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Comentário

Contaminação do produto através dos trocadores de calor - Por Geraldo Lopes Passarelli

É muito importante definir o objetivo do projeto de refrigeração na cadeia produtiva de proteína animal.

Contaminação do produto através dos trocadores de calor - Por Geraldo Lopes Passarelli

Fig 1

É muito importante definir o objetivo do projeto de refrigeração na cadeia produtiva de proteína animal.

A definição do objeto para projeto de refrigeração não deve ser simplesmente (Redução ou Manutenção da Temperatura do Produto).

Para aumentar a assertividade do projeto de refrigeração é necessário definir o objeto como (Barreira Adicional para Aumento da Segurança do Produto).

fig 2

Um risco no aço inox pode abrigar colônias de bactérias.

Em um grama de líquido ou pó em suspensão no ar pode conter milhões de microrganismos.

Principais microrganismos:

Aeromonas, Bacillus Cereus, Campylobacter, Clostridium Botulinum, Clostridium Perfrigens, Escherichia coli, Listeria Monocytógenes, Salmonella, Staphylococcus Aureus, Yersinia Enterocolitica, Legionella Pneumophila.

Resíduos de matéria prima, condimentos e/ou complementos aderidos nas superfícies dos trocadores de calor podem contribuir para formação de biofilmes microbianos.

Biofilme é uma proteção que microrganismos utilizam para aumentar sua resistência a ataques químicos e físicos, sendo uma grande preocupação para a indústria alimentícia.

fig 3Quando os biofilmes se desprendem podem contaminar, superfícies, líquidos ou ar forçado que entram em contato com o produto exposto durante o processamento, colocando em risco a saúde dos consumidores.

fig4O índice de mortalidade é de 30% entre os imunodeprimidos, debilitados ou recém-nascidos

fig5

É muito difícil simplificar este assunto, mas, gostaria de contribuir com algumas ilustrações e comentários para tentar despertar questionamentos.

Acredito que perguntas podem contribuir para evitar que um projeto equivocado comprometa todo o empreendimento.

Plantas para processamento de proteína animal é um negócio, sendo assim, a solução adotada deve atender aos interesses dos acionistas, consumidores, gestores e colaboradores sem prejudicar o meio ambiente.

Um bom projeto deve apresentar propostas que reduzam os conflitos de interesses e contribuam para a sustentabilidade do negócio.

Sugestão de alguns diferenciais que devem ser considerados na avaliação da qualidade do projeto de refrigeração:

a-       Melhoria nos atributos da qualidade do produto,

b-       Melhoria na Vida de Prateleira do Produto,

c-       Melhoria do conforto e segurança dos colaboradores,

d-       Indicador de investimento (R$/TPA),

a-       Indicador da mão de obra (Hh/TPA),

b-       Indicador do consumo de energia elétrica (Kwh/TPA),

c-       Indicador do consumo de combustíveis (Ton/TPA),

d-       Indicador do consumo de água (litros/TPA),

e-       Indicador do consumo de químicos (Gramas/TPA),

f-        Indicador do consumo de lubrificantes (Gramas/TPA),

g-       Indicador da quantidade de fluído refrigerante (Ton/TPA),

h-       Indicador da quantidade de anti-congelantes(Ton/TPA),

i-         Indicador da disponibilidade dos equipamentos e instalação (%),

j-         Indicador do custo de manutenção (R$/TPA),

Etc.

fig6

No croqui 01 uma ilustração de climatização de sala para processamento por ar forçado, onde, condimentos e/ou complementos são adicionados na massa.

Neste exemplo de aplicação, o ar forçado poderá espalhar o pó em suspensão na sala e no bloco aletado do trocador de calor, principalmente em salas com pé direito mais baixo entre (4,00 a 5,00)m.

Ao entrar em contato com a superfície úmida do bloco aletado, a farinha, por exemplo, irá se aderir dificultando a higienização, podendo contaminar o trocador de calor.

A segurança dos colaboradores e dos produtos, expostos ao ar forçado contaminado no bloco aletado, poderá estar prejudicada.

Quanto maior a espessura do bloco aletado, maior será a dificuldade de higienização.

A espessura do bloco aletado é definida principalmente pela condensação desejada Δx (gramas de água/Kg de ar seco).

fig7Dependendo da quantidade de pó aderido no bloco aletado, a transferência de calor do ar forçado para o fluído refrigerante também poderá prejudicar a eficiência da troca térmica com poucas horas de operação.

fig 8

No croqui 02 uma ilustração de como evitar incrustações no trocador de calor e pó espalhado pela sala.

Neste exemplo, é necessário instalação de filtro para retenção de impurezas na captação do ar externo.

A renovação de 100% do ar exigirá grandes consumos de energia para climatização da sala.

fig 9

No croqui 03 uma proposta para reduzir o consumo de energia para climatização da sala através de recirculação do ar, mas, o filtro irá saturar em pouco tempo de operação.

Nesta opção, é evitada descarga do pó diretamente no meio ambiente, que, uma vez retido no filtro, é possível dar destinação correta ao resíduo.

fig10

No croqui 04 uma proposta para evitar problemas de saturação do filtro.

No filtro de mangas pode ser utilizada limpeza temporizada por jato pulsante e válvula rotativa para evitar acúmulo.

Nesta opção, além da redução no consumo de energia para climatização da sala, é possível reaproveitamento, da farinha, por exemplo.

fig11

No croqui 05, uma ilustração de congelamento para IQF (Individually Quick Freezing) por ar forçado.

A utilização de leito fluidizado para congelamento rápido de produtos individualizados (com presença de finos) exige atenção especial no processo de higienização.

fig 12

No croqui acima, um exemplo de resfriamento das carcaças de frango por imersão em água gelada com movimentação por rosca helicoidal.

O resfriamento das carcaças é garantido pela renovação da água de renovação a (1)ºC+ adição de gelo

Neste exemplo as superfícies que entram em contato com a água gelada (que podem contaminar o frango) são:

a-       Superfícies do tanque,

b-       Superfícies do eixo da rosca helicoidal,

c-       Superfícies da rosca helicoidal.

fig14

No croqui acima, um exemplo de substituição do gelo por recirculação da água em um trocador externo tipo casco e tubos.

O resfriamento das carcaças é garantido pela renovação da água de renovação a (1)ºC + recirculação da água do tanque em um trocador de calor externo tipo casco e tubos.

Neste exemplo as superfícies que entram em contato com a água gelada (que podem contaminar o frango) são:

a-       Superfícies do tanque,

b-       Superfícies do eixo da rosca helicoidal,

c-       Superfícies da rosca helicoidal,

d-       Superfícies da carcaça e rotor da bomba para água de recirculação,

e-       Superfícies das tubulações da água de recirculação,

f-        Superfícies das válvulas, filtros e acessórios da água de recirculação,

g-       Superfícies do trocador de calor tipo casco e tubo para resfriamento da água de recirculação.

O projeto de refrigeração deve apresentar propostas (dentro de uma visão sistêmica do empreendimento) que reduzam as possibilidades de contaminação ou re-contaminação dos produtos.

Para evitar necessidades de adaptações posteriores (que podem se tornar inviáveis), é muito importante avaliação das melhores práticas, sendo imprescindível reduzir as subjetividades para inibir os conflitos de interesses entre as diversas disciplinas.
O conceito econômico do custo de oportunidade afirma:

a-       Sempre que tomamos uma decisão renunciamos uma segunda alternativa,

b-       Deve ser esclarecida a renúncia para garantia da assertividade.

A utilização do ciclo PDCA na gestão do projeto pode contribuir para simplificar e facilitar a visão sistêmica do empreendimento.

gids12É muito importante que todos os envolvidos no projeto possam participar dos (Gates) de aprovações:
a-       G1 = Atendimento ao planejamento estratégico,
b-       G2 = Estudo de viabilidade técnico e econômico,
c-       G3 = Atendimento a legislação vigente, política e valores da empresa.