Transporte asséptico a granel de suco de frutas

Graças a esse conceito,os fornecedores de sucos conseguem transportar
seus produtos sem correr o risco de contaminações

| JURGEN STUIJTS |

O processo que deu origem ao armazenamento e transporte asséptico a granel foi desenvolvido pela Ziemann Holvrieka nos anos oitenta do século passado. Os sofisticados tanques fabricados pela Ziemann Holvrieka inspiraram os primeiros conceitos de armazenamento asséptico a granel, através do qual uma matéria-prima pode ser esterilizada / pasteurizada, refrigerada e armazenada em macrotanques de grandes dimensões.

A principal vantagem do armazenamento asséptico a granel é que permite o processamento parcial, armazenamento e transporte por navio da matéria-prima antes do seu processamento final. Além disso, possibilita a retirada gradual do produto sem comprometer a sua esterilidade. Graças a este conceito, os fornecedores de sucos de frutas conseguem transportar os seus produtos, numa única viagem, desde o Brasil ou dos EUA para diversas instalações de processamento ou distribuição nos Estados Unidos, na Europa ou na Ásia, sem correr o risco de contaminação microbiana.

Navegação Os navios transportadores de sucos de fruta são, na sua maioria, construídos com base na tecnologia de segunda geração de transporte de suco de laranja. Inicialmente, grande parte das instalações de processamento da carga eram construídas na Europa, onde a Ziemann Holvrieka equipava os navios de carga com sistemas ultralimpos – antecessores da tecnologia asséptica a granel. Esses navios, todos eles com diferentes capacidades de transporte, permitiram testar a viabilidade do armazenamento asséptico a granel e o respectivo transporte marítimo. Um fato interessante é que todos esses navios ainda hoje continuam em serviço.

Figura 1 – No projeto Atlanship para Louis Dreyfus Company (LDC), dois navios foram equipados com um design flexível para capacidade de 16.000 toneladas métricas

Os navios mais recentes já foram projetados com base na tecnologia de terceira geração, mas foram construídos na Ásia (Coreia do Sul e China), onde as embarcações próprias para o transporte de sucos foram equipadas pela Ziemann Holvrieka com tecnologia asséptica de ponta em unidades 100% flexíveis (fig. 1).

Todos os navios são usados para transportar suco proveniente do Brasil ou da Costa Rica para os Estados Unidos, Bélgica, Japão e Coreia. A maioria deles possui porões refrigerados, cada um com tanques independentes de armazenamento asséptico a granel. Uma das evoluções mais recentes é que todos os tanques são usados para armazenar suco não concentrado (NFC) e suco de laranja concentrado e congelado (FCOJ).

Os navios maiores têm pouco mais de 204 metros de comprimento e um porte máximo de aproximadamente 46 000 toneladas. Além disso, a sua capacidade de carga bruta ultrapassa as 36300 toneladas. Apesar do peso colossal, estes navios conseguem atingir velocidades superiores a 20 nós.

Figura 2 – No que diz respeito ao equipamento do navio de carga MV Juice Express, a companhia marítima holandesa Seatrade conta com a experiência do especialista em tanques e tecnologia de processo Ziemann Holvrieka

O navio menor é o “MV Juice Express”, com pouco mais de 91 metros de comprimento e uma capacidade de carga máxima de 3 800 toneladas, cuja velocidade de cruzeiro ultrapassa os 12 nós. Todos os anos efetua cerca de 26 viagens e transporta uma capacidade máxima de 97 000 toneladas métricas (fig. 2).

O navio possui acomodações confortáveis para 30 pessoas. As suítes do comandante e do chefe de máquinas situam-se no terceiro convés, e a suíte presidencial ocupa cerca de 14 metros quadrados, sem contar com os três camarotes para hóspedes. Todos os oficiais e membros da tripulação têm ao seu dispor camarotes individuais, com casa de banho privativa. O navio possui ainda piscina e ginásio. Convés flutuantes no passadiço e diretamente por cima do motor do navio visam atenuar o excesso de ruído e vibração.

Especificações A tecnologia por detrás dos navios assépticos da Ziemann Holvrieka é muito complexa (fig. 3). As superfícies úmidas dos sistemas de bombagem e circulação têm de cumprir as mais recentes normas assépticas. Por isso, todas as superfícies em contato com o suco de laranja são de aço inoxidável.

Figura 3 – O estado da arte da
engenharia 3D da Ziemann Holvrieka
garante o cumprimento
de todos os regulamentos

A fim de garantir a esterilidade, as válvulas têm mecanismos especiais de vedação e diafragmas integrados. As válvulas maiores, que não podem ser vedadas com diafragmas, incluem juntas na haste da válvula equipadas com reservatórios de álcool para suportar as alterações volumétricas e promover o efeito de limpeza nas partes expostas da válvula. O design das flanges está em conformidade com a norma alemã DIN 11864, de modo a eliminar cavidades propícias à acumulação de bactérias. Os tanques de carga dos navios são unidades cilíndricas com eixos verticais. O fundo de cada tanque é inclinado até ao ponto mais baixo, enquanto o topo é ligeiramente cônico. A tubulação está ligada ao ponto mais baixo do tanque, a fim de permitir a sua drenagem completa. As bombas de carga estão instaladas no fundo do porão de carga, entre os tanques de carga. O suco fresco é manuseado usando bombas centrífugas elétricas reguladas por frequência, ao passo que o suco concentrado necessita de um sistema de tubulações mais extensas e de uma série de bombas volumétricas elétricas reguladas por frequência. Indicadores de nível por radar determinam a quantidade de produto existente nos tanques, o espaço livre no topo do tanque é preenchido com nitrogênio injetado por meio de tubulações e o sistema de refrigeração é monitorado por sensores de temperatura.

Em todos os tanques e sistemas de tubulações é usada uma atmosfera protetora de nitrogênio para evitar a oxidação do suco. Os navios têm reservas de nitrogênio a bordo, que permitem manter os níveis adequados deste gás nos tanques e tubulações enquanto permanecem em alto mar. Durante a descarga do suco no porto, é usada uma fonte baseada no navio para bombear nitrogênio para os tanques.

No caso do transporte de suco natural, a circulação do conteúdo dos tanques é assegurada por agitadores em forma de hélice. Sistemas de limpeza adaptados a cada tanque garantem as condições assépticas durante a higienização e desinfecção dos tanques de grandes dimensões. A água doce para lavar e enxaguar os tanques é retirada de grandes depósitos perto da casa das máquinas. Após a higienização, os tanques vazios são cheios com nitrogênio para garantir a esterilidade.

Figura 4 – Como cada construtor naval constrói seus navios de maneira diferente, a instalação é sempre uma solução feita sob medida, como neste projeto da Brodosplit, na Croácia

Na superestrutura do convés estão instalados compressores de refrigeração elétricos. A água salgada proveniente do compartimento do evaporador circula pelos permutadores de calor em cada porão, onde grandes ventoinhas fornecem ar a todas as partes dos porões isolados através de uma rede de condutores posicionados estrategicamente. O suco é carregado para os tanques à temperatura exigida, sendo que o sistema de refrigeração tem capacidade para manter essa temperatura independentemente das condições ambientais durante a viagem. O equipamento tem uma capacidade de refrigeração de -10°C até 20°C. Os navios estão munidos de equipamento suplente de refrigeração e produção de energia, de modo a proteger a carga em caso de falha mecânica (fig. 4).

Operação & assistência Os sistemas de carga dos navios transportadores de sucos de frutas estão equipados com instalações de higienização e esterilização em circuito fechado. Os programas de higienização são inteiramente desenvolvidos pela Ziemann Holvrieka, e os membros da tripulação recebem formação sobre como usá-los.

Trata-se de equipamento altamente especializado, que requer uma operação e manutenção adequada para garantir que o produto permaneça estéril. Qualquer falha nos processos ou no equipamento pode causar a contaminação do suco.

Os navios transportam suco concentrado à temperatura constante de -10°C e suco fresco a 1°C. Todos os porões estão preparados para o armazenamento de carga congelada ou refrigerada e/ou de suco fresco.
Todos os processos são automatizados ao máximo, de modo a evitar erros e garantir a assepsia necessária. O sistema de automação permite eliminar o erro humano. Sobretudo o controle eletrônico dos processos de enchimento e esvaziamento dos tanques foi melhorado para garantir a esterilidade do produto final.

Os navios de terceira geração são quase 100% automatizados. Ainda assim, continuam a exigir alguma intervenção humana, designadamente durante a mudança de NFC para FCOJ ou vice-versa, bem como durante o processo de enchimento e esvaziamento.

A carga e descarga dos navios efetua-se através de coletores de aço inoxidável a bordo e no porto, que são interligados por meio de mangueiras de qualidade alimentar. Ainda assim, é necessário esterilizar os coletores e as mangueiras antes de proceder o bombeamento do produto. A Ziemann Holvrieka oferece formação à tripulação para reduzir o risco de contaminação do produto com microrganismos em caso de esterilização incorreta.

A fim de evitar a contaminação, as bombas e válvulas do navio estão equipadas com mecanismos especiais de vedação para impedir a entrada de microrganismos.

Graças ao fato de a Ziemann Holvrieka ter desenvolvido o armazenamento e transporte asséptico a granel em alto mar, desde 1993, todas as grandes empresas produtoras de suco de laranja têm explorado, com sucesso, navios tanque assépticos.

Jurgen Stuijts
Internationational Sales Manager Juice & Beverage da Ziemann Holvrieka

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