Análise de um sistema de bombeamento para limpeza e desinfecção clean in place em uma indústria de cerveja

Abstract

RESUMO Um dos processos essenciais da indústria de cerveja para garantir a conformidade da fábrica no que se refere à segurança alimentar junto à legislação brasileira é a limpeza interna de equipamentos denominada “Clean in place” (CIP), que consiste em utilizar um sistema composto por tanques de solução química, bombas, aspersores e instrumentos de controle para que a limpeza ocorra de forma eficiente e internamente dentro de tanques de cerveja, tubulações entre outros equipamentos que possam estar em contato com o produto. Esse processo de limpeza precisa estar controlado dentro da relação do Ciclo de Sinner, ou seja, na correta faixa de concentração dos químicos, no tempo de contato, na turbulência com a vazão da bomba e na faixa de temperatura da solução utilizada. Ao realizar um estudo no sistema de bombeamento para o CIP de um tanque de fermentação em uma cervejaria local, concluiu-se que o sistema requer no mínimo um head de 16,46 m e vazão de 24,11 m³/h. O sistema analisado utiliza uma bomba LKH 20 da Alfa laval encontrando o valor de um head de 24 m e vazão de trabalho de aproximadamente 43 m³/h, valores acima do exigido pelo sistema, notando-se então que a bomba está superdimensionada. Uma avaliação qualitativa de material orgânico da água de enxágue final, indicaram resultados com ausência de contaminação microbiológica, mostrando que as condições de bombeamento superdimensionadas não estavam interferindo na eficiência de limpeza, embora essa condição possa causar elevado consumo de água e de energia para o motor a longo prazo. Avaliou-se a troca da bomba da mesma linha e de menor vazão. A troca da bomba LKH 20 por uma do modelo LKH 10 foi sugerida, podendo ser mais econômica para a empresa, pois a bomba LKH 10 apresenta menor valor financeiro no mercado (economia de aproximadamente 10 mil reais) e atende as especificações ideais para o sistema de bombeamento com uma vazão de trabalho de aproximadamente 32,5 m³/h e um head de aproximadamente 17,5 m.___ABSTRACT One of the essential processes of the brewing industry to ensure the factory's compliance with food safety with Brazilian legislation is the internal cleaning of equipment called "Clean in place" (CIP), which consists of using a system composed of tanks chemical solution, pumps, sprinklers and control instruments so that cleaning takes place efficiently and internally inside beer tanks, pipes and other equipment that may be in contact with the product. This cleaning process needs to be controlled within the Sinner Cycle, that is, in the correct chemical concentration range, in contact time, in turbulence with the pump flow and in the temperature range of the solution used. When carrying out a study of the pumping system for the CIP process applied to a fermentation tank in a local brewery company, it was concluded that the system requires at least a 16.46 m head and a flow rate of 24.11 m³/h. The analyzed system uses an Alfa laval LKH 20 pump, finding the value of a head of 24 m and a working flow of approximately 43 m³/h, values above required by the system, noting that the pump is oversized. A qualitative assessment of organic material in the final rinse water indicated results with no microbiological contamination, showing that the oversized pumping conditions were not interfering with cleaning efficiency, although this condition can cause high water and energy consumption for the engine in long-term. The exchange of the pump in the same line and with a lower flow was evaluated. The replacement of LKH 20 pump for an LKH 10 model was suggested, which could be more economical for the company, as the LKH 10 pump has a lower financial market value (savings of approximately 10 thousand reais) and meets the ideal specifications for the pumping system with a working flow of approximately 32.5 m³/h and a head of approximately 17.5 m.