A mistura perfeita de espuma e antiespumante é essencial no processamento de batata, como Andre Erasmus descobriu com a ajuda da revista Frank da Emerald Foam Control.

A espuma está ao nosso redor - pode ser em um banho de espuma ou na cabeça de sua cerveja recém-derramada, onde é divertido; ou pode ser útil no processamento de minerais, tratamento de águas residuais, prevenção de incêndios ou processamento de alimentos. Mas também pode ser um incômodo e, para um processamento eficaz da batata, o controle da espuma é vital.

As espumas consistem em uma matriz de lamelas que são gases encapsulados com diferentes formas de líquidos. Sua formação depende da presença de surfactantes, que por definição estão localizados nas superfícies do líquido. 

O termo 'surfactante' é uma mistura de 'agente de ação superficial' e foi cunhado em 1950. Os surfactantes reduzem a tensão superficial da água por adsorção na interface do líquido. Adsorção é um processo que ocorre quando um gás ou líquido se acumula na superfície de um sólido ou líquido (adsorvente), formando um filme de moléculas ou átomos. É diferente da absorção, na qual uma substância se difunde em um líquido ou sólido para formar uma solução.

Se o ar é introduzido em um líquido contendo um surfactante, agitando-o, as moléculas do surfactante formam uma camada dupla ao redor do gás, formando uma bolha. A repetição desse processo resulta na formação de uma matriz de lamelas que produzem espuma.
A espuma é estável se a energia do sistema for baixa e as forças dentro da espuma estiverem em equilíbrio. As lamelas esféricas não são estáveis ​​devido ao seu alto conteúdo líquido. A tensão superficial e outras tensões mecânicas, portanto, fazem com que as lamelas esféricas se unam de modo que compartilhem as superfícies e o resultado é uma espuma 'poliédrica' mais estável.

O equilíbrio total é energeticamente impossível, entretanto, mesmo a espuma poliédrica mais cedo ou mais tarde se autodestruirá. O colapso da espuma tem três estágios: drenagem do líquido entre as lamelas, ruptura das lamelas e difusão do gás para fora das células da espuma.

Espuma na comida

A espuma é gerada em muitos processos comerciais. Alguns dos processos mais comuns são: processamento de alimentos, fabricação de produtos químicos, fermentação, têxtil, fabricação de adesivos, tintas de impressão, tintas, revestimentos e resinas e gerenciamento de águas residuais. Se não fosse por um antiespumante, o processamento de muitos dos produtos dos quais dependemos hoje seria difícil ou impossível, pois a qualidade dos produtos seria ruim.

Os antiespumantes são usados ​​para controlar a formação de espuma ou eliminar a formação de espuma durante o processo de fabricação.
Quando a formação de espuma é evitada, o produto químico é geralmente denominado antiespumante. Quando a espuma já está presente e o produto é adicionado para destruir a espuma, esta é uma aplicação antiespumante.

A espuma pode ser gerada por agitação mecânica ou por meio de um mecanismo influenciado quimicamente, como o processo de fermentação, por exemplo.

Os antiespumantes são fabricados e projetados para funcionar em ambientes específicos. Ambientes nos quais se espera que os antiespumantes funcionem podem incluir faixas de temperatura, pH, pressão ou compatibilidade de constituintes químicos. Os antiespumantes podem até mesmo ser obrigados a cumprir certas regulamentações, como o Código de Regulamentos Federais da Food and Drug Administration, HACCP, cGMP, EPA, National Science Foundation, Halal, Kosher ou Kosher para certificação de Páscoa, ou apenas ser usados ​​para aplicações industriais atendendo ao local, diretrizes estaduais e federais. Dependendo de cada estado ou país, as leis são específicas e regem a seleção e aplicação do antiespumante.

Sob controle

No que diz respeito ao processamento de batata especificamente, é essencial que a formação de espuma seja controlada.

Como aponta Frank Magazine, diretor de negócios da Emerald Foam Control, é necessário que haja a mistura perfeita de espuma e antiespumante para que o processamento de produtos de batata funcione de maneira eficiente e econômica. “É tudo uma questão de controle”, disse ele. “A espuma no processamento da batata é causada por amido e componentes biológicos que são particularmente desafiadores.”

Os critérios de seleção para controle de espuma incluem:
Eficácia - deve controlar a espuma no processo e em alguns casos no uso final;
Compatibilidade - não deve impactar na aparência do produto acabado;
Persistência - deve funcionar ao longo das etapas de processamento e período de tempo, bem como possivelmente durante a vida útil do produto acabado; e
Eficiência - deve funcionar em uma dosagem baixa.

Magazine destaca que, no processamento de batata, a aplicação pode ser tanto um produto antiespumante de minério antiespumante. Isso é baseado no feedpoint do aplicativo no sistema. O ponto vital é que o produto destrua o acúmulo de espuma (derrube) por um período prolongado (mantenha pressionado).

“Um antiespumante produz um mecanismo que causa o colapso da espuma, disse Magazine.
“Provoca alastramento, drenagem, afinamento e depois ruptura das lamelas.
“Um casamento cuidadoso de espuma com controle de espuma é o que funciona, é preciso haver um equilíbrio entre insolubilidade e dispersabilidade com cada ingrediente do formulário fornecendo uma função específica.”
Portanto, o casamento precisa ter aquela química perfeita.
Alguns dos principais componentes da química de um antiespumante são sua fase líquida, emulsificante, agente de espalhamento e sua partícula hidrofóbica.

O veículo líquido - óleo (vegetal ou mineral), água, poliol (à base de álcool) ou um éster (à base de produtos químicos) - deve ter um grau de incompatibilidade com o meio em que deve trabalhar e também precisa de um coeficiente de espalhamento rápido para reverter água de superfícies hidrofílicas.

O agente de espalhamento (geralmente ésteres, óleos ou agentes umectantes) tem a função de espalhar o antiespumante e dar a ele a capacidade de entrar na formação específica de bolhas que encontrará.

A partícula hidrofóbica (sílica ou ceras) deve preencher as lacunas e impedir a formação de espuma. As partículas precisam repousar em um ângulo de contato específico na matriz da espuma e devem ter o tamanho e a forma corretos para permitir que o antiespumante funcione com eficácia.

Desafio de desespumação

Os pontos de aplicação para remoção de espuma podem variar em uma linha de processamento de batata típica, mas eles serão úteis desde a captura de rocha / pedra até o sistema de calha e aplicações de vapor ou descascamento abrasivo até o transporte hidráulico, tanques de lavagem, recuperação de amido e tratamento de águas residuais.

Portanto, a remoção de espuma na indústria de processamento de batata é um desafio, diz Magazine. Existem também requisitos regulamentares em termos de segurança alimentar e ingredientes que devem ser atendidos e auxiliares de processamento, como antiespumantes, devem ser considerados.
Mas é um auxiliar de processamento ou um aditivo alimentar?

Na maioria dos casos, é um auxiliar de processamento, mas uma consideração mais cuidadosa sobre o resíduo no produto final pode precisar ser definida para determinar o possível status como um Aditivo Alimentar.

Este status também é baseado no efeito pretendido sobre o antiespumante no produto final - se houver - bem como residual nos fluxos secundários de ração para animais e animais de estimação do processo.

Este tópico continua sendo um ponto de discussão crescente por consumidores e agências governamentais em todo o mundo, e seu uso é para controlar a formação de espuma enquanto conserva e reutiliza água.

Quanto mais água for reutilizada, mais agentes antiespumantes serão necessários como o concentrado de impurezas.
Mas a boa notícia para os usuários de antiespumantes EFC, conclui Magazine, é que, por meio da análise adequada da aplicação e da seleção adequada do antiespumante ou antiespumante, eles podem reduzir o uso de água e, ao mesmo tempo, diminuir os custos e o uso do antiespumante, ao mesmo tempo em que proporcionam uma melhor qualidade do produto.

Custos reduzidos de tratamento de águas residuais e maior amido disponível para recuperação, juntamente com os requisitos corretos de segurança alimentar e certificação completam as vantagens.