Considerações sobre a moagem adequada nas plantas de Pet Food - Editora Stilo

Os moinhos mais utilizados nas plantas de alimentos para animais, tanto naquelas em que os produtos são destinados à nutrição de animais de produção (caso da avicultura, suinocultura, bovinocultura e outras espécies) como na indústria de Pet Food, são os moinhos de martelos. Esse tipo de moinho é utilizado nas plantas de alimentos balanceados para animais desde seus primórdios.

As plantas de produção de alimentos para animais de estimação, ou seja, as plantas de Pet Food, necessitam de uma instalação de moagem adequada dos ingredientes que proporcione uma textura do material moído suficientemente fina, para o bom desempenho da etapa de cozimento e extrusão. Um dos objetivos do processo de extrusão é o de tornar o amido de origem vegetal fornecido pelas receitas de produto totalmente disponível como fonte de energia ao alimentar os animais, e formatar o alimento na forma de partículas uniformes e bem acabadas (superfície sem grânulos ou fibras aparentes).

As plantas normalmente tem duas configurações, no tocante à moagem dos ingredientes das receitas:

1 – Uma configuração tem uma etapa de moagem preliminar dos grãos de cereais e de alguns dos ingredientes, para que todos eles passem a ter uma textura mais uniforme, o que é condição básica para a obtenção de uma mistura homogênea, mistura essa que acontece na etapa subsequente à dosagem dos componentes do produto. Nessa moagem preliminar são utilizados moinhos de martelos de menor nível de potência, que oferecem elevada capacidade em função de uma textura mais grosseira. Essa ainda não é a moagem fina que se pretende fazer antes do processo de extrusão.

Na configuração das plantas com uma moagem preliminar de alguns ingredientes, como milho em grão por exemplo, os ingredientes já uniformizados quanto ao tamanho de partículas, ainda que relativamente grosseiras, são dosados, misturados e a receita já constituída é direcionada a silos que abastecem os moinhos responsáveis pela segunda moagem, ou moagem fina. Essa operação é contínua, e o produto moído é destinado à extrusão.

2 – A outra configuração é aquela em que não existe uma etapa de moagem preliminar, sendo que a segunda etapa passa a ser única. Nesse caso, os vários ingredientes são dosados na forma com que são recebidos na planta, e sempre por bateladas, a quantidade dosada é transferida para ser moída, em seguida agrupada novamente e enviada ao processo de mistura, aí sim já com uma textura granulométrica uniforme por já ter passado pelo moinho.

A segunda alternativa de configuração oferece aspectos interessantes quando se faz uma avaliação de vantagens de optar por uma ou por outra, como a possível inconveniência de ter que moer todos os ingredientes, quando alguns já são recebidos com uma textura adequada, ou a eventual vantagem de se poder agregar a mistura de microingredientes apenas após a receita já ter passado pelo moinho.

Não é objetivo deste artigo fazer qualquer tipo de comparação ou mesmo avaliação entre as duas alternativas, mas a realidade tem mostrado que em vários clientes que adotam a moagem única da receita completa, o desgaste dos martelos dos moinhos parece ser mais intenso do que nos casos em que existe uma moagem preliminar dos grãos de cereais.

De qualquer forma, tanto na opção de prever uma moagem preliminar de alguns ingredientes e, mais adiante no processo, a moagem fina da receita inteira, ou quando só existe a moagem única da receita completa antes da mistura, o importante é que a moagem seja suficientemente fina para atender aos requisitos do processo de extrusão, como mencionamos mais acima.

Os moinhos mais utilizados nas plantas de alimentos para animais, tanto naquelas em que os produtos são destinados à nutrição de animais de produção (caso da avicultura, suinocultura, bovinocultura e outras espécies) como na indústria de petfood, são os moinhos de martelos. Esse tipo de moinho é utilizado nas plantas de alimentos balanceados para animais desde seus primórdios.

Como a indústria de petfood é mais recente do que a de alimentos para animais de produção, adotou-se a mesma solução de equipamento, mas agora voltada à obtenção de uma moagem fina. Para essa finalidade, passou-se a usar telas (ou peneiras) com furos bem menores (se para os animais de produção os furos tem diâmetros de 3 a 4 mm, para petfood de início já estava próximo de 1,2 a 1,5 mm, o que dá uma redução de área de furo de cerca de 6 a 7 vezes!). Com isso, o rendimento dos moinhos de dimensões usuais caiu drasticamente exigindo novas soluções, a mais comum das quais foi aumentar o tamanho e a potência dos motores, tanto que atualmente temos moinhos que operam com 500 CV.

Outra novidade na época, à medida que a indústria de petfood foi se desenvolvendo, foi a redução da vida útil dos martelos tradicionalmente em uso, pois até então passavam apenas por um tratamento térmico superficial que aumentava a sua resistência ao desgaste por abrasão. Usando telas com furos mais finos, a abrasão aumenta muito e a camada endurecida superficialmente não oferece a durabilidade que passou a ser necessária. Por volta de 1.990, já eram usados nos Estados Unidos martelos com as extremidades revestidas com carbeto de tungstênio, que proporcionavam uma vida útil muito maior às peças. Logo a indústria de petfood buscou desenvolver fornecedores locais para esse tipo de solução.

Os moinhos de martelos tem como solução adequada o acoplamento do motor diretamente ao eixo do rotor, o que faz com que este tenha a mesma velocidade de rotação do motor. Os motores, quando ligados diretamente à rede com a frequência de 60 Hertz, apresentam velocidades de rotação de 1.750 ou 3.550 rotações por minuto. Essas são as opções básicas de velocidade dos moinhos de martelos.

Na moagem fina, além do impacto do produto internamente, é importante a ação de cisalhamento das partículas no interior do moinho, principalmente para aquelas que são fonte de fibras. Se essas partículas não sofrerem redução de tamanho, elas podem aparecer na superfície dos extrusados, o que muitos fabricantes querem evitar. Para uma boa ação de cisalhamento, são desejáveis velocidades periféricas (ou tangenciais) das extremidades dos martelos, ao nível de até 7.000 metros por minuto. Como a velocidade periférica é diretamente proporcional ao diâmetro do rotor, nos casos de moinhos de rotação menor, de 1.750 rpm, o diâmetro necessário leva a rotores maiores, com um momento de inércia que exige parcela significativa da potência do motor.

Uma solução que passa a ser bastante conveniente, considerando esses aspectos, são os moinhos acionados por motores de 2 polos, que oferecem uma rotação de 3.550 rpm, levando a atingir as velocidades periféricas com rotores de diâmetro reduzidos, na mesma proporção.

A combinação desses fatores a outros detalhes construtivos, como o número e dimensões de martelos, área vazada das telas internas, entre outros levam a resultados do desempenho de alguns equipamentos configurados para rotação de 3.550 rpm atingindo entre 14 e 15 toneladas por hora, acionados por motores de 300 CV e textura granulométrica de 300 µm (de Diâmetro Geométrico Médio de partículas).

Por tudo o que comentamos acima, vemos que existem várias soluções que podem ser consideradas no momento de definir os equipamentos que deverão oferecer os resultados desejados em cada etapa da operação de uma planta de Pet Food.

Por: Antonio P. Rubega é engenheiro mecânico formado pela UNICAMP e diretor da PROMEP – Com. de Máq. e Equipamentos.

ARTIGO PUBLICADO PELA REVISTA PET FOOD BRASIL.
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