Recuperação de subprodutos de resíduos cítricos projetada pela JBT Solutions

Na busca pela sustentabilidade no setor de sucos, a recuperação e o reaproveitamento de subprodutos industriais tornaram-se cada vez mais cruciais. Um exemplo disso pode ser visto no setor cítrico, onde as soluções da JBT estão liderando o caminho para transformar resíduos cítricos em subprodutos valiosos. Essa jornada de transformar "resíduos em valor" não só oferece benefícios financeiros, mas também contribui significativamente para a conservação ambiental.

A economia e a ecologia da recuperação de subprodutos cítricos

Estudos recentes realizados pelo Departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo e pelo Centro de Sustentabilidade e Baixo Carbono do Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo compararam a receita financeira com o impacto ambiental em vários processos industriais que agregam valor por meio da recuperação de subprodutos de resíduos do processamento de cítricos. O gráfico abaixo, extraído do artigo Modelagem e Simulação de Processos de Recuperação de Resíduos Aplicados à Indústria de Suco de Laranja estima a receita anual obtida com diferentes subprodutos e suas consequências ambientais e econômicas na produção.

Os resultados indicam que a recuperação de pectina proporciona o maior retorno econômico, mas o maior impacto sobre o meio ambiente. Entretanto, a recuperação de d-limoneno tem um equilíbrio ideal, sendo a segunda maior receita e o menor impacto ambiental entre os cinco subprodutos analisados.

O resíduo do processamento de cítricos representa até 50-60% da massa da fruta, que é uma fração sólida de alta umidade que, por sua vez, precisa ser processada para recuperar subprodutos valiosos para os mercados existentes. Embora existam vários métodos para processar resíduos cítricos e criar subprodutos lucrativos, como em qualquer processo industrial, esses métodos inevitavelmente afetam o meio ambiente.

A JBT está bem equipada com o conhecimento e a experiência necessários para enfrentar os desafios associados à recuperação de subprodutos cítricos, garantindo o mínimo impacto ambiental. Essa abordagem não apenas maximiza a utilização de recursos, mas também se alinha com práticas sustentáveis no gerenciamento de resíduos cítricos.

D-limoneno da Press Liquor

O d-limoneno é um composto aromático encontrado no óleo essencial das cascas de frutas cítricas, principalmente na camada flavedo (casca), onde estão localizados os sacos de óleo. Seu agradável aroma cítrico encontrou aplicações em produtos de limpeza, perfumes e como aromatizante em alimentos e bebidas. Para recuperar o d-limoneno, a JBT usa um sistema de destilação flash, o READYGo™ d-LIMONENE, projetado especificamente para essa finalidade.

No sistema READYGo™ d-LIMONENE, o licor da prensa de cascas de frutas cítricas, um fluxo de óleo obtido no processamento da casca de frutas cítricas usando a tecnologia JBT, juntamente com outros fluxos que contêm óleo do processamento de frutas cítricas, é utilizado para separar o d-limoneno. Os diferentes fluxos são então aquecidos com vapor, que quebra o fluxo de óleo em gotículas de óleo e gotículas de água. As gotículas de óleo, contendo d-limoneno, são então destiladas da água usando um processo de destilação flash. Esse vapor é condensado e coletado como d-limoneno puro, pronto para uso em várias aplicações.

Um avanço nesse processo, com o objetivo de evitar as emissões de gases de efeito estufa dos queimadores de gás natural, envolve o uso de caldeiras elétricas a vapor que estão se tornando cada vez mais disponíveis em escala industrial. Combinado com painéis solares fotovoltaicos, esse processo pode atingir uma meta de emissão zero e aumentar a sustentabilidade ambiental.

Casca de pectina seca e recuperação de pectina

A pectina é um componente fundamental na indústria alimentícia, servindo como gelificante, estabilizador de turvação e agente espessante em compotas, geleias, alimentos para bebês, sucos, bebidas, iogurte e muitos outros produtos. Reconhecendo o valor da pectina e sua abundância em cascas de frutas cítricas, a JBT oferece soluções de casca de pectina seca para extraí-la.

O processo começa com a lavagem das cascas de frutas cítricas em um fluxo de contracorrente para remover os açúcares (difusão de sólidos solúveis da casca para a água em uma temperatura controlada). Esse processo é realizado por meio de tanques de lavagem, filtros rotativos e prensas de parafuso. Após as etapas de lavagem, as cascas são secas em um secador rotativo a uma temperatura mais baixa para preservar a qualidade da pectina. Logo após o secador, há um carretel de resfriamento e uma máquina de enfardamento para produzir sacos de flocos de casca de pectina seca.

Esses flocos ricos em pectina podem ser posteriormente processados em pectina de grau comercial, um produto com alta demanda no setor alimentício. Essa solução inovadora e sustentável reduz os custos de descarte, contribui para uma economia circular no setor cítrico e abre um fluxo de receita lucrativo para os processadores.

A água usada para lavar as cascas contém açúcares naturais, que podem ser extraídos para criar outro fluxo de recuperação. Essa água é enviada ao TASTE Evaporator da JBT para obter esses açúcares como um produto concentrado - açúcares naturais de frutas - e representa uma alternativa ao tratamento de águas residuais. Devido ao ARS (Aroma Recovery System) integrado ao TASTE Evaporator da JBT, a fase oleosa e qualquer fase de água aromática também podem ser recuperadas de forma independente e vendidas no mercado de subprodutos.

Fábrica de ração (secagem de cascas - pellets)

Entre os desafios mais significativos dos resíduos cítricos está o seu alto teor de umidade, que aumenta o peso, tornando o transporte caro e complicando o processamento posterior. A solução da fábrica de ração da JBT aborda esse problema de frente, usando um processo eficiente de secagem e peletização que transforma os resíduos de casca úmida em um subproduto valioso - uma rica fonte de nutrição para ração animal ou uma base para extração de pectina.

O processo começa com a adição de cal (hidróxido de cálcio) à casca em uma rosca transportadora, que prepara a casca para o processamento posterior. A casca misturada com cal é triturada em um moinho de martelos para manter um tamanho de partícula homogêneo que beneficia a etapa de secagem. A casca triturada com cal, após um tempo mínimo de permanência para que as cadeias de pectina sejam quebradas, é então prensada, usando prensas de parafuso, para reduzir seu alto teor de umidade inicial, transformando-a no que é chamado de "casca com menor teor de água" ou torta de prensagem. As prensas de parafuso separam a fração sólida (torta de prensagem) da fração líquida (licor de prensagem).

Após a extração da fração líquida, o licor (da prensa) pode ser direcionado para uma de duas opções com base no produto desejado:

1. Na primeira opção, o licor pode ser usado diretamente na produção de produtos turvos, um ingrediente frequentemente encontrado em refrigerantes de frutas para proporcionar estabilidade à turvação. Esse processo exige que a casca seja processada sem a adição de cal, mas, ao contrário, requer a adição de enzimas específicas e a possível correção do pH pela adição de ácido, como a vitamina C (ácido ascórbico). A extração do licor é realizada pela lavagem da casca em contracorrente com água quente e dosagem de enzima (difusão) ou pela mistura da casca, da água quente e da enzima em um tanque. Após o tempo necessário de permanência da enzima, o licor é despolpado, pasteurizado, desbitolado, dependendo da receita final, e concentrado em um evaporador JBT TASTE para tornar a casca concentrada turva ou simplesmente turva.
2. Na segunda opção, o licor é concentrado em um Evaporador de Calor Residual (WHE), uma etapa crucial em que a energia na forma de vapor de água é removida da casca e utilizada para a evaporação do licor. O melaço concentrado resultante é adicionado novamente à torta da prensa antes da secagem final, reduzindo o teor de umidade da casca e aumentando a eficiência energética do secador. O melaço também fornece um teor adicional de sólidos solúveis (açúcares) à casca seca final, que o gado considera muito saborosa.

A torta da prensa, a fração sólida da prensagem, misturada com o melaço concentrado, é introduzida em um secador de tambor rotativo. Um fluxo de ar aquecido evapora o conteúdo de água restante, reduzindo o volume da casca e deixando para trás uma polpa seca. Essa polpa seca segue para uma usina de pellets, onde é comprimida em pellets, facilitando o manuseio e o transporte.

Os resíduos cítricos secos e peletizados resultantes não apenas têm alto valor nutricional como ração animal, mas também reduzem significativamente o custo e o impacto do descarte de resíduos.

Abraçando um futuro sustentável no processamento de resíduos cítricos

À medida que o imperativo de práticas industriais sustentáveis se torna cada vez mais pronunciado, os avanços inovadores feitos pela JBT Solutions no campo da recuperação de subprodutos cítricos não são apenas um testemunho do avanço tecnológico, mas também um farol de esperança para a gestão ambiental. Essa jornada de resíduos cítricos a subprodutos valiosos é uma demonstração clara de como a engenhosidade industrial pode se alinhar à responsabilidade ecológica. Ao transformar o que antes era considerado resíduo em produtos economicamente viáveis e ecologicamente corretos, a JBT Solutions estabelece um precedente a ser seguido por outros setores.

As implicações desses avanços vão muito além do setor cítrico. Eles servem como um modelo de como as empresas podem transformar desafios em oportunidades, promovendo uma economia circular em que cada subproduto é um recurso esperando para ser aproveitado. Essa abordagem não apenas atenua o impacto ambiental, mas também abre novos fluxos de receita, provando que a prosperidade econômica e a sustentabilidade ambiental podem coexistir. À medida que os setores de todo o mundo lidam com as demandas do desenvolvimento sustentável, o trabalho da JBT Solutions oferece lições valiosas sobre inovação, eficiência e consciência ambiental. O futuro do processamento industrial, sem dúvida, está nas práticas sustentáveis que respeitam e preservam o nosso planeta e, ao mesmo tempo, promovem o crescimento econômico.

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