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ESTUDO DE CASO

O novo processo de proteína vegetal da DST cria alternativas de carne otimizadas usando servos de precisão

A microdosagem precisa e a monitoração integrada de energia sustentam a tecnologia inovadora de substituição de carne de alto cisalhamento.

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A DST desenvolve e produz a próxima geração de substitutos de carne e peixe à base de plantas. Sua tecnologia patenteada e inovadora é a sucessora revolucionária das técnicas de produção existentes, superando-as em termos de flexibilidade e expansibilidade. A adição de múltiplos ingredientes, como proteínas, óleos, gorduras e aromatizantes durante o processo de texturização, permite que a DST produza produtos à base de plantas com fibras longas e revolucionárias.

Desafio
  • A nova solução de processamento de proteína vegetal da DST exige níveis incrivelmente altos de precisão para microdosagem, a fim de ajudar a garantir repetibilidade, consistência e qualidade.
Solução

Foi instalada uma solução da Rockwell Automation, que incluiu:

  • Servomotores Kinetix® da Allen-Bradley®
  • Unidade de monitoração de energia PowerMonitor™ 5000
  • Controladores de segurança GuardLogix® da Allen-Bradley®
  • Inversores de velocidade variável PowerFlex 527 da Allen-Bradley®
  • Software de projeto Studio 5000®
Resultado
  • Precisão de até 1 %
  • Monitoração de energia de precisão, que realimenta os parâmetros do processo
  • Instalação mais rápida, resultando em um lançamento mais rápido no mercado

O consumo de produtos à base de proteína vegetal, incluindo aqueles formulados como substitutos da carne, está crescendo significativamente. Parte disso é atribuível aos benefícios à saúde bem documentados, como a adição de fibra, vitaminas e nutrientes, mas também porque uma dieta à base de plantas contém menos calorias e menos gordura.

Do ponto de vista social, o consumo de água é menor e menos terra é necessária, aumentando a eficiência. As emissões de gases de efeito estufa também tendem a ser menores, impulsionando as credenciais de sustentabilidade.

No entanto, apesar de todos os benefícios de uma dieta à base de plantas, é desafiador para os fabricantes de alimentos imitar de perto as texturas e sabores dos produtos de carne que estão substituindo, o que, por sua vez, não consegue convencer os consumidores tradicionais de carne a fazer a mudança.

É nesse sentido que a Dutch Structuring Technology (DST) está definindo o ritmo, como um grande disruptor do status quo.

Com sede em Wageningen, nos Países Baixos, a DST foi fundada para comercializar substitutos de carne e peixe de fibra longa à base de plantas de próxima geração, usando novas tecnologias e técnicas de produção projetadas para superar os processos existentes em termos de sabor, flexibilidade e expansibilidade.

Desafio

Muitas das abordagens atualmente implantadas para o processamento e modificação de proteínas vegetais são baseadas em tecnologias de extrusão mais antigas e intensivas em calor, que não foram originalmente desenvolvidas para esses tipos de ingredientes. Consequentemente, muitos dos principais produtores de substitutos da carne estão buscando a próxima grande inovação.

A extrusão tem várias desvantagens, incluindo flutuações de qualidade devido a variações de máquina e parâmetros, alto consumo de energia que aumenta os custos do produto final e degradação dos ingredientes devido às altas pressões e temperaturas utilizadas. Em alguns casos, polissacarídeos e antioxidantes são adicionados para lidar com quaisquer mudanças de sabor.

Para competir em igualdade de condições, quaisquer novas tecnologias e seus produtos resultantes devem não apenas criar e exibir texturas e sabores que imitem mais de perto os produtos de carne que estão substituindo, mas também fazê-lo a um preço/custo que os torne mais competitivos.

Além disso, para criar consistência e familiaridade repetíveis e mais amplamente aceitáveis, os processos exigem um controle e monitoração excepcionalmente rigorosos para ajudar a garantir que as flutuações de qualidade não tornem os consumidores menos inclinados a mudar para alternativas à base de plantas.

Solução

O novo processo SHEARTEX da DST é a inovação que os produtores de alimentos estavam buscando, oferecendo produtos com uma textura mais próxima da carne real.

Desenvolvido em conjunto com o especialista holandês em sistemas de mistura Sobatech, e com o apoio da Routeco Netherlands, um distribuidor autorizado parceiro da Rockwell Automation, a tecnologia SHEARTEX não apenas ampliará o mercado em termos de possibilidades de textura/substituição, mas também reduzirá os custos a um nível comparável ao das proteínas animais atuais, devido, em parte, ao uso de três vezes menos energia do que o cozimento por extrusão em alta umidade (HMEC).

“Usando controle de precisão, a SHEARTEX pode criar produtos com fibras que apresentam comprimentos e resistências específicas, para que possam corresponder mais de perto aos produtos de carne animal que estão substituindo”, explica Julian Lekner, cofundador da DST. “Além disso, gorduras, emulsões e outros ingredientes úmidos, bem como ingredientes secos, como aromas e corantes, podem ser adicionados durante a etapa de processamento para que formem parte intrínseca da proteína texturizada, eliminando a necessidade das etapas de pós-processamento exigidas em outros métodos de produção.”

“SHEARTEX é um processo contínuo”, explica Clint op den Buijsch, engenheiro de vendas da Routeco Netherlands. “Embora isso signifique que a DST pode criar uma alternativa de carne mais realista em termos de textura e sabor, exige um controle muito preciso da mistura e da microdosagem, razão pela qual Sobatech e DST optaram por uma solução baseada em servomotores Allen-Bradley® Kinetix®.”

Os servomotores fazem parte de um conjunto altamente integrado de tecnologias de controle e monitoração fornecidas pela Routeco, que inclui uma unidade de monitoração de energia PowerMonitor™ 5000, controladores de segurança Allen-Bradley® GuardLogix®, inversores de velocidade variável Allen-Bradley PowerFlex 527, e o software de projeto Studio 5000®.

Resultado

"Nosso SHEARTEX produz produtos proteicos de alta qualidade – com texturas que variam de salmão a carne seca – a 1000 kg por hora, usando muito menos energia do que os processos existentes", explica Lekner. "Isso não apenas significa que podemos colocar uma variedade maior de carne à base de plantas na mesa de todos, mas também que o custo de nossos produtos será próximo ao das carnes animais atuais."

Op den Buijsch acrescenta: "A microdosagem dos ingredientes no processo contínuo só pode ser alcançada com servomotores, pois é crucial manter o peso da tara do funil de dosagem o mais baixo possível. Os funis de dosagem controlados por servo devem alcançar uma precisão de dosagem de até 1% ao dispensar micropós que podem ser caros e de sabor forte."

"Outro aspecto crítico do processo DST é a quantidade de energia mecânica aplicada para alcançar a textura desejada", explica Geneviève Lekner, diretora administrativa da Sobatech, "e esse valor de energia tem uma correlação com a qualidade do produto final. As soluções de monitoração de energia da Rockwell são particularmente adequadas para capturar e analisar esses dados críticos, fornecendo insights valiosos que permitem a otimização e o controle dos processos de produção."

Olhando para o panorama geral, a solução totalmente integrada da Rockwell também ajuda a Sobatech a reduzir seu tempo de lançamento no mercado. A redução da fiação da topologia de rede de anel de nível de dispositivo (DLR) e a funcionalidade Safe Torque Off integrada dos inversores PowerFlex resultam em uma fase de instalação mais rápida, economizando até 50% do tempo total.

Publicado 2 de abril de 2025

Topics: Optimize Production Integrated Architecture® Soluções de processo Production Automation Controle e automação industrial Production Operations Management Alimentos e bebidas Inversores Monitoração de energia Controle do motor
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