Com o surgimento de novas tecnologias, o soro e as suas frações se tomaram ingredientes alimentares muito versáteis e valorizados hoje em dia.
Os fabricantes empregam uma série de processos diferentes - incluindo ultrafiltração, cristalização, precipitação, osmose reversa e outros métodos de separação física, para criar produtos de soro de acordo com especificações precisas fornecidas pelo usuário final, sendo as etapas iniciais de processamento são sempre iguais.
A temperatura do soro no momento em que é separado da massa de queijo é de 35°C a 38°C. O soro contém aproximadamente 4,9% de lactose, bem como todos os nutrientes requeridos para o crescimento da cultura láctea.
O objetivo da primeira etapa de processamento de soro consiste em interromper a conversão de lactose em ácido láctico. Isto pode ser feito por meio da pasteurização imediata para destruir os organismos do fermento, ou ainda pelo resfriamento rápido do soro a uma temperatura interior a 7°C para fazer cessar o processo de fermentação até que o soro seja pasteurizado.
A segunda etapa visa remover os resíduos finos contidos no queijo e a gordura livre que não ficou aprisionada na massa de queijo. Para isto, utiliza-se freqüentemente a tecnologia de centrifugação.
Os processadores removem partículas de queijos com uma clarificadora e a gordura com uma separadora. O produto resultante é o soro fluido.
As demais etapas de processamento irão, naturalmente, depender da composição e das propriedades funcionais desejadas para o produto final. Os fabricantes americanos utilizam um ou mais processos de separação para obter um produto que esteja de acordo com as especificações funcionais e nutricionais do usuário final.
2.3.1. Secagem por atomização
O método de secagem por atomização ou "spray-drying" envolve a atomização de soluções concentradas em um fluxo de ar quente. Através do controle do tamanho das gotículas, da temperatura do ar e do fluxo de ar é possível evaporar a umidade ao mesmo tempo em que os sólidos ficam expostos a uma temperatura relativamente baixa. Este é o
A secagem por atomização, pulverização ou “spray-drying” é um processo contínuo onde um líquido ou pasta é transformado em um produto seco, caracterizando-se pelo tempo de secagem relativamente curto.
O processo consiste basicamente na atomização do líquido num compartimento que recebe fluxo de ar quente em contracorrente. A rápida evaporação da água permite manter baixa a temperatura das partículas de maneira que a alta temperatura do ar de secagem não afete demasiadamente o produto. É utilizado não só na indústria alimentícia (leite em pó, café solúvel, etc.) como também na indústria farmacêutica, cerâmica, detergentes, etc.
Na Figura 17 estão demonstradas as principais alternativas de processamento e refinação do soro e derivados para os ramos industriais.
A operação de atomização está baseada em quatro fases basicamente, conforme MASTER (1971):
1- Atomização do líquido - a Figura 18 mostra alguns tipo de bicos especiais; 2- Contato do líquido atomizado com ar quente;
3- Evaporação da água, e;
4- Separação do produto em pó do ar de secagem.
A pulverização do líquido na câmara de secagem pode ser feita por discos ou bicos atomizadores. No primeiro caso (sistema centrífugo), um disco ranhurado, girando a alta velocidade, pulveriza o líquido e projeta as gotículas de maneira radial ao fluxo de ar quente que entra pelo dispersor de ar situado na parte superior da câmara. A câmara tem normalmente uma forma cilíndrica na sua parte superior e cônica na sua parte inferior.
A atomização através de bicos especiais pode ser ocasionada por bombas de alta pressão ou por sistema pneumático (ar comprimido), exemplificados na Figura 18.
No caso do soro em pó este, é obtido por meio da secagem do soro fresco pasteurizado e ao qual não é adicionado nenhum tipo de conservante. Contém todos os constituintes, na mesma proporção relativa, com exceção da umidade, do soro líquido.
SORO Produção de Caseína Produção de Queijo Dia-filtração TRATAMEN TO Ultrafiltração Cristalização Separação Filtração Elétro-diálise Troca iônica Leite Minerais
CPS Pó Permeado Lactose Soro em Pó Delactosado DemineralizadSoro em Pó o
Soro em Pó
35 - 80% Comestível Refinado Pharma 50% Demin. 90% Demn.
IPS CPS Hidrolizado CPS Lactose Reduzida Lactose Lactoferrina Lactoperoxidase
Fonte: MILK & MORE(2000), GEA NIRO INC (2002)
Figura 17 – Processos e aplicações do soro de queijo.
O soro processado na manufatura do queijo tem 50% dos sólidos lácteos iniciais e mais de 85% do volume inicial.
Para as fábricas de queijo operarem efetivamente, deve ser encontrado um escoamento para o considerável volume de soro produzido diariamente. A natureza perecível do soro indica que este não pode ser facilmente armazenado por qualquer período de tempo e, nas condições atuais, o seu potencial poluente torna proibitivo o seu descarte como lixo. A resposta para o problema não é fácil; não há panacéia universal. Cada situação deve ser observada e solucionada individualmente conforme as particularidades de cada circunstância.
Alguns dos riscos envolvidos em cada caso serão expostos, e pode-se ainda a despeito destes, decidir que as decisões expostas são aquelas a serem tomadas.
A Figura 19 mostra de forma simplificada, o fluxograma do processamento do soro em pó e também pode ser visualizado fazendo parte de dois fluxos de processo de obtenção de soro em pó na Figura 20. Para dar sentido à exposição, a informação que é exigida para uma decisão econômica a respeito de um processo, será dada juntamente com as razões por que estas são extremamente dependentes dos fatores individuais do caso.
Dentro os processos econômicos, um importante aspecto que não poderia ser olhado superficialmente é o “marketing” do produto. Quando justificado qualquer gasto com equipamento, uma visão deve ser assumida, assim como deve ser aceita uma tendência viável de preço de venda para o produto e como este tende a flutuar sob as forças do mercado.
A evaporação e secagem do soro para produzir um bloco ou aspergir pó seco são uma das opções mais baratas. Os custos do processo são determinados pela energia requerida para remover a água do soro.
Uma vez que o ar expelido do secador, está a aproximadamente 850C, um número de investigações tem sido conduzido no sentido de tentar recuperar este calor desperdiçado. A idéia é de que o ar expelido poderia ser utilizado para pré-aquecer o ar que entra no secador, mas há problemas em se produzir um trocador de calor higiênico, além de os coeficientes de transferência de calor para um sistema ar/ar serem baixos, particularmente quando o ar expelido do secador ainda contém partículas de pó que tendem a tornar as superfícies ineficazes para a troca de calor.
Até onde a recuperação de calor é importante, se o alinhamento dos depuradores e filtros se não forem bons, os depuradores de calor têm de estarem alinhados conforme o produto (pó) a ser recuperado.
Fonte: USDEC, 1999
Figura 19 – Processamento do soro em pó.
Também deve ser lembrado que a economia de evaporação pode ser melhorada utilizando-se água condensada de um evaporador. O condensado contém mais de 20% na energia inicialmente disponível no vapor original. Portanto, se este condensado for usado, pode-se afirmar que a economia de vapor é melhorada em 20%.
Em países onde a temperatura do ar é baixa, aplicam-se métodos para utilizar o ar frio para condensar os vapores do efeito final, o que novamente melhora a economia.
Soro Fluído
Soro Fluído
Finos de Queijo Creme de Soro
Soro em Pó Clarificação e Separação Pasteurização Concentração O. R. e/ou Evaporação “Spray Drying”
Fonte: GEA NIRO INC (2002)
Figura 20 – Fluxograma de produção de soro em pó
SORO DOCE