O documento descreve as principais operações unitárias realizadas na indústria de alimentos, incluindo a obtenção de matérias-primas, preparação, processamento, separação de componentes e aplicação de calor. O objetivo é aumentar a vida útil dos alimentos e a praticidade de consumo, além de fornecer nutrientes e gerar lucro para os fabricantes. As operações unitárias mencionadas são limpeza, classificação, redução de tamanho, mistura, centrifugação, filtração, extração por pressão e solventes, evaporação

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Operações Unitárias naOperações Unitárias na
Indústria de AlimentosIndústria de Alimentos
Alimento natural x industrializadoAlimento natural x industrializado
 Natural:Natural: não sofreu nenhum processamentonão sofreu nenhum processamento
muito restrito atualmentemuito restrito atualmente
 Industrializado:Industrializado: passou por algum tipo depassou por algum tipo de
processamentoprocessamento
Objetivos da indústria alimentíciaObjetivos da indústria alimentícia
 Aumentar o período durante o qual o alimentoAumentar o período durante o qual o alimento
permanece adequado para o consumopermanece adequado para o consumo
vida de prateleiravida de prateleira
 Aumentar a variedade da dietaAumentar a variedade da dieta
inclui a modificação da forma doinclui a modificação da forma do
alimento para o consumo ou paraalimento para o consumo ou para
permitir outros processamentospermitir outros processamentos
Objetivos da indústria alimentíciaObjetivos da indústria alimentícia
 Aumentar a praticidade na preparação domésticaAumentar a praticidade na preparação doméstica
das refeições e a facilidade de consumo em locaisdas refeições e a facilidade de consumo em locais
distantesdistantes
inclui pratos prontosinclui pratos prontos
 Fornecer nutrientes necessários para a saúde eFornecer nutrientes necessários para a saúde e
incrementar a qualidade nutritiva dos alimentosincrementar a qualidade nutritiva dos alimentos
 Gerar lucro para os fabricantesGerar lucro para os fabricantes
Processamento de alimentosProcessamento de alimentos
 Envolve uma combinação deEnvolve uma combinação de
procedimentos para atingir as modificaçõesprocedimentos para atingir as modificações
desejadas nas matériasdesejadas nas matérias--primasprimas
operações unitáriasoperações unitárias
processoprocesso agrupadasagrupadas
Operações unitáriasOperações unitárias
 Cada uma possui um efeito específico,Cada uma possui um efeito específico,
identificável e previsível no alimentoidentificável e previsível no alimento
 A combinação e a sequência deA combinação e a sequência de
operações determinam a natureza dooperações determinam a natureza do
produto finalproduto final

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1. Obtenção das matérias primas1. Obtenção das matérias primas
Colheita/ ordenha/ abate/ pescaColheita/ ordenha/ abate/ pesca
 Grau de maturaçãoGrau de maturação –– cor, tamanho,cor, tamanho,
aroma, textura, Brix, Brix/acidezaroma, textura, Brix, Brix/acidez
 Idade ou peso do animalIdade ou peso do animal
FrangoFrango –– 40 a 50 dias40 a 50 dias
SuínosSuínos –– 6 meses6 meses
BovinosBovinos –– 22--3 anos3 anos
 VariedadeVariedade –– gado para corte, gado leiteirogado para corte, gado leiteiro
2. Transporte, recepção e2. Transporte, recepção e
armazenamento de matérias primasarmazenamento de matérias primas
 Transporte: 80% rodoviário; 15Transporte: 80% rodoviário; 15--20% ferroviário;20% ferroviário;
11--2% fluvial ou marítimo2% fluvial ou marítimo
Dentro da indústria: tubulações, esteiras,Dentro da indústria: tubulações, esteiras,
caçambas, carretas, gruas (pelo tetocaçambas, carretas, gruas (pelo teto –– parapara
carnes)carnes)
 ArmazenamentoArmazenamento
 grãos: a granelgrãos: a granel –– em silosem silos –– temp. ambientetemp. ambiente
com controle de umidadecom controle de umidade
 tubérculos: em porçõestubérculos: em porções –– temp. ambientetemp. ambiente
 perecíveis: refrigeração ou congelamentoperecíveis: refrigeração ou congelamento
3. Preparação de matérias primas3. Preparação de matérias primas
 Limpeza: geralmente por peneiraçãoLimpeza: geralmente por peneiração
 Lavagem e desinfecção: ~2Lavagem e desinfecção: ~2--5 ppm de5 ppm de
cloro livrecloro livre
 SeleçãoSeleção
 ClassificaçãoClassificação
 DescascamentoDescascamento
Descascamento:Descascamento:
 Manual
 Com vapor ou água quente
 Com álcali
 Através de descascamento cáustico seco
 Através de aquecimento por IV
 Por meios mecânicos
 Com vapor a alta pressão
 Por congelamento
 Com ácidos
4. Redução de tamanho4. Redução de tamanho
 Alimentos sólidosAlimentos sólidos
 Alimentos líquidosAlimentos líquidos –– emulsificação eemulsificação e
homogeneizaçãohomogeneização
5. Mistura e modelagem5. Mistura e modelagem
 Mistura de sólidosMistura de sólidos
 Mistura de líquidosMistura de líquidos
 ModelagemModelagem –– pães, tortas, biscoitos,pães, tortas, biscoitos,
confeitosconfeitos

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6. Separação e concentração dos6. Separação e concentração dos
componentes dos alimentoscomponentes dos alimentos
 CentrifugaçãoCentrifugação
 FiltraçãoFiltração
 Extração por pressãoExtração por pressão
 Extração por solventesExtração por solventes
 Concentração por membranasConcentração por membranas
hiperfiltração ou ultrafiltraçãohiperfiltração ou ultrafiltração
CentrifugaçãoCentrifugação
 Separação de líquidos imiscíveisSeparação de líquidos imiscíveis
o líquido + denso moveo líquido + denso move--se para as paredesse para as paredes
do recipiente e o mais leve para a partedo recipiente e o mais leve para a parte
anelar mais internaanelar mais interna
 Separação de sólidos de líquidosSeparação de sólidos de líquidos
Centrifugação: centrífuga de discosCentrifugação: centrífuga de discos
Fonte:Fonte:
Tetra Pak, 1998Tetra Pak, 1998
Discos
Fração + leve  paredes
Fonte: Tetra PakFonte: Tetra Pak
Centrifugação: centrífuga de discosCentrifugação: centrífuga de discos
creme
leite
desnatado
leite
Extração por pressãoExtração por pressão
 Principais aplicações:Principais aplicações: extração de componentesextração de componentes
de plantasde plantas
 para consumo diretopara consumo direto –– suco de frutassuco de frutas
 para uso em processamentos posteriorespara uso em processamentos posteriores ––
óleos vegetais, açúcar, suco de uva para vinhoóleos vegetais, açúcar, suco de uva para vinho
 Necessidade de romper a estrutura de célulasNecessidade de romper a estrutura de células
de plantas para que sejam liberadosde plantas para que sejam liberados
Extração por pressão: equipamentosExtração por pressão: equipamentos ––
prensa de rosca prensagem de oleaginosasprensa de rosca prensagem de oleaginosas
Fonte: Gunstone & Padley, 1997Fonte: Gunstone & Padley, 1997

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Extração por pressão: equipamentosExtração por pressão: equipamentos ––
extrator de suco FMCextrator de suco FMC
Fonte: Tetra Pak, 1998Fonte: Tetra Pak, 1998
Fonte:Fonte: KIMBALL, 1999
Extração por solventes ou extração sólidoExtração por solventes ou extração sólido--
líquidolíquido
 Envolve a remoção de um componente desejadoEnvolve a remoção de um componente desejado
(soluto) de um alimento usando(soluto) de um alimento usando--se um líquidose um líquido
(solvente) capaz de dissolver o soluto(solvente) capaz de dissolver o soluto
11-- O soluto dissolveO soluto dissolve--se no solventese no solvente
22-- A solução penetra através de partículas doA solução penetra através de partículas do
alimento para sua superfíciealimento para sua superfície
33-- A solução tornaA solução torna--se dispersa no volume total dose dispersa no volume total do
solventesolvente
 mistura alimentomistura alimento--solvente em 1 único estágio ou emsolvente em 1 único estágio ou em
múltiplos estágiosmúltiplos estágios
 separação posterior do solventeseparação posterior do solvente
Extração por solventes: equipamentosExtração por solventes: equipamentos ––
extrator de cesto circular para sementesextrator de cesto circular para sementes
oleaginosasoleaginosas
Fonte: Alfalaval
Separação por membranas: hiperfiltraçãoSeparação por membranas: hiperfiltração
(osmose reversa) ou ultrafiltração(osmose reversa) ou ultrafiltração
 São operações unitárias nas quais a água eSão operações unitárias nas quais a água e
alguns solutos em uma solução são removidosalguns solutos em uma solução são removidos
seletivamente por uma membrana semiseletivamente por uma membrana semi--
permeávelpermeável
 A força motriz para o transporte através daA força motriz para o transporte através da
membrana é a pressão aplicada ao líquido demembrana é a pressão aplicada ao líquido de
alimentaçãoalimentação
Separação por membranas: equipamentosSeparação por membranas: equipamentos
Fonte:Fonte:
Tetra PakTetra Pak
manto de inox
Fonte: Tetra PakFonte: Tetra Pak

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Osmose reversa ou hiperfiltração: aplicaçãoOsmose reversa ou hiperfiltração: aplicação
 Concentração de soro de leite proveniente daConcentração de soro de leite proveniente da
fabricação do queijofabricação do queijo
 Concentração e purificação de sucos de frutas,Concentração e purificação de sucos de frutas,
enzimas, licores de fermentação e óleos vegetaisenzimas, licores de fermentação e óleos vegetais
 Concentração de amido de trigo, ácido cítrico,Concentração de amido de trigo, ácido cítrico,
clara de ovo, leite, café, xarope, extratos naturaisclara de ovo, leite, café, xarope, extratos naturais
e aromatizantese aromatizantes
 Clarificação de vinho e cervejaClarificação de vinho e cerveja
 Desmineralização e purificação de água de poçoDesmineralização e purificação de água de poço
ou rio e dessalinização da água do marou rio e dessalinização da água do mar
Ultrafiltração (UF): aplicaçãoUltrafiltração (UF): aplicação
 Principal: indústria de laticíniosPrincipal: indústria de laticínios –– concentraçãoconcentração
do leite antes da fabricação dos derivadosdo leite antes da fabricação dos derivados ––
principalmente queijosprincipalmente queijos  concentração de soroconcentração de soro
até 20% de sólidos ou remoção seletiva deaté 20% de sólidos ou remoção seletiva de
lactose e saislactose e sais
 Concentração de extrato de tomate e deConcentração de extrato de tomate e de
sacarose e separação e concentração desacarose e separação e concentração de
enzimasenzimas
 Remoção de precipitados protéicos de mel eRemoção de precipitados protéicos de mel e
xaropesxaropes
 Tratamento de efluentes de destilarias eTratamento de efluentes de destilarias e
cervejarias e de processocervejarias e de processo
7. Processamento por aplicação de7. Processamento por aplicação de
calorcalor
 BranqueamentoBranqueamento
 PasteurizaçãoPasteurização
 Esterilização por calorEsterilização por calor
 Evaporação ou concentração por ebuliçãoEvaporação ou concentração por ebulição
 Desidratação utilizando ar quente ouDesidratação utilizando ar quente ou
superfícies aquecidassuperfícies aquecidas
BranqueamentoBranqueamento
 PréPré--tratamento entre o preparo da matériatratamento entre o preparo da matéria--
prima e operações posterioresprima e operações posteriores
como esterilização pelo calor, secagem ecomo esterilização pelo calor, secagem e
congelamento ou descascamento e/ou limpezacongelamento ou descascamento e/ou limpeza
 Principal função: inativar enzimas em hortaliçasPrincipal função: inativar enzimas em hortaliças
e frutase frutas
 Alimento rapidamente aquecido a umaAlimento rapidamente aquecido a uma
temperatura prétemperatura pré--determinadadeterminada  mantidomantido
durante 1 tempo estabelecidodurante 1 tempo estabelecido  rapidamenterapidamente
esfriado a temperaturas próximas da ambienteesfriado a temperaturas próximas da ambiente
Equipamento: branqueador resfriadorEquipamento: branqueador resfriador
Fonte: Fellows, 2006
Principais enzimas que causam perdas
na qualidade nutricional e sensorial em
frutas e vegetais
 Lipoxigenase
 Polifenoloxidase
 Poligalacturonase
 Clorofilase
Enzimas termoresistentes – utilizadas
como marcadores para determinar o
sucesso do branqueamento:
 catalase e peroxidase (+ resistente)

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PasteurizaçãoPasteurização
 Tratamento térmico relativamente brando, noTratamento térmico relativamente brando, no
qual o alimento é aquecido a temperaturasqual o alimento é aquecido a temperaturas
inferiores a 100inferiores a 100ooCC
 Alimentos de baixa acidezAlimentos de baixa acidez –– pH>4,5pH>4,5, como o, como o
leiteleite  minimizar possíveis riscos à saúdeminimizar possíveis riscos à saúde
devido à contaminação por microrganismosdevido à contaminação por microrganismos
patogênicospatogênicos –– finalidade sanitáriafinalidade sanitária
 Alimentos ácidosAlimentos ácidos –– pH<4,5pH<4,5, como conservas ou, como conservas ou
sucos de frutassucos de frutas  aumentar a vida de prateleiraaumentar a vida de prateleira
pela destruição de microrganismospela destruição de microrganismos
deteriorantes (fungos) e/ou pela inativação dedeteriorantes (fungos) e/ou pela inativação de
enzimasenzimas
Pasteurização: trocador de calor dePasteurização: trocador de calor de
placasplacas
Fonte: Tetra PakFonte: Tetra Pak
Esterilização por calorEsterilização por calor
 É a operação unitária na qual o alimento éÉ a operação unitária na qual o alimento é
aquecido a uma temperatura alta o suficienteaquecido a uma temperatura alta o suficiente
por um tempo adequadamente longo parapor um tempo adequadamente longo para
destruir a atividade microbiana e enzimáticadestruir a atividade microbiana e enzimática
 Alimentos esterilizados alcançam uma vida deAlimentos esterilizados alcançam uma vida de
prateleira de vários meses à temperaturaprateleira de vários meses à temperatura
ambienteambiente
Esterilização: autoclave contínua hidrostáticaEsterilização: autoclave contínua hidrostática
Fonte: OrdóñezFonte: Ordóñez
et al.et al., 2005, 2005
Evaporação ou concentração por ebuliçãoEvaporação ou concentração por ebulição
 Remoção parcial de água dos alimentos líquidosRemoção parcial de água dos alimentos líquidos
por meio de fervura e liberação de vapor d’águapor meio de fervura e liberação de vapor d’água
 É utilizada para préÉ utilizada para pré--concentrar alimentos, comoconcentrar alimentos, como
sucos de frutas, leite e café, antes da secagem,sucos de frutas, leite e café, antes da secagem,
congelamento ou esterilização e, assim, reduzircongelamento ou esterilização e, assim, reduzir
seu peso e volumeseu peso e volume
 gastos de energia nas operaçõesgastos de energia nas operações
subsequentessubsequentes
 custos de armazenamento,custos de armazenamento,
transporte e distribuiçãotransporte e distribuição
Evaporação de múltiplo efeitoEvaporação de múltiplo efeito
Fonte: Ordóñez et al., 2005Fonte: Ordóñez et al., 2005

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Desidratação utilizando ar quente ouDesidratação utilizando ar quente ou
superfícies aquecidassuperfícies aquecidas
 Aplicação de calor sob condições controladasAplicação de calor sob condições controladas
para remover, por evaporação ou, no caso dapara remover, por evaporação ou, no caso da
liofilização, por sublimação, a maioria da águaliofilização, por sublimação, a maioria da água
normalmente presente em um alimentonormalmente presente em um alimento
 Objetivo principal:Objetivo principal: prolongar a vida de prateleiraprolongar a vida de prateleira
dos alimentos por meio da redução da atividadedos alimentos por meio da redução da atividade
de águade água
Desidratação utilizando ar quente:Desidratação utilizando ar quente:
secador de esteirasecador de esteira
Fonte: Fellows, 2006
8. Processamento por remoção de8. Processamento por remoção de
calorcalor
 ResfriamentoResfriamento
 CongelamentoCongelamento
 Liofilização e concentração porLiofilização e concentração por
congelamentocongelamento
Resfriamento ou refrigeraçãoResfriamento ou refrigeração
 Operação unitária na qual a temperaturaOperação unitária na qual a temperatura
do alimento é reduzida entredo alimento é reduzida entre --1 e 81 e 8ooCC
 Usada para aUsada para a  as taxas de variaçõesas taxas de variações
biológicas e microbiológicasbiológicas e microbiológicas  prolongar a vidaprolongar a vida
de prateleira de alimentos frescos ede prateleira de alimentos frescos e
processadosprocessados
 Mudanças mínimas nas característicasMudanças mínimas nas características
sensoriais e nas propriedades nutricionais dossensoriais e nas propriedades nutricionais dos
alimentosalimentos  consumidoresconsumidores  produtosprodutos
‘saudáveis’, ’naturais’ e ‘frescos’‘saudáveis’, ’naturais’ e ‘frescos’
Refrigeração: câmara frigoríficaRefrigeração: câmara frigorífica
x ‘cold room’x ‘cold room’
Fonte: Cornell University
CongelamentoCongelamento
 Operação unitária na qual a temperatura de umOperação unitária na qual a temperatura de um
alimento é reduzida abaixo de seu ponto dealimento é reduzida abaixo de seu ponto de
congelamento e uma porção de água sofre umacongelamento e uma porção de água sofre uma
mudança de seu estado, formando cristais de gelomudança de seu estado, formando cristais de gelo
 A imobilização da água em gelo e a concentraçãoA imobilização da água em gelo e a concentração
resultante dos solutos dissolvidos na água nãoresultante dos solutos dissolvidos na água não
congeladacongelada  a atividade de águaa atividade de água do alimentodo alimento
+ baixas temperaturas + branqueamento+ baixas temperaturas + branqueamento
conservaçãoconservação

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Congelador em espiralCongelador em espiral
Fonte: Bald, Food freezing: today and tomorrow
Congelador CriogênicoCongelador Criogênico
Fonte: ORDÓÑEZ PEREDA et al., 2005
Liofilização e concentração porLiofilização e concentração por
congelamentocongelamento
 A liofilização é a operação unitária usada paraA liofilização é a operação unitária usada para
secar alimentos que com aromas ou texturasecar alimentos que com aromas ou textura
delicados, pelos quais os consumidoresdelicados, pelos quais os consumidores
estariam dispostos a pagar preços mais altosestariam dispostos a pagar preços mais altos
por uma qualidade superior.por uma qualidade superior.
Ex: café, cogumelos, ervas e especiarias,Ex: café, cogumelos, ervas e especiarias,
refeições completas para rações militares ourefeições completas para rações militares ou
para expediçõespara expedições
Liofilização e concentração porLiofilização e concentração por
congelamentocongelamento
 Concentração por congelamentoConcentração por congelamento  não é muitonão é muito
usada no processamento de alimento, masusada no processamento de alimento, mas
algumas aplicações:algumas aplicações:
 prépré--concentração de extrato de café anteriorconcentração de extrato de café anterior
à liofilizaçãoà liofilização
 concentração de álcool no vinhoconcentração de álcool no vinho
LiofilizadorLiofilizador
(freeze(freeze--
dryer)dryer)
Fonte: ORDÓÑEZ PEREDA et al., 2005
Fonte: Niro (www.niro.com)
9. Processamento com radiações9. Processamento com radiações
eletromagnéticaseletromagnéticas
 Processamento com radiaçõesProcessamento com radiações
eletromagnéticas ionizanteseletromagnéticas ionizantes -- IrradiaçãoIrradiação
 Processamento com radiaçõesProcessamento com radiações
eletromagnéticas não ionizanteseletromagnéticas não ionizantes –– aquecimentoaquecimento
porpor infravermelhoinfravermelho,, microondasmicroondas,, dielétricodielétrico ee
ôhmicoôhmico

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IrradiaçãoIrradiação
Material radioativo:
cobalto-60 ou cesio-137
Irradiação: aplicaçõesIrradiação: aplicações
 Esterilização ou radapertizaçãoEsterilização ou radapertização
 Redução de patógenos ou radicidaçãoRedução de patógenos ou radicidação
 Aumento da vida de prateleira ouAumento da vida de prateleira ou
radurizaçãoradurização
 Controle do amadurecimentoControle do amadurecimento
 DesinfestaçãoDesinfestação
 Inibição do brotamentoInibição do brotamento
10. Outros tipos de processamento10. Outros tipos de processamento
 Processamento com campo elétricoProcessamento com campo elétrico
pulsantepulsante
 Processamento com alta pressãoProcessamento com alta pressão
 Processamento por meio de luz pulsanteProcessamento por meio de luz pulsante
 Processamento com ultraProcessamento com ultra--somsom
11. Operações pós11. Operações pós--processamentoprocessamento
 EmbalagemEmbalagem
 TransporteTransporte
 ComercializaçãoComercialização
 ArmazenamentoArmazenamento
Embalagem de alimentosEmbalagem de alimentos
 Sistema coordenado industrial e deSistema coordenado industrial e de marketingmarketing
para inserir produtos em um recipiente, de modopara inserir produtos em um recipiente, de modo
a suprir as seguintes necessidades:a suprir as seguintes necessidades:
 AcondicionamentoAcondicionamento
 ProteçãoProteção
 ConservaçãoConservação
 DistribuiçãoDistribuição
 IdentificaçãoIdentificação
 ComunicaçãoComunicação
 ConveniênciaConveniência
Níveis deNíveis de
embalagemembalagem
Alimento
Embalagem primária
Saco, caixa, sache, lata, garrafa
Embalagem secundária
Papel cartão, caixa cartonada
Embalagem de distribuição ou terciária
Caixa cartonada
Unidade de carga ou embalagem quaternária
Pallets
Embalagens para
o consumidor
Embalagens
industriais
Fonte:
Mauer &
Ozen, 2004

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Universidade de São Paulo 10
recravação
permeabilidade
Envase
asséptico
Embalagem: equipamentosEmbalagem: equipamentos
Transporte, comercialização eTransporte, comercialização e
armazenamentoarmazenamento
 Produtos perecíveisProdutos perecíveis  cadeia de friocadeia de frio
 Demais produtosDemais produtos  temperatura ambiente mastemperatura ambiente mas
cuidados para não ultrapassar limites précuidados para não ultrapassar limites pré--
estabelecidoestabelecido Obrigada!!!!Obrigada!!!!