Unidade produtora de leite de cabra in natura e de leite em pó: design, simulação e otimização do processo. - HOLANDA, Viviane Brasileiro de. (2022)
O leite caprino é um alimento muito rico nutricionalmente, gerando inúmeros benefícios para a saúde humana, principalmente para pessoas que são alérgicas ao leite de vaca.O nordeste brasileiro possui o maior rebanho do país, e a Paraíba é um dos estados que mais produz tal alimento. No entanto, o potencial econômico desse produto é pouco explorado, sendo grande parte da produção, destinada a subsistência familiar ou a venda in natura em pequena escala. A desidratação do leite, é uma excelente opção para a comercialização em larga escala. Objetivou-se com esse trabalho o estudo do processo de secagem do leite, com o intuito de otimizá-lo, através dos parâmetros de secagem. Foram realizados 15 experimentos de secagem, modificando a concentração (20, 30 e 40%), a velocidade de rotação do atomizador (300, 400 e 500 Hz) e a temperatura de entrada (170, 190 e 210°C). Realizou-se a caracterização físico química dos pós obtidos nesses tratamentos (pH, acidez em ácido láctico, teor de água, cinzas, gordura, extrato seco desengordurado, densidade, proteínas, lactose, crioscopia e sais). Realizou-se também análises físicas (ângulo de repouso, molhabilidade, solubilidade, densidade aparente e compactada, porosidade, microscopia eletrônica de varredura e análise de cor). Observou-se que todas as análises, exceto teor de sais e densidade real, tiveram no mínimo um parâmetro significativo estatisticamente, confirmando a importância da definição desses parâmetros no processo. A qualidade do produto obtido, de maneira geral, foi bastante satisfatória, visto que praticamente todas as análises, conseguiram alcançar resultados dentro do padrão estabelecido pela norma e/ou literatura, em todos os tratamentos. De modo geral, os tratamentos que apresentaram melhores resultados foram o 13 (190°C/400Hz/30%), ponto central, tendo êxito em quase todas as análises e obteve um rendimento excelente e o 9 (190°C/300Hz/20%), que embora também tenha alcançado excelentes resultados nas análises, teve um rendimento inferior. Também realizou-se o estudo reológico das concentrações utilizadas na secagem e foi observado que quanto maior é a concentração do leite, maior a necessidade de uma tensão de cisalhamento para iniciar o escoamento do mesmo, exigindo mais energia para o bombeamento do produto. O aumento da concentração faz o leite variar de newtoniano para não newtoniano com comportamento dilatante. Foi observado também que os modelos de Bingham e Ostwald-waele foram os que obtiveram resultados mais satisfatórios. Objetivou-se também nesse trabalho o projeto do layout da fábrica de leite em pó, a ser instalada na região do semiárido paraibano. Através do método SLP e Gerchet, foram gerados diagramas (interrelação de atividades, relacionamento de áreas, relacionamento de espaço) para facilitar a criação das opções dos arranjos físicos. Fez-se necessário também, o conhecimento de todo o processo produtivo do leite em pó, que pôde ser resumido na carta de processo. Um outro ponto aqui abordado, foi a criação do plano APPCC para a futura fábrica. Foi identificado que tal processo possui alguns pontos críticos como o recebimento do leite, a pasteurização e secagem do produto, necessitando de monitoração durante o processo.