Abastecimento vertical reduz em 3,5 horas o tempo para pernil suíno atingir -18°C
Como mudanças na embalagem, no abastecimento e na ventilação de um túnel contínuo podem melhorar o congelamento de pernil suíno?
Usar somente a embalagem primária e mudar o abastecimento do túnel de horizontal para vertical melhorou o congelamento do pernil suíno nas condições estudadas. Com embalagem primária, o abastecimento vertical reduziu em 3,5 horas o tempo necessário para atingir -18°C. A retirada da embalagem secundária reduziu a taxa de reprocessamento de 0,47% para 0,04%, e a posterior adoção do abastecimento vertical reduziu essa taxa para 0,01%. Correções na ventilação também tornaram a temperatura mais uniforme entre os níveis do túnel.
Principais resultados e informações do estudo em resumo
- Com apenas a embalagem primária, o abastecimento vertical reduziu em 3,5 horas o tempo para o pernil atingir -18°C.
- A retirada da embalagem secundária reduziu a taxa de reprocessamento de 0,47% para 0,04%, equivalente a uma redução relativa de cerca de 91%.
- A mudança posterior do abastecimento horizontal para o vertical reduziu o reprocessamento de 0,04% para 0,01%, uma redução relativa de aproximadamente 78%.
- Após correções na ventilação, a diferença máxima de temperatura entre níveis durante a operação normal caiu de 9,4°C para 2,4°C.
- Nas condições testadas, a embalagem secundária aumentou a resistência à transferência de calor e dificultou que o produto atingisse -18°C dentro do tempo de retenção avaliado.
O estudo em números
Efeito das mudanças operacionais sobre o reprocessamento de pernil suíno
| Configuração | Caixas reprocessadas/mês | Taxa de reprocessamento |
|---|---|---|
| Embalagem primária + secundária; abastecimento horizontal | 1.192 | 0,47% |
| Somente embalagem primária; abastecimento horizontal | 109 | 0,04% |
| Somente embalagem primária; abastecimento vertical | 24 | 0,01% |
Embalagem, movimentação das caixas e ventilação foram avaliadas no congelamento do pernil
A investigação buscou estratégias industriais para reduzir o tempo de permanência de pernis suínos em um túnel contínuo de congelamento e diminuir o reprocessamento de produtos que não alcançavam -18°C. Foram utilizados pernis com aproximadamente 10 kg e até 10% de gordura superficial.
Os pesquisadores avaliaram dois fatores diretamente ligados à transferência de calor: a presença ou retirada de uma embalagem secundária de polietileno de baixa densidade e a forma de abastecer o túnel, comparando os sistemas horizontal e vertical. Também monitoraram diferentes níveis do equipamento para verificar a distribuição das temperaturas e os efeitos do degelo. Essa etapa permitiu identificar problemas no sistema de ventilação e avaliar mudanças destinadas a tornar o congelamento mais uniforme.
Temperaturas foram acompanhadas em diferentes embalagens, posições e níveis do túnel
O estudo foi realizado em um túnel industrial contínuo com 32 níveis, sendo um deles destinado ao retorno, e capacidade total para 12.896 caixas. Os pernis tinham aproximadamente 10 kg e eram acondicionados individualmente em embalagem primária de polietileno de baixa densidade. Em parte dos testes, foi acrescentada uma embalagem secundária do mesmo material, e as peças eram colocadas em caixas de papelão ondulado.
Foram comparados os abastecimentos horizontal e vertical. Sondas inseridas no centro das peças acompanharam a evolução da temperatura do produto. Para avaliar o funcionamento do túnel, sete sondas foram posicionadas nos níveis 1, 7, 13, 18, 23, 28 e 31, com leituras a cada 10 minutos durante 54 horas, incluindo avaliações com e sem a etapa de degelo.
Os dados também foram analisados por controle estatístico do processo, utilizando gráficos de média e amplitude. Depois da identificação de problemas na ventilação, foram implementadas ações corretivas e realizado um novo monitoramento de 54 horas.
Abastecimento vertical e retirada da embalagem secundária melhoraram o desempenho do congelamento
No abastecimento horizontal, os pernis acondicionados somente na embalagem primária atingiram -18°C após aproximadamente 27 horas no ponto de menor troca térmica. Já os produtos com embalagem primária e secundária não alcançaram -18°C mesmo após 36 horas.
Com apenas a embalagem primária, mudar o abastecimento de horizontal para vertical reduziu em 3,5 horas o tempo necessário para atingir -18°C, correspondendo a um ganho de 12,5% no tempo de congelamento. No abastecimento vertical, o produto atingiu -18°C em 24 horas e 30 minutos. Após 29 horas, chegou a -27,9°C.
Os dados de reprocessamento mostraram outra mudança importante. Com embalagem primária e secundária e abastecimento horizontal, a taxa era de 0,47%. Após retirar a embalagem secundária e manter o abastecimento horizontal, caiu para 0,04%. Posteriormente, com apenas a embalagem primária e abastecimento vertical, chegou a 0,01%. Em termos relativos, os autores descrevem reduções de aproximadamente 91% e 78% nessas duas etapas, respectivamente.
As intervenções no sistema de ventilação também melhoraram a distribuição térmica durante a operação normal do túnel: a diferença máxima observada entre os níveis avaliados caiu de 9,4°C para 2,4°C.
Menos barreiras térmicas e melhor exposição ao ar frio ajudam a explicar os resultados
Nas condições avaliadas, a embalagem secundária acrescentava uma barreira à transferência de calor. Além dela, o calor precisava atravessar a embalagem primária e as próprias estruturas do produto até alcançar seu centro térmico. Os autores também apontam que bolsas de ar no interior das embalagens podem atuar como isolantes.
O abastecimento vertical, por sua vez, modificou a posição das caixas durante sua passagem pelo túnel e favoreceu a exposição às regiões de maior troca térmica. Com isso, os pernis acondicionados apenas na embalagem primária atingiram -18°C mais rapidamente.
Os resultados indicam, portanto, que o desempenho do congelamento não depende somente da temperatura programada para o túnel. Embalagem, posição das caixas e funcionamento da ventilação também interferem na transferência de calor e no tempo necessário para resfriar o centro do produto.
Os resultados são diretamente aplicáveis ao processo industrial avaliado
Os achados são especialmente relevantes para agroindústrias que utilizam túneis contínuos para congelar cortes suínos e precisam assegurar que o centro do produto alcance a temperatura estabelecida sem prolongar desnecessariamente sua permanência no equipamento.
O trabalho mostra que, no sistema estudado, alterações relativamente simples na embalagem e no fluxo das caixas reduziram o tempo de congelamento e o reprocessamento. Os autores apontam ainda potencial de aplicação do abastecimento vertical em outras linhas de produção de carnes, como bovina e de aves, mas ressaltam que devem ser respeitadas as características físicas e térmicas de cada produto.
O estudo avaliou mudanças operacionais diretamente em um túnel industrial
A contribuição do trabalho está em avaliar conjuntamente fatores de embalagem, movimentação das caixas e funcionamento do sistema de ventilação em condições industriais. Em vez de analisar apenas a temperatura nominal do túnel, o estudo acompanhou quanto tempo o centro do pernil levava para atingir -18°C e como a temperatura se distribuía entre diferentes níveis do equipamento.
O monitoramento permitiu identificar um problema no bloco central de ventilação. Entre as ações adotadas estiveram a substituição do equipamento danificado, a instalação de um sensor para sinalizar falhas, a aquisição de um ventilador reserva e a solicitação de aumento da demanda de energia da unidade. Após as intervenções, o túnel foi novamente monitorado.
O desempenho do congelamento depende de todo o caminho térmico até o centro do produto
A principal interpretação do estudo é que atingir a temperatura desejada no centro de uma peça de carne depende de mais fatores do que simplesmente manter o ar do túnel em baixa temperatura. As embalagens criam resistências à transferência de calor, enquanto a posição das caixas influencia sua exposição ao fluxo de ar frio.
Nas condições testadas, os pernis com embalagem secundária não atingiram -18°C dentro dos tempos de retenção avaliados, tanto no abastecimento horizontal quanto no vertical. Já com apenas a embalagem primária, a mudança para o abastecimento vertical permitiu atingir essa temperatura 3,5 horas mais cedo.
O monitoramento dos níveis do túnel também mostrou que problemas mecânicos de ventilação podiam gerar diferenças de temperatura. A identificação e correção dessas falhas reduziu a diferença máxima entre níveis durante a operação normal, mostrando a importância de avaliar não apenas o produto, mas também a uniformidade térmica do equipamento.
Menos reprocessamento significa menos caixas retornando ao túnel
Antes da mudança de embalagem, a taxa de reprocessamento era de 0,47%. Após a retirada da embalagem secundária, caiu para 0,04%, o que corresponde à redução relativa de aproximadamente 91% relatada pelos autores. Depois, com a mudança do abastecimento horizontal para o vertical, a taxa caiu novamente, de 0,04% para 0,01%, equivalente a uma redução relativa de aproximadamente 78%.
Essa redução é relevante porque caixas que não atingem a temperatura necessária precisam retornar ao processo, ocupando novamente espaço e tempo do túnel. Os autores também discutem que as flutuações de temperatura associadas ao reprocessamento podem prejudicar características do produto. Assim, as mudanças testadas reduziram o retrabalho e melhoraram o aproveitamento do processo industrial.
Perguntas que este estudo ajuda a responder
Quanto tempo o pernil suíno levou para atingir -18°C?
Com apenas a embalagem primária, o tempo dependeu da forma de abastecimento. No sistema horizontal, no ponto de menor troca térmica, o pernil atingiu -18°C após aproximadamente 27 horas. No abastecimento vertical, essa temperatura foi alcançada em 24 horas e 30 minutos. O estudo relata uma redução de 3,5 horas no tempo necessário para atingir -18°C com a mudança do abastecimento.
A embalagem secundária atrapalhou o congelamento do pernil suíno?
Nas condições avaliadas, sim. No abastecimento horizontal, os pernis somente com embalagem primária atingiram -18°C em aproximadamente 27 horas, enquanto aqueles com embalagem primária e secundária não alcançaram essa temperatura mesmo após 36 horas. No abastecimento vertical, o produto somente com embalagem primária atingiu -18°C em 24 horas e 30 minutos, enquanto aquele com as duas embalagens não chegou a -18°C após 29 horas. Os autores atribuem esse resultado ao aumento da resistência à transferência de calor causado pela embalagem adicional.
Quanto a retirada da embalagem secundária reduziu o reprocessamento?
A taxa de reprocessamento caiu de 0,47% para 0,04% após a retirada da embalagem secundária. Isso corresponde à redução relativa de aproximadamente 91% relatada pelos autores. Em números absolutos apresentados no estudo, a média passou de 1.192 para 109 caixas reprocessadas por mês.
O abastecimento vertical também reduziu o reprocessamento?
Sim. Considerando os pernis já acondicionados somente na embalagem primária, a taxa de reprocessamento caiu de 0,04% com abastecimento horizontal para 0,01% com abastecimento vertical. O artigo descreve essa mudança como uma redução relativa de aproximadamente 78%. A média de caixas reprocessadas passou de 109 para 24 por mês.
As correções na ventilação deixaram a temperatura do túnel mais uniforme?
Sim. Durante a operação normal, sem considerar o período de degelo, a diferença máxima entre os níveis avaliados caiu de 9,4°C antes das correções para 2,4°C depois das intervenções. Entre as medidas adotadas estiveram a substituição de um bloco central de ventilação danificado, a instalação de um sensor para sinalizar falhas e a aquisição de um ventilador reserva. O controle estatístico ainda mostrou pontos fora dos limites de controle, indicando que o processo não havia se tornado totalmente estável, embora a uniformidade térmica tivesse melhorado.
Sobre o estudo original
- Título científico
- Industrial strategy to reduced hold time of pork shank in continuous freezing tunnel
- Autores
- SILMARA ZANDONAI (Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões); CARINA C.G. TOMALOK (Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões); CLARICE STEFFENS (Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões); GECIANE T. BACKES (Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões); JULIANA STEFFENS (Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões)
- Revista
- Anais da Academia Brasileira de Ciências
- Publicado em
- 19/12/2025
- DOI
- 10.1590/0001-3765202520240076
Fonte e atribuição
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