| Resumo |
O presente trabalho teve como objetivo aplicar os princípios de balanço de massa e de energia à produção de pão de sal em uma padaria da cidade de Viçosa, como uma atividade de ensino e extensão da disciplina ENQ 101 do curso de Engenharia Química da UFV. A metodologia incluiu visitas técnicas para observação do processo, coleta de dados experimentais e busca bibliográfica dos insumos, equipamentos e condições operacionais para então realizar o balanço de massa e energia da produção de uma batelada de pão de sal. Os ingredientes utilizados no preparo de uma batelada de pão de sal foram: farinha de trigo (15 kg), água (9,3 kg), açúcar (0,15 kg) e aditivos como sal, reforçador, óleo emulsificante e fermento biológico (0,57 kg), totalizando 23,220 de mistura inicial. Foi considerado que a farinha de trigo (15kg) contém frações de amido (10,875 kg), água (1,8 kg), sacarose (0,255 kg) e inertes (2,070 kg). Durante o processo de fermentação e assamento, observou-se uma redução da massa total da mistura para 18,321 kg, resultando em uma perda de 4,899 kg. Considerando que o pão de sal assado contém 30% de água e que toda a sacarose (0,405 kg) foi consumida na reação de fermentação, enquanto a quantidade de amido que sofreu hidrólise e fermentação foi de 0,6903 kg. Como produtos das reações, foram obtidos 0,5832 kg de dióxido de carbono e 0,6106 kg de etanol. A água também participou das reações e sofreu evaporação: dos 9,3 kg totais de água inicialmente presentes, 0,098 kg foram consumidos nas reações, 5,496 kg permaneceram nos pães assados e 3,706 kg evaporaram durante o aquecimento. O balanço de energia foi realizado considerando o aquecimento dos ingredientes a temperatura ambiente (26 °C) até temperatura do forno (180 °C), além da mudança de fase dos componentes voláteis. As quantidades de energia necessárias para aquecer os componentes foram: 1422,96 kJ para os inertes, 2823,4 kJ para o amido, 2684,21 kJ para a água e 165,99 kJ para o etanol, totalizando 9.627,76 kJ (teórico). Já a energia real fornecida pelo forno foi de 13.500 kJ, o que indica uma diferença de 3.872,24 kJ, atribuída a perdas térmicas do forno para o ambiente. Além disso, houve o trabalho de eixo realizado pelos equipamentos envolvidos: batedeira (900 kJ), cilindro (528 kJ) e modelador (1103,2 kJ). Conclui-se que o processo analisado apresenta bom aproveitamento de massa, com perdas explicáveis pelas transformações físico-químicas e evaporativas. No entanto, a análise energética revelou a necessidade de melhor isolamento do forno, sendo proposta à padaria algumas soluções, como a realização de manutenções preventivas no isolamento térmico do forno e adotar o uso de fornos com ciclos de aquecimento controlados. A aplicação dos balanços de massa e energia permitiu uma visão quantitativa e crítica do processo, mostrando oportunidades de melhoria com uso eficiente dos recursos. |