Planejamento fatorial fracionário e completo

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Trabalho válido como a 1° avaliação da disciplina de Planejamento Experimental
1. Introdução.
Refrigerantes são bebidas gaseificadas obtidas pela dissolução, em água
potável, de suco ou extrato vegetal, e pela adição de açúcar ou edulcorantes. Para
serem consideradas refrigerantes as bebidas deverão obrigatoriamente ser
saturadas de dióxido de carbono (CO2 ou gás carbônico) industrialmente puro.
Têm como ingredientes básicos a água, que corresponde a pelo menos 88%
da bebida, o açúcar, podendo ser a própria sacarose ou em forma de xarope, o suco
ou extrato vegetal e dióxido de carbono. No entanto, alguns ingredientes opcionais
como corantes, acidulantes, conservantes, aromatizantes e flavorizantes, são
utilizados visando maior conservação, resistência a microorganismos e
intensificação de algumas características.
Refrigerantes podem ser classificados em tradicionais ou hipocalóricos,
sendo esse último “de baixa caloria” apresentando o gosto adocicado através de
edulcorante. Segundo a resolução RDC n° 3 da Anvisa, os edulcorantes são
classificados como naturais ou artificiais e não podem ser associados a açúcares na
produção de refrigerantes. Portanto, a sacarina, stévia e aspartame são utilizados
para este fim.
1.1 Produção de refrigerante artesanal
Apesar dos rótulos complexos, obter seu próprio refrigerante é uma tarefa
muito menos técnica do que parece. Atentando-se às variáveis e suas implicações,
é possível produzir uma bebida semelhante a encontrada em grandes indústrias de
forma mais saudável, prática e acessível. Neste exemplo, se trata especificamente
da produção do refrigerante de uva.
Para iniciar a produção, é formada a calda base ou xarope, diluímos o açúcar
em água fervente, mantendo-se sob leve agitação e mantendo controle de
temperatura, para que não chegue ao ponto de caramelo. Durante o processo, é
necessário o acompanhamento da concentração do açúcar, para que o °Brix
desejado seja atingido. Logo após, é adicionado ao xarope o suco ou extrato vegetal
com valor de °Brix pré-estabelecido e em seguida a água carbonatada.
Variáveis como níveis de carbonatação e °Brix podem ser obtidas através da
medição por equipamentos específicos.
Buscando maior semelhança com produtos industrializados, pode-se
adicionar aromatizantes ou corantes. Neste caso o valor do pH pode ser controlado,
no entanto, esse é um processo adicional.
2. Triagem de variáveis do processo
2.1 Variáveis a serem estudadas
a. °Brix do xarope simples
b. °Brix do suco concentrado
c. Temperatura de cozimento do açúcar
d. quantidade de água adicionada
e. Nível de carbonatação da água
f. pH
2.2 Níveis a serem estudados
Tabela 1. Tabela de níveis do planejamento para triagem de variáveis.
Variável Unidade de
medida
Sigla
Níveis
-1 +1
°Brix do xarope simples °Bx xarope 60 °Bx 70°Bx
°Brix do suco concentrado °Bx suco 14°Bx 60°Bx
Temperatura de cozimento do açúcar °C temp 85°C 90°C
Quantidade de água adicionada % água 88% 95%
Grau de carbonatação v/v CO2 1 v/v 1,5 v/v
pH N/A pH 2,7 3,5
2.3 Planejamento Fatorial Fracionário
Ensaios xarope suco temp água CO2 pH
1 -1 -1 -1 +1 +1 +1
2 +1 -1 -1 -1 -1 +1
3 -1 +1 -1 -1 +1 -1
4 +1 +1 -1 +1 -1 -1
5 -1 -1 +1 +1 -1 -1
6 +1 -1 +1 -1 +1 -1
7 -1 +1 +1 -1 -1 +1
8 +1 +1 +1 +1 +1 +1
9 -1 -1 -1 +1 +1 +1
10 +1 -1 -1 -1 -1 +1
11 -1 +1 -1 -1 +1 -1
12 +1 +1 -1 +1 -1 -1
13 -1 -1 +1 +1 -1 -1
14 +1 -1 +1 -1 +1 -1
15 -1 +1 +1 -1 -1 +1
16 +1 +1 +1 +1 +1 +1
2.4 Planejamento Fatorial Completo
Ensaios xarope suco temp
1 -1 -1 -1
2 +1 -1 -1
3 -1 +1 -1
4 +1 +1 -1
5 -1 -1 +1
6 +1 -1 +1
7 -1 +1 +1
8 +1 +1 +1
3. Referências Bibliográficas
Aula 5 - Tecnologia de Bebidas - 04.03 - Elisa Morais - Refrigerantes.pptx