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Processos de Mistura e Modelagem Prof. Júlio Cesar Barbosa Rocha Introdução à Tecnologia de Alimentos Prof. Julio Rocha2 Introdução A operação unitária de mistura é definida como dispersão homogênea de dois ou mais componentes um no outro; Muitas vezes se chama o componente majoritário de fase contínua e o minoritário de fase dispersa. Prof. Julio Rocha3 Introdução O processo de mistura não tem nenhuma contribuição ou relação com a conservação dos alimentos, tendo como objetivo auxiliar durante o processamento ou mesmo alterar para mais ou para menos algumas características que sejam desejáveis (realçar) ou não desejáveis (modificar) no produto processado. Prof. Julio Rocha4 Introdução Os processos de mistura são utilizados para combinar ingredientes para que se possa no fim do processamento industrial alcançar diferentes propriedades funcionais ou características sensoriais. Alguns exemplos podem ser: • desenvolvimento de textura em massas e sorvetes; • controle da cristalização do açúcar e aeração em coberturas. Prof. Julio Rocha5 Introdução O sucesso de uma mistura pode ser avaliado pela obtenção de uma qualidade aceitável do produto, quando se considera as propriedades sensoriais, funcionalidade, homogeneidade, integridade das partículas, adequação de sanidade, design higiênico, adequação à legislação, eficiência do processo e ainda flexibilidade às mudanças do processamento. Prof. Julio Rocha6 Introdução As operações de mistura podem envolver alimentos sólidos e alimentos líquidos, e para se obter uma mistura completamente uniforme algumas considerações devem ser feitas. Prof. Julio Rocha7 Mistura de Sólidos O grau de mistura adequado vai ter relação com: • o tamanho, a forma e a densidade relativos de cada componente; • o teor de umidade, as características superficiais e o fluxo de cada componente; • a tendência do material a aglomerar; • a eficiência de um misturador específico para esses componentes. Materiais que são similares em forma, tamanho e densidade geralmente são mais capazes de formar mistura uniforme do que materiais muito diferentes. Prof. Julio Rocha8 Mistura de líquidos de baixa viscosidade Uma mistura é mais eficiente homogeneizada quando uma turbulência é formada e aí os líquidos giram ao redor do misturador. Equipamentos que possuem uma pá (agitador) são os mais comuns e as velocidades envolvidas no processo de mistura são: • velocidade longitudinal: paralela ao eixo do misturador; • velocidade rotacional: tangencial ao eixo do misturador; • velocidade radial: direção perpendicular ao eixo do misturador. Prof. Julio Rocha9 Mistura de líquidos de alta viscosidade Nesse caso, para uma mistura eficiente, é necessário mover as lâminas do misturador pelo recipiente ou levar o alimento até as suas lâminas. Dessa forma a mistura ocorre por: batimento do material contra as paredes do misturador; envolvimento do alimento não misturado com as partes misturadas; cisalhamento para esticar o material. Prof. Julio Rocha10 Equipamentos para Mistura Assim como em outros processos, a escolha do equipamento de mistura mais adequado ou o mais recomendado irá depender do tipo e da quantidade dos alimentos a serem misturados, e da velocidade da operação necessária para atingir o grau de mistura necessário e com a maior eficiência energética possível. Prof. Julio Rocha11 Equipamentos para Mistura No mercado existem vários modelos, e dependendo do tipo de alimento (pós secos ou sólidos particulados, líquidos de baixa e média viscosidades, líquidos de alta viscosidade e massas e dispersão de pós em líquidos), podem assumir uma ou outra configuração do mecanismo de agitação. A seguir encontram-se alguns misturadores bem como a sua recomendação de aplicação: Prof. Julio Rocha12 Misturador “V” ou “Y” Prof. Julio Rocha13 Misturador “V” ou “Y” https://www.youtube.com/watch?v=SOoOmhrPLdQ https://www.youtube.com/watch?v=SOoOmhrPLdQ Prof. Julio Rocha14 Misturador de Fita (Ribbon Blender) Prof. Julio Rocha15 Misturador de Fita (Ribbon Blender) https://www.youtube.com/watch?v=BHgV05t3ITQ https://www.youtube.com/watch?v=61QHUrEJdSM https://www.youtube.com/watch?v=BHgV05t3ITQ https://www.youtube.com/watch?v=61QHUrEJdSM Prof. Julio Rocha16 Misturador de Rosca Vertical (Nauta Mixer) Prof. Julio Rocha17 Misturador de Rosca Vertical (Nauta Mixer) https://www.youtube.com/watch?v=aL7EUJwjr68 Prof. Julio Rocha18 Agitador de Pás Prof. Julio Rocha19 Agitador de Pás Como vimos um agitador de pás é bastante simples, a geometria do sistema irá ser modificada de acordo com a necessidade do fluido; O diâmetro usualmente está na ordem de 50 a 75% do tanque; Sistemas com mais pás podem ser chamados de agitador por impulsão (duas ou mais) e agitador por turbina (mais de quatro), nesse caso com diâmetro entre 30 e 50% do tanque. Prof. Julio Rocha20 Agitador de Âncora Possui uma superfície que “raspa” o lado interno do tanque de modo que seja adequado para sistemas de alta viscosidade; Normalmente usa um material mais macio para raspar a superfície diretamente é usado como trocador de calor de superfície raspada. Prof. Julio Rocha21 Agitador de Âncora Prof. Julio Rocha22 Agitador de Âncora https://www.youtube.com/watch?v=JZ85047U8qE https://www.youtube.com/watch?v=Olle_zGxNgE https://www.youtube.com/watch?v=JZ85047U8qE https://www.youtube.com/watch?v=Olle_zGxNgE Prof. Julio Rocha23 Misturador Horizontal (“Z”) Prof. Julio Rocha24 Misturador Horizontal (“Z”) https://www.youtube.com/watch?v=mc9Ls0dSk-o https://www.youtube.com/watch?v=VpkKrgPuFDo https://www.youtube.com/watch?v=mc9Ls0dSk-o https://www.youtube.com/watch?v=VpkKrgPuFDo Prof. Julio Rocha25 Misturador Horizontal (“Z”) Misturadores horizontais são amplamente utilizados para mistura de massas alimentícias; Consistem em lâminas que giram em eixos horizontais, são lâminas mais “pesadas” que as usadas em um ribbon blender. Prof. Julio Rocha26 Misturador Planetário O sistema planetário é equivalente a uma batedeira residencial ou comercial; O sistema conta com uma pá ou lâmina rotatória que poder movimentada para cobrir toda a área do produto dentro do tanque. Prof. Julio Rocha27 Misturador Planetário Prof. Julio Rocha28 Misturador Planetário https://www.youtube.com/watch?v=WBzVQDiBD_g Prof. Julio Rocha29 Modelagem Em associação com os processos de mistura, a modelagem é uma importante operação unitária que, por definição, consiste no aumento do tamanho que tem por objetivo incorporar formas e dimensões, favorecendo assim uma maior variedade e conveniência de produtos alimentícios produzidos pela indústria de alimentos. Prof. Julio Rocha30 Modelagem Essa técnica é aplicada em alimentos de alta viscosidade ou de textura similar à massa, os quais são moldados em uma variedade de formas e tamanhos frequentemente após uma operação de mistura. Existem muitos modelos de equipamentos para moldar ou dar forma a produtos específicos. Os equipamentos são largamente utilizados na fabricação de pães, biscoitos, bolos, salgadinhos, balas, entre outros. Prof. Julio Rocha31 Modelagem A seguir encontram-se alguns equipamentos utilizados no processo de moldagem bem como as suas recomendações de aplicação: Prof. Julio Rocha32 Modeladoras para pão Esse equipamento é utilizado na transformação da massa utilizada na indústria de panificação em cilindros que, durante o processo tecnológico, irão expandir-se adquirindo o formato de pão na formação da esponja. Os estágios que envolvem o processo de modelagem de pães são – (1) laminação, (2) ondulação e (3) enrolamento e fechamento. Prof. Julio Rocha33 Modeladoras para pão Prof. Julio Rocha34 Modeladoras para pão https://www.youtube.com/watch?v=RUQmapRF1HE https://www.youtube.com/watch?v=WUKcYDq_DlE https://www.youtube.com/watch?v=RUQmapRF1HE https://www.youtube.com/watch?v=WUKcYDq_DlE Prof. Julio Rocha35 Modeladoras para tortas e biscoitosAs tortas ou pastelões são moldados pelo depósito de porções de massa em formas de folha de alumínio ou reutilizáveis e prensados por uma matriz. Nos biscoitos a massa é prensada em cavidades na forma desejada em um rolo modelador de metal que a corta. Prof. Julio Rocha36 Modeladoras para tortas e biscoitos Prof. Julio Rocha37 Modeladoras para tortas e biscoitos https://www.youtube.com/watch?v=npfqBaHADxA https://www.youtube.com/watch?v=EIjYHt3PVqU https://www.youtube.com/watch?v=npfqBaHADxA https://www.youtube.com/watch?v=EIjYHt3PVqU Prof. Julio Rocha38 Referências Fellows, P. J. Tecnologia do processamento de alimentos: princípios e prática. 2ª Edição, Porto Alegre: Artmed, 2006. Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide17
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