Filtração de gases e líquidos na fabricação de refrigerantes e chás
Por Carla Legner
Edição Nº 108 - Janeiro/Fevereiro de 2021 - Ano 19
O mercado de bebidas em geral necessita cada vez mais de alta tecnologia em seus processos de fabricação. A água filtrada é a principal matéria-prima desse setor e precisa atender níveis específicos de potabilidade estabelecidos pelo Ministério da Saúde
O mercado de bebidas em geral necessita cada vez mais de alta tecnologia em seus processos de fabricação. A água filtrada é a principal matéria-prima desse setor e precisa atender níveis específicos de potabilidade estabelecidos pelo Ministério da Saúde (MS). Isso significa ser transparente, não ter gosto, cheiro, resíduos de cloro, íons ferro, microrganismos e baixos índices de sais (magnésio e cálcio).
As etapas de filtração e clarificação são fundamentais para este mercado de crescente desempenho, como é o caso da Industria de Fabricação de Refrigerantes. De acordo com Luciene Prado Rocha Lopes, engenheira da Fusati, a água potável corresponde cerca de 90% da composição para esse tipo de produto.
“A filtração se apresenta como um processo estratégico para as indústrias deste setor, já que a utilização de água com qualidade superior vai garantir a manutenção das características originais dos produtos. Por sua vez, a utilização de uma água com níveis de potabilidade instáveis, com mau cheiro e resíduos pode comprometer toda a produção industrial, gerar problemas com o cliente final, com os órgãos de defesa do consumidor e, dependendo do caso, até a judicialização” – destaca Luciene.
Por se tratar de bebidas que são sempre engarrafadas em embalagens transparentes, seja vidro ou PET, ficam expostas a visão do consumidor, que pode identificar qualquer partícula, fibra ou contaminante visível a olho nú. Se detectado alguma alteração, a bebida será rejeitada e/ou descartada.
Para que isso não aconteça, Rogério Jardini, Engenheiro Químico da RFL Cursos & Serviços, destaca que a filtração se faz extremamente necessária e precisa ser de alta qualidade em todas as etapas do processo de fabricação, principalmente em relação as matérias primas líquidas ou gasosas que serão utilizadas. “Deve haver filtração e até microfiltração, pois esses processos garantem que não haja nenhum contaminante” – explica.
Para Jardini, com a utilização de mais filtros nas etapas iniciais, menor será a probabilidade de ter contaminantes, particulados ou microbiológicos nas etapas finais e maior a estabilidade dos produtos.
O processo, filtros e etapas de filtração
O processo de fabricação de refrigerantes e chás geralmente envolve várias etapas, que vão desde a captação de água bruta até as fases de embalagem e paletização dos lotes de produtos.
A água para utilização nesses casos precisa de filtração relativamente grossa para a remoção de partículas maiores, o que pode ser obtido de forma econômica com filtros clarificantes. Além disso, a água utilizada para lavagem de garrafas ou para blenda, por estar em contato direto com o produto final, deve ser isenta de microrganismos. Neste caso, recomenda-se utilizar filtros microbiológicos.
Os outros ingredientes desse processo, tais como xarope de açúcar, concentrado de aromas e dióxido de carbono, também devem ser purificados antes de serem incorporados à bebida para evitar adicionar contaminantes sólidos, líquidos ou microbiológicos no produto final. Nas etapas intermediárias da produção e na preparação de soluções de limpeza, assim como em todos os fluidos que circulam pelo sistema, devem ser instalados filtros com o objetivo de evitar a contaminação da instalação.
De acordo com Jardini, as etapas do processo de filtração de gases e líquidos dependerá da qualidade de cada ingrediente utilizado na preparação destas bebidas, sendo possível utilizar nas filtrações de líquidos, desde filtração de partículas até de microrganismos que por ventura estejam presentes.
O mesmo cuidado deverá ser aplicado nas filtrações dos gases. Nesses casos com pré filtração com carvão ativado para desodorização dos gases, com sílica gel para retirada da umidade existente nos gases, principalmente no ar comprimido e, em alguns casos, até a microfiltração por membrana, sendo ela hidrofóbica para expulsar a umidade.
Existem diversos tipos de filtros utilizados nesse mercado, entre eles o tipo leito, prensa, rotativos de tambor e decantador centrifugo. A resistência específica do produto filtrante, a quantidade de suspensão a ser filtrada, a concentração de sólidos na suspensão, e a facilidade de descarregar o resíduo formado no processo de filtração são os fatores mais importantes na hora de escolher esse filtro.
“As principais tecnologias na filtração são Osmose-Reversa e Ultrafiltração na preparação da água, filtração de partículas com bolsas termosoldadas, cartuchos de polipropileno melt-blown ou de membranas de polipropileno plissadas nas filtrações de líquidos e de gases com carvão ativo para desodorização, sílica-gel para desumidificação e membranas microbiológicas plissadas de PTFE que retém a umidade e os microrganismos” - afirma o engenheiro da RFL Cursos & Serviços.
Na Indústria de bebidas, a filtração por membrana é a mais moderna tecnologia para a clarificação, concentração, fracionamento, dessalinização e purificação de uma variedade de bebidas. É também aplicada, com o objetivo de melhorar a segurança alimentar dos produtos, sem ter de recorrer a tratamentos térmicos. Jardini explica as etapas que devem existir em uma planta de fabricação de refrigerantes e chás, ressaltando que isso pode variar para cada operação.
Filtração de água de processo: A água passa por um sistema de entrada, onde normalmente é utilizado filtros de areia. Em seguida é direcionada para o filtro de carvão ativado, que pode ser do tipo cartucho ou leito. Por fim, há o filtro de sedimentos, sendo Cartuchos ou bolsas de 5µm.
Filtração de xaropes: Essa próxima etapa se inicia com o pré-filtro, que pode ser cartuchos ou bolsas de 5µm e Carcaças de aço inox sanitário. É realizada a troca iônica e em seguida temos o filtro final, normalmente Cartuchos de 1µm e também com Carcaça de aço inox sanitária.
Filtros para aromas: O processo continua nos filtros para aromas, que são feitos com Carcaça de aço inox sanitária e Cartuchos de 1µm.
Purificador de Dióxido de CO2: São utilizados como polidor de Dióxido de Carbono, normalmente Cartucho 5µm, Carvão ativado ou Cartucho microbiológico.
Filtros para Respiro de Tanques: Nessa etapa, são utilizados filtros de Cartuchos microbiológico e Carcaças inox sanitária.
Filtros para ar e gases: Assim como na fase de Dióxido de CO2 são utilizados filtros Cartucho 5µm, Carvão ativado ou Cartucho microbiológico.
De acordo com Rogério Jardini, as premissas do projeto de carcaças para ar e gases são distintas das usadas em líquidos. “A velocidade do fluido é mais alta para ar e gases, desta forma as áreas de passagem interna (conexões) devem ser maiores para evitar alta perda de carga, e as curvas para direcionar o fluxo devem ser suaves. Além disso, os cartuchos são protegidos da ação direta do fluxo, preservando a integridade e há câmaras para captura de condensado na entrada do filtro, especialmente na esterilização com vapor de cartuchos hidrofóbicos”, explica.
Filtros para água: Na última etapa temos os filtros de água para enxague de garrafas. Aqui também são Cartuchos microbiológico e Carcaça aço inox sanitária.
Durante o processo ha´ utilização de muita água em praticamente quase todas as etapas, sendo a fase de lavagem dos vasilhames, dos equipamentos ou da própria estrutura e suas instalações, as que mais utilizam desse item. “No caso dos refrigerantes, é na água potável que serão dissolvidos sucos ou extratos vegetais (por exemplo, guaraná), açúcares ou edulcorantes, e adicionados conservantes, acidulantes, antioxidantes, aromatizantes e corantes. Posteriormente, essa mistura/xarope será saturada com dióxido de carbono (CO2)” - completa Luciene Prado Rocha Lopes.
A Fusati projeta e comercializa Estações de Tratamento de Águas (ETAs) para a filtragem e obtenção da água potável, que pode ser utilizada em várias etapas desse processo, desde a lavagem de embalagens/garrafas ou ser incorporada diretamente ao produto.
Segundo a engenheira, uma ETA realiza três processos. O primeiro deles é coleta da água, depois o tratamento/filtração e a geração de água de reúso, que pode ser utilizada em ações que não dependem de água potável, como irrigação de jardins, limpeza de áreas externas, resfriamento de caldeiras, trocadores de calor e outras rotinas industriais). “A filtração é a principal etapa de uma ETA, pois atua como uma barreira sanitária imprescindível e complementar ao ciclo de tratamento convencional” – acrescenta Luciene.
Mercado e principais normas do setor
Atualmente, o mercado de bebidas atua com normas da ANVISA quanto às boas práticas de fabricação, que toda indústria de alimentos e bebidas devem seguir para evitar a contaminação microbiológica. A Resolução da Diretoria Colegiada da Anvisa - RDC Nº 14/2014 dispõe sobre matérias estranhas macroscópicas e microscópicas em alimentos e bebidas, seus limites de tolerância e dá outras providências.
Além disso, Luciene destaca que existem leis e regulamentos que servem como diretrizes para o setor, como o Decreto Lei Nº 7.841/1945 – Código de águas minerais e os Regulamentos RDC Nº 274/2005 para águas envasadas e gelo; RDC Nº 275/2005 de características microbiológicas para água mineral natural e água natural; RDC Nº 316/2019 para requisitos sanitários da água do mar dessalinizada, potável e envasada; RDC Nº 277/2005 para café, cevada, chá, erva-mate e produtos solúveis e; RDC Nº 267/2005 para espécies vegetais para o preparo de chás.
Pensando em mercado, segundo dados do relatório “Indústria de Bebidas Não Alcoólicas”, apesar da crise provocada pela pandemia da Covid-19, há uma perspectiva de crescimento em 2020 das vendas (em volume) de bebidas não alcoólicas em nível mundial, fortemente puxada por mercados emergentes, tais como Nigéria, Índia, México e Indonésia, mas também como bons índices de crescimento nos EUA, China e França.
O efeito de curto prazo da corrida para a formação de estoques, ocorrida no início da pandemia, foi o fator principal para tal fenômeno, além do baixo impacto, para as bebidas não alcoólicas, provocado pelo fechamento dos bares e restaurantes na maioria dos países. Segundo a instituição, há uma previsão de menor crescimento em 2021 (2,1%), seguida de uma estabilização nos anos seguintes na casa dos 3%, o que vem em linha com as previsões anteriores à pandemia.
Para Jardini, o mercado de bebidas não alcoólicas está crescendo cada vez mais pela demanda de bebidas refrescantes, “afinal o Brasil é um país tropical e quente por natureza, que faz com os clientes consumam uma grande quantidade destas bebidas” – completa Jardini.
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