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OPERAÇÕES UNITÁRIAS Profa. Priscilla Maia Bem-vindo! Que seja um semestre enriquecedor Definir a abrangência do conceito de operações unitárias no campo de medicamentos e alimentos. Comparar a aplicação dos conceitos teóricos e mostrar as vantagens e desvantagens de cada operação. Desenvolver o raciocínio criativo no sentido de encontrar a melhor solução para um dado problema, buscando o equilíbrio entre o trinômio: homem- máquina-produção. COMPETÊNCIAS O QUE ESTUDAREMOS? Introdução, histórico e generalidades Tecnologia da água Secagem e equipamentos de secagem Sedimentação Evaporação e equipamentos de evaporação Princípios do processamento térmico irradiação III Filtração e equipamentos de filtração Centrifugação e centrifugas Trituração e moagem Tamização Refrigeração Congelamento Liofilização APROVADO REPROVADO FINAL O resultado é quanto o aluno precisa Média = 5,5 10 - 5,5 = 4,5 Média = 2,5 REPROVADO Média = 7,5 APROVADO Arredondamentos de notas serão realizados (se necessário), apenas após a prova final É preciso que eu suporte duas ou três larvas se quiser conhecer as borboletas REFERÊNCIAS O que são as operações unitárias? Definição Basicamente, é uma etapa do processo. Um processo é formado por várias operações unitárias. Modificações químicas ou físicas Etapas da produção de medicamentos SEPARAÇÃO FORMULAÇÃO ENVASE PRINCÍPIOS DAS OPERAÇÕES UNITÁRIAS em que se baseiam? Operações baseadas em transferência de quantidade de movimento MOAGEM REDUÇÃO DE TAMANHO QUANTIDADE DE MOVIMENTO Operações baseadas em transferência de quantidade de massa DESTILAÇÃO SEPARAÇÃO EQUILÍBRIO LÍQUIDO - VAPOR Operações baseadas em transferência de quantidade de calor CONGELAMENTO MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO Operações baseadas em transferência de quantidade de calor e massa EVAPORAÇÃO MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO Classificação 1 - Operações preliminares: preparação da matéria prima e melhoria das condições sanitárias Branqueamento Classificação Colheita e recepção Eliminação de indesejáveis Limpeza Seleção 2 - Operações de conservação: eliminação/ redução de agentes responsáveis pela deterioração Atmosfera controlada Congelamento Evaporação Fermentação Irradiação Processamento térmico (Apertização) Refrigeração Secagem https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/opconser/congela.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/opconser/evaporac.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/opconser/fermenta.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/opconser/procterm.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/opconser/refriger.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/opconser/secagem.htm 3 - Operações de transformação: modificação da materia prima Emulsificação Extrusão Gelificação Homogeneização Mistura Moagem Redução de tamanho Tratamento térmico https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/extrusao.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/gelifica%C3%A7%C3%A3o.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/homoge.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/mistura.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/moagem.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/reducao.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/trtermic.htm 4 - Operações de separação: meios físicos ou químicos Absorção Centrifugação Clarificação Cristalização Destilação Extração sólido-líquido Filtração Prensagem Sedimentação https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm 5 - Operações complementares: ocorrem ao longo de todo o processo Aditivação Armazenagem (de matérias-primas) Desaeração Envasamento ou embalagem Estocagem (de produtos finais) Fechamento - De latas (recravação) - De vidros Resfriamento Rotulagem Formatação https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm https://www.ufrgs.br/alimentus1/feira/optransf/emulsifi.htm Tecnologia da água Uso industrial, contaminação e purificação Água Um átomo de oxigênio Dois átomos de hidrogênio Solvente universal Densidade (líquido) 1g/cm3 Densidade (sólido) 0,92 g/cm3 Calor específico 1cal/g°C Ponto de ebulição 100°C Ponto de fusão 0°C Propriedades Água, recurso natural! Fonte: SOUTO (2018) Geleiras Calotas polares Rios, lagos e pântanos Água sbterrânea No solo Na forma de umidade Na atmosfera Fonte: SOUTO (2018) Fonte: SOUTO (2018) Consumo de água no Brasil Fonte: AGÊNCIA nACIONAL DE ÁGUAS - ANA (2019) Consumo de água no Brasil Fonte: AGÊNCIA nACIONAL DE ÁGUAS - ANA (2019) ÁGUA POTÁVEL Água que se destina ao consumo humano e que atende ao padrão de potabilidade previsto na portaria GM/MS N° 888, de 4 de maio de 2021 Não oferece risco à saúde Ingestão Preparo de alimentos Higiene pessoal Utilização nos processos de modo geral Água na indústria Índice de Qualidade da Água - IQA pós tratamento Oxigênio dissolvido Coliformes termotolerantes pH Demanda bioquímica de oxigênio Nitratos Fosfatos Variação na temperatura eTurbidez Resíduos totais tratamento primário tratamento secundário tratamento terciário TRATAMENTO DE EFLUENTES Pré-tratamento Pré-tratamento Pouco efeito na redução da carga orgânica Redução dos sólidos em suspensão Tratamento primário Redução dos sólidos dissolvidos e em suspenção (50 a 60%) Redução dos óleos Redução de 35% da DBO Sedimentação e flotação Maior DBO = Maior poluição SEDIMENTAÇÃO Sedimentar/ depositar no fundo Diferença de densidade Separação de fases por ação da gravidade Separação de sólido e líquido por nuvens de microbolha de ar Arraste das particulas de sujidades pela espuma Nistura heterogênea FLOTAÇÃO FLOTAÇÃO Coagulação/ floculação Adição de agentes coagulantes Desestabilização das particulas pequenas Formação dos floculos QUANTIDADE DE MOVIMENTO Filtração Remoção das particulas sólidas Impurezas não eliminadas pelos decantadores Formação dos floculos Tratamento secundário Processos biológicos aeróbios e anaeróbios Conversão da matéria orgânica em inorgânica Material biológico sedimentavel Lodo ativado Filtro biológico Biorreatores Lagoa aerada Lagoa de estabilização Tratamento terciário Melhoramento dos efluentes provenientes das etapas anterioress sólidos em suspensão carga orgânica residual micropoluentes cor sais minerais nutrientes (nitrogênio e fósforo) metais tóxicos TECNOLOGIA DE ÁGUAS Próxima aula