Um dos componentes do custo dos sorvetes é o custo das matérias-primas. As perdas promovem aumento de custo: matéria-prima perdida é sinônimo de desperdício, à medida que representa custo sem, no entanto, fazer parte do produto que se vende. Combater os desperdícios é uma opção inteligente para reduzir os custos com ingredientes, sem afetar a qualidade do produto final.
A atividade de industrialização de sorvetes é uma integração complexa de vários processos industriais: de aquecimento de massas, de transporte de fluídos viscosos, de agitação e congelamento com incorporação de ar, de embalagem de semi-sólidos. São inúmeras etapas de processamento, em que há muitas possibilidades de desperdícios: em função de retenção de sólidos não bombeados nos processos de transporte de fluidos viscosos, em função da troca de sabores, em função do ajuste de equipamentos, em função do nível de incorporação de ar entre outros. É, portanto fundamental monitorar e controlar as perdas de insumos.
A atuação de redução de perdas deve ser sistemática, baseada numa seqüência de atividades de controle e monitoramento executadas rotineiramente. São importantes pontos, para maximizar o aproveitamento dos insumos: o dimensionamento e a organização física das instalações e equipamentos de produção, o planejamento das atividades de produção, as atividades de manufatura e o registro e controle dos índices de perdas de produção.
Dimensionamento de instalações e equipamentos, layout:
Ø Layout- Disposição dos equipamentos de produção:
A industrialização de sorvetes é composta de etapas realizadas em equipamentos diferentes, tais como pasteurização e mistura, homogeneização, resfriamento, e maturação. Por isso existe a necessidade de transportar fluidos através de tubulações, de um equipamento a outro. Quanto maiores forem os espaços percorridos pelas tubulações, maior será a perda de calda nestas tubulações. Portanto, a disposição dos equipamentos (layout) deve favorecer as necessidades de transporte: pela proximidade dos equipamentos entre si, pela facilidade de dispor as tubulações em linhas retas ou com poucas curvas e pelo uso de desníveis: por exemplo, tinas em nível mais alto que produtoras, meios de utilizar o auxílio da gravidade reduzindo a necessidade de bombeamentos ou até eliminando essa necessidade.
Ø Arquitetura de equipamentos:
Planta de pasteurização, detalhe de tanques arredondados.
Tinas e tanques devem favorecer o escoamento, internamente não devem possuir cantos vivos (retos), evitando incrustações, facilitando inclusive as operações de higienização; o fundo dos tanques ou as proximidades dos registros de saída deve ser inclinado em direção ao registro de saída, favorecendo o escoa mento dos fluidos. Em tanques de maturação, a agitação não deve ser excessiva, pois favorece assim a formação de espuma. Na operação de produção a presença excessiva de espuma na calda prejudica o controle de overrun. Equipamentos de incorporação de partículas sólidas provocam uma perda de overrun, em função da agitação promovida. Na conexão destes equipamentos a produtoras de sorvete deve-se evitar a conexão de tubos de diâmetros diferentes, principalmente aqueles em que o diâmetro do tubo de entrada na incorporadora é muito inferior ao diâmetro de saída da produtora, pois isto provoca um aumento da pressão que pode promover a expulsão do ar incorporado, reduzindo o overrun. Na tubulação de saída de sorvete da incorporadora de partículas sólidas, existe uma redução de diâmetro. Esta redução não deve ser abrupta: deve ser suave, pois uma modificação de diâmetro abrupta pode promover a redução do overrun, e dependo do tamanho e resistência das Incorporadora de xaropes e caldas
partículas sólidas utilizadas torna o equipamento vulnerável ao entupimento.
Ø Porte de equipamentos de produção:
Produtora contínua de sorvetes
A escolha do equipamento de produção deve levar em conta seu nível de utilização e o tamanho dos lotes produzidos: pois para cada início de produção, haverá a perda de uma quantidade de calda em função dos ajustes iniciais de nível de congelamento e overrun, havendo também no final de produção uma perda de sorvete em função do material que fica dentro do cilindro, sobre as facas e o próprio cilindro. Essas perdas são inerentes à operação da máquina, não há meios de eliminá-las. Deve-se determinar para cada equipamento, lotes de produção que permitam reduzir esta perda proporcionalmente: se o lote padrão de produção de uma produtora for de 500 litros de calda, e entre ajuste inicial e desligamento de equipamento houver uma perda de 34 litros de calda, o percentual de perda fixo será de 6,80% do lote produzido, o que reflete um aproveitamento de matéria-prima (Rendimento) máximo da ordem de 93,20%. Quando o lote padrão de produção é elevado para 1500 litros de calda, a quantidade em kg de perda fixa em função do início e término de produção não se altera, portanto existe sua redução proporcional: dos 6,80% anteriores, a perda fixa cai para 2,25 %, permitindo um aproveitamento máximo de matéria-prima da ordem de 97,75% . Quanto maior o lote de produção de um equipamento, menor será a o percentual de perda fixa, melhorando o aproveitamento de matéria-prima. Entretanto, deve-se aumentar os lotes de produção respeitando a regra de não gerar estoques de produtos acabados excessivos: pois o estoque representa “capital parado”, estoques elevados de sorvete representam altos custos.
Planejamento das atividades de produção:
o Ordem de produção:
Definimos aqui, para analisar a influência do planejamento de produção no nível de perdas, lote de produção como uma quantidade de calda maturada dentro de um ou mais tanques de maturação, obtida da mesma formulação de calda base aromatizada, não havendo alternância de aromas ou coloração quando há mais de um tanque de maturação. Quando considerado um lote, podemos ter diversos produtos finais provenientes desse mesmo lote: embalagens unitárias como copos, embalagens de 1 e 2 litros, embalagens institucionais de 5 e 10 litros; variações de sabor com adição de xarope e inclusões etc.
Sugere-se que, ao organizarmos o cronograma de produção dentro de um mesmo lote, ordenemos da seguinte maneira:
Sorvetes “lisos” em embalagens institucionais: embalagens de 5, 10 e 12 litros são mais adequadas para se iniciar a produção. O maior tempo necessário para encher essas embalagens quando comparados a embalagens pequenas (250 ml) fornece maior confiabilidade e facilidade de ajustes iniciais do equipamento: todo ajuste feito em uma produtora (por exemplo, aumento do overrun) demora certo tempo para surtir efeito, em função de o batedor de sorvete estar sempre com uma quantidade de sorvete que deve ir sendo eliminada até que o ajuste se incorpore a calda que vai adentrando o batedor. Para sabermos se a mudança de ajuste foi correta devemos aguardar certo tempo, e novamente verificar o produto. Iniciar uma produção utilizando embalagens de volume maior traz a vantagem de que, no tempo para que ajustes façam efeito, é produzido um número menor de embalagens; a análise do efeito de um novo ajuste em embalagens maiores é feita em um intervalo de tempo superior (pois o enchimento dessas embalagens demora mais) o que induz menos o operador a erros e melhora a padronização dos lotes de produtos. A opção por produtos sem incorporação de partículas reduz a perda inicial de produção: entre outros, incorporadoras podem interferir nos pesos e na característica de congelamento do sorvete produzido; aumentando a dificuldade do ajuste inicial da produtora de sorvete, o que aumenta a perda inicial,
Sorvetes lisos em embalagens menores,
Sorvetes com inclusões em embalagens institucionais,
Sorvetes com inclusões em embalagens menores,
Para organizar lotes de produtos formulados com calda base diferente, o critério deve ser: inicia-se a produção com o produto mais claro e de sabor mais suave, ordenando sempre do produto de cor mais clara para o produto de cor mais escura e do produto de sabor mais suave para o produto de sabor mais marcante. Isto gera maior economia de tempo, pois entre as produções pode-se realizar apenas limpeza CIP (do inglês Cleaning in place –, limpeza feita via bombeamento de água e soluções de limpeza, sem a necessidade de desmontar os equipamentos de produção).
Tamanho dos lotes de produção:
Além das perdas em função de ajuste inicial e de término de produção, são fontes de perda também paradas para acoplar outras unidades ao equipamento de produção (incorporadoras de sólidos, xaropeiras). Essa perda se soma à perda fixa. É importante, portanto, que o planejamento de produção busque: minimizar paradas em função de trocas de sabores, aumentando não só os tamanhos dos lotes de produção, mas reduzindo o número de variações de sabor (via acréscimo de inclusões e xaropes) para cada lote produzido. Quando se planeja a produção deve-se considerar:
A quantidade de produção definida deve ser adequada ao lotes de produção dos equipamentos disponíveis. Quando não há condições de modificar a quantidade produzida para reduzir proporcionalmente o nível de perdas, deve-se pensar em utilizar um equipamento de menor porte, que em virtude do menor cilindro, possua uma quantidade fixa de perdas inferior.
Atividades de Manufatura :
Mistura e pasteurização , homogeneização e resfriamento:
A etapa de mistura e pasteurização é comumente feita em tanques, existindo também trocadores de placas para volumes maiores de produção (sistema contínuo). Nesses tanques, é adicionado primeiro um meio líquido, que serve como solvente para os sólidos. Depois são adicionados sólidos, que devem seguir a ordem :
Leite em pó e sólidos de leite: deve haver especial cuidado na maneira como são despejados no tanque, pois tendem a formar “grumos” (aglomeração dos grânulos), podem não se hidratar e formar um halo escuro no tanque. Despejar o leite (e isso vale para os demais sólidos) lentamente, sobre toda a superfície do líquido e com a agitação do tanque ligada.
Xarope de Glucose em pó: Quando utilizado o xarope de glucose em pasta, deve ser adicionada por último, juntamente com a gordura vegetal hidrogenada,
Cacau alcalino,
Estabilizante pré-misturado em açúcar: a pré-mistura em parte do açúcar que faz parte da formulação melhora a dispersão e, por conseguinte a hidratação dos estabilizantes, protegendo contra a formação de “grumos” (aglomeração dos grânulos). Deve-se evitar que os estabilizantes sejam adicionados ao tanque de pasteurização em temperaturas superiores à 45o C, o que pode provocar o encapsulamento dos grânulos de estabilizantes, formando uma película vitrificada ao redor dos grânulos que impede sua hidratação e reduz seu desempenho.
Açúcar,
Gordura Vegetal Hidrogenada,
Homogeneização e trocador de placas: existe perda fixa esperada nestas etapas, pois permanecerá, após a passagem da calda, uma quantidade de calda no interior do equipamento. Pode haver perdas em função de vazamentos de calda, o que pode ser fruto de falhas na montagem dos equipamentos, elementos de vedação (anéis, gaxetas) em mal estado de conservação.
Ø Maturação: na maturação a calda é mantida a 4 o C, sob agitação controlada para possibilitar a cristalização da gordura. As perdas possíveis estão entre o circuito de pasteurização e o tanque de maturação, em função da retenção de uma parcela de calda no homogeneizador, trocador de placas no resfriamento e na tubulação que liga o trocador de placas à respectiva tina de maturação. Sugere-se, como meio de controle, primeiro medir e documentar a densidade de cada diferente calda base e em seguida, construir uma régua com uma placa de aço inox grau alimentício. As graduações na régua podem ser feitas com quantidades conhecidas de água: acrescenta-se ao tanque uma quantidade de água pré-medida, coloca-se a régua em posição perfeitamente vertical, marcando o nível atingido pela água, que será correspondente ao volume de água adicionado. Procede-se da mesma forma com diferentes volumes, tomando o cuidado de ficar a régua no mesmo ponto do fundo do tanque e mantê-la sempre em uma vertical perfeita. Como a densidade da água é 1g/ml, a medida do tanque obtida com a régua para cada volume se refere a uma quantidade em litros. É possível, utilizando esta régua graduada, medir a quantidade em litros de calda no tanque de maturação, bastando multiplicar pelo valor da densidade para obter a massa em kg do tanque. Ao construir uma régua de inox para medir o volume de calda presente em um tina, deve-se considerar utilizar essa régua apenas em tinas de dimensões, formato e capacidade semelhantes, sendo recomendável uma régua para cada tina. Quando se utiliza uma régua graduada para medir um tanque de 1000 litros de forma cilíndrica em um tanque de 500 litros de forma quadrada a medida obtida não possuirá nenhuma precisão. É importante ressaltar que este método de medição de caldas está sujeito a variações: na densidade, na leitura da régua etc; no entanto fornece um número que possibilita de certa forma conhecer o nível de perda de calda entre o circuito de pasteurização e as tinas de maturação. Outra opção para medir a quantidade de calda nos tanques de maturação é sua instalação sobre células de carga, que permite medir o peso de calda total de maneira mais confiável.
o Produção : o ajuste inicial do equipamento é fundamental para reduzir o nível de perdas. Deve-se, em se tratando de equipamento contínuo, primeiramente encher o cilindro com calda de sorvete, fechando a saída do cilindro. Liga-se batedor e sistema de frio. Normalmente os equipamentos de produção têm medidores de pressão no cilindro (medida indireta do overrun, quanto maior a pressão no cilindro maior a quantidade de ar incorporada) e de amperagem (medida de corrente elétrica) do motor do batedor (medida indireta do nível de congelamento do sorvete, quanto maior a corrente elétrica necessária ao giro do motor maior a consistência do sorvete, que portanto estará mais congelado). Deve-se ajustar overrun e nível de congelamento antes de abrir a saída de sorvete do equipamento, isto evita geração excessiva de perdas iniciais. Ao abrir a saída de sorvete, recomenda-se que o início de produção seja feito a baixa velocidade : até que o equipamento atinja seu regime de funcionamento, podem haver variações na característica nos parâmetros ajustados ( nível de congelamento, overrun). Pode-se registrar os parâmetros de ajuste para cada tipo de calda. Em cada produtora os parâmetros podem ser diferentes. Ajustes de peso e de nível de congelamento durante a produção devem ser criteriosos: quando se modifica o ajuste do equipamento de produção, deve-se levar em conta que o efeito do novo ajuste demora alguns minutos para ser notado. Isto porque, ao se mudar um parâmetro de operação de um equipamento a modificação não ocorre sobre uma quantidade de produto já produzida no interior do cilindro, as alterações de ajuste vão surtir efeito sobre a calda que passa a entrar no cilindro depois do ajuste, e esta calda ainda permanece certo tempo dentro do cilindro do equipamento.
Durante a produção é importante monitorar o peso de sorvetes. Se houver o acréscimo de incluões (partículas sólidas, xaropes, massas pastosas), deve-se monitorar também as quantidades de inclusões adicionadas a cada pote de sorvete e o peso de inclusões consumido ao longo da produção. O controle da quantidade de inclusões por pote de sorvete pode ser feito, utilizando o método de derretimento: vira-se o conteúdo do pote em uma peneira de tamanho grande, lavando-o com água. Sobram as partículas sólidas, que devem ser pesadas. Tal método só pode ser empregado quando se trata da medição de partículas sólidas.
o Armazenagem e distribuição:
Comumente, a causas de perdas de produtos armazenados se refere à condições advindas de refrigeração insuficiente, mal distribuída ou ineficaz.
No caso do uso de embalagens institucionais (caixas de papelão revestidas), é importante que o congelamento do sorvete na saída da produtora seja observado e monitorado para atingir um nível satisfatório. Isto porque as caixas de papelão são ao mesmo tempo embalagens primárias e embalagens de embarque; e quando empilhadas a resistência da embalagem aumenta se o produto no interior da caixa estiver mais consistente. Quando se produz sorvete embalado em caixas de papelão e o nível de congelamento na saída da produtora é baixo, pode-se favorecer a deformação das embalagens no empilhamento para armazenagem em câmara-fria.
A manutenção da temperatura de armazenagem da câmara-fria nos menores patamares possíveis é fundamental. Algumas das causas das variações de temperatura em equipamentos de refrigeração de sorvetes são:
Ø funcionamento inadequado do equipamento O funcionamento inadequado do equipamento de refrigeração pode ser prevenido executando periodicamente sua manutenção preventiva, com auxílio de um profissional especializado.
Ø ciclo de funcionamento do equipamento: O funcionamento dos compressores de refrigeração de ar não é contínuo, é intermitente, composto de ciclos de degelo em que são desligados, pode haver nestes momento pequenas variações de temperatura.
Ø Operações normais de produção: armazena-se sorvete recém produzido ao longo da produção, ocorrendo um aumento da temperatura de câmara-fria durante o período de produção. Tanto pela abertura da câmara para armazenar o produto recém-produzido, quanto pelo fato de o produto produzido estar normalmente a temperatura muito mais alta do que a câmara-fria (-5º C no produto recém produzido contra – 25º C na câmara-fria). Minimizar este efeito é possível quando se emprega a menor temperatura possível para se retirar da produtora o sorvete recém produzido, bem como quando se faz a utilização de cortinas de ar nas portas da câmara-fria (que evitam a entrada do ar quente quando de sua abertura). As operações de carregamento e separação de cargas são também fonte de variações na temperatura da câmara-fria. Sobre essas, recomenda-se que a separação das cargas seja feita internamente à câmara, sendo a carga de sorvete só removida da câmara depois de separada, e sendo imediatamente carregada em veículo previamente refrigerado. É ideal o uso de antecâmaras (salas refrigeradas fora da câmara para manipulação de cargas em carregamento). Essas precauções, além de evitar o aumento da temperatura da câmara-fria, danoso para os produtos armazenados, evita a excessiva exposição ao calor dos produtos em carregamento e reduzem o consumo de energia elétrica da cadeia-fria da indústria de sorvetes.
Controles, registros e mensuração de perdas
A mensuração de perdas consiste em calcular índices de perda. Usualmente se faz para cada lote produzido, utilizando os dados registrados em diversas etapas de processo, como as listadas abaixo:
o Na pasteurização : Deve-se registrar, para efeito de perdas, a quantidade de matérias primas adicionadas no tanque de pasteurização e o lote de cada matéria-rpima, para cada lote produzido. Essa quantidade será descrita aqui como Q.
o Na maturação : Disponso-se de réguas de medida de volume de tanque, medir e registrar o volume de calda no tanque Ao medir o volume do tanque de pasteurização, obtem-se um valor V. Esse valor, quando multiplicado pela densidade da calda, nos fornece uma massa M em kg, que é aproximadamente a quantidade em kg de calda que está na tina. Deve ser registrada, nesta fase, qualquer massa adicionada (como polpas de frutas, caldas, entre outros). Estas massas adicionadas serão simbolizadas por Mmt.
o Na produção: Quando se acrescenta partículas sólidas, sementes oleaginosas, castanhas, chocolate, xaropes líquidos ou pastas é necessário registrar o peso adicionado para cada lote produzido. A este peso denominaremos Pagr. É importante controlar e registrar os pesos líquidos do produto acabado antes de ser embalado e levado à câmara. Recomenda-se que se pese e registre, periodicamente (por exemplo, de 10 em 10 minutos) o peso das algumas unidades de embalagens ao longo da produção. Obtém-se uma média de pesos líquidos para cada tipo de embalagem produzida (por exemplo, copo de 200 ml, pote de 1 litro, caixa de 10 litros) . Essa média é aqui chamada Pmed.
o Na armazenagem: A cada lote é necessário registrar a quantidade produzida. A tomada deste registro, para efeito de perdas, deve ser feita na entrada do lote na câmara-fria. Isto porque, no trajeto produção x câmara-fria pode haver algum tipo de perda. A quantidade de peças produzidas e que deram entrada no estoque, aqui chamaremos de Prod.
Rendimento- Aproveitamento de insumos
O Índice de Aproveitamento de Insumos ou Rendimento é uma relação matemática, expressa em porcentagem (%) e calculada da seguinte forma :
R: (Prod x Pmed + Prod 1 x Pmed 1…) x 100
Q + Mmt+ Pagr
(peças produzidas por tipo de produto x peso médio de cada embalagem) /( kg de calda pasteurizada+ kg de agregados adicionados ) x 100. Considerar todos os diferentes tipo de embalagens produzidas no lote em questão e seus respectivos pesos médios (por isso usa-se Prod-1 x Pmed 1 : produziu-se um segundo produto).
Em um exemplo numérico:
Peso de Calda Base
Peso de agregados adicionado
Embalagens produzidas
1.100 kg
53 kg
10 litros: 53 embalagens
1 litro: 1000 embalagens
500 ml: 800 embalagens
Peso médio produto 1
Peso médio produto 2
Peso médio produto 3
5, 3 kg
0,56 kg
0,26 kg
Aplicando a fórmula :
R : ( 53 x 5,3 + 1.100 x 0,56 + 850 x 0,26) x 100 R = 90,90%
( 1.100 + 53)
A relação retorna uma percentagem que significa pode ser assim lida:
Rendimento de 90,90% significa que para cada 100 kg de matéria-prima introduzida no início do processo, 90,90 kg transformaram-se em produto acabado e 9,10 kg foram perdidos ao longo do processo. Importante ressaltar que os próximos índices expostos servem para entender este índice.
OBS: Quando os índices de peso forem superiores à 100,00%, isso pode ser indicativo de que os massas de entrada não forma corretamente consideradas ( massa pasteurizada, massa de agregados ou massa de polpas acrescentada na pasteurização) .
Aproveitamento no circuito pasteurização- maturação
O Índice de perdas no circuito pasteurização-maturação é calculado da seguinte forma :
R’:(V x d) + Pagr x 100
Q + Mmt+ Pagr
Onde: V é o volume de calda medido no tanque de maturação. D é a densidade para a calda em questão.
Em um exemplo numérico:
Peso de Calda Base
Peso de agregados adicionado
Densidade da calda
1.100 kg
53 kg
1,10 g/ml ( ou kg/litro)
Massa adicionada maturação
Volume de calda medido pela régua
Não houve.
967 litros, aproximadamente
R’ : ( 967 x 1,1 ) +53 x 100 R = 96,80%
( 1.100 + 53)
Aproveitamento de 96,80% no circuito pasteurização maturação significa que, de cada 100 kg pasteurizados, 97,50 kg chegaram a maturação e cerca de 3,20 kg foram perdidos entre a pasteurização e a maturação.
Perdas no circuito maturação, produção e entrada em estoques
R’’: R’– R
A perda após a saída da maturação, na operação de produção do sorvete e entrada em estoques pode ser obtida com o seguinte cálculo:
R’’: 96,80 % – 90,90 %
R’’: 5,90 %
Com um exemplo numérico :
No nosso exemplo, temos um índice de perdas de 5,90% entre maturação, produção e entrada em estoques. Para cada 100 kg de matéria prima que entraram em processo 5,90 kg foram perdidos entre maturação, produção e entrada em estocagem.
Analisando e utilizando os índices
O índice de rendimento serve para se ter uma visão global do nível de perdas total em processo. Essas perdas são advindas de tudo o que foi exposto: perdas intrínsecas à planta de produção, layout e equipamentos; perdas em função de condições de processo, operação dos equipamentos, peso das embalagens produzidas, perda de embalagens prontas na câmara. Os índices de aproveitamento no circuito de pasteurização – maturação, e de perdas no circuito maturação – produção – estocagem, servem para localizarmos em que fases e operações do processo de industrialização de sorvetes está o maior percentual de perdas. Junto com a análise dos registros de controle de pesos de cada lote e demais registros, isto nos permite verificar em que etapa se perde mais para que se possa atuar e estabelecer um plano de ações, possibilitando o enquadramento dos níveis de perdas em um patamar aceitável. É importante que haja, portanto, o hábito de acompanhar continuamente as perdas no processo de industrialização.
Concluímos com a ressalva de que os índices apresentados, por serem obtidos a partir de dados do processo de industrialização, não controlam o nível de perdas advindo das operações de armazenagem dos produtos em câmaras- frias por grandes período e de transporte, distribuição e comercialização de sorvetes; sendo estas etapas também importantes de perda sobre as quais se deve manter certa vigilância.
Marcus Lima
Assistência Técnica – Gelados Comestíveis
Genkor Ingredientes Ltda.
(11) 9940 4918
Quando pensar em compras, lembre-se, Food Shop.
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