BRPI1008209B1 - Método para tratamento não aderente de superfícies de aço de partes de máquinas de produção de queijo - Google Patents

Abstract

método para tratamento não- aderente de superfícies de aço de máquinas de produção de queijo, partes de máquinas-de produção de queijo, e, trados a fim de evitar usar tintas antiaderentes, a base de politetrafluoretileno, ou similares, e partes de máquinas de produção de queijo, que devem ficar em contato com coalhadas quentes (pastafilata), suas superficies são jateadas com pó branco de corundum preferencialmente virgem com uma granulometria de cerca de 180 mesh. surpreendentemente, superficies assim tratada-s não são aderentes com os propósitos supramencionados.

Description

“MÉTODO PARA TRATAMENTO NÃO ADERENTE DE SUPERFÍCIES DE AÇO DE PARTES DE MÁQUINAS DE PRODUÇÃO DE QUEIJO” DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[001] Esta invenção diz respeito a um método para tratar superfícies de aço para torná-las não pegajosas as coalhadas quentes e caseínas, particularmente em máquinas de produção de queijo para a produção de queijo de pastafilata, tais como mussarela, provolone, caciocavallo e queijo pizza.

[002] É bem conhecido na indústria de laticínios que coalhada de leite quentes, tais como usados na produção de queijo de pastafilata, tendem aderir em superfícies metálicas, mesmo se altamente polidas. Por outro lado, esta aderência dá origem a problemas óbvios na operação de equipamento de produção de queijo, tais como máquinas de misturar e moldar, particularmente com relação aos sem-fins de transferência e moldes; por outro lado, os coalhada aderentes podem dificultar e atrasar a limpeza da máquina no final do dia. Consequentemente, todas as partes das máquinas e linhas de produção para queijo de pastafilata que ficam em contato com o queijo quente (tais como paredes das tremonhas e cubas, sem-fins de transferência, equipamento de mistura, etc.) são atualmente revestidos com uma tinta antiaderente, que, como regra, é politetrafluoretileno (PTFE, tal como o material comercialmente conhecido como Teflon) ou outro produto similar. Até agora, o revestimento de politetrafluoretileno tem sido a única abordagem conhecida e efetiva para impedir a adesão pegajosa de coalhada quentes nas partes da máquina. Além disso, um revestimento de PTFE ou outro composto similar é também usado, fora da indústria de laticínios, como um tratamento antiaderente em potes e panelas fundas.

[003] Entretanto, revestimentos não aderentes em equipamento de alimentos, particularmente máquinas de produção de queijo, apresentam diversos inconvenientes e limitações. Primeiramente, o revestimento deteriorará progressivamente, algumas vezes bem rapidamente, sempre que a deterioração for desencadeada por um dano inicial, tal como risco do revestimento, já que isto dará origem a desprendimento do revestimento. Em tais casos, que envolvem a interrupção da operação, a máquina tem que ser desmontada e as partes têm que ser novamente revestidas. O custo de tal manutenção periódica, incluindo despesas reais e paradas de máquina, é considerável, em virtude de as partes terem que ser desmontadas e novamente revestidas por uma terceira parte, com tempos de espera de até 30 dias.

[004] Mesmo para fabricantes originais de equipamento da indústria alimentícia, a necessidade de revestir o equipamento com Teflon envolve custos adicionais e atrasos de fabricação, em virtude de, como regra, a operação de revestimento não aderente ser terceirizada a firmas especializadas.

[005] Finalmente, mas não menos importante, PTFE, embora quimicamente inerte e geralmente considerado não tóxico a temperaturas abaixo de 200°C, e, portanto considerado não prejudicial à saúde dos consumidores, tem recentemente dado origem a dúvidas no que diz respeito à sua toxicidade e sua compatibilidade com alimento, e suspeitas têm sido ainda levantadas de que ele pode ser cancerígeno: tanto a U.S. Environmental Protection Agency quanto diversas associações de consumidores em diferentes países estão conduzindo investigações para avaliar o grau de toxicidade de PTFE e seu possível perigo à saúde humana.

[006] Portanto, um objetivo principal desta invenção é prover um método para tratar superfícies de aço de forma que elas não fiquem aderentes, sem usar politetrafluoretileno, particularmente em máquinas de produção de queijo que lidam com coalhadas quentes, mais particularmente em sem-fins e moldes pertencentes a tais máquinas.

[007] Um outro objetivo é prover um método de tratamento superficial como o citado que pode ser facilmente implementado usando tecnologias que são facilmente disponíveis e adotáveis por fabricantes de equipamento de fabricação de queijo.

[008] Ainda um outro objetivo é prover um método de tratamento superficial como o exposto pelo qual os tempos de produção na fabricação de equipamento podem ser reduzidos.

[009] Um objetivo adicional é prover um método de tratamento superficial pelo qual as superfícies de aço em máquinas de produção de queijo podem ser higienizadas de forma mais fácil e precisa.

[0010] A invenção atinge os objetivos e vantagens citadas, e outros mais, tal como ficará aparente a partir da revelação seguinte, por um método de tratamento antiaderente para superfícies de aço, particularmente em máquinas de produção de queijo, como citado na reivindicação 1 anexa.

[0011] A invenção também diz respeito a partes de máquina, tais como sem-fins, dutos e similares, que foram tratadas pelo método referido.

[0012] No desenvolvimento da invenção, o inventor começou pela observação de que o grau de aderência de coalhada quentes em superfícies de aço sem revestimentos pareceu ser muito alta tanto em superfícies altamente polidas quanto em superfície jateadas grosseiramente com areia, mas houve variações consideráveis aparentemente imperceptíveis com graus intermediários de acabamento. Esta circunstância deu origem a uma intuição inicial de que pode haver um tipo de acabamento superficial que inerentemente seria não aderente a coalhada quentes ou pastafilata, sem a necessidade de nenhum revestimento de PTFE ou outro material antiaderente. A fim de salientar um acabamento particular que não seja aderente a coalhada quentes, e que poderia portanto ser adotado em máquinas de produção de queijo, em vez de um revestimento PTFE, o inventor conduziu um conjunto de testes em superfícies de aço inoxidável que foram tratadas com diferentes acabamentos superficiais, nas condições operacionais típicas prevalecentes em máquinas de produção de queijo para a produção de queijo de pastafilata (mussarela e similares), isto é, basicamente em máquinas de misturar e moldar.

[0013] Um conjunto preliminar de testes conduzido em aço inoxidável AISI 304 e AISI 316 (isto é, os aços que são tipicamente usados na construção de máquinas de produção de queijo e, mais em geral, máquinas de alimentos) mostrou que inúmeros acabamentos tiveram que ser postos de lado. Mais particularmente, jateamento das superfícies de aço tanto com granalhas de aço quanto com microesferas de vidro (tais como são normalmente usadas na indústria de laticínios para fazer a jateamento de sem-fins, cubas e outras partes de máquinas) nas faixas de 55-100 microns (jateamento extrafino), 70-110 microns (jateamento fino), 90-150 microns (jateamento médio), 100-200 microns (jateamento grosseiro), todos se mostraram inefetivos: a pegajosidade é pesada com qualquer tipo de jateamento e qualquer valor de granulometria.

[0014] Coalhadas quentes mostraram um grau considerável de adesão também nas superfícies que foram submetidas a polimento eletrolítico, oxidação, ou jateamento de areia com areia siliciosa.

[0015] Finalmente, testes sistemáticos foram conduzidos com superfícies que foram jateadas com areia com pó de corundum, mais particularmente corundum branco. Com este propósito, corpos de prova foram preparados consistindo em pequenas chapas retangulares feitas de aço inoxidável AISI 304. As chapas foram obtidas de chapa fina de aço comercial de espessura 3 mm, tamanho 300 x 70 mm, e com uma superfície com um acabamento padrão 2B (AISI, UNI 6903-71). Os corpos de prova foram tratados com diferentes tratamentos de jateamento superficial com areia, como explicado a seguir.

[0016] Corundum branco é o nome comercial de um material que consiste essencialmente em óxido de alumínio (Al2O3) com traços diminutos de outros óxidos, tais como óxido de silício, óxido de cálcio e óxido de sódio, a uma porcentagem geral menor que 0,5 %. Como é bem conhecido, Come noto, corundum branco tem uma dureza Mohs 9, superada somente pela dureza do diamante.

[0017] Os vários corpos de prova foram jateados com areia com pó a diferentes granulometrias, isto é, 80, 100, 120, 150, 180, 220 e 280 mesh, respectivamente, que correspondem a tamanhos de grão de material nas faixas de 0,18-0,20 mm, 0,13-0,15 mm, 0,11-0,13 mm, 0,08-0,11 mm, 0,06-0,09 mm, 0,05-0,08 mm e 0,03-0,06 mm, respectivamente.

[0018] Os corpos de prova foram jateados com areia projetando ar e pó de corundum a uma pressão de ar de cerca de 8 bar, de uma distância de cerca de 50 cm, com um lento movimento orbital do bico de projeção, ao mesmo tempo deslocando gradualmente o jato ao longo da superfície de forma que a velocidade do tratamento fosse cerca de 100 cm2/minuto.

[0019] Para cada teste, uma quantidade de coalhada foi misturada com água a uma temperatura de 80°C em um caldeirão, recriando assim as condições prevalecentes enquanto queijo de pastafilata é misturado durante sua produção.

[0020] Como é conhecido pelos versados na técnica, pastafilata é menos pegajosa quando não madura, e torna-se mais e mais pegajosa à medida que ela amadurece, isto é, à medida que sua acidez aumenta por causa da ruptura progressiva de lactose. Dessa maneira, foram selecionados coalhada que foram obtidos por fermentação de fermentos láticos o pH = 5,1 -5,2; este é um valor típico para coalhada quando eles são misturados para produzir queijo de pastafilata.

[0021] Na condução dos testes, dois corpos de prova diferentemente jateados foram imersos no recipiente supramencionado e foram movimentados para agitar a pastafilata. Os corpos de prova foram prensados e escovados uns contra os outros, a pastafilata sendo laminada entre eles. Ambos corpos de prova foram então retirados da água e lentamente separados. As superfícies dos corpos de prova foram então examinadas a fim de determinar o grau de adesão das pastafilata em ambos os casos e fazer uma comparação. O corpo de prova que ficou mais aderente foi descartado e substituído por um corpo de prova com um acabamento diferente, formando assim um par fresco de corpos de prova para execução de um novo teste, e assim por diante.

[0022] Depois do jateamento com areia, os corpos de prova foram submetidos a testes de aderência de acordo com o procedimento supradescrito, isto é, levantando uma massa de pastafilata da água e espremendo e esfregando-o entre dois corpos de prova, e então separando os corpos de prova e examinando suas superfícies e o comportamento da pastafilata. Os resultados dos testes estão listados na tabela seguinte.

[0023] Os resultados de teste listados na tabela anterior levam à surpreendente conclusão de que pastafilata não adere na chapa de aço que foi jateada com areia de corundum branco com 180 mesh.

[0024] Testes adicionais mostraram que, embora o valor ideal da granulometria da areia usada para jateamento seja 180 mesh, resultados aceitáveis foram obtidos no geral com granulometrias na faixa de 170 a 190 mesh.

[0025] Os mesmos testes foram repetidos com coalhada obtidos por coagulação causada por ácido cítrico, pH = 5,8 - 5,9, que é um tipo de coalho frequentemente empregado na produção de queijo de pastafilata tal como mussarela e similares. Os resultados foram substancialmente idênticos àqueles listados na tabela anterior.

[0026] Os mesmos testes foram repetidos com pressões de ar diferentes de 8 bar, anteriormente mencionada, com resultados levando à conclusão de que a eficiência do tratamento de jateamento com areia com relação à não aderência muda pouco com as mudanças na pressão de ar, na faixa de valores normalmente adotados (5 a 10 bar). Os valores preferidos são 7 a 9 bar, uma pressão de 8 bar sendo ideal.

[0027] Observou-se que, embora o jateamento com corundum seja tipicamente aplicado a partes de máquina feitas de chapa fina de aço polida, a eficiência do jateamento de acordo com a invenção tornou-se independente do acabamento inicial da superfície.

[0028] Deve-se notar que o motivo essencial de usar corundum branco sintético em vez de corundum natural é que corundum branco é livre de óxido férrico, que, como é bem conhecido, com sua presença, contaminaria o aço inoxidável que está sendo jateado, iniciando oxidação e consequente erosão. Entretanto, o efeito antiaderência parece ser inerente ao corundum no geral.

[0029] Além disso, observou-se que, à medida que a areia de corundum é usada repetidamente em operações de jateamento subsequentes, sua eficiência em prover antiadesão à superfície tratada é gradualmente reduzida. Acredita-se que isto seja essencialmente atribuído ao fato de que grãos de corundum tendem se quebrar com mútuos impactos, dessa forma mudando progressivamente a granulometria efetiva da areia. Dessa maneira, é preferível usar somente areia de corundum virgem, ou areia que foi usada no máximo duas vezes.

[0030] Como uma alternativa, a areia de corundum pode ser preferivelmente peneirada depois de cada passe, a fim de obter uma areia que é rigorosamente classificada na granulometria desejada.

[0031] A invenção foi desenvolvida com referência particular à indústria de laticínios e à fabricação de sem-fins, dutos e moldes em equipamento de fabricação de queijo, mas considera-se que ela possa ser também aplicada ao tratamento de superfícies internas de frigideiras e panelas de fritar, jateando com corundum branco, como anteriormente revelado, e dispensado o revestimento atualmente usado de tintas não aderentes a base de PTFE. Panelas de fritar ou potes assim tratados apresentarão propriedades não aderentes pelo menos parciais não somente no sentido de caseína, mas também no sentido de albumina e outras proteínas animais e, portanto, serão particularmente efetivos na prevenção de adesão durante o frigir de ovos ou bacon, ou gêneros alimentícios similares.

REIVINDICAÇÕES

Claims (6)

1. Método para tratamento não aderente de superfícies de aço de partes de máquinas de produção de queijo, caracterizado pelo fato de que consiste em jatear as superfícies de aço com areia de corundum branco com uma granulometria na faixa de 170 a 190 mesh.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a granulometria da areia de corundum branco é 180 mesh.

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a areia de corundum branco é soprada a uma pressão de 8 bar.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a areia é soprada a uma distância de 50 cm da superfície que está sendo tratada.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a areia de corundum branco é virgem.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a areia de corundum branco é classificada em uma granulometria predeterminada antes do jateamento.