
poro. Para esses três tipos de membranas, a força motriz que permite a filtração é o 
gradiente de pressão, e o fluxo das espécies é, essencialmente, convectivo.
O desempenho dos PSMs é medido por duas formas: pelo fluxo de permeado 
(quantidade de fluido que passa pela membrana por tempo e por área) e pela sua 
seletividade (capacidade de retenção de contaminantes). Esses dois parâmetros 
dependem da composição da corrente de alimentação (matéria orgânica natural, 
carbono orgânico dissolvido, pH, temperatura), das propriedades do composto a 
ser permeado (solubilidade, polaridade, peso e tamanho molecular) e das carac-
terísticas físico-químicas da membrana (tamanho de poro, porosidade, material, 
permeabilidade, hidrofobicidade) (HABERT; BORGES; NOBREGA, 2006).
Comercialmente, a tecnologia de filtração com membranas se tornou atrativa 
para o segmento industrial pelo fato de ser altamente seletiva e causar pouca ou 
nenhuma alteração na qualidade do produto permeado. Além do mais, os PSMs 
são considerados uma tecnologia limpa e apresentam muitas vantagens, dentre 
as quais se destacam (ARNAL et al., 2009; MULDER, 1996): 
 ■ A alta seletividade permite que os PSMs sejam aplicados para operações, 
altamente, específicas, sem ocorrência de mudança de fase na solução 
trabalhada.
 ■ Tecnologia com maior flexibilidade e capacidade de resposta às con-
dições dinâmicas de operações, atuando de forma precisa em vários 
cenários diferentes. 
 ■ O aumento de escala é realizado de maneira, relativamente, simples, 
pois os sistemas são fabricados em módulos compactos que ocupam 
um pequeno espaço útil.
 ■ PSMs são, facilmente, combinados com outros processos (sistemas hí-
bridos) para melhorar a eficiência global do processo.
 ■ Geralmente, os PSMs são operados à temperatura ambiente, podem 
ser aplicados no fracionamento de misturas envolvendo substâncias 
termossensíveis. 
O principal problema associado aos PSMs é o fenômeno conhecido como in-
crustação (do inglês fouling). Esta consiste na adsorção e deposição de solutos 
(partículas, coloides, macromoléculas, microrganismos e proteínas) na superfície 
da membrana ou dentro dos seus poros. Em longo prazo, o fluxo de permeado é 
muito diminuído, devido à formação da camada gel (incrustação que se acumula 
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O uso dos PSMs para a remoção da lactose do leite 
Muitas pessoas possuem intolerância a produtos lácteos, devido à presença da lactose, um 
carboidrato conhecido como o açúcar do leite. Os organismos dessas pessoas não conse-
guem digerir a lactose, e isso gera problemas de ordem gastrointestinal que podem ser mui-
to incômodos. Os produtos com baixo teor de lactose são, normalmente, produzidos pelo 
processo de hidrólise, em que uma enzima (lactase) é adicionada ao produto para “quebrar” 
a molécula de lactose em carboidratos menores (galactose e glicose), mais facilmente pro-
cessados pelo corpo das pessoas intolerantes. O uso de PSM, em especial a UF, pode subs-
tituir a adição da enzima, pois a lactose pode ser removida durante o processo de filtração.
Fonte: adaptado de Alimentação Legal ([2019], on-line)4.
explorando Ideias
na superfície da membrana, formando um gradiente de concentração entre essa 
superfície e a corrente de alimentação), o que impossibilita o uso da membrana. 
Além da diminuição do fluxo de permeado, o fouling aumenta a pressãotrans-
membrana e, assim, aumenta a demanda energética. Pode, então, ocorrer a bio-
degradação dos materiais das membranas, o aumento das operações de limpezas 
químicas e a redução do tempo de vida útil das membranas, alargando os custos 
operacionais (GARCIA-IVARS et al., 2016). 
Algumas técnicas podem ser aplicadas para a redução desses fenômenos, 
tais como: otimização das condições operacionais, pré-tratamento da solução 
de alimentação, escoamento pulsátil, pulverização de gás, limpeza da membrana, 
radiação e, em especial, técnicas de modificação de membranas (MOGHIMIFAR; 
RAISI; AROUJALIAN, 2014). 
APLICAÇÕES DOS PSMS NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS 
Os PSMs podem ser aplicados em vários ramos industriais: na de alimentos, para 
a concentração de leite e soro de queijo; para a clarificação de vinho e a desal-
coolização de bebidas alcoólicas; na medicina, volta-se à produção de tecidos e 
órgãos artificiais; na indústria automotiva, à recuperação de íons metálicos e à 
produção de combustíveis e, também, volta-se ao tratamento de água e efluentes 
(NUORTILA-JOKINEN; NYSTRÖM, 1996). 
Dentre as indústrias de alimentos, a de laticínios é uma das que mais fazem 
uso dessa tecnologia para a produção com alta qualidade. O intenso uso dos PSMs, 
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Apesar de ser uma técnica, relativamente, nova, o processo de separação por membranas 
está presente em produtos nas prateleiras dos supermercados como “queijo frescal ultrafil-
trado”! 
Fonte: o autor.
explorando Ideias
em produtos lácteos, deve-se ao fato de que os processos térmicos tradicionais 
possuem efeito negativo sobre a matéria-prima, que é, altamente, termossensível.
Os processos convencionais aplicados nos produtos lácteos, como pasteuri-
zação, esterilização em autoclave ou tratamento UHT (Ultra High Temperature 
– Temperatura Ultra Alta), destroem os microrganismos patogênicos do leite 
(tais como Listeria, Brucella, Mycobacterium e Salmonella), mas costumam 
alterar, irreversivelmente, os constituintes do leite. Podem ocorrer alterações 
nas propriedades físico-químicas das proteínas presentes e nas características 
organolépticas, o que altera, principalmente, o sabor dos produtos e dificulta a 
produção de queijos, por exemplo. 
Um fato que deve ser considerado é que os processos térmicos convencionais 
não removem as células bacterianas, apenas as destroem. Assim, ainda, podem 
aparecer enzimas de origem bacteriana que, juntamente com as bactérias termo-
dúricas (resistentes à pasteurização) remanescentes, podem alterar o leite durante 
o seu armazenamento, reduzindo a vida útil do produto. 
A aplicação PSM é uma alternativa superior aos tratamentos térmicos do 
leite, pois reduz a quantidade de patógenos (células bacterianas e esporos) e 
aumenta a segurança microbiológica, além de preservar as características sen-
soriais da matéria-prima. 
Produção de leites microfiltrados
Considere o leite proveniente de uma fazenda com nível de contaminação co-
mum para esse tipo de procedência. Após a filtração em membranas de MF, com 
poro de 1,4 µm, o permeado conterá menos que 1 UFC/L de bactérias patogê-
nicas. Isso garante que tal leite é tão seguro quanto o similar que passou por 
pasteurização (SABOYA; MAUBOIS, 2000). 
A MF, também, pode ser usada como pré-tratamento na produção de leite 
UHT, de modo que a intensidade do tratamento possa ser diminuída ao redu-
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zir a temperatura ou o tempo. Em consequência, isso produz um alimento com 
melhores características organolépticas (cor, odor, textura e sabor) e com maior 
tempo de vida útil, dada a remoção de enzimas produzidas pelas bactérias e 
células somáticas. 
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Nesta unidade, foi possível compreender como os processos de separação são 
aplicados na indústria de alimentos e bebidas para fornecer aos consumidores 
produtos com características desejáveis e que levem em consideração os requi-
sitos da segurança alimentar.
Os alimentos podem ser considerados substâncias complexas, as quais são 
constituídas por uma série de compostos. Por vezes, o processamento dessas 
matérias-primas cria a necessidade de separar um produto de outro para aten-
der à necessidade do processo, da indústria ou do consumidor. Nesse contexto, 
sobressaem-se as técnicas de separações. 
O estudo e a implementação de técnicas ligadas à separação de partículas são 
cada vez mais importantes para garantir a qualidade e a segurança dos alimentos 
processados desenvolvidos.
Como visto, os processos de separação podem ser aplicados com objetivos 
diversos, que vão desde a simples separação de fases até a concentração, a puri-
ficação e o fracionamento de componentes de uma mistura. Esses processos são, 
extensamente, aplicados às indústrias de bebidas, em especial, na produção de 
cervejas e vinhos, à indústria de produtos lácteos (produção de queijos e cremes, 
tratamento do soro) e de sucos, entre outras.
 Diante de tudo o que foi abordado, pode-se afirmar que as operações unitá-
rias, ligadas aos processos de separação, são, amplamente, utilizadas nas indústrias 
de alimentos e bebidas para atender às demandas de um mercado consumidor 
que, a cada dia, torna-se mais consciente e preocupado com os tipos de alimen-
tos que deseja ingerir. Basicamente, as operações unitárias são aplicadas para 
aumentar a segurança do alimento e preservar as suas características sensoriais.
Ao final da Unidade 3, espera-se que você, caro(a) aluno(a), tenha aprendi-
do os conceitos básicos de funcionamento e algumas aplicações na indústria de 
alimentos, relacionados às operações unitárias estudadas (decantação, sedimen-
tação, centrifugação, filtração e separação por membranas). 
73
na prática
1. Considere o processo de separação de uma mistura composta por duas fases, uma 
líquida e uma sólida. Quais dos critérios a seguir não podem ser aplicados para 
classificar esse processo de separação? 
a) Movimento relativo da fase líquida pela fase sólida.
b) Movimento relativo da fase sólida pela fase líquida.
c) Diferença de temperaturas entre as fases líquida e sólida.
d) Força centrífuga como força propulsora para separação.
e) Força gravitacional como força propulsora para separação.
2. Nos PSMs, dois critérios costumam ser aplicados para classificar as membranas: a 
força motriz e o diâmetro médio de poros. A respeito da classificação do processo 
de separação com membranas que utiliza o gradiente de pressão como força motriz 
e opera com baixos valores de pressão, empregando membranas porosas com os 
maiores diâmetros médios de poros, assinale a alternativa correta:
a) Microfiltração.
b) Ultrafiltração.
c) Filtração comum em papel qualitativo.
d) Nanofiltração.
e) Nenhuma das alternativas anteriores está correta. 
3. Em relação a processos de separação, considere as afirmações a seguir.
I - A decantação é uma operação unitária cuja finalidade é separar componentes 
de uma mistura homogênea. 
II - Os processos de sedimentação e decantação são, geralmente, influenciados, 
fortemente, pelas densidades dos componentes da mistura e pelo tamanho 
das partículas. 
III - A centrifugação pode ser entendida como uma operação unitária cuja sedimen-
tação ocorre com o auxílio de uma força externa (força centrífuga) que, por sua 
vez, provoca um movimento rotatório para sedimentar as partículas sólidas de 
uma suspensão.
IV - No processo denominado filtração, aquilo que permeia o meio filtrante é denomi-
nado corrente de permeado, e os sólidos separados são denominados de torta. 
74
na prática
É correto o que se afirma em:
a) Apenas I e II.
b) Apenas II e III.
c) Apenas I.
d) Apenas II, III e IV.
e) Nenhuma das alternativas anteriores está correta.
4. Os PSM apresentam muitas vantagens, as quais estão dispostas nas afirmações a 
seguir. Leia as afirmações e assinale Verdadeiro (V) ou Falso (F):
( ) Alta seletividade, que permite aplicações altamente específicas, normalmente 
sem ocorrência de mudança de fase na solução trabalhada.
( )Aumento de escala é, facilmente, realizado, dado o formato de módulos com-
pactos que podem ser acoplados uns aos outros.
( ) PSMs, dificilmente, podem ser combinados com outros processos (sistemas 
híbridos) para melhorar a eficiência global do processo.
( ) PSMs costumam ser operados em temperatura ambiente e, por isso, podem 
ser aplicados ao fracionamento de misturas que envolvem substâncias termos-
sensíveis.
É correto o que se afirma em:
a) V; V; V; F.
b) V; V; F; V.
c) V; F; F; V.
d) F; V; V; V.
e) F; F; V; F.
5. Por que os PSMs aplicados aos produtos lácteos podem ser considerados técnicas 
superiores quando comparados aos tradicionais processos térmicos? 
6. A força motriz do processo de filtração é a diferença de pressão entre a corrente 
de alimentação e a corrente de permeado. Quais são as três formas pelas quais a 
diferença de pressão pode ser aplicada?
75
aprimore-se
O SETOR DE PRODUTOS LÁCTEOS 
Caracterização dos produtos da indústria de laticínios
Existem diferentes classificações adotadas para produtos lácteos que se baseiam 
em sua composição, nas tecnologias usadas para fabricação e nas regulamenta-
ções dos diferentes países, entre outros critérios. O estudo Brasil DairyTrends 2020 
convencionou adotar como base, principalmente, as classificações constantes na 
legislação brasileira, além de outras fontes complementares.
Leites fluidos e em pó: nesta categoria, são destacados os produtos para ingestão 
na forma líquida, incluindo os leites puros fluidos e em pó, leites aromatizados, 
bebidas lácteas e produtos compostos, em pó ou prontos para beber, de base láctea 
com finalidades nutricionais específicas. 
De acordo com Silva (2014), existem, atualmente, três tipos de leites fluidos des-
tinados ao consumo que estão disponíveis no mercado: o leite pasteurizado Tipo A, 
o leite pasteurizado comum e o leite longa vida (Ultra High Temperature, UHT). 
Cada um desses tipos pode ser encontrado com diferentes teores de gordura, 
sendo denominados integrais, quando o teor de gordura mínimo é 3%, semides-
natados, quando esse teor se encontra no intervalo de 0,6% a 2,9%, e desnatados, 
quando o teor máximo é de 0,5%. 
O leite pasteurizado, para o consumo, origina-se do tratamento térmico do leite 
cru resfriado comum, o qual é coletado em diversos estabelecimentos produtores e, 
então, transportado para os laticínios que cuidarão das etapas de seu processamen-
to industrial. O menor nível de controle microbiológico exigido da matéria-prima re-
duz, drasticamente, o investimento necessário para que os produtores se habilitem 
como fornecedores da indústria. Se, de um lado, essa condição serve para viabilizar 
a operação de pequenas propriedades leiteiras menos capitalizadas, de outro, ela 
gera um produto com maior potencial de contaminação, o que pode interferir no 
seu tempo de validade para consumo, que oscila entre cinco e dez dias (SILVA, 2014).
76
aprimore-se
Em razão da necessidade de refrigeração e da vida de prateleira curta, o leite 
pasteurizado depende de um mercado com a cadeia do frio estruturada e logística 
eficiente para sua expansão além de mercados periféricos. Essas condições críti-
cas dificultam a concorrência com o leite UHT, que apresenta como pontos for-
tes justamente a facilidade e os menores custos de transporte e distribuição para 
pontos de venda distantes, por apresentar longa vida de prateleira à temperatura 
ambiente (GUERRA, 2012).
Por sua vez, o leite pasteurizado Tipo A origina-se do leite resfriado Tipo A, 
o qual é produzido, beneficiado e envasado na mesma propriedade, cumprindo 
uma série de exigências, visando garantir sua rastreabilidade e a redução de seu 
nível de contaminação microbiológica. A granja leiteira, produtora de leite Tipo A, 
não pode receber leite de outras propriedades e a ordenha deve ser, obrigatoria-
mente, mecânica (BRASIL, 2011a).
Em razão desses fatores envolvendo sua produção, o leite Tipo A apresenta um 
diferencial que o enquadra no conceito de produto Premium, com maior valor agre-
gado, e que possibilita seu posicionamento no mercado em um patamar de preço 
mais elevado do que aquele estabelecido para o leite pasteurizado comum e UHT. A 
expansão do mercado do leite Tipo A, que em 2011 representava apenas 0,2% das 
vendas de leite no país, segundo Lopes (2011b), depende, essencialmente, de uma 
conjuntura econômica que favoreça o aumento do poder aquisitivo da população. A 
produção de leite pasteurizado Tipo A, sob inspeção federal, apresentou crescimen-
to de 52,3% no período compreendido entre 2010 e 2016.
O alto investimento em infraestrutura, requerido para a produção do leite Tipo A, 
e o esforço logístico para sua distribuição nos pontos de venda, de forma a garantir 
um prazo de validade de seis dias nas gôndolas dos supermercados, são barreiras 
77
aprimore-se
de entrada difíceis de ser transpostas pela maioria das granjas leiteiras do País. 
Essa, provavelmente, é a razão pela qual poucas empresas competem nesse seg-
mento de mercado atualmente (LOPES, 2011).
Já o leite UHT, ou UAT (Ultra Alta Temperatura), é produzido a partir do leite 
cru resfriado comum, a mesma matéria-prima utilizada para a fabricação do leite 
pasteurizado. No processo UHT, o leite homogeneizado é submetido a uma tem-
peratura de 150 °C, por 2 a 4 segundos, mediante um processo térmico de fluxo 
contínuo, e, então, imediatamente, resfriado, a menos de 32 °C, e envasado sob 
condições assépticas em embalagens estéreis e hermeticamente fechadas (NOVA, 
2011). A embalagem asséptica, também, protege o produto de alterações quími-
cas, permitindo que este apresente um longo período de validade, sem necessida-
de de refrigeração (SILVA, 2014).
Além de estar disponível no mercado com suas principais denominações relacio-
nadas ao teor de gordura, que são o leite UHT desnatado, semidesnatado e desnata-
do, o produto, também, pode ser encontrado em outras versões, como é o caso dos 
leites UHT aromatizados, com adições (de vitaminas e sais minerais, por exemplo) 
ou sem lactose. Dentre os fatores que levaram o leite UHT a ocupar o espaço do leite 
pasteurizado estão: o aumento do poder aquisitivo da população de menor renda e 
a conveniência oferecida pelo seu 2016. A versão desnatada representava 10,9% da 
produção, em 2010, e passou para 9,2%, em 2016, enquanto a semidesnatada va-
riou de 4,5% para 8,3%. Esses resultados parecem indicar que o leite semidesnatado 
se posicionou como uma solução de compromisso entre indulgência e saudabilida-
de para uma parcela dos consumidores e, com isso, ganhou espaço no mercado.
Fonte: adaptado de Zacarchenco, Van Dender e Rego (2017).
78
eu recomendo!
Pesquisadores da UFV desenvolveram um processo que elimina os microrganis-
mos que a pasteurização não consegue.
Web: https://www.youtube.com/watch?v=qrQlWWSelxw.
conecte-se
No link a seguir, você encontra publicações do ITAL sobre alimentos industrializados.
Web: http://www.alimentosindustrializados.com.br/.
conecte-se
No link a seguir, há a publicação sobre tendências do mercado de bebidas não
alcoólicas.
Web: http://www.brasilbeveragetrends.com.br/files/assets/basic-html/page-1.html#.
conecte-se
Acesse a revista Higiene Alimentar por meio do link a seguir.
Web: https://www.higienealimentar.com.br/.
conecte-se
4
OUTRAS OPERAÇÕES
UNITÁRIAS E SUAS 
IMPLICAÇÕES
na segurança alimentar
PLANO DE ESTUDO 
A seguir, apresentam-se as aulas que você estudará nesta unidade: • Destilação • Desidratação e seca-
gem de alimentos • Bombeamento.
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM 
Apresentar os conceitos de destilação, em quais alimentos é utilizada e a sua importância na separação 
de álcoois superiores (como o metanol) para a produção de bebidas alcoólicas destiladas • Comentar 
a importância da redução da atividade de água na produção de alimentos • Expor a importância do 
transporte de fluidos alimentícios, os tipos de bomba, bem como a definição do conceitode bomba 
sanitária.
PROFESSOR 
Dr. André Álvares Monge Neto
INTRODUÇÃO
Na quarta unidade da disciplina Segurança Alimentar nas Cadeias Pro-
dutivas e na Indústria de Alimentos, abordaremos outras operações uni-
tárias importantes para a indústria de alimentos e que devem ser bem 
compreendidas para garantir a segurança e a qualidade do processamen-
to industrial de alimentos.
A primeira operação unitária a ser apresentada é a destilação, a qual 
realiza a separação de dois fluidos que conseguem se misturar, a fim de 
obter um produto mais puro. Esse tipo de processamento é essencial 
para a obtenção de derivados do petróleo e etanol (combustível). Pelo 
fato de que o nosso foco se dá na produção de alimentos, enfatizaremos 
a compreensão dessa operação para a obtenção de bebidas alcoólicas 
livres de contaminação. 
Apresentaremos a desidratação e a secagem dos alimentos no segun-
do tópico. Essas operações possuem, como objetivo, a redução da quanti-
dade de água livre presente no alimento, a fim de dificultar a proliferação 
de microrganismos e, consequentemente, aumentar a vida de prateleira 
dos produtos. Além disso, a desidratação de alimentos proporciona a 
criação de produtos com características sensoriais diferenciadas, os quais 
costumam ser muito aceitos pelos consumidores, como o tomate seco e 
as frutas desidratadas.
Por último, compreenderemos a operação de bombeamento. O trans-
porte de líquidos pode ser essencial em uma planta industrial. Assim, a 
utilização de bombas que permitem aumentar a velocidade de fluidos, a fim 
de que eles consigam vencer barreiras do processo (como etapas de filtra-
ção, pasteurização e permeação por membranas, por exemplo), é essencial 
para garantir a rapidez necessária para os processos industriais. Ademais, 
as bombas, pelo fato de serem equipamentos de difícil higienização, muitas 
vezes, representam um importante foco de contaminação de processos. 
Dessa forma, no processamento de alimentos, é necessário o conceito de 
bomba sanitária para garantir a segurança do produto final.
Bons estudos!
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1 DESTILAÇÃO
A destilação é um processo muito comum, na indústria química, para a produção 
de petróleo e etanol (combustível). No entanto ela, também, pode ser utilizada 
para produzir bebidas alcoólicas, como as destiladas (cachaça, tequila e conha-
ques) e as destilo-retificadas (vodca e gin). Além disso, é capaz de produzir com-
ponentes aromáticos, como os óleos essenciais, por exemplo, pela destilação de 
vapor (TADINI et al., 2016; FELLOWS, 2006).
Para tanto, a destilação tem, como objetivo, a separação ou fracionamento, por 
vaporização, de uma mistura de líquidos miscíveis e voláteis. Tal separação só é 
possível pela diferença de pressão de vapor dos componentes da mistura em de-
terminadas temperaturas. Para a completa compreensão dessa operação unitária, 
é preciso estudar, profundamente, os conceitos de termodinâmica, físico-química 
e de transferência de calor e massa. Dessa forma, o presente tópico enfatiza a 
compreensão geral e básica do processamento, a fim de garantir a produção de 
bebidas alcoólicas seguras em pequenas destilarias.
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Figura 1 - Representação simplificada de um alambique em batelada
Fonte: Tadini et al. (2016).
O alambique recebe uma certa quantidade de caldo de cana (ou outro mosto 
fermentado). Depois, esse caldo é aquecido, formando uma fase vapor de um 
componente mais volátil, que, no caso das bebidas alcoólicas destiladas, é o 
etanol. Assim, o etanol evaporado é resfriado no topo do tanque, o que, conse-
quentemente, leva-o a retornar para o estado líquido. O etanol líquido é, então, 
armazenado para padronização e avaliação da qualidade.
Para as operações em grande escala, a operação em alambiques é inviável. 
Nesses casos, devem ser utilizadas colunas de destilação:
Destilado
Condensador
Saída de vaporEntrada de vapor
EQUIPAMENTOS DE DESTILAÇÃO 
O equipamento mais simples da destilação é operado em batelada, o qual é muito 
comum para a destilação em alambiques para realizar a produção de bebidas al-
coólicas, como a cachaça, por exemplo, em pequena escala. A Figura 1 apresenta 
um esquema de equipamento de destilação utilizado em alambiques:
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O metanol, álcool mais leve do que o etanol, pode causar uma série de prejuízos para a 
saúde humana quando consumido. Dessa forma, a legislação brasileira, por intermédio 
da Instrução Normativa n. 13, de 29 de junho de 2005, estabelece a quantidade máxima 
de 20,0 mg por 100 mL de metanol no álcool.
Fonte: o autor.
explorando Ideias
Nesse tipo de equipamento, o líquido é aquecido e a fase vapor gerada sobe pela 
coluna. Durante o trajeto, o vapor atravessa pratos ou bandejas que contenham 
uma camada de líquido retido, favorecendo a transferência de calor e massa entre 
as fases. Conforme o vapor sobe, ele vai se enriquecendo no componente mais 
leve, enquanto o líquido que desce vai se tornando cada vez mais rico no com-
ponente mais pesado (TADINI et al., 2016).
Esse processo permite a existência de uma maior eficiência energética e uma 
melhor separação dos componentes. Assim, é usado por produtores de etanol e 
por grandes empresas produtoras de bebidas alcoólicas destiladas.
Figura 2 - Representação de uma coluna de destilação
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2 DESIDRATAÇÃO E SECAGEMde alimentos
Segundo Fellows (2006), pode-se definir a operação de desidratação como a apli-
cação de calor sob condições controladas, a fim de se remover, por evaporação ou 
sublimação, a maioria da água normalmente presente em um alimento. Existem 
outras operações unitárias que removem a água do alimento, como a evaporação 
e a separação mecânica (filtração e permeação por membrana), mas elas remo-
vem muito menos água e, dessa forma, não se encontram nessa definição.
Alguns autores diferenciam os termos desidratação e secagem:
 ■ Desidratação: remoção de água por intermédio de equipamentos.
 ■ Secagem: remoção de água em condições ambientais.
Além disso, para se fazer um processamento em condições ambientais, alguns 
cuidados devem ser tomados:
 ■ O local deve possuir boa incidência de luz solar.
 ■ O local deve possuir um bom regime de ventos.
 ■ O material que está sendo desidratado deve ser removido ou coberto 
durante o período noturno para não reabsorver umidade.
 ■ O material deve ser revolvido periodicamente para facilitar a secagem.
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As Figuras 3 e 4 apresentam dois alimentos secos em condições ambientais:
Figura 3 - Secagem de sementes de cacau ao sol Figura 4 - Secagem de café após a colheita
Apesar de alguns autores diferenciarem os termos desidratação e secagem, a 
partir de agora, neste tópico, ambos serão compreendidos enquanto sinônimos:
Os principais objetivos do processo de desidratação são:
 ■ Aumentar a vida de prateleira dos alimentos por intermédio da redução 
da atividade de água. Dessa forma, inibe-se o crescimento microbiano e 
é reduzida a atividade enzimática.
 ■ Reduzir o peso e o volume dos alimentos, a fim de facilitar o seu arma-
zenamento e transporte.
 ■ Fornecer produtos convenientes, de características sensoriais agradáveis, 
e matérias primas mais fáceis de se armazenar e manipular.
São exemplos de produtos desidratados: café, leite em pó, uvas passas, ovos em 
pó, chás, especiarias e, entre outros. 
De acordo com Ordóñes (2005), quando se passa pelo processo de desidra-
tação, geralmente, o produto alimentício tem suas qualidades nutricionais/sen-
soriais reduzidas, comparando-se ao mesmo produto fresco. Portanto, podem 
ocorrer as seguintes mudanças:
 ■ Perda na textura por gelatinização do amido, cristalização da celulose ou 
por variações localizadas de umidade durante a secagem.
 ■ Encolhimento e enrugamento da aparência.
 ■ No processo de reidratação, o produto absorve água mais lentamente e, 
por conseguinte, não volta a ter a mesma textura do produto fresco.
 ■ Perdas de proteínas (em pedaços secosde carne, por exemplo).
 ■ O calor não apenas vaporiza a água durante a secagem, mas, também, cau-
sa a perda de componentes voláteis do produto, prejudicando o seu aroma.
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 ■ A secagem causa mudanças nas características da superfície do alimento, 
alterando a sua cor.
 ■ Alteração e perda de qualidade e quantidade de vitaminas presentes nos 
alimentos.
A Figura 5 apresenta uma comparação entre bananas frescas e desidratadas:
Figura 5 - O fruto desidratado apresenta uma superfície cheia de rugosidade e sua coloração 
é escurecida
Dessa forma, o objetivo das tecnologias de secagem é o de minimizar essas mu-
danças, ao mesmo tempo que aumentam ao máximo a eficiência energética do 
processo. Considerando o exposto, apresentaremos os conceitos utilizados no 
processo de secagem e seus principais equipamentos, a fim de que o profissional 
que atua no processamento de alimentos tenha bases teóricas dessa operação 
unitária para otimizar o processo de secagem, mantendo ao máximo as caracte-
rísticas sensoriais e nutricionais do produto.
SECAGEM UTILIZANDO AR AQUECIDO
Para desidratar um alimento, dois processos ocorrem simultaneamente: a apli-
cação de calor e a remoção da umidade. Há um grande número de fatores que 
controlam a taxa com a qual os alimentos secam:
 ■ Fatores relacionados com as condições de processo: temperatura, 
velocidade e umidade relativa do ar de secagem.
 ■ Fatores relacionados com a natureza do alimento: formato, espessura 
e composição, por exemplo.
 ■ Fatores relacionados com o projeto do secador: tipo de operação e 
dimensões.
(a) Banana fresca (b) Banana desidratada
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Um processo que pode auxiliar a secagem de alimentos é a desidratação osmótica, a qual 
consiste na remoção parcial de água pela pressão ocasionada quando se coloca o produto 
em contato com uma solução hipertônica de solutos (açúcar ou sal), diminuindo, assim, a 
atividade de água e aumentando a sua estabilidade. Portanto, esse procedimento reduz o 
tempo e o gasto energético da desidratação convencional.
Fonte: adaptado de Gomes, Cereda e Vilpoux (2007).
explorando Ideias
SECAGEM UTILIZANDO AR QUENTE
Três fatores são relacionados com a capacidade do ar em remover a água de um 
alimento: a quantidade de vapor de água presente no ar; a temperatura do ar; e a 
quantidade de ar que passa pelo alimento (velocidade do ar) (FELLOWS, 2006).
Para compreender a secagem utilizando ar quente, é necessário introduzir 
o conceito de psicrometria. A psicrometria estuda as propriedades e o compor-
tamento das misturas gás-vapor (em sistemas alimentícios, a mais comum é a 
mistura ar-vapor de água). Dentre as variáveis psicrométricas de maior interesse 
para a operação de secagem, encontram-se:
 ■ Umidade absoluta ou específica: peso de água em forma de vapor por 
unidade de peso de ar seco.
 ■ Umidade de saturação: umidade absoluta do ar saturado de vapor em 
determinada pressão e temperatura. Nessas condições, quando se acres-
centa mais vapor de água, ele é condensado. A umidade de saturação é 
dependente da temperatura, ou seja, quanto maior é a temperatura, maior 
é a umidade de saturação do ar de trabalho.
 ■ Umidade relativa: relação que existe entre a umidade absoluta e a umi-
dade de saturação (geralmente, medida em porcentagem). Essa grandeza 
indica a capacidade do ar em carregar-se do vapor de água durante o 
processo de secagem.
 ■ Temperatura de bulbo úmido: é a temperatura que o termômetro indi-
ca quando o bulbo está envolvido em um material embebido em água e é 
colocado em uma corrente de ar de, pelo menos, 3 m/s. Essa temperatura 
é inferior a indicada pelo termômetro seco.
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O diagrama psicrométrico relaciona diferentes variáveis psicrométricas (incluin-
do as apresentadas) e permite, ao fixar duas delas, conhecer, rapidamente, várias 
características do ar úmido. Assim, com base no diagrama psicrométrico, pode-se 
projetar, adequadamente, o processo de secagem. Ainda, a velocidade do ar que 
sopra sobre um alimento é importante para o processo de secagem. Quando o 
ar quente é soprado sobre um alimento úmido, o vapor de água é carregado pelo 
ar de secagem
Em resumo, em relação aos três fatores que afetam o processo de secagem, as 
três características do ar que são necessárias para secar, rapidamente, um alimen-
to úmido são: temperatura de bulbo seco moderadamente alta, baixa umidade 
relativa e alta velocidade do ar.
CURVA DE SECAGEM
Durante um processo de secagem, é possível construir um gráfico que relaciona 
o tempo de secagem com o teor de umidade do alimento, assim como o exposto 
na Figura 6. Para a construção desse tipo de gráfico, considera-se a umidade e a 
temperatura do ar de secagem constantes, bem como convenciona-se que todo 
o calor fornecido é transferido para a superfície do alimento por convecção.
Figura 6 - Curva de secagem: teor de umidade x tempo
Fonte: Fellows (2006).
Xe
A B
C
D
Te
or
 d
e 
um
id
ad
e
Tempo de secagem
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A curva de secagem, apresentada na Figura 6, pode ser dividida em diferentes regiões: 
 ■ Região entre A e B: corresponde ao período de estabilização. Nessa etapa 
da secagem, ocorre o equilíbrio entre as condições da superfície do sólido 
com o ar de secagem. Além disso, a temperatura do sólido se modifica até 
atingir a temperatura de bulbo úmido.
 ■ Região entre B e C: corresponde ao período de taxa de secagem cons-
tante. Nessa etapa, a superfície do sólido está saturada de água no estado 
líquido. O ponto C é denominado teor de umidade crítico, ou seja, após 
esse ponto, a taxa de secagem cai.
 ■ Região entre C e D: corresponde ao período de taxa decrescente. Essa é 
a etapa mais longa da desidratação. Nela, a temperatura da superfície do 
alimento se eleva. Além disso, a maioria dos danos causados pelo calor 
no alimento pode acontecer durante este período.
 ■ XE: o teor de umidade decresce até o teor de umidade de equilíbrio, XE, 
que é o menor teor de umidade atingível, isto é, o alimento fica em equi-
líbrio com o ar de secagem.
Em operações comerciais é necessário estimar o quão, rapidamente, um alimento 
pode ser desidratado em um secador para que seja determinada a capacidade 
produtiva de uma indústria. Para isso, deve-se determinar, geralmente, a taxa de 
secagem em testes de secagem em escala piloto. 
EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA SECAGEM POR AR 
QUENTE
Tipos de fluxo
De acordo com Fellows (2006), uma diversidade de equipamentos pode ser utiliza-
da para a desidratação com ar quente. Além de conhecer os principais tipos de equi-
pamentos, devemos conhecer, também, os tipos de fluxo de ar que podem existir:
 ■ Fluxo concorrente: nesse caso, o ar e o alimento se movimentam na mes-
ma direção e no mesmo sentido. Isso permite uma elevada secagem inicial, 
pouco encolhimento do alimento e menor risco de deterioração. No en-
tanto é difícil alcançar um baixo teor de umidade por esse tipo de fluxo.
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 ■ Fluxo contracorrente: nesse caso, o ar e o alimento se movimentam na 
mesma direção e em sentidos opostos. Isso permite uma maior econo-
mia de energia e teor baixo de umidade final do alimento. Entretanto há 
encolhimento do alimento, maior risco de danos pelo calor e maior risco 
de contaminação.
 ■ Fluxo com exaustão central de ar: esse tipo de fluxo combina os dois 
anteriores para obter os benefícios de cada um. Contudo a sua operação 
é mais complexa e mais cara do que fluxo de ar em uma única direção.
 ■ Fluxo transversal: nesse caso, o ar incide, transversalmente, ao alimento. 
Esse tipo de equipamento permite um controle flexível das condições de 
secagem pelas diferentes zonas de calor controladas separadamente, for-
necendo uma secagem uniforme e com alta eficiência. Todavia o método é 
mais complexo e apresenta maior custo inicial, de operação e manutenção.
TIPOS DE EQUIPAMENTOS
Fellows (2006) apresenta diversos tipos de equipamentos para secagem em sua 
obra Tecnologia do Processamentode Alimentos. A seguir, seguem detalhes sobre 
alguns tipos de equipamentos.
Desidratadores de bandeja
Esse tipo de equipamento é uma câmara 
com isolamento externo, com telas ou ban-
dejas internas perfuradas, nas quais o ali-
mento é disposto. O ar quente é soprado de 
forma uniforme no alimento e a operação 
acontece até se atingir a umidade desejada 
no alimento. No entanto esse tipo de equipa-
mento é pouco utilizado em grande escala, 
pois as condições entre as bandejas podem 
ser variáveis (temperatura e umidade do ar). 
Figura 7 - Exemplo de desidratadores de 
bandeja
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Desidratadores de túnel
Nesse tipo de equipamento, camadas de alimento são secas em bandejas empilha-
das em carrinhos programados para se movimentar, de forma semi contínua, ao 
longo de um túnel. Geralmente, possui capacidade de secar grandes quantidades 
de alimentos em períodos de tempo relativamente curtos.
Desidratadores em esteira
Esse tipo de secador tem até 20 m de comprimento e 3 m de largura e opera de 
forma contínua. O alimento é seco em uma esteira de tela, onde o fluxo inicial 
de ar incide de cima para baixo. No final do processo, quando o alimento está 
com menor teor de umidade, o fluxo incide de baixo para cima, para evitar a 
fluidização do alimento dentro do equipamento. Esse tipo de secador pode ser 
operado com diferentes zonas de temperatura e velocidade de ar, bem como pode 
ser utilizado em grande escala.
Desidratadores de caixa
São recipientes grandes e compridos os quais podem ter vários metros de altura. 
Esse equipamento faz uso de baixa velocidade de ar por metro quadrado de área 
e atua, principalmente, como desidratador finalizador, ou seja, finaliza a desidra-
tação iniciada em outros equipamentos (desidrata até umidades de 3 a 6%). Além 
disso, é muito utilizado para garantir baixas umidades durante o armazenamento 
de grãos, como arroz, por exemplo.
Desidratadores de leito fluidizado
Nesse tipo de secador, o ar quente é soprado por meio de uma camada de alimen-
tos, fazendo que o alimento fique suspenso no ar e seja vigorosamente agitado. 
Esses secadores são compactos, possuem um bom controle das condições de 
secagem e altas taxas de secagem. No entanto o equipamento deve ser projetado 
para produzir ventilação homogênea de ar e evitar altas velocidades localizadas. 
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Além disso, o equipamento 
deve possuir um ciclone para 
separação de sólidos finos que 
são carregados juntamente 
com a corrente de ar. A Figura 
8 apresenta a visão externa de 
um secador de leito fluidizado 
para desidratação de arroz:
Figura 8 - Secador industrial de leito fluidizado para 
desidratação de arroz
Figura 9 - Imagem externa de uma empresa produtora de amido que possui um desidratador 
pneumático
Desidratadores pneumáticos
Os alimentos úmidos em pó ou particulados (umidade máxima de cerca de 40%) 
são introduzidos em dutos metálicos e suspensos em ar quente. Nos secadores 
verticais, o fluxo de ar é ajustado para que as partículas menores e mais leves, 
que desidratam mais rapidamente, sejam, rapidamente, carregadas para o ciclone 
separador, assim como pode ser visualizado na Figura 9. Já as partículas mais 
úmidas e mais pesadas permanecem mais tempo suspensas para receberem a 
secagem adicional. No geral, os secadores pneumáticos possuem custos iniciais e 
de manutenção baixa, altas taxas de secagem, um bom controle das condições de 
secagem e promovem o transporte simultâneo ao processo de desidratação. Uma 
aplicação comum desse tipo de desidratador é o processo de produção de amido.
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Spray dryers
Nesse tipo de equipamento, um alimento pré-concentrado (40-60% de umidade) 
é atomizado em forma de gotículas e pulverizado em fluxo concorrente ou contra-
corrente de ar aquecido em uma câmara de secagem. Nesse equipamento, a secagem 
ocorre rapidamente (1 a 10s), devido ao pequeno tamanho das gotículas do líquido.
Um aspecto importante para esse tipo de equipamento é que o ar deve sair 
com temperatura entre 90 e 100 °C (nessas condições, o produto está entre 40 e 
50 °C). Essas condições causam poucos danos aos alimentos produzidos. Além 
disso, esse tipo de processo é limitado aos alimentos que podem ser atomizados, 
como os líquidos, as pastas e purês de baixa viscosidade.
Portanto, o processo com spray dryer é rápido, permite produção contínua, 
manutenção simples e baixo custo de operação. No entanto possui um elevado 
custo de energia para transportar e desidratar o material, bem como um alto 
investimento inicial.
Figura 10 - Spray dryer de bancada
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SECAGEM UTILIZANDO SUPERFÍCIES AQUECIDAS
Nesse caso, a principal forma de transferência de calor é a condução, ou seja, o 
calor é conduzido de uma superfície quente para o alimento. Esse tipo de secagem 
é menos utilizado na indústria de alimentos, aplicando-se, especificamente, em 
produtos ricos em amido, como purês em pó, por exemplo. De modo geral, esses 
equipamentos são mais econômicos do que os de desidratação por ar quente, 
visto que não é necessário aquecer um grande volume de ar. Contudo, pelo fato 
de que, facilmente, as temperaturas podem ultrapassar os 100 °C na superfície 
do alimento, no caso dos alimentos que sofrem degradação por calor, os equipa-
mentos devem operar a vácuo. Para tanto, a seguir, segue um tipo de desidratador 
de contato muito útil na produção de purês em pó.
Desidratadores de tambor
Os desidratadores de tambor são 
cilindros com superfícies aque-
cidas de 120 a 170 °C que giram 
horizontalmente. O produto, 
líquido ou pastoso, é aplicado na 
forma de uma fina camada sobre 
a superfície externa do tambor. A 
desidratação do produto termina 
antes que o tambor complete a 
primeira volta e ele é desprendido 
de sua superfície com uma faca ou 
raspador.
Figura 11 - Desidratador rotativo de contato utili-
zado na produção de amido de batata
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3 BOMBEAMENTO
O transporte de fluidos (principalmente líquidos) em indústrias alimentícias é 
muito importante para qualquer processo. Sem a movimentação de fluidos, não 
haveria a troca de calor de forma adequada em pasteurizadores de bebidas, não 
ocorreria o enchimento de embalagens, a pressão em processos de filtração não 
permitiria a rapidez e, consequentemente, o processo seria menos eficiente.
Dessa forma, o transporte de fluidos é feito por tubos e seus respectivos aces-
sórios (válvulas, filtros, purgadores, curvas, reduções etc.) e, muitas vezes, a ação 
da gravidade não é suficiente para promover o escoamento. Para tanto, há a ne-
cessidade de instalação de uma ou mais bombas ao longo do processo, a fim de 
aumentar a energia mecânica do fluido. 
Bombas são os equipamentos destinados a fornecerem energia mecânica para 
porções de fluidos incompressíveis (líquidos) e, consequentemente, movimentá-
los. Quando há a necessidade da movimentação de gases, os equipamentos são 
chamados ventiladores, sopradores ou compressores, dependendo da pressão 
requerida (TADINI et al., 2016).
Na escolha de uma bomba para determinada aplicação, vários fatores devem 
ser considerados:
 ■ A pressão requerida da bomba, chamada, também, de altura manométrica 
ou altura de projeto.
 ■ Vazão volumétrica, ou seja, a quantidade de fluido que se deseja movimentar.
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É muito fácil observar as mudanças nas características dos fluidos. A maionese, por exem-
plo, é um molho emulsionado, ou seja, ocorre uma interação entre uma fase aquosa com 
uma fase gordurosa. Para se produzir esse tipo de molho, é necessário possuir uma pá 
para fornecer energia para quebrar e misturar as fases (fase aquosa e fase oleosa). De 
forma caseira, esse produto pode ser feito no liquidificador. No início, com todos os in-
gredientes pouco viscosos, o liquidificador consegue misturar bem os ingredientes. No 
entanto, com a adição de óleo e a formação da emulsão, o barulho do equipamento se 
altera e as pás passam a não misturar o molho.Nesse momento, ocorre uma mudança 
no comportamento do fluido.
Fonte: o autor.
explorando Ideias
 ■ Propriedades do fluido: densidade, viscosidade e outras características.
 ■ Temperatura do fluido e pressão de vapor.
 ■ Sistemas de operação intermitente ou contínuo.
CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS
As bombas podem ser classificadas a partir do modo com que se obtém energia, 
a partir do trabalho mecânico. Existem duas classificações comuns:
 ■ Turbobombas ou bombas dinâmicas: no caso das turbobombas, 
fornecem energia ao líquido 
por meio de um rotor. As 
vantagens desse tipo de 
bomba são: construção 
simples, baixo custo de 
operação e a descarga do 
fluido não apresenta pul-
sação. No entanto sua 
utilização não é mui-
to recomendada para 
líquidos muito viscosos.
Figura 12 - Bomba centrífuga acoplada em um processo
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 ■ Bombas de deslocamento positivo ou volumétricas: nesse tipo de 
bomba, a energia fornecida ao líquido é decorrente da variação do volume 
do fluido contido na própria bomba, como pistões ou êmbolos, por exem-
plo. Esse tipo de equipamento é recomendado para líquidos corrosivos, 
soluções alcalinas e polpas viscosas.
A utilização de qualquer tipo de bomba alimentícia não deve propiciar, apenas, 
o transporte de um líquido durante o processo, mas, também, deve garantir que 
esse fluido alimentício chegue livre de contaminações ao final do processo. Assim, 
para esse tipo de aplicação, bombas sanitárias são definidas como equipamentos 
projetados para bombear alimentos sem causar contaminação. Além disso, devem 
apresentar algumas características:
 ■ Alta resistência à corrosão.
 ■ Fácil desmontagem para limpeza.
 ■ Não deve provocar batimento, nem formar espuma no alimento. 
 ■ Os fluidos lubrificantes não devem contaminar os alimentos. 
 ■ Ser livre de espaços mortos que propiciem o acúmulo do alimento.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os processos industriais podem variar, dependendo das necessidades necessárias 
para a produção de determinado alimento. Assim, apresentamos, na Unidade 4, 
três processos importantes para a indústria de alimentos. Abordamos, no pri-
meiro tópico, o processo de destilação. Esse processo, que é muito comum em 
indústrias de combustíveis como o etanol e no fracionamento de petróleo, pode 
ser utilizado para produzir diversas bebidas destiladas, como a cachaça, a tequila 
e o whisky. Esse processo consiste em separar duas substâncias misturadas em 
uma solução verdadeira e deve ser realizado cuidadosamente, a fim de evitar 
contaminantes nas bebidas produzidas, como o metanol.
Apresentamos a secagem, no segundo tópico, que é um processo que visa re-
duzir a atividade de água dos alimentos, para que, assim, seja reduzida a atividade 
microbiana e enzimática, aumentando, consequentemente, a vida de prateleira 
dos produtos. Os processos de secagem podem utilizar diversos equipamentos e 
serem aplicados para a produção dos mais variados alimentos: armazenamento 
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de grãos, como soja e milho, por exemplo, produção de leite em pó, café solúvel, 
gelatina, frutas desidratadas, chás, entre outros. Além disso, o processo de seca-
gem deve ser bem conduzido, a fim de que o produto produzido sofra o mínimo 
possível de alterações nutricionais e sensoriais e, dessa forma, o consumidor tenha 
um alimento com segurança e qualidade.
Por fim, abordamos o processo de bombeamento. Essa operação unitária é 
essencial para dar aos líquidos as condições de pressão necessárias para vencer 
os obstáculos em uma linha industrial: acidentes da tubulação, atrito nos tubos, 
processos de filtração, pasteurização, entre outros. Para que o processo de bom-
beamento ocorra de forma segura, é preciso que indústrias processadoras de 
alimentos utilizem bombas sanitárias. Esse tipo de bomba possibilita a adequada 
limpeza em processos industriais e não permite a contaminação dos alimentos 
com fluidos lubrificantes.
Assim, ao final dessa unidade, você, caro(a) aluno(a), tornou-se, ainda, mais 
capacitado para compreender os processos industriais de produção de alimentos.
99
na prática
1. Sobre as bombas sanitárias, julgue as afirmativas a seguir:
I - A contaminação de alimentos com fluidos lubrificantes, como óleos e graxas, é 
dificultada pelo design de bombas sanitárias.
II - As bombas sanitárias permitem a correta higienização, além de não possuírem 
pontos de acúmulo de alimentos.
III - As bombas sanitárias possuem este nome por serem utilizadas exclusivamente 
no tratamento de esgoto sanitário.
É correto afirmar que:
a) Apenas as afirmativas I e II estão corretas.
b) Apenas as afirmativas II e III estão corretas.
c) Apenas as afirmativas I e III estão corretas.
d) Apenas a afirmativa I está correta.
e) Apenas a afirmativa III está correta.
2. Para a secagem adequada de alimentos, o ar utilizado deve possuir características 
específicas, a fim de que o processo aconteça de forma desejada. Quais são as ca-
racterísticas desejáveis do ar de secagem?
100
na prática
3. Pequenas empresas e produtores de alimentos artesanais, muitas vezes, conseguem 
realizar a secagem de produtos em condições naturais, apenas, expondo-os ao 
ambiente. Essa técnica deve ser feita cuidadosamente, para garantir a não contami-
nação do produto, embora, também, apresente-se importante, pelo fato de não ser 
necessário realizar investimentos em equipamentos. Quais são as condições ideais 
de um ambiente para que seja realizada a secagem de alimentos naturalmente?
4. Grandes produtores de cachaça devem utilizar equipamentos mais complexos (colunas 
de destilação) para separar o etanol da água e, consequentemente, produzir a bebida 
desejada. Explique, de forma simplificada, o funcionamento desse tipo de equipamento.
5. A desidratação de alimentos permite a produção de produtos mais estáveis, devido à 
redução da atividade de água do alimento e, consequentemente, ao menor desenvol-
vimento de microrganismos. No entanto um alimento desidratado pode apresentar 
características sensoriais e nutricionais diferentes do produto fresco. Apresente as 
possíveis alterações causadas nos alimentos devido ao processo de secagem.
101
aprimore-se
LIOFILIZAÇÃO 
A liofilização é um tipo de secagem que foi desenvolvida para diminuir as perdas 
nutricionais e sensoriais muito comuns nas operações de secagem convencionais, 
tais como: diminuição do teor de vitaminas; redução da quantidade de compostos 
aromáticos dos alimentos; e escurecimento por reações não enzimáticas. Assim, o 
processo de liofilização é composto, principalmente, por dois estágios: o produto é 
congelado e, depois, seco, por direta sublimação do gelo sob reduzida pressão. 
De forma geral, a etapa de congelamento deve ser muito rápida, formando cris-
tais de gelo muito pequenos e amorfos. Essa característica do processo é importan-
te para manter a textura dos alimentos sólidos após a reidratação. Já o congelamen-
to de líquidos, como os sucos e leites, pode ser realizado de maneira mais lenta, 
formando maiores cristais de gelo. Dessa maneira, quanto maior é o tamanho dos 
cristais de gelo, maior é o espaço existente no produto final e, consequentemente, 
mais fácil é a sua reidratação, quando desejada.
Depois que o produto é congelado, o alimento entra em uma câmara na qual são 
aplicadas pressões muito baixas (vácuo muito forte). Em baixas pressões, a água é 
capaz de mudar, diretamente, do estado sólido para o estado gasoso (sublimação). 
Dessa forma, na liofilização, todo o processo de secagem é realizado em baixas tem-
peraturas, diminuindo, assim, os danos causados nos alimentos. 
A liofilização tem se mostrado um método eficaz para estender a vida média dos 
alimentos por duas características importantes:
1. Ausência de ar durante o processamento, o qual, junto com baixa tempera-
tura, previne deterioração, devido à oxidação ou modificação do produto.
2. Secagem a uma temperatura inferior à temperatura ambiente, o que per-
mite que os produtos soframdanos mínimos em seus aspectos sensoriais.
102
aprimore-se
Os produtos que passaram por processo de liofilização, se, adequadamente, em-
balados, podem ser armazenados por um grande período de tempo, sem que haja 
alterações em suas propriedades físicas, químicas, biológicas e sensoriais. O uso 
de baixas temperaturas, também, reduz a desnaturação de proteínas nesse tipo de 
secagem, auxiliando no aspecto e na textura do produto.
Além disso, produtos liofilizados podem recuperar a sua forma e estrutura origi-
nal em um processo de rápida reidratação. Dessa forma, diversos alimentos podem 
ser encontrados liofilizados em lojas especializadas e redes de supermercados: ex-
tratos de café e chá, legumes, frutas, carnes, peixes e, até mesmo, refeições comple-
tas destinadas, principalmente, aos praticantes de montanhismo. 
Apesar das boas características do produto final, a liofilização necessita de um 
longo tempo de desidratação (pode chegar até a 48h) e possui um gasto energético 
muito elevado. Portanto, prepare-se para pagar mais caro quando decidir comprar 
um produto liofilizado. 
Fonte: adaptado de Fellows (2006).
103
eu recomendo!
Princípios de Secagem de Alimentos
Ano: 2010
Sinopse: a redução das perdas pós-colheita de frutas e hortaliças é 
uma preocupação para os pequenos médios e grandes agroindus-
triais. Dessa forma, esses vegetais, assim como as carnes, podem 
ser desidratados ao sol ou por meio dos sistemas artificiais para 
a diminuição do conteúdo de água, fator primordial na conserva-
ção de alimentos. A secagem apresenta vantagens, pelo fato de 
aumentar a vida útil do produto, ser econômica na produção caseira ou semi-indus-
trial, ter baixo custo de armazenagem e facilitar o transporte. Apesar das vantagens 
da secagem, ela provoca mudanças químicas e físicas que afetam a qualidade do 
produto desidratado. Portanto, esta obra apresenta os conceitos utilizados no pro-
cesso de secagem, para que haja um melhor entendimento acerca do seu procedi-
mento, os principais fatores de deterioração de um alimento quando desidratado, 
bem como fornece informações sobre a produção de frutas-passa (banana e caju) e 
as análises para a garantia da qualidade tecnológica desses produtos.
Comentário: este material está disponível no link a seguir: https://ainfo.cnptia.
embrapa.br/digital/bitstream/item/77765/1/doc-276.pdf.
filme
O vídeo apresentado no link a seguir apresenta alguns detalhes sobre as turbo-
bombas, as quais são muito utilizadas em ambientes industriais e de tratamento 
de água e efluentes industriais. Além disso, o vídeo apresenta, de forma simplifi-
cada, um início de equacionamento da operação de bombeamento.
Web: https://www.youtube.com/watch?v=rZRopvtxHF0.
conecte-se
O vídeo apresenta o processo de produção de cachaça. Assim, abrange todos os 
processos, desde a colheita da cana até o envase da cachaça envelhecida. Dentre 
esses processos, encontra-se a destilação, objeto de estudo deste capítulo e inse-
rida na prática neste processo produtivo.
Web: https://www.youtube.com/watch?v=4dvkmEbpgMM.
conecte-se
5
OPERAÇÕES UNITÁRIAS 
APLICADAS AO 
TRATAMENTO 
DA ÁGUA,
efluentes e resíduos sólidos
PLANO DE ESTUDO 
A seguir, apresentam-se as aulas que você estudará nesta unidade: • Tratamento de água para a sua 
utilização em contato com alimentos • Tipos de tratamento de efluentes • Tratamentos para resíduos sólidos.
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM 
Apresentar as etapas do tratamento de água, a fim de lhe dar uma qualidade compatível para a manipu-
lação e higienização de alimentos • Conhecer as etapas do pré-tratamento de efluentes: caixa de gordura, 
caixa de areia e gradeamento. Além disso, expor as etapas físicas de tratamento de efluentes: decantação, 
filtração e entre outras • Abordar o tratamento de efluentes para a eliminação de sólidos solúveis: tratamen-
tos aeróbios e tratamentos aeróbios.
PROFESSOR 
Dr. André Álvares Monge Neto
INTRODUÇÃO
O aumento populacional e dos processos agroindustriais têm gerado uma 
demanda cada vez maior do uso da água. Por isso, é importante investir cada 
vez mais em tecnologias que permitam a exploração sustentável dessa riqueza. 
A qualidade da água é importante para todas as indústrias, cada qual 
considerando seus requisitos de segurança. Na indústria de alimentos, em 
especial, é importante avaliar a qualidade da água que será usada para a pro-
dução, uma vez que é um dos primeiros pilares responsáveis por garantir a 
formulação de um alimento adequado, de qualidade e seguro para consumo. 
A água que é captada da natureza necessita passar por um tratamento 
antes de ser aplicada na produção dos alimentos. O tratamento da água é 
responsável por remover impurezas, substâncias nocivas e microrganismos 
patogênicos que poderiam ser prejudiciais para a saúde humana ou que 
sejam, esteticamente, desagradáveis aos consumidores. 
Os processos domésticos e industriais costumam produzir resíduos 
(líquidos, sólidos ou gasosos) que, antes de serem lançados ao ambiente, 
necessitam passar por um tratamento para minimizar os danos que cau-
sarão. A escolha do tratamento adequado ao resíduo deve considerar o seu 
tipo, quantidade, disponibilidade de recursos e nível de contaminação final. 
A preocupação com o uso adequado e consciente da água, em con-
junto com a preservação do ambiente, por meio da redução da geração 
de resíduos, efluentes e emissões gasosas, deve estar presente em todas as 
decisões tomadas ao longo da cadeia produtiva industrial, com o intuito 
de minimizar os impactos ambientais, econômicos e sociais. 
Assim, forneceremos, na Unidade 5, fornecerá uma ampla visão sobre 
as principais características dos tratamentos de água, de efluentes (líqui-
dos e gasosos) e resíduos sólidos, exemplificando algumas aplicações na 
indústria de alimentos. 
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TRATAMENTO DE 
ÁGUA PARA A SUA 
UTILIZAÇÃO 
em contato com alimentos
Caro(a) aluno(a), a água é um dos recursos naturais mais importantes para o 
pleno desenvolvimento das sociedades. Na indústria de alimentos, a qualidade e 
a segurança de um alimento estão, intimamente, ligados com a água que é usada, 
direta ou indiretamente, durante a sua produção.
Neste tópico, abordaremos as questões relacionadas aos padrões técnicos de 
qualidade definidos pelos órgãos responsáveis pela fiscalização no Brasil. Ex-
poremos, também, as etapas envolvidas durante o tratamento da água e alguns 
exemplos de como a água é aplicada na indústria de alimentos. 
ASPECTOS DA LEGISLAÇÃO PARA ÁGUA POTÁVEL
A Portaria de Consolidação n. 5, de 28 de setembro 2017 (BRASIL, 2017), do 
Ministério da Saúde, dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilân-
cia da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. 
Dessa forma, a água é definida como potável quando atende aos padrões físicos, 
químicos e microbiológicos definidos por essa portaria. 
Portanto, cabe às empresas públicas e privadas acompanhar e garantir que a 
água tratada atenda aos padrões de potabilidade, dispostos na norma que regu-
lariza a água voltada para consumo humano. 
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ETAPAS DO PROCESSO DE TRATAMENTO DE ÁGUA
O tratamento da água é composto por uma série de operações unitárias, as quais 
envolvem procedimentos físicos e químicos que são aplicados para que a água 
fique livre de contaminação física, química ou microbiológica que possa ser da-
nosa aos humanos. Além disso, é realizado para atender a dois aspectos relevantes:
I - Higiênicos: remoção de microrganismos (bactérias, protozoários e ví-
rus) e de substâncias nocivas, bem como redução do teor de impurezas 
e compostos orgânicos.
II - Estéticos: correção da cor, sabor e odor, para que a água fique incolor, 
insípida e inodora.
Dessa forma, o processo de tratamento da água é composto, basicamente, por 
três fases: inicia-se na captação, passa pelo tratamento, que é realizado em uma 
Estação de Tratamento de Água (ETA), e é finalizado com a distribuição de águapotável ao consumidor. A seguir, apresentaremos as etapas pelas quais a água 
passa até chegar a torneira da sua casa:
CAPTAÇÃO
Na fase de captação, a água bruta é coletada por meio de adutoras, que são as 
estruturas responsáveis por transportar a água a partir mananciais superficiais 
(tais como lagos, rios e nascentes) ou subterrâneos (lençol freático) até a ETA.
Durante a captação, a água bruta passa por um pré-tratamento que melhora a 
eficiência do tratamento na ETAs. Assim, a água flui por um sistema o qual contém 
grades para a remoção de elementos grosseiros (folhas, galhos, animais mortos etc.) 
e, em seguida, a areia contida na água é removida em tanques de sedimentação. 
TRATAMENTO
Após a chegada da água bruta na ETA, inicia-se a fase de tratamento. O processo é 
composto pelas seguintes operações unitárias: coagulação, floculação, decantação, 
filtração, correção de pH e fluoretação. Algumas ETA podem adotar as operações 
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Utilização da Moringa oleifera Lam como agente coagulante 
A Moringa oleifera Lam (MO) é uma planta de origem indiana cujas sementes podem 
produzir um coagulante natural, altamente, eficiente no tratamento da água. A alta ca-
pacidade coagulante do extrato preparado a partir da semente é atribuída aos tipos de 
proteínas que a semente possui. Assim, esse coagulante natural pode ser uma alternativa 
sustentável diante da utilização dos coagulantes químicos. Além disso, a MO apresenta al-
gumas vantagens em relação aos agentes químicos, tais como: alta eficiência de remoção 
de cor e turbidez de água, inexistência da necessidade de correção do pH com agentes 
químicos e o lodo formado é um resíduo sólido biodegradável.
Fonte: Pritchard et al. (2010).
explorando Ideias
de pré-cloração ou de pré-correção de pH aplicadas, anteriormente, à coagulação, 
a fim de melhorar a eficiência da água a ser tratada. 
1ª etapa: coagulação
A coagulação é uma operação unitária que utiliza os agentes coagulantes que 
promovem os processos de neutralização e desestabilização de cargas, levando a 
aglutinação de partículas de coloides ou em suspensão. 
No caso do tratamento de água, a água bruta recebe um agente químico (coa-
gulante), normalmente, o sulfato de alumínio, para que o processo de coagulação 
se inicie. Esse agente químico deve ser adicionado em um tanque sob altos graus 
de agitação, a fim de que seja, rapidamente, misturado com a água bruta e seja 
iniciado o processo químico de desestabilização das impurezas que são respon-
sáveis por fornecerem turbidez, cor, odor e sabor a água. 
O coagulante padrão pode ser substituído por cloreto férrico, hidroxicloreto 
de alumínio ou sulfato férrico. Ele tem a função de acelerar o processo de agluti-
nação, pois, sem ele, as partículas coloidais ou em suspensão, por serem muito le-
ves, não formariam flocos para que pudessem ser removidos nas etapas seguintes. 
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2ª etapa: floculação
A floculação é uma operação física que começa logo após a adição do agente coa-
gulante e deve ocorrer em tanques que mantenham a água em movimento lento. As 
partículas coaguladas vão se chocando umas contra as outras e se aglutinam, for-
mando flocos grandes (mais pesados) que podem ser mais, facilmente, sedimentados.
Os parâmetros de operação da floculação, como o tempo de detenção 
no tanque de floculação e a velocidade, são determinados de acordo com as 
características da água bruta e as necessidades de cada ETA.
3ª etapa: decantação
Durante a decantação (operação já apresentada na Unidade 3), os flocos, an-
teriormente, formados se depositam no fundo do tanque por meio da ação da 
gravidade, gerando o lodo, e deixam a água mais limpa. Após essa etapa, grande 
parte dos coloides, partículas e sólidos solúveis são removidos da água. 
4ª etapa: filtração
A água proveniente da etapa de sedimentação passa por filtros porosos, os quais são 
compostos por carvão, areia e pedaços de rochas com diferentes tamanhos para a re-
moção das impurezas menores que não foram removidas nas etapas anteriores. Essa 
operação unitária é denominada filtração e, também, já abordamos na Unidade 3. 
5ª etapa: flouretação
A fluoretação corresponde à adição de flúor na forma de ácido fluorsilícico, fluorsi-
licato de sódio, fluoreto de sódio ou fluoreto de cálcio na água de abastecimento pú-
blico, a fim de prevenir a decomposição dos esmaltes dos dentes e, em consequência, 
o número de cáries nas crianças. Todavia ela não é considerada uma forma de 
tratamento, pois é realizada para diminuir a incidência de um problema sanitário.
6ª etapa: desinfecção
A operação de desinfecção é realizada com o objetivo de destruir os microrganismos 
patogênicos que, ainda, possam estar presentes na água. O processo pode ser realizado 
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Você já sabe o que são trialometanos e o fato de que eles são nocivos à saúde. Diante 
disso, faça uma pesquisa para descobrir as doenças associadas ao consumo deles. 
pensando juntos
De acordo com a Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios Contínua (PNAD) do Insti-
tuto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), 85,7% dos domicílios brasileiros possuem 
água canalizada, cuja fonte de abastecimento é a rede geral de distribuição. 
Fonte: IBGE ([2019], on-line)5.
explorando Ideias
por agentes físicos (luz solar, calor ou radiação ultravioleta) ou químicos (ozônio, peró-
xido de hidrogênio, íons de prata, ácido peracético, dióxido de cloro ou cloro). O agente 
mais comum é o cloro, que, apesar de ser um ótimo desinfetante, pode reagir com os 
orgânicos (ácidos húmicos, ácidos fúlvicos ou clorofila), presentes na água, e produzir 
trialometanos (THM), compostos altamente tóxicos e potencialmente cancerígenos.
7ª etapa: correção do pH
Ao final do processo, o pH da água é corrigido com cal hidratada ou carbonato 
de sódio para reduzir a corrosividade da água (deixa o pH da água mais próximo 
da neutralidade em 7), de modo que as que tubulações de distribuição não sejam 
danificadas.
DISTRIBUIÇÃO
A água tratada é, então, encaminhada aos tanques para posterior distribuição via 
sistema de bombas e tubulações até os consumidores. Vale ressaltar que as ETAs ana-
lisam a água para classificá-la como potável antes de ser distribuída para a população. 
Conforme apresentamos, o tratamento de água exige que as etapas sequen-
ciais funcionem de forma sinergética, pois o mau funcionamento de uma delas 
pode comprometer todo o restante do processo. 
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A ÁGUA NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS
Na indústria de alimentos, a água pode ser utilizada com propósitos de limpeza, hi-
gienização, fabricação de produtos, em operações de processamento (refrigeração e 
aquecimento), e na produção primária (agricultura). Além disso, pode ser fornecida 
pela rede pública de abastecimento ou explorada de forma privada pela própria in-
dústria, utilizando, como fonte, as águas superficiais (rios) ou subterrâneas (poços). 
Se a escolha da indústria for pela exploração privada, ela deve garantir a aplicação 
de um tratamento adequado para a água. Independentemente de provimento pú-
blico ou privado, cabe à indústria o monitoramento da água durante o seu ciclo de 
utilização, visando garantir a segurança e a qualidade do produto final produzido.
A qualidade da água aplicada na indústria deve ser apropriada diante da fi-
nalidade a que se destina. Por exemplo, na fabricação de produtos e higienização 
de equipamentos, deve ser utilizada a água potável. Já na produção de vapor ou 
no controle de um incêndio, poderá ser utilizada a água não potável. Além disso, 
a água não potável não deve entrar em contato com a potável e deve haver a sua 
identificação em toda a extensão da rede de tubulação. 
A aplicação de água imprópria, na indústria de alimentos, pode causar pro-
blemas no produto produzido, tais como eventuais perdas das suas propriedades 
nutricionais e do seu valor comercial, além de ocasionar possíveis infecções e 
intoxicações causadas peloconsumo do produto impróprio pelos consumidores. 
Dessa forma, a água inadequada, além de ser ruim para os produtos e para os 
consumidores, pode, também, vir a ser um problema de processo, dado que, por 
exemplo, os minerais que influenciam na dureza da água (cálcio e magnésio) 
podem danificar os equipamentos e suas tubulações, causando transtornos e 
aumentando o custo da produção.
Assim como fora estudado neste tópico, um produto alimentício seguro e de 
qualidade, somente, pode ser obtido por meio da aplicação de normas rígidas 
de segurança alimentar, em especial, as normas relacionadas com a qualidade 
da água utilizada durante a sua produção. Por isso, é muito importante que o 
tratamento aplicado seja eficiente para a adequação da água ao uso alimentar. 
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TRATAMENTO DE 
EFLUENTES 
Caro(a) aluno(a), tão importante quanto o tratamento de água é o tratamento 
de efluentes, visto que ambos influenciam na qualidade de vida da população. 
Para tanto, abordaremos, neste tópico, as principais características do tratamen-
to de efluentes, seus tipos (primário, secundário e terciário) e como ele possui 
influência no ambiente. 
EFLUENTES GASOSOS
Os efluentes são resíduos líquidos ou gasosos provenientes da ação humana sob 
o ambiente. Independentemente da origem, seja industrial ou doméstica, podem 
ser altamente tóxicos ao ambiente e, potencialmente, destrutivos para o ar, água, 
terra e, por consequência, aos animais e aos humanos. Assim, é importante conhe-
cer os tipos de tratamentos existentes para tratar os efluentes, a fim de minimizar 
os seus danos causados ao serem lançados ao ambiente.
Os efluentes gasosos, em sua maioria, são produzidos a partir de reações quí-
micas que ocorrem nos processos de combustão usados pela indústria, mas, tam-
bém, são gerados pela queima de combustíveis para funcionamento dos meios 
de transporte (carros, aviões, caminhões etc.). Existem muitos gases que podem 
ser potencialmente nocivos se lançados na atmosfera sem nenhum tratamento. 
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Como exemplos, podem ser citados: amônia, monóxido e dióxido de carbono, 
cloro, dióxido de cloro, cloreto de hidrogênio, cianeto de hidrogênio, sulfeto de 
hidrogênio, óxido nítrico, ozônio, dióxido de enxofre e de nitrogênio, compostos 
orgânicos voláteis e gases combustíveis. Esses gases podem reagir entre si e ori-
ginar produtos ainda mais nocivos ao ambiente e aos humanos.
Todos os compostos expostos são nocivos à saúde dos seres vivos, 
especialmente, os óxidos de nitrogênio (NO, NO2, NOx) e o composto de enxofre 
(SOx). Esses gases atacam as vias aéreas, levando a criação de problemas respirató-
rios. Além disso, os óxidos de nitrogênio prejudicam, diretamente, a fotossíntese, 
pois afetam a capacidade de trocas gasosas das células vegetais. Na atmosfera, os 
compostos de enxofre e os óxidos de nitrogênio originam os ácidos nítricos e 
sulfúrico, que são os principais constituintes da chuva ácida (ZHENG et al., 2019). 
No Brasil, os padrões de qualidade do ar são estabelecidos pela Resolução do 
Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) n. 491/2018 (BRASIL, 2018). 
Ela define as concentrações e o tempo de exposição máximos permitidos para um 
determinado poluente, de modo que o ambiente e a saúde da população sejam 
preservados em relação ao risco de exposição a esse tipo de poluição.
O AQUECIMENTO GLOBAL
Os governos de todo o mundo estão preocupados com as alterações ambientais 
causadas pelo efeito dos gases lançados na atmosfera. Sobre a temática, a principal 
preocupação recai sobre o aquecimento global, que está relacionado com a inten-
sificação do efeito estufa (um fenômeno natural de conservação de calor na Terra), 
devido a poluição causada pelo lançamento dos Gases de Efeito Estufa (GEE). 
A elevação da temperatura média da superfície terrestre ocasiona graves 
consequências, que vão desde o derretimento das calotas polares, levando ao 
aumento do nível dos mares, até alterações climáticas que ocasionam desastres, 
tais como tempestades, furacões, enchentes e, entre outros. A Figura 1 apresenta 
uma cidade na qual os níveis de poluição do ar chegaram a níveis altíssimos:
http://pesquisa.in.gov.br/imprensa/jsp/visualiza/index.jsp?data=21/11/2018&jornal=515&pagina=155&totalArquivos=178
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Figura 1 - Cidade com ar poluído
Para minimizar os efeitos dos gases poluentes, é necessária uma mudança con-
junta das escolhas da população, das indústrias e dos governos. Diante disso, al-
gumas ações podem ser tomadas para minimizar os efeitos adversos dos efluentes 
gasosos:
 ■ Diminuir o uso de transporte individuais, optando por transportes cole-
tivos ou equipamentos que não geram emissão de CO2, como bicicletas, 
por exemplo.
 ■ Reduzir o consumo de alimentos de origem animal, visto que a pecuária, 
por exemplo, é um dos setores que mais contribuem para os GEE. 
 ■ Estreitar o consumo geral, já que as indústrias poluem muito para pro-
duzir os produtos que a população consome.
 ■ Parar com o desmatamento e investir em reflorestamento, pois as plantas 
purificam o ar. 
 ■ Investir em pesquisas, a fim de aumentar a eficiência dos tratamentos 
aplicados ao efluentes gasosos. 
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EFLUENTES LÍQUIDOS
Os efluentes líquidos possuem origem doméstica (esgoto sanitário) ou indus-
trial e, em ambos os casos, a sua composição é majoritariamente aquosa. O tipo 
de contaminante encontrado no efluente líquido depende da origem inicial da 
utilização da água e pode ser composto por sólidos suspensos, coloides, matéria 
orgânica, micro-organismos patogênicos, produtos químicos, compostos nãobio-
degradáveis, entre outras substâncias altamente contaminantes e tóxicas. 
Os efluentes são nocivos à saúde humana e, também, podem causar danos à 
flora e fauna. Por isso, é importante que, antes de serem descartados no ambiente, 
passem por um tratamento adequado, de modo a minimizar o seu impacto no 
ambiente. O tratamento mais adequado ao efluente deve ser analisado caso a caso, 
de modo que as peculiaridades de cada tipo sejam consideradas. Dessa forma, 
cabe ao poder público tratar do esgoto sanitário (efluente doméstico), enquanto 
as empresas são responsáveis pelo tratamento de seus efluentes. 
O Brasil ainda possui uma estrutura precária de coleta e tratamento de es-
goto doméstico. No que se refere a coleta de esgoto, apenas 66% da população 
tem acesso. Essa precariedade de atendimento atinge, principalmente, os estados 
das regiões Norte e Nordeste, 
que são os que apresentam 
menor acesso à rede de coleta 
de esgoto. Esse é um problema 
gravíssimo, visto que a falta de 
saneamento básico reflete na 
qualidade de vida e na saúde 
das pessoas. Para mudar essa 
situação, é necessário que haja 
um investimento pesado em 
infraestrutura, na conscien-
tização popular sobre o uso 
adequado da água e em como 
se realiza o descarte apropria-
do de resíduos. A Figura 2 
apresenta um panorama geral 
da situação brasileira:
Rede geral de esgotamento ou fossas
ligadas à rede por regiões - 2017
20,3%
52,8%
88,9%
45,1%
65,9%
Esgotamento
sanitário
Brasil
66%
Rede geral ou
fossa ligada à rede
30,3%
Fossa não ligada
 à rede
2,9%
Outra forma de
esgotamento
Figura 2 - Rede geral de esgotamento ou fossas ligadas 
à rede de coleta por regiões no ano 2017
Fonte: IBGE (2018, on-line)6.
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No Brasil, a Resolução do CONAMA n. 430/2011 (BRASIL,2011) dispõe sobre 
as condições, parâmetros, padrões e diretrizes para a gestão do lançamento de 
efluentes em corpos de água receptores. Assim, essa resolução regulamenta quais 
são os tipos de corpos hídricos que podem receber efluentes tratados e quais são 
os níveis aceitáveis para o lançamento. Toda água residual que estiver fora dessas 
especificações não poderá ser lançada direta ou indiretamente no ambiente.
O pilar formado pela indústria, poder público e pesquisadores deve investir 
continuamente no desenvolvimento de processos mais limpos,eficientes e que 
apresentem baixo custo, visando tratar, adequadamente, os efluentes e minimizar 
o seu impacto no ambiente.
TIPOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES
O tratamento de efluentes é realizado em uma Estação de Tratamento de Efluen-
tes ou Esgoto (ETE). Um tratamento adequado deve considerar a natureza dos 
efluentes, a disponibilidade de recursos, os custos envolvidos e o grau de eficiência 
que se deseja obter. 
Existem muitas operações de tratamento de resíduos, as quais podem ser clas-
sificadas em preliminares, primária, secundária e terciária. A Figura 3 apresenta 
a visão área de uma ETE:
Figura 3 - Exemplo de uma planta de tratamento de esgoto
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Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
A DBO é uma medida quantitativa que avalia o grau de poluição de uma amostra de água. 
Ela representa a quantidade de oxigênio consumido por meio da oxidação da matéria 
orgânica pelos microrganismos presentes no meio aquoso. Quanto menor é o nível de 
DBO, mais oxigênio está presente na água e, consequentemente, mais limpa é a amostra 
Fonte: Vigiak et al. (2019). 
explorando Ideias
Tratamento preliminar
Nesta etapa, ocorre a remoção dos sólidos grosseiros, das partículas flutuantes 
e da matéria mineral sedimentável. Assim, o efluente pode passar por peneiras, 
caixas para a retenção de areia (desarenadores) e gorduras, além de passar pelo 
processo de equalização. A equalização se dá pelo uso de um tanque agitado que 
homogeneíza o efluente (pH, carga orgânica, viscosidade etc.) e evita a deposição 
de sólidos, aumentando a eficiência dos tratamentos seguintes. Apesar do efluente 
apresentar um aspecto mais agradável após essa etapa, sua carga orgânica, ainda, 
é muito grande. 
TRATAMENTO PRIMÁRIO
No tratamento primário, ocorre a remoção quase completa dos sólidos inorgâni-
cos e da matéria orgânica em suspensão. Além disso, nessa etapa, parte da DBO, 
também, é parcialmente removida. Os processos envolvidos são a sedimentação 
e a decantação primárias, neutralização (correção do pH), a precipitação química 
(coagulação e floculação) e a flotação. A flotação é uma operação para realizar 
a separação da fase sólida em fase líquida por intermédio da ação de pequenas 
bolhas de gás as quais são injetadas no tanque (geralmente, no fundo) e que con-
têm o efluente. O ar adere às partículas, diminuindo a sua densidade aparente, e 
as arrasta para a superfície, onde são mais facilmente removidas.
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TRATAMENTO SECUNDÁRIO
Este tipo de tratamento engloba todos os processos biológicos aeróbios e anaeró-
bios que permitem a conversão da matéria orgânica dos efluentes em materiais 
inorgânicos (carbonato, sulfato, etc) e em materiais biológicos sedimentáveis 
(lodo), os quais podem ser removidos em tanques de sedimentação. Além disso, 
nessa fase, ocorre a remoção quase total dos sólidos inorgânicos e da matéria 
orgânica dissolvida em suspensão, além de diminuir, drasticamente, a DBO. 
Os processos, geralmente, aplicados nesse nível são: utilização de lodos ati-
vados; lagoas de estabilização; reatores anaeróbios; lagoas aeradas e filtros bio-
lógicos. Além disso, é muito comum a formação de lodo residual, parte sólida 
que sobra após o tratamento. Dessa forma, é muito importante que esse material, 
também, seja tratado devidamente e que seu descarte seja correto. 
TRATAMENTO TERCIÁRIO
O tratamento terciário utiliza técnicas avançadas que melhoram a qualidade dos 
efluentes provenientes dos tratamentos primário e/ou secundário. Assim, essa eta-
pa remove as substâncias que não foram removidas nos tratamentos anteriores, 
como os micropoluentes, sais minerais, nutrientes (nitrogênio e fósforo), metais 
pesados e outros contaminantes, potencialmente, nocivos. Entre as diversas téc-
nicas adotadas, estão a adsorção em carvão ativado, a filtração em membranas, 
a eletrodiálise, a troca iônica, a oxidação química, a desinfecção, entre outras. 
Os processos do tratamento terciário não costumam ser, amplamente, apli-
cados para tratar de efluentes industriais, em parte, porque alguns dos poluentes 
que eles poderiam remover não são contemplados pelas legislações vigentes e 
por encarecerem o tratamento. No entanto o uso de técnicas avançadas deve ser 
aumentado nos próximos anos, dado o crescimento das exigências em relação 
aos níveis de aceitáveis de poluição e da necessidade de reciclo e reuso da água. 
O tratamento de efluente adequado não precisa passar por todas as etapas 
descritas, pois deve ser avaliado o grau de contaminação com a qual se deseja 
devolver o efluente tratado aos corpos hídricos (RAJASULOCHANA; PREETHY, 
2016). Cabe ao poder público e privado prestar um tratamento efetivo para mi-
nimizar os impactos causados pelas atividades realizadas.
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TRATAMENTOS PARA 
RESÍDUOS SÓLIDOS 
Caro(a) aluno(a), a falta de conscientização da população, somada a escassez de 
recursos para o tratamento adequado dos resíduos sólidos, é um dos principais 
problemas enfrentados na atualidade. 
No último tópico da Unidade 5, apresentaremos os principais conceitos 
relacionados aos resíduos sólidos e como a sua disposição inadequada influen-
cia o ambiente e a sociedade, além de apresentar as formas de tratamento para 
esse tipo de resíduo. 
RESÍDUOS SÓLIDOS E O SEU GERENCIAMENTO 
Os resíduos sólidos são produtos oriundos das atividades humanas e industriais e, 
normalmente, são compostos por materiais que não podem mais ser aproveitados 
e precisam receber um tratamento adequado antes de serem descartados no am-
biente. Da mesma forma apresentada para os demais tipos, o tratamento inade-
quado desses resíduos leva a poluição das águas, solos, vida animal etc. 
Os resíduos sólidos podem ser classificados quanto a sua origem, tais como os 
domésticos, industriais, da construção civil, hospitalares, eletrônicos e agrícolas, 
quanto ao seu grau de periculosidade ou, ainda, quanto ao seu grau de degrada-
bilidade. Assim, cada tipo de resíduo deve receber um tratamento específico com 
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Biogás produzido a partir do lixo 
A Suécia é um dos países que possuem rede eficiente de tratamento de resíduos sólidos. 
Dentre as muitas tecnologias aplicadas para minimizar o impacto do descarte inadequa-
do, encontra-se a produção de biogás a partir de resíduos orgânicos. Assim, os resíduos 
domiciliares e industriais são encaminhados para as usinas que processam o lixo (apenas 
fração orgânica, biodegradável) em reatores anaeróbios e produzem o biogás (mistura de 
metano e dióxido de carbono) e um composto orgânico que pode ser utilizado como ferti-
lizante. Com isso, o biogás pode ser utilizado como combustível veicular ou para a geração 
de energia elétrica, enquanto o composto orgânico pode substituir o uso de fertilizante 
químico na agricultura 
Fonte: Gallo Netto (2014).
explorando Ideias
base em sua origem, grau de periculosidade e degradabilidade, pois um tratamento 
que serve para uma classe de resíduos nem sempre pode ser aproveitada para outra.
A Figura 4 apresenta um infográfico para a produção de energia e combustível a 
partir de resíduos sólidos urbanos:
Figura 4 - Exemplo de uma rede de tratamento resíduos sólidos para geração de energia 
e combustível
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O gerenciamento de resíduos sólidos inclui as etapas de prevenção e reuso (re-
dução de fonte e reciclagem), armazenamento, coleta, transporte, processamento 
(tratamento) e descarte adequado de um material que cumpriu a sua finalidade 
ou não é mais útil. 
O descarte inadequado de resíduos sólidos pode criar condições insalubres, as 
quais, por sua vez, podem poluir o ambiente e propiciar o surgimento de doenças 
transmitidas por vetores, tais como os roedores e os insetos. Além disso, o ge-
renciamento adequado de resíduos sólidos pode dar novas funcionalidades aos 
materiais que seriam descartados, agregando valor comercial a esses produtos 
e desenvolvendo as sociedades em seu âmbito econômico, social eambiental.
TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS 
Basicamente, existem quatro formas de se tratar os resíduos sólidos: reciclagem, 
compostagem, aterros sanitários ou incineração. A instalações que realizam essas 
operações podem ser de propriedade pública ou privada.
 ■ Reciclagem: é o processo de coleta e processamento de materiais que se-
riam jogados como lixo e que são transformados em novos produtos com 
valor econômico agregado. Além disso, os materiais reciclados servem 
como substitutos das matérias-primas que foram obtidas de recursos na-
turais cada vez mais escassos, como petróleo, gás natural, carvão mineral, 
minérios, entre outros. Os materiais típicos que são reciclados incluem a 
sucata de ferro e aço, as latas de alumínio, as garrafas de vidro, o papel, a 
madeira e os plásticos. A reciclagem beneficia a comunidade e o ambiente, 
reduzindo a poluição do ar, da água e da terra, resultado da eliminação 
de resíduos. No entanto, para uma maior efetividade, o processo deve ser 
realizado em larga escala: por isso, é muito importante que os governos 
se comprometam com políticas públicas que regulamentem e incentivem 
os setores que façam reciclagem. 
 ■ Compostagem: neste tipo de tratamento biológico, ocorre a decomposi-
ção da porção orgânica dos resíduos sólidos em um ambiente controlado. 
O produto final da compostagem (húmus) pode ser utilizado como um 
fertilizante orgânico na produção agrícola, em substituição aos fertilizan-
tes comerciais. Essa prática é muito adotada em propriedades rurais e, 
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para que possa ser aplicada aos resíduos sólidos urbanos, faz-se necessário 
um rigoroso processo de triagem de sua fração orgânica, removendo os 
componentes tóxicos ou perigosos.
 ■ Aterro Sanitário: é um local destinado a receber e acondicionar resíduos 
sólidos, normalmente, os não recicláveis, que podem ser de origens diversas 
(doméstico, industrial, resíduos de tratamento de água e esgoto, entre ou-
tros). A estrutura do aterro deve conter uma base impermeável, seguida por 
uma camada de solo compactado, de modo a evitar vazamentos e possíveis 
contaminações dos lençóis freáticos. O aterro, também, deve conter um 
sistema para drenagem de chorume e coleta do biogás, além de um sistema 
de drenagem de águas pluviais, evitando infiltrações pela água da chuva.
 ■ Incineração: este processo emprega altas temperaturas para a combustão 
completa e controlada de resíduos sólidos. Nos materiais incinerados (em 
sua maior parte, lixo hospitalar e industrial), ocorre a destruição dos com-
ponentes orgânicos, os quais são transformados em cinzas, alcançando 
a redução no volume de material em cerca de 90%. Todavia essa técnica 
pode gerar gases poluentes que, por vezes, são lançados diretamente no 
ar, sem receber o tratamento adequado. Se a técnica não for bem aplicada, 
pode poluir mais do que tratar, efetivamente, os resíduos. 
Portanto, o tratamento de resíduos sólidos pode constituir uma alternativa econô-
mica e, ambientalmente, correta para a estabilização de resíduos domésticos e indus-
triais, com a possibilidade de reaproveitamento do lixo como matéria-prima de valor 
econômico agregado. Dessa forma, diminui-se a probabilidade de danos ou riscos 
à saúde pública e à segurança da população, minimizando os impactos ambientais. 
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
Nesta unidade, foi possível compreender como funcionam as operações para tra-
tamento de água, de efluentes e de resíduos sólidos, bem como os problemas que 
podem ser causados pelo descarte inadequado daquilo que é considerado lixo.
Na indústria de alimentos, a água influencia, diretamente, a segurança e 
a qualidade do produto e, por isso, é importante que ela receba o tratamento 
apropriado. O tratamento adequado, por sua vez, varia de acordo com os pa-
râmetros físicos, químicos e microbiológicos da fonte de captação, mas, inde-
pendentemente da origem, algumas etapas são essenciais, a saber: coagulação, 
floculação, decantação, filtração e desinfecção.
A intervenção humana para a produção de bens e serviços leva a produção de 
resíduos que devem receber um tratamento antes de serem descartados no am-
biente. Assim, o tipo de tratamento deve ser escolhido para cada classe de resíduos 
produzidos, considerando o que diz a legislação sobre o descarte desses materiais. 
O conceito de desenvolvimento sustentável tem crescido nos últimos tempos, 
pois as pessoas perceberam que, para manter o padrão de consumo que possuem, 
será necessário investir em pesquisa e em técnicas para tratar o lixo que produ-
zem. Portanto, o uso consciente da água e dos demais recursos naturais, bem 
como a preocupação com a geração de resíduos, efluentes e emissões gasosas 
devem nortear as decisões, desde a escala doméstica, passando pelas industriais, 
até se chegar às instituições governamentais. 
A poluição do ambiente e a escassez das águas estão se tornando um grande 
desafio para o desenvolvimento sustentável das economias e das sociedades no 
mundo. Como conseguinte, os métodos de tratamento de água, de efluentes e de 
resíduos sólidos têm evoluído na mesma proporção que o aumento das exigências 
legais quanto à disposição adequada dos efluentes e resíduos. 
Ao final da Unidade 5, espera-se que, você, caro(a) aluno(a), tenha compreen-
dido a relação existente entre a água e os resíduos. Não só, mas que tenha conheci-
mento acerca de algumas técnicas que permitem minimizar os riscos associados 
à disposição inadequada desses materiais. 
124
na prática
1. A água é mantida em tanques, por um determinado período de tempo, para que os 
sólidos e as partículas em suspensão se depositem no fundo.
Em uma Estação de Tratamento de Água (ETA), qual é o nome da operação descrita?
a) Filtração.
b) Decantação.
c) Coagulação.
d) Desinfecção.
e) Flouretação.
2. A água necessita passar por uma série de procedimentos físicos e químicos (coa-
gulação, floculação, decantação, filtração, fluoretação e desinfecção) até se tornar 
potável. Em relação ao assunto, julgue as afirmativas a seguir com (V) para as Ver-
dadeiras e (F) para as Falsas: 
( ) Fluoretação: consiste na adição de flúor na água para prevenir a formação de 
cárie dentária em crianças.
( ) Floculação: é a operação que segue a coagulação. Nessa etapa, o movimento 
da água faz que as partículas sólidas se choquem e se aglutinem, formando 
flocos maiores.
( ) Decantação: é uma operação química na qual os flocos decantam via ação da 
gravidade. 
( ) Filtração: corresponde a uma operação química na qual a água passa por filtros 
formados por carvão, areia e pedras de diversos tamanhos, a fim de remover 
as impurezas com tamanhos menores. 
( ) Coagulação: nesta etapa, a água recebe uma substância coagulante para deses-
tabilizar as partículas. Entre os coagulantes mais usados, está o cloreto de sódio.
A sequência correta é:
a) V, V, V, F, F.
b) F, F, V, F, V.
c) V, V, F, F, F.
d) V, V, F, F, V.
e) F, V, V, F, F.
125
na prática
3. O tratamento de efluentes é realizado em uma Estação de Tratamento de Efluentes 
ou Esgoto (ETE) e deve considerar a natureza dos efluentes, a disponibilidade de 
recursos, os custos envolvidos e o grau de eficiência que se deseja obter. Assim, 
existem muitas operações de tratamento de resíduos, as quais podem ser classifi-
cadas em preliminares, primária, secundária e terciária. 
Sobre o assunto, considere as afirmações a seguir:
I - Na etapa terciária, ocorre a remoção de sólidos grosseiros, de partículas flutuan-
tes e de matéria mineral sedimentável por meio de grades ou peneiras.
II - Na etapa preliminar, há uma operação denominada equalização, a qual utiliza, 
basicamente, um tanque agitado que homogeneíza o efluente (pH, carga orgâ-
nica, viscosidade etc.) e evita a deposição de sólidos, aumentando a eficiência 
dos tratamentos seguintes. 
III - Dentre as operações aplicadas no tratamento secundário, estão as operações 
de coagulação, floculação e flotação. Normalmente, após o tratamentosecun-
dário, ocorre a remoção parcial dos sólidos inorgânicos e da matéria orgânica 
em suspensão.
IV - O tratamento terciário utiliza técnicas avançadas que melhoram a qualidade de 
efluentes provenientes dos tratamentos primário e/ou secundário. Além disso, 
os processos de separação por membranas podem ser considerados um tra-
tamento terciário.
É correto afirmar que: 
a) Apenas as afirmativas I e II estão corretas.
b) Apenas as afirmativas II e III estão corretas.
c) Apenas a afirmativa I está correta.
d) Apenas as afirmativas II e IV estão corretas.
e) Apenas as afirmativas I e III estão corretas.
126
na prática
4. O aquecimento global é um assunto que preocupa governos do mundo todo. Isso 
se deve, visto que a elevação da temperatura média da superfície terrestre ocasiona 
graves consequências, que vão desde o derretimento das calotas polares, levando 
ao aumento do nível dos mares, até alterações climáticas que ocasionam desastres, 
tais como tempestades, furacões, enchentes, e entre outros. O aquecimento global 
tem sido potencializado pela emissão dos Gases do Efeito Estufa (GEE), fenômeno 
que é responsável pelo aquecimento. 
Sobre o efeito estufa, assinale a alternativa correta:
a) É um fenômeno causado única e exclusivamente pelas ações humanas sobre o 
ambiente.
b) É um fenômeno artificial de aquecimento do planeta causado pela ação humana 
e de demais animais.
c) É um fenômeno artificial e recente causado pelo aumento populacional do planeta.
d) É um fenômeno natural de aquecimento do planeta, porém é intensificado pela 
ação humana, em especial pela ação do CO2 produzido.
e) É um fenômeno natural de aquecimento do planeta e que não possui relação 
com as ações humanas sobre o ambiente.
5. O que é a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e qual é a sua importância no 
tratamento de água? 
6. Quais são os propósitos da utilização da água na indústria de alimentos e qual é a 
importância da qualidade da água para os produtos produzidos?
127
aprimore-se
ACORDO DE PARIS 
Na 21ª Conferência das Partes (COP21) da UNFCCC, em Paris, foi adotado um novo 
acordo com o objetivo central de fortalecer a resposta global à ameaça da mudança 
do clima e de reforçar a capacidade dos países para lidar com os impactos decor-
rentes dessas mudanças.
O Acordo de Paris foi aprovado pelos 195 países Parte da UNFCCC para reduzir 
emissões de gases de efeito estufa (GEE) no contexto do desenvolvimento sustentá-
vel. O compromisso ocorre no sentido de manter o aumento da temperatura média 
global em bem menos de 2°C acima dos níveis pré-industriais e de envidar esforços 
para limitar o aumento da temperatura a 1,5°C acima dos níveis pré-industriais.
Para que comece a vigorar, necessita da ratificação de pelo menos 55 países res-
ponsáveis por 55% das emissões de GEE. O secretário-geral da ONU, numa cerimônia 
em Nova York, no dia 22 de abril de 2016, abriu o período para assinatura oficial do 
acordo, pelos países signatários. Este período se encerrou em 21 de abril de 2017.
Para o alcance do objetivo final do Acordo, os governos se envolveram na 
construção de seus próprios compromissos, a partir das chamadas Pretendidas 
Contribuições Nacionalmente Determinadas (iNDC, na sigla em inglês). Por meio 
das iNDCs, cada nação apresentou sua contribuição de redução de emissões dos 
gases de efeito estufa, seguindo o que cada governo considera viável a partir do 
cenário social e econômico local.
Após a aprovação pelo Congresso Nacional, o Brasil concluiu, em 12 de setembro 
de 2016, o processo de ratificação do Acordo de Paris. No dia 21 de setembro, o ins-
trumento foi entregue às Nações Unidas. Com isso, as metas brasileiras deixaram 
de ser pretendidas e tornaram-se compromissos oficiais. Agora, portanto, a sigla 
perdeu a letra “i” (do inglês, intended) e passou a ser chamada apenas de NDC.
128
aprimore-se
A NDC do Brasil comprometeu-se a reduzir as emissões de gases de efeito estufa 
em 37% abaixo dos níveis de 2005, em 2025, com uma contribuição indicativa sub-
sequente de reduzir as emissões de gases de efeito estufa em 43% abaixo dos níveis 
de 2005, em 2030. Para isso, o país se comprometeu a aumentar a participação de 
bioenergia sustentável na sua matriz energética para aproximadamente 18% até 
2030, restaurar e reflorestar 12 milhões de hectares de florestas, bem como alcan-
çar uma participação estimada de 45% de energias renováveis na composição da 
matriz energética em 2030.
A NDC do Brasil corresponde a uma redução estimada em 66% em ter-
mos de emissões de gases efeito de estufa por unidade do PIB (intensida-
de de emissões) em 2025 e em 75% em termos de intensidade de emissões em 
2030, ambas em relação a 2005. O Brasil, portanto, reduzirá emissões de ga-
ses de efeito estufa no contexto de um aumento contínuo da população e do 
PIB, bem como da renda per capita, o que confere ambição a essas metas.  
No que diz respeito ao financiamento climático, o Acordo de Paris determina que os 
países desenvolvidos deverão investir 100 bilhões de dólares por ano em medidas 
de combate à mudança do clima e adaptação, em países em desenvolvimento. Uma 
novidade no âmbito do apoio financeiro é a possibilidade de financiamento entre 
países em desenvolvimento, chamada “cooperação Sul-Sul”, o que amplia a base de 
financiadores dos projetos.
Observa-se no texto a preocupação em formalizar o processo de desenvolvimen-
to de contribuições nacionais, além de oferecer requisitos obrigatórios para avaliar 
e revisar o progresso das mesmas. Esse mecanismo exige que os países atualizem 
continuamente seus compromissos, permitindo que ampliem suas ambições e au-
mentem as metas de redução de emissões, evitando qualquer retrocesso. Para tan-
to, a partir do início da vigência do acordo, acontecerão ciclos de revisão desses 
objetivos de redução de gases de efeito estufa a cada cinco anos.
Fonte: Ministério do Meio Ambiente ([2019], on-line)7.
129
eu recomendo!
A Thirsty World
Ano: 2012
Sinopse: filmada em cerca de 20 países, a produção acompanha 
uma verdadeira jornada do fotógrafo francês Yann Arthus-Ber-
trand por diversas situações que mostram o cuidado cada vez 
mais essencial que o mundo, como um todo, deve ter com a 
água. O filme se destaca ao mostrar como vivem as milhões de 
pessoas no mundo que não possuem acesso à água, bem como 
ao discutir o uso da chamada “água virtual” que é gasta na produção de alimentos 
e diversos itens de consumo do nosso dia a dia. Para se ter uma ideia, de acordo 
com o filme, são necessários três litros de água para produzir uma garrafa de um 
litro de água mineral. Outro exemplo que chama a atenção é o gasto necessário 
para a produção de alimentos: 1kg de tomate exige o uso de 185 litros de água, 
enquanto uma baguete utiliza 330 litros de água. Ainda segundo o documentário, 
uma família europeia padrão com quatro pessoas gasta o equivalente a 140 mil 
litros de água por semana. 
filme
Lixo e esgoto tornam-se combustível para carros da usina de Itaipu. Reportagem 
do Paraná TV apresentada em 07-2017.
Web: https://www.youtube.com/watch?v=Ml-1Fcjg3H8.
Inauguração da planta a biogás de aterro sanitário.
Web: https://www.youtube.com/watch?v=W0gLfLDW2LY.
O efeito estufa.
Web: https://www.youtube.com/watch?v=jLktZvH1tnE.
conecte-se
130
conclusão geral
conclusão geral
Chegamos ao final do nosso conteúdo. Ao longo de todas as unidades apresenta-
das, pudemos compreender algumas operações utilizadas para a transformação dos 
alimentos de maneira segura e com vistas à qualidade do produto final. Todas as 
operações estudadas (e muitas outras possíveis em processamentos de alimentos) 
devem ser bem executadas e manter o objetivo de conseguir, por meio do menor 
custo possível, um produto com boas características sensoriais e nutricionais.
Na Unidade 1, pudemos apresentar as bases teóricas necessárias para o pro-
cessamento térmico de alimentos. Essa teoria é importante na compreensão dos 
cálculosutilizados para que, assim, seja garantida a eficiência de morte térmica 
microbiana e a manutenção da qualidade dos produtos alimentícios produzidos, 
evitando a degradação de componentes, por exemplo, de vitaminas e compostos 
que conferem coloração. Seguindo este mesmo conteúdo, apresentamos, na Uni-
dade 2, alguns dos processos que utilizam altas temperaturas. 
Na Unidade 3, visamos as separações mecânicas: filtração, separação por mem-
branas e decantação foram exemplos de operações estudadas. Além disso, aborda-
mos, também, as diversas aplicações em alimentos.
Na Unidade 4, apresentamos as operações de destilação, secagem e bombea-
mento, que são importantes para a produção de diversos tipos de produtos: a 
destilação é essencial para a produção de bebidas, como a cachaça; a secagem 
é, amplamente, utilizada em frutas, vegetais, leite em pó, café solúvel, chás, entre 
outros; e o bombeamento se mostra fundamental para o transporte de líquidos 
em empresas produtoras de alimentos.
Por fim, apresentamos, na Unidade 5, as operações para o tratamento de efluen-
tes e resíduos. Lembrando que toda a indústria produtora de alimentos é respon-
sável pelo destino adequado dos resíduos que ela gera. Dessa forma, é essencial 
que um profissional da área conheça bem este tema. 
Assim, toda a equipe que se concentrou na elaboração do presente material 
deseja uma boa continuidade nos seus estudos e espera que você, caro(a) aluno(a), 
tenha absorvido ao máximo as informações apresentadas!
referências
131
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http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646
https://www.google.com/url?q=http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi%3D740&sa=D&source=hangouts&ust=1573738032511000&usg=AFQjCNFsz9Mtoelk9T4HQqecwDuI6ShWVQ
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https://ianalitica.com.br/processo-de-fabricacao-da-cerveja/
gabarito
134
UNIDADE 1
1. B.
2. A.
3. C.
4. Aplicando o valor de K na equação 2, 
temos que o tempo de redução deci-
mal é de 10,97 minutos.
5. Valores elevados de Valor Z, como 23 
°C, significam que grandes mudanças 
de temperatura são necessárias para al-
terar o tempo de redução decimal D e 
que, consequentemente, são necessá-
rias mudanças consistentes na tempe-
ratura para matar mais rápido ou mais 
lentamente esses microrganismos.
UNIDADE 2
1. E.
2. A pasteurização de alimentos a gra-
nel (fora da embalagem) apresenta 
inúmeras vantagens quando compa-
rada à pasteurização de alimentos na 
embalagem: tratamento térmico mais 
uniforme; equipamento mais simples 
e menor custo de manutenção; me-
nor necessidade de espaço; flexibili-
dade para diferentes produtos; mais 
controle das condições de pasteuriza-
ção (temperaturas de entrada e saída 
dos fluidos, por exemplo). Ainda, con-
siderando alimentos pasteurizados 
no interior de vidros, existe o risco de 
quebra devido ao choque térmico.
3. A.
4. Ambos os trocadores (duplo tubo e 
superfície raspada) são constituídos 
por dois tubos concêntricos, um fluido 
circula no interior do tubo interno, e o 
outro, circula no espaço entre os tubos. 
No processamento de alimentos, é co-
mum que, em ambos os casos, o fluido 
alimentício circule no interior do tubo 
interno, por ser de higienização mais 
simples. No entanto o trocador de ca-
lor de superfície raspada apresenta um 
eixo que movimenta um raspador para 
remover o fluido alimentício das proxi-
midades do tubo. Assim, libera espaço 
para regiões do fluido que ainda não 
trocaram calor e evita alterações sen-
soriais e nutricionais devido ao aque-
cimento excessivo do alimento. Então, 
esta é a principal diferença entre esses 
tipos de trocadores.
5. No escoamento contracorrente, o po-
tencial térmico médio, ou seja, as di-
ferenças de temperaturas entre fluido 
quente e fluido frio, variam menos ao 
longo do trocador de calor. Temos que 
lembrar que esse potencial térmico é 
a força motriz do processo de troca 
térmica. Portanto, essa configuração é 
mais efetiva e, por isso, a preferida em 
processamento de alimentos.
UNIDADE 3
1. C.
2. A.
3. D.
4. B.
gabarito
135
5. Os processos convencionais aplicados 
nos produtos lácteos, como pasteuri-
zação, esterilização em autoclave ou 
tratamento UHT, destroem os micror-
ganismos patogênicos do leite (tais 
como Listeria, Brucella, Mycobacte-
rium e Salmonella), mas costumam 
alterar irreversivelmente os constituin-
tes do leite. Além do mais, os proces-
sos térmicos convencionais não remo-
vem as células bacterianas, apenas as 
destroem. Assim, ainda podem existir 
enzimas de origem bacteriana que, 
juntamente com as bactérias termo-
dúricas (resistentes a pasteurização) 
remanescentes, podem alterar o leite 
durante o seu armazenamento e re-
duzir a vida útil do produto. A aplica-
ção PSM é uma alternativa superior 
aos tratamentos térmicos do leite, 
pois reduz a quantidade de patóge-
nos (células bacterianas e esporos) e 
aumenta a segurança microbiológica, 
além de preservar as características 
sensoriais da matéria-prima. 
6. As três formas pelas quais a diferença 
de pressão atua na filtração são:
 ■ Ação da gravidade: coluna hidrostá-
tica formada pelo fluido da alimen-
tação sobre o meio poroso.
 ■ Força centrífuga: combina o proces-
so de filtração com as centrífugas.
 ■ Pressão externa ou vácuo: aumenta a 
velocidade da filtração por meio de 
uma bomba externa ao processo. 
UNIDADE 4
1. A.
2. O ar de secagem deve possuir baixa 
quantidade de vapor de água disper-
sa (baixa umidade relativa), alta veloci-
dade e temperatura moderadamente 
alta. Com essas condições, o alimento 
secará mais rapidamente.
3. Para se proceder a secagem de ali-
mentos em condições ambientais, 
os seguintes cuidados devem ser to-
mados: o local deve possuir boa inci-
dência de luz solar e um bom regime 
de ventos; o material que está sendo 
desidratado deve ser removido pe-
riodicamente ou coberto durante o 
período noturno, para não reabsorver 
umidade.
4. A utilização de colunas de destilação 
permite uma maior eficiência do pro-
cesso (menor gasto de energia) e uma 
melhor separação dos componentes. 
Nesse tipo de equipamento, o líquido 
é aquecido e a fase vapor gerada sobe 
pela coluna. Durante o trajeto, o va-
por atravessa pratos ou bandejas que 
contenham uma camada de líquido 
retido sobre, favorecendo a transfe-
rência de calor e massa entre as fases. 
Conforme o vapor sobe, vai se enri-
quecendo no componente mais leve, 
enquanto o líquido que desce vai se 
tornando cada vez mais rico no com-
ponente mais pesado.
gabarito
136
5. Após o processo de secagem, podem 
ocorrer as seguintes mudanças no ali-
mento: perda na textura; encolhimen-
to e enrugamento da aparência; mu-
danças na textura quando reidratado; 
redução do teor de proteínas; prejuí-
zos no aroma, devido a volatilização 
de compostos; alteração na coloração 
e aparência do produto (característica 
rugosa na superfície); diminuição da 
quantidade de vitaminas presentes 
no alimento fresco.
UNIDADE 5
1. B.
2. C.
3. D.
4. D.
5. A DBO é uma medida quantitativa 
que avalia o grau de poluição de uma 
amostra de água. Ela representa a 
quantidade de oxigênio consumido 
por meio da oxidação da matéria or-
gânica pelos microrganismos presen-
tes no meio aquoso. Quanto menor 
é o nível de DBO, mais oxigênio está 
presente na água e, consequente-
mente, mais limpa é a amostra. 
6. Na indústria de alimentos, a água 
pode ser utilizada com propósitos de 
limpeza, higienização, fabricação de 
produtos, em operações de processa-
mento (refrigeração e aquecimento) 
e na produção primária (agricultura). 
Além disso, a qualidade da água apli-
cada na indústria deve ser apropriada 
para a finalidade a que se aplica. Isso 
se deve, uma vez que a aplicação de 
água imprópria na indústria de ali-
mentos pode causar problemas no 
produto produzido, tais como even-
tuais perdas de suas propriedades 
nutricionais e do seu valor comercial, 
além de ocasionar possíveis infecções 
e intoxicações causadas pelo consu-
mo do produto impróprio.
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TÉRMICO DE
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DA ÁGUA,
	efluentes e resíduos sólidos
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