Projeto de Indústria Biotecnológica I

Indústria de Iogurte

Probiótico

Balanço de Energia

• É necessário para que se tenha noção da quantidade de energia precisa

para que o sistema opere. Para que o sistema possa funcionar, sem que

ocorra o desperdício, influenciando na rentabilidade do projeto.

Matéria –Prima : Leite

Produção diária 10.000 L/dia

ρ leite = 1,0315 kg/L

mleite= 10.315 Kg / dia

Balanço de Energia

• Calor específico:

fração de sólidos (em %)

Cp = ax + b

calor específico

4

OBS: Cpágua =1 kcal.(kg.°C)-1

xágua = 0 a = - 0,8 b=1 (Segundo Incropera(2003)).

Balanço de Energia

• Sólidos do leite x = 0,125

• Cp = ax + b

• Cpleite = 0,92 kcal.(kg.°C)-1

Fluxograma do processo

Adição de Ingredient

es

Preaquecimento e

Homogeneização

Pasteurização

Resfriamento

Inoculação

Fermentação

Resfriamento

Embalagens

Fluxograma do processo

Adição de Ingredient

es

Preaquecimento e

Homogeneização

Pasteurização

Resfriamento

Inoculação

Fermentação

Resfriamento

Embalagens

Balanço de Energia

• Preaquecimento do leite:

• Trocador de calor do tipo placas

Inicio 4°C 53°C

Mleite = 10944,6 Kg ,

após padronização

8

Fonte : grupotecsul.com.br

Balanço de Energia

• Calor trocado no aquecimento:

Q = m x Cp x ∆T

Q = 10944,6 Kg/dia x 1dia/24 h x 0,92 kcal.kg-1.°C-1 x 49°C

Q =20557,6 kcal / h = 20,6 kW

Fluxograma do processo

Adição de Ingredient

es

Preaquecimento e

Homogeneização

Pasteurização

Resfriamento

Inoculação

Fermentação

Resfriamento

Embalagens

Balanço de Energia

• Aquecimento do leite – Pasteurização• Inicio 53°C 75°C

• Mleite = 10944,6 Kg ,

após padronização.

Fonte:pieralise.com

Balanço de Energia

• Calor trocado no aquecimento:

Q = m x Cp x ∆T

Q = 10944,6 Kg /dia x 1dia/24 h x 0,92 kcal.kg-1.°C-1 x 22°C

Q =9229,95 kcal / h = 9,3kW

Fluxograma do processo

Adição de Ingredient

es

Preaquecimento e

Homogeneização

Pasteurização

Resfriamento

Inoculação

Fermentação

Resfriamento

Embalagens

Balanço de Energia

• Resfriamento do leite:

• Trocador de calor do tipo placas

Inicio 75°C 42°C

Mleite = 10944,6 Kg ,

após padronização.

14

Fonte : grupotecsul.com.br

Balanço de Energia

• Calor trocado no aquecimento:

Q = m x Cp x ∆T

Q = 10944,6 Kg /dia x 1dia/24 h x 0,92 kcal.kg-1.°C-1 x 33°C

Q =13844,92kcal / h = 13,85kW

Fluxograma do processo

Adição de Ingredient

es

Preaquecimento e

Homogeneização

Pasteurização

Resfriamento

Inoculação

Fermentação

Resfriamento

Embalagens

Balanço de Energia

• Tanque de Fermentação:

• Manter a 42°C

Mleite=12134,6Kg/dia, após inoculação

Energia gasta = 10 KW

17Fonte: japacomponentes.com.br

Fluxograma do processo

Adição de Ingredient

es

Preaquecimento e

Homogeneização

Pasteurização

Resfriamento

Inoculação

Fermentação

Resfriamento

Embalagens

Balanço de Energia

• Resfriamento do leite:

• Trocador de calor do tipo placas

Inicio 42°C 5°C

Mleite=12134,6Kg/dia Kg ,

após inoculação

19

Fonte : grupotecsul.com.br

Balanço de Energia

• Calor trocado no aquecimento:

Q = m x Cp x ∆T

Q = 12 134,6 Kg /dia x 1dia/24 h x 0,92 kcal.kg-1.°C-1 x 37°C

Q =17210,91kcal / h =17,2kW

Balanço de Energia

Etapa Operação Unitária Energia

Preaquecimento Trocador de calor 20,6 kW

Pasteurização Pasteurizador 9,3kW

Fermentação Tanque de Fermentação 10 KW

Resfriamento Trocador de calor 17,2kW

Total 57,1 KW

Referências Bibliográficas

• Robert, N.F. Dossiê Técnico Frabicação de Iogurtes. REDETEC. Rio de Janeiro, 2008. Disponível em: <http://www.respostatecnica.org.br/doss ie-tecnico/downloadsDT/MzIw>

• MANUAL PARA FABRICAÇÃO DE LEITES FERMENTADOS- Conservas Ritter S.A. Disponível em: <http://ritter.com.br/foodservice/dir_arquivos/manual.pdf>

• CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA DE UM LATICÍNIO TIPO “A” E ESTUDO DE RACIONALIZAÇÃO DO USO DE ENERGIA ELÉTRICA NOS PROCESSOS DE RESFRIAMENTO DE LEITE E AQUECIMENTO DE ÁGUA : UM ESTUDO DE CASO. 2007 . Disponível em: < http://www.proceedings.scielo.br/pdf/agrener/n5v1/041.pdf >