Proposta de Método para Avaliação do Desempenho Técnico do Processo de Extração de Sucos Cítricos

A melhoria e inovação contínua de produtos e processos são fatores críticos de sucesso para organizações de todos os setores econômicos, em razão das constantes transformações e mudanças nas áreas de tecnologia, do comportamento do mercado, da sustentabilidade e da responsabilidade social.

As organizações vêm experimentando preocupações relativas a mudanças da percepção de valor atribuído pelos clientes. O ganho econômico não é a única razão para a busca da melhoria contínua de produtos e processos. É necessário um amplo conjunto de indicadores de desempenho que demonstrem a eficiência e a eficácia dos produtos e processos (SUPANVANIJ; AMINE, 2000).

Entende-se que o desempenho da manufatura seja uma grandeza multivariável dinâmica e que seja difícil obter uma modelagem permanente do desempenho, comparável e transportável, adequada a todos os setores industriais (SELLITTO; WALTER, 2006).

No segmento industrial do processamento de sucos cítricos, os indicadores de desempenho tradicionalmente considerados, tais como os índices de produtividade do processo e da qualidade do suco, não são suficientes para avaliar o desempenho dos produtos e processos, do ponto de vista do negócio. Ou seja, com as constantes mudanças no cenário competitivo mundial e nas características dos produtos e mercados, faz-se necessário identificar um conjunto mais abrangente de parâmetros e índices de desempenho do processo para possibilitar a avaliação adequada das oportunidades e dos impactos estratégicos das ações de melhoria.

Entretanto, neste segmento industrial, a avaliação dos indicadores tradicionais de produtividade e qualidade, dos equipamentos de extração, é a que se consegue medir objetivamente em condições de experimentação, ou seja, em condições que simulam o desempenho prático do equipamento. Mas, mesmo essa avaliação tradicional nem sempre é conduzida de forma devidamente sistematizada, o que dificulta a realização de análises comparativas entre alternativas de equipamentos e soluções para processamento, uma vez que, além da adoção de diferentes indicadores, entre os avaliadores, as práticas adotadas nos testes de desempenho do processo são diferenciadas entre as empresas envolvidas. Essas diferenças de indicadores e práticas de análise ocorre entre as empresas processadoras de suco e entre estas e as fabricantes dos equipamentos para o processamento. As diferentes práticas implicam em dificuldades para a realização de análises comparativas de resultados de testes de desempenho, internamente e entre empresas.

O Brasil produz aproximadamente a metade do suco de laranja do mundo, cujas exportações trazem de US$ 1,5 bilhão a US$ 2,5 bilhões por ano ao país, movimentando centenas de empresas diretamente ligadas ao setor, milhares de propriedades rurais, gerando mais de 200 mil empregos diretos e indiretos nos quase 400 municípios paulistas que se dedicam ao cultivo da laranja (NEVES, 2010).

No processamento industrial de frutos cítricos, particularmente da laranja, a etapa de extração do suco contido na fruta é o ponto mais crítico. Em se tratando de uma operação de grande importância no que diz respeito aos parâmetros de rendimento operacional e eficiência industrial e também de qualidade do produto, tem-se como uma prática comum neste segmento a realização de ensaios ou testes comparativos entre alternativas de máquinas extratoras e entre diferentes configurações ou ajustes nesses equipamentos. Estes testes comparativos são realizados com objetivos variados, cujos resultados são utilizados para:

O desempenho do processamento da fruta é um fator crítico de sucesso para as empresas do setor cítrico, tanto para os processadores como para os fabricantes de equipamentos para extração do suco, que faturam com o arrendamento desses equipamentos em função do seu desempenho (BARBOSA; CURTOLO, 2005).

Uma necessidade concreta na obtenção e análise de dados sobre esse desempenho é a disponibilidade de uma sistemática para planejar e executar os testes, ou seja, um procedimento consistente e robusto, pois as empresas buscam melhorar os seus processos continuamente, com base em dados cada vez mais confiáveis, assim como aperfeiçoar a operacionalização dos testes para ganhar em praticidade e custo na realização dos testes.

Este trabalho tem por objetivo propor um método para a avaliação, do ponto de vista técnico, do desempenho do processo de extração de sucos cítricos, etapa principal do processamento industrial de citros. Para a elaboração do método foram consideradas as variáveis relevantes deste processo, relacionadas ao rendimento de extração propriamente dito e aspectos relacionados à qualidade do suco produzido. O método proposto foi desenvolvido a partir de revisão teórica sobre análise de desempenho de produtos e processos e do levantamento e análise dos objetivos e das práticas adotadas, para avaliação de desempenho técnico, em empresas do setor (processadores de suco e fornecedores de equipamentos), por meio do método de observação participativa. Posteriormente o método proposto foi aplicado em um caso, na planta piloto (de experimentação) de uma fabricante de equipamento para processamento de citros, e analisou-se a adequação do método aos objetivos e necessidades dos potenciais usuários.

2. Revisão Bibliográfica

2.1. Desempenho de Processos e Produtos

Segundo Slack et al. (2009) desempenho da produção é definido como o grau em que a produção atende os cinco fatores de competitividade em qualquer momento, de modo a satisfazer seus clientes. Tais fatores, segundo esses autores, são: qualidade, velocidade, confiabilidade, flexibilidade e custo, os quais são determinantes no desempenho de qualquer processo produtivo.

Harbour (1997) aborda conceitos e definições relacionados à medição de desempenho da produção, destacando que há um grupo de parâmetros relativos a diferentes aspectos desse desempenho, interrelacionados, que tipicamente inclui medidas de: produtividade, qualidade, tempos de ciclo, utilização de recursos e custos.

Kaplan; Norton (1997) apresentam uma proposta conceitual para definição e avaliação de desempenho, de âmbito mais geral da organização, o Balanced Scorecard, cujo modelo considera quatro perspectivas:

Essas perspectivas estão relacionadas, respectivamente, às características dos produtos ofertados pela empresa aos clientes, aos processos de negócios críticos para a empresa, à inovação (dos produtos e processos) e ao aprendizado da organização, e, por fim, aos lucros, ao crescimento da empresa e à geração de valor para os acionistas.

Slack et al. (2009) afirmam que é improvável reduzir a complexidade do desempenho de um negócio a um único indicador, havendo uma necessidade real de se aplicarem diversos indicadores com o objetivo de atingir os mais diversos aspectos nos quais a estratégia do negócio se realiza, havendo também a necessidade de entender como deve se dar a interação entre esses indicadores, a fim de viabilizar a constituição de ferramentas eficazes de gestão.

Assim, como se observa, são importantes os indicadores de desempenho mais abrangentes e que contemplam diversas dimensões e perspectivas, entretanto, estes são compostos por indicadores e perspectivas específicas, e que devem ter um método adequado de obtenção como é caso dos indicadores de desempenho técnico que são considerados no método proposto neste artigo.

Para Bastos (2007) a medição de desempenho tradicional da produção é baseada em indicadores que representam a utilização eficiente de recursos, tais como o OEE- Overall Equipment Effectiveness (Eficiência Global do Equipamento) e o TEEP - Total Effectiveness Equipment Performance (Produtividade Efetiva Total dos Equipamentos).

Blanchard (1969) destaca conceitos relativos à manutenção e confiabilidade de equipamentos, dentre eles os Tempos Médios entre Manutenções (MTBM – Mean Time Between Maintenance), entre Troca de Peças (MTBR- Mean Time Between Repair) e entre Falhas (MTBF- Mean Time Between Failure), além dos índices de disponibilidade do equipamento (Downtime e Availability). Jackson et al. (2005) desenvolveram um guia para medir e avaliar a confiabilidade, a disponibilidade e a manutenibilidade de equipamentos e processos, com foco na obtenção e quantificação desses índices.

Tsarouhas et al. (2009) investigaram a confiabilidade e a manutenibilidade dos equipamentos de processamento e embalagem em uma empresa industrial grega processadora de sucos, aplicando técnicas estatísticas para identificação dos parâmetros e dos modelos de distribuição dessas variáveis. Os modelos observados pelos autores permitem avaliar as condições atuais e prever a confiabilidade para orientar estratégias de gestão da linha de produção, tais como estratégia de manutenção, disponibilidade de peças de reposição, controle de estoque de produtos, etc. Mas, na prática, os autores registraram os dados de falhas dos equipamentos, em operação, e analisaram comparativamente esses dados com modelos teóricos de probabilidade. Não foram considerados e nem propostos métodos para se quantificar e avaliar indicadores de desempenho dos equipamentos, para subsidiar decisões como mudanças no projeto dos equipamentos e na sua preparação para operação (setting), o que é o foco do método proposto neste artigo.

No processo de extração de sucos cítricos, os indicadores de desempenho operacional comumente utilizados pelas empresas processadoras são: disponibilidade do equipamento, tempo médio entre falhas, tempo de limpeza ou de CIP – Clean in place e a produtividade, medida em caixas de laranja processadas por hora (Throughput). (BARBOSA; CURTOLO, 2005).

Garvin (1992) e Almeida e Toledo (1991) destacam as dimensões e parâmetros da qualidade que podem ser considerados na avaliação de produtos, tais como como: Qualidade de características funcionais intrínsecas ao produto (Desempenho técnico ou funcional, Facilidade ou conveniência de uso); Qualidade de características funcionais temporais (Disponibilidade, Confiabilidade, Mantenabilidade, Durabilidade); Qualidade de conformação (Grau de conformidade do produto); Qualidade dos serviços associados ao produto (Instalação e orientação de uso, Assistência técnica); Qualidade da interface do produto com o meio (Interface com o usuário, Interface com o meio ambiente); Qualidade de características subjetivas associadas ao produto (Estética, Qualidade percebida e Imagem da marca). As dimensões de desempenho do produto, consideradas neste trabalho, focam no desempenho técnico e na qualidade de características funcionais temporais do produto.

Uma das ferramentas utilizadas para a avaliação do desempenho de produtos e processos é a determinação de indicadores para que se possa medir e gerenciar um determinado processo produtivo e/ou produto. As publicações na área focam muito em como medir, quantitativamente, esses indicadores, não se privilegiando os métodos utilizados para obtenção desses dados, seja durante a produção real ou em condições de laboratório.

Os conceitos apresentados até aqui mostram algumas formas de se avaliar o desempenho da produção e de produtos de maneira geral. Na indústria cítrica, alguns indicadores são específicos deste processamento, como será visto a seguir.

2.2. Processamento e Indicadores de Desempenho de Sucos Cítricos

Na indústria cítrica são utilizados conceitos e terminologias próprios do setor para a avaliação de desempenho em termos de rendimento de extração e eficiência do processamento. Neste item do artigo apresentam-se o processo de extração do suco, seus subprodutos bem como os parâmetros de desempenho operacional dos equipamentos e da qualidade do produto resultante deste processamento, que são tradicionalmente utilizados no setor.

2.2.1. Extração de Sucos Cítricos

A extração é uma das etapas mais críticas do processamento de citros, visto que é nesta etapa que a laranja se transforma em frações que, por sua vez, originarão o suco (produto principal no caso de laranjas) e seus subprodutos, como pode ser visto na Figura 1, que mostra as frações obtidas da laranja após a extração e as possibilidades de produtos e subprodutos a serem gerados (BARBOSA; CURTOLO, 2005):

As etapas anteriores e posteriores à extração são importantes também para a preservação da qualidade da fruta e do suco obtido, entretanto é a extração que necessita maior atenção para que seja garantida a qualidade do produto, sem perda de rendimento de extração, com um processamento eficiente e eficaz, assegurando a competitividade do negócio (BARBOSA; CURTOLO, 2005).

Ao longo dos anos o processo de produção industrial de suco concentrado congelado de laranja não apresentou alterações significativas nas principais etapas de produção e nos principais equipamentos. As mudanças têm sido incrementais buscando otimizar e maximizar o rendimento de recuperação dos sólidos disponíveis na fruta, melhorar a qualidade do produto final e minimizar o consumo energético (BARBOSA; CURTOLO, 2005).

No processamento de citros tem-se uma busca contínua pela máxima recuperação de sólidos presentes na fruta e garantia da qualidade dos produtos, ou seja, as empresas processadoras visam obter produtos com qualidade dentro dos padrões exigidos por seus clientes, com a melhor eficiência de extração do suco e seus subprodutos. Muitas mudanças têm sido introduzidas no processo, em termos de automação e controles para assegurar estas condições. Ou seja, desde o recebimento da fruta até o armazenamento do produto final, ações de melhoria tem sido implementadas a fim de alcançar altos níveis de recuperação de sólidos da laranja.

É neste contexto, de busca por um ponto ótimo entre rendimento do processo e qualidade do produto processado, que este trabalho aborda a avaliação do desempenho técnico das extratoras de suco e propõe um método para esta avaliação.

2.2.2. Parâmetros de Rendimento e Eficiência Industrial

As definições comumente utilizadas na indústria de sucos cítricos, relativas ao processamento em termos de parâmetros de rendimento de extração de suco e eficiência industrial, estão apresentadas no Quadro 1. Esta nomenclatura é largamente utilizada pelas empresas da indústria processadora, fornecedores de equipamentos, produtores da fruta e entidades relativas ao setor, embora não haja uma referência bibliográfica que relate estes índices de uma forma oficial.

Parâmetros de Rendimento	Descrição
Suco Extraído	É o suco obtido após a extração e consiste do suco propriamente dito e das células (polpa).
Rendimento de Suco Pós-Extratora (%)	É o valor do suco extraído expresso em porcentagem (em peso) do suco pelo peso da fruta.
Suco Primário	É o suco obtido após a etapa de filtração, separado das células. Em função da utilização do equipamento Finisher nesta etapa, este suco também pode ser chamado de Suco Finishado.
Rendimento de Suco Primário (%)	É o valor do suco primário expresso em porcentagem (em peso) do suco pelo peso da fruta. Este valor pode ser expresso com ou sem correção por um indicador chamado Quick Fiber que ajusta o valor do suco primário para um determinado valor de referência.
Polpa (células)	É a parte fibrosa separada do suco na etapa de filtração. Pode ser chamada de polpa ou células, sendo o que popularmente se denomina as "garrafinhas" da laranja.
Rendimento de Polpa (%)	É o valor da polpa expresso em porcentagem (em peso) da polpa pelo peso da fruta. Este valor pode ser expresso com ou sem correção por um indicador chamado Quick Fiber que ajusta o valor da polpa para um determinado valor de referência.
Suco Total (%)	É um valor calculado considerando a soma do valor do suco primário e uma porcentagem do valor da polpa (em peso), representando uma provável recuperação de sólidos do suco e da polpa.
Sólidos Totais (kg/caixa)	É um valor calculado considerando a soma do valor de sólidos do suco primário, uma porcentagem da polpa (em peso) e uma porcentagem do bagaço (em peso), representando uma provável recuperação de sólidos das três frações. A unidade (quilos de sólidos por caixa de laranja) é comumente utilizada pelos processadores, sendo que o conceito de "caixa de laranja" equivale à quantidade de 40,8 kg de fruta.
Pulp Wash	Trata-se do produto obtido a partir da recuperação de sólidos da polpa separada na etapa de filtração. A polpa é lavada em sistemas específicos e por difusão, os sólidos presentes na polpa são arrastados pela água e originam um produto natural com sólidos da laranja.
Core Wash	Trata-se do produto obtido a partir da recuperação de sólidos do bagaço separado na etapa da extração. O bagaço (ou core) é lavado em sistemas específicos e por difusão, os sólidos presentes no core são arrastados pela água e originam um produto natural com sólidos da laranja.
WESOS	Water Extracted Soluble Orange Solids são os sólidos solúveis de laranja extraídos com água. É a designação dada para os produtos originados na recuperação da polpa e/ou do core ou bagaço.
Rendimento de Óleos (caixa/kg)	O rendimento na unidade caixa/kg representa a quantidade de caixas necessárias para produzir 1 quilo de determinado óleo produzido (essencial, terpeno ou oilphase).
Rendimento Teórico (caixa/tonelada)	É o valor obtido na avaliação da fruta que é descarregada na fábrica, a partir das amostras obtidas das cargas e processadas no chamado Laboratório Preliminar. Este rendimento, expresso em caixas de laranja necessárias para a produção de uma tonelada de suco de laranja concentrado a 66°Brix, é obtido pelo cálculo: 40,8 kg (1 caixa de laranja) x °Brix (sólidos solúveis) x % Suco da fruta (em peso), obtido no processamento da amostra de fruta na extratora do Laboratório Preliminar.
Rendimento da Fábrica (caixas/tonelada)	É o valor obtido na avaliação do processamento da fábrica, ou seja, é calculado dividindo-se o número de caixas processadas em um determinado período pela quantidade de suco produzido, em toneladas, corrigido a 66°Brix.
Eficiência de Recuperação (%)	Este valor mostra a eficiência do processamento, pois é obtido considerando-se a relação entre o rendimento teórico e o rendimento real obtido na fábrica em um determinado período.

Fonte: Elaborado pelos autores a partir de procedimentos, manuais e práticas de empresas do setor.

2.2.3. Parâmetros de Qualidade do Suco de Laranja

O suco de laranja industrializado é avaliado com base em alguns parâmetros físico-químicos, sensoriais e microbiológicos. A descrição dos principais parâmetros utilizados para avaliar a qualidade do suco de laranja na indústria é apresentada no Quadro 2.

Parâmetros de Qualidade	Descrição
°Brix (graus Brix)	O termo "°Brix" é a expressão da porcentagem (em peso) de sacarose em uma solução pura. O °Brix para o suco de laranja refere-se ao conteúdo de sólidos solúveis (medido em açúcares e ácidos) presentes na amostra considerada. A leitura do Brix é feita em refratômetro (brix direto) e acrescentada uma correção pela acidez (brix corrigido).
Acidez (g/100g)	A acidez refere-se ao conteúdo de ácido presente no suco, medido por titulação com solução alcalina. O conteúdo de acidez é normalmente expresso como ácido cítrico, mas há outros ácidos que estão presentes e contribuem para este valor (málico, oxálico). A acidez é importante na avaliação do sabor (ou flavor), pois está relacionada ao grau de maturação da fruta.
*Ratio*	A palavra ratio significa relação, razão ou proporção e é usada para expressar a relação entre o °Brix e a acidez do suco, variando de acordo com a maturação da fruta.
Óleo Essencial (%)	O conteúdo de óleo no suco contribui para o flavor (sabor, aroma) do suco, entretanto deve estar em quantidades adequadas para garantir o aspecto de frescor. Para o FCOJ, como os compostos voláteis são perdidos durante a etapa de concentração, estes aromas são reincorporados na etapa de padronização ou blendagem. Já o NFC apresenta especificação para o conteúdo de óleo no suco.
Bottom Pulp (%) ouPolpa Centrifugada	O bottom pulp consiste no material em suspensão presente no suco fresco ou diluído que se deposita sob centrifugação em laboratório. A quantidade é reportada em porcentagem em volume.
Defeitos	A avaliação de defeitos consiste na observação visual do suco fresco ou diluído com relação à presença de partículas de sementes, albedos, filamentos e hesperidina. Existem métodos e especificação para esta análise, pois são defeitos que podem afetar a aparência ou palatabilidade do suco.
Pectina (ppm)	A avaliação da pectina é feita pela medida do ácido galacturônico, estando associada às partes sólidas dos tecidos da fruta. Altos valores de pectina podem estar relacionados à geleificação do produto concentrado.
Hesperidina (ppm)	São flavonóides presentes na casca, albedo e partes sólidas da fruta, assim como solúvel no suco. A hesperidina se deposita nos trocadores de calor, reduzindo sua capacidade. Quando a película formada se desprende das paredes do evaporador, isso causa o aparecimento de pontos brancos no suco, que são avaliados como "defeito".
Limonin (ppm)	Esta substância é parte integrante da fruta e é responsável pelo amargor do suco.

Os Quadros 1 e 2 sintetizam os principais parâmetros de rendimento e eficiência industrial e da qualidade do suco de laranja, respectivamente. Tais parâmetros são específicos do processamento de citros (laranjas) e são afetados, em maior ou menor grau, na etapa de extração do suco. Desta forma, é importante considerar tais parâmetros na aplicação do método de avaliação proposto, visto que uma das etapas do método é a avaliação dos parâmetros de rendimento e qualidade.

3. Método Proposto para Avaliação do Processo de Extração de Sucos Cítricos

3.1 O Método

A avaliação do processo de extração de sucos cítricos tem inicio a partir de uma necessidade que pode se manifestar por questões de ordem econômica (por exemplo: melhorar o rendimento de extração de suco e/ou de algum subproduto), ambiental (adequar o processo, ou seja o setup e configuração do esquipamento de extração, a condições climáticas que afetam as características da fruta e de seu rendimento), mudanças no produto (novos produtos, sucos cítricos com características específicas para determinado mercado, ou atendimento a algum parâmetro específico de qualidade), entre outros.

O método proposto foi desenvolvido com base na observação participativa em testes realizados em Laboratório de Pesquisa & Desenvolvimento de uma empresa fabricante de equipamentos de extração de suco, em testes realizados em uma empresa processadora de suco, como também no conhecimento e experiência profissional pessoal, adquiridos em duas décadas de atuação neste setor, além de entrevistas com profisionais do setor.

Nas visitas e em reuniões com representantes da área de produção industrial das empresas processadoras, para levantamento de informações sobre a realização de testes para avaliação da produção de suco e seus parâmetros de qualidade, algumas considerações e variáveis relevantes foram observadas de forma a se estabelecer uma sequência de etapas, atividades e controles para a avaliação do processo de extração de sucos cítricos.

O método proposto é composto de quatro etapas, desdobradas em atividades, para as quais são definidos controles e ferramentas ou técnicas de suporte que podem ser aplicadas, como apresentado no Quadro 3. A lógica do método proposto se baseia na lógica do método de Solução de Problemas ou QC Story, apresentados por Kume (1989), e no framework do ciclo PDCA (Plan-Do-Check-Action). Nesse sentido, o método foi organizado nas etapas básicas de Planejamento, Execução, Verificação e Tomada de Ação.

Etapas	Objetivo	Atividades	Controles	Ferramentas ou Técnicas de Suporte
Planejamento da avaliação do processo de extração	A partir da necessidade identificada, estabelecer os objetivos e premissas para o plano de testes	Definição do (s) objetivo (s) Identificação e caracterização dos parâmetros de rendimento e qualidade que serão considerados Identificação e caracterização dos indicadores de desempenho relativos ao processamento que serão monitorados Definição das equipes envolvidas, das responsabilidades, dos recursos necessários, do cronograma geral de trabalho Elaboração do protocolo de testes detalhado	Cronograma / período de testes Variedade da fruta Tamanho da fruta Número de testes por variedade Condições do teste Parâmetros de rendimento e qualidade	Brainstorming Reuniões de discussão Listas de verificação
Realização das atividades de avaliação do processo de extração	Executar o plano de testes proposto, no período estabelecido para tomada de dados.	2.1 Treinamento das equipes em segurança e procedimentos de testes 2.2 Detalhamento dos procedimentos de testes Detalhamento dos cronogramas Implantação dos controles e registros Execução dos testes: coleta de amostras e dados	Planejamento dos testes Ordens de Produção Especificação de produtos Registros de testes e de produção	Levantamento de dados Coleta de amostras Análises de laboratório
3.Análise de Dados e Resultados	Organizar os dados obtidos e proceder às análises dos resultados.	3.1. Organização dos dados 3.2. Aplicação de técnicas de análise estatística 3.3. Elaboração de relatórios e apresentações	Planilhas de dados	Gráficos cronológicos Curvas de Rendimento e de Qualidade Análises estatísticas
4.Tomada de decisão e ações gerenciais	Avaliar os resultados obtidos e tomar as decisões com base na estratégia adotada.	4.1. Reuniões técnicas e gerenciais 4.2. Avaliação do andamento das atividades 4.3. Definição de correções e alterações necessárias 4.4 Aprovação, Implementação e Acompanhamento de ações de melhoria	Relatórios gerenciais	Técnicas de análise de decisão: matriz de decisão, viabilidade econômica, análise de custo x benefício, entre outras.

3.2. Detalhamento das atividades do método

Nesta seção estão detalhadas as atividades de cada uma das etapas do método, ressaltando que de acordo com o objetivo da avaliação, em uma aplicação específica do Método podem ser feitas adaptações na sequência proposta, ou seja, dependendo do tipo de teste algumas atividades podem ser excluídas. Por exemplo: para um teste onde o propósito da investigação é a comparação entre tecnologias de extração, faz-se necessário seguir todas as etapas de forma a analisar as variáveis de rendimento e qualidade ao longo de pelo menos o período completo de uma safra, passando por todas as variedades e características de fruta. Já para um teste de melhoria de equipamento existente, o interesse pode ser em melhorar a adequação do equipamento a uma variedade específica de fruta, em um determinando momento da safra, não sendo necessário seguir todas as etapas, focando-se apenas as atividades relacionadas ao procedimento, execução de testes e análise dos resultados.

O detalhamento das atividades das etapas do método é apresentado em forma de quadros (4, 5, 6 e 8) para facilitar a visualização do conteúdo.

O Quadro 4 detalha a primeira etapa do método, o Planejamento da Avaliação do Processo de Extração, onde são definidos os objetivos do teste, os parâmetros de rendimento e qualidade que serão adotados, as equipes, os recursos e o cronograma. A atividade mais relevante desta etapa é a elaboração de um Protocolo de Testes, englobando e detalhando todos os itens do planejamento.

Quadro 4 – Atividades da Etapa 1: Planejamento da avaliação do processo de extração

ETAPA 1 – PLANEJAMENTO DA AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE EXTRAÇÃO
Atividades	Detalhamento
Definição do (s) objetivo (s)	A partir de uma necessidade identificada, define-se um objetivo onde devem ser estabelecidas as premissas, o que se deseja investigar no processo de avaliação de desempenho da extração. O processo de planejamento se inicia com a descrição do propósito da investigação: Comparação entre diferentes tecnologias de extração; Desenvolvimento de novos produtos (novos modelos de equipamentos); Melhorias no projeto e na operação dos equipamentos existentes; Desenvolvimento de novas regulagens e ajustes ("settings") de equipamentos; Aumento da disponibilidade e confibilidade da máquina e redução de custo, quando aplicável.
Identificação e caracterização dos parâmetros de rendimento e qualidade que serão considerados	Neste momento são definidos os parâmetros de rendimento e qualidade que serão avaliados e com base em qual referência serão feitos os controles e monitoramento. São identificados os itens de qualidade que serão avaliados por produto e os itens de rendimento que serão avaliados por processo. Pode ser elaborada uma especificação com os parâmetros de qualidade e valores para cada produto em estudo (suco primário, concentrado, células, etc).
Identificação e caracterização dos indicadores de desempenho relativos ao processamento que serão monitorados	Além dos indicadores de rendimento e qualidade típicos da indústria cítrica, também podem ser identificados indicadores de desempenho mecânico e de produtividade que serão considerados na avaliação. Estes indicadores são incluídos na avaliação quando os testes e investigações são feitos no campo, ou seja, na linha de extração.
Definição das equipes envolvidas, das responsabilidades, dos recursos necessários, do cronograma geral	Dependendo do grau de complexidade dos testes e avaliações previstas, faz-se necessário estabelecer as pessoas que estarão envolvidas, com as responsabilidades definidas.É importante levantar os recursos necessários para a execução dos testes. Um cronograma macro com as atividades e datas gerais deve ser elaborado a fim de compor o protocolo de testes e assegurar que as atividades previstas e necessárias serão conduzidas conforme o planejamento.
Elaboração do protocolo de testes detalhado	Para o atendimento aos objetivos propostos, um plano de trabalho é elaborado com base nos recursos disponíveis (humanos, tecnológicos e de tempo). Idealmente, todo processo investigativo deve ser feito durante pelo menos uma safra, a fim de que os testes e ensaios sejam realizados com todas as variedades de laranja ao longo do período produtivo, em diferentes condições de maturação e origem da fruta. A elaboração de um roteiro contendo os objetivos, equipe, recursos, tipos de testes, quantidade de testes e freqüência, parâmetros que serão analisados, cronograma, formas de avaliação, deve ser feita nesta etapa. Roteiro proposto: Elaborar o protocolo de testes, detalhando como será feita a avaliação referente a: tipo de teste (em Planta Piloto, Campo, Ambos); frequência das amostragens, distribuição das variedades de fruta, definição das equipes e responsabilidades, forma de análise dos dados. Definir as ferramentas que serão utilizadas, a frequência de avaliação dos dados e reuniões, as formas de representação gráfica dos dados, como será feita a análise conjunta entre os envolvidos e partes interessadas e a forma de apresentação e divulgação final dos resultados. Apresentação e aprovação do protocolo aos envolvidos.

O Quadro 5 detalha a segunda etapa do método, a Realização das Atividades de Avaliação do Processo de Extração, destacando a importância do treinamento das pessoas envolvidas na execução dos testes no que diz respeito à segurança operacional, uma vêz que se trata de um equipamento que requer cuidados específicos para operação, como também os cuidados com relação aos procedimentos de execução dos testes.

Quadro 5 – Atividades da Etapa 2: Realização das atividades de avaliação do processo de extração.

ETAPA 2 – REALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES DE AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE EXTRAÇÃO
Atividades	Detalhamento
2.1. Treinamento das equipes: segurança e procedimento de testes	A execução propriamente dita vai ocorrer conforme definido no roteiro de testes e para isso é importante que as equipes envolvidas nas avaliações sejam treinadas e qualificadas para esta tarefa. Especial enfoque deve ser dado ao treinamento em segurança dos equipamentos, visto que em se tratando de testes na linha de extração, cuidados específicos devem ser tomados considerando os riscos inerentes a esta operação. Também é relevante as orientações e treinamento relativo aos cuidados na execução de testes na extração de suco (procedimento), a fim de assegurar a confiabilidade dos resultados.
2.2. Detalhamento dos procedimentos de testes	A realização das atividades de avaliação do processo de extração de suco é feita conforme definido no protocolo de testes, entretanto o detalhamento das atividades deve ocorrer nesta etapa. Dependendo do tipo de teste (em Planta Piloto e/ou no Campo) alguns cuidados devem ser observados, tais como: o período da safra em que o teste está sendo realizado e associar com a variedade de fruta; a representatividade da fruta utilizada nos testes; as características da fruta utilizada nos testes (origem, variedade, maturação, resistência da casca, homogeneidade, etc,), pois são fatores que podem interferir na variabilidade entre as amostras; a execução em si do teste: equipe envolvida na condução dos testes; os resultados do teste individual e dados históricos.
2.3. Detalhamento dos cronogramas	O cronograma macro definido no protocolo de testes, normalmente define o número de testes a serem realizados na safra, por variedade nos meses da safra. Nesta etapa, as atividades são detalhadas para períodos menores, como semana ou quinzena.
2.4. Implantação dos controles e registros	Durante a execução dos testes (em Planta Piloto e/ou no Campo) muitos dados e informações são gerados e necessitam ser registrados para posterior análise. Por isso, a elaboração e implantação de formulários para registros deve ser feita de forma a otimizar a tomada de dados e assegurar que todas as informações necessárias foram registradas.
Execução dos testes: coleta de amostras e dados	A execução dos testes é o próprio processo de extração de sucos cítricos e por isso uma das etapas mais importantes da avaliação. Devem ser tomados os cuidados necessários à preparação das amostras de fruta para o processamento na extratora e tomada de dados do balanço de massa e coleta de amostras de suco e suas frações a fim de avaliar os parâmetros de rendimento e qualidade definidos inicialmente.

O Quadro 6 detalha a terceira etapa do método, a Análise de Dados e Resultados, ressaltando a aplicação de técnicas estatísticas.

ETAPA 3 – ANÁLISE DE DADOS E RESULTADOS
Atividades	Detalhamento
3.1 Organização dos dados	Após a realização dos testes e ensaios, os dados coletados devem ser organizados em forma de planilhas e tabelas de maneira sequencial, considerando todas as informações disponíveis relacionadas à matéria-prima, procedimentos adotados, e informações relevantes obtidas durante a execução dos testes.
3.2 Aplicação de técnicas de análise estatística	Para a análise dos resultados, recomenda-se a utilização de recurso estatístico, de modo a facilitar a análise dos dados e iniciar o processo de avaliação de forma conjunta: dados de rendimento e eficiência industrial e dados sobre qualidade dos produtos. As técnicas estatísticas recomendadas são: - gráficos cronológicos (para avaliação das tendências) - gráficos box plot (comparação de medianas e dispersão) - comparação de médias e desvio padrão - gráficos de dispersão (combinando parâmetros de rendimento e qualidade) - análises multivariadas (cluster, análises de decisão, etc), quando aplicável - análise estatística ANOVA para comparação de médias, quando necessário.
3.3 Elaboração de relatórios e apresentações dos resultados	Com todos os dados organizados e analisados os resultados, relatórios e/ou apresentações são preparados para utilização na etapa de tomada de decisão e ações gerenciais (etapa 4).

Para que a análise dos dados dos testes seja abrangente e consistente, recomenda-se empregar duas abordagens distintas e complementares:

É relevante ressaltar a necessidade de se utilizar as duas abordagens pois, em se tratando de extração de sucos cítricos, alcançar apenas a eficiência não é tão complexo, bastando operar com ajustes agressivos no sistema de extração para atingir altos níveis de eficiência industrial em função da produção elevada de suco e/ou de sólidos.

Entretanto, a eficácia (atingir o resultado, o objetivo de ter produtos dentro da especificação) pode ser influenciada de forma negativa, ou seja, altos rendimentos de extração podem ser alcançados à custa de impactos significativos nos padrões de qualidade. A busca deve ser sempre no sentido de obter um processo eficiente e eficaz, ou seja, a melhor eficiência de recuperação de sólidos da laranja, atendendo aos padrões e às especificações de qualidade exigidas para os produtos.

Um exemplo de avaliação multivariada é o gráfico de dispersão que relaciona um parâmetro de rendimento com um parâmetro de qualidade, como mostrado na Figura 2.

Esta ferramenta é muito útil para avaliar o trade-off entre rendimento e qualidade. No eixo "X" tem-se os valores de um dado parâmetro de qualidade (por exemplo: % de óleo no suco, bottom pulp, limonina) e no eixo "Y" tem-se os valores de um dado parâmetro de rendimento industrial (por exemplo sólidos totais, rendimento em caixas de laranja por tonelada de suco concentrado a 66°Brix ou eficiência de recuperação).

Figura 2 – Gráfico de Dispersão Rendimento versus Qualidade. Fonte: Elaborado pelos autores.

Usando o centro do gráfico como uma medida de referência adotada, ou seja, como um padrão, a combinação de um dado parâmetro de rendimento (R) e um dado parâmetro de qualidade (Q), de um processo, pode encontrar-se em um dos quatro quadrantes apresentados na Figura 2.

A aplicabilidade deste gráfico e a interpretação dos quadrantes estão descritas no Quadro 7.

Quadro 7 – Aplicabilidade e interpretação do gráfico rendimento x qualidade.

Quadrante	Rendimento & Qualidade	Observações
1	+ R + Q	Este é o quadrante ideal, comparativamente ao padrão adotado, ou seja, em relação a uma dada referência tem-se um aumento do rendimento de extração de suco (ou sólidos) e também melhor qualidade do produto. É o que se busca no desenvolvimento de alternativas de extração.
2	+ R – Q	Este quadrante apresenta rendimento superior e qualidade inferior à referência considerada. Dependendo do parâmetro de qualidade considerado, um impacto pequeno na qualidade pode ser aceitável, visto que o ganho em rendimento é justificado.
3	– R + Q	Neste quadrante tem-se o oposto do Quadrante 2, pois aqui a qualidade é superior, mas o rendimento é inferior a uma dada referência. Alternativas que se encontram neste quadrante podem ser interessantes para os casos em que a qualidade é mais importante que o rendimento, ou seja, é aceitável uma redução pequena no rendimento em função do ganho obtido na qualidade do produto.
4	– R – Q	Esta situação é a pior que pode ser encontrada, pois o resultado obtido apresenta rendimento e qualidade inferiores a um dado padrão de referência. No desenvolvimento de produtos ou alternativas de extração, opções que se situam neste quadrante são descartadas.

Após a análise dos dados e resultados, realiza-se a quarta e última etapa do método, a Tomada de decisão e ações gerenciais, como mostrado no Quadro 8.

ETAPA 4 – TOMADA DE DECISÃO E AÇÕES GERENCIAIS
Atividades	Detalhamento
4.1Reuniões técnicas e gerenciais	As reuniões de caráter técnico e gerenciais acontecem conforme definido no protocolo de testes ou conforme a necessidade. Podem ocorrer no início do estudo, ao longo da realização dos testes e/ou somente no final após a conclusão do plano proposto e tratamento dos dados. O objetivo destas reuniões é avaliar o andamento das atividades, resultados e decidir sobre a execução dos testes e ações decorrentes dos resultados obtidos.
4.2Avaliação do andamento das atividades	Nas reuniões técnicas e gerenciais é verificado se os resultados obtidos atenderam à necessidade inicial. Esta avaliação é feita por meio da análise dos dados e de relatórios originados com os resultados dos testes de extração.
4.3 Definição de correções e alterações necessárias	Se os dados não atenderam ao propósito original, o processo pode ser retomado de qualquer uma das etapas ou até mesmo refeita a descrição inicial do estudo para adequar às necessidades. Nesta atividade também podem ser definidas alterações na frequencia dos testes, inclusão de algum teste para alguma variedade específica de fruta, inclusão ou exclusão de algum parâmetro de rendimento e qualidade. É neste momento que são feitos os ajustes necessários ao definido inicialmente no protocolo de testes.
4.4 Aprovação, Implementação e Acompanhamento de ações de melhoria	De acordo com os resultados obtidos, são tomadas ações para continuidade do processo de avaliação do processo de extração. Se os resultados foram satisfatórios, o processo é finalizado, com aprovação ou reprovação de determinado estudo, implantação de uma melhoria ou mudança ou simplesmente divulgação das informações para consolidação de conhecimento acerca do fenômeno estudado. Se os resultados não atenderam ao objetivo ou não foram satisfatórios ou conclusivos, a decisão pode ser por elaborar um novo protocolo, com outros parâmetros e um novo cronograma de trabalho para obtenção de mais dados para tomada de decisão.

A etapa de Tomada de Decisão e Ações Gerenciais fecha o ciclo PDCA em que se baseia o método proposto, ou seja, é nesta fase que se avaliam os resultados dos testes de extração, analisando os dados obtidos em relação ao objetivo inicial estabelecido e tomam-se as decisões pertinentes.

O método descrito contempla uma sequência de passos e cuidados que devem ser levados em consideração quando da realização de testes comparativos na extração de suco cítrico, observando as peculiaridades características deste processamento.

4. Avaliação do Método

A estruturação deste método em forma de etapas e atividades foi desenvolvida por meio da observação participativa das práticas de execução de testes e levantamento de informações juntos a 4 empresas processadoras de suco cítrico, de grande porte, localizadas no interior do Estado de São Paulo, Brasil, e por meio da vivência e prática na coordenação de programas de testes de desempenho em uma empresa fabricante de equipamentos para extração de suco cítrico.

Esta sequência de etapas e atividades foi aplicada em situações reais de estudos comparativos entre tecnologias de extração, na fábrica piloto da empresa fabricante de equipamentos para extração, no período de 2010 a 2012, em apoio ao desenvolvimento de novos produtos (novos modelos de extratoras) e no desenvolvimento de novas regulagens e ajustes (settings) de equipamentos.

O método, na forma completa conforme descrito anteriormente foi aplicado, também, em todas as suas etapas e atividades, em uma empresa processadora de suco, oferecendo informações consistentes para uma avaliação específica da extração de suco, durante a safra de 2011.

O uso do método, como orientador das atividades para avaliação de desempenho, evidenciou que essa sistematização de atividades para empresas do setor (processadores de suco e fabricantes de equipamentos) aprimora a realização de testes, ganhando em praticidade, organização do trabalho e aumentando a confiabilidade dos resultados, dando mais subsídios e segurança para a tomada de decisão.

Observou-se também que o método necessita de adequações a cada investigação específica, pois em função dos objetivos dos testes de avaliação de desempenho, a avaliação do processo de extração pode ser mais ou menos complexa, necessitando de mais ou menos detalhamento das atividades.

O método poderá ser revisado para incluir e considerar outros parâmetros de desempenho, além do rendimento operacional e da qualidade do suco extraído, inserindo a adoção de outros parâmetros de desempenho, possiveis de avaliação objetiva em laboratório, que contemple outros fatores de desempenho como a flexibilidade e o tempo de setup.

A avaliação do método, considerando a percepção de representantes das quatro principais empresas processadores de suco, potenciais usuários deste método, foi conduzida por meio de avaliação da percepção subjetiva de características do método, tais como adequação às necessidades dos usuários, grau de compreensão das tarefas e atividades, facilidade de uso e completude.

O método está sendo difundido no setor e o acumulo de experiência com sua aplicação possibilitará gerar uma base de dados para uma avaliação mais estruturada e objetiva de sua robustez e aplicabilidade. Esse será um desdobramento futuro deste trabalho, por meio de uma pesquisa survey junto aos gestores das indústrias de suco, e fabricantes de equipamentos, a fim de obter uma avaliação mais ampla e detalhada do método e identificar oportunidades de aperfeiçoamento e adequação do mesmo.

Outro possível desdobramento seria uma pesquisa survey junto aos processadores para categorizar a importância relativa dos parâmetros de rendimento industrial (tais como recuperação de suco e seus subprodutos), dos parâmetros da qualidade dos produtos e outras dimensões de desempenho e estabelecer uma ponderação para cada um destes indicadores. Isso permitirá gerar uma função para quantificar o desempenho global do equipamento, a partir de variáveis do desempenho em dimensões específicas, e, também, identificar outros parâmetros de desempenho que venham a ser considerados relevantes e complementares para serem inseridos na análise de desempenho e na aplicação do método.

5. Considerações Finais

É reconhecida a relevante participação dos sucos cítricos nas exportações brasileiras e a notória importância deste mercado no cenário mundial. É reconhecida também a necessidade que os processadores têm de implementar melhorias constantes nos seus processos produtivos, a fim de torná-los cada vez mais eficientes e eficazes, atendendo as especificações de qualidade de seus clientes e as demandas de melhor eficiência e desempenho industrial, a fim de garantir a competitividade.

Ao longo da elaboração deste trabalho, foi possível obter maior compreensão do processamento de sucos cítricos do ponto de vista não só técnico, mas econômico-gerencial, visto que muitas ações técnicas e de controle realizadas na etapa de extração podem impactar no resultado econômico-financeiro da empresa, quer seja por meio da eficiência de recuperação dos sólidos disponíveis na fruta, quer seja na qualidade do suco e seus subprodutos, de maneira positiva ou negativa. E essas intervenções, na busca de melhoria contínua, devem ter bases objetivas e que sejam obtidas por método robusto e adequado.

A forma de gerenciar o desempenho das unidades fabris sofre mudanças em função da empresa processadora, de acordo com as características da fruta de cada região, do mix de produtos de cada fábrica, das condições das instalações e também da abordagem de seus gestores. E o método proposto pode se adequar a essas condições específicas.

Neste cenário em que o Método para Avaliação do Desempenho Técnico do Processo de Extração de Sucos Cítricos foi proposto, sua aplicação é relevante e útil para a estruturação e sistematização desta atividade, e para viabilizar análises comparativas de desempenho no setor. De fato, todas as variáveis levantadas neste trabalho são consideradas pelos processadores, entretanto, pela complexidade de se avaliar vários parâmetros conjuntamente, que muitas vezes são concorrentes, em algumas situações reais certas premissas são deixadas de lado e não consideradas em uma avaliação mais abrangente.

Um exemplo bem típico está na definição e consideração da variedade da fruta utilizada no processo de extração. As quatro variedades principais de laranja (Hamlin, Pera rio, Valência e Natal) apresentam diferentes características de recuperação de sólidos e de qualidade. Por esta razão, um programa de teste consistente e confiável deve incluir testes com todas as variedades da fruta ao longo de pelo menos uma safra, pois uma determinada mudança na configuração da máquina extratora pode, por exemplo, apresentar ganhos significativos na variedade Hamlin e não se reproduzir nas outras variedades. Este exemplo aplica-se também aos parâmetros da qualidade, visto que uma determinada especificação da qualidade pode ser facilmente atingida em uma variedade, em um determinado estágio de maturação da fruta, e não ser alcançada em outra variedade ou momento da safra.

A expectativa é que no médio e longo prazo as atividades de avaliação do processo de extração de suco tornem-se cada vez mais freqüentes e consistentes, quer seja em condições controladas de planta piloto, quer seja nas linhas de extração das processadoras de suco. Espera-se, portanto, que o método proposto constitua um importante meio de contribuição à efetiva melhoria do desempenho e da avaliação da etapa de extração de sucos cítricos. Busca-se uma metodologia de avaliação de desempenho do processo flexivelmente estruturada, replicável no tempo e nas empresas desta indústria, que possa gerar e ponderar um conjunto comparável de variáveis de medição.

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