Estudo comparativo entre sistemas de aplicação de Óleo e Palatabilizante

O estudo abaixo foi realizado pela equipe de testes e desenvolvimentos da Ferraz Máquinas e Engenharia LTDA, no dia 06/09/2017.
Em tal estudo, foi comparado o resultado final de 4 amostras de ração econômica, a saber:

Amostra 1: ração sem aplicação de óleo.
Amostra 2: ração com aplicação de 2% de óleo usando sistema denominado “recobridor duplo eixo ou vacum coater” modelo VC-200.
Amostra 3: ração com aplicação de 3% de óleo usando sistema denominado “recobridor duplo eixo ou vacum coater” modelo VC-200.
Amostra 4: ração com aplicação de aproximadamente 4,0% de óleo usando sistema de denominado “tambor rotativo”.

Imagens das amostras:

Imagem da amostra 1 (ração sem aplicação de óleo):

Imagem da amostra 2: ração com aplicação de 2% de óleo usando sistema denominado “recobridor duplo eixo ou vacum coater” modelo VC-200.

Imagem da amostra 3: ração com aplicação de 3% de óleo usando sistema denominado “recobridor duplo eixo ou vacum coater” modelo VC-200.

Imagem da amostra 4: ração com aplicação de aproximadamente 4% de óleo usando sistema de aplicação de óleo denominado “tambor rotativo”.

Resultados obtidos:
Podemos observar que as amostras de número 2 e 3, referentes à ração cuja aplicação de óleo foi feita através do recobridor de duplo eixo, obtiveram uma coloração homogênea, apresentando uma tonalidade mais escura, o que mostra que todas as partículas de ração receberam óleo.
Já a amostra de número 4 apresentou um resultado visual mais heterogêneo, ou seja, algumas partículas de ração apresentam tonalidade bem mais escura, aparentando ter recebido uma carga elevada de óleo, enquanto outras partículas de ração apresentam uma tonalidade similar à da ração da amostra 1, ou seja, praticamente não receberam óleo algum.
Abaixo imagem de algumas partículas da amostra 4 mostrando o grau de diferença de tonalidade entre as partículas dentro de uma mesma amostra:

Podemos considerar que o elevado grau de diferença na coloração de uma partícula para outra na amostra 4, faz com que o percentual de óleo aplicado na ração (4,0%) seja excessivamente elevado, e poderia ser diminuído se o sistema utilizado para aplicação do óleo alcançasse níveis mais homogêneos de coloração das partículas. Dependendo da análise do percentual de Extrato Etéreo na ração, poderíamos diminuir tal percentual para 2% ou, no máximo, 3%.
Abaixo análise de economia gerada considerando a alteração do percentual de óleo, dos atuais 4,2% para 2% e 3%.

O cálculo feito foi: para cada 1% de diminuição no óleo aplicado na ração, temos uma economia de: 19 (número de horas trabalhadas por dia) X 22 (número de dias trabalhados por mês) X 4.000 (número de Kg de ração produzidos por hora) X R$ 2,40 (Valor por Kg de óleo comprado) X 1% (diminuição no percentual de óleo aplicado) = R$ 40.128,00.

Ou seja, se a empresa diminuir o percentual de óleo aplicado para 3%, terá uma economia de R$ 40.128,00 por mês. Já se a empresa diminuir o percentual de óleo aplicado na ração para 2%, terá uma economia de R$ 80.256,00 por mês.

O que explica as diferenças entre os resultados obtidos com a ração cuja aplicação de óleo foi feita com o recobridor duplo eixo e àquela feita com o tambor rotativo?

Até aproximadamente o ano de 2012, eram usados 2 sistemas diferentes de aplicação de óleo e palatabilizante nas fábricas de ração animal (tanto extrusada quanto peletizada). O primeiro sistema, mais antigo, consiste de um tubo rotativo de inox com bicos de aspersão. No início do tubo é feita a aplicação do óleo e na saída do palatabilizante. Para fazer o produto passar pela tubulação é necessário colocar o equipamento com um desnível de 10 a 15º e um motor faz tração para que ele fique girando e com isso a ração receba o recobrimento.
Tal sistema possui algumas desvantagens, tal como a perda de óleo e palatabilizante para o ambiente. Como o produto é vaporizado em cima da ração, perde-se óleo para ambiente por causa das aberturas na entrada e na saída, sendo que não é possível controlar esse tipo perda, e quanto mais calor fizer, maiores as perdas.
Outra desvantagem é que, por ser um processo contínuo, não há pesagem nem do óleo e nem da ração. Com isso, não é possível medir com exatidão a porcentagem de óleo que está sendo aplicada por Kg de ração.

Abaixo imagem do sistema de aplicação de óleo e palatabalizante com tambor rotativo:

O segundo modelo de recobridor de gordura e palatabilizantes anteriormente utilizado é o de uma torre de aplicação com duas roscas transportadoras só que ao invés de um helicoide o transportador possui pás metálicas que conduzem o produto e não o quebra durante o processo de aplicação. Tal sistema possui a vantagem de ocupar menos espaço do que o tambor rotativo e também não perder óleo e palatabilizante para o ambiente como o tambor, pois as roscas não possuem aberturas na entrada e saída em contato com o ar ambiente.
Após o ano de 2012, a empresa Ferraz Máquinas e Engenharia LTDA desenvolveu o sistema de aplicação de óleo, melaço e palatablizantes denominado “recobridor duplo eixo”, ou, na nomenclatura americana, “vaccum coater”. Trata-se de equipamento cujo processo é feito em bateladas e dessa forma é possível dosar exatamente a quantidade de óleo e palatabilizante que será aplicado nas rações para elas fiquem com a mesma quantidade em todos os pontos do misturador.
Abaixo imagem do conjunto do sistema de aplicação de óleo, melaço e palatabilizante “Recobridor Duplo Eixo”:

O fluxograma desse novo processo é o seguinte:
Silo pulmão: Como o processo é feito em bateladas, é instalado um silo pulmão com a mesma capacidade que o equipamento (recobridor) estará trabalhando, que equivale a 10% da capacidade nominal da extrusora, ou seja, se a linha faz 2.000 Kg/h, o silo pulmão e o recobridor de gordura e palatabilizantes estarão trabalhando com 200 Kg/batelada.
Tanques de serviço: Essa linha necessita de dois tanques de serviço, ou tanques pulmões, sendo um para o armazenamento de gordura e outro para o armazenamento de
palatabilizante. Tais tanques irão dosar os seus conteúdos para dois tanques menores na quais serão pesados de acordo com a quantidade de ração que estará dentro do recobridor.
Tanque de pesagem e tanque de descarga: São dois tanques em aço inox, sendo um para pesar o óleo e o palatabilizante e outro embaixo para descarregamento do material que foi pesado e aplicação dentro do recobridor.
Recobridor: o recobridor ou V.C (Vaccum Coater) é o principal equipamento e irá receber primeiramente a ração que estava armazenada no silo pulmão na parte de cima dele. Assim que receber toda a ração, as células de cargas que estão nas suas bases farão a leitura do peso interno e enviarão a informação ao sistema supervisório em relação ao peso exato da ração que está dentro do sistema. De acordo com o peso da ração é que será pesado o óleo e o palatabilizante.
O misturador trabalha com as pás rodando em sentido inverso uma da outra, ou seja, as pás vão do centro para as extremidades para que peguem o produto que está embaixo e jogue para o centro do misturador. Fazendo esse movimento, todas as partículas de ração conseguem receber o spray de óleo e palatabilizante que será adicionado dentro do misturador.

Em um tempo de aproximadamente 5 minutos todo esse ciclo se completa.
A aplicação de pó é um ponto interessante, pois existe uma tendência de se passar a usar palatabilizantes em forma de pó. Outro uso para o aplicador de pós é a aplicação de leite em pó em rações de filhote ou premix, vitaminas ou medicamentos para ração especiais como para cães/gatos obesos, idosos ou com alguma necessidade especial.
Utilizando o recobridor sem a utilização de vácuo já é possível observar uma melhora significativa no processo produtivo, pois tal equipamento possibilita reduzir a quantidade de óleo e palatabilizante aplicado na ração, além de ter a certeza que toda a ração que está dentro do recobridor recebeu a quantidade exata de produto que se deveria receber, de acordo com a formulação e aspecto visual desejados.
Porém, quando se trata de uma ração PET Premium, Super Premium ou High Premium, é desejável que o óleo permeie os poros da ração e se aloje internamente também. Para fazer
esse tipo de aplicação se utiliza o mesmo sistema de aplicação, porém é necessária uma bomba de vácuo que irá tirar todo ar interno da área de aplicação para que quando o óleo e o palatabilizante cheguem até o produto, rapidamente ele seja absorvido para o interior da ração.