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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIS
QUMICA INDUSTRIAL
AVALIAO DA QUALIDADE FSICO-QUMICA NA PRODUO
DE BEBIDAS ENERGTICAS
Mnica Minomo Amaral
ANPOLIS
2012
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Mnica Minomo Amaral
AVALIAO DA QUALIDADE FSICO-QUMICA NA PRODUO
DE BEBIDAS ENERGTICAS
Trabalho de Concluso de Curso
submetido ao corpo docente da
Coordenao de Qumica Industrial da
Universidade Estadual de Gois como
parte dos requisitos necessrios para a
obteno do ttulo de Bacharel em
Qumica Industrial.
Orientador: Prof. Msc. Lauro Bernardino Coelho Junior.
ANPOLIS
2012
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AMARAL, MNICA MINOMO
Avaliao da Qualidade Fsico-qumica na
Produo de Bebidas Energticas [Anpolis]
2012.
IX, 43 p.29,7cm (UnUCET/UEG, Bacharel,
Qumica Industrial, 2012).
Trabalho de concluso de curso -
Universidade Estadual de Gois, UnUCET.
1. Bebida energtica;
2. Produo;
3. Controle de qualidade;
4. Principais parmetros.
I. UnUCET/UEG II. Ttulo (srie)
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AVALIAAVALIAO DA QUALIDADE FSICO-QUMICA NA
PRODUO DE BEBIDAS ENERGTICAS
Mnica Minomo Amaral
BANCA EXAMINADORA
________________________________________
Prof. Msc. Lauro Bernardino Coelho Junior
(Orientador)
________________________________________
Prof. MSc. Lydia Tavares de Arajo Andrade
(Membro)
________________________________________
Prof. MSc. Janana Pereira Macedo Rodrigues
(Membro)
Aprovado em ___ /___ /___
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DEDICATRIA
Eu dedico este trabalho primeiramente a Deus, que est sempre presente na
minha vida. Aos meus pais, Tony e Edna, que sempre me apoiaram e me
incentivaram em mais essa etapa da minha vida. Ao meu namorado, MurilloGonalves, que esteve sempre presente ao meu lado. Aos meus familiares
(tios, avs e primas) que me ajudaram e me acolheram com todo amor e
carinho. E ao meu querido irmo, Tadaaki, por todo carinho e apoio recebido.
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Resumo do Trabalho de Concluso de Curso apresentado UnUCET/UEG
como parte dos requisitos necessrios para a obteno do ttulo de Bacharel
em Qumica Industrial.
AVALIAO DA QUALIDADE FSICO-QUMICA NA PRODUO DE
BEBIDAS ENERGTICAS
Mnica Minomo Amaral
Junho/2012
Orientador:Prof. MSc. Lauro Bernardino Coelho JuniorCurso: Qumica Industrial
O consumo de bebida energtica no Brasil est em crescimento. Para afabricao da bebida energtica so necessrias vrias etapas. Sendo asetapas principais: a preparao do xarope simples, preparao do xaropecomposto, a diluio, resfriamento, carbonatao e envase. E aps estesprocessos so necessrias anlises para garantir a qualidade do produto. Osprincipais parmetros na fabricao da bebida energtica so Brix, acidez evolume de CO2. Alm dessas anlises o controle de qualidade tem queassegurar a qualidade da gua utilizada, que deve ser desclorada aps otratamento. De acordo com os resultados encontrados o padro quecompreende de 12,3 a 12,5 Brixdeve ser mantido para assegurar a douradesejada na bebida. A acidez certifica que os padres de qualidade para apreparao da formulao foram seguidos, tendo como resultados encontradosuma variao de 43,1 a 45,6. Sendo que essa acidez elevada indica umamenor probabilidade de crescimento microbiolgico, alm disso, os tanques deestocagem de xarope composto so sanitizados a cada batelada preparada. Eo volume de CO2confere o aroma e sabor caracterstico da bebida energtica,onde o volume de CO2 medido em garrafas retiradas da linha possui um
volume de CO2 maior do que em garrafas aps 48 horas de envase. Essaalterao aps 48 horas ocorre devido a estabilizao do gs dentro da garrafa,diminuindo assim o volume de CO2. Esse fato pode ser bem notado nosresultados encontrados nos trs tempos de medio, utilizando garrafas PETde 500 mL. Sendo que as metodologias utilizadas so respectivamenterefratomtrica, titulao potenciomtrica e presso por temperatura. No qual osresultados mostraram a importncia de se ter uma boa qualidade na fabricaoda bebida energtica, atingindo assim o objetivo do trabalho.
Palavras-chave: Bebida energtica, produo e controle de qualidade.
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LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1FLUXOGRAMA DO PROCESSAMENTO DE BEBIDA ENERGTICA. .................... 6
FIGURA 2FLUXOGRAMA DE UM CHILLER. ............................................................... 16
FIGURA 3CONSUMO DIRIO DE GUA PELA QUANTIDADE DE CLORO PRESENTE,EM
PPM. .................................................................................................... 28
FIGURA 4VARIAO DO VOLUME DE CO2RETIRADO DA LINHA EM RELAO AOS 20
BICOS DA ENCHEDORA MESAL PARA GARRAFAS DE 500ML. ..................... 30
FIGURA 5VARIAO DO VOLUME DE CO2MEDIDO APS 48HORAS EM RELAO AOS
20BICOS DA ENCHEDORA MESAL PARA GARRAFAS DE 500ML. ................ 30
FIGURA 6VARIAO DO BRIXDA BEBIDA ENERGTICA EM RELAO AO TEMPO DE
ENVASE DE UMA TACHADA DE XAROPE COMPOSTO. .................................. 34
FIGURA 7ACIDEZ DO XAROPE COMPOSTO EM RELAO AS TACHADAS DE FABRICAO.
........................................................................................................... 36
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SUMRIO
1 INTRODUO ................................................................................................ 1
2 REVISO BIBLIOGRFICA ........................................................................... 32.1 BEB IDAS ENERGTICAS....................................................................... 3
2.1.1 HISTRIA ........................................................................................... 3
2.1.2 NO CONTEXTO BRASILEIRO........................................................... 3
2.1.3 LEGISLAO .................................................................................... 4
2.2 PRODU O DE BEBIDAS ENERGTICAS........................................... 5
2.2.1 TRATAMENTO DE GUA ................................................................. 6
2.2.2 XAROPARIA ...................................................................................... 8
2.2.3 FORMULADO................................................................................... 10
2.2.4 AGITAO ....................................................................................... 12
2.2.5 RESFRIAMENTO ............................................................................. 15
2.2.6 CARBONATAO ........................................................................... 17
2.2.7 ENVASE ........................................................................................... 18
2.3 CONTROLE DA QUALIDADE................................................................ 19
2.3.1 GUA ............................................................................................... 19
2.3.2 Anlises Fsico-qumcas em Bebidas Energticas ...................... 22
3 MATERIAIS E MTODOS ............................................................................ 25
3.1 MATERIAIS ............................................................................................ 25
3.2 MTODOS .............................................................................................. 26
3.2.1 CONTROLE DE QUALIDADE NA ANLISE DE CLORO NA GUABRUTA ...................................................................................................... 26
3.2.2 Controle de Qualidade na Anlise do Volume de CO2Presente naGarrafa ...................................................................................................... 26
3.2.3 CONTROLE DE QUALIDADE NA ANLISE DA CONCENTRAODE SLIDOS SOLVEIS (BRIX) ............................................................ 27
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3.2.4 CONTROLE DE QUALIDADE NA ANLISE DE ACIDEZ E PH ..... 27
4 RESULTADOS E DISCUSSO .................................................................... 28
4.1 CONTROLE DE QUALIDADE NA ANLISE DE CLORO NA GUA
BRUTA ......................................................................................................... 284.2 CONTROLE DE QUALIDADE NA ANLISE DO VOLUME DE CO2PRESENTE NA GARRAFA .......................................................................... 29
4.3 CONTROLE DE QUALIDADE NA ANLISE DA CONCENTRAO DESLIDOS SOLVEIS (BRIX) ...................................................................... 33
4.4 CONTROLE DE QUALIDADE NA ANLISE DE ACIDEZ E PH ........... 35
5 CONCLUSO ............................................................................................... 38
6 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................. 39
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1 INTRODUO
A escolha do tema deste Trabalho de Concluso de Curso foi
influenciada pelo campo de atuao do estgio. Tendo como foco principal o
controle de qualidade na fabricao de bebidas energticas.
A bebida energtica possui um potencial estimulante de energia,
sendo consumida cada vez mais no Brasil. Influenciando assim o mercado
interno, pois vrias marcas brasileiras j foram lanadas desde esse aumento
de consumo.
A fabricao das bebidas energticas bem semelhante a
fabricao de refrigerante, mudando apenas a formulao. Na bebida
energtica so adicionados estimulantes como a taurina e cafena.
O processo de fabricao consiste em, primeiramente eliminar todo
o cloro da gua tratada. Depois diludo o acar em gua, formando assim o
xarope simples. Esse xarope resfriado e, ento, mistura-se o formulado
obtendo o xarope composto. E o formulado tem que ser adicionado em ordem
para evitar turvaes e precipitaes no xarope. Esse xarope diludo em
quatro pores de gua originando a bebida energtica. Que resfriada a
baixas temperaturas para em seguida ser carbonatada e envasada.
O controle de qualidade tem a finalidade de assegurar que os
padres da empresa esto sendo atingidos durante todo o processamento da
bebida energtica. Realizando anlises de alguns parmetros como: Brix,
acidez, pH, volume mdio, torque e volume de CO2. Porm, os mais
importantes so volume de CO2, Brixe acidez. Onde esses trs parmetros
juntos do as caractersticas sensoriais da bebida energtica.O sabor adocicado, a acidez, o aroma e a efervescncia influenciam
muito na qualidade do produto. Sendo atestado pelos parmetros citados
acima. O volume de CO2 influenciado pela temperatura, sendo inversamente
proporcional a esta. Regulado atravs da presso durante o processamento da
bebida. O Brix da bebida energtica depende da concentrao de slidos
solveis do xarope composto, assim sendo necessria regular a abertura de
gua durante o processamento. Para que a bebida envasada no saia com
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muita ou pouca concentrao de acar. E acidez, sendo alta, juntamente com
a carbonatao evita o crescimento de micro-organismos. Aumentando assim a
vida de prateleira da bebida energtica, j que esta dotada de acar. Um
meio propcio ao crescimento de micro-organismos.
Objetivou-se com este trabalho de concluso de curso avaliar os
principais parmetros da qualidade na fabricao de bebida energtica.
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2 REVISO BIBLIOGRFICA
2.1 BEB IDAS ENERGTICAS
2.1.1 HISTRIA
A histria das bebidas energticas teve incio na dcada de 60 no
Japo. A empresa Taisho Pharmaceuticals lanou em 1962 uma bebida
chamada Lipovitan-D. Em sua composio foi empregada uma mistura de
vitaminas B1, B2 e B6 alm de niacina e taurina. Sendo todos agentes
metablicos com a finalidade de incrementar energia e concentrao. Tornando
assim populares essas bebidas tnicas pela sia (SADE & FORA, 2010).
Em 1984 o empresrio austraco Dietrich Mateschitz fez uma viagem
de negcios a Tailndia e ao chegar ao local comeou a sofrer de Jet Leg, um
distrbio fsico causado pela diferena de fuso horrio. Casualmente descobriu
uma bebida chamada Krating Daeng na qual continha altas doses de cafena e
taurina. Foi essa bebida que o curou do distrbio fsico e onde o fez reparar
que a mesma fazia um grande sucesso local. A partir dessa viagem Mateschitz
levou amostras da bebida para a ustria e iniciou sua produo em escala
industrial. Surgindo assim a Red Bull
. Devido a alta concentrao de cafenaque h na frmula a autorizao para a fabricao foi obtida somente trs anos
mais tarde (CORREIA, 2012). Ento a partir de 1987 a Red Bull se
popularizou rapidamente por toda a Europa (SADE & FORA, 2010). No final
da dcada de 90 a bebida energtica chegou aos Estados Unidos e em 1998
chegou ao Brasil (DIAS, 2011).
2.1.2 NO CONTEXTO BRASILEIRO
O mercado de bebidas energticas no Brasil era explorado apenas
por fabricantes internacionais. Que detm altas percentagens de participao.
Segundo a Datamark as principais marcas so: Red BulI, Flash Power e
Flying Horse, onde somam mais de 70% do mercado. A austraca Red Bull
ocupou a liderana no mercado brasileiro de energticos com 56% das vendas
(LPEZ, 2002).
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O AC Nielsen alegam que apesar de recente o mercado de bebidas
energticas no Brasil seu potencial tem crescido em mdia 130% em 2000 e
66% em 2011 (LPEZ, 2002). Entre 2006 e 2010 o consumo dessas bebidas
no Brasil expandiu 325%, segundo a Associao Brasileira das Indstrias de
Refrigerantes e Bebidas No Alcolicas (Abir). Estima-se que esse crescimento
dez vezes maior do que o das outras modalidades de bebidas (AMBEV,
2011).
Data-se que a primeira incurso de energticos brasileiros foi com o
lanamento do Atomic Energy Drink em janeiro de 2010. Sendo o principal
produto da marca First One. Aps um ano de seu lanamento o Atomic Energy
Drink j detm 17% do mercado brasileiro. Sendo at mesmo exportado para
os Estados Unidos (LPEZ, 2002).
2.1.3 LEGISLAO
A Resoluo de Diretoria Colegiada da Agncia Nacional de
Vigilncia Sanitria RDC N 273, de 22 de setembro de 2005 define
composto lquido pronto para consumo como sendo: o produto que contm
como ingrediente(s) principal(is) inositol e ou glucoronolactona e ou taurinae ou cafena, podendo ser adicionado de vitaminas e ou minerais at
100% da Ingesto Diria Recomendada (IDR) na poro do produto. Pode ser
adicionado de outro(s) ingrediente(s), desde que no descaracterize(m) o
produto (ANVISA, 2005).
Deve ser designado de "Composto Lquido Pronto para o Consumo",
podendo ser acrescido da expresso "a base de", especificando o(s)
ingrediente(s) principal(is), onde deve possuir alguns requisitos especficos.
Sendo estes: inositol - mximo 20 mg/100 ml; glucoronolactona - mximo 250
mg/100 ml; taurina - mximo 400 mg/100 ml e cafena - mximo 35 mg/100 ml
(ANVISA, 2005).
Composto Lquido Pronto para o Consumo possui alguns requisitos
adicionais de rotulagem. Devendo constar, obrigatoriamente, as seguintes
advertncias, em destaque e em negrito: "Crianas, gestantes, nutrizes, idosos
e portadores de enfermidades: consultar o mdico antes de consumir o
http://abir.org.br/http://abir.org.br/7/26/2019 Avaliao Da Qualidade Fsico-qumica Na Produo de Bebidas Energticas - Tcc_monica_minomo
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produto" e "No recomendado o consumo com bebida alcolica". Na
rotulagem tambm deve constar na lista de ingredientes, as quantidades de
cafena, taurina, inositol e glucoronolactona presentes na poro do produto
(ANVISA, 2005).
No so permitidas expresses tais como "energtico", "estimulante",
"potencializador", "melhora de desempenho" ou frase(s) equivalente(s),
inclusive em outros idiomas. Sero permitidas as expresses: "Bebida
energtica" ou "Energy drink". O uso de qualquer outra expresso pode ser
autorizado aps avaliao, caso a caso, pela ANVISA (ANVISA, 2005).
Os produtos devem ser obtidos, processados, embalados, armazenados,
transportados e conservados em condies que no produzam, desenvolvam
ou agreguem substncias fsicas, qumicas ou biolgicas que coloquem em
risco a sade do consumidor. Deve ser obedecida a legislao vigente de Boas
Prticas de Fabricao (ANVISA, 2005).
2.2 PRODU O DE BEB IDAS ENERGTICAS
O processo de fabricao de bebida energtica pode ser divida em
algumas fases consideradas importantes: preparao do xarope composto,mistura, resfriamento, carbonatao e envase (FILHO, 2009). O cuidado com a
qualidade essencial, por isso toda a produo passa por diversas inspees
at o momento de a bebida energtica sair da fbrica para a distribuio
(MELO, 2004). Na Figura 1 encontram-se todas as etapas para a produo de
bebida energtica.
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XAROPE SIMPLES
gua
Acar
XAROPE COMPOSTO
Mix Aditivos alimentcios
(Vitaminas do Complexo B,
cafena, taurina) gua
Chiller
CO2
Figura 1 Fluxograma do processamento de bebida energtica.
Fonte: SANTOS (2010).
2.2.1 TRATAMENTO DE GUA
Na fabricao de bebidas, a gua como o ingrediente mais
importante (cerca de 90% do volume do produto), necessita de um eficaz
tratamento. No qual este deve assegurar as caractersticas fsico-qumicas,
sensoriais e microbiolgicas do produto final. A gua participa do balano
Aquecimento - 60C
Dissoluo
Filtrao
Tratamento da gua
Resfriamento - 30C
Mistura
Diluio
Carbonatao
Engarrafamento
Resfriamento 2C
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qumico entre os ingredientes da bebida, pois o veculo de dissociao do
acar, conservantes, cidos, corantes e gs carbnico. Sendo de fundamental
importncia a no contribuio de substncias que possam alterar a aparncia,
a estabilidade ou o sabor do produto (CELESTINO, 2009).
A gua antes de ser utilizada na fabricao de bebidas deve passar
por um tratamento na prpria indstria. Para se ter uma gua dentro dos
requisitos estabelecidos pelo Ministrio da Sade, segundo a Portaria n 2914
de 12 de dezembro de 2011 o tratamento obrigatrio e varia de acordo com a
fonte e composio qumica. De acordo com a Portaria n 2914 a gua tratada
deve ser submetida a processos fsicos, qumicos ou combinao destes
visando atender ao padro de potabilidade. As principais etapas so:
coagulao-floculao, decantao ou flotao, filtrao de areia,
superclorao, filtrao de carvo ativado e polimento final. A gua captada e
armazenada em reservatrios. Em seguida, efetuado o tratamento para
obteno de gua que atenda aos padres de qualidade. Onde esses padres
torna a gua potvel tendo como parmetros: para o sistema de distribuio o
pH da gua deve ser mantido na faixa de 6,0 a 9,5; o teor mximo de cloro
residual livre em qualquer ponto do sistema de abastecimento seja de 2 mg/L;
alguns padres sensoriais com valor mximo permitido tendo alguns exemplos
como ferro 0,3 mg/L, mangans 0,1 mg/L, gosto e sabor de intensidade 6, cor
aparente 15 H, dureza total de 500 mg/L, entre outros. (CELESTINO, 2009;
MINISTRIO DA SADE, 2011).
2.2.1.1 Filtrao
O processo inicia-se com a coagulao-floculao, onde as
impurezas em suspenso na gua formam flocos volumosos precipitando.
Aps a decantao ou flotao as partculas menores so removidas atravs
de filtrao em leitos de areia. Removendo assim partculas em suspenso e
flocos que no foram retirados na etapa anterior (CELESTINO, 2009).
A maioria dos filtros de areia so construdos para fornecer uma
quantidade de gua filtrada por minuto. Se esta quantidade excedida sua
eficcia prejudicada. A eficincia do filtro comprometida quando ocorrem
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variaes na presso e intensidade da corrente, pois permitem que ocorra a
formao de sedimentos, ou ainda, as partculas penetrem profundamente no
leito filtrante e ocasionem a formao de canais e bolas de lodo (CELESTINO,
2009).
O filtro de areia deve ser retrolavado uma vez por dia, sempre no fim
da produo. O processo de retrolavagem realizado, pois os filtros sujam
devido a grande quantidade de partculas suspensas retidas no meio filtrante.
Causando assim, aumento na perda de carga sendo necessrio proceder a
limpeza para retirar todas as impurezas retidas e retornar a eficincia de
limpeza a condio original. Portanto, a limpeza realizada mudando a direo
do fluxo a partir da tubulao de sada. E alm do processo de retrolavagem o
filtro de areia deve ser pelo menos uma vez por ms saneado com uma forte
soluo de cloro (CELESTINO, 2009; TESTEZLAF, 2008).
Aps a passagem pelos filtros de areia a gua vai para o
reservatrio de gua semi-tratada. Ocorrendo assim um reforo na clorao
com a finalidade de assegurar a desinfeco e promover a oxidao e
precipitao da matria-orgnica (CELESTINO, 2009).
2.2.1.2 Carvo Ativado
A gua antes de ser utilizada para produzir a bebida deve ser filtrada
em leitos de carvo ativado (recomenda-se 4 filtros em srie) para remoo do
cloro residual e compostos que possam conferir cor e sabor indesejveis. Os
cuidados so os mesmos em relao ao filtro de areia (CELESTINO, 2009).
Por fim, realizada uma filtrao de polimento em cartuchos de
polipropileno para remoo de partculas maiores que 5 micras. Aps esse
estgio a gua j est disponvel para a produo. Onde devem ser realizadas
algumas anlises para garantir a qualidade do produto final (CELESTINO,
2009).
2.2.2 XAROPARIA
O xarope simples, tambm conhecido como calda base, uma
soluo aquosa de acar que pode ser eventualmente enriquecida com cidos
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orgnicos. O seu preparo inicia-se com a diluio do acar em gua quente
seguido de cozimento a temperatura de 85 100 C, com o objetivo de retirar
impurezas que possam gerar problemas de sabor e odor no produto final. Esta
calda ento tratada e clarificada usando elementos como carvo ativado em
p e terra diatomcea (SANTOS E RIBEIRO, 2005).
A produo de xarope simples pode ser definida como uma soluo
de acar em gua potvel, que segundo a legislao, deve ter uma
concentrao mnima de 62 gramas de acar por 100 gramas de soluo
(SILVA et al., 2009). Resultando assim numa concentrao de 60Brix, onde
diversos mtodos podem ser usados para obteno do xarope simples como
processo a frio, processo a frio acidificado, processo a quente, processo a
quente acidificado e xarope de alta densidade (BARNAB, 2003).
Todos esses processos podem ser definidos da seguinte maneira.
Processo a frio consiste em diluir o acar em gua a temperatura ambiente.
Tendo como vantagem a economia de energia. Porm, esse xarope mais
viscoso e no pasteurizado, sendo necessrios alguns cuidados para que
no ocorra a contaminao do produto. Processo a frio acidificado obtido
quando o cido adicionado ao xarope simples frio. Esse tipo de xarope est
menos sujeito ao ataque de micro-organismos. Processo a quente onde esse
processo preferido pelo fato de permitir a estocagem do xarope simples, a
sua pasteurizao e tambm facilitar a filtrao. O aquecimento do xarope
pode ser feito atravs de ebulio (1-2 minutos) ou pasteurizao (85 C / 15
minutos). Em seguida, realiza-se uma filtrao utilizando filtro de terra
diatomcea e, se necessrio, carvo ativo para eliminar odores estranhos
provenientes do acar. E finalmente resfriado. Processo a quente acidificado
preparado com a adio de cido antes ou durante o aquecimento.Resultando em inverso parcial ou total do acar. Esse processo torna o
xarope menos favorvel a ataque de micro-organismos. Xarope de alta
densidade preparado quando necessrio estocar o xarope. Por isso a
adio de cido indispensvel e a concentrao do xarope aumentada para
no mnimo 67% de acar (BARNAB, 2003).
O xarope composto a mistura do xarope simples com os
ingredientes especficos para a formulao. Deve ser obedecida a sequncia
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de preparo, no se alterando a ordem de entrada dos ingredientes para evitar
precipitaes e turvaes. Os aditivos incorporados ao xarope simples que
conferem caractersticas de cor, sabor, odor e propriedades qumicas
adequadas a sua conservao. Podendo ser estes: flavorizantes, corantes,
conservantes e outros (BARNAB, 2003; SILVA et al., 2009).
Esta etapa de preparao do xarope composto realizada em
tanques de ao inoxidvel com agitadores para garantir total homogeneizao
dos aditivos e evitar a admisso de ar (LIMA E AFONSO, 2009).
2.2.3 FORMULADO
Analisando a composio de bebidas energticas observa-se que agrande maioria possui uma mistura de carboidratos com taurina, cafena,
glucoronolactona, inositol, pantenol, niacina e vitaminas do complexo B. E
alguns energticos ainda contm extratos de algumas ervas como Gingko
biloba e Ginseng (FERREIRA, 2011;TEIXEIRA, 2008).
A taurina um aminocido no essencial com diferentes e
importantes funes como: no sistema nervoso a taurina est associada a
osmorregulao, antioxidao, detoxificao e estmulo da gliclise eglicognese. No fgado a taurina conjuga-se com ampla variedade de produtos
txicos fazendo com que essas toxinas sejam excretadas pelo organismo. Ela
ainda pode se complexar com metais pesados e reduzir os nveis por
mecanismo de desintoxicao. Pode ser encontrada em frutos do mar
(mariscos e ostras), aves e carne bovina (FERREIRA, 2011; AGNOL, 2006).
A taurina em bebidas energticas adicionada com o intuito de
acelerar a excreo de substncias prejudiciais ao organismo. Estudos sobre a
taurina atravs da ingesto de bebidas energticas com a prtica de esportes
apresentou efeito positivo em relao a resposta hormonal, pois conduziu para
um maior desempenho e tempo de exerccio. No grupo que utilizou taurina
tambm foi observado uma diminuio significativa dos batimentos cardacos e
concentrao de catecolamina (FERREIRA, 2011; AGNOL, 2006).
A cafena uma xantina, substncia que pode ser encontrada em
plantas como caf, erva-mate, cacau e guaran. Sabe-se que as xantinas
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exercem seus efeitos estimulantes por inibio da fosfodiesterase, com
resultante acmulo de AMPcclico. Portanto, tendo uma ao
simpaticomimtica indireta. A cafena tambm pode exercer efeitos inotrpicos
positivos, por exemplo, no sistema cardiovascular (FERREIRA, 2011).
Em relao a prtica de exerccios fsicos prolongados os resultados
indicam melhorias na eficincia metablica dos sistemas energticos durante o
esforo contribuindo para um melhor desempenho fsico (AGNOL, 2006).
A cafena ingerida atravs das bebidas energticas um recurso
ergognico utilizados com a finalidade de potencializar o desempenho de
resistncia. Estudos recentes tm apontado a cafena como um poderoso
agente modulador do desempenho fsico em atividades fsicas de diferentes
naturezas (AGNOL, 2006).
As bebidas energticas esto sendo enriquecidas com a
combinao de cinco vitaminas (niacina, B6, B12, riboflavina e cido
pantotnico) em concentraes iguais ou menores aos da recomendao
vigente. As vitaminas do complexo B esto envolvidas em diversos processos
metablicos e so essenciais para o equilbrio energtico. A carncia das
vitaminas do complexo B compromete a sntese protica e o metabolismo
aerbio (AGNOL, 2006; FERREIRA, 2011).
O esforo fsico aumenta a necessidade dessas vitaminas devido as
necessidades de manuteno e reparao tecidual alm das adaptaes
bioqumicas mitocondriais que utilizam essas vitaminas como co-fatores em
processos metablicos (FERREIRA, 2011).
A glucoronolactona um intermedirio metablico natural do
organismo humano formado a partir de glicose no fgado. Tambm pode ser
encontrada em vinho tinto, ma, pra e cereais (FERREIRA, 2011; AGNOL,2006).
essencial para a desintoxicao e metabolismo de ampla
variedade de xenobiticos e medicamentos, via conjugao no fgado, que so
excretados na urina e outra funo atribuda a complexao com a bilirrubina
e posterior eliminao pela urina (AGNOL, 2006).
Embora os fabricantes propaguem uma possvel capacidade da
glucoronolactona de aumentar a eliminao de substncias txicas produzidas
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durante o esforo fsico prolongado ou intenso, no h dados que comprovem
esta hiptese (FERREIRA, 2011).
O inositol um ismero da glicose encontrado na forma livre, na
forma de fosfolipdeo e em formas fosforiladas. encontrado tanto em fontes
animais quanto vegetais como, por exemplo: feijo, pasta de amendoim, levedo
de cerveja, grmen de trigo, lecitina de soja e outros (AGNOL, 2006).
Suas funes farmacolgicas se assemelham as da colina. Mesmo
no havendo a necessidade da sua ingesto diria, o inositol est presente em
altas concentraes no leite materno e sua deficincia est relacionada em
distrbios e no transporte e no metabolismo de gordura (AGNOL, 2006).
2.2.4 AGITAO
A agitao de material lquido que esteja contido em um recipiente
geralmente circular. O termo agitao mecnica utilizado quando usado de
forma mecnica, podendo conter uma ou mais fases. O sistema de agitao
constitudo necessariamente por um agitador que normalmente montado em
eixo vertical centrado (LIMA, 2005).
A agitao mecnica pode ser realizada em meios miscveiscaracterizado por operaes hidrodinmicas (bombeamento, circulao de
produtos, homogeneizao) e meios imiscveis caracterizados por operaes
como disperso de lquidos, obteno de emulses grosseiras e estveis,
outros (LIMA, 2005).
A homogeneizao consiste na uniformizao de vrios lquidos
miscveis, na eliminao da concentrao e dos gradientes de temperatura.
Para a dissoluo de partculas slidas em lquido durante o processo de
agitao deve-se formar uma suspenso de partculas com a finalidade de criar
uma maior rea de contato. Em relao a transferncia de calor a agitao
auxilia em lquidos em elevada viscosidade. A agitao no processo de
disperso ocorre quando duas substncias imiscveis se misturam quando a de
menor volume se dispersa na de maior volume (FARIA, 2009).
A agitao possui algumas aplicaes como a homogeneizao, a
intensificao da transferncia de calor, a suspenso do slido no lquido, a
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disperso de dois lquidos imiscveis ou a disperso do gs no lquido (FARIA,
2009).
O processo de agitao ou mistura depende da viscosidade em caso
de lquidos, da densidade e da morfologia em caso de slidos. Podendo ocorrer
desde regimes turbulentos a laminares (FARIA, 2009).
Para analisar o desempenho de uma agitao mecnica devem-se
levar em considerao algumas variveis como tipo de impelidor, tipo de
tanque, formao de vrtices, velocidade de rotao do agitador, concentrao
da mistura, granulometria da partcula e outros (LIMA, 2005).
Os equipamentos e componentes de agitao so descritos a seguir.
Impelidores que so equipamentos responsveis pela induo do fluxo, seja
axial, radial ou tangente, o que determinado pelo sentido da corrente de fluxo
produzida. Este elemento responsvel pelo bombeamento, circulao,
turbulncia ou cisalhamento que resulta em operaes hidrodinmicas globais.
Para a escolha do tipo de impelidor deve ser levado em considerao o
objetivo do processo. Tanques e vasos que no processo de agitao mecnica
normalmente realizado em tanques e vasos cilndricos verticais de fundo
plano ou arredondado. Onde o tipo de tanque a ser escolhido deve-se levar em
considerao o objetivo do processo. Os tanques podem variar quanto a sua
abertura, formato (cilndrico horizontal ou vertical, quadrados ou retangulares) e
formato do fundo (plano, cnico ou abaulado). Para o tanque cilndrico vertical
com fundo arredondado o fluxo mais fcil, pois a potncia consumida no
processo tende a ser reduzida. Ocorrendo tambm a reduo na formao das
zonas mortas no fundo do tanque imediatamente abaixo do impelidor e na
interseco entre o fundo e a parede do tanque. Defletores ou dificultadores
que so utilizados para evitar a formao de vrtices que geralmente ocorremem lquidos de baixa viscosidade com agitao central. Esse fenmeno
gerado pela ao da fora centrfuga que age no lquido em rotao causada
pela componente tangencial da velocidade do fludo. Os defletores agem
interceptando a componente tangencial do fluxo sem interferir no fluxo axial e
radial. Existem alguns tipos de montagens desses aparelhos onde pode variar
o tipo (integral, parcial, interno ou externo de superfcie, anel flutuante entre
outros), o tamanho, a quantidade e o espaamento entre eles. Porm, a
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maneira mais convencional de eliminar a componente tangencial do fluxo
utilizar quatro defletores, do tipo integral, ao longo de toda parede do tanque,
espaados de 90 (LIMA, 2005).
Os agitadores mecnicos de grande porte so utilizados para agitar
lquidos mveis, onde agitadores menores apresentam maior disperso (FARIA,
2009).
Os agitadores tm grande importncia, pois est presente em vrias
indstrias, no ciclo produtivo de muitos produtos, origem de reaes qumicas
desejadas e influenciam a qualidade do produto (FARIA, 2009).
Alguns exemplos da aplicao de agitadores em vrias indstrias
so: as estaes de tratamento de guas residuais e o tratamento de esgotos
ou de guas residuais produzidas pela populao; indstria agroqumica;
indstria de produo de pigmentos de tintas; indstria alimentar; indstria
farmacutica; indstria de fermentao e cultura de clulas; entre outros
(FARIA, 2009).
A fcil adaptao do processo de mistura as condies fsicas uma
das principais vantagens dos equipamentos de agitao. Pois os diferentes
tipos de agitadores permitem a sua utilizao em diversos processos
industriais; os agitadores podem ser utilizados em uma vasta gama de
velocidades, depende apenas da necessidade do processo; podem ser
combinados rotores de agitao com outros acessrios refletores ou
serpentinas de aquecimento ou arrefecimento; possibilitam vrias disposies
fsicas como, por exemplo: entrada do veio pelo topo do tanque, lateral ou por
baixo, veio descentrado relativamente ao eixo de um tanque cilndrico,
sistemas de agitao a tanque aberto, agitao a tanque fechado, entre outras
(FARIA, 2009).Para a escolha de um agitador existem vrios pontos relevantes que
influenciam em todo processo de agitao. Os pontos mais importantes para a
seleo so os seguintes: especificidade da aplicao; gama de temperatura e
outras condies ambientais; detalhes de ventilao; proteo contra exploso;
tipo de redutor e posio de montagem; potncia do motor, momento e foras;
o fator de servio; caractersticas geomtricas do veio de sada do redutor e de
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ligao ao veio do agitador; gama de velocidades de rotao dos veios;
soluo construtiva do agitador (FARIA, 2009).
2.2.5 RESFRIAMENTO
Fluido refrigerante o fluido que absorve calor de uma substncia
do ambiente a ser resfriado. Porm no existe um fluido refrigerante que rena
todas as propriedades desejveis. Um fluido refrigerante para ser considerado
bom tem que possuir um maior nmero possvel de boas caractersticas para
uma determinada finalidade (FERRAZ, 2008).
As principais propriedades de um bom fluido refrigerante so:
condensar-se a presses moderadas; evaporar-se a presses acima daatmosfrica; ter pequeno volume especfico (menor trabalho do compressor);
ter elevado calor latente de vaporizao; ser quimicamente estvel (no se
altera apesar de suas repetidas mudanas de estado no circuito de
refrigerao); no ser corrosivo; no ser inflamvel; no ser txico; ser inodoro;
deve permitir fcil localizao de vazamentos; ter miscibilidade com leo
lubrificante e no deve atac-lo ou ter qualquer efeito indesejvel sobre os
outros materiais da unidade; em caso de vazamentos, no deve atacar oudeteriorar os alimentos, no deve contribuir para o aquecimento global e no
deve atacar a camada de oznio (FERRAZ, 2008).
Um dos equipamentos utilizados para o processo de resfriamento na
produo de bebida est descrito na Figura 2.
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Figura 2Fluxograma de um chiller.
Fonte: Gabesol (2011).
Um chiller de gua uma mquina que tem como funo arrefecer
gua ou outro lquido em diferentes tipos de aplicaes, atravs de um ciclo
termodinmico. Os dois principais tipos de chiller so: chiller de compresso ou
eltrico e chiller de absoro (CEETA, 2001).O chiller de compresso utiliza um compressor mecnico,
geralmente acionado por um motor eltrico, com o objetivo de aumentar a
presso em determinada fase do ciclo termodinmico do sistema. A maior
desvantagem o elevado consumo energtico (CEETA, 2001).
O funcionamento do chiller de absoro diferenciado do chiller de
compresso pelo fato do primeiro ter como princpio um compressor
termoqumico. O chiller de absoro permite gua gelada a partir de uma fontede calor, utilizando uma soluo de um sal num processo termoqumico de
absoro. Esse tipo de chiller subdivide-se em dois tipos: chiller de absoro
de queima direta, neste sistema o calor necessrio ao produto obtido
queimando diretamente um combustvel, geralmente gs natural. Chiller de
absoro de queima indireta: neste sistema o calor necessrio fornecido na
forma de vapor de baixa presso, gua quente ou de um processo de purga
quente (CEETA, 2001).
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2.2.6 CARBONATAO
O gs carbnico utilizado no processo de carbonatao deve possuir
alta pureza. Este um xido cido que reage com a gua formando H2CO3. O
gs carbnico proporciona uma pequena diminuio no pH da gua, funciona
como preservativo inibindo o crescimento de micro-organismos aerbios,
proporciona vida a bebida e reala o sabor (BARNAB, 2003).
O gs carbnico que confere a bebida as caractersticas de
gasoso, picante e realador de sabor. Em bebidas carbonatadas o dixido de
carbono armazenado na forma de cido carbnico (H2CO3) e dixido de
carbono dissolvido (BARNAB, 2003).
O nvel de efervescncia o parmetro mais importante das bebidas
carbonatadas. A quantidade de CO2confere a sua espuma caractersticas que
complementa o sabor da bebida. Uma variao na quantidade de CO 2 afeta
diretamente o sabor e aroma da bebida (SIQUEIRA, 2009).
O CO2, como todo gs, apresenta solubilidade em gua como
funo inversa a temperatura. Quanto mais baixa a temperatura, desde que
esteja acima de 0C, maior ser a solubilidade do gs na gua (BARNAB,
2003).
O uso de gua resfriada para a solubilizao do gs carbnico
facilita um melhor controle de carbonatao, reduz as perdas durante o envase,
menor desgaste do equipamento e economia de CO2. Porm, para facilitar
esse processo a gua deve ser desaerada para facilitar o processo de
carbonatao e diminuir problemas de espuma durante o envase (BARNAB,
2003).
Existem dois mtodos de carbonatao: em um deles o xaropecomposto dosado no frasco, seguido da adio de gua previamente
carbonatada at completar o volume e, ento, a garrafa lacrada (BARNAB,
2003). No outro mtodo, o xarope composto misturado com a gua em um
proporcionador, onde este dosa automaticamente a quantidade de gua e
xarope composto na mistura. Em seguida, realizada a carbonatao na
mistura final atravs de um equipamento conhecido como carbocooler. Em
seguida, o produto envasado (SANTOS, 2005).
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importante considerar que aps a carbonatao o nvel de CO2
seja mantido no padro estabelecido em funo do tipo de bebida e do grau de
aceitao por parte do consumidor (SANTOS, 2005).
Bebidas carbonatadas aps o envase esto numa condio de
equilbrio, onde o gs no espao da cabea fornece a presso de equilbrio
necessria para manter o restante do gs em soluo. A presso de equilbrio
varia de acordo com a quantidade de CO2 na soluo e da temperatura do
lquido (BARNAB, 2003).
Pequenas imperfeies nas paredes de latas e garrafas PET,
combinadas com partculas disformes e speras, so a causa para o CO2ser
liberado durante o processo de envase (BARNAB, 2003).
Para ter um controle do produto, alguns aspectos determinam a
qualidade da carbonatao como: presso de CO2 no carbonatador,
temperatura de carbonatao, manuteno de temperatura, tempo de contato e
rea de interface entre o lquido e o CO2, afinidade do lquido para o CO2
(afinidade diminui conforme o contedo de acar aumenta), ausncia de
xarope, qualidade de gua e material da embalagem e fechamento da mesma.
Onde na embalagem tem que ser levado em considerao o desempenho
fsico-mecnico (SIQUEIRA, 2009; BARNAB, 2003).
2.2.7 ENVASE
O envase da bebida energtica deve ser realizado logo aps a
carbonatao, para evitar perdas de CO2. Onde o envase consiste em
acondicionar a bebida em recipiente adequado (SANTOS, 2005; BARNAB,
2003).
A bebida deve ser envasada em temperaturas baixas (3 a 12 C) e
sob presso para assegurar o padro de CO2no produto. Aps o enchimento a
garrafa imediatamente lacrada e codificada com data de validade, hora e lote
(LIMA, 2009).
A fabricao da bebida energtica passa por todas essas etapas,
onde o cuidado com a qualidade essencial. Pois importante assegurar que
o produto esteja dentro de suas especificaes (MELO, 2004).
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2.3 CONTROLE DA QUALIDADE
2.3.1 GUA
Para avaliar a qualidade da gua necessrio considerar suasprincipais caractersticas: fsicas, qumicas e biolgicas. Essas caractersticas
so consideradas parmetros para o controle de qualidade da gua, pois so
expressas por meios de concentraes ou outros valores numricos
(MINISTRIO DA SADE, 2006; CELESTINO, 2009).
2.3.1.1 pH
O potencial hidrogeninico expressa o grau de acidez, neutralidade
e alcalinidade do meio lquido. O pH mede a concentrao de ons de
hidrognio, onde este importante em cada fase do tratamento de gua,
coagulao, filtrao, desinfeco e no controle de corroso. O pH calculado
em uma escala antilogartmica abrangendo a fase de 0 a 14 (MINISTRIO DA
SADE, 2006; SANTOS, 2007).
Para guas de abastecimento o faixa de pH estabelecido pela
Portaria n 1469/2000 entre 6,5 e 9,5. Esse parmetro tem como objetivominimizar os problemas de incrustao e corroso das redes de distribuio
(MINISTRIO DA SADE, 2006).
O pH pode ser determinado de duas maneiras: por adio de um
indicador de pH ou na soluo em anlise usando um medidor de pH acoplado
a um eletrodo de pH (SANTOS, 2007).
2.3.1.2 Sulfatos, Cloretos e Slidos Totais
Os slidos totais dissolvidos so caracterizados pelos sais
dissolvidos como cloretos, sulfatos e bicarbonatos. Essas substncias
conferem um sabor salina a gua, onde teores elevados de cloretos podem
interferir na coagulao de algumas substncias presentes na gua (SANTOS,
2007).
O teor mximo de sulfato e cloreto aceitvel para gua de consumo
humano de 250 mg/L. Aps a passagem da gua por filtros de carvo esses
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sais tem seus teores reduzidos a aproximadamente 90%. E em relao aos
slidos totais dissolvidos o teor deles so reduzidos em 95% aps a gua
passar pelos filtros de carvo. Concluindo que os sulfatos e cloretos no
conferem nenhum sabor salino a gua e que o baixo teor de slidos totais
mantm a qualidade da gua para a produo de bebidas carbonatadas
(CELESTINO, 2009).
2.3.1.3 Alcalinidade
A alcalinidade indica a quantidade de ons na gua que reagem para
neutralizar os ons hidrognio. Os principais constituintes da alcalinidade so
os bicarbonatos, carbonatos e hidrxidos. Onde a alcalinidade influenciadiretamente no processo de coagulao qumica no tratamento de gua. Sendo
que os principais coagulantes utilizados so sulfato de alumnio e cloreto frrico
(MINISTRIO DA SADE, 2006, SANTOS, 2007).
A reduo da alcalinidade aps o processo de filtrao impede a
neutralizao da acidez da bebida, no qual essa alterao mudaria seu aroma
e reduziria sua capacidade de conservao (CELESTINO, 2009).
2.3.1.4 Turbidez
A turbidez pode ser definida como uma medida do grau de
interferncia a passagem da luz atravs do lquido. Essa interferncia
causada por partculas que apresentam tamanhos variados (MINISTRIO DA
SADE, 2006; SANTOS, 2007).
A gua adequada ao consumo humano deve apresentar uma
turbidez menor que 5 UT. A passagem da gua por filtros de carvo reduz aturbidez em 98%. Valores mnimos para o parmetro turbidez uma boa
indicao de que os microorganismos e partculas suspensas foram removidos
(CELESTINO, 2009).
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2.3.1.5 Dureza
A dureza indica a concentrao de ctions na gua onde os mais
freqentes so o clcio (Ca2+) e magnsio (Mg2+) e em menor proporo ferro
(Fe2+), mangans (Mn2+), estrncio (Sr2+) e alumnio (Al3+) (MINISTRIO DA
SADE, 2006; SANTOS, 2007).
O valor mximo de dureza referente a gua para consumo humano
de 500 mg/L. Porm aps o processo de filtrao esse parmetro passa a
possuir valor igual a zero. A dureza provoca a formao de incrustaes e em
relao a bebidas causa a formao de precipitados (CELESTINO, 2009).
2.3.1.6 Ferro e Mangans
Os elementos ferro e mangans podem ter seus efeitos sob a
qualidade da gua estudados juntos por possurem comportamento qumico
semelhante. A presena do ferro juntamente com o mangans na gua confere
a esta um sabor amargo adstringente e colorao amarelada e turva
(MINISTRIO DA SADE, 2006; SANTOS, 2007).
A concentrao de ferro para padres de potabilidade deve possuir
um valor mximo de 0,3 mg/L. E o mangans concentraes inferiores a 0,1
mg/L. Onde estes so prejudiciais a produo de bebidas gaseificadas. Por
esse motivo que realizado o processo de filtrao utilizando carvo ativo
(MINISTRIO DA SADE, 2006; CELESTINO, 2009).
2.3.1.7 Cloro
No tratamento de gua realizado em indstrias de bebidas ocorreuma superclorao, sendo que a concentrao sobe de 0,5 mg/L para 6-8 mg/L.
Porm a gua utilizada para a produo de bebidas carbonatadas no pode
conter cloro, onde este retirado por um processo de filtrao por carvo ativo
(CELESTINO, 2009).
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2.3.1.8 Cor
A colorao da gua produzida pela reflexo da luz em partculas
minsculas de dimenses inferiores a 1m finamente dispersas de origem
orgnica ou mineral. A determinao da intensidade da cor realizada
comparando a amostra com um padro de cobalto-platina. O resultado desse
teste fornecido em unidades de cor, tambm chamadas uH (unidade Hazen).
A cor da gua est em torno de 2 uH. Onde aps a filtrao essa colorao
deve possuir colorao de 0 uH (MINISTRIO DA SADE, 2006; CELESTINO,
2009).
2.3.1.9 Odor e Gosto
O conceito de sabor envolve uma interao de gosto (salgado, doce,
azedo e amargo) com o odor. A avaliao desse parmetro torna-se difcil por
serem sensaes subjetivas, causadas por: impurezas dissolvidas,
frequentemente de natureza orgnica, resduos industriais, gases dissolvidos e
outros. Para consumo humano e usos mais nobres o padro de potabilidade da
gua deve ser completamente inodoro (MINISTRIO DA SADE, 2006;
SANTOS, 2007).
2.3.1.10 Anlises Microbiolgicas
As anlises microbiolgicas devem possuir um resultado satisfatrio,
pois a superclorao tem o objetivo de minimizar a ocorrncia de micro-
organismos na gua. Onde nessas anlises tem que ser comprovado a
ausncia de bactrias e coliformes totais (CELESTINO, 2009).
2.3.2 Anlises Fsico-qumicas em Bebidas Energticas
Brix pode ser definido como a porcentagem em peso de sacarose
pura em soluo aquosa. Determina-se o brix da bebida preparando uma
bebida de acordo com a proporo de xarope acabado e gua tratada, sendo
que geralmente utiliza-se uma parte de xarope e cinco partes de gua. Essa
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anlise tem como objetivo simular o brix com o qual as bebidas devero ser
envasadas (PASSOS, 2007).
O brix determinado por dois mtodos utilizando refratmetro e
sacarmetro. Portanto, se a leitura da bebida for maior que o padro isso
significa que recebeu xarope a mais e se a leitura for menor que o padro
significa que passou mais gua. O brix padro feito aps cada elaborao de
xarope composto, antes do engarrafamento da bebida. Isso para que o brix da
linha esteja dentro do padro da bebida (PASSOS, 2007).
O pH indica se um meio qualquer est alcalino, cido ou neutro.
Cuja determinao realizada eletrometricamente com a utilizao de um
potencimetro e eletrodos. A acidez total determinada por anlise
titulomtrica. A acidez resultante de cidos orgnicos existentes nos
alimentos, dos adicionados na formulao e tambm dos provenientes de
alteraes qumicas da bebida. Onde a acidez do constituinte desejado (bebida
energtica) determinada medindo a sua capacidade de reagir com um
reagente adequado na forma de soluo que possui uma concentrao
conhecida, chamada soluo padro. O pH e a acidez so determinados para
avaliar a qualidade dos alimentos. So importantes, pois indica a ocorrncia de
deteriorao do alimento com crescimento de micro-organismos, reteno de
sabor e odor do produto, escolha de embalagem e estado de conservao dos
alimentos (SOUZA, 2010).
Para a determinao de dixido de carbono em bebidas gaseificadas
o mtodo aplicado baseia-se na medida da presso gasosa versus a
temperatura (LUTZ, 2008). Obtendo assim, o nvel de efervescncia, sendo
provavelmente a propriedade mais importante das bebidas carbonatadas.
Sendo que a variao no volume de dixido de carbono afeta diretamente noaroma e sabor da bebida. O nvel de carbonatao varia de produto a produto e
o nvel de efervescncia tima depende de cada sabor da bebida. importante
que aps o envase a carbonatao seja mantida no padro estabelecido em
funo do tipo de bebida e do grau de aceitao por parte do consumidor
(SIQUEIRA, 2009).
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O nvel de slidos solveis (Brix), acidez e volume de dixido de
so os parmetros mais importantes na percepo do sabor, impresso
sensorial deixada na boca e qualidade do produto acabado (BARNAB, 2003).
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3 MATERIAIS E MTODOS
Este trabalho foi desenvolvido na empresa Sol Indstria e Comrcio
de Bebidas LTDA, localizada na cidade de Senador Canedo GO. A empresa
foi fundada em outubro de 2003, atuando no segmento de bebidas no
alcolicas e refrescos em p. Em agosto de 2010, devido a mudanas de
proprietrio e diretoria, a empresa passou a produzir apenas bebida energtica.
Este trabalho teve foco nos principais parmetros do controle de qualidade na
produo da bebida energtica.
A amostra da gua bruta foi coletada no incio da produo para
verificar se a gua est clorada. As anlises microbiolgicas e os demais
parmetros dessa gua, tendo como fonte dois poos artesianos, foram
realizados por uma empresa terceirizada. Foram retiradas quatro amostras da
linha de envase durante trs horas para realizar a anlise de volume de CO2e
para a anlise de Brixforam retiradas outras amostras de meia em meia hora.
E para a anlise de acidez foi coletada uma amostra de xarope composto aps
a preparao de cada tachada (batelada).
3.1 MATERIAIS Manmetro
Termmetro
Ultrassom
Tabela de presso versus temperatura
Jarra
Refratmetro
Bquer pHmtro
Proveta com tampa
Bureta
Suporte universal com garras
Kit de teste de cloro para piscina
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3.2 MTODOS
3.2.1 CONTROLE DE QUAL IDADE NA ANLISE DE CLORO NA GUA
BRUTA
A anlise de cloro da gua bruta foi realizada diariamente,
considerando que a gua bruta a gua antes de passar pelo filtro de carvo
ativado. Coletando-se uma amostra de gua antes da filtrao que utiliza filtro
de carvo ativado. Aps ambienta-se o kit com a gua e, em seguida, coloca-
se a gua e adiciona o indicador de cloro (soluo de ortoluidina). Ento
compara-se a colorao da gua com a escala do kit, obtendo a quantidade de
cloro em ppm.
3.2.2 Con tro le de Qualid ade na Anlise do Vo lum e de CO2Presente na
Garrafa
Para realizar a anlise de volume de CO2 presente na bebida
energtica, pegaram-se duas garrafas da linha. Utilizou-se uma garrafa para
medir a temperatura com o auxlio de um termmetro. E a outra garrafa retirou-
se a tampa, colocou-se um manmetro, e esta foi colocada em um banho deultrasom por 1 minuto. Durante este procedimento foi necessrio observar se
no houve vazamento de CO2. Passado o tempo realizou-se a leitura do
manmetro e do termmetro. Pois atravs desses valores, localizou-se na
tabela de presso versus temperatura a quantidade (volume) de CO2contido
na garrafa.
Este procedimento foi realizado com garrafas aps o processo de
envase. Tambm foi realizado com amostras que foram recolhidas da linha, naqual estas foram deixadas a temperatura ambiente por 24 horas, sem estar
expostas ao sol. E aps esse perodo essas amostras foram colocadas em
uma cmara fria para o resfriamento e aps 24 horas realizou-se a medio de
CO2.
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3.2.3 CONTROLE DE QUALIDADE NA ANLISE DA CONCENTRA O DE
SLIDOS SOLVEIS (BRIX)
A mesma garrafa que foi utilizada para a anlise de CO2, utilizou-se
tambm para anlise de slidos solveis. Para esta anlise foi necessrio
descarbonatar a bebida. Isto foi realizado com auxlio de duas jarras que,
primeiramente, foram ambientadas com a bebida e, ento, o contedo foi
transferido de uma para outra, por 60 vezes. At observar que o CO2 foi
retirado.
A leitura de slidos solveis foi realizada atravs de um refratmetro.
Onde primeiramente o aparelho foi zerado com gua destilada e, em seguida,
foi ambientado com a bebida descarbonatada. Aps coloca-se a quantidadenecessria para a leitura. O aparelho fornece o valor do Brix j com a
compensao da temperatura. Considera-se o valor do Brix quando a
temperatura estabiliza-se, para isso a temperatura deve manter-se por pelo
menos quatro vezes aps a leitura.
3.2.4 CONTROLE DE QUALIDADE NA ANLISE DE ACIDEZ E PH
A anlise de acidez foi realizada em cada tanque de preparao,
para liberao do xarope composto. Ela consiste em transferir 50 mL (com
auxlio de uma pipeta volumtrica) da amostra do xarope composto diludo em
gua (1+4) para um bquer de 150 mL. Em seguida, coloca-se o bquer no
pHmtro, onde l-se o pH da bebida (deve estar na faixa de 3,0 a 3,3) e sua
temperatura (deve estar abaixo de 30C). Ento com uma bureta de 50 mL
(contendo soluo de hidrxido de sdio a 0,1 N), acoplada ao pHmtro, eleva-
se o pH da bebida ao valor de 8,41. Quando este valor for alcanado,
interrompe-se a titulao e l-se na bureta a quantidade de soluo de
hidrxido de sdio gasto. Esse o valor da acidez do produto, que deve estar
na faixa de 44 a 46 g de cido/mL de bebida.
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4 RESULTADOS E DISCUSSO
4.1 CONTROLE DE QUALIDADE NA ANLISE DE CLORO NA GUABRUTA
A quantidade de cloro na gua bruta influenciada diretamente pelo
consumo de gua para a produo da bebida energtica. Sendo que esse cloro
tem como finalidade a desinfeco da gua. Mas essa gua clorada no
utilizada diretamente para a fabricao da bebida. Antes a gua clorada passa
um filtro de carvo ativado para a desclorao, pois a gua para produo de
bebidas energticas no pode conter nenhuma quantidade de cloro. O cloro
por ser muito reativo pode formar substncias ofensivas a sade. Na Figura 3
pode-se observar bem esse consumo de gua.
Figura 3 Consumo dirio de gua pela quantidade de cloro presente, em ppm.
Pela Figura 3 oberva-se uma grande variao na quantidade de
cloro encontrado na gua bruta. O cloro vai diminuindo de acordo com que a
gua vai sendo utilizada, onde a medida que a caixa vai esvaziando mais gua
bombeada. Ocorrendo assim uma diluio do cloro. Portanto, quando no
encontrada nenhuma quantidade de cloro necessrio dosar uma quantidade
nova dentro do reservatrio de gua.
No dia 1 a quantidade de cloro j estava pouco, ento para no
deixar que acabasse todo o cloro fez-se uma dosagem no mesmo dia. Sendo
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que no dia 2 pode-se verificar que a quantidade aumentou consideravelmente.
Na Figura 3 existe um decaimento da quantidade de cloro do dia 3 para o dia 5.
Este decaimento foi provocado pelo grande consumo de gua durante o
processamento da bebida energtica. O consumo de gua maior quando
processada a bebida de volume maior, 2L. Logo, nesses trs dias a demanda
de gua foi maior, sendo necessrio um maior bombeamento de gua para o
reservatrio.
Para o processamento da bebida energtica no tamanho de 2L
consumido um maior volume de gua pois, so preparadas mais tachadas de
xarope composto, que utiliza gua desclorada na sua formulao. Alm da
utilizao da gua para a diluio do xarope composto, obtendo assim, a
bebida energtica.
As outras pequenas variaes da quantidade de cloro devido a
produao de outros tamanhos da bebida, 1L e 500 mL. Na produo de 500 mL
o que menos consome gua, como pode ser observado nos dias 6, 7 e 8. E
para o envase no tamanho de 1L nos dias 9 e 10. Podendo ser obervado que
para 500 mL foram necessrios trs dias para que o quantidade de cloro
diminusse consideravelmente. E para envasar 1L bastou 2 dias para diminuir
essa quantidade.
Para o produo da bebida energtica usada a gua sem cloro,
por isso a utilizao do filtro de carvo ativo. A verificao do cloro na gua
usada para fabricao uma maneira de certificar que os filtros de carvo
esto em condies de uso. Pois, se for encontrado algum cloro na gua
utilizada para produo de bebida (gua tratada) isso indica a saturao dos
filtros.
4.2 CONTROLE DE QUALIDADE NA ANLISE DO VOLUME DE CO2PRESENTE NA GARRAFA
O comportamento do volume de CO2 presente nas garrafas,
retiradas da linha e 48 horas depois, pode ser observado nas Figuras 4 e 5.
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Figura 4 Variao do volume de CO2retirado da linha em relao aos 20 bicosda enchedora Mesal para garrafas de 500 mL.
Figura 5 Variao do volume de CO2medido aps 48 horas em relao aos 20bicos da enchedora Mesal para garrafas de 500 mL.
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Para realizar a construo das Figuras 4 e 5 o valor do volume de
CO2 em cada hora foi utilizado amostras diferentes. Onde pegou-se quatro
garrafas de cada bico para realizar a medio. Utilizando duas garrafas para
medir na hora que retirou da linha e as outras duas foram armazenadas para
posterior medio do gs. O tamanho da garrafa PET utilizado foi de 500 mL.
Pela Figura 4 pode ser observado que o volume de CO2medido nas
garrafas retirados da linha possui uma maior quantidade de gs quando
comparados com a Figura 5. Porm a temperatura das garrafas retiradas da
linha maior do que as garrafas que foram medidas aps 48 horas. As
garrafas retiradas da linha nos tempos inicial e 1 hora depois tiveram uma
mdia de temperatura de 5,75 C e 2 horas depois uma mdia de temperatura
de 4,4 C.
Essa variao do volume de CO2influenciado pela temperatura pode
ser explicada pelo fato do gs ainda no ter sido incorporado completamente
na bebida, ou seja, o CO2 ainda no se estabilizou dentro da garrafa. Ainda
existe a influncia da velocidade e frequncia em que a mquina trabalha, por
exemplo, no tempo de 2 horas existem trs picos de baixo volume de CO 2.
Esses trs picos foram provocados por uma parada rpida da enchedora,
comprometendo assim as amostras. Pois influenciou na temperatura da bebida
e, consequentemente, no volume de CO2 incorporado na bebida. A
temperatura da bebida aumenta quando a mquina para, ainda mais quando o
tamanho de 500 mL. Pois, o envase da bebida processada mais lento,
havendo assim um aumento na temperatura, quando comparado aos demais
tamanhos de garrafa sendo eles de 1 L e 2 L.
J comparando os bicos da enchedora pode se afirmar que no
existe nenhuma relao entre eles. Pois o volume de CO2 encontrado nasgarrafas retiradas do mesmo bico no possui nenhuma relao. Na Figura 5
possvel observar alguns pontos em comum de alguns bicos, porm a medio
foi realizada aps a estabilizao do gs dentro da garrafa. E nesses bicos em
comum, sendo em tempos diferentes, o volume de CO2 medidos quando
retiradas as amostras da linha so diferente. Fazendo com que a estabilizao
desse gs tivessem valores iguais, implicando que algumas garrafas
perdessem mais CO2que outras. Comprovando assim, que o volume de CO2
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est relacionado apenas a temperatura. E que esta sofre algumas influncias j
citadas anteriormente.
O volume de CO2 medido aps 48 horas, Figura 5, possui uma
mdia de temperatura menor. Tendo no tempo inicial uma mdia de 2,2 C, no
tempo de 1 hora 2,1 C e no tempo de 2 horas 2,25 C. Essa temperatura foi
atingida, pois as garrafas foram armazenadas por 24 horas em uma cmara fria
com baixa temperatura. Mas mesmo com a mdia de temperatura sendo baixa
o volume de gs medido aps as 48 horas foi menor. Esse decaimento do
volume de CO2 explicado pela estabilizao do gs dentro da garrafa.
A quantidade de dixido de carbono encontrado na Figura 5
resultado da estabilizao dentro da garrafa, a presso sobre o lquido faz com
que o gs dissolva no lquido reagindo e formando cido carbnico. Esse cido
formado pela dissoluo do CO2em gua sendo muito instvel. A parte do
dixido de carbono que no dissolveu fica dispersa no espao vazio da garrafa,
fazendo presso sobre o lquido e mantendo a estabilidade do cido carbnico.
Ento ao abrir a garrafa esse CO2extra liberado e o alvio da presso faz
com que a leitura do volume de CO2, mesmo com temperatura mais baixas
quando comparadas com as temperaturas da linha, seja menor.
Na Figura 5 observa-se um pico muito baixo de volume de CO2no
tempo inicial, esse um exemplo do que acontece quando a estabilizao
dentro da garrafa no ocorre. Comprovando assim, a instabilidade do cido
carbnico formado dentro da garrafa. Quando realiza o alvio da presso para
abrir a garrafa o gs sai quase que completamente. Tambm nota-se que o
volume de CO2que teve uma melhor estabilizao foi no tempo de 2 horas.
Pois, quando as garrafas foram retiradas da linha elas possuam uma menor
mdia da temperatura e consequentemente uma maior linearidade do volumede CO2.
As garrafas PET possuem uma baixa permeabilidade de gases
devido a interao molecular entre as cadeias polimricas. Por isso, a perda de
dixido de carbono da bebida energtica pouca. Mas, a qualidade do PET
utilizado tambm implica no decaimento do gs da bebida energtica. Nesse
caso a embalagem PET utilizada no influenciou no decaimento do gs, pois o
intervalo de tempo para a nova medio do volume de CO2 foi pequeno (48
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horas) e as condies as quais foram armazenadas as garrafas no foram em
situaes de extremidade. Elas foram colocadas em temperatura ambiente e
em lugar arejado e depois colocadas para gelar. Onde as condies no so
propcias para que ocorra troca de gases pelas paredes da embalagem, at
mesmo porque a orientao das cadeias polimricas evita essa troca.
Como pode ser notado o volume de CO2decai com a estabilizao
desse gs dentro da garrafa. Portanto, o volume de CO2medido na linha ser
sempre maior que o volume de CO2 medido aps certo tempo do envase.
Ento, para que no ocorra tanta diferena entre esses dois volumes
necessrio que o padro de volume de dixido de carbono seja mantido
durante todo o processamento. Para isso fundamental que a temperatura
esteja sempre baixa, portanto a certificao do funcionamento e manuteno
do equipamento de extrema importncia. Com o resfriamento da bebida o
consumo de CO2 menor para realizar a carbonatao. E tambm garantir que
a mquina enchedora esteja em boas condies de funcionamento, evitando
assim grandes paradas. Onde essas paradas quaisquer tempo de seja interfere
muito na temperatura.
4.3 CONTROLE DE QUALIDADE NA ANLISE DA CONCENTRAO DESLIDOS SOLVEIS (BRIX)
A concentrao de slidos solveis na bebida final influenciada
pelo Brixdo xarope composto. Portanto, Brix a porcentagem em peso de
sacarose pura em soluo aquosa. Na Figura 6 encontra-se o comportamento
de slidos solveis durante o processamento da bebida energtica, utilizando
todo um xarope composto de 52,5 Brix.
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Figura 6 Variao do Brixda bebida energtica em relao ao tempo deenvase de uma tachada de xarope composto.
Analisando a Figura 6, observa-se que quando o xarope composto
comea a ser utilizado o valor de slidos solveis na bebida energtica est
alto. O padro utilizado no controle de qualidade da empresa de 12,3
12,5 Brix. Esse aumento no valor de slidos solveis na bebida final foi
provocado pela troca do xarope composto. Onde a batelada do xaropecomposto utilizada anteriormente estava com o Brix menor. Portanto, a
abertura da gua que estava sendo utilizada fez com que rendesse xarope
composto. Logo, o padro foi estabelecido, regulando assim a abertura da
gua durante o processamento da bebida.
O outro pico observado na Figura 6 est indicado pela utilizao da
metade do xarope. Ento pode-se dizer que com o tempo de processamento a
sacarose vai se concentrando mais no fundo do tanque de alimentao.
Consequentemente o Brixdo xarope composto aumenta, pois no ocorre uma
homogeneizao constante do tanque de alimentao. Com o aumento da
concentrao de sacarose no xarope composto a concentrao de sacarose na
bebida final tambm se eleva. Desde que no altere a quantidade de gua na
mistura. Mas como ficou acima do padro foi necessrio aumentar a
quantidade de gua para diluir mais a concentrao de sacarose durante o
processamento.
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O parmetro mais utilizado de slidos solveis pela empresa de
12,5 Brix, pois possui uma melhor aceitao sensorial. Por esse motivo
procura-se manter esse padro na bebida final. Pela Figura 6 observa-se bem
esse fato, onde o grfico possui uma linearidade nesse valor de padro. Essa
concentrao de sacarose na bebida energtica regulada pela abertura de
gua durante o processamento da bebida de acordo com a concentrao de
sacarose do xarope composto. Ainda pode ocorrer, no foi nesse caso, que no
final da utilizao do xarope composto o Brix da bebida energtica diminua.
Mesmo mantendo a mistura de uma parte de xarope e quatro partes de gua
tratada.
A concentrao de sacarose no xarope composto e na bebida final
tambm pode ser influenciada pela inverso da sacarose, ou seja, a sacarose
quebrada em glicose e frutose. Essa inverso pode ser provocada pelo longo
tempo de estocagem do xarope composto quando este submetido a
temperaturas mais elevadas e um meio muito cido. O xarope composto
cido devido aos ingredientes de sua formulao, com isso a bebida energtica
tambm ser cida. Alm dos ingredientes de sua formulao tambm existe o
fato da carbonatao, que tambm contribui para acidificar a bebida energtica.
Portanto, a bebida energtica pode ter o seu Brixaumentado pela inverso de
sacarose aps algum tempo de envasada.
4.4 CONTROLE DE QUALIDADE NA ANLISE DE ACIDEZ E PH
A acidez est diretamente ligada ao potencial hidrogeninico (pH),
pois atravs do pH que se obtm a acidez titulvel da bebida energtica. A
acidez obtida pelo mtodo de titulao volumtrica potenciomtrica pode ser
observada na Figura 7.
As tachadas indicam os tanques que foram preparados de xarope
composto. E observa-se que o padro da qualidade do xarope composto est
entre 44,0 46,0. Atravs da Figura 6 nota-se que apenas uma tachada deu
abaixo do padro. E as outras tachadas no mantiveram nenhuma relao.
O padro de acidez mantido nas bebidas energticas, pois esta
sendo uma bebida no alcolica carbonatada ela susceptvel a
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contaminaes microbiolgicas. considerada um fcil alvo de contaminaes
microbiolgicas porque possui uma concentrao considervel de acar,
favorecendo assim, o crescimento microbiolgico. Porm, a acidez da bebida
energtica elevada para evitar qualquer ao microbiolgica e tambm a
carbonatao ajuda nesse processo de descontaminao. O CO2presente na
bebida elimina todo o oxignio do processamento e, assim, elimina um possvel
crescimento de microrganismos patognicos.
Figura 7Acidez do xarope composto em relao as tachadas de fabricao.
A acidez depende muito da concentrao do xarope composto.
Portanto, a acidez da tachada 275 que apresentou-se abaixo do padro mnimo
devido ao baixo Brix do xarope composto. Essa baixa concentrao foi
provocada pelo excesso de adio de gua durante o preparo da tachada,
provocando assim uma diluio do xarope composto. Tambm existe um fator
de erro na formulao, que a pesagem do cido utilizado na formulao, poisa balana no de preciso. Interferindo assim na acidez na bebida final.
Os outros pontos que mantiveram a acidez dentro do padro,
mesmo no mantendo nenhuma correlao, tambm so influenciados pelo
preparo do xarope composto. Onde no mantiveram o mesmo padro de Brix
do xarope composto, oscilando assim na acidez da bebida energtica. Essa
diferena na concentrao de slidos solveis do xarope composto foi
ocasionada pela mudana na formulao do xarope simples. Onde o xarope
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simples, diluio do acar em gua, esto sendo realizados ajustes na
quantidade de acar a ser diludo. Interferindo assim na formulao da bebida
energtica.
A acidez realizada nas tachadas uma simulao do que deveria
sair na linha de envase. Porm, o Brixda simulao pode no ser o mesmo
usado na linha de envase, onde essa variao da linha de envase pode ser pra
mais ou pra menos. Consequentemente a acidez real da bebida energtica
pode variar. Mas no interfere na qualidade e na vida de prateleira do produto
acabado. Sendo que essa variao no Brixda bebida energtica envasada
pequena quando comparada com a simulao para realizar a acidez. Pois
durante o processamento o Brix regulado para estar de acordo com o
padro.
Portanto, a acidez um importante parmetro no controle de
qualidade em uma bebida energtica. Indicando se a bebida possui uma boa
qualidade ou no durante todas as etapas do processamento.
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5 CONCLUSO
Os principais parmetros no controle de qualidade na fabricao de
bebida energtica atestam a qualidade do produto. Os parmetros devem serseguidos para assegurar as caractersticas sensoriais da bebida,
principalmente, os parmetros de volume de CO2e Brix.
Atravs dos resultados obtidos pode-se observar a importncia da
qualidade da gua como matria-prima e a importncia de cada parmetro. O
volume de CO2nas trs medies, das amostras analisadas quando retiradas
da linha e aps 48 horas, tiveram uma variao considervel no volume de gs
sendo influenciado pela temperatura, pela presso do gs dentro da garrafa e
por pequenas paradas da enchedora. O Brixde uma tachada altera devido ao
tempo de envase e ao aumento da concentrao de sacarose no xarope
composto. A acidez da bebida energtica elevada para garantir que no
ocorra uma contaminao microbiolgica, assim como a carbonatao ajuda
nessa questo. Pois sendo uma bebida no alcolica e de alto teor de acar
esta seria de fcil crescimento microbiolgica.
A avaliao desses parmetros indica realmente a qualidade durante
a fabricao e envase da bebida energtica. Atingindo assim o objetivo do
trabalho, atestando a importncia de realizar essas anlises sistematicamente
durante a produo, e procedendo aos registros necessrios para cumprir as
normas da empresa e fiscalizao dos rgos competentes.
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6 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
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