TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

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1 EQUIPAMENTO E PROCESSO PARA A SELEÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA PARA AS MÉDIAS E PEQUENAS FÁBRICAS DE PROCESSAMENTO DA CASTANHA DO CAJU 1 Raimundo Marcelino da Silva Neto 2 Lucas Antônio de Sousa Leite Pedro Felizardo Adeodato de Paula Pessoa Luiz de Gonzaga Castro Veras RESUMO A cadeia agroindustrial do caju no Nordeste é concentrada em torno da amêndoa que gera em torno de empregos no campo e na indústria e 2 bilhões de dólares anuais a nível de varejo, ocupando o terceiro lugar entre as nozes mais comercializadas no mercado internacional. O objetivo deste trabalho é apresentar o equipamento e o processo desenvolvidos para operacionalizar a etapa de seleção da matéria-prima nas médias e pequenas fábricas de processamento da castanha do caju, visando a redução do percentual de castanhas avariadas que entra no processamento, aumentando a eficiência da operação de seleção e consequentemente o rendimento nas operações subseqüentes quanto à obtenção de amêndoas sadias no final do processo. Em média, 15 a 20% das castanhas de caju que chegam às unidades de processamento são classificadas de acordo com a Portaria nº 644 do MAPA como ABAIXO DO PADRÃO. O experimento foi conduzido na Minifábrica de Processamento da Castanha de Caju da Estação Experimental da Embrapa Agroindústria Tropical, localizada no município de Pacajus-CE, no ano de A separação das castanhas foi realizada no equipamento desenvolvido para essa finalidade, que separa as castanhas avariadas das sãs por sua densidade, por meio de imersão em água. Conclui-se que o equipamento e o processo apresentaram um rendimento operacional médio de 3000 kg/castanha/dia utilizando a mão de obra de 01 operário/dia e que a operação de seleção foi mais eficiente quando comparado com o método utilizado na maioria das pequenas e médias unidades de processamento da castanha do caju, onde a seleção da matéria-prima é realizada manualmente e visualmente, ou seja, os operários selecionam ou separam as castanhas sãs da avariadas uma a uma. TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Termos para indexação: água, eficiência, Embrapa, imersão, método, tropical 1 FUNCAP Fundação Cearense de Apoio a Pesquisa 2 Msc. Tecnologia de Alimentos, Embrapa Agroindústria Tropical. marcelino@cnpat.embrapa.br

2 Revista ACTA Tecnológica - Revista Científica - ISSN X, Vol. 5, número 1, jan-jun 2010 EQUIPMENT AND PROCESS FOR THE SELECTION OF THE RAW MATERIAL FOR MEDIUM AND SMALL FACTORIES FOR PROCESSING THE CASHEW NUT ABSTRACT The cashew agro industrial chain in the Northeast of Brazil is concentrated about the almond that generated around 55,000 jobs in the field/industry and 2 billion dollars annually to the retail level, occupying the third place among the most traded nuts in the international market. The experiment was conducted in 2007, in a small Processing of cashew nuts from the Experimental Station of Embrapa Tropical Agroindustry, located in Pacajus city EC. The separation of cashew nuts was held in equipment developed for this purpose, separating the whole nice looking nuts from the damage unpleasant looking nuts by immersion in water (density difference). The objective of this work is to present equipment and process developed with the purpose to operate the raw material selection stage in small and medium processing plants of cashew nuts, aiming to reduce the percentage of damaged nuts into the processing, increasing the efficiency of the selection phase and consequently the income in subsequent operations for obtaining healthy almonds at the end of the process. An average of 15 to 20% of cashew nuts that arrived at the processing units are classified according to the Ordinance No 644 of MAPA as BELOW THE STANDARD. Was concluded that the equipment and process showed a yield operational average of 3000 kg /nuts/day using labor of 01 worker/day and that the selection was more efficient when compared with the method used in the majority of small and medium processing units of cashew nut, where the selection of the raw material is carried out manually and visually, that is, the workers selected or separated the whole nice looking nuts from the damage unpleasant looking nuts. Index terms: water, efficiency, Embrapa, immersion, method, tropical 114

3 EQUIPAMENTO E PROCESSO PARA A SELEÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA PARA AS MÉDIAS E PEQUENAS FÁBRICAS DE PROCESSAMENTO DA CASTANHA DO CAJU INTRODUÇÃO A cultura do caju no estado do Ceará envolve 57 mil produtores dos quais 76% se enquadram na faixa de 1 a 20 ha, representando 150 a 180 mil empregos no campo. Na indústria, a geração de empregos alcança 15 a 20 mil empregos, totalizando 170 a 200 mil empregos entre o campo e indústria. A castanha de caju é o segundo produto da região mais procurado pelo mercado internacional (Sindicaju, 2006). De um modo geral, no Brasil como em outros países, a castanha do caju é processada utilizando-se um dos três sistemas de corte da castanha, o sistema manual, semi-mecanizado e o mecanizado (Silva Neto, 2000). A diferença entre esses processos reside nas operações unitárias envolvidas para realizar o cozimento e a decorticação ou corte da castanha. O processamento da castanha de caju na região se dá, basicamente por grandes e pequenas fábricas. Dezenas de grandes fábricas, que operam com processo mecanizado de corte da castanha formam um parque fabril com capacidade anual para processar 240 mil toneladas de matéria-prima. Cento e cinquenta unidades de pequena escala, denominadas minifábricas, localizadas em 105 municípios dos seis estados do Nordeste, apresentando cada uma, capacidade operacional de processar até uma tonelada de castanha por dia. Estas, operam com o sistema de corte semi-mecanizado, realizando o cozimento da castanha com vapor saturado, e geram cerca de e empregos diretos e indiretos, respectivamente (Paiva et al., 2006). As minifábricas se encontram instaladas principalmente na região Nordeste do Brasil e em alguns países da áfrica, e são utilizadas por produtores rurais, associações comunitárias e cooperativas. O processo semi-mecanizado, característico nas minifábricas, produz uma amêndoa diferenciada e de melhor qualidade, porém sua eficiência e produtividade são baixas, não chegando a competir nem em custo e nem em escala de produção com a indústria que adota o processo mecanizado. A competitividade das minifábricas de castanha em comparação com o corte mecanizado, que produz em maior escala e menor custo, está na obtenção de amêndoas inteiras no final do processo, que chega a superar em até 40 %, quando comparado somente o atributo de integridade física (Paiva e Silva Neto, 2003). O elevado nível de perdas que ocorre no setor produtivo e na indústria apresenta índices de até 20 % de castanhas deixadas no campo ou inutilizadas no armazenamento e no processamento. Tal fato é devido, principalmente, às péssimas condições de manutenção dos pomares; problemas fitossanitários; colheita, secagem e armazenamento da castanha em condições precárias que favorecem o surgimento de fungos, insetos e roedores, o que, de certa forma, denota a falta de qualificação da mão-de-obra alocada para tais atividades. 115

4 Revista ACTA Tecnológica - Revista Científica - ISSN X, Vol. 5, número 1, jan-jun 2010 Um problema comum a toda a indústria brasileira processadora de castanha de caju é o péssimo tratamento dispensado à matéria-prima. As fábricas armazenam as castanhas sem que seja realizada uma seleção prévia, favorecendo a contaminação cruzada que resulta em um alto percentual de amêndoas brocadas, em torno de 40% e manchadas provocadas pelo desenvolvimento de fungos (Leite et al., 1994). O que agrava mais este quadro é o custo da mão-de-obra empregada para realizar a seleção da matéria-prima, pois sendo uma operação que é realizada manualmente demanda um certo tempo para sua execução. Algumas fábricas, principalmente as minifábricas, selecionam as castanhas manualmente de uma forma eficaz, porém inviabiliza economicamente o processo, pois esta operação eleva as despesas operacionais da fábrica. A seleção das castanhas, realizada no campo ou na fábrica utilizando a imersão em água ou qualquer outra metodologia economicamente viável, promoveria significativas economias para as indústrias, visto que possibilitaria a eliminação da etapa de seleção manual da castanha e reduziria de forma significativa os custos nas operações relacionadas ao corte da castanha, secagem, despeliculagem e classificação de amêndoas, tendo em vista que, somente seriam submetidas a essas operações as amêndoas sãs e viáveis comercialmente. Ou seja, não haveria o custo operacional para o processamento das castanhas avariadas, pois as mesmas já teriam sido refugadas do processamento durante a seleção. Nas médias e grandes unidades a operação de seleção manual da matériaprima se torna inviável no que se refere ao binômio custo/benefício, por se tratar de grandes volumes de castanha de caju que são beneficiadas nestas unidades. Devido à impossibilidade das industrias realizarem a seleção da matéria-prima, o percentual de amêndoas podres obtidas após o processamento da castanha chega em torno de 20 a 25 %, ou seja, estes valores representam o percentual de amêndoas podres oriundas de castanhas impróprias ao processamento que deveriam ter sido refugadas na etapa de seleção. Outra situação ainda mais agravante é que esses percentuais de amêndoas podres tiveram o mesmo custo de produção de uma amêndoa sadia e, no entanto não poderão ser comercializadas devido a sua qualidade imprópria ao consumo, reduzindo desta forma, a lucratividade da indústria. MATERIAL E MÉTODOS O equipamento e a metodologia em questão foram desenvolvidos e avaliados nas instalações da fábrica escola de processamento de castanha de caju da Embrapa Agroindústria Tropical, localizada em Pacajus-CE. 116

5 EQUIPAMENTO E PROCESSO PARA A SELEÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA PARA AS MÉDIAS E PEQUENAS FÁBRICAS DE PROCESSAMENTO DA CASTANHA DO CAJU O equipamento é composto de um tanque e dois cestos coletores confeccionados com chapas de ferro fundido (Figura 1). Figura 1. Protótipo desenvolvido. T (Tanque de imersão de 0,5 cm³), C1 (Cesto coletor das castanhas que imergem) e C2 (Cesto coletor das castanhas que flutuam). O tanque de imersão (T), com as dimensões de (0,50 m x 1,00 m x 1,10 m) totalizando aproximadamente um volume de 0,50 m³, possui um dreno para facilitar sua limpeza e no seu interior se encontram dois cestos, côncavos e móveis, confeccionados com chapas de ferro e telas metálicas perfuradas, que facilitam a drenagem da água, a separação e remoção das castanhas que imergem, daquelas que flutuam durante a operação. O cesto (C1), cujas dimensões são (L 0,50 m x C 0,52 m x A 1,00 m) e que 117

6 Revista ACTA Tecnológica - Revista Científica - ISSN X, Vol. 5, número 1, jan-jun 2010 retém as castanhas que imergem, possui um encaixe para acoplar uma alavanca, necessária para girá-lo e possibilitar a descarga das referidas castanhas. Finalmente um cesto menor (C2), semelhante a uma semi-esfera e de dimensões (L 0,45 m x C 0,50 m A 0,25 m) é responsável pela separação e descarga das castanhas que flutuam durante a operação. As castanhas de caju foram colhidas no município de Pacajus-CE e classificadas conforme a Portaria nº. 644, de 11 de setembro de 1975 do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) em miúdas, pequenas, médias e grandes. Após a classificação foram pesados 120 kg (cento de vinte quilos) de castanha de cada classe, sendo divididas em três repetições de 40 kg (quarenta quilos) cada, totalizando 480 kg (quatrocentos e oitenta quilos) de castanhas de caju. A operação de seleção utilizando o protótipo desenvolvido ocorre de modo descontínuo ou por bateladas e tem início com o abastecimento do tanque de imersão (T), com água em temperatura ambiente, até ¾ de seu volume total. Em seguida carrega-se o (C1) que se encontra no interior do (T), com aproximadamente 60 kg de castanha de caju. Encaixa-se o (C2) nas duas fendas centrais existentes nas bordas do (C1), de modo que o (C2) permaneça com sua abertura voltada para baixo coincidindo com a abertura de (T). Após dois a três minutos de contato das castanhas com a água, aquela que permanecerem na superfície do (C1) são retiradas do equipamento quando o (C2) é girado a 180º através de seu eixo central, e em seguida mais um segundo giro, também de 180º através do eixo localizado em sua extremidade direita (Figura 02). 118 Figura 2. Seleção e separação das castanhas que flutuam.

7 EQUIPAMENTO E PROCESSO PARA A SELEÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA PARA AS MÉDIAS E PEQUENAS FÁBRICAS DE PROCESSAMENTO DA CASTANHA DO CAJU Após essa operação, as castanhas que imergiram e ficaram retidas em (T) são descarregadas mediante o giro desse, a 180º, com a ajuda de uma alavanca (Figura 3). Figura 3. Seleção e separação das castanhas que imergiram Após a seleção as castanhas foram submetidas à secagem ao sol em um secador construído de alvenaria, por um período de 72 (setenta e duas) horas. A cada 24 (vinte e quatro) horas as castanhas eram reviradas para uniformização da secagem e recolhidas a cada noite para evitar a absorção da umidade noturna. A operação seguinte do processamento foi a autoclavagem por 20 minutos à pressão de vapor de 2 Kgf/cm2; seguindo-se da decorticação ou corte das castanhas, por meio de máquinas de corte manual, utilizando-se para cada classe de castanha anteriormente classificada uma máquina com navalha de tamanho correspondente; desidratação das amêndoas utilizando estufas a gás liquefeito de petróleo (GLP), com circulação de ar forçada durante 6 horas a 75ºC; umidificação por 2 (dois) minutos com vapor saturado seguida de re-desidratação por 1 (uma) hora a 75º C; a despeliculagem das amêndoas realizada empregando-se escovas de nylon; classificação e calibragem das amêndoas de acordo com a mesma Portaria aqui mencionada, embalagem e expedição (Figura 4). 119

8 Revista ACTA Tecnológica - Revista Científica - ISSN X, Vol. 5, número 1, jan-jun 2010 Figura 4. Fluxograma básico do processamento da castanha de caju pelo sistema de corte semi-mecanizado. Com os dados obtidos durante o processamento da castanha de caju foi calculado o rendimento industrial e o percentual dos tipos de amêndoas de castanha de caju obtidas do processamento das castanhas miúdas, pequenas, médias e grandes, as quais flutuaram e submergiram na etapa de seleção da matéria-prima. 120 RESULTADOS E DISCUSSÃO O equipamento desenvolvido possui um baixo custo de produção e de operacionalização e realiza a separação das castanhas de caju in natura que submergiram das que flutuaram na água contida no interior do tanque de imersão. O experimento foi conduzido durante o ano de 2008 e como resultado final desenvolveu-se um protótipo que operacionaliza a etapa de seleção da castanha de caju (Figura 1).

9 EQUIPAMENTO E PROCESSO PARA A SELEÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA PARA AS MÉDIAS E PEQUENAS FÁBRICAS DE PROCESSAMENTO DA CASTANHA DO CAJU Esta operação unitária é realizada separando as castanhas de caju através de sua imersão em água, possibilitando, de uma forma mais eficiente, a separação das castanhas de caju que flutuam (castanhas avariadas que compreendem, segundo a legislação, as castanhas chochas, imaturas, carunchadas, mofadas e danificadas) daquelas que imergem (castanhas sãs), durante a referida operação (Figuras 2 e 3). O experimento realizado com o protótipo na minifábrica de processamento da castanha de caju da Estação Experimental da Embrapa Agroindústria Tropical, localizada no município de Pacajus-CE, apresentou um rendimento operacional médio de 3000 kg/castanha/dia utilizando a mão de obra de 01 operário/dia, e mostrou os seguintes resultados: I. Com a imersão em água, observa-se que as castanhas classificadas como grande, média, pequena e miúda apresentaram, respectivamente, índice de 64,70%, 43,70%, 27,00% e 22,00% de castanhas flutuantes e de 35,30%, 56,30%, 73,00% e 78,00% de castanhas imersas. II. Os coeficientes técnicos considerados no processamento das castanhas submetidas ao processo de seleção em imersão em água estão apresentados na Tabela 1. III. O percentual das amêndoas sadias obtido pelo processamento das castanhas imersas (selecionadas no protótipo), independentes de seu calibre, foi superior ao percentual das amêndoas sadias obtido pelo processamento das castanhas flutuantes (selecionadas no protótipo). IV. O percentual das amêndoas brocadas, manchadas e estragadas obtidas pelo processamento das castanhas imersas (selecionadas no protótipo), independentes de seu calibre, foi menor que o percentual das amêndoas brocadas, manchadas e estragadas obtidas pelo processamento das castanhas flutuantes (selecionadas no protótipo). Tabela 1. Coeficientes técnicos obtidos do processamento das castanhas de caju grande, média, pequena e miúda que flutuaram e imergiram na operação de seleção utilizando protótipo desenvolvido. Coeficientes Técnicos (%) Castanha Grande Castanha Médias Castanha Pequena Castanha Miúda Imersas Flutuantes Imersas Flutuantes Imersas Flutuantes Imersas Flutuantes RI 31,40 22,18 29,46 21,08 30,43 25,96 30,30 20,91 ACC Sadias 71,02 44,86 69,04 46,10 72,29 51,33 71,77 42,87 ACC BME 28,98 55,14 30,96 53,90 27,71 48,67 28,23 57,13 ACC Inteiras Sadias ACC Inteiras BME ACC Quebradas Sadias ACC Quebradas BME FONTE: Dados da pesquisa 60,71 38,32 55,83 39,65 60,65 43,80 61,82 36,95 22,70 49,49 24,41 47,18 20,89 39,97 24,21 48,44 10,31 6,54 13,21 6,45 11,65 7,53 9,95 5,91 6,28 5, ,72 6,81 8,70 4,02 8,70 121

10 Revista ACTA Tecnológica - Revista Científica - ISSN X, Vol. 5, número 1, jan-jun Legendas (conforme Portaria Nº 644 de 11/09/1975 MAPA): RI - Rendimento Industrial = (Pacc/Pc) x 100, onde Pacc = peso da amêndoa da castanha do caju, pc = peso da castanha. ACC - Amêndoa da castanha de caju, parte comestível da castanha de caju Anacardium ocidentale L., que por processo tecnológico adequado teve retirada sua casca e película. Inteiras - Amêndoa cujos cotilédones se encontram unidos e inteiros, bem como aquela que não apresente mais que 1/8 de ponta quebrada, desde que não ultrapasse a 10%. Quebrada - São todas as amêndoas que não sejam inteiras. Sadias Amêndoas dos tipos SLW (Inteira Super Especial - é o produto que contém até 180 amêndoas em 453,59 gramas), LW (Inteira Especial - é o produto que contém de 181 a 210 amêndoas em 453,59 gramas), W240 (Inteira - é o produto que contém de 220 a 240 amêndoas em 453,59 gramas), W280 (Inteira - é o produto que contém de 260 a 280 amêndoas em 453,59 gramas), W320 (Inteira - é o produto que contém de 300 a 320 amêndoas em 453,59 gramas), W450 (Inteira - é o produto que contém de 400 a 450 amêndoas em 453,59 gramas), W3 (Amêndoa do Tipo 3, constituída de amêndoas inteiras de todos os tamanhos e de cor uniformemente creme e/ou ligeiramente tostada), Ralada (amêndoa que apresenta parte de sua camada superficial removida quando da retirada da película), S(amêndoa constituída de cotilédones inteiros, incluindo aqueles com fraturas até 1/8 do cotilédone, desde que não ultrapasse a 10% da amostra de trabalho), B (constituída de amêndoas com fratura transversal em um ou em ambos os cotilédones, porém maiores do que 3/8 de seu tamanho original), e P (constituída de pedaços de amêndoas de tamanho variados). B - Brocadas (Amêndoa inteira ou quebrada que apresenta uma ou mais depressão preta ou escurecida). M - Manchada (Amêndoa inteira ou quebrada que apresenta manchas superficiais contrastando com a cor predominante). E - Estragadas (Amêndoa inteira ou quebrada que apresenta colônias de fungos (mofo, bolor ou levedura) visíveis a olho nu, apresenta alteração em sua coloração, odor e sabor decorrentes do processo de fermentação ou devidos a oxidação da sua fração lipídica). Os métodos de seleção da matéria-prima utilizados na maioria das pequenas unidades de processamento da castanha do caju são: I. Manualmente e visualmente, ou seja, as operárias selecionam ou separam as castanhas sãs da estragadas uma por uma; II. Por meio de imersão das castanhas em água, ou seja, adotando a mesma metodologia desse trabalho. Essas unidades deixariam de realizam a operação de seleção utilizando tanques construídos de alvenaria, os quais são preenchidos com água e com as castanhas a serem selecionadas. Essa operação é realizada por um operário que permanece no interior do referido tanque - com água quase na altura de sua cintura - e com um recipiente utilizado para a coleta das castanhas que flutuam e das que imergem durante a operação. Nesse sistema o operário é exposto a uma condição de trabalho com um elevado risco de insalubridade, relacionado ao contato direto em que o mesmo é submetido durante o dia, com as sujidades presentes na água contida no interior do

11 EQUIPAMENTO E PROCESSO PARA A SELEÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA PARA AS MÉDIAS E PEQUENAS FÁBRICAS DE PROCESSAMENTO DA CASTANHA DO CAJU tanque de seleção. Um outro agravante decorrente a esta operação está relacionado com a má postura física e a movimentação constante e de forma incorreta de sua coluna - em decorrência das condições supramencionadas - chamam a atenção para a necessidade da observância de aspectos ergonômicos relevantes, pelo dano em potencial que tal situação representa à saúde do operário. CONCLUSÕES A operação de seleção utilizando a metodologia e o protótipo desenvolvido demonstrou maior eficiência em termos de condição de operação, rendimento operacional e relação custo/benefício, quando comparada com os métodos utilizados na maioria das pequenas unidades de processamento da castanha do caju. Um outro fator que deve ser considerado, ainda com relação ao rendimento operacional, é que juntamente com as castanhas que flutuam durante a operação, encontram-se castanhas que, por possuírem certos espaços vazios em seu interior, também flutuam; porém apresentam amêndoas sadias, conforme demonstrado na Tabela 1. As castanhas que flutuam não deverão ser descartadas e sim destinadas à seleção manual para separar aquelas sãs, o que elevará o rendimento operacional, já que os operários terão um volume de matéria-prima relativamente menor para selecionar. Uma outra opção seria de revendê-las a um preço inferior ao de mercado, devido ao nível de qualidade que a mesmas apresentam. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS LEITE, L.A.S. A agroindústria do caju no Brasil: políticas públicas e transformações econômicas. Campinas, p. Tese (Doutorado em Economia) - Instituto de Economia, Universidade Estadual de Campinas. PAIVA, F.F. de A.; SILVA NETO, R.M. da. Industrialização da castanha do caju processamento manual. Teresina: Sebrae - Piauí, p. PAIVA, F.F. de A.; SILVA NETO, R.M. da; PAULA PESSOA, P.F. A. de; LEITE, L. A. de S. Processamento de castanha de caju. Brasília, DF: Embrapa Informação Tecnológica, (Coleção Agroindústria Familiar) p. SILVA NETO, R.M. da. Inspeção em indústria de beneficiamento da castanha de caju visando à implantação das boas práticas de fabricação p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Departamento de Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE. SINDICATO DAS INDÚSTRIAS DE BENEFICIAMENTO DE CASTANHA DE CAJU E AMÊNDOAS VEGETAIS DO ESTADO DO CEARÁ. SINDICAJU. Disponível em: < Acesso em: 15 mai