Recuperação de subprodutos de resíduos cítricos projetada pela JBT Solutions

Na busca pela sustentabilidade na indústria de sucos, a recuperação e o reaproveitamento de subprodutos industriais tornaram-se cada vez mais cruciais. Um exemplo disso pode ser visto na indústria cítrica, onde as soluções da JBT estão liderando o caminho na transformação de resíduos cítricos em subprodutos valiosos. Essa jornada de transformar "resíduos em valor" não só oferece benefícios financeiros, como também contribui significativamente para a preservação ambiental.

Economia e ecologia da recuperação de subprodutos cítricos

Estudos recentes do Departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo e do Núcleo de Sustentabilidade e Baixo Carbono do Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo compararam a receita financeira com o impacto ambiental em diversos 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 para a produção.

Os resultados indicam que a recuperação de pectina proporciona o maior retorno econômico, mas o maior impacto ambiental. No entanto, a recuperação de d-limoneno apresenta um equilíbrio ótimo, sendo a segunda maior receita e o menor impacto ambiental entre os cinco subprodutos analisados.

Os resíduos do processamento de frutas cítricas representam até 50-60% da massa da fruta, sendo uma fração sólida com alto teor de 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 qualquer processo industrial, esses métodos inevitavelmente impactam o meio ambiente.

A JBT possui a expertise e a experiência necessárias 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 às práticas sustentáveis de gestão de resíduos cítricos.

D-limoneno de licor de prensa

O D-limoneno é um composto aromático encontrado no óleo essencial das cascas de frutas cítricas, particularmente na camada flavedo (casca), onde se localizam os sacos de óleo. O D-limoneno constitui a maioria dos óleos essenciais das cascas de frutas cítricas. Seu agradável aroma cítrico tem sido utilizado em produtos de limpeza, perfumes e como aromatizante em alimentos e bebidas. Para recuperar o D-limoneno, a JBT utiliza um sistema de destilação instantânea, o READYGo™ d-LIMONENE, desenvolvido especificamente para esse fim.

No sistema READYGo™ d-LIMONENE, o licor de prensagem das cascas de frutas cítricas, uma corrente oleosa obtida durante o processamento da casca de frutas cítricas com a Tecnologia JBT, juntamente com outras correntes contendo óleo provenientes do processamento de frutas cítricas, é utilizado para separar o d-limoneno. As diferentes correntes são então aquecidas com vapor, que quebra a corrente de óleo em gotículas de óleo e gotículas de água. As gotículas de óleo, contendo d-limoneno, são então destiladas da água por meio de um processo de destilação instantânea. Esse vapor é condensado e coletado como d-limoneno puro, pronto para uso em diversas aplicações.

Um avanço nesse processo, que visa evitar as emissões de gases de efeito estufa por queimadores de gás natural, envolve o uso de caldeiras elétricas a vapor, cada vez mais disponíveis em escala industrial. Combinadas com painéis solares fotovoltaicos, essas caldeiras podem atingir a meta de emissão zero e aumentar a sustentabilidade ambiental.

Casca de pectina seca e recuperação de pectina

A pectina é um componente essencial na indústria alimentícia, atuando como gelificante, estabilizante de turbidez e espessante em geleias, alimentos para bebês, sucos, bebidas, iogurtes e muitos outros produtos. Reconhecendo o valor da pectina e sua abundância em cascas cítricas, a JBT oferece soluções de casca de pectina seca para extraí-la.

O processo começa com a lavagem das cascas cítricas em contracorrente para remover os açúcares (difusão dos sólidos solúveis da casca na água a 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 uma bobina de resfriamento e uma enfardadeira para produzir sacos de flocos de pectina seca.

Esses flocos ricos em pectina podem ser processados posteriormente para obter pectina de qualidade comercial, um produto com alta demanda na indústria alimentícia. Essa solução inovadora e sustentável reduz os custos de descarte, contribui para uma economia circular na indústria cítrica e abre uma fonte de receita lucrativa para os processadores.

A água utilizada para lavar as cascas contém açúcares naturais, que podem ser extraídos para criar outro fluxo de recuperação. Essa água é enviada ao Evaporador TASTE da JBT para obter esses açúcares como um produto concentrado — açúcares naturais da fruta — e representa uma alternativa ao tratamento de águas residuais. Graças ao ARS (Sistema de Recuperação de Aroma) integrado ao Evaporador TASTE da JBT, a fase oleosa e qualquer fase aquosa aromática também podem ser recuperadas de forma independente e vendidas no mercado de subprodutos.

Fábrica de Ração (Secagem de Cascas – Pellets)

Um dos desafios mais significativos dos resíduos cítricos é o seu alto teor de umidade, que aumenta o peso, encarece o transporte e complica o processamento posterior. A solução para fábrica de ração da JBT aborda esse problema de frente, utilizando 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 a prepara para o processamento posterior. A casca misturada com cal é triturada em um moinho de martelos para manter um tamanho de partícula homogêneo, o que beneficia a etapa de secagem. A casca triturada com cal, após um tempo mínimo de residência para a quebra das cadeias de pectina, é então prensada, usando prensas de rosca, para reduzir seu alto teor de umidade inicial, transformando-a no que é conhecido como "casca com menor teor de água" ou torta de prensagem. As prensas de rosca separam a fração sólida (torta de prensagem) da fração líquida (licor de prensagem).

Após a extração da fração líquida, o licor (prensa) pode ser direcionado para uma das 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 fornecer estabilidade de turvação. Este processo requer que a casca seja processada sem adição de cal, mas, ao contrário, requer adição de enzimas específicas e possível correção de pH pela adição de ácido como vitamina C (ácido ascórbico). A extração do licor é realizada por lavagem da casca em contracorrente com água quente e dosagem da enzima (difusão) ou misturando a casca, água quente e enzima em um tanque. Após o tempo de residência da enzima necessário, o licor é despolpado, pasteurizado, desamargo, 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 onde a energia na forma de vapor d'água é removida da casca e utilizada para a evaporação do licor. O melaço concentrado resultante é adicionado novamente à torta de prensagem antes da secagem final, reduzindo o teor de umidade da casca e, consequentemente, aumentando a eficiência energética do secador. O melaço também fornece sólidos solúveis (açúcares) adicionais à casca final seca, que o gado considera muito saborosa.

A torta de prensagem, 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 restante da água, reduzindo o volume da casca e deixando uma polpa seca. Essa polpa seca então segue para uma peletizadora, onde é comprimida em pellets, facilitando seu manuseio e transporte.

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

Adotando um futuro sustentável no processamento de resíduos cítricos

À medida que a necessidade de práticas industriais sustentáveis se torna cada vez mais evidente, os avanços inovadores da JBT Solutions na área de recuperação de subprodutos cítricos não são apenas uma prova do avanço tecnológico, mas também um sinal de esperança para a gestão ambiental. Essa jornada, dos resíduos cítricos aos 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 outras indústrias.

As implicações desses avanços vão muito além da indústria cítrica. Eles servem como um modelo de como as empresas podem transformar desafios em oportunidades, promovendo uma economia circular onde cada subproduto é um recurso à espera de ser aproveitado. Essa abordagem não apenas mitiga o impacto ambiental, mas também abre novas fontes de receita, comprovando que a prosperidade econômica e a sustentabilidade ambiental podem coexistir. À medida que indústrias em todo o mundo enfrentam 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, reside em práticas sustentáveis que respeitem e preservem nosso planeta, ao mesmo tempo em que fomentam o crescimento econômico.

Saiba mais sobre os equipamentos e soluções de processamento de cítricos da JBT