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Detergentes ácidos, Notas de estudo de Engenharia de Alimentos

A higienização na indústria de alimentos visa basicamente à preservação da pureza, da palatabilidade e da qualidade microbiológica dos alimentos. Auxilia, portanto, na obtenção de um produto que, além das qualidades nutricionais e sensoriais, tenha uma boa condição higiênico-sanitária, não oferecendo riscos a saúde do consumidor. Assim, contribui decisivamente para a produção de alimentos dentro de padrões microbiológicos recomendados pela legislação. A higienização correta tem papel relevante q

Tipologia: Notas de estudo

Antes de 2010

Compartilhado em 11/07/2010

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UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA
UNOESC – CAMPUS VIDEIRA
DISCIPLINA – HIGIENE INDUSTRIAL E LEGISLAÇÃO
PROFESOR – GUSTAVO FELIPE CECCON LANES
CURSO – ENGENHARIA DE ALIMENTOS
DETERGENTES ÁCIDOS
ACADÊMICO:
ANDERSON LIMA
VIDEIRA, SC – JULHO DE 2010
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UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA

UNOESC – CAMPUS VIDEIRA

DISCIPLINA – HIGIENE INDUSTRIAL E LEGISLAÇÃO

PROFESOR – GUSTAVO FELIPE CECCON LANES

CURSO – ENGENHARIA DE ALIMENTOS

DETERGENTES ÁCIDOS

ACADÊMICO:

ANDERSON LIMA

VIDEIRA, SC – JULHO DE 2010

1 INTRODUÇÃO

A higienização na indústria de alimentos visa basicamente à preservação da pureza, da palatabilidade e da qualidade microbiológica dos alimentos. Auxilia, portanto, na obtenção de um produto que, além das qualidades nutricionais e sensoriais, tenha uma boa condição higiênico-sanitária, não oferecendo riscos a saúde do consumidor. Assim, contribui decisivamente para a produção de alimentos dentro de padrões microbiológicos recomendados pela legislação. A higienização correta tem papel relevante quando se observam os aspectos econômicos e comerciais. Nenhum consumidor conscientemente faz uso de um alimento que tenha sido produzido, fugindo das normas de higiene. Além disso, quando uma indústria observa as normas de higiene e limpeza, são bastante reduzidas as perdas causadas por: deterioração bacteriana, fungos, fermentos, infestação ou insetos, danos causados por roedores e contaminação. A produção de alimentos seguindo normas adequadas de controle de qualidade viabiliza os custos de produção e satisfaz aos anseios dos consumidores. Uma das conseqüências mais graves da má higienização é a possível ocorrência de doenças de origem alimentar. A adoção de práticas aprimoradas de higiene e sanitização na indústria de alimentos permitirá a obtenção de produtos de boa qualidade do ponto de vista de saúde pública, atendendo exigências dos padrões microbiológicos e permitindo obter produtos com uma vida de prateleira maior. Os alimentos, geralmente, são uma mistura complexa de gordura, açúcares, proteína e minerais, por isso será difícil remover seus resíduos dos equipamentos, se não for adotado um procedimento adequado de limpeza e higienização. A limpeza e sanitização dos equipamentos e utensílios são, sem dúvidas, operações fundamentais no controle sanitário em indústria alimentícias, entretanto, freqüentemente são negligenciadas ou efetuadas em condições inadequadas.

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O tipo de sujidade é um elemento muito importante no processo de higienização, pois é crucial para selecionar o método e detergente adequado para a sua remoção. Os depósitos de sujidade são normalmente misturas complexas.

Tabela 1 - Diferentes tipos de sujidade orgânica e inorgânica

Fonte: manual de higienização.

O conhecimento da sua solubilidade é importante para a escolha do produto correto, assim como o conhecimento dos aspectos que podem tornar o processo de limpeza mais difícil.

2.2 TIPOS DE SUPERFÍCIES

As superfícies em contato direto com os alimentos devem ser atóxicas, não absorventes, não porosas ou corrosivas. Dos vários materiais utilizados na indústria alimentar o melhor para as superfícies que entram em contato direto com os alimentos é o aço inoxidável. O aço inoxidável é resistente à corrosão, mas não está totalmente isento de problemas. Na sua superfície forma-se uma película protetora de óxido de cromo. Essa película quando destruída, refaz-se naturalmente com o simples contato com o ar. No entanto, se utilizarmos um material abrasivo ou se empregarmos produtos químicos cáusticos, a superfície ficará arranhada definitivamente, facilitando a sua corrosão. Nestes dois casos a limpeza e desinfecção ficarão dificultadas.

Tabela 2 - Características das superfícies nas instalações de uma empresa alimentar

Fonte: manual de higienização.

2.3 QUALIDADE DA ÁGUA

A qualidade da água é também um fator determinante. Deve ser própria para consumo, limpa e transparente, branda (não precipita sabões nem forma incrustações), livre de microrganismos e não corrosiva. Uma água com dureza excessiva, isto é, com excesso de sais inorgânicos (cloretos de cálcio e de magnésio, sulfatos e bicarbonatos) reduz a eficácia de alguns detergentes e desinfetantes e contribui para a formação de incrustações na superfície do equipamento durante a evaporação. O uso de águas brandas está particularmente indicado para as operações de limpeza química. Relativamente à qualidade da água, existe legislação específica a qual deve ser consultada.

2.4 TIPO DE EQUIPAMENTOS

Existe um conjunto de equipamentos, como por exemplo, picadoras, misturadoras, enchedoras, entre outros, que apresentam superfícies não visíveis e cheias de contornos onde se acumulam resíduos. Neste caso, antes de se proceder ao primeiro enxaguamento, é necessário desmontar os equipamentos de modo a conseguir-se fazer uma higienização correta.

3 LIMPEZA

A Limpeza consiste essencialmente na eliminação de restos de alimentos e outras partículas. Este processo pode ser concretizado através de uma ação física (ex.: varrer, escovar, etc.), química (utilização de detergentes) ou mecânica (bombas de água de alta pressão, etc.) sobre uma determinada superfície. Na indústria alimentar, a maioria dos procedimentos passa por uma ação conjunta da utilização de agentes químicos (detergentes), auxiliados pela ação mecânica.

4 DETERGENTES

Os detergentes modificam a capacidade de penetração e remoção da sujidade pela água. Removem a sujidade através da degradação de gorduras, de proteínas e da dissolução de sais minerais e impedem a re-deposição da sujidade.

Os detergentes utilizados na remoção dos resíduos aderidos às superfícies, exercem sua função atuando de várias maneiras, a saber:

  • Poder dissolvente, principalmente sobre resíduos minerais;
  • Ação peptizante sobre resíduos protéicos;
  • Ação saponificante e emulsificante sobre resíduos gordurosos;
  • Ação seqüestraste ou quelante, principalmente ss obre minerais (Ca, Mg) responsáveis pela dureza das águas;
  • (^) Poder molhante, penetrante, de suspensão, lavagem e dispersante, propriedades conferidas aos detergentes pelo uso de substâncias tensoativas.

Além destas propriedades, um bom detergente deve apresentar um baixo custo, ser atóxico e pouco poluente.

4.1 AGENTES ALCALINOS

As soluções de limpeza alcalinas tem um valor de pH entre 7 (neutro) e 14 (o mais alcalino). Existem vários tipos de agentes alcalinos:

4.1.1 Agentes altamente alcalinos Estes produtos utilizam-se para a remoção de impurezas incrustadas ou queimadas. Nas concentrações em que são usados são extremamente corrosivos para muitos materiais e em contacto com a pele podem provocar queimaduras muito graves. Na aplicação destes produtos, há que tomar medidas de proteção pessoal. Exemplos de agentes altamente alcalinos: hidróxido de sódio (soda cáustica) e silicatos.

4.2 AGENTES ÁCIDOS

Os agentes de limpeza ácidos removem os materiais que estão secos ou incrustados nas superfícies e dissolvem os minerais. São produtos especialmente eficazes na remoção dos depósitos minerais formados pelos agentes de limpeza alcalinos. Quando a água é aquecida a temperaturas superiores a 80ºC, alguns dos minerais depositam-se e aderem às superfícies metálicas. Os agentes ácidos dissolvem os minerais dos depósitos de modo a que sejam facilmente removidos. Ácidos orgânicos (como o cítrico, o tartárico, o sulfâmico) não corroem superfícies, não irritam a pele e são facilmente removidos com água. Os ácidos inorgânicos são excelentes a remover e a controlar os depósitos minerais, mas podem ser bastante corrosivos para as superfícies e irritantes para a pele. Os agentes ácidos são usados mais para situações muito específicas do que para uso geral. Estes agentes são menos eficazes que os agentes alcalinos na remoção de sujidades causadas por gorduras, óleos e proteínas.

4.2.1 Agentes fortemente ácidos Estes compostos corroem a grande maioria dos metais e estruturas de aço. O aquecimento de agentes ácidos leva à produção de gases tóxicos e corrosivos que podem afetar os pulmões. Estes agentes removem minerais e a matéria incrustada nas superfícies dos equipamentos de vapor, caldeiras e alguns equipamentos de processamento alimentar. Quando a solução está muito quente, os minerais podem redepositar-se e formar uma película. O ácido fosfórico é um exemplo deste tipo de compostos.

4.2.2 Agentes moderamente ácidos Estes compostos são ligeiramente corrosivos e podem causar reações sensíveis. Alguns destes produtos podem atacar a pele e olhos. Exemplos de agentes moderamente ácidos são: ácidos levulínico, hidroacético e glucónico. Os ácidos orgânicos são adequados para limpezas manuais e conseguem amaciar a água. São, no entanto, mais caros que outros agentes ácidos.

4.2.3 Ácido cítrico Apesar da inconveniência de preço, é de bom emprego nos produtos de limpeza. Solubilidade em água a 20°C; pH 2,20.

4.2.4 Ácido clorídrico Empregado para remover resíduos incrustados de equipamentos pesados, sem problemas sérios de perda de ferro. É o mais vulgar dos ácidos minerais utilizados, geralmente na porcentagem de 30%.

4.2.5 Ácido fosfórico É de emprego desfavorável, no que diz respeito à camada de fosfato que produz sobre o ferro, que é apenas protetora e não preventiva do processo corrosivo. É totalmente solúvel em água; pH 1,90.

4.2.6 Ácido glucônico Bastante estável e por essa razão é utilizado em detergentes ácidos. Utilizado para remover depósitos cáusticos, de aparelhos de transmissão de calor (evaporadores, pasteurizadores).

4.2.7 Ácido lático É bastante estável e, por isso empregado em detergentes ácidos. Totalmente solúvel em água.

4.2.8 Ácido nítrico Tem ação oxidativa, não presente nos ácidos de sua classe; essa ação protege metais contra atuação do ácido. Seu emprego é mais comum do que o ácido sulfúrico.

4.2.9 Ácido sulfamilico É corrosivo, em menor grau do que o acido clorídrico e de igual atividade à dos ácidos glicólico e fosfórico. Utilizado para remoção de resíduos de pasteurizador, evaporador etc.

5 PRINCIPAIS FATORES NA ATUAÇÃO DOS DETERGENTES

Os principais fatores que condicionam a ação dos detergentes são:

  • Sua concentração de uso,
  • Tempo de atuação,
  • Temperatura,
  • Ação mecânica requerida.

Figura 1 - Fatores que influenciam a ação do detergente

5.1 CONCENTRAÇÃO

É função do produto utilizado. Existe uma concentração específica que corresponde à máxima eficácia da ação química.

5.2 TEMPO

É função dos outros parâmetros, em particular do tipo e quantidade de sujidade. O tempo de contacto deve ser suficiente para que o produto seja eficaz.

5.3 TEMPERATURA

Acelera as reações químicas.

5.4 AÇÃO MECÂNICA

É fundamental para retirar as sujidades das superfícies e dispersá-las na solução de limpeza. A modificação de qualquer um destes fatores implica necessariamente a alteração dos outros para que a eficácia da limpeza seja assegurada.

Levando em consideração aspectos como a natureza do resíduo a ser removido e suas características de solubilidade, os seguintes tipos de detergentes poderiam ser recomendados:

Quadro 1 – Detergentes recomendados na remoção de diferentes tipos de resíduos. Natureza do alimento ou resíduo

Características de solubilidade Tipo de detergente

Açúcares, ácidos orgânicos, sal Hidrossolúvel Detergente alcalino suave Alimentos protéicos (carnes, aves, pescado)

Hidrossolúvel Detergente alcalino clorado Álcali-solúvel Ligeiramente ácido - solúvel Alimentos gordurosos (manteiga, margarina, óleos, carnes gordas)

Álcali-solúvel Detergente alcalino suave ou forte Não hidrossolúvel Alimentos formadores de depósitos minerais (leite, cerveja, espinafre)

Ácido-solúvel Detergente alcalino clorado ou suave, alternado com detergente ácido a cada 5 dias. Não hidrossolúvel Álcali-insolúvel Precipitado de águas claras (pedras)

Não hidrossolúvel Detergente ácido Álcali-insolúvel Ácido-solúvel Alimentos amiláceos, tomates, frutas, hortaliças

Parcialmente hidrossolúvel Detergente alcalino suave Álcali-solúvel Fonte: manual de controle higienico-sanitário em alimentos.

7 CONCLUSÃO

Com base nestas considerações, é evidente que nenhum composto, isoladamente, poderá preencher em grau ótimo todas as características desejáveis acima enumeradas. É por isso que a formulação de detergentes industriais é assunto complexo, desenvolvido apenas em indústrias especializadas do setor de limpeza industrial.

Independentemente disso, todos os detergentes devem apresentar solubilidade rápida e completa, ação de saponificação, ação dispersante, poder emulsificante, ação de molhagem e bom enxágüe. Eles não devem ser corrosivos, podendo ser tensoativos, alcalinos, ácidos, fosfatos e sequestrantes.

Em linhas gerais, os principais detergentes poderiam ser divididos em: detergentes alcalinos fortes, detergentes alcalinos suaves, detergentes neutros, detergentes ácidos suaves, detergentes ácidos fortes.

Independente do tipo de detergente, a ação de limpeza se desenvolve numa série de etapas que poderiam ser resumidas: Contato direto e intenso da solução de detergente com o resíduo a ser removido (ação molhante ou penetrante); Deslocamento dos resíduos sólidos ou líquidos da superfície a ser limpa (ação saponificante, peptizante, dissolvente, emulsificante, etc.); Dispersão completa do resíduo na solução de limpeza (ação de suspensão e dispersante); Prevenção da redeposição do resíduo disperso na superfície do equipamento (ação lavagem).

Inúmeros fatores afetam o desempenho da solução de detergente aplicada a uma superfície, cabendo destacar os seguintes: Concentração do princípio ativo - A eficiência aumenta com o incremento na concentração, até um limite, acima do qual a eficiência estaciona, com o aumento de custo e efeito corrosivo; Período de contato do detergente com o resíduo - Em linhas gerais, a remoção dos resíduos é incrementada com o aumento do tempo de contato, até um limite a partir do qual o benefício será mínimo; Temperatura da solução - A eficiência é aumentada pelo aumento da temperatura, devido à menor ligação dos resíduos às superfícies, menor viscosidade das soluções, maior turbulência, maior solubilidade dos resíduos e maior velocidade das reações;

8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANDRADE, Nélio José; MACEDO, Jorge Antonio B.. Higienização na Indústria de Alimentos. São Paulo: Livraria Varela, 1996;

EVANGELISTA, José. Tecnologia de Alimentos. 2ª Ed. São Paulo: Livraria Atheneu, 1994;

Manual de Higienização. Disponível em: http://www.esb.ucp.pt/twt/seg_alim/codigosguias/ Manual_higienizao.pdf. Acesso em 06 de julho de 2010.

SILVA, Eneo Alves. Manual de Controle Higiênico –Sanitário em Alimentos. São Paulo: Livraria Varela, 1995.

TRIGO, Viviano Cabrera. Manual Prático de Higiene e Sanidade nas Unidades de Alimentação e Nutrição. São Paulo: Livraria Varela, 1999.