Controle de Qualidade na Indústria Alimentícia ESTÁGIO
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Controle de Qualidade na Indústria Alimentícia ESTÁGIO
5 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus – Campo Mourão Curso Superior de Tecnologia em Alimentos Thaynara Ferrari Controle de Qualidade na Indústria Alimentícia ESTÁGIO SUPERVISIONADO Campo Mourão Fevereiro / 2014 2 3 RESUMO A análise de alimentos atua diretamente em vários segmentos do controle de qualidade, da fabricação, da estocagem, do processamento e ainda da caracterização dos alimentos in natura e processados. O controle de qualidade de alimentos vem sendo objeto de constante evolução, visando produzir e oferecer ao consumidor produtos de origem animal e vegetal absolutamente de acordo com as normas específicas de segurança sanitária. Neste sentido, pode-se afirmar que o controle de qualidade de alimentos desempenha um importante papel no controle e segurança dos alimentos. A utilização de um sistema de controle de qualidade pelas indústrias produtoras de alimentos é importante para resolver problemas de saúde pública e também para complementar as atividades da vigilância sanitária, atuando conjuntamente com as inovações tecnológicas de alimentos. Objetivado a produção e comercialização de produtos de qualidade e que atendam as especificações estabelecidas pela legislação a empresa Pinduca possui um laboratório de Controle de Qualidade de seus produtos. Assim, o presente relatório visa descrever as atividades realizadas durante o estágio supervisionado realizado no Laboratório de Controle de Qualidade da Indústria Pinduca Alimentos, referente aos requisitos do curso de Tecnologia em Alimentos da Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Dentre as atividades realizadas durante o período de estágio, destacam-se as análises físico-químicas das quais incluem potencial hidrogeniônico (pH), acidez e umidade; análise de granulometria da farinha de mandioca, amostragem e classificação de defeitos para os produtos terceirizados. 4 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 5 2. DESCRIÇÃO DO LOCAL ................................................................................. 9 3. DESCRIÇÃO DAS ATIVIDADES ...................................................................... 9 3.1. Análises Físico-Químicas ......................................................................... 10 3.1.1. Umidade ............................................................................................ 10 3.1.2. Acidez ................................................................................................ 10 3.1.3. pH ...................................................................................................... 11 3.2. Análise de Granulometria ......................................................................... 11 3.3. Amostragem ............................................................................................. 12 3.4. Classificação de defeitos para produtos terceirizados ............................. 13 4. CONCLUSÃO ................................................................................................. 17 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................... 18 5 1. INTRODUÇÃO A mandioca é uma das principais culturas exploradas agronomicamente no mundo, com uma produção acima de 170 milhões de toneladas. Entre as tuberosas, perde apenas para a batata (Solanum tuberosum L.) (FUKUDA; OTSUBO, 2003). Os principais produtos industrializados da mandioca são: farinha de mandioca; fécula; polvilho azedo e outros amidos modificados. No Brasil, a principal forma de uso da mandioca é a farinha. Com relação à fécula, são utilizados dois terços de sua produção nas indústrias agroalimentares. O polvilho doce, bem como o azedo são aplicados na indústria alimentícia, na fabricação de biscoitos de polvilho e pão-de-queijo, principalmente (AMARAL et al., 2007). A tecnologia de fabricação da farinha é simples, mas exige alguns cuidados no seu desenvolvimento. A seleção da matéria-prima adequada, a higiene e os cuidados durante todo o processo de fabricação, são fatores fundamentais para garantir um produto de qualidade. O rendimento médio é de 25 a 30%, dependendo da variedade de mandioca e da eficiência dos equipamentos utilizados (CARVALHO, 1991 apud AGOSTINI, 2006). A título de exemplo ilustrativo, apresenta-se um fluxograma do processo para obtenção de farinha de mandioca na Figura 1 e a descrição sucinta das principais operações unitárias, que constituem o seu processo de obtenção. Figura 1: Fluxograma das etapas de processamento da farinha de mandioca do grupo seca. 6 Segundo Vieira (2002) as raízes são lavadas com água potável e descascadas em um único aparelho, denominado descascador ou lavador. Trata-se de um cilindro aberto nas duas extremidades, cujas paredes laterais são feitas de ripa de madeira, deixando frestas de uns dois centímetros ou chapas perfuradas, e no seu interior existe um eixo provido de pás helicoidais capazes de movimentar as raízes. O conjunto possui normalmente quatro a cinco metros de comprimento e cerca de um metro de diâmetro, sendo montado em posição inclinada. O lavador é provido de esguichos de água que, juntamente com o atrito entre as pás e as paredes, limpam e descascam parcialmente as raízes. A complementação da limpeza é feita manualmente. Assim preparada, a mandioca passa à trituração onde a massa obtida é levada à prensa (que pode ser hidráulica, mecânica ou manual). O objetivo desta operação é a máxima redução de umidade na massa. A massa da prensa é passada por uma peneira para desintegração das partes e uniformização do tamanho dos grânulos de farinha, à medida que for definido (CEREDA, 2001). Após o esfarelamento/peneiragem, a massa é colocada, em bateladas, no forno para eliminação do excesso de água. Em seguida, a farinha vai sendo colocada em pequenas quantidades em outro forno para uniformização da massa e torração final, que fica em torno de 13% de umidade (TECNOLOGIA, 2004). O Brasil é o 2º maior produtor mundial de mandioca, mas apenas o quarto produtor de fécula. A fécula é branca, insípida, insolúvel em água fria, embora absorva água e os grânulos inchem. Em água fria, o amido é insolúvel, mas forma suspensões leitosas e separa-se por decantação, após certo período de descanso. A partir de 60ºC, o amido transforma-se em uma substância gelatinosa, a que se denomina goma de amido. O processo de fabricação se inicia como para a farinha de mandioca. A lavagem, o descascamento e o armazenamento são os mesmos que para as farinhas, assim como os problemas da demora no processamento (MANDIOCULTURA, 2013). A título de exemplo ilustrativo, apresenta-se um fluxograma do processo para obtenção de fécula de mandioca na Figura 2 e a descrição sucinta das principais operações unitárias, que constituem o seu processo de obtenção. 7 Figura 2: Fluxograma da fabricação de fécula de mandioca A extração da fécula de mandioca se dá por um processo simples. A princípio a mandioca após ser descarregada é lavada e descascada. Esta capa retirada da mandioca é apenas superficial, para evitar perda de amido (BARTHOLOMAI, 1991). O próximo passo é a classificação e inspeção através de esteiras que alimentam a trituração e o coletor de pedras (BARTHOLOMAI, 1991). A trituração acontece para padronizar o tamanho das raízes em 2 a 3 cm. Após este processo as raízes seguem para a desintegração, onde acontece a trituração fina da raiz, causando a liberação do amido através do rompimento celular. Este material é bombeado para as peneiras cônicas rotativas onde acontece a extração (BARTHOLOMAI, 1991). A extração tem como finalidade separar o amido das fibras da mandioca com aplicação de água em contracorrente. O “leite” é bombeado para a purificação e a polpa resultante é canalizada para o tratamento de efluentes ou para a fabricação de rações (BARTHOLOMAI, 1991). Na purificação acontece a diluição e a separação na centrífuga de amido solúvel e corpos estranhos. A peneiração é realizada através de peneiras vibratórias planas com 220 Mesh (BARTHOLOMAI, 1991). A desidratação do amido acontece por uma tela cilíndrica à vácuo, perfurada e coberta por tecidos constantemente trocados, pode levar o amido a uma umidade de 45% para posterior secagem em ar quente a 105ºC (BARTHOLOMAI, 1991). 8 O ar quente leva consigo uma grande quantidade de amido seco, que é recuperado por ciclones no final do duto (BARTHOLOMAI, 1991).O produto sai com uma temperatura de 58ºC e é levado para silos onde irá ser resfriado para posterior ensacamento (BARTHOLOMAI, 1991). Além de produtos fabricados pela Pinduca que são as farinhas de mandioca branca e torrada e as farofas, a indústria também embala e comercializa produtos fabricados por empresas parceiras terceirizadas. Dentre eles estão: pipoca, canjica, amendoim, lentilha e feijão branco, que passam por um rigoroso controle de qualidade para garantir a segurança do produto final ao consumidor. Além das análises realizadas pelo próprio laboratório, esses produtos são encaminhados à entidade credenciada para classificação. As indústrias de alimentos devem realizar um rígido controle de qualidade, tanto na matéria-prima que recebem como no produto final processado que sai da fábrica. O produto final processado deve possuir qualidade e uniformidade antes de ser colocado no mercado. Para tanto, é necessário um controle analítico nas várias fases do processamento e, por último, no produto final (CECCHI, 2003). A manipulação de alimentos é tarefa que deve ser realizada com toda a segurança, respeitando-se as normas vigentes sobre alimentos. Estas Normas visam dispor de informações técnicas, higiênicas, padrões de qualidade, parâmetros de aceitação dos índices mensuráveis, que compõem a qualidade do produto final e instruções para o funcionamento e processamento, além da certificação das unidades produtoras de alimentos. Portanto, é imprescindível o conhecimento da legislação vigente na área de alimentos (MANDIOCULTURA, 2013). 9 2. DESCRIÇÃO DO LOCAL O estágio foi realizado na Pinduca Indústria Alimentícia Ltda, município de Araruna - PR, setor de Controle de Qualidade de Alimentos, no período de 05 de fevereiro a 13 de maio de 2013, perfazendo-se um total de 414h de estágio. O laboratório de controle de qualidade onde foi realizado o estágio é equipado com diversos equipamentos e materiais para o uso em análises, como: pHmetro, analisador de umidade por infravermelho, balança analítica e semi-analítica, microondas para análises de expansão, destilador de água, agitador magnético, vidrarias, reagentes e itens de segurança, como capela para manusear reagentes perigosos e equipamentos de proteção individual (EPI’s). 3. DESCRIÇÃO DAS ATIVIDADES As atividades desenvolvidas durante o período de estágio envolveram análises físico-químicas das quais incluem potencial hidrogeniônico (pH), acidez e umidade; análise de granulometria da farinha de mandioca, amostragem e classificação de defeitos para os produtos terceirizados. Neste item, optou-se em apresentar as principais atividades desenvolvidas ao longo do período do estágio, vale salientar que, tais atividades compreendiam principalmente, análises de rotinas das quais todas já implantadas pela empresa. Deste modo, a seguir, descrevem-se as principais análises realizadas no controle de qualidade de alguns produtos Pinduca. 10 3.1. Análises Físico-Químicas 3.1.1. Umidade A umidade é o principal fator para os processos microbiológicos, como o desenvolvimento de fungos, leveduras e bactérias. O conhecimento do teor de umidade das matérias primas é de fundamental importância na conservação e armazenamento, na manutenção da sua qualidade e no processo de comercialização. Para a determinação de umidade utiliza-se o analisador por infravermelho modelo V 2500 à 130ºC por 7 minutos. Equipamentos por secagem infravermelha possuem uma balança que dá leitura direta do conteúdo de umidade por diferença de peso. O funcionamento do ensaio é pelo método da evaporação do teor de água, à medida que a água se evapora o peso da amostra varia até secar completamente. A análise de umidade é realizada para a farinha de mandioca, a fécula e o polvilho, os padrões para umidade (%) desses produtos encontram-se no quadro 1. Quadro 1: Padrões físico-químicos para produtos derivados da mandioca. Produto Umidade (%) Acidez (mL NaOH) pH Farinha <13,0 3,0 - Fécula <14,0 <1,5 4,50 a 6,50 Polvilho Azedo <14,0 <5,0 <4,0 Polvilho Doce <14,0 <1,0 <6,0 Fontes: BRASIL (1978); BRASIL (2005). 3.1.2. Acidez Os ácidos orgânicos presentes em alimentos influenciam o sabor, odor, cor, estabilidade e a manutenção de qualidade (CECCHI, 2003). A determinação da acidez total em alimentos é bastante importante tendo em vista que através dela, 11 podem-se obter dados valiosos na apreciação do processamento e do estado de conservação dos alimentos. A acidez titulavel é determinada por titulação de NaOH 0,1 N (hidróxido de sódio) utilizando fenolftaleína como indicador de acordo com o método 016/IV do IAL (2008). A análise de acidez é realizada para a farinha de mandioca, a fécula e o polvilho, os padrões para acidez (mL NaOH) desses produtos se encontram no Quadro 1. 3.1.3. pH A medida do potencial hidrogeniônico (pH) é importante para as determinações de deterioração do alimento como crescimento de microrganismos, atividade das enzimas, retenção de sabor e odor de produtos, e escolha de embalagem (CECCHI, 2003). A determinação do pH é realizada através do método potenciométrico, em pHmetro digital modelo PG 1800, de acordo com o método 017/IV do IAL (2008). A análise de pH é realizada para a fécula e o polvilho, sendo que os padrões para esses produtos se encontram no quadro 1. 3.2. Análise de Granulometria Além das análises físico-químicas, a farinha de mandioca produzida pela fábrica passa também pela análise de granulometria, visando classificar a farinha de acordo com o tamanho das partículas e grânulos que constituem o produto. Segundo Brasil (2011), a farinha de mandioca do Grupo Seca é o produto obtido das raízes de mandioca sadias, devidamente limpas, descascadas, trituradas, raladas, moídas, prensadas, desmembradas, peneiradas, secas à 12 temperatura adequada, podendo novamente ser peneirada e ainda beneficiada. De acordo com a sua granulometria, será classificada em 3 (três) classes: a) fina: quando 100% do produto passar através da peneira com abertura de malha de 2 mm (dois milímetros) e ficar retida em até 10% (dez por cento), inclusive, na peneira com abertura de malha de 1 mm (um milímetro); b) grossa: quando o produto fica retido em mais de 10% (dez por cento) na peneira com abertura de malha de 2 mm; e c) média: quando a farinha de mandioca não se enquadrar em nenhuma das classes anteriores. Para a realização deste procedimento deve-se pesar 100g da amostra em balança semi-analítica e transferir a amostra para o jogo de peneiras 10, 18, 200 Mesh, agitando vigorosamente por 1 minuto. Em seguida pesar individualmente a quantidade de amostra retida nas peneiras 10 e 18. Com apenas a peneira 200 e o fundo, agitar a amostra em movimentos circulares para separação dos fiapos. Com auxilio da colher e do pincel retirar os fiapos separados e pesar. Em seguida, pesar o pó retido no fundo das peneiras. 3.3. Amostragem Fécula e polvilho: a amostragem é realizada com a retirada de uma amostra de cada pallet (40 sacos de 25 Kg cada) da carga de fécula ou polvilho. A amostra é encaminhada para o laboratório com identificação numérica (ex.: 1; 2; 3; e 4...), número do lote e data de validade. Farinha de mandioca empacotada: a amostragem é realizada ao acaso durante o empacotamento do produto onde duas amostras são retiradas aleatoriamente e encaminhadas ao laboratório. Feijão branco, amendoim e pipoca: a coleta no Lote/Carga é feita ao acaso em, no mínimo, 10% (dez por cento) dos sacos, devendo abranger todas as faces 13 da pilha. A quantidade mínima de coleta deve ser de 30 g (trinta gramas) por saco (BRASIL, 2008; BRASIL, 1987; BRASIL, 2011). Canjica: a amostragem é realizada da mesma forma. A retirada ou extração da amostra será efetuada por furação ou calagem, na proporção mínima de 30 (trinta) gramas de cada saco da seguinte maneira: no Lote/Carga fazer a calagem em 5% (cinco por cento) no mínimo, dos sacos que compõe o lote, tomada inteiramente ao acaso (BRASIL, 1989). Lentilha: a retirada ou extração da amostra é efetuada por furação ou calagem, na proporção mínima de 30 (trinta) gramas de cada saco da seguinte maneira: no Lote/Carga fazer a calagem em 2% (dois por cento) no mínimo, dos sacos que compõe o lote, tomada inteiramente ao acaso (BRASIL, 1993). 3.4. Classificação de defeitos para produtos terceirizados O amendoim, canjica, feijão branco, lentilha e a pipoca, além de passarem pela análise de umidade, que é realizada conforme descrito no item 3.1.1, são classificados segundo os conceitos apresentados abaixo. Conceitos para a classificação dos grãos defeituosos: Ardido - grão ou pedaço de grão que apresenta alteração em sua coloração normal, causada pela ação excessiva do calor e umidade ou fermentação. Rancificado - grão ou pedaço de grão que apresenta cor anormal e odor desagradável devido às características físico-químicas do óleo terem se alterado por processo oxidativo. Brotado - grão que se apresenta visivelmente germinado, caracterizando inclusive, o rompimento da película. Mofado - grão ou pedaço de grão contaminado por fungos (bolores), visíveis a olho nu, independentemente do tamanho da área atingida. 14 Danificado - grão que apresenta danos causados por agentes biológicos (insetos em qualquer de suas fases evolutivas, roedores, ácaros), assim como danificado por diferentes causas (danos mecânicos e outros). Imaturo - grão que não atingiu o seu desenvolvimento fisiológico completo (maturação), apresentando-se geralmente descolorido e menor que o grão normal, maduro, da classe à qual pertence. Partido ou quebrado - cotilédone (banda), pedaço ou fragmento de grãos, qualquer que seja o seu tamanho. Chocho - grão que se apresenta enrugado, praticamente desprovido de massa interna e enrijecido. Despeliculado - grão que se apresenta desprovido de sua película, parcial ou totalmente. Fermentados - os grãos ou pedaços de grãos que apresentam escurecimento parcial do germe ou do endosperma provocado por processo fermentativo ou calor, sendo também considerados como fermentados, devido à semelhança de aspecto, os grãos que se apresentam parcialmente queimados. Trincados: os grãos inteiros que apresentam trincas ou fendas visíveis a olho nu, com ou sem rompimento da película. Impurezas - detritos do próprio produto, tais como hastes, cascas, películas, rabiças que se encontram destacadas das vagens, entre outros. Matérias Estranhas - corpos de qualquer natureza, estranhos ao produto, tais como areia, fragmentos de madeira, grãos ou sementes de outras espécies, sujidades, restos de insetos, entre outros. Para a realização da classificação dos defeitos, deve-se pesar em balança semi-analítica 100g do produto a ser analisado e proceder à separação dos grãos de acordo com os defeitos citados acima. Em seguida os defeitos são pesados em balança semi-analítica separadamente e anotados em planilha para o controle de lotes. Os resultados devem apresentar-se dentro dos parâmetros, conforme os quadros 02, 03, 04, 05 e 06. Para produtos fora do parâmetro, deve-se realizar uma 15 nova avaliação e se confirmado a informação todo produto deve ser devolvido ao fornecedor. Quadro 2: Limites máximos de tolerância para Amendoim Descascado - % em peso (BRASIL, 1987). Tipo Umidade Matérias Estranhas e Impurezas Mofados, Rancificados, Ardidos Demais Defeitos Único 12 2 8 20 1 2 9 9 1 1 3 4 8 12 Subgrupo Bica Corrida ou Industrial Selecionado (Moreirado) Quadro 3: Limites máximos de tolerância para Canjica - % em peso (BRASIL, 1989). AVARIADOS 1 Matérias Estranhas e Impurezas 0,5 2 1,0 4,0 1,0 2,0 10,0 3 1,5 6,0 1,5 3,0 15,0 Tipos Máx. de Carunchados Máx. de Ardidos Máx. de Mofados Total 2,0 0,5 1,0 5,0 Quadro 4: Limites máximos de tolerância para Feijão Branco - % em peso (BRASIL, 2008). Defeitos Graves Enquadramento do Produto Matérias Estranhas e Impurezas Total Insetos Mortos (*) Total de Mofados, Ardidos e Germinados Total de Carunchados e Atacados por Lagartas das Vagens Total de Defeitos Leves De 0 a De 0 a De 0 a De 0 a 1,50% De 0 a 1,50% 0,50% 0,10% 2,50% Acima de Acima de Acima de Acima de 1,50 Acima de 1,50 a Tipo 2 0,50 a 0,10 a 2,50 a a 3,00% 3,00% 1,00% 0,20% 6,50% Acima de Acima de Acima de Acima de 3,00 Acima de 3,00 a Tipo 3 1,00 a 0,20 a 6,50 a a 6,00% 6,00% 2,00% 0,30% 16,00% Acima de Acima de Acima de 6,00 Acima de 6,00 a Acima de Fora de Tipo 2,00 a 0,30 a a 12,00% 12,00% 16,00% 4,00% 0,60% Acima de Acima de Acima de Desclassificado Acima de 12,00% 4,00% 0,60% 12,00% (*) Máximo de insetos mortos permitidos, dentro do total de Matérias Estranhas e Impurezas Tipo 1 16 Quadro 5: Limites máximos de tolerância para Lentilha - % em peso (BRASIL, 1993). Tipo Umidade 1 2 3 4 14 14 14 14 Matérias Estranhas e Impurezas 0,5 1,0 2,0 2,5 Carunchados 0,5 1,0 1,5 2,0 Avariados Ardidos e Mofados 0,5 1,0 1,5 2,0 Total de Avariados 4,0 8,0 12,0 16,0 Quadro 6: Limites máximos de tolerância para Milho de Pipoca - % em peso (BRASIL, 2011). Grãos Avariados Tipo 1 2 3 Fora de Tipo Mofados e Ardidos 0,20 0,40 0,60 1,00 Grãos Quebrados Total 2,00 3,00 4,00 2,00 2,50 3,00 6,00 4,00 Matérias Estranhas e Impurezas Insetos Total Mortos 0,30 1,00 0,30 1,50 0,30 2,00 0,30 2,50 Carunchados Valor Mínimo de Capacidade de Expansão ml/g 1,50 2,00 2,50 30 30 30 3,00 Menor que 30 Para a pipoca, além da classificação dos defeitos deve-se realizar também uma análise da capacidade de expansão, para tanto, deve-se pesar 30g da amostra a ser analisada e estourar em microondas.O volume de pipoca estourada é medido em proveta de 1000 mL, dividindo em seguida o valor pelo peso de grãos utilizado, o resultado é expresso em mL/g. O parâmetro de capacidade de expansão para milho de pipoca Tipo 1 previsto pela legislação vigente é de no mínimo 30mL/g (BRASIL, 2011). Caso o resultado seja inferior ao padrão, é realizada uma nova avaliação e se confirmado a informação todo produto deve ser devolvido ao fornecedor. 17 4. CONCLUSÃO O sistema de controle da qualidade é fundamental para as indústrias de alimentos e o analista pode contribuir instruindo para a correta realização dos métodos e utilização dos equipamentos, também para uma determinação da qualidade de forma eficiente e com resultados seguros. Na realização dos métodos observou-se a importância da prática e do bom conhecimento prévio das metodologias e suas possíveis consequências para uma correta interpretação dos resultados. Assim, o sistema de controle da qualidade é fundamental para as indústrias alimentícias. A realização do estágio na Pinduca foi uma experiência muito proveitosa, pois foi possível aplicar vários conhecimentos adquiridos durante o período acadêmico, além de responsabilidade e comprometimento com o trabalho. 18 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AGOSTINI, M. R. Produção e utilização de farinha de mandioca comum enriquecida com adição das própria folhas desidratadas para consumo alimentar. 84 f. 2006. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Faculdade de Ciências Agronômicas - Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho”, Botucatu, 2006. Disponível em < http://www.pg.fca.unesp.br/Teses/PDFs/Arq0146.pdf>. Acesso em: 03 ago. 2013. AMARAL; L. do; JAIGOBIND, A. G. A.; JAISINGH, S. Processamento da mandioca. 2007. Disponível em < http://www.sbrt.ibict.br/dossie-tecnico/downloadsDT/NjY=>. Acesso em: 05 ago. 2013. BARTHOLOMAI; A. Fábricas de alimentos: processos, equipamento, custos. Zaragoza: Acribia, 1991. 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