Aprentação FINAL UEA TCC1[129]

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Introdução
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Fonte: Baarth-Haas Group
(MATOS, 2011; SILVA, 2005)
Produção de cerveja
5ª bebida mais consumida
65 litros/ habitante
A cerveja ocupa a quinta colação no ranking de consumo de bebidas mundial, entre as bebidas alcoólicas é a mais consumida. A China tem um volume de produção de 44,8 bilhões de hectolitros, seguido do EUA com 22,7 bilhões de hectolitros e o Brasil com 11,2 bilhões de hectolitros. O consumo brasileiro de cerveja é de cerca de 65 litros por habitante, sendo que a cerveja é responsável por 20% do volume total de bebidas (MATOS, 2011; SILVA, 2005).
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Introdução
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Fonte: cervejasdo mundo
(JACKSON, 2007)
Origem
Cereais maltados
Água 
Lúpulo
Levedura
Fonte: cervejasdo mundo
A cerveja é uma bebida antiga, feita a partir de cereais fermentados, lúpulo é adicionado e essa mistura é fervida, para a extração dos açúcares naturais, clarificada e fermentada. Os primeiros relatos remontam à época dos sumérios e posteriormente dos egípcios, que formularam as primeiras receitas. A história da bebida está intimamente ligada ao desenvolvimento e modernização das técnicas de plantação, além de estar presente em pontos importantes da história da humanidade, sempre seguindo o mesmo esquema de produção mas sofrendo algumas pequenas alterações nos processos de fabricação (JACKSON, 2007).
	
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Introdução
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(RIBEIRO, 2009; MATOS, 2011; OLAJIRE, 2012) 
Processo de Fabricação
Consumo de recursos
Qualidade do produto
Sustentabilidade
Fonte: cervejasdo mundo
O processo de fabricação da bebida começa com o fabrico do mosto, inicialmente é realizada a mostura ou brassagem, ou seja, o cozimento do malte juntamente com os adjuntos para que seja gerada uma série de eventos físico-químicos e biológicos que permitam a extração de diversas substâncias (MATOS, 2011). Esse processo é seguido pela filtração do mosto, solução contendo açúcares extraídos e alguns outros sólidos, posterior fervura e decantação. Contudo para que ocorra a fermentação é necessário realizar o resfriamento dessa mistura, para garantir o processo de fermentação e sobrevivência das leveduras. Todas essas etapas ocasionam um grande consumo de água, vapor e principalmente de energia elétrica (RIBEIRO, 2009).
Com a popularização da bebida e sua distribuição pelo mundo, houve uma preocupação com a qualidade do produto que era fornecido. Utilizando ferramentas de análise e processo juntamente com o desenvolvimento de estudos sobre a cerveja, o método de produção da cerveja tem sido aprimorado para alternativas mais sustentáveis (OLAJIRE, 2012). 
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Introdução
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Cervejaria sustentável
As cervejarias multinacionais tem estado sob grande pressão para redução do consumo de água e energia, em face da nova visão conservadora para com o meio ambiente. Procuram-se oportunidades para o uso eficiente da energia e sua conservação, tais como recuperação do calor do vapor gerado e diminuição das perdas de extrato. 
As instalações que apresentam uma eficiência, no âmbito energético, são aquelas que conseguem atingir as condições ideias de operação exigidas pelo processo, com o menor consumo possível de outros recursos. Então, o problema científico é aprofundar conhecimento no sistema de resfriamento do mosto e propor uma alternativa do ponto de vista econômico.
Logo como hipotése, avaliar a mudança do processo de resfriamento do mosto de uma etapa simples, de uma determinada cervejaria, para um resfriamento em dois estágios utilizando dois trocadores de placas, pode possibilitar uma utilização mais sustentável dos recursos e redução dos investimentos.
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Revisão bibliográfica
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(HOUGH, 1990; JACKSON, 2007; ESSLINGER, 2009)
Breve histórico
Fonte: cervejasfortal
Fonte: veja.abril.com
Fonte: Kunze,2004
A origem da cerveja está ligada ao início do processo de cultivo de grãos. Os sumérios, em 7000 anos A.C. já produziam bebidas fermentadas, onde havia registros da distribuição de uma porção diária de cerveja e pão para os trabalhadores (ESSLINGER, 2009; JACKSON, 2007).
A primeira regulamentação para produção e estocagem de cerveja é encontrada no Código de Hammurabi. Os egípcios também foram responsáveis pela popularização da bebida e pela formulação das primeiras receitas escritas (Figura 1). Na Europa, a bebida era apreciada pelos germânicos e pelos celtas. A mudança no processo produtivo ocorreu com a produção da bebida nos monastérios, não somente para consumo interno, mas também como forma de pagamento (ESSLINGER, 2009; HOUGH, 1990). 
Durante o período da Idade Média foi estabelecida a lei da pureza da cerveja (Reinheitsgebot), promulgada pelo duque Guilherme IV da Baviera, que determinava que a bebida deveria ser produzida somente com os seguintes ingredientes: água, malte de cevada e lúpulo (Figuras 2 e 3). Esse é um dos mais antigos decretos alimentares que até hoje é incorporado nas legislações dos países (ESSLINGER, 2009; HOUGH, 1990). 
No entanto, somente há cerca de 100 anos atrás é que esta bebida passou a ser estudada de maneira mais profunda, devido à necessidade de estabelecer um controle de qualidade e de segurança alimentar. Ainda assim, a ação da arte cervejeira é essencialmente baseada em conhecimentos teóricos e empíricos acumulados ao longo dos séculos (KUNZE, 2004).
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Revisão Bibliográfica
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Processo de Fabricação Industrial
Matérias-primas
Fonte: munddoeducação
Fonte: munddoeducação
Fonte: atitudesustentável
Fonte: sitedecuriosidades
(HOUGH, 1990; KUNZE, 2004)
A cerveja é uma bebida obtida do processo de fermentação alcoólica realizada pela levedura no mosto cervejeiro, que por sua vez consiste em malte, água e lúpulo (Figura 4).
O malte se obtém pela germinação, em ambiente controlado, da cevada. Ela é fonte de enzimas e do amido, necessário ao desenvolvimento da levedura. O lúpulo, na forma de extrato ou pellets, irá conferir um aroma característico ao tipo de cerveja, como também o amargo característico. A água utilizada no processo deve ser potável e possuir uma composição adequada, de maneira que os sais minerais presentes nela sejam adequados ao processo de produção da cerveja. (KUNZE, 2004; HOUGH, 1990).
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Revisão Bibliográfica
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Processo de Fabricação Industrial
Moagem e Mosturação
Fonte: Esslinger, 2009
(HOUGH, 1990; BRIGGS, 1998; LEWIS & YOUNG, 2002)
Fonte: Newswmcimadahora
Inicialmente se realiza a moagem do malte por processos físicos. Os grãos são adicionados no interior do moinho (Figura 5), para redução do tamanho de maneira uniforme, de maneira a expor o endosperma, promover sua desintegração, para uma melhor ação das enzimas. A granulometria dos grãos obtidos no processo não pode ser muito pequena, pois acabaria formando pastas devido ao pó fino e destruindo a casca do grão que muitas vezes funciona como leito filtrante. Essa etapa irá determinar a rapidez das etapas físico-químicas, rendimento e qualidade do produto final (LEWIS & YOUNG, 2002; BRIGGS, 1998).
Neste estágio o malte moído é embebido em água quente, de acordo com programa estabelecido, para solubilizar as substâncias do grão solúveis nesse solvente e, com ajuda de enzimas comerciais e que existem no próprio grão, solubilizar alguns outros compostos não solúveis. Esse processo realiza uma gelatinização e hidrólise do amido. Todo o processo enzimático depende da temperatura, do grau de acidez do meio e da qualidade do malte. A escolha do tipo de programa de temperatura e atuação enzimática depende da receita da cerveja que será produzida (LEWIS & YOUNG, 2002; BRIGGS, 1998; HOUGH, 1990).
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Revisão Bibliográfica
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Processo de Fabricação Industrial
Filtração e Fervura
(HOUGH, 1990; BRIGGS, 1998; LEWIS & YOUNG, 2002)
Fonte: Newswmcimadahora
Fonte: Newswmcimadahora
Faz-se necessária a retirada do bagaço, uma massa que resulta da aglutinação da casca com outros resíduos. Utiliza-se um equipamento com um fundo falso tipo peneira, dessa maneira o líquido passa pelas camadas de cascas e é retirado pelo fundo, esse procedimentoé repetido até que o líquido esteja clarificado. A torta resultante ainda é lavada para extrair açúcares remanescentes (RIBEIRO, 2009; SILVA, 2005).
O mosto deve sair com uma temperatura que seja próxima dos 80 oC para que ocorra a diminuição da viscosidade, diluição dos açúcares, diminuindo perda, inativação de enzimas, e diminuição de extração de substâncias não atrativas à cerveja, como os taninos presentes na casca (RIBEIRO, 2009; SILVA, 2005).
A fervura busca a esterilização, desnaturação de proteínas e enzimas. Nesse momento ocorre o escurecimento do líquido pela chamada Reação de Maillard (formação de melanoidinas), que intensifica a cor do mosto. Ocorrem também as estabilizações microbiológicas, bioquímicas, físico-químicas e extração dos componentes responsáveis pelo amargor e aromas do lúpulo. O mosto é então direcionado para o equipamento denominado de Whirlpool (Figura 6), que tem como função fluir o mosto em movimentos circulares para decantar e aglomerar, no centro do tanque, proteínas desnaturadas e outros sólidos, tal massa de sólidos é conhecida como trub quente (RIBEIRO, 2009; SILVA, 2005; BRIGGS, 1998).
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Revisão Bibliográfica
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Processo de Fabricação Industrial
Resfriamento e Fase de adegas
(HOUGH, 1990; BRIGGS, 1998; LEWIS & YOUNG, 2002)
Fonte: Newswmcimadahora
Fonte: Dantherm
Fonte: Kunze,2004
Após a clarificação do mosto realiza-se o processo de diminuição da temperatura da solução até um valor que seja seguro para a sobrevivência das leveduras. Portanto, o resfriamento leva o líquido até a faixa de temperaturas ideais para fermentação. Leveduras de baixa fermentação trabalham melhor em temperaturas mais baixas (10-12 oC), e leveduras de alta fermentação trabalham melhor em faixas mais altas (28-30 oC) (Figura 7) (MATOS, 2011; LEWIS & YOUNG, 2002) .
Nessa etapa utilizam-se principalmente trocadores do tipo placa. Eles fornecem uma grande capacidade de transmitir calor em um espaço reduzido, pois apresentam uma grande área de transferência e permitem também uma expansão e construção modular rápida e fácil. Outras vantagens para esse equipamento no processo inclui a facilidade para realização da higienização e o fluído quente permanece pouco tempo no resfriador, consequentemente não há riscos de contaminação (KUNZE, 2004).
Logo após o resfriamento é realizada aeração do mosto, para que nas primeiras bateladas exista uma propagação eficiente e rápida. Contudo deve-se controlar a quantidade de oxigênio fornecido para que não ocorra oxidação da cerveja. Um fornecimento adequado de O2 permite uma multiplicação rápida de células em quantidade suficiente para uma fermentação com a maior eficiência possível (MATOS, 2011; LEWIS & YOUNG, 2002). Na fermentação são transformados os açúcares previamente solubilizados, por intermédio das leveduras, em álcool e dióxido de carbono. Alguns ésteres, ácidos e alcoóis superiores também são formados e irão conferir as características sensoriais da cerveja (MATOS, 2011; RIBEIRO, 2009; SILVA, 2005).
A maturação tem início com o fim dos açúcares fermentáveis permanecendo presentes somente aqueles não fermentáveis ou dextrinas. Alguns sabores e aromas essenciais para a cerveja são desencadeados nesse estágio por uma série de reações de esterificação e alterações de cetonas, sulfitos e acetaldeídos (MATOS, 2011; RIBEIRO, 2009; SILVA, 2005).
Por fim, na filtração, as partículas em suspensão restantes são retiradas e a cerveja se torna brilhante, cristalina e transparente; também é aumentada a estabilidade microbiológica, e caso exista necessidade realiza-se gaseificação e adição de produtos como antioxidante (MATOS, 2011; RIBEIRO, 2009; SILVA, 2005).
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Revisão Bibliográfica
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Transferência de calor
Métodos de transferência de calor
Fonte: UFPR
(JANNA, 2000; LIENARD, 2005; SERTH, 2007)
As indústrias de processos usam, em sua grande maioria, transferência de energia na forma de calor. O transporte de calor pode ocorrer em três tipos de mecanismos como resultado do gradiente de temperatura.
A condução é a transmissão de calor por uma substância sem que haja sua movimentação. O calor pode ser conduzido por gases, líquidos e sólidos. Ela é consequência dos choques entre moléculas de alta energia com as moléculas de baixa energia transmitindo, dessa forma, a energia da vibração para moléculas adjacentes. Contudo por estarem um pouco mais agrupadas nos líquidos elas sofrem influência das forças moleculares (LIENARD, 2005; JANNA, 2000).
Convecção se relaciona à transmissão de calor pelo movimento da massa de líquido. Por exemplo, em um aquecedor de água doméstico existe um movimento da massa do líquido devido à diferença de densidade que ocorre do contato com o calor transmitido pelo gás aquecido. O fluído quente tende a subir para o topo do tanque enquanto a água mais fria se dirige para o fundo do tanque, gerando assim a chamada convecção natural (LIENARD, 2005; JANNA, 2000).
A radiação é a transferência de calor por radiação eletromagnética que apresenta um determinado comprimento de onda. Um exemplo comum é a transferência de calor do Sol para o nosso planeta, criando uma rede de transferência de calor de uma zona quente para uma zona fria, que acaba absorvendo mais que emitindo (LIENARD, 2005; JANNA, 2000).
Geralmente a transferência de calor ocorre pela combinação dos três fenômenos. Porém, podem existir equipamentos que explorem mais um determinado tipo de transferência, por exemplo, trocadores de calor tendem a realizar a transferência de energia térmica entre dois fluídos por uma parede sólida. As análises desses fenômenos permitem gerar teorias macroscópicas, aplicações práticas, desenhos de equipamentos e modo de operação (SERTH, 2007; LIENARD, 2005; JANNA, 2000).
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Revisão Bibliográfica
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Transferência de calor
Tipos de trocadores
(SERTH, 2007; FOUST et al, 2011)
Fonte: hx-heatexchangers
Fonte: Evacon
Fonte: csrcaldeiras
Esse tipo de trocador é o mais simples dos que são utilizados hoje em dia. Ele consiste em dois tubos concêntricos, com um dos fluidos escoando pelo tubo central enquanto outro flui, paralelamente ou contracorrente, no espaço anular. Os comprimentos dos tubos são limitados por dimensões padronizadas do tubo, de forma que para se obter uma área de transferência adequada é preciso usar várias seções de trocadores. Logo, quando se precisa de uma área muito grande não se recomenda usar esse tipo de trocador (Figura 8).As trocas térmicas podem ocorrer entre um fluido gasoso e um líquido ou entre dois gases. Dessa forma, os materiais de construção são os mais variados, dependo então do processo. Ambos fluidos podem escoar, ou no espaço anular, ou no espaço do tubo interior, em velocidades elevadas que consigam contribuir para a transferência de calor (FOUST et al, 2011; SERTH, 2007).
Quando para uma troca térmica se necessita de uma área de transferência grande, recomenda-se um trocador casco e tubo. Ele permite elevadas áreas de troca, de forma prática e econômica, com os tubos distribuídos em feixes. Esses feixes, que são fixos em um espelho, são colocados em um envoltório cilíndrico, denominado casco e por onde flui o segundo fluido (FOUST et al, 2011; SERTH, 2007).
Nesse tipo de trocador pode ocorrer, em trocadores de dois ou mais passes, um regime de escoamento paralelo e contracorrente de maneira simultânea, o que contribui para maiores taxas de troca térmica. O fluxo é dividido graças às chicanas, que distribui o fluido em sentidos alternados e em alta velocidade gerando bons coeficientes de transmissão de calor, já que elas tendem a deixar o fluxo mais turbulento (Figura 9) (FOUST et al, 2011; SERTH, 2007).
O modelo do trocador então irá depender da economia do projeto, da operação e também do espaço disponível. Necessita-se então de um estudo e equilíbrio entre fatores como custo, facilidade de limpeza, temperatura, riscos de segurança e corrosãoa (FOUST et al, 2011; SERTH, 2007; JANNA, 2000).
Recentemente, trocadores de placa estão sendo mais usados quando comparados com outrostipos de trocadores de calor, como os de casco e tubo, devido ao seu tamanho compacto, sensibilidade, eficiência e facilidade de manuseio e instalação (GUTIERREZ et al., 2014; AKTURK et al, 2011; ABU-KHADER, 2012). Nos últimos 50 anos os estudos sobre esse tipo de trocador tem aumentado, contudo a falta de algumas informações pode acabar limitando as diversas aplicações possíveis para esse trocador (AKTURK et al, 2011).A troca contínua de calor para o processamento de alimentos é comum na indústria alimentícia. Os trocadores de calor são, portanto, extensamente usados para resfriar ou esquentar o produto, enquanto se consegue manter a inativação de microrganismos e enzimas. Os trocadores de placas são usados principalmente para processar alimentos sem partículas em suspensão e baixa viscosidade (Figuras 10 e 11) (AKTURK et al, 2011; KHAN et al, 2010).
Hoje em dia nas indústrias cervejeiras para um rápido resfriamento do mosto utilizam-se exclusivamente trocadores de calor do tipo placa. O mosto flui em uma direção enquanto o líquido refrigerante em outro, de forma que as finas placas consigam produzir turbulência. A constante mudança de sentido dos fluídos e a pouca distância entre elas consegue gerar uma troca térmica eficiente (KUNZE, 2004).
 O equipamento permite uma limpeza fácil, podendo ser conectado ao sistema Clean In Place (CIP) da fábrica além de que não introduz riscos de contaminação. Nas cervejarias opta-se pela utilização de placas de aço inoxidável para evitar a formação de pontos de corrosão e preservar a segurança alimentar. Por fim de acordo com o processo, o trocador de placas pode ser facilmente adaptado a novas condições de operação (KUNZE, 2004).
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Duplo tubo
Casco e Tubo
Trocador de placas
Justificativa
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Nota-se então que a indústria cervejeira engloba uma ampla variedade de processos e de operações. Portanto a busca da sustentabilidade, minimização das mudanças ambientais e segurança alimentar são as principais forças motrizes para o desenvolvimento e estudo de novas e múltiplas possibilidades de arranjos das etapas ligadas à fabricação do produto, a fim de introduzir a eficiência energética e possíveis reduções nos custos de produção. Sendo assim a compreensão do comportamento e análise financeira de um processo, como o resfriamento em duas etapas do mosto cervejeiro, representa uma oportunidade de melhoria do processo para um modelo mais sustentável.
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Variedade dos processos
Sustentabilidade
Melhoria
Objetivo
Geral
Propõe-se avaliar a viabilidade econômica e energética da utilização de dois trocadores de calor tipo placa para resfriamento do mosto cervejeiro. 
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13
Objetivo
Específicos
1.	Aprofundar conhecimento no sistema produtivo e na teoria relacionada ao processo e a transferência de calor;
2.	Realizar testes preliminares do novo arranjo com água para obtenção dos dados de operação;
3.	Desenvolver os testes definitivos com o mosto cervejeiro de acordo com os dados previamente obtidos;
4.	Elaborar um procedimento operacional para realização do resfriamento do mosto em duas etapas;
5.	Determinar a economia energética do novo modelo proposto, determinando os custos de investimento e operacionais;
6.	Comparar o desempenho econômico e energético do procedimento original e do proposto, utilizando as técnicas de avaliação de projetos do valor atual líquido e da taxa interna de rentabilidade.
 
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	Local de Estudo
		
					
Material e método				 Objetivo 1							
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Cervejaria local
Fonte: portalamazonia
Laboratório de Qualidade
Fonte: Thiago
O processo experimental irá ser realizado nos períodos de junho a novembro de 2014, usando as dependências de uma cervejaria local, bem como seu laboratório de qualidade. Abaixo o esquema geral para obtenção dos dados:
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Material e método
Fluxograma do trabalho
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Objetivo 1 e 2 
 
Fonte: Thiago
Serão realizados ensaios preliminares e definitivos com os trocadores do tipo placa. Para os ensaios preliminares, será utilizada água 90,0 ºC, onde serão obtidos os primeiros dados de operação e em seguida será realizado um balanço de energia para avaliação dessa primeira etapa. Depois que o conjunto de variáveis, cujos valores sejam adequados aos parâmetros de controle, for obtido, os testes definitivos, com mosto cervejeiro, serão feitos e se realizará uma análise de qualidade do mosto frio obtido. Com as informações dos ensaios, será feita uma análise quanto à redução do consumo de água e energia, que posteriormente irão fazer parte da análise de desempenho econômico do projeto.
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Material e método
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Organização e condições dos ensaios
Objetivo 3 e 4
Processo 
utilizado
Processo 
proposto
Em uma primeira abordagem irá ser efetuado um estudo do processo e produção de cerveja, de maneira a compreender todas as etapas envolvidas e a importância da etapa de resfriamento de um mosto Pilsen, tipo de mosto sujeito a ensaios. Identificando variáveis importantes para essa etapa.
Os ensaios, como visualizados no fluxograma, irão ser realizados em duas etapas. Em ambos os processos foram utilizados dois trocadores do tipo placa de acordo com o novo arranjo proposto (Figura 14). Os testes iniciais ou ensaios preliminares serão realizados utilizando como fluído quente água em uma temperatura de 90,0 ºC. Durante esses testes com a variação de variáveis do processo, como a temperatura de saída do primeiro trocador e vazão de água no segundo trocador, irão ser obtidas as condições de trabalho adequadas aos parâmetros de controle do processo de resfriamento.
Obtida a condição de trabalho, irá ser produzido um fabrico ou uma batelada de mosto para a segunda etapa, que será denominado de testes ou ensaios definitivos, onde um novo processo de resfriamento será feito. Ao longo dos ensaios serão observados os parâmetros de temperatura de entrada e saída, fluxo volumétrico e necessidade energética. E então o processo utilizado será comparado com o processo proposto (Figuras 13 e 14). 
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Material e método
18
Avaliação dos ensaios
Objetivo 5
Balanço 
de energia
Consumo 
de água
Consumo 
de energia
(CATARINO et al, 2011)
Com o monitoramento dos dados obtidos, será realizada uma comparação entre os valores e as informações dos testes iniciais e definitivos com os valores do processo de resfriamento utilizado atualmente, dessa forma será avaliado o desempenho de cada um. Para isso serão feitos balanços de energia, que por sua vez irá auxiliar nas determinações de diminuição do consumo de água e energia.
18
Material e método
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Análise de qualidade do mosto
Objetivo 5
Extrato
pH
Cor
Análise sensorial
Fonte: univap
Fonte: antoon-paar
Fonte: fluxotecnologia
Fonte: digimed
430 nm 
(HOUGH, 1990; KUNZE, 2004)
A análise de extrato é feita utilizando um aparelho medidor de densidade portátil DMA 35. A concentração do extrato é a massa do soluto dividida pela massa da solução toda, e fornece uma ideia da quantidade de açúcar que estará disponível para o processo de fermentação (Figura 15).
 
A cor da cerveja é um parâmetro de elevada importância, sendo os vários estilos clássicos de cerveja definidos em grande parte pelos respectivos aspectos visuais. A análise de cor permite também ter um controle quanto à adição de caramelo. Assim, quer a cerveja, quer o mosto, têm sido tradicionalmente medidos e classificados visualmente A análise de cor é realizada em espectrofotômetro (Figura 16) a um comprimento de onda de 430 nm e os dados expressos em EBC.
O pH é um dado importante para que ocorra uma fermentação adequada do mosto, e forneça um alimento em pH adequado ao consumo humano. Ela é realizada mediante uma análise simples com pHmetro (Figura 17).
Os testes sensoriais, realizados para avaliar principalmente as amostras experimentais de modo comparativo com as amostras do processo normal, irão ser realizadas no setor de análise sensorial do laboratório de qualidade da cervejaria em cabines individuaissob condições adequadas de iluminação e temperatura. Irão ser realizados por uma equipe de degustadores da fábrica. Esta análise é de extrema importância para reprovar um mosto, fermentador, maturador ou cerveja pela detecção de algum defeito (off-flavour) e impedir a saída para o mercado.
19
Material e método
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Avaliação econômica
Objetivo 6
(GUT, 2003; NEWMAN, 2004; ARKTUK, 2011 ; PANDEY, 2012)
Área de transferência
de calor
Para o cálculo de avaliação econômica do equipamento primeiro se faz necessário o dimensionamento do equipamento, para isso se faz necessário o cálculo da área de transferência necessária para cada etapa.
Obtidos os valores de área de transferência necessária pode-se então gerar uma estimativa do preço ou capital necessário para o projeto pela relação (Equação 4.6.3 e 4.6.4) (NEWMAN, 2004):
											(4.6.3)
O capital fixo será a soma dos capitais fixos diretos e indiretos, e o capital circulante será dado como uma estimativa de 15% do capital fixo.
										(4.6.4)
Para a obtenção do capital fixo direto será realizada uma estimativa do custo de compra do equipamento pela pesquisa de ofertas dos fabricantes. Com esse valor obtido o valor do capital fixo direto e indireto serão determinados pelos fatores de Lang e dispostos nas equações 4.6.5 e 4.6.6 (NEWMAN, 2004):
										(4.6.5)
										(4.6.6)
Contudo para julgar a viabilidade de um projeto é preciso também estimar o custo de funcionamento (Eq. 4.6.7). Estes custos serão obtidos a partir do processo com auxílio do diagrama de fluxo, o qual indica as necessidades em matérias primas, materiais e serviços auxiliares. Sendo o custo fixo a uma variável que independe do volume produzido e inclui indicadores como mão de obra e encargos gerais. O custo variável por sua vez será dependente do volume, pois inclui o gasto com recursos auxiliares como água e energia. O custo indireto será aquele encarregado das despesas com o planejamento do projeto.
										(4.6.7)
Com todos os custos de investimento obtidos pode-se então obter e realizar as análises do Valor Líquido Atual (VPL), Taxas Internas de Retorno (TIR) e o Payback simples do projeto (SILVEIRA et al, 2011; SANTOS, 2011; RODRIGUES, 2010) . O VPL do processo atual levará em conta os fluxos de caixa do processo atual e será comparado com VPL estimado para processo proposto (Eq. 4.6.8).
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Material e método
21
Avaliação econômica
Objetivo 6
(GUT, 2003; NEWMAN, 2004; ARKTUK, 2011 ; PANDEY, 2012)
Valor líquido atualizado
Taxa interna de retorno
Payback
Com todos os custos de investimento obtidos pode-se então obter e realizar as análises do Valor Líquido Atual (VPL), Taxas Internas de Retorno (TIR) e o Payback simples do projeto (SILVEIRA et al, 2011; SANTOS, 2011; RODRIGUES, 2010) . O VPL do processo atual levará em conta os fluxos de caixa do processo atual e será comparado com VPL estimado para processo proposto (Eq. 4.6.8).
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Cronograma
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	ATIVIDADE	2014											
		Jan	Fev	Mar	Abr	Mai	Jun	Jul	Ago	Set	Out	Nov	Dez
	Definição do tema	X	X										
	Pesquisa Bibliográfica		X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	
	Redação do Projeto		X	X	X	X							
	Realização dos testes preliminares					X	X						
	Realização do ensaio					X	X						
	Testes de Qualidade						X	X					
	Balanço de Energia						X	X					
	Avaliação econômica							X	X	X			
	Redação do TCC									X	X	X	
	Apresentação do TCC											X	
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Referências bibliográficas
	
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Referências bibliográficas
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Agradecimentos
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(
)
Fabrico
água
Volume
(Volume)
v
=
(
)
(
)
(
)
(
)
Processo
Ensaio
Processo
energia
energia
de
Consumo
energia
de
Consumo
energia
de
Consumo
%
Re
-
=
(
)
Fabrico
Volume
E
e
=
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ý
ü
î
í
ì
=
þ
ý
ü
î
í
ì
-
þ
ý
ü
î
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ì
energia
de
acúmulo
de
Taxa
energia
de
saída
de
Taxa
energia
de
entrada
de
Taxa
(
)
(
)
0
=
-
+
-
saída
O,
H
entrada
O,
H
O
H
p,
O
H
saída
mosto,
entrada
mosto,
mosto
p,
mosto
2
2
2
2
T
T
c
m
T
T
c
m
&
&
(
)
(
)
(
)
(
)
Processo
Ensaio
Processo
água
água
de
Consumo
água
de
Consumo
água
de
 
Consumo
%
Re
-
=
indireto
fixo
Capital
direto
fixo
Capital
fixo
Capital
+
=
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f9)
:
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(1
*
aquisação
de
Custo
)
direto(CFD
fixo
Capital
å
+
=
å
=
12)
:
f(10
*
CFD
indireto
fixo
Capital
indireto
Custo
variável
Custo
fixo
Custo
total
produção
de
Custo
+
+
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mL
mosto
ΔT
*
U
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Frio
Quente
Frio
Quente
mL
ΔT
ΔT
ln
ΔT
ΔT
ΔT
circulante
Capital
fixo
Capital
Capital
+
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1
i
t
I
x)
(1
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÷
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ö
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ç
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æ
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O
n
1
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(1
Cf
0
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÷
÷
ø
ö
ç
ç
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æ
+
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å
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C)
(B
I
PB
O
-
=