Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de...

69
UNIVERSIDADE DE S ˜ AO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA POLIANA VILHENA CELESTE Estudo de manuseio de fluidos de processo de produc ¸˜ ao de cerveja em escala de micro cervejaria Lorena 2016

Transcript of Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de...

Page 1: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

UNIVERSIDADE DE SAO PAULO

ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA

POLIANA VILHENA CELESTE

Estudo de manuseio de fluidos de processo de producao de cerveja em

escala de micro cervejaria

Lorena

2016

Page 2: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao
Page 3: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

POLIANA VILHENA CELESTE

Estudo de manuseio de fluidos de processo de producao de cerveja em

escala de micro cervejaria

Versao original

Monografia apresentada a Escola

de Engenharia de Lorena da Universidade

de Sao Paulo como requisito parcial

a obtencao do grau de Engenharia

Bioquımica.

Orientador: Prof. Dr. Ismael Maciel de

Mancilha

Lorena

2016

Page 4: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIOCONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE

Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema Automatizadoda Escola de Engenharia de Lorena,

com os dados fornecidos pelo(a) autor(a)

Celeste, Poliana Estudo de manuseio de fluidos de processo deprodução de cerveja em escala de micro cervejaria /Poliana Celeste; orientador Ismael Mancilha. -Lorena, 2016. 65 p.

Monografia apresentada como requisito parcialpara a conclusão de Graduação do Curso de EngenhariaBioquímica - Escola de Engenharia de Lorena daUniversidade de São Paulo. 2016Orientador: Ismael Mancilha

1. Válvulas. 2. Bombas. 3. Micro cervejaria. 4.Cip. 5. Boas práticas de fabricação. I. Título. II.Mancilha, Ismael, orient.

Page 5: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

AGRADECIMENTOS

Agradeco, primeiramente a Deus, pela minha jornada ate a graduacao e

pelos novos desafios que estao a caminho.

Agradeco a minha famılia, meu porto seguro. Em especial, agradeco aos

meus pais, que sempre se empenharam em proporcionar as melhores experiencias

a mim, acreditando em meu potencial e me motivando quando necessario.

Ao Arthur, por toda a paciencia e amor dedicados a mim, me incentivando e

auxiliando sempre.

Agradeco ao meu orientador Ismael Mancilha, seus ensinamentos e paixao

pelo trabalho sao um exemplo que guardarei para sempre comigo. Agradeco tambem

pela oportunidade de te-lo como orientador, pelas conversas e conselhos, por sem-

pre mostrar-se disponıvel para atender meus questionamentos.

Por fim, agradeco aos familiares, que me apoiaram ao longo desta etapa e

aos amigos que fiz durante minha formacao.

Page 6: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao
Page 7: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

“A imaginacao e mais importante que o conhecimento.”

(Albert Einstein)

Page 8: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao
Page 9: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

RESUMO

CELESTE, P.V. Estudo de manuseio de fluidos de processo de producao decerveja em escala de micro cervejaria. 2016. 67 p. Monografia (Trabalho de

Conclusao de Curso de Engenharia Bioquımica) – Escola de Engenharia de Lorena,

Universidade de Sao Paulo, Lorena, 2016.

O presente trabalho tem por objetivo avaliar os procedimentos relativos ao manu-

seio de fluidos em uma micro cervejaria, com o intuito de contribuir para a melhor

utilizacao e desempenho de bombas e valvulas. Desta forma, o funcionamento das

bombas e valvulas foi devidamente descrito, bem como alguns aspectos relaciona-

dos a instalacao e uso adequado das mesmas. As valvulas estudadas neste trabalho

compreenderam as valvulas dos tipos borboleta; diafragma; esfera; gaveta e selo

duplo. No tocante as bombas descritas neste trabalho destacam-se as bombas

centrıfugas radiais e as bombas de deslocamento positivo, com enfase nas bombas

helicoidais; de lobulos; peristalticas; de pistao e membrana e bombas de diafragma.

Para contribuir com a qualidade do produto final, os principais aspectos do Manual

de Boas Praticas de Fabricacao foram abordados, com destaque nos procedimentos

operacionais - ferramenta para garantir a execucao adequada das operacoes do

processo de producao de cerveja.

Palavras-chaves: Valvulas. Bombas. Micro cervejaria. CIP. Boas Praticas de Fabricacao

Page 10: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao
Page 11: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

ABSTRACT

CELESTE, P.V. Fluid handling study for beer production in micro breweryscale 2016. 67 p. Monograph paper in Biochemical Engineering – School of

Engineering of Lorena, University of Sao Paulo, Sao Paulo, 2016.

This study aimed to evaluate the procedures for fluid handling in a micro brewery,

in order to contribute to the best use and performance of pumps and valves. The

mode of operation of pumps and valves was described as well as some aspects of

the installation and proper use of them. The valves studied in this work consisted of

butterfly valve; diaphragm valve; ball valve; gate valve; double seat valve. Regarding

the pumps studied in this work, it was characterized radial centrifugal pumps and

positive displacement pumps, focusing on screw pumps; lobe pumps; peristaltic

pumps; piston and membrane pumps; diaphragm pumps. In order to contribute to the

quality of the final product, the main aspects of Good Manufacturing Practices Manual

were detailed, especially concerning to the operational procedures – an important

tool to ensure the proper execution of the beer production process operation.

Keywords: Valves. Pumps. Micro brewery. CIP. Good Manufacturing Practices.

Page 12: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao
Page 13: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Fluxograma do processo de producao de cerveja . . . . . . . . . . 25

Figura 2 – Componentes da valvula de diafragma . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Figura 3 – Tipos de valvulas de diafragma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Figura 4 – Componentes da valvula borboleta . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Figura 5 – Componentes da valvula esfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Figura 6 – Valvula gaveta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Figura 7 – Componentes da valvula de selo duplo . . . . . . . . . . . . . . . 43

Figura 8 – Funcionamento da valvula de selo duplo . . . . . . . . . . . . . . . 44

Figura 9 – Bomba centrıfuga radial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Figura 10 – Bomba helicoidal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Figura 11 – Bomba de lobulos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Figura 12 – Bomba peristaltica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Figura 13 – Princıpio de operacao da bomba de pistao . . . . . . . . . . . . . 50

Figura 14 – Bomba de diafragma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Page 14: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao
Page 15: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Tabela de temperatura de acao de enzimas envolvidas na mosturacao 28

Page 16: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao
Page 17: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

CIP Clean In Place

COP Clean Out Plac

PVPP Polivinilpirrolidona polimerizada

BPF Boas Praticas de Fabricacao

POP Procedimentos Operacionais Padrao

Page 18: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao
Page 19: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

SUMARIO

1 INTRODUCAO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2 OBJETIVOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3 REVISAO BIBLIOGRAFICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.1 A historia da cerveja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.2 O Processo de producao de cerveja . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.2.1 Materias-primas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.2.2 Elaboracao do mosto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.2.3 Fermentacao e maturacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.2.4 Filtracao e carbonatacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.2.5 Envase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.2.6 Pasteurizacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.3 Limpeza e sanitizacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

4 DESENVOLVIMENTO:

VALVULAS E BOMBAS INDICADAS PARA UMA MICRO CER-

VEJARIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

4.1 Valvulas aplicaveis a micro cervejaria . . . . . . . . . . . . . . . 35

4.1.1 Valvulas do tipo diafragma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

4.1.2 Valvulas do tipo borboleta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.1.3 Valvulas do tipo esfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

4.1.4 Valvulas do tipo gaveta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.1.5 Valvulas do tipo selo duplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4.2 Bombas empregadas em uma micro cervejaria . . . . . . . . . . 44

4.2.1 Bombas centrıfugas radiais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.2.2 Bombas de deslocamento positivo . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.3 Programa de Boas Praticas de Fabricacao e Procedimentos Ope-

racionais Padronizados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

5 CONCLUSOES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Page 20: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

REFERÊNCIAS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

ANEXO A – Legislação Brasileira – Padronização de Bebidas Alcoólicas fermentadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

1 De acorodo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6023

Page 21: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

19

1 INTRODUCAO

A industria cervejeira esta em constante crescimento e desenvolvimento.

Para garantir a qualidade da cerveja, alem das materias primas e das boas praticas

de fabricacao, e importante o uso de ferramentas e equipamentos adequados en-

volvidos no processo de manuseio de lıquidos, visando a eficiencia do processo de

producao aliado a qualidade microbiologica do produto. Desta forma, e relevante

selecionar, instalar e operar corretamente as bombas e valvulas em uma micro

cervejaria.

No presente trabalho, as caracterısticas de valvulas e bombas empregadas

no processo de producao de cerveja em nıvel de micro cervejaria sao descritas,

bem como alguns aspectos relacionados a instalacao e uso adequado das mes-

mas. Para melhor compreensao do processo de producao de cerveja, inicialmente

apresenta-se o processo de producao com enfase para as operacoes de limpeza e

sanitizacao adequada dos equipamentos focando nas bombas e valvulas. A partir

da caracterizacao e descricao basica do funcionamento destes equipamentos, sao

apresentados detalhes sobre as operacoes envolvendo o transporte de fluidos no

referido processo. Desta forma, estas informacoes serao uteis ao micro cervejeiro

no sentido de propiciar meios para avaliar o funcionamento e emprego das bombas

e valvulas em cada etapa do processo de producao de cerveja. Como complemento,

visando contribuir para a obtencao de uma cerveja com qualidade, discorre-se so-

bre os principais aspectos abordados no Manual de Boas Praticas de Fabricacao,

destacando os procedimentos operacionais como uma ferramenta para garantir a

execucao das respectivas operacoes de forma adequada.

Page 22: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao
Page 23: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

21

2 OBJETIVOS

Avaliar os procedimentos relativos ao manuseio de fluidos em uma micro

cervejaria, visando contribuir para melhorar a utilizacao e desempenho de bombas e

valvulas.

Page 24: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao
Page 25: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

23

3 REVISAO BIBLIOGRAFICA

Neste item sao apresentadas as consideracoes teoricas relativas ao pro-

cesso de producao de cerveja em escala de micro cervejaria, bem como os aspectos

envolvendo o manuseio adequado das respectivas bombas e valvulas.

3.1 A historia da cerveja

Ha 5000 anos os sumerios e os assırios ja malteavam graos e dominavam

a producao de bebidas fermentadas. Com o passar do tempo, o Egito adotou

seu processo de producao e foi o paıs que difundiu a cerveja para a bacia do

Mediterraneo, Europa e por fim, o mundo (SINDICERV, 2016).

Os mosteiros, durante a Idade Media, fabricavam cerveja e usavam ervas

como louro, salvia e lupulo para aromatiza-la. Foi nesta epoca que a producao de

cerveja se deu em maior escala. (SINDICERV, 2016; SILVA, 2005)

Em 1516 na Bavaria, Alemanha, foi aprovado o mais antigo codigo de ali-

mentos do mundo sobre manipulacao de alimentos, a lei Reinheitsgebot, tambem

conhecida por “Lei da pureza”, assinada pelo Duque Guilherme IV. Esta lei estabe-

lece que a cerveja deve ser produzida apenas com agua, malte, levedura e lupulo

(SINDICERV, 2016).

Os diferentes tipos de cerveja sao devidos a variacao da proporcao desses

ingredientes e do processo de fabricacao (SINDICERV, 2016).

3.2 O Processo de producao de cerveja

Para a producao de cerveja, os passos descritos abaixo, pela Figura 1,

devem ser seguidos. Inicialmente, ocorre a mosturacao, em que o malte moıdo e mis-

turado com agua e aquecido. Nesta etapa ocorre a solubilizacao de substancias dire-

tamente soluveis em agua, e com auxılio enzimatico, solubilizacao das substancias

insoluveis (SILVA, 2005).

Page 26: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

O segundo passo e a filtracao, processo que separa a parte solida, chamada

de bagaco da parte lıquida, rica em carboidratos fermentescıveis – o mosto. Lupulo

os adjuntos sao adicionados ao mosto e prossegue-se para o passo de fervura,

onde ha a coagulacao de proteınas, extracao dos componentes do lupulo, inativacao

enzimatica e evaporacao de agua excedente e de componentes aromaticos inde-

sejaveis a cerveja (SILVA, 2005).

Os complexos de proteınas, resinas e taninos (trub) sao precipitados e

separados. O mosto e entao resfriado por uma resfriador de placas e oxigenio e

injetado na linha de mosto frio. O mosto resfriado e aerado recebe o fermento e

inicia-se o ponto central da producao da cerveja: a levedura converte, sob condicoes

anaerobias, acucares em etanol e gas carbonico (SILVA, 2005).

Finalizada a fermentacao, inicia-se o processo de maturacao da cerveja.

Este processo ocorre em baixas temperaturas, ha a estabilizacao da cerveja e a

retirada de trub e do fermento. A cerveja e entao filtrada para remocao de partıculas

em suspensao, resultando em uma cerveja brilhante e transparente. Caso seja

necessario aumentar o teor de alcool na cerveja, ocorre a carbonatacao, em que e

injetado gas carbonico na linha da cerveja filtrada (SILVA, 2005).

A cerveja e entao envasada e pasteurizada para garantir sua estabilidade

microbiologica. Apos a pasteurizacao, a cerveja esta pronta para o consumo (SILVA,

2005).

Page 27: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

25

Figura 1 – Fluxograma do processo de producao de cerveja

Fonte: Adaptado de Silva (2005)

3.2.1 Materias-primas

Agua

Segundo Silva (2005), a agua compoe de 92 a 95% do peso da cerveja,

desta forma, sua qualidade impacta diretamente na qualidade do produto final. A

agua cervejeira deve possuir alguns requisitos de qualidade, como:

• Seguir padroes de potabilidade;

• Ser limpa, inodora e incolor

• Apresentar alcalinidade de 50 mg/L ou inferior (preferencialmente 25 mg/L ou

menor)

• Concentracao de calcio ao redor de 50mg/L

Para micro cervejarias, as aguas de um modo geral sao provenientes de

tratamentos municipais ou de pocos. Devem ser realizadas analises regulares para

Page 28: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

dureza em carbonatos, cheio sabor, coloracao e turbidez. Exames microbiologicos

tambem devem ser realizados, com um intervalo maior de tempo (SILVA, 2005).

Malte

“O termo tecnico malte define a materia-prima resultante da germinacao,

sob condicoes controladas, de qualquer cereal (cevada, milho, trigo, aveia, entre

outros)” (SILVA, 2005).

Para producao de cerveja, utiliza-se malte de cevada. Sua producao e

feita nas maltearias. A semente de cevada e exposta a condicoes favoraveis de

germinacao, com valores de temperatura, umidade e aeracao controlados. A germinacao

e interrompida no momento que o grao inicia seu processo de transformacao para

uma nova planta (SILVA, 2005).

Para que o grao germine, e preciso que ele obtenha energia. As enzimas

no interior da cevada sao ativadas, quebrando o amido em cadeias menores. Assim

o grao de malte fica mais soluvel e menos duro, fundamental para o processo de

producao de cerveja (SILVA, 2005).

Lupulo

O Humulus lupulus e uma planta tıpica de regioes frias, e dioica, ou seja,

possui separadamente plantas que produzem apenas flores masculinas e plantas que

produzem apenas flores femininas. As flores femininas sao as de interesse cervejeiro,

visto que sao o unico tipo que possuem granulos de lupulina desenvolvidos. E a

partir destes granulos que se extrai os componentes que conferem a caracterısticas

sensoriais importantes a cerveja (SILVA, 2005; STEWART; PRIEST, 2006).

Existem duas principais variedades de lupulo: lupulos aromaticos e lupulos

de amargor. Pode-se encontrar o lupulo em forma de flores secas (in natura), pellets

ou na forma de extratos (SINDICERV, 2016).

Os componentes presentes no lupulo que conferem aroma e amargor a

cerveja sao: os oleos essencias, que garantem ao mosto e a cerveja o carater

aromatico do lupulo; os polifenois, que possuem substancias tanicas que imprimem

Page 29: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

27

as caracterısticas de corpo, paladar e espuma da cerveja; e as resinas, que sao as

principais responsaveis pelo amargor da cerveja (SILVA, 2005).

Adjuntos

A legislacao brasileira (decreto 6871, 4 de julho de 2009) permite que

ate quarenta e cinco por cento do extrato primitivo do malte seja substituıdo por

adjuntos cervejeiros. Os adjuntos cervejeiros sao classificados em dois grandes

grupos: amilaceos e acucarados (SCHMIDELL et al., 2001).

O “grits” de milho – que e uma farinha grossa – e o arroz em forma de quirera

sao exemplos de adjuntos amilaceos. Durante a preparacao do mosto cervejeiro,

estes adjuntos sao adicionados para aproveitar a acao das enzimas presentes no

malte. Estas enzimas hidrolisam o amido em acucares fermentescıveis, processo

conhecido como sacarificacao (DRAGONE; SILVA, 2010).

Os adjuntos acucarados, em forma de cristais ou xarope, possuem algumas

vantagens sobre os adjuntos amilaceos, ja que nao precisam sofrer o processo de

sacarificacao e, por serem concentrados, sao armazenados em volumes menores.

A sacarose (acucar comum) e o xarope de milho (alta maltose) sao exemplos de

adjuntos acucarados (SCHMIDELL et al., 2001; SILVA, 2005).

3.2.2 Elaboracao do mosto

Mosto e umas solucao lıquida, de cor ambar, de acucares extraıdos do malte

que sera posteriormente fermentada em cerveja, pelas leveduras (PALMER, 2006).

O malte deve ser moıdo para que a casca rompa e exponha o endos-

perma, que sera desintegrado, melhorando a acao das enzimas geradas durante

a malteacao. E importante que as cascas se mantenham suficientemente ıntegras

para auxiliar na filtracao do mosto (TOSTES, 2015; DRAGONE; SILVA, 2010).

Durante o processo de mosturacao, agua e malte sao misturados, a uma

temperatura controlada. Desta forma as substancias do malte diretamente soluveis

em agua solubilizam-se e as substancias insoluveis do malte, sofrem acao enzimatica

Page 30: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

que transforma o amido em acucares menores e fermentescıveis (DRAGONE; SILVA,

2010).

A brassagem ou mosturacao tambem e responsavel por extrair nutrientes,

minerais e proteınas presentes nos graos. Como resultado, o mosto possui as carac-

terısticas nutricionais necessarias para que as leveduras atuem de forma adequada,

produzindo alcool e outros componentes responsaveis pelo sabor caracterıstico da

cerveja (TOSTES, 2015).

Existem faixas de temperaturas otimas para cada tipo de enzima que quebra

o amido, conforme mostrado na Tabela 1 abaixo:

Tabela 1 – Tabela de temperatura de acao de enzimas envolvidas na mosturacao

Enzima Intervalo de

temperatura

ativa ( ◦C)

Intervalo de tem-

peratura prefe-

rido ( ◦C)

Funcao

Beta-glucanase 20-50 35-45 Repouso para quebra de

goma de adjuntos nao mal-

tados

Proteases 20-65 45-55 Solubilizacao de proteınas

insoluveis do estoque da

cevada

Pepidases 20-67 45-55 Producao de FAN (Free

Amino Nitrogen) de

proteınas soluveis

Dextrinase

limite

60-67 60-65 Clivagem das dextrinas li-

mites

Beta-amylase 60-65 60 Producao de maltose

Alpha-amylase 60-75 60-70 Producao de uma varie-

dade de acucares e dextri-

nas, incluindo maltose

Fonte: Adaptado de Tostes, 2011

Durante a brassagem, ocorre a elevacao gradual da temperatura, com pata-

mares nas temperaturas otimas para cada tipo de enzima, garantindo que o amido

seja hidrolisado e solubilizado. Para constatar que todo amido foi hidrolisado, utiliza-

se o teste do iodo, se ao pingar iodo no mosto a solucao nao mudar para cor

roxo-azulada, indica que hidrolise do amido foi completa. O mosto e entao aque-

cido a temperatura maxima dos patamares, 76 ◦C para inativar todas as enzimas

que estavam atuando, alem de tornar o mosto mais lıquido, facilitando a proxima

Page 31: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

29

etapa do processo, a filtracao (TOSTES, 2015; DRAGONE; SILVA, 2010; KUNZE;

WAINWRIGHT; MIETH, 1999).

Filtracao do mosto

O mosto segue por uma etapa de repouso, neste perıodo as cascas do

malte sao depositadas no fundo da tina filtro, formando uma camada filtrante. A

filtracao possui duas etapas: na primeira etapa e retirado o mosto primario, liquido

que atravessa o leito filtrante; ja na segunda etapa o resıduo solido e lavado para

recuperar o extrato retido na cama filtrante de cascas de malte (SCHMIDELL et al.,

2001; TOSTES, 2015).

Fervura

E na fervura do mosto que as enzimas e toda a flora microbiana que ainda

restaram apos a mosturacao e filtracao sao destruıdas. Durante a ebulicao, o extrato

de mosto e concentrado ate o valor exigido pelo processo fermentativo. E tambem

durante a fervura do mosto que alguns compostos volateis, que podem contribuir

negativamente com o sabor e aspecto da cerveja, sao eliminados (SCHMIDELL et

al., 2001).

De acordo com o tempo em que o lupulo e adicionado ao mosto, desenvolve-

se aroma e sabor caracterısticos. Lupulos adicionados nos quinze minutos iniciais

da fervura contribuem para a coagulacao de proteınas. O amargor caracterıstico

da cerveja e desenvolvido pela adicao de lupulos apos trinta minutos de fervura.

Ja o aroma caracterıstico da cerveja e alcancado pela adicao de lupulo ao final da

ebulicao (SCHMIDELL et al., 2001; TOSTES, 2015).

Nessa etapa, ocorre a caramelizacao de acucares, desenvolvendo a cor da

cerveja, alem de sabores e aromas agradaveis de toffe (leite caramelizado) e noz

(SCHMIDELL et al., 2001).

O mosto deve ser resfriado tao logo o processo de fervura tenha sido finali-

zado. Isso porque, alem de evitar a formacao e a dissolucao de alguns compostos

indesejaveis, os complexos de proteına, resinas e taninos, denominados de trub,

Page 32: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

sao precipitados e separados. A separacao do trub e do bagaco de lupulo e feita

normalmente em tanques de decantacao, chamados de whirlpool (SCHMIDELL et

al., 2001; TOSTES, 2015).

3.2.3 Fermentacao e maturacao

O mosto deve ser resfriado ate a temperatura de fermentacao. Este resfria-

mento ocorre em um trocador de calor de placas. O mosto frio e entao aerado, por

meio de injecao de oxigenio na linha de saıda do trocador de calor (DRAGONE;

SILVA, 2010).

Nos tanques fermentadores o mosto frio recebe a levedura. As leveduras

podem catabolizar os acucares por duas vias distintas; a via respiratoria ou aerobia

e fundamental para que o fermento cresca e se fortaleca. Ja a segunda via, fer-

mentativa, e a responsavel pela transformacao do mosto cervejeiro em alcool e gas

carbonico, alem de outras substancias em menor quantidade que conferem aroma e

sabor ao produto (SCHMIDELL et al., 2001).

Para producao de cerveja do tipo “lager”, define a primeira etapa da fermentacao

da seguinte maneira: o mosto recebe a levedura e sua temperatura deve permanecer

entre 10 − 15◦C por um perıodo de tres a cinco dias. Esta etapa ocorre de forma

lenta, dadas as baixas temperaturas em que devem ocorrer. Ao final da fermentacao,

a temperatura do mosto e reduzida e a levedura decanta no fermentador. Fermenta-

dores de baixa fermentacao devem possuir a base em formato de cone para recolher

melhor o fermento decantado (SCHMIDELL et al., 2001).

Finalizada a primeira etapa da fermentacao, a maior parte dos acucares foi

convertida em alcool e gas carbonico. A segunda etapa da fermentacao, relaciona-se

com a maturacao da cerveja (SCHMIDELL et al., 2001). Ao final desta etapa, a

cerveja possui as seguintes caracterısticas:

1. A cerveja esta clarificada, visto que as celulas de levedura se depositam no

fundo do tanque, juntamente com materiais amorfos e que causam turbidez na

bebida quando em baixas temperaturas (SCHMIDELL et al., 2001);

Page 33: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

31

2. A cerveja esta saturada com o gas carbonico produzido na maturacao (SCHMI-

DELL et al., 2001);

3. As caracterısticas sensoriais estao aprimoradas, visto que compostos como

diacetil, acetaldeıdo e acido sulfurico sao reduzidos e os esteres tem sua

concentracao aumentada (SCHMIDELL et al., 2001);

4. A cerveja permanece sem oxidacao, ou seja, em seu estado reduzido para que

sua qualidade sensorial nao seja comprometida (SCHMIDELL et al., 2001).

Deve-se atentar para o tipo de floculacao das celulas de levedura pois, caso

floculem rapidamente, poucas celulas estarao presentes na maturacao em forma de

suspensao (SCHMIDELL et al., 2001).

A maturacao deve ocorrer a 0◦C. O extrato residual e consumido pelas

leveduras em suspensao. Cada cerveja tem um perıodo de maturacao, mas esse

tempo pode levar de seis a trinta dias (LIMA, 2010).

3.2.4 Filtracao e carbonatacao

A cerveja maturada ja possui sabor e aroma definidos, mas com componen-

tes que podem interferir na estabilidade fısico-quımica da cerveja (LIMA, 2010).

A filtracao tem por objetivo manter a cerveja estavel o suficiente para que

nao ocorram mudancas visıveis por um logo perıodo de tempo. As leveduras e

outras substancias causadoras de turbidez sao removidas da cerveja por nesta

etapa (KUNZE; WAINWRIGHT; MIETH, 1999).

Os modelos mais usuais de filtros sao os filtros de placas e quadros, os

filtros de velas e os de folhas horizontais ou verticais. Todos estes filtros tem por

princıpio de filtracao a formacao de um leito filtrante sobre a malha de filtracao e sao

operados ate que um determinado diferencial de pressao seja atingido ou ate que as

malhas de filtracao estejam totalmente preenchidas (DRAGONE; SILVA, 2010).

Os filtros mencionados acima necessitam de auxiliares filtrantes em forma de

po. Os mais utilizados sao a terra diatomacea, ou kieselguhr, e a perlita (DRAGONE;

SILVA, 2010).

Page 34: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

Atualmente, alem da filtracao convencional, realiza-se uma segunda filtracao

para garantir a estabilidade fısico-quimica da cerveja. A polivinilpirrolidona polimeri-

zada (PVPP) e auxiliar filtrante que garante o polimento final da cerveja, visto que

diminui o nıvel de tanino na cerveja e, consequentemente, o complexo proteına-

tanino – causador da turvacao – tambem e reduzido (SCHMIDELL et al., 2001).

A ultima etapa antes do envase e a carbonatacao, responsavel pela sensacao

de acidez deixada na boca, ja que o gas carbonico possui carater acido. O gas

carbonico liberado durante a fermentacao da cerveja e aproveitado em sua carbonatacao.

A injecao de gas carbonico pode ser feita em linha – metodo mais simples e comu-

mente utilizado – ou em tanque (DRAGONE; SILVA, 2010; TOSTES, 2015).

3.2.5 Envase

A cerveja, pronta para o envase, e acondicionada em tanques de pressao,

com contrapressao de gas carbonico e temperatura controlada entre 0 a 1◦C (SCH-

MIDELL et al., 2001).

Para garantir a qualidade da cerveja, deve-se evitar o contato da cerveja com

o ar, por poder oxidar a cerveja. Para prevenir perdas de gas carbonico, a pressao da

cerveja nao deve ser diminuıda. Em resumo, todo o cuidado deve ser tomado para

nao deteriorar a cerveja durante o envase (KUNZE; WAINWRIGHT; MIETH, 1999).

3.2.6 Pasteurizacao

A pasteurizacao tem como objetivo a eliminacao de leveduras residuais,

leveduras selvagens ou bacterias contaminantes. Existem duas modalidades de

processos de pasteurizacao para a cerveja (DRAGONE; SILVA, 2010; SCHMIDELL

et al., 2001):

• Pasteurizacao flash – realizada antes do engarrafamento da cerveja. A cerveja

passa por um trocador de placas, que aumenta rapidamente a temperatura ate

72◦C. Mantem-se a cerveja por trinta a sessenta segundos nessa temperatura e

Page 35: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

33

entao resfria-se e engarrafa-se a cerveja. Deve-se cuidar para que a pressao do

pasteurizador se mantenha elevada, de modo que nao se perca gas carbonico.

• Pasteurizacao em tunel – realizada apos o enchimento de garrafas e latas,

garante ate seis meses de vida de prateleira. Aplica-se uma menor temperatura

do que a da pasteurizacao flash, durante um tempo maior, necessario para

que a embalagem e o liquido em seu interior elevem, estabilizem e diminuam a

temperatura de forma homogenea.

3.3 Limpeza e sanitizacao

A cerveja e um produto de fermentacao controlada e so com um ambi-

ente cervejeiro propriamente limpo e sanitizado e possıvel manter o controle mi-

crobiologico da cerveja. As falhas na limpeza e sanitizacao podem resultar em

contaminacao e deterioracao da cerveja (OCKERT, 2006).

Sem a correta remocao de sujidades organicas e inorganicas, os equipa-

mentos da cervejaria – principalmente suas fendas – podem sofrer corrosao. Alem

disso, a cerveja e um produto alimentıcio e como tal deve ser produzida seguindo as

boas praticas de fabricacao (OCKERT, 2006).

Entende-se por limpeza a remocao de resıduos dos equipamentos. Esta

remocao pode ser por acao fısica; acao quımica ou acao termica (OCKERT, 2006).

Em uma cervejaria, existem quatro pilares para que a limpeza ocorra de

forma eficiente: o tempo, o tipo de acao mecanica adotada, a concentracao quımica

adotada e a temperatura. O cervejeiro pode controlar a interacao entre estes quatro

pilares, por exemplo, se a concentracao do quımico for elevada, com alta temperatura

e acao mecanica, o tempo de limpeza pode ser reduzido (OCKERT, 2006).

A sanitizacao reduz ou mata microorganismos indesejaveis a graus de

higiene adequados. As bacterias e leveduras sao os principais alvos da sanitizacao

em uma micro cervejaria (TOSTES, 2015).

A esterilizacao torna o ambiente desprovido de vida, pode ser realizada por

meios fısicos ou quımicos. Pela dificuldade em implementar a esterilizacao em uma

cervejaria, adota-se a sanitizacao. Desta forma, a cervejaria possuira um ambiente

Page 36: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

favoravel as leveduras de interesse, garantindo uma cerveja livre de contaminantes

e de boa qualidade (TOSTES, 2015).

Nas cervejarias, o termo CIP (Clean In Place) e utilizado para referenciar a

limpeza do equipamento, sem que este seja desmontado ou transportado para um

local diferente (OCKERT, 2006).

Quando o CIP nao e efetivo ou viavel, realiza-se o COP (Clean Out Place).

Apos a desmontagem do equipamento, ele e levado para um local onde sera feita a

limpeza e sanitizacao (OCKERT, 2006).

Page 37: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

35

4 DESENVOLVIMENTO:VALVULAS E BOMBAS INDICADAS PARA UMA MICRO CERVEJARIA

As valvulas sao empregadas nas tubulacoes com o intuito de bloquear,

direcionar, limitar a pressao de entrada, controlar a pressao de saıda ou ainda,

permitir o escoamento de um fluido em um unico sentido (MACINTYRE, 1987).

As bombas tem por finalidade o deslocamento de um lıquido por escoa-

mento. O trabalho mecanico, recebido para seu funcionamento, e transformado em

energia, o lıquido recebe essa energia sob a forma de pressao e energia cinetica

(MACINTYRE, 1987).

As instalacoes, incluindo as bombas e valvulas, de uma cervejaria deve

seguir as seguintes diretrizes mencionadas abaixo (OCKERT, 2006):

• Superfıcies lisas;

• Ausencia de fendas e fissuras;

• Ausencia de pontos mortos em tubulacoes;

• Capacidade de purgar o ar de pontos altos na tubulacao;

• Ausencia de “sombras de limpeza” (areas que nao possuem contato com o

lıquido de limpeza) em tanques;

4.1 Valvulas aplicaveis a micro cervejaria

As valvulas devem ter algumas caracterısticas, tais como: baixo custo, es-

tanqueidade na vedacao, pouca interferencia na perda de carga, controle preciso do

fluxo, entre outras (MATHIAS, 2003).

Existem varios tipos de valvulas para serem utilizados nas mais diferentes

aplicacoes, sendo que a escolha inadequada pode prejudicar o rendimento de uma

bomba ou o processo como um todo (MATHIAS, 2003).

As valvulas devem seguir os seguintes requerimentos sanitarios (HOLAH;

LELIEVELD, 2011):

• Devem ser completamente drenaveis, sem a necessidade de desmonta-las

• Devem ser resistentes ao desgaste e de facil manutencao;

Page 38: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

• Devem possuir o numero mınimo de vedacoes, mantidos em retencao positiva

e com superfıcies adjacentes niveladas;

• Para evitar a contaminacao microbiana, as vedacoes dinamicas nos eixos

das valvulas devem proporcionar uma complete barreira entre o produto e o

ambiente externo;

• Caso seja necessario, a superfıcie de contato das molas com o produto deve

ser a mınima possıvel;

• Devem permitir a deteccao visual rapida de vazamento interno.

A geometria interna da valvula, o modo como as conexoes de entrada e

saıda sao feitas e o selo entre o fluido e o ambiente externo determinam o quao facil

sera a limpeza da valvula. Como o produto esta em contato direto com as valvulas,

a sanitizacao adequada impacta diretamente na qualidade do produto (GRIFFITH et

al., 2005; HOLAH; LELIEVELD, 2011).

Neste trabalho, o enfoque sera dado as valvulas do tipo diafragma, borboleta,

globo, gaveta e de selo duplo.

4.1.1 Valvulas do tipo diafragma

O nome desta valvula advem do disco flexıvel, que fica em contato com o

compressor. Este disco flexıvel e o diafragma, responsavel por transmitir forca para

abrir, fechar ou controlar a valvula. A Figura 2 apresenta um modelo de valvula do

tipo diafragma (AUTOPARTS, 2016; ELECTRICAL; ELECTRONICS, 2016).

Page 39: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

37

Figura 2 – Componentes da valvula de diafragma

Fonte: Adaptado de Autoparts (2016)

Funcionamento basico: O diafragma e pressionado por um compressor. O

fluido de processo fica completamente isolado pelo diafragma, desta forma o castelo

e o mecanismo de acionamento nao precisam ser construıdos em material nobre

nem receber revestimento anticorrosivo (MATHIAS, 2003; VALACO, 2016).

O diafragma deve ser construıdo por materiais resistentes a corrosao e

com boa flexibilidade. Alem da pressao e temperatura, a flexibilidade do material do

diafragma e sua frequencia de abertura e fechamento regulam a vida util deste tipo

de valvula (MATHIAS, 2003; VALACO, 2016).

Conforme apresentado na Figura 3 abaixo, o corpo pode ser de passagem

reta (tipo R) ou de passagem angular (tipo A). As instalacoes do tipo R sao autodre-

nantes e possuem a vida util do diafragma reduzida, ja que o grau de flexao para

abrir ou fechar e maior, ao contrario das instalacoes do tipo A. Caso o fluido seja

corrosivo ou solidificavel, a instalacao do tipo A nao deve ser utilizada. A instalacao

do tipo A e indicada para regulagem de fluxo, visto que a parte elevada proporciona

certa perda de carga, necessaria neste caso (VALACO, 2016).

Page 40: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

Figura 3 – Tipos de valvulas de diafragma

Fonte: Val Aco (2016)

A ruptura do diafragma pode resultar em vazamento de produto e contaminacao,

desta forma, o CIP torna-se inviavel. Este tipo de valvula deve ser empregado em

locais onde o CIP nao utilize produtos muito agressivos ou onde sua retirada para

o CIP nao seja muito onerosa. Para evitar a ruptura do diafragma, deve-se realizar

a manutencao das valvulas e troca do diafragma, de acordo com as condicoes de

operacao e de cada fabricante (HOLAH; LELIEVELD, 2011).

Como a entrada e saıda deste tipo de valvula sao simetricas, a entrada do

fluxo pode ser montada como qualquer um dos lados. Valvulas de diafragma podem

operar tanto como bloqueio quanto como controle de fluxo (MATHIAS, 2003).

4.1.2 Valvulas do tipo borboleta

A Figura 4 apresenta os componentes da valvula tipo borboleta. O atua-

dor controla o movimento do disco, que por sua vez, controla o fluxo da valvula

(MEGADEPOT, 2016).

Page 41: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

39

Figura 4 – Componentes da valvula borboleta

Fonte: Adaptado de Megadepot (2016)

Funcionamento basico: O disco de vedacao perpendicular ao escoamento

do fluxo que tem a funcao de obturador, abrindo ou obstruindo a passagem do fluido

(MATHIAS, 2003).

Como o disco de vedacao fica completamente exposto ao escoamento do

fluxo, a perda de carga nas valvulas borboleta e maior do que nas valvulas esfera

(MATHIAS, 2003).

Valvulas borboletas sao rotativas e podem ser utilizadas para bloqueio e

controle de fluxo (MATHIAS, 2003).

Assim como a valvula diafragma, que possui entrada e saıdas simetricas, e

tambem uma valvula bidirecional. Desta forma, o fluido pode escoar em qualquer

direcao (MATHIAS, 2003).

Este tipo de valvula pode operar em temperaturas extremamente baixas –

ponto importante em algumas areas da micro cervejaria, em que a cerveja deve

estar a −1, 5◦C para ser filtrada, por exemplo. Alem disso, por nao serem valvulas

pesadas, nao e necessario utilizar suportes nas tubulacoes. (MATHIAS, 2003).

Page 42: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

Ainda segundo Mathias (2003), e o praticamente o unico modelo que pode

ser usado para baixas pressoes e vazoes extremamente elevadas. Quando total-

mente abertas, podem ser completamente limpas em uma operacao de CIP. Possuem

ainda a vantagem de serem baratas (OCKERT, 2006).

4.1.3 Valvulas do tipo esfera

A valvula tipo esfera possui este nome devido ao uso de uma esfera com um

furo – conforme Figura 5 – para abrir ou fechar o fluxo (INTEGRATED-PUBLISHING,

2016).

Figura 5 – Componentes da valvula esfera

Fonte: Adaptado de Integrated publishing (2016)

Funcionamento basico: As valvulas esfera possuem um obturador em

formato de esfera vazada, o fluxo e aberto ou fechado conforme a angulacao do furo

em relacao a tubulacao (MATHIAS, 2003).

Este tipo de valvula nao e aplicavel para instalacoes que realizam o CIP,

devido ao fato de existir pequenas fendas ou rachaduras na estrutura interna, alem

Page 43: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

41

do espaco entre a esfera e o corpo da valvula, que pode acumular produtos que

talvez nao sejam totalmente removidos durante o CIP (HOLAH; LELIEVELD, 2011).

Para que ocorra a limpeza e sanitizacao da valvula borboleta, e necessario

que a se remova completamente a valvula da tubulacao e entao deve-se realizar a

limpeza manual, realizando o Clean Out Place (COP) (HOLAH; LELIEVELD, 2011).

4.1.4 Valvulas do tipo gaveta

A valvula do tipo gaveta tem seu funcionamento de abertura e fechamento

similar ao de uma gaveta, conforme mostrado na Figura 6 abaixo (TROUBLE-LESS-

VALVE, 2016).

Figura 6 – Valvula gaveta

Fonte: Adaptado de Trouble Less Valve (2016)

Funcionamento basico: O funcionamento da valvula gaveta se da pelo

deslizamento de um disco por dentro do fluxo do fluido. Este acionamento e similar

ao movimento de abrir e fechar uma gaveta, o fluido e bloqueado quando o disco

Page 44: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

penetra no fluido; quando o disco deixa de estar em contato com o fluido, o fluido

segue o fluxo normalmente (UNIVAL, 2016).

Pelo fato de o disco estar completamente fora da corrente do fluxo, quando

a valvula esta aberta, ha uma mınima resistencia ao escoamento do fluido. Este tipo

de valvula atua melhor como bloqueio do que controle de fluxo (OCKERT, 2006;

MATHIAS, 2003).

Porem, pela valvula gaveta possuir espacos mortos na parte inferior do

corpo e na parte superior do castelo – quando a valvula esta totalmente aberta, a

gaveta fica alojada em seu interior – nao e uma valvula passıvel de CIP (MATHIAS,

2003).

4.1.5 Valvulas do tipo selo duplo

A Figura 7 apresenta os componentes da valvula do tipo selo duplo. A

acionamento e automatico pelo sistema InteliTop R©. A mola principal controla o

movimento da regiao de acentos que controlam a passagem do fluxo para a regiao

superior ou inferior, sem que haja a mistura entre ambas as regioes (ALFA-LAVAL,

2016).

Page 45: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

43

Figura 7 – Componentes da valvula de selo duplo

Fonte: Adaptado de Alfa Laval (2016)

Funcionamento basico: Esta valvula possui dois selos que operam de

maneira independente, entre os selos existe um dreno aberto a atmosfera. Caso

um dos selos nao esteja efetivamente vedando, o vazamento passara pelo dreno,

evitando o contato ou contaminacao com o outro fluido da conexao. Pela abertura do

dreno pode-se detectar qualquer vazamento (HOLAH; LELIEVELD, 2011).

Valvulas de selo duplo sao empregadas quando se deseja que duas corren-

tes diferentes de fluidos nao entrem em contato ou ainda que nao haja contaminacao

do fluido de interesse com a solucao de limpeza, durante a limpeza mecanica. Pela

Page 46: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

complexidade na construcao desta valvula, seu custo e maior do que o custo de

uma valvula borboleta (GRIFFITH et al., 2005)

A Figura 8 abaixo, descreve o funcionamento da valvula fechada (1) e

aberta (2). Em (3) e (4), descreve a operacao de CIP pela via superior e inferior,

respectivamente (ALFA-LAVAL, 2016).

Figura 8 – Funcionamento da valvula de selo duplo

Fonte: Alfa Laval (2016)

Para garantir que este tipo de valvula nao sofra contaminacao por micro-

organismos, uma barreira de vapor ou ar esteril deve ser aplicada na abertura do

dreno. (HOLAH; LELIEVELD, 2011)

4.2 Bombas empregadas em uma micro cervejaria

As bombas usadas nas cervejarias sao preferencialmente utilizadas para

mover ou dosar lıquidos (agua, mosto, cerveja) ou materiais mais viscosos (levedura,

terra de diatomacea). Suas funcoes sao: superar uma diferenca de altura; aumentar

a pressao do sistema e dosar um certo lıquido (KUNZE; WAINWRIGHT; MIETH,

1999).

Page 47: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

45

As bombas mais utilizadas para a fabricacao de cerveja sao as bombas

centrıfugas; as bombas de deslocamento positivos; e as bombas de jato (KUNZE;

WAINWRIGHT; MIETH, 1999).

4.2.1 Bombas centrıfugas radiais

A aceleracao do lıquido no rotor resulta no aumento da pressao. As bombas

centrıfugas sao indispensaveis na cervejaria por (KUNZE; WAINWRIGHT; MIETH,

1999):

• Dosarem lıquidos a uma taxa uniforme;

• Possuırem uma construcao robusta e simples, nao possuindo qualquer tipo de

valvula;

• O ajuste do fluxo e feito de forma simples;

• Sao bombas bem flexıveis, visto que diferentes tipos de rotor podem ser

usados.

Funcionamento basico: O fluido e admitido pela succao e passa pelo

centro de um dispositivo rotativo conhecido como impelidor, conforme mostrado na

Figura 9. Quando o impelidor gira, o fluido recebe uma aceleracao centrıfuga. O olho

do impelidor fica com uma area de baixa-pressao, aumentando o fluxo de entrada

de fluido. As laminas do impelidor sao curvas, desta forma o fluido e impulsionado

nas direcoes radial e tangencial pela forca centrıfuga (GANGHIS, 2015; POTTER et

al., 2002).

Page 48: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

Figura 9 – Bomba centrıfuga radial

Fonte: Potter, M. C. et al.(2002)

Sao normalmente bombas de succao. A succao e realizada de forma correta

quando a tubulacao e a bomba estao preenchidos com lıquido (KUNZE; WAIN-

WRIGHT; MIETH, 1999).

Tanto cerveja quanto mosto sao movimentados por este tipo de bomba.

Para que se possa empregar pressoes mais altas, este tipo de bomba pode ser

construıda com varios rotores – chamado de bomba de multiplos estagios, reduzindo

as dimensoes da bomba e melhorando seu rendimento (UFCG, 2016; KUNZE;

WAINWRIGHT; MIETH, 1999).

4.2.2 Bombas de deslocamento positivo

Seu princıpio de funcionamento baseia-se no movimento do lıquido da

camara de succao para a camara de pressao (KUNZE; WAINWRIGHT; MIETH,

1999).

Ha uma diferenciacao entre bombas de deslocamento positivo por pulsos

(que necessitam de uma valvula para fechar e abrir as camaras de trabalho) e

bombas de deslocamento positivo com rotacao contınua, as quais nao necessitam

deste tipo de valvula (KUNZE; WAINWRIGHT; MIETH, 1999).

Bombas helicoidais, bombas peristalticas, bombas de lobulos sao exemplos

de bombas de deslocamento positivo com dosagem continua; ja as bombas de

Page 49: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

47

pistao e membrana sao bombas de deslocamento positivo por pulsos (KUNZE;

WAINWRIGHT; MIETH, 1999).

Bombas helicoidais

A Figura 10 apresenta os componentes da uma bomba helicoidal. O estator

movimenta o motor que faz com que a rosca sem fim movimente o fluido que esta

em contato com ela (KUNZE; WAINWRIGHT; MIETH, 1999).

Figura 10 – Bomba helicoidal

Fonte: Adaptado de Kunze, W.; Wainwright, T.; Mieth, H. (1999)

Funcionamento basico: Pelo movimento de rotacao do rotor com sua

camara oca, o liquido e deslocado para frente pelo estator(KUNZE; WAINWRIGHT;

MIETH, 1999).

Este tipo de bomba pode bombear quase todos os materiais, incluindo os de

consistencia pastosa. No caso da producao de cerveja, a bomba helicoidal pode ser

utilizada para transportar o baco de malte, terra de diatomacea ou para transporte

da levedura (KUNZE; WAINWRIGHT; MIETH, 1999).

Page 50: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

Bomba de lobulos

A Figura 11 apresenta um esquema da parte interna de bomba de lobulos.

Este tipo de bomba pode possuir um ou mais lobulos, os quais sao responsaveis por

deslocar o fluido (PUMP; VALVE, 2016).

Figura 11 – Bomba de lobulos

Fonte: Pump and Valve (2016)

Funcionamento basico: Dois rotores, cada um com um conjunto de lobulos,

que encaixam uns nos outros na mesma velocidade angular, carregando o meio

bombeado com este movimento (KUNZE; WAINWRIGHT; MIETH, 1999).

Materiais mais viscosos ou pastosos, como leveduras ou xarope de acucar

por exemplo, podem ser bombeados por esta bomba (KUNZE; WAINWRIGHT;

MIETH, 1999).

Page 51: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

49

Bomba peristaltica

A Figura 12 apresenta um exemplo de bomba peristaltica. Os rolamentos

pressionam a mangueira, criando um fluxo pressurizado, responsavel por deslocar o

fluido (COLE-PARMER, 2016).

Figura 12 – Bomba peristaltica

Fonte: Cole-Parmer (2016)

Funcionamento basico: Uma bomba peristaltica e composta por uma man-

gueira ou um tubo de borracha que recebe uma sequencia de pressoes realizadas

por rolamentos. A pressao do rotor com a mangueira ate a parede da bomba desloca

o fluido para frente, enquanto que o fluido que ficou por tras do rotor e succionado

para um novo bombeamento (KUNZE; WAINWRIGHT; MIETH, 1999).

Bombas peristalticas nao sofrem com as alteracoes das pressoes de entrada

e saıda da faixa de trabalho da bomba. Desta forma, suas taxas de fluxo sao constan-

tes com uma unica configuracao e poucos ou nenhum ajuste. Em micro cervejarias,

sao usadas para dosagem de produtos quımicos e de terra de diatomacea, por

exemplo (GALANTE, 2016).

Page 52: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

Bombas de pistao e membrana

A figura 13 apresenta o princıpio de operacao da bomba de pistao. O pistao

em a expulsa o lıquido da camara da bomba, em b o pistao succiona lıquido para den-

tro da camara. A repeticao de a e b e que bombeia o fluido (KUNZE; WAINWRIGHT;

MIETH, 1999).

Figura 13 – Princıpio de operacao da bomba de pistao

Fonte: Kunze, W.; Wainwright, T.; Mieth, H. (1999)

Funcionamento basico: A cada golpe do pistao, o ar sofre uma ligeira

compressao que suaviza a pulsacao. O fluido e sempre deslocado em apenas um

sentido e ha a necessidade de bombas de succao e pressao para que isto ocorra

adequadamente (KUNZE; WAINWRIGHT; MIETH, 1999).

Nas cervejarias, sao empregadas como bombas dosadoras de agentes de

limpeza e sanitizacao (KUNZE; WAINWRIGHT; MIETH, 1999).

As bombas de membrana operam de maneira similar as bombas de pistao.

O que as diferem e a existencia de uma membrana movel que separa o fluido do

pistao. Bombas de membrana sao requeridas em locais de alto padrao higienico, por

exemplo, na dosagem de terra infusoria (KUNZE; WAINWRIGHT; MIETH, 1999).

Page 53: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

51

Bomba de diafragma

A Figura 14 apresenta a entrada de ar da bomba de diafragma, os pontos

de succao e descarga de fluido, as camaras A e B e seus respectivos diafragmas

(GRABE-BOMBAS-EQUIPAMENTOS-INDUSTRIAIS, 2016).

Figura 14 – Bomba de diafragma

Fonte: Grabe - Bombas e Equipamentos Industriais (2016)

Funcionamento basico: Seu funcionamento ocorre pela pressurizacao

de um dos diafragmas, pelo uso do ar comprimido. Este diafragma pressurizado,

impulsiona o fluido que esta na camara a sua frente - indicado na Figura 14. O fluido

e entao deslocado para cima ate a saıda, por meio de coletores (GRABE-BOMBAS-

EQUIPAMENTOS-INDUSTRIAIS, 2016).

Ao mesmo tempo que o processo descrito acima ocorre, o outro diafragma e

puxado pelo eixo que os interliga, assim a camara A da figura 14 e preenchida com

fluido (GRABE-BOMBAS-EQUIPAMENTOS-INDUSTRIAIS, 2016).

Ao final deste ciclo, a camara A e entao pressurizada e o processo ocorre

no sentido inverso. A pressurizacao das camaras A e B ocorre de forma intermi-

Page 54: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

tente, assim o fluxo bombeado e pulsante (GRABE-BOMBAS-EQUIPAMENTOS-

INDUSTRIAIS, 2016).

Sao bombas que podem ser usadas em aplicacoes que requerem ausencia

de vazamentos, por nao possuırem selos ou vedacoes. Nas cervejarias, podem

bombear mosto, por exemplo (KARASSIK et al., 1976).

A parte central da bomba e separada do produto bombeado (bloco de

valvulas, esferas e camaras de bombeamento) por dois diafragmas, que isolam o

lıquido do ar comprimido usado em seu acionamento (GRABE-BOMBAS-EQUIPAMENTOS-

INDUSTRIAIS, 2016).

4.3 Programa de Boas Praticas de Fabricacao e Procedimentos OperacionaisPadronizados

Segundo Silva (2005), a implantacao e implementacao das boas praticas

de fabricacao sao necessarias para controlar as provaveis fontes de contaminacao

cruzada e tambem para garantir a qualidade do produto final.

O programa de BPF deve conter, no mınimo, os seguintes aspectos: (PARRA,

2016):

• Requisitos sanitarios do edifıcio;

• Higienizacao das instalacoes, equipamentos e utensılios e suas respectivas

manutencoes;

• Controle de pragas, como insetos, roedores e passaros;

• Controle da qualidade da agua;

• Higiene e saude dos manipuladores;

• Garantia e controle de qualidade do produto final.

Alguns assuntos tratados no programa de BPF sao tao importantes que

devem ser melhor detalhados. Desta necessidade, sugiu o Procedimento Operacional

Padronizado – POP, que deve ser escrito de forma objetiva, na forma de instrucoes

sequenciais para a realizacao de operacoes rotineiras e especıficas na producao,

armazenamento e transporte de alimentos (PARRA, 2016).

Page 55: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

53

Silva (2005) menciona sobre os POP que devem ser implantados e imple-

mentados, acompanhados e verificados pelas industrias de alimentos e bebidas que

comercializam seus produtos em territorio brasileiro:

• Higienizacao das instalacoes, equipamentos, moveis e utensılios;

• Controle da potabilidade da agua;

• Higiene e saude dos manipuladores;

• Manejo de resıduos;

• Manutencao preventiva e calibracao de equipamentos;

• Controle integrado de vetores e pragas urbanas;

• Selecao das materias-primas, ingredientes e embalagens;

• Programa de recolhimentos de alimentos (recal).

As legislacoes vigentes exigem que os documentos de BPF e de POP

estejam implementados, atualizados e disponıveis para consulta (PARRA, 2016).

Para a correta implantacao das BPF, a industria como um todo deve estar

comprometida quanto ao programa. Os colaboradores, maiores responsaveis pelo

sucesso do programa de BPF, devem estar conscientes e mobilizados (SILVA, 2005).

A norma brasileira ABNT NBR 15635:2015 estabelece requisitos de procedi-

mentos higienico-sanitarios na producao de alimentos. Dentre estes requisitos, serao

salientados aqueles aplicaveis as bombas e valvulas discutidas nesse trabalho:

• Os materiais de construcao das bombas e das valvulas devem ser mantidos

em adequado estado de conservacao, devem ser resistentes a corrosao e as

sucessivas operacoes de limpeza e desinfeccao (ABNT, 2015);

• Os materiais de construcao das bombas e das valvulas nao devem transmitir

substancias toxicas, odores, nem sabores aos alimentos (ABNT, 2015);

• Deve ser dada preferencia as bombas e valvulas que possuam poucos cantos

vivos, asperezas e facilidades para higienizacao e desmonte (ABNT, 2015);

• As superfıcies das bombas e valvulas devem ser impermeaveis, lavaveis, lisas,

nao devem possuir frestas ou rugosidades que dificultem sua higienizacao

(ABNT, 2015);

Page 56: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

• Para facilitar a limpeza e manutencao das bombas e valvulas, ambas devem

possuir facil acesso por cima, em baixo e pela lateral (ABNT, 2015);

• Tanto as bombas quanto as valvulas devem receber manutencao periodica.

Quando necessario e aplicavel, deve-se realizar a calibracao. Essas atividades

devem ser registradas (ABNT, 2015);

• Durante a manutencao das bombas e valvulas, e necessario garantir a seguranca

do alimento produzido (ABNT, 2015).

No tocante a higienizacao das bombas e valvulas discutidas neste trabalho,

a norma brasileira ABNT NBR 15635:2015 determina que:

• As bombas e valvulas devem ser mantidas em condicoes apropriadas e sanita-

riedade e higienicidade. Para tanto, as operacoes de higienizacao devem ser

realizadas regulamente, minimizando o risco de contaminacao dos alimentos

(ABNT, 2015);

• Os funcionarios responsaveis pela higienizacao das bombas e valvulas devem

ter comprovante de capacidade para realizar esta operacao e seus uniformes

devem ser apropriados e diferenciados dos uniformes para funcionarios que

manipulam alimentos (ABNT, 2015);

• Apos o termino de trabalho, a area deve ser imediatamente higienizada. Nao

deve haver contaminacao de alimentos causada por produtos saneantes e por

partıculas em suspensao (ABNT, 2015);

• Todas as bombas e valvulas que entram em contato direto com o alimento

devem ser cuidadosamente higienizadas (ABNT, 2015);

• Os utensılios e equipamentos requeridos durante a higienizacao devem ser

proprios para a atividade. A conservacao e limpeza destes utensılios e equi-

pamentos e mandatoria, bem como a quantidade deles deve ser suficiente e

devem ser guardados em local proprio para essa finalidade. Deve ainda haver

uma distincao dos utensılios voltados para a higienizacao de instalacoes e dos

utensılios voltados para a higienizacao de partes que entrem em contato com

o alimento (ABNT, 2015);

Page 57: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

55

• Os produtos utilizados para a limpeza e sanitizacao devem estar regularizados

pelo Ministerio da Saude. Deve haver um local adequado para armazenagem

destes produtos, que devem ser identificados adequadamente (ABNT, 2015);

• As instrucoes indicadas pelo fabricante, referentes a diluicao, tempo de con-

tato e modo de aplicacao dos produtos de limpeza e sanitizacao, devem ser

obedecidas (ABNT, 2015).

Page 58: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao
Page 59: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

57

5 CONCLUSOES

• As valvulas de selo duplo sao excelentes, visto que permitem operar com duas

correntes diferentes de fluidos sem que haja mistura dos mesmos, porem sao

mais caras que as valvulas do tipo borboleta.

• As valvulas do tipo borboleta sao amplamente utilizadas na industria por serem

passıveis de higienizacao pelo sistema CIP, alem de serem mais baratas em

relacao as demais valvulas descritas neste trabalho.

• A valvula do tipo diafragma apresenta limitacoes devido a vida util do diafragma,

que pode ser diminuıda pelo uso de produtos saneantes que sao agressivos.

• As valvulas do tipo esfera e gaveta devem ser evitadas em micro cervejarias

que utilizem o sistema CIP como metodo de limpeza e sanitizacao. Ambas

possuem espacos mortos, impedindo a realizacao adequada desta operacao.

• Para bombear fluidos mais pastosos ou viscosos, como bagaco de malte, terra

diatomacea e levedura, e recomendado o uso de bombas helicoidais ou bomba

de lobulos.

• Para dosar produtos quımicos, recomenda-se o uso de bombas peristalticas,

visto que suas taxas de dosagem sao constantes.

• Para dosar agentes de limpeza e sanitizacao ou dosagem de terra infusoria,

que requerem alto padrao higienico, e recomendado o uso de bombas de

pistao e membrana, desta forma o fluido nao entra em contato com o pistao.

• Por nao possuir selos nem vedacoes, as bombas de diafragma sao recomen-

dadas para atuarem em situacoes que requerem ausencia de vazamentos

durante o bombeamento de fluidos, por exemplo o bombeamento de mosto.

• Para garantir a excelencia na producao de cerveja e evitar a contaminacao

cruzada, faz-se necessaria a elaboracao, implantacao e acompanhamento dos

programas de BPF e POPs.

• Para que os equipamentos apresentem boa performance, e necessario que o

sistema POP, que consiste na manutencao preventiva e calibracao de equipa-

mentos, seja implementado, seguindo as orientacoes dos respectivos fabrican-

tes.

Page 60: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao
Page 61: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

59

REFERENCIAS1

ABNT, N. 15635. Servicos de alimentacao - Requisitos de boas praticashigienico-sanitarias e controles operacionais, 2015.

ALFA-LAVAL. Unique mixproof large particle. [s.n.], 2016. Disponıvel em:

〈http://www.alfalaval.com/pt/products/fluid-handling/valves/Double-seat-valves/

unique-mixproof-large-particle/〉. Acesso em: 22 set. 2016.

AUTOPARTS. The Comparison in between Diaphragm Valve and Corru-gated Pipe Valves. [s.n.], 2016. Disponıvel em: 〈http://autoparts-blog.com/

the-comparison-in-between-diaphragm-valve-and-corrugated-pipe-valve/〉. Acesso

em: 15 out. 2016.

COLE-PARMER. Peristaltic Pumps. [s.n.], 2016. Disponıvel em: 〈http:

//www.coleparmer.com/TechLibraryArticle/576#anchor3〉. Acesso em: 19 out. 2016.

DRAGONE, G.; SILVA, J. Almeida e. Cerveja. In: Bebidas Alcoolicas Ciencia e

Tecnologia. [S.l.]: Edgard Blucher, 2010. v. 1, p. 15–48.

ELECTRICAL, I. I. O.; ELECTRONICS. Diaphragm valves information. [s.n.], 2016.

Disponıvel em: 〈http://www.globalspec.com/learnmore/flow control flow transfer/

valves/diaphragm valves〉. Acesso em: 18 out. 2016.

GALANTE, S. Pump it up! [s.n.], 2016. Disponıvel em: 〈http://byo.com/mead/item/

1280-pump-it-up〉. Acesso em: 15 out. 2016.

GANGHIS, D. Bombas industriais. [S.l.]: Centro Federal de Educacao Tecnologica

- CEFET/BA, 2015.

GRABE-BOMBAS-EQUIPAMENTOS-INDUSTRIAIS. Linha gry. [s.n.], 2016.

Disponıvel em: 〈http://www.grabe.com.br/linha gry.html〉. Acesso em: 22 set. 2016.

GRIFFITH, C. et al. Handbook of hygiene control in the food industry. Handbook

of hygiene control in the food industry, Woodhead Publishing Cambridge, 2005.

HOLAH, J.; LELIEVELD, H. Hygienic design of food factories. Woodhead

Publishing, 2011.

INTEGRATED-PUBLISHING. Fluid power - hidraulic and pneumatics. [s.n.],

2016. Disponıvel em: 〈http://www.tpub.com/fluid/ch2c.htm〉. Acesso em: 15 out.

2016.

KARASSIK, I. J. et al. Pump handbook. [S.l.]: McGraw-Hill, 1976. v. 3.

KUNZE, W.; WAINWRIGHT, T.; MIETH, H. Technology brewing and malting. [S.l.]:

Vlb Berlin, 1999.

LIMA, F. L. de S. Como montar uma microcervejaria. [S.l.], 2010.

1 DE ACORDO COM A ASSOCIACAO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS. NBR 6023.

Page 62: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

MACINTYRE, A. Bombas e Instalacoes de Bombeamento. 2a edicao. Rio de

Janeiro: Editora Guanabara Dois SA, 1987.

MATHIAS, A. C. Valvulas: Industriais, seguranca, controle: tipos, selecao,dimensionamento. [S.l.]: Artliber, 2003.

MEGADEPOT. A guide to types of valves. [s.n.], 2016. Disponıvel em:

〈https://megadepot.com/resource/a-guide-to-types-of-valve〉. Acesso em: 15 out.

2016.

OCKERT, K. MBAA Practical Handbook for the Specialty Brewer. Vol. 3,Brewing Engineering and Plant Operations. [S.l.]: St. Paul, Minn.: Master

Brewers Association of the Americas, 2006.

PALMER, J. J. How to brew. EUA: Brewers Publications, 2006.

PARRA, D. Manual de boas praticas de fabricacao xPOP’s - Procedimentos Operacionais Padronizados.

[s.n.], 2016. Disponıvel em: 〈http://foodsafetybrazil.org/

manual-de-boas-praticas-de-fabricacao-x-pops-procedimentos-operacionais-padronizados/

#ixzz4MbENcUjj〉. Acesso em: 09 out. 2016.

POTTER, M. C. et al. Mecanica de fluidos. [S.l.]: Thomson, 2002.

PUMP; VALVE. Rotary Lobe pumps - Sanitary. [s.n.], 2016. Disponıvel em:

〈http://www.pumpandvalve.com/product/rotary-lobe-pumps-sanitary/〉. Acesso em:

15 out. 2016.

SCHMIDELL, W. et al. Biotecnologia industrial. Sao Paulo, v. 3, 2001.

SILVA, J. B. Almeida e. Cerveja. Waldemar Gastoni Venturini Filho, Tecnologia de

Bebidas, p. 347–380, 2005.

SINDICERV, S. N. da C. A cerveja. [s.n.], 2016. Disponıvel em: 〈http:

//www.sindicerv.com.br/acerveja.php〉. Acesso em: 08 ago. 2016.

STEWART, G. G.; PRIEST, F. G. Handbook of brewing. [S.l.]: CRC Press, 2006.

TOSTES, L. R. de M. Instrumentacao e controle do processo de producao deuma microcervejaria. Tese (Doutorado) — Universidade Federal do Rio de Janeiro,

2015.

TROUBLE-LESS-VALVE. Types of valves. [s.n.], 2016. Disponıvel em:

〈hhttp://www.tlv.com/global/TI/steam-theory/types-of-valves.html#butterfly valves〉.Acesso em: 18 out. 2016.

UFCG, U. F. de C. G. Bombas centrıfugas. [s.n.], 2016. Disponıvel em:

〈http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/Bomb02.html〉. Acesso em: 08 ago. 2016.

UNIVAL. Como funciona a valvula gaveta. [s.n.], 2016. Disponıvel em:

〈http://www.unival.com.br/blog/valvulas/como-funciona-a-valvula-gaveta/〉. Acesso

em: 24 set. 2016.

Page 63: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

61

VALACO. Valvula tipo diafragma. [s.n.], 2016. Disponıvel em: 〈http://www.valaco.

com.br/inf tecnicas/tipo diafragma.html〉. Acesso em: 24 set. 2016.

Page 64: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao
Page 65: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

63

Anexo A – LEGISLACAO BRASILEIRA - PADRONIZACAO DE BEBIDAS

ALCOOLICAS FERMENTADAS

DECRETO No 6.871, DE 4 DE JUNHO DE 2009 Regulamenta a Lei no 8.918,

de 14 de julho de 1994, que dispoe sobre a padronizacao, a classificacao, o registro,

a inspecao, a producao e a fiscalizacao de bebidas.

CAPITULO VII: DA PADRONIZACAO DAS BEBIDAS

Secao III: Das Bebidas Alcoolicas Fermentadas

Art. 36. Cerveja e a bebida obtida pela fermentacao alcoolica do mosto cervejeiro

oriundo do malte de cevada e agua potavel, por acao da levedura, com adicao de

lupulo.

§ 1o O malte de cevada usado na elaboracao de cerveja e o lupulo poderao ser

substituıdos por seus respectivos extratos.

§ 2o Malte e o produto obtido pela germinacao e secagem da cevada, devendo o

malte de outros cereais ter a designacao acrescida do nome do cereal de sua

origem.

§ 3o Extrato de malte e o resultante da desidratacao do mosto de malte ate o estado

solido, ou pastoso, devendo, quando reconstituıdo, apresentar as propriedades do

mosto de malte.

§ 4o Parte do malte de cevada podera ser substituıdo por adjuntos cervejeiros, cujo

emprego nao podera ser superior a quarenta e cinco por cento em relacao ao

extrato primitivo.

§ 5o Consideram-se adjuntos cervejeiros a cevada cervejeira e os demais cereais

aptos para o consumo humano, malteados ou nao malteados, bem como os amidos

e acucares de origem vegetal.

§ 6o Quando se tratarem de acucares vegetais diferentes dos provenientes de

cereais, a quantidade maxima de acucar empregada em relacao ao seu extrato

primitivo sera: I - na cerveja clara, menor ou igual a dez por cento em peso;

II - na cerveja escura, menor ou igual a cinquenta por cento em peso, podendo

conferir ao produto acabado as caracterısticas de adocante; e

III - na cerveja extra, menor ou igual a dez por cento do extrato primitivo.

Page 66: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

§ 7o Carboidratos transformados sao os derivados da parte amilacea dos cereais

obtidos por meio de transformacoes enzimaticas.

§ 8o Mosto cervejeiro e a solucao, em agua potavel, de carboidratos, proteınas,

glicıdios e sais minerais, resultantes da degradacao enzimatica dos componentes da

materia-prima que compoem o mosto.

§ 9o Mosto lupulado e o mosto fervido com lupulo ou seu extrato, e dele

apresentando os princıpios aromaticos e amargos, ficando estabelecido que:

I - lupulo sao os cones da inflorescencia do Humulus lupulus, em sua forma natural

ou industrializada, aptos para o consumo humano; e

II - extrato de lupulo e o resultante da extracao, por solvente adequado, dos

princıpios aromaticos ou amargos do lupulo, isomerizados ou nao, reduzidos ou nao,

devendo o produto final estar isento de solvente.

§ 10. Extrato primitivo ou original e o extrato do mosto de malte de origem da

cerveja.

Art. 37. Das caracterısticas de identidade da cerveja devera ser observado o

seguinte:

I - a cor da cerveja devera ser proveniente das substancias corantes do malte da

cevada, sendo que:

a) para corrigir ou intensificar a cor da cerveja, e permitido o uso do corante

caramelo, e de corantes naturais previstos em legislacao especıfica;

b) na cerveja escura sera permitido somente o uso de corante caramelo; e

c) admite-se a utilizacao de corante natural, autorizados pela legislacao propria,

com a finalidade de padronizar a cor das cervejas definidas nos arts. 40, 41 e 42;

II - para fermentacao do mosto, sera usada a levedura cervejeira;

III - a cerveja devera ser estabilizada biologicamente por processo fısico apropriado,

podendo ser denominada de Chope ou Chopp a cerveja nao submetida a processo

de pasteurizacao para o envase;

IV - a agua potavel empregada na elaboracao da cerveja podera ser tratada com

substancias quımicas, por processo fısico ou outro que lhe assegure as

caracterısticas desejadas para boa qualidade do produto, em conjunto ou

separadamente; e

Page 67: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

65

V - a cerveja devera apresentar, a vinte graus Celsius, pressao mınima de atmosfera

de gas carbonico proveniente da fermentacao, sendo permitida a correcao por

dioxido de carbono ou nitrogenio, industrialmente puros. Art. 38. As cervejas sao

classificadas:

I - quanto ao extrato primitivo, em:

a) cerveja leve, definida como sendo a cerveja cujo extrato primitivo e maior ou igual

a cinco por cento em peso e menor que dez e meio por cento em peso, podendo

denominar-se cerveja light a cerveja leve que cumpra tambem, cumulativamente, os

requisitos constantes dos itens 1 e 2, seguintes:

1. reducao de vinte e cinco por cento do conteudo de nutrientes ou do valor

energetico com relacao a uma cerveja similar do mesmo fabricante (mesma marca

comercial), ou do valor medio do conteudo de tres cervejas similares conhecidas e

que sejam produzidas na regiao; e

2. valor energetico da cerveja pronta para o consumo deve ser no maximo de trinta

e cinco quilocalorias por cem mililitros;

b) cerveja ou cerveja comum, definida como sendo a cerveja cujo extrato primitivo e

maior ou igual a dez e meio por cento em peso e menor que doze por cento em

peso;

c) cerveja extra, definida como sendo a cerveja cujo extrato primitivo e maior ou

igual a doze por cento em peso e menor ou igual a quatorze por cento em peso; ou

d) cerveja forte, definida como sendo a cerveja cujo extrato primitivo e maior que

quatorze por cento em peso;

II - quanto a cor, em:

a) cerveja clara, a que tiver cor correspondente a menos de vinte unidades EBC

(European Brewery Convention);

b) cerveja escura, a que tiver cor correspondente a vinte ou mais unidades EBC

(European Brewery Convention); ou

c) cerveja colorida, a que, pela acao de corantes naturais, apresentar coloracao

diferente das definidas no padrao EBC (European Brewery Convention);

III - quanto ao teor alcoolico, em:

Page 68: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

a) cerveja sem alcool, quando seu conteudo em alcool for menor ou igual a meio por

cento em volume, nao sendo obrigatoria a declaracao no rotulo do conteudo

alcoolico; ou

b) cerveja com alcool, quando seu conteudo em alcool for superior a meio por cento

em volume, devendo obrigatoriamente constar no rotulo o percentual de alcool em

volume;

IV - quanto a proporcao de malte de cevada, em:

a) cerveja de puro malte, aquela que possuir cem por cento de malte de cevada, em

peso, sobre o extrato primitivo, como fonte de acucares;

b) cerveja, aquela que possuir proporcao de malte de cevada maior ou igual a

cinquenta e cinco por cento em peso, sobre o extrato primitivo, como fonte de

acucares; ou

c) ”cerveja de ...”, seguida do nome do vegetal predominante, aquela que possuir

proporcao de malte de cevada maior que vinte por cento e menor que cinquenta e

cinco por cento, em peso, sobre o extrato primitivo, como fonte de acucares;

V - quanto a fermentacao, em:

a) de baixa fermentacao; ou

b) de alta fermentacao.

Art. 39. De acordo com o seu tipo, a cerveja podera ser denominada: Pilsen, Export,

Lager, Dortmunder, Munchen, Bock, Malzbier, Ale, Stout, Porter, Weissbier, Alt e

outras denominacoes internacionalmente reconhecidas que vierem a ser criadas,

observadas as caracterısticas do produto original.

Art. 40. A cerveja podera ser adicionada de suco ou extrato de vegetal, ou ambos,

que poderao ser substituıdos, total ou parcialmente, por oleo essencial, essencia

natural ou destilado vegetal de sua origem.

Art. 41. A cerveja adicionada de suco de vegetal devera ser denominada ”cerveja

com ...”, acrescida do nome do vegetal.

Art. 42. Quando o suco natural for substituıdo total ou parcialmente pelo oleo

essencial, essencia natural ou destilado do vegetal de sua origem, sera denominada

”cerveja sabor de ...”, acrescida do nome do vegetal.

Art. 43. Ficam proibidas as seguintes praticas no processo de producao de cerveja:

I - adicionar qualquer tipo de alcool, qualquer que seja sua procedencia;

Page 69: Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de ... · Estudo de manuseio de fluidos de processo de produção de cerveja em escala de micro cervejaria / ... Conclusao

67

II - utilizar saponinas ou outras substancias espumıferas, nao autorizadas

expressamente;

III - substituir o lupulo ou seus derivados por outros princıpios amargos;

IV - adicionar agua fora das fabricas ou plantas engarrafadoras habilitadas;

V - utilizar aromatizantes, flavorizantes e corantes artificiais na elaboracao da

cerveja;

VI - efetuar a estabilizacao ou a conservacao biologica por meio de processos

quımicos;

VII - utilizar edulcorantes artificiais; e

VIII - utilizar estabilizantes quımicos nao autorizados expressamente.