UTILIZAÇÃO DA ÁGUA NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS

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1 UNIVERSIDADE CASTELO BRANCO PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO COORDENAÇÃO DE PÓS-GRADUAÇÃO CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO LATU SENSU EM HIGIENE E INSPEÇÃO DE PRODUTOS DE ORIGEM ANIMAL E VIGILÂNCIA SANITÁRIA UTILIZAÇÃO DA ÁGUA NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS Viviane Guimarães de Castro São Paulo, nov. 2006

2 VIVIANE GUIMARÃES DE CASTRO Aluna do Curso de Especialização Latu sensu em Higiene e Inspeção de Produtos de Origem Animal e Vigilância Sanitária UTILIZAÇÃO DA ÁGUA NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS Trabalho monográfico do curso de pós-graduação em Higiene e Inspeção de Produtos de Origem Animal e Vigilância Sanitária como requisito parcial para a obtenção de título de Especialista em Higiene e Inspeção de Produtos de Origem Animal e Vigilância Sanitária, sob a orientação da Mestre Ana Rita Sousa Coutinho São Paulo, nov. 2006

3 UTILIZAÇÃO DA ÁGUA NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS Elaborado por Viviane Guimarães de Castro Aluna do Curso de Higiene e Inspeção de Produtos de Origem Animal e Vigilância Sanitária Foi analisado e aprovado com grau:... São Paulo,...de...de... Ana Rita Sousa Coutinho Mestre Orientador São Paulo, nov.2006 ii

4 iii Dedico este trabalho aos familiares, principalmente meu marido e meu filho, que amo tanto.

5 Agradecimentos À minha família - principalmente á minha mãe, pois sem ela não seria possível realizar este curso. A minha orientadora e amiga, que apesar da distância e saudade foi possível me orientar neste estudo, pois sem sua ajuda este trabalho não seria possível. iv

6 Resumo A água possui um importante papel na indústria de alimentos. As principais funções da água neste setor se concentram no consumo humano, na higienização dos animais (quando em abatedouros), nas dependências físicas das instalações e nos equipamentos industriais. Deste modo o presente estudo teve com objetivo principal salientar a importância de se manter o padrão de qualidade da água de abastecimento industrial. Os padrões de qualidade da água de abastecimento industrial irão variar de acordo com a sua procedência, podendo a água ser de origem superficial, subterrânea ou de abastecimento público, sendo que as águas subterrâneas apresentam melhor padrão de qualidade quando comparado às águas superficiais. A renovação da água na Terra se faz pelo ciclo hidrológico, através da evaporação das águas de rios, reservatórios, mares e oceanos e através da transpiração da vegetação, formando as nuvens que, em condições favoráveis, darão origem à precipitação. A precipitação, ao atingir o solo, pode escoar superficialmente até atingir os corpos d água ou infiltrar até atingir o lençol freático. Entre os padrões de qualidade da água podemos citar as características microbiológicas e físico-químicas. O padrão microbiológico é uma analise de grande importância, pois esta diretamente correlacionada com a qualidade da água ingerida ou agregada nos alimentos, e quando contaminada pode funcionar como um veiculo de disseminação de doenças nos indivíduos que a consomem. Entre outros padrões de qualidade da água, tem-se as características físico-químicas que influenciam na água utilizada nas caldeiras para calor, neutraliza a ação de detergentes utilizados nos processos de higienização, quando ácida pode provocar corrosões nos equipamentos. As variações dos componentes químicos da água provocam incrustações prejudiciais e indesejáveis em tubulações, servindo como isolantes térmicos, além de entupir válvulas com riscos de explosão, e também de abrigar bactérias sendo de difícil higienização. v

7 SUMÁRIO Página RESUMO... v ÍNDICE DE TABELAS... vii ÍNDICE DE FIGURAS... viii 1. ÁGUA: INSUMO ESSENCIAL PARA O DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL Distribuição da Água no Planeta Ciclo Hidrológico Águas Subterrâneas e Superficiais Utilização da Água na Indústria QUALIDADE DA AGUA NA INDÚSTRIA Características Físicas Características Químicas Características Microbiológicas METODOS DE TRATAMENTO DE AGUAS INDUSTRIAIS Utilização do Cloro na Água CONCLUSÃO REFERÊNCIAS LIOGRÁFICAS vi

8 LISTA DE TABELAS 1. Classificação da água quanto à dureza Padrão de aceitação para consumo humano das características físicas e químicas da água Gêneros detectados nas provas para coliformes fecais e totais Padrões microbiológicos de potabilidade da água para consumo vii

9 LISTA DE FIGURAS 1. Ciclo hidrológico Zona de ocorrência da água no solo... 8 Viii

10 1. AGUA: UM INSUMO ESSENCIAL PARA O DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL Sempre houve grande dependência dos recursos hídricos para o desenvolvimento econômico. A água funciona como fator de desenvolvimento, pois ela é utilizada para inúmeros usos diretamente relacionados com a economia (regional, nacional e internacional). Os usos mais comuns e freqüentes dos recursos hídricos são: água para uso doméstico, irrigação, uso industrial e hidroeletricidade (TUNDISI, 2003). A água é um dos principais componentes de diversas operações em indústrias de alimentos. É usada como veículo para aquecimento e resfriamento, assim como para limpeza e sanificação de equipamentos. A água ainda é usada como um ingrediente ou veículo para incorporar ingredientes a alimentos (LEITE et al., 2003). A análise da água natural pode indicar a presença de mais de cinqüenta constituintes, tais como: sólidos ionizados, gases, compostos orgânicos dissolvidos, matéria em suspensão, incluindo microorganismos, entre outros. Mesmo quando proveniente de precipitação pluviométrica, sendo considerada pura, a água contem sólidos dissolvidos, absorve gases e diversas substâncias em suspensão na atmosfera (ANDRADE e MACÊDO, 1996). Os critérios de qualidade de água se baseiam em: aspectos físicos, químicos e microbiológicos; os quais foram estabelecidos pela Portaria n o (BRASIL, 2001). De acordo com PORETTI citado por LEITE et al. (2003) estes critérios de qualidade da água são necessários para evitar riscos à saúde do consumidor e reduzir efeitos indesejáveis nas instalações e nos processamentos como corrosão, formação de depósitos ou sedimentos.

11 As análises físicas medem e indicam características perceptíveis pelos sentidos (cor, turbidez, odor e sabor). São características subjetivas, mas que podem ser prejudiciais a diversas operações durante o processamento de alimentos (FIESP, 2005). Os aspectos químicos da água se baseiam em substâncias dissolvidas, avaliadas por meios analíticos, como, dureza, acidez, ph, alcalinidade, cloretos, cloro residual, entre outros (ANDRADE e MACÊDO, 1996). Em relação à qualidade microbiológica, a água pode atuar como veículo de microrganismos patogênicos e deteriorantes, constituindo um risco à qualidade do alimento e à saúde do consumidor (ANDRADE e MACÊDO, 1996). A água de consumo humano é um dos importantes veículos de enfermidades diarréicas de natureza infecciosa. As doenças de veiculação hídrica são causadas principalmente por microrganismos patogênicos de origem entérica, animal ou humana, transmitida basicamente pela rota fecal-oral. Indivíduos infectados eliminam microorganismos pelas fezes, que são ingeridos por outros indivíduos na forma de água ou alimento contaminado por água poluída com fezes (AMARAL et al., 2003). Entre o ano de 1900 a 2000, o uso da água no planeta aumentou a proporção dez vezes. O uso da água acelera em todas as regiões, continentes e países. À medida que as atividades econômicas se diversificam a necessidade de água aumenta. É necessário atingir níveis de sustentação compatíveis com as pressões da sociedade de consumo, a produção industrial e agrícola (TUNDISI, 2003).

12 A utilização de água de abastecimento de boa qualidade é condição essencial para um controle higiênicosanitário. Assim, se a fonte de abastecimento da indústria se apresenta contaminada por matéria fecal, o risco da introdução de microrganismos patogênicos é muito alto. Além disso, a água apresenta uma microbiota natural, composta de microrganismos nãopatogênicos, mas que se constituem em importantes agentes de deterioração, em virtude de suas atividades proteolíticas e lipolíticas (JUNIOR, 2004). Conseqüentemente, os aspectos físico-químico e sensorial da água de abastecimento não devem ser relegados em segundo plano, em virtude de seu uso nas caldeiras, com a finalidade de produzir vapor, que se constitui um fator de suma importância no processo de higienização. Assim, caso a água apresente um teor excessivo de sais inorgânicos (cálcio e magnésio), poderá ocasionar grandes danos para a indústria, razão pela qual se torna necessário a sua correção, o que acarretaria custos operacionais (JUNIOR, 2004). no Planeta 1.1. Distribuição da Água O volume total da água permanece constante no planeta, sendo estimado em torno de 1,5 bilhões de quilômetros cúbicos. Os oceanos constituem cerca de 97% de toda a água do planeta. Dos 3,6 % restantes, aproximadamente 2,25% estão localizados nas calotas polares e nas geleiras, enquanto apenas 0,75 % são encontrados na forma de água subterrânea, em lagos, rios e na atmosfera, como vapor de água ( De acordo com ZIMBRES (2000) mais da metade da

13 água de abastecimento público no Brasil provém das reservas subterrâneas. A crescente preferência pelo uso desse recurso hídrico, se deve ao fato de apresentar excelente qualidade e menor custo. Entretanto, cuidados contra a contaminação devem ser tomados, tais como: preservar a cobertura vegetal, diminuir o uso inadequado e desordenado do solo, evitar a utilização excessiva de agrotóxicos, entre outras. Grandes cidades brasileiras são abastecidas, totais ou parcialmente, por águas subterrâneas. No Estado de São Paulo estima-se que 75% das cidades são abastecidas por poços, tendo como modelo à cidade de Ribeirão Preto. Nos Estados do Paraná e Rio Grande do Sul, 90% das cidades são abastecidas por águas subterrâneas (ANA, 2002). À medida que as populações e as atividades econômicas crescem, muitos países atingem rapidamente condições de escassez de água ou se defrontam com limites para o desenvolvimento econômico. A demanda de água aumenta rapidamente, com 70-80% exigidos para a irrigação, menos de 20% para a indústria, e apenas 6% para consumo doméstico (AGENDA 21, 1992). Os problemas mais graves que afetam a qualidade da água de rios e lagos são decorrentes, de esgotos domésticos e efluentes industriais dejetados inadequadamente, da perda e destruição das bacias de captação, da localização errônea de unidades industriais, do desmatamento, da agricultura migratória sem controle e de práticas agrícolas deficientes. Os ecossistemas aquáticos são perturbados, e as fontes vivas de água doce estão ameaçadas (AGENDA 21, 1992).

14 1.2. Ciclo Hidrológico O ciclo hidrológico, ou ciclo da água é a constante mudança do estado da água na natureza. O grande motor deste ciclo é o calor irradiado pelo sol (ANA, 2002). O ciclo da água é responsável pela renovação da água no planeta, que se inicia com a energia solar incidente no planeta Terra, que é responsável pela evapotranspiração das águas dos rios, reservatórios e mares, bem como pela transpiração das plantas ( Dentro do ciclo hidrológico, a água pode estar no estado gasoso, líquido ou sólido, distribuindo-se tanto na superfície da Terra como na atmosfera. Portanto, a água está em constante circulação, passando de um meio a outro e de um estado físico a outro, sempre mantendo o equilíbrio, sem ganhos ou perdas de massa no sistema (BORGUETTI et al., 2004). Os processos que permitem esta circulação da água são: evaporação, transpiração, precipitação, escoamento superficial, infiltração e escoamento subterrâneo.

15 Assim, a água evapora a partir dos oceanos e corpos d água, formando as nuvens, que, em condições favoráveis, dão origem à precipitação, seja na forma de chuva, neve ou granizo. A precipitação, ao atingir o solo, pode escoar superficialmente até atingir os corpos d água ou infiltrar até atingir o lençol freático. Além disso, a água, interceptada pela vegetação e outros seres vivos, retorna ao estado gasoso através da transpiração, (Figura 1) (BORGUETTI et al., 2004). A vegetação tem um papel importante neste ciclo, pois uma parte da água que cai é absorvida pelas raízes e acaba voltando à atmosfera pela transpiração ou pela simples e direta evaporação (evapotranspiração) (ANA, 2002). A água retorna ao mar através do escoamento superficial dos rios, do escoamento subterrâneo pela descarga dos aqüíferos na interface água doce/ salgada e pela própria precipitação sobre a área dos oceanos (BORGUETTI et al., 2004). O caminho subterrâneo das águas é o mais lento de todos. A água de uma chuva que não se infiltrou levará poucos dias para percorrer muitos quilômetros. Já a água subterrânea poderá levar dias para percorrer poucos metros. Havendo oportunidade esta água poderá voltar à superfície, através das fontes, indo se somar às águas superficiais, ou então, voltar a se infiltrar novamente (ANA, 2002).

16 FIGURA 1: CICLO HIDROLÓGICO. Fonte: BORGUETTI et al., (2004). A velocidade do ciclo hidrológico varia de uma era geológica a outra, bem como a proporção de águas doces e águas marinhas. As características do ciclo hidrológico não são homogêneas, daí a distribuição desigual da água no planeta. Há 26 países com escassez de água e pelo menos quatro países (Kuwait, Emirados Árabes Unidos, Ilhas Bahamas, Faixa de Gaza território palestino) com extrema escassez de água (TUNDISI, 2003) Águas Subterrâneas e Superficiais Água subterrânea é toda a água que existe abaixo da superfície da Terra, preenchendo; poros, vazios intergranulares das rochas sedimentares, e fraturas, falhas e

17 fissuras das rochas compactas. As águas subterrâneas cumprem uma fase do ciclo hidrológico, uma vez que constituem uma parcela da água precipitada (BORGUETTI et al., 2004). ANA (2002) aponta as seguintes vantagens das águas subterrâneas: -São mais protegidas da poluição; -Baixo custo de sua captação e distribuição. A captação sendo próxima da área consumidora torna viável o processo de distribuição; -Dispensa o uso de tratamento, sendo vantajoso economicamente, e mais seguro para a saúde humana; -Poços podem ser perfurados à medida que aumente a necessidade, dispensando grandes investimentos de uma única vez. As águas de superfícies, proveniente de rios e riachos, estão sujeitas a toda espécie de impurezas, por receber, durante os períodos de chuva, águas de enxurradas que carreiam substâncias poluidoras. Além disso, recebem águas residuais de indústrias, despejos de vilarejos e esgotos urbanos. Como conseqüência é necessário um tratamento adequado para o seu aproveitamento indústria. (JUNIOR, 2004). De acordo com BORGUETTI et al. (2004) após a precipitação, parte das águas que atingem o solo se infiltra no interior do subsolo durante tempos variáveis, decorrentes de fatores como: -Porosidade do subsolo. A presença de argila no solo diminui sua permeabilidade;

18 - Cobertura vegetal. A vegetação aumenta a permeabilidade do solo; -Inclinação do terreno: Em declividades acentuadas a água corre mais rapidamente, diminuindo a possibilidade de infiltração; -Tipo de chuva: Chuvas intensas saturam rapidamente o solo, ao passo que chuvas finas e demoradas têm mais tempo para se infiltrarem. Durante a infiltração uma parcela da água, sob a ação da força de adesão ou de capilaridade, fica retida nas regiões mais próximas da superfície do solo, constituindo a zona não saturada. Outra parcela, sob a ação da gravidade, atinge as zonas mais profundas do subsolo, constituindo a zona saturada (Figura 2). FIGURA 2: Zonas de ocorrência da água no solo. Fonte: BORGUETTI et al., (2004). Zona não saturada é a parte do solo que está parcialmente preenchida por

19 água. Nesta zona a água ocorre na forma de películas aderidas aos grãos do solo. Solos muito finos tendem a ter mais umidade do que os mais grosseiros, pois há mais superfícies de grãos onde a água fica retida por adesão. (ANA, 2002). Dentro desta zona encontra-se: a) Zona de umidade do solo: É a parte mais superficial, com intensa perda de água para a atmosfera (BORGUETTI et al., 2004). b) Zona intermediária: Região compreendida entre a zona de umidade do solo e a franja capilar, com umidade menor do que na franja capilar e maior do que na zona superficial do solo (ANA, 2002). Em áreas onde o nível freático está próximo da superfície, a zona intermediária pode não existir, pois a franja capilar atinge a superfície do solo. São brejos e alagadiços, onde há uma intensa evaporação da água subterrânea (ANA, 2002). c) Franja de capilaridade: Região mais próxima ao nível de água do lençol freático; a umidade é maior devido à presença da zona saturada abaixo. A água existente nesta zona é denominada águas capilares, originadas do contato com a água do nível freático que ascende devido a forças capilares (ANA, 2002). A zona saturada é a região abaixo do lençol freático (nível freático) onde os poros ou fraturas da rocha estão totalmente preenchidos por água (ANA, 2002). Dependendo das características climatológicas da região ou do volume de precipitação e escoamento da água, esse nível pode permanecer permanentemente a grandes profundidades, ou se aproximar da superfície horizontal do terreno, originando as zonas encharcadas ou pantanosas, ou convertendo-se em mananciais (nascentes) quando se

20 aproxima da superfície através de um corte no terreno (BORGUETTI et al., 2004). AQÜÍFEROS são corpos rochosos com propriedades de armazenar e transmitir as águas subterrâneas (ZIMBRES, 2000). Em aqüíferos freáticos o nível da água varia segundo a quantidade de chuva. Em épocas com mais chuva o nível freático sobe e em épocas em que chove pouco o nível freático desce (ANA, 2002). Diversos fatores podem comprometer a qualidade da água subterrânea. Entre estes fatores podem-se citar, o destino final do esgoto doméstico e industrial em fossas e tanque sépticos; a disposição inadequada de resíduos sólidos urbanos e industriais; postos de combustíveis e a modernização da agricultura as quais representam fontes de contaminação das águas subterrâneas por bactérias vírus patogênicos, parasitas, substâncias orgânicas e inorgânicas (SILVA e ARAÚJO, 2003). As características químicas das águas subterrâneas refletem os meios por onde percorrem, guardando uma estreita relação com os tipos de rochas drenados e com os produtos das atividades humanas adquiridos ao longo de seu trajeto. Em áreas industrializadas, encontra-se uma forte marca das atividades humanas na qualidade química das águas. Esta relação é marcante onde predominam os aqüíferos do tipo fissural, passíveis de serem influenciados pelas atividades humanas (ANA, 2002). A água subterrânea pode ser captada no aqüífero confinado ou artesiano, que se encontra entre duas camadas relativamente impermeáveis, o que dificulta a sua contaminação, ou ser captada no aqüífero não confinado ou livre, que fica próximo à

21 superfície, e está, portanto, mais suscetível à contaminação. Em função do baixo custo e facilidade de perfuração, a captação de água do aqüífero livre, é mais utilizada no Brasil (SILVA e ARAÚJO, 2003). O uso de água subterrânea contaminada, não tratada ou inadequadamente desinfetada foi responsável por 44% dos surtos de doenças de veiculação hídrica nos Estados Unidos, entre 1981 e 1988 (AMARAL et al., 2003) Utilização da água na Indústria de Alimentos De acordo com o Manual de Conservação e Reuso da Água elaborado pela FIESP (2005) os principais usos da água nas indústrias são: a) Consumo humano: água utilizada em ambientes sanitários, vestiários, cozinhas, refeitórios, bebedouros, equipamentos de segurança (hidrante, lava-olhos,) ou em qualquer atividade doméstica com contato humano direto; b) Matéria Prima: incorporação da água ao produto final; c) Fluído auxiliar na preparação de suspensões, soluções químicas, reagentes químicos, veículo, ou ainda, para as operações de lavagem; d) Geração de energia: a água pode ser utilizada por meio da transformação da energia cinética, potencial ou térmica, em energia mecânica e posteriormente em energia elétrica; e) Fluído de aquecimento e/ou resfriamento: a água pode ser utilizada como fluido de transporte de calor para remoção do calor de misturas reativas ou outros

22 dispositivos que necessitem de resfriamento. De acordo com JUNIOR (2004) nos estabelecimentos que se limitam ao abate, as águas são utilizadas para quatro finalidades, tais como: a) Consumo: Tanto os animais que estão retidos nos currais quanto aos empregados, é imprescindível que a água apresente suas características de potabilidade, bem como a concentração máxima de 1 ppm de cloro residual livre. b) Lavagem: a água para a higienização dos animais, como banho de aspersão, tanto na rampa quanto na seringa, de ser potável deve revelar uma concentração de 15 ppm de cloro residual livre. A água para a lavagem das meias - carcaças, dos equipamentos, dos instrumentos de trabalho e dos utensílios, além de potável deve apresentar um teor de 1 ppm cloro residual. A água que se destina a higienização das dependências pode apresentar 10 ppm de cloro residual livre. c) Higiene pessoal: Utilizada para higienização das mãos e antebraços, durante a higienização corporal (banho), bem como nos sanitários, deve apresentar-se com características de potabilidade, e o teor de 1 ppm cloro residual livre. d) Produção de vapor: O ponto crítico da água utilizada nas caldeiras é a sua concentração de bicarbonatos, sulfatos e cloretos (principalmente de cálcio e magnésio), que determinará o seu grau de dureza. A água considerada dura provocará incrustações prejudiciais e indesejáveis em sua tubulação, prejudicando a transmissão de calor, pelo fato de agir de isolante térmico, com riscos de explosão.

23 2. QUALIDADE DA ÁGUA NA INDÚSTRIA Como relatado anteriormente, os critérios de qualidade da água na indústria se concentram em aspectos físicos, químicos e microbiológicos (ANDRADE e MACÊDO, 1996) Características físicas: 1. Cor: As características físicas são avaliadas através da cor, turbidez, odor e sabor (ANDRADE Y MACÊDO, 1996).

24 A cor de uma água é conseqüência de substâncias dissolvidas. Quando pura, e em grandes volumes, a água é azulada. Quando rica em ferro, é arroxeada. Quando rica em manganês, é negra e, quando rica em ácidos húmicos é amarelada (ANA, 2002). A presença de substâncias de natureza orgânica (taninos, lignina e produtos de sua decomposição) ou inorgânica (íons férricos e humatos férricos). Podem manchar materiais como tecidos, dificultando processos industriais, além de ocasionar certa repulsa (aspecto sujo) da água (FIGUEIREDO, 1999). As alterações da cor da água resultam principalmente dos processos de decomposição ocorridos no meio ambiente. Conseqüentemente como relatado anteriormente as águas superficiais são mais sujeitas a apresentar coloração do que as águas subterrâneas. A cor também pode ser devido à presença de íons metálicos como ferro e manganês, plâncton e despejos industriais (LEITE et al., 2003). A cor verdadeira é causada por partículas dissolvidas e colóides, em geral com diâmetro menor que 1,2µm. A cor aparente é causada por partículas maiores que 1,2µm, em suspensão ou fixas; também pode ser devido à influência e reflexos do ambiente exterior, como nuvens e vegetação marginal ou então da própria natureza do sol (PÁDUA, 2001). Segundo a Portaria nº 1.469, de 29 de dezembro de 2000, o valor máximo permitido (VMP) para cor aparente da água potável é de 15uH (unidade Hazen PtCo/L) (BRASIL, 2001). 2. Turbidez:

25 A turbidez refere-se à suspensão de materiais de qualquer natureza na água (ANDRADE e MACÊDO, 1996). Ocorre devido à alteração da penetração da luz pelas partículas em suspensão que provocam a sua difusão e absorção. Essas partículas podem ser constituídas por plâncton, bactérias, argila, areia, fontes de poluição e outros (LEITE, et al., 2003). Esta característica da água quantifica a concentração de partículas sólidas, semifluído, orgânicas e/ou inorgânicas, em suspensão com diâmetro maior que 1,2µm, que provocam dispersão dos raios luminosos. Pode ser removida por filtração, centrifugação ou sedimentação (PÁDUA, 2001). A turbidez mede a capacidade que o meio tem em dispersar a radiação luminosa, sendo, portanto, indicadora não só da capacidade de variação quantitativa, como qualitativa da luz no interior da massa líquida (PÁDUA, 2001). Quanto maior a turbidez, maior a quantidade de sólidos em suspensão, menor a transparência da água. Águas com maior turbidez apresentam-se mais escuras (PÁDUA, 2001). Em águas de superfícies, a turbidez pode atingir mg/l, expressas em SiO2, enquanto que nas indústrias de alimentos e em água potável esse valor não deve ser superior a 5 mg/l ou UT (unidade de turbidez) (BRASIL, 2001). 3. Odor e sabor:

26 Odor e sabor são duas sensações que se manifestam conjuntamente, o que torna difícil sua separação. A água pura não produz sensação de odor ou sabor nos sentidos humanos e em geral, as águas subterrâneas são desprovidas de odor. Independente da origem, a presença de sabor e odor são indesejáveis em água potável, não devendo ser um empecilho ao consumo (BRASIL, 2001). Os produtos que conferem odor ou sabor à água são usualmente originados de matéria orgânica ou da atividade biológica de microrganismos, ou ainda de fontes industriais de poluição (ANDRADE e MACEDO, 1996) Características químicas Aspectos químicos relevantes na qualidade da água em indústria de alimentos são os mais importantes índices que caracterizam a qualidade da água sob os aspectos de processamento, higiene e economia nas indústrias de alimentos. (FIGUEIREDO, 1999). Estes aspectos podem ser avaliados pelos índices de dureza, acidez e alcalinidade, ph e íons dissolvidos (ferro, manganês e cloro) (FIGUEIREDO, 1999; PÁDUA, 2001). 1. Dureza: A dureza da água pode ser definida como a capacidade da água em precipitar sabões, devido à presença dos íons de cálcio e magnésio (incorporados à água pela sua passagem no solo), como também de outros metais polivalentes, como o ferro,

27 alumínio, manganês, estrôncio e zinco. A dureza total representa a presença de íons metálicos bivalentes, como íons de cálcio-ca 2+ e magnésio-mg 2+ (FIGUEIREDO, 1999; PÁDUA, 2001). A água dura não apresenta problemas quanto a potabilidade. Porem na indústria esse problema deve ser tratado, pois em temperaturas elevadas, esses minerais tendem a formar incrustações, sendo perigoso para as caldeiras, tempo e vida útil de máquinas de lavar. Também podem reagir com sabões e detergentes, reduzindo suas funções (FIGUEIREDO, 1999). A água pode ser classificada de acordo com a concentração de sais dissolvidos na amostra, como por exemplo, os sais de baixa solubilidade (carbonatos de sódio, de cálcio e de magnésio) e os sais de alta solubilidade (sulfato de sódio, sulfato de cálcio e sulfato de magnésio, nitrato e cloro ou cloreto). Segundo a variável dureza total, as águas em geral podem ser classificadas pelos teores de cálcio e magnésio expressas em mg/l de CaCO3 relacionados na tabela 1 (PÁDUA, 2001). ÁGUA MOLE TABELA 1: CLASSIFICAÇÃO DA ÁGUA QUANTO A DUREZA Até 50 mg/l ÁGUA MODERADAMENTE DURA De 50 a 150 mg/l ÄGUA DURA De 150 a 300 mg/l ÀGUA MUITO DURA Acima de 300 mg/l Fonte: RICHETER e NETO, segundo FIGUEIREDO (1999). As águas duras, quando fervidas, precipitam os carbonatos, formando depósito nos equipamentos que utilizam essa água. Esse depósito pode agir como uma capa isolante. Segundo FIGUEIREDO (1999) a fervura não suaviza a água dura.

28 As incrustações são originadas pelo aumento de concentração de sais e outras substâncias dissolvidas e/ou suspensas na água, uma vez que estes materiais não saem junto com o vapor em condições normais de operação. Ao atingirem o ponto de saturação, estas substâncias (principalmente sais de cálcio e magnésio dureza e sílica) se precipitam, formando um agregado muito duro e aderente nas superfícies de troca térmica das caldeiras. Como conseqüências das incrustações têm a diminuição da transferência de calor, aumento no consumo de combustível e queda na produção de vapor, podendo até mesmo causar o rompimento de tubulações devido ao superaquecimento (TROVATI, 2000). O tipo de dureza da água pode ser classificado como temporária ou permanente. A dureza temporária deve-se à presença de bicarbonato de cálcio e magnésio que são precipitados pela ação de calor ou agentes alcalinos. A dureza permanente é decorrente da presença de sulfatos, nitratos ou cloretos que são precipitados em presença de substâncias alcalinas (LEITE et al., 2003). Águas com alta dureza e alcalinidade apresentam sabor salobre e/ou salino e sensação de pesada. Podem ainda causar sensação de desconforto após ingestão, por exemplo; pela ação laxativa de compostos como o sulfato de magnésio- MgSO 4 (Sal de Epson), e/ou do sulfato de sódio-na 2 SO 4 (Sal de Glauber) (PÁDUA, 2001). Água dura também é um problema em casas e instalações industriais, pois influencia a capacidade de sabões e detergentes em formar espumas (FIGUEIREDO, 1999).

29 A dureza da água pode variar de 10 a 200 mg/l em água doce, podendo alcançar até mg/l em águas salgadas. Esses sais podem ser removidos das águas brutas por abrandamento, desmineralização ou evaporação. Segundo a Portaria nº 1.469, de 29 de dezembro de 2000, a água potável pode apresentar até 500 mg/l de CaCO3, mas no caso de caldeiras, o valor recomendado para a dureza da água é igual à zero (BRASIL, 2001). 2. Acidez e Alcalinidade: A acidez é representada pelos teores de C02 livre; ácidos minerais e orgânicos, os quais por dissolução liberam íons de hidrogênio para a solução. Qualquer tipo de acidez apresenta o risco de corrosividade (FIGUEIREDO, 1999). A acidez pode ser dividida em acidez orgânica, pela presença de CO2, e a acidez mineral, devido a ácidos orgânicos e minerais oriundos de resíduos industriais (ANDRADE e MACÊDO, 1996). O CO2 dissolvido na água provoca a corrosão de equipamentos e utensílios, neutraliza detergentes alcalinos, dificultando o estabelecimento do ph ideal nos procedimentos de limpeza. O ideal é que a indústria utilize água com ph próximo de 8,3, por não conter mais o gás carbônico. Para promover a alcalinização da água, deve-se usar hidróxido de sódio (RUZANTE e FONSECA, 2001). A alcalinidade, geralmente é devida a carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos de cálcio, magnésio, ferro, sódio e manganês, podendo apresentar os mesmos problemas da água dura em sistema de geração de vapor. Os bicarbonatos podem liberar gás carbônico,