Me passe a proteína, por favor
14 Sep 2020
O mercado de proteínas alternativas está se diversificando e crescendo rapidamente, devido à grande demanda industrial e do consumidor. Hoje, a proteína oriunda de plantas e microorganismos é amplamente utilizada no lugar da proteína animal em alimentos, como ingredientes funcionais e em rações. A GEA está constantemente desenvolvendo e adaptando suas soluções de processamento para acomodar novas matérias-primas, com foco na melhoria da qualidade e rendimento da proteína, ao mesmo tempo que garante o uso eficiente dos recursos durante a produção.
De acordo com um relatório de julho de 2020 da FAIRR, uma associação internacional especializada em investimentos sustentáveis, no primeiro semestre de 2020 o setor de proteínas alternativas quase dobrou seu investimento de 2019. Pelas estimativas, esse mercado crescerá para USD 17,9 bilhões até 2025. Só na China, por exemplo, o consumo de carne suína deve cair cerca de 35% em 2020.
Por que proteínas alternativas?
A Proteína é essencial para manter uma boa saúde e a carne é uma excelente fonte de proteína. No entanto, cada vez mais consumidores estão diminuindo a ingestão de carne, criando um foco maior em uma vida saudável, preocupação com o meio ambiente, bem-estar animal e maior medo de doenças zoológicas. Enquanto o consumo de carne continua a crescer junto com a população global, o consumo de proteínas alternativas também está crescendo - tendo recebido um impulso significativo como resultado da pandemia global de COVID-19.
As plantas e outros microrganismos convertem nutrientes em proteínas de forma muito eficiente e sobrecarregam menos nossos recursos naturais. Como ingredientes funcionais, eles agregam textura e também otimizam as propriedades de viscosidade, emulsificação, estabilidade, formação de espuma ou aglutinantes de gordura em diversos alimentos. Na alimentação, as proteínas vegetarianas diminuem a pressão sobre a produção animal e a aquicultura. Em suma, a lista de aplicações para proteínas alternativas é extremamente diversificada e inclui, por exemplo:
- produtos substitutos da carne
- bebidas esportivas e barrinhas energéticas
- bebidas lácteas alternativas e fórmula infantil
- suplementos de saúde
- ração para gado/ração para peixes e alimentos para animais de estimação
- ingredientes funcionais
Uma infinidade de matérias-primas à escolha
A explosão na demanda por produtos vegetarianos e veganos levou os processadores a desenvolver fontes adicionais de proteína - nem todas do mundo vegetal. As mais comuns são:
- leguminosas/sementes (por exemplo, ervilhas, feijões, lentilhas, grão de bico, castanhas, quinoa)
- proteína unicelular (por exemplo, culturas de algas, leveduras, fungos e bactérias)
No mercado de proteínas alternativas, os formatos secos são os mais comuns. O pó de proteína, normalmente concentrado ou isolado, oferece uma vida útil mais longa, tem uma ocupação de espaço físico menor que é relevante para armazenamento e manuseio e permite maior controle de custo e qualidade do produto. Embora sejam necessários processamento e filtração adicionais, os isolados oferecem mais proteína por peso.
As ervilhas, por exemplo, contêm muitos aminoácidos essenciais e são uma excelente fonte de ferro. A proteína da ervilha não contém glúten e é hipoalergênica, o que a torna uma boa opção para quem é sensível à soja ou ao soro de leite. É comumente usada em smoothies e milkshakes, em produtos lácteos veganos e pode ser misturada em cereais e assados para melhorar o valor nutricional. Os extratos de ervilha também são usados na produção de macarrão - adicionando nutrientes aos pratos - e em substitutos de carne como tiras de frango e nuggets, pois a textura e o sabor da proteína da ervilha são fáceis de personalizar.
A proteína unicelular (SCP) é produzida por meio de um processo de fermentação e, como ingrediente, é adequada para consumo humano e para uso em rações. Um exemplo são as microalgas, que são ricas em proteínas, ácidos graxos, enzimas, vitaminas e minerais. Uma vez processadas e em pó, podem ser usadas em suplementos, alimentos vegetarianos e bebidas e muitas outras aplicações da indústria. Outra, a micoproteína, é feita de fungos que ocorrem naturalmente. Combinada com glicose e outros nutrientes durante o processo de fermentação, o resultado é uma textura semelhante à de carne, rica em proteínas e fibras, tornando-a a escolha ideal para produtos substitutos de carne que acabam de chegar ao mercado.
Produção de proteína vegetal - compensando com subprodutos
Disponibilidade, preço e qualidade da proteína influenciam as escolhas que os processadores fazem ao selecionar as matérias-primas para extração e fabricação de proteínas. A proteína retirada de uma planta, seja soja ou ervilha, pode ser 25 por cento, e o resto é amido ou óleo, por exemplo. Portanto, é o isolamento e a produção de subprodutos dos fluxos laterais que aumentam a lucratividade dessa indústria - o que, obviamente, também reduz o desperdício.
Cada matéria-prima tem sua própria composição e propriedades únicas, exigindo um processo personalizado para separar cada uma delas de forma eficiente em seus ingredientes individuais. Os produtores, portanto, precisam considerar:
- A proteína que está sendo recuperada é o produto primário ou um subproduto?
- O produto bruto está sendo utilizado em toda a sua extensão?
Alguns dos cenários de processamento mais comuns são:
- produção de proteína com amido como subproduto (ervilhas, cevada ou trigo)
- produção de proteína com óleo como subproduto (soja, colza ou semente de girassol)
- produção de amido com proteína como subproduto (batata, milho ou arroz)
O amido, por exemplo, mais conhecido por suas funcionalidades de texturização, é amplamente utilizado na indústria de alimentos, enquanto as fibras alimentares e dietéticas e os não sólidos podem ser processados para uso em rações animais ou aplicações alimentícias. Ao escalonar a produção, os processadores podem limitar os efeitos da sazonalidade, melhorar a lucratividade e o ROI. Um cenário possível é processar batatas no final do verão e no outono e, em seguida, mudar para ervilhas no resto do ano, uma vez que elas têm uma vida útil mais longa; frequentemente, isso é possível usando o mesmo equipamento ou linhas.
Soluções GEA para processamento de proteína alternativa eficiente e de alta qualidade
Com décadas de know-how de processamento, a GEA está ajudando fornecedores de ingredientes e produtores de alimentos - desde pequenas empresas até empresas de médio porte e intervenientes globais - a atender às demandas de pureza e funcionalidade do produto. Nosso portfólio abrange:
- preparação de matérias-primas
- extração de proteína
- isolamento e purificação
- evaporação
- secagem
- tratamento de efluentes
- sistemas de automação
O processo de extração total normalmente começa com a farinha obtida a partir do feijão ou sementes, por exemplo, seguida do processamento úmido, tratamento térmico e secagem, com soluções integradas ao processo de tratamento de efluentes, incluindo o reaproveitamento de água e calor.
A GEA oferece linhas de processamento completas para a parte úmida, que inclui separadores e decantadores para extração, concentração, lavagem e recuperação de proteína. Os especialistas em separação da GEA resolveram muitos dos desafios comuns associados ao processamento de proteínas. Para evitar a formação de espuma e melhorar o rendimento da proteína, nossos decantadores apresentam um design fechado para eliminar a captação de oxigênio com descarga de pressão da fase líquida. Outro problema comum é que os flocos finos de proteína tendem a flutuar no topo do nível do líquido na cuba do decantador em vez de se acumular na parede da cuba com o resto dos sólidos; em decantadores convencionais, isso leva à perda de um produto valioso. O Decantador de proteína da GEA, com seu sistema varipond® exclusivo, permite ajustes à profundidade do tanque por meio de ar pressurizado, enquanto um disco extra evita que flocos de proteína saiam da cuba com o líquido clarificado. Outro benefício desta solução é a facilidade de limpeza aprimorada do decantador.
Decantadores para recuperação de proteínas vegetais
O decantador de proteína com sistema GEA varipond® maximiza o rendimento de proteína
A GEA trabalha com os clientes para identificar a tecnologia de secagem específica que fornecerá consistentemente o nível desejado de propriedades da proteína, incluindo qualidade do pó, tamanho de partícula e densidade precisamente definidos, propriedades de dispersão e solubilidade. Nossas secadoras por pulverização de estágio único e múltiplo combinam secagem por pulverização e tecnologia de leito fluidizado em uma única planta, oferecendo alta flexibilidade, enquanto as opções com CIP garantem que a limpeza seja rápida e completa, reduzindo o tempo de inatividade. As secadoras de alimentos sólidos da GEA (do tipoflash e ring) também são ideais para secagem de amido, fibras, proteína e subprodutos. E o que também é importante, nossas soluções de secagem atendem aos requisitos de eficiência, desempenho, segurança e higiene.
Os secadores da GEA são projetados para atender aos requisitos específicos do cliente, incluindo as propriedades desejadas do pó final.
Já na fase do design, a GEA pode visualizar como os sistemas de secagem se comportarão e avaliar as consequências das variações do design. Isso é possível graças ao Virtual Test Bench 3D líder de mercado da GEA para secadoras por pulverização - uma ferramenta de simulação baseada em computational fluid dynamics (dinâmica de fluidos computacional) (CFD). “Os clientes desejam uma unidade de secagem por pulverização projetada especificamente para sua aplicação e que funcione em um nível ideal. No passado, a falta de opções de teste e compreensão do processo significava inevitavelmente um elemento de compromisso - jogar pelo seguro. Hoje, com testes de processos virtuais precisos e detalhados, podemos ultrapassar os limites, dando aos clientes uma vantagem comercial em um mercado competitivo, permitindo-lhes desenvolver novos produtos com segurança, rapidez e baixo custo”, explica Kristian M. Ingvorsen, chefe de CFD na GEA.
Finalmente, as soluções da GEA para o tratamento e reuso da água do processamento e para economia de energia diminuem os custos de produção e ajudam os clientes a reduzir sua pegada ambiental. Isso inclui a redução do consumo de água doce, capturando e reaproveitando o condensado do evaporador e reusando o vapor da secadora. Juntamente com sistemas de automação e controle personalizados, a GEA oferece suporte aos clientes para alcançar a eficiência máxima da fábrica.
Teste antes de investir
Junto com nosso portfólio diversificado e experiência líder do setor, a GEA oferece processos piloto bem desenvolvidos que simulam todo o processo, levando em consideração o tipo de proteína e funcionalidade, bem como a capacidade de produção desejada. A capacidade de desenvolver novos produtos, aplicações e fórmulas ou encontrar maneiras de agregar mais valor às matérias-primas existentes antes de investir em novos equipamentos e linhas, reduz muito o risco do fabricante e significa chegar ao mercado mais rapidamente. Nossos clientes confiam plenamente em nossos centros de teste e especialistas para garantir o sucesso e a cobertura:
- separação centrífuga (Alemanha)
- evaporação e filtração por membrana (Alemanha e EUA)
- pasteurização e envase asséptico (Alemanha)
- secagem de alimentação sólida e secagem por pulverização (Dinamarca e EUA)
Os clientes da GEA deixam esses pilotos com amostras de proteínas geralmente adequadas para pré-marketing e com a confiança de que serão capazes de alcançar consistências no rendimento, qualidade, eficiência e desempenho das máquinas e do processamento em suas próprias fábricas. Na verdade, muitas garantias de processamento da GEA são baseadas nos resultados de testes pilotos realizados com os clientes.
Quando os clientes visitam nossos centros de teste, mostramos como executar seus processos passo a passo. Eles saem não apenas com uma amostra de seu produto, mas também com muito conhecimento, permitindo-lhes tomar decisões importantes sobre como configurar seu processo para alcançar os resultados desejados”.– Detlef Ullmann, chefe do Centro de Testes de Processos da GEA, Oelde, Alemanha
– Detlef Ullmann, chefe do Centro de Testes de Processos da GEA, Oelde, Alemanha
