Projeto ambicioso desenvolve processo de secagem por pulverização para proteína do leite de alto valor
Unidade de fabricação da Cremo em Villars-sur-Glâne, Suíça. Foto: STEMUTZ PHOTO
A Valfoo é uma das principais empresas familiares fornecedoras de leite de nicho e produtos de soro de leite na Europa. Com sede na Suíça e forte presença na Ásia, a empresa trabalha em parceria com importantes fabricantes, incluindo a proeminente produtora suíça de laticínios, Cremo SA, para desenvolver processos sustentáveis para produtos lácteos especializados
Em 2019, com um negócio global de produtos lácteos bem-sucedido e uma linha de produtos em expansão, os fundadores da Valfoo, os irmãos Daniel e Oliver Krayl, voltaram-se para a fabricação da lactoferrina, proteína do leite de alto valor, como um pó seco por pulverização. Daniel e Oliver se uniram à GEA e ao experiente fabricante de laticínios Cremo para desenvolver e ajustar um processo comercial. O objetivo era construir uma fábrica de lactoferrina seca por pulverização na unidade de Cremo em Villars-sur-Glâne.
Com a realização bem-sucedida e a conclusão do projeto de lactoferrina em 2021, os parceiros se tornaram os primeiros na Suíça a estabelecer um processo industrial para geração de pó de lactoferrina usando a tecnologia de secagem por pulverização. A planta agora está totalmente operacional nas instalações da Cremo e produz diariamente cerca de 65 kg de pó de lactoferrina que é comercializado pela Valfoo para fabricantes mundiais de pós nutricionais infantis e para adultos e suplementos de saúde.
Oliver Krayl (à esquerda), um dos irmãos fundadores da Valfoo, aqui com Edgar Fasel, gerente de planta da Cremo. Foto: STEMUTZ PHOTO
Valfoo, Cremo e GEA estavam posicionadas de maneira ideal para trabalharem juntas no projeto de lactoferrina seca por pulverização. Como a segunda maior empresa de processamento de leite da Suíça e com mais de 800 funcionários, a Cremo possui experiência em todos os aspectos da fabricação de laticínios, incluindo a fabricação de soro de leite avançado e proteínas do leite em pó. A empresa também tem tido um relacionamento independente com a GEA, que dura quase 50 anos, através do qual eles alcançaram vários marcos tecnológicos importantes. Em 2005, a Cremo foi a primeira empresa a instalar o secador com filtro integrado (IFD) da GEA. A Cremo também foi a primeira empresa na Europa a introduzir a tecnologia de ponta GEA Cyclone Extra Efficiency (CEE).
Um projeto ambicioso…
Desenvolver um processo de fabricação robusto para lactoferrina seca por pulverização foi uma conquista significativa, reconheceram os parceiros. “Gerar um processo de secagem por pulverização para produzir lactoferrina em pó foi um projeto ambicioso e uma aposta arriscada”, comentou Daniel. “A lactoferrina de proteína do soro de leite é muito sensível ao calor e, portanto, a lactoferrina em pó tem sido tradicionalmente fabricada usando técnicas de liofilização, que consomem menos calor do que a secagem por pulverização, mas são mais caras”.
Apesar dos desafios, Valfoo, GEA e Cremo se propuseram a conceber, testar e ajustar um processo de secagem por pulverização que fosse mais eficaz do que a liofilização e que pudesse gerar lactoferrina em pó de alta pureza com propriedades físico-químicas precisamente estabelecidas.
De fato, os sócios tiveram o desafio de desenvolver toda uma linha de processo - desde a extração da lactoferrina do leite líquido, até a secagem por pulverização - que evitasse a exposição do produto ao calor excessivo que poderia desnaturar a proteína, mas que também oferecesse alta eficiência, para minimizar as perdas de produto.
Pó de lactoferrina seco por pulverização nas instalações da Cremo. Foto: STEMUTZ PHOTO
“Com a Cremo a bordo como nossa parceira de fabricação, em 2019 abordamos a GEA com o desafio de configurar equipamentos de secagem por pulverização que pudessem atender a todos os nossos requisitos para produzir lactoferrina com a pureza, funcionalidade e outras propriedades necessárias” - Daniel Krayl, um dos fundadores da Valfoo
- Daniel Krayl, um dos fundadores da Valfoo
Onde a mágica acontece…
“Juntamente com a Cremo, concebemos a linha úmida para isolar e purificar a lactoferrina líquida do leite e viajamos para o local de teste da GEA em Copenhague com algumas garrafas de lactoferrina do leite, para os testes iniciais”, disse Daniel. “Trabalhamos com as equipes da GEA nas instalações de teste de Copenhague para conceber a planta de secagem por pulverização, incluindo configuração de recursos do equipamento, como o bico do secador por pulverização e parâmetros de processo, e ainda temperaturas de entrada e saída”, continuou Oliver. “Conseguir isso foi uma grande conquista, dada a quantidade relativamente pequena de lactoferrina pura com a qual tínhamos que trabalhar”.
Um fator crítico para o sucesso do projeto foi o tamanho do secador. Usando um secador de tamanho ideal, os parceiros conseguiram evitar submeter a lactoferrina ao calor excessivo. O tamanho do secador selecionado também minimizou a quantidade de pó em contato com superfícies quentes, o que pode ocorrer ao usar equipamentos menores.
Portanto, embora possa ter sido assumido anteriormente que o calor associado a qualquer tecnologia de secagem por pulverização destruiria a proteína de lactoferrina, como Daniel apontou, “Na verdade, com o secador por pulverização da GEA, não temos esse problema. Não há desnaturação significativa de proteínas”.
Inspeção do processo de secagem por pulverização na Cremo. Foto: STEMUTZ PHOTO
A solução da GEA…
O processo de secagem por pulverização desenvolvido pela GEA, Valfoo e Cremo é realizado em um secador por pulverização GEA VSD® de estágio único no tamanho de 12,5, que tem um tempo de secagem curto e é configurado usando ciclones GEA CEE para alcançar um alto rendimento. Embora o novo secador por pulverização de lactoferrina seja menor do que os outros secadores por pulverização da Cremo, ele oferece os mesmos recursos que atendem aos requisitos da planta industrial de processamento de alimentos.
“O secador por pulverização que temos agora tem o tamanho perfeito para o nosso produto e foi otimizado em relação a características como a altura de queda do pó que sai do secador, a pressão, o design do bico e o calor de entrada e saída ”, observou Daniel. “A afinação desses parâmetros ajuda a garantir um processamento reproduzível para obter os efeitos exatos de secagem por pulverização necessários e, assim, gerar a distribuição e as propriedades de tamanho de partícula altamente definidas”.
Operação sem falhas…
Tendo concluído em 2020 a configuração integral do processo, desde o tratamento do leite até a embalagem do pó de lactoferrina seco por pulverização nas instalações da Cremo, a Valfoo posteriormente realizou alguns testes adicionais e afinação do processo geral. Após a instalação do secador por pulverização na Cremo, os processos tiveram que ser definidos no local pelos especialistas da Cremo e da GEA. A planta está em operação sem falhas desde a primavera de 2022, gerando atualmente 10.000 kg de lactoferrina por ano, com possibilidade de aumentar a produção para 25.000 kg. “É importante ressaltar que a planta de secagem por pulverização da GEA nos dá muito espaço para crescer e expandir”, observou Oliver.
“O desenvolvimento de um processo de produção que possibilita a fabricação de lactoferrina funcional de alta pureza usando a tecnologia de secagem por pulverização depende da combinação de experiência na indústria, processo, produto e engenharia da Cremo, Valfoo e GEA, trabalhando em parceria”, disse Edgar Fasel, da Cremo.
O cofundador da Valfoo, Oliver Krayl (à esquerda), e o gerente da planta, Edgar Fasel nas instalações da secagem por pulverização da Cremo. Foto: STEMUTZ PHOTO
“Já tínhamos a infraestrutura física e o know-how do processo implantados e estávamos confiantes de que a GEA poderia configurar uma solução de secagem por pulverização que gerasse um pó de alta qualidade com as características desejadas. A planta final atende a todas as nossas expectativas”. - Edgar Fasel, gerente da planta na Cremo
- Edgar Fasel, gerente da planta na Cremo
Os pontos positivos da lactoferrina seca por pulverização…
A secagem por pulverização tem algumas vantagens importantes sobre a liofilização para a produção de pó de lactoferrina, apesar do custo. Quando comparada com os processos de liofilização, a secagem por pulverização permite um controle mais preciso e consistente do tamanho da partícula do pó. Isso significa que a distribuição do tamanho das partículas pode ser definida com precisão, possibilitando a produção de um produto em pó que seja mais fácil de dissolver em água. Esta característica é importante para a fórmula infantil. Além disso, o pó de lactoferrina seco por pulverização é mais claro do que a lactoferrina liofilizada de cor avermelhada e, portanto, qualquer produto em pó que inclua a proteína será melhor do ponto de vista visual.
Separadamente, em comparação com a lactoferrina liofilizada, as formulações secas por pulverização demonstram características que facilitam a compressão do pó em comprimidos ou o enchimento de cápsulas. A tabletagem da lactoferrina seca por pulverização requer menos uso de celulose, dióxido de silício ou outros excipientes, de modo que o teor de proteína por comprimido pode ser maior, o que contribui para um produto de maior qualidade para aplicações nutracêuticas.
“Atingir a meta deste importante projeto com nosso parceiro de longa data Cremo SA e Valfoo AG foi um exemplo perfeito de excelente trabalho em equipe”, disse Johnny Bonke, gerente de conhecimento de aplicações em laticínios da GEA. “Desde os primeiros ensaios nas instalações de teste da GEA, todas as três empresas trabalharam juntas desenvolvendo a configuração da planta e as condições operacionais, primeiro em escala piloto e depois confirmando todos os resultados dos testes para a planta comercial. Nós da GEA continuaremos a fornecer suporte contínuo para a Valfoo e a Cremo, aumentando a produção de lactoferrina suíça usando nossas tecnologias comprovadas”.
O cofundador da Valfoo, Oliver Krayl (à esquerda), e o gerente da planta da Cremo, Edgar Fasel. Foto: STEMUTZ PHOTO
