Projecto FEUP
Produção de Óleo Alimentar, Sabão e Margarina
Equipa QUI609
Ana Catarina Lacerda Leal
Anabela Miranda da Silva
David Armando de Oliveira Pinto
Juliana Patricia da Silva Soares
Luís Alberto Macedo e Rocha
Vítor César Pinheiro Pereira
Projecto FEUP
Produção de Óleo Alimentar, Sabão e Margarina
Monitora: Sónia Pinto
Supervisor: João Bastos
Equipa QUI609
Ana Catarina Lacerda Leal
Anabela Miranda da Silva
David Armando de Oliveira Pinto
Juliana Patricia da Silva Soares
Luís Alberto Macedo e Rocha
Vítor César Pinheiro Pereira
Sumário:
No âmbito da disciplina “Projecto FEUP” realizou-se um trabalho de
pesquisa sobre a produção de óleo alimentar, sabão e margarina.
Assim, abordar-se-á a importância económica e social, os processos de
produção dos três produtos, fazendo-se a descrição detalhada de um deles,
nomeadamente do sabão. Além disso referir-se-á outros aspectos importantes
como a produção nacional e mundial, empresas nacionais, tendências actuais,
entre outros.
Procura-se, portanto, estudar os diferentes métodos de produção e
compreender a sua relação com a Engenharia Química.
No final deste trabalho foi possível concluír que os três processos de
produção se relacionam entre si, nomeadamente ao nível da útilização do óleo
vegetal como matéria-prima, e envolvem diferentes e variadas unidades
processuais. Destaca-se por fim o facto de o óleo ser um produto altamente
poluente que carece de variadas medidas ecológicas para que o seu impacto
negativo no ambiente seja menor.
2
Agradecimentos:
Estamos especialmente agradecidos à nossa monitora, Sónia Pinto, que,
durante a realização de todo este trabalho, nos auxiliou na superação de
diversos obstáculos.
Também estamos agradecidos ao supervisor João Bastos, pelos seus
conselhos e recomendações, e por nos direccionar na abordagem do tema e
por fim à coordenadora do “Projecto FEUP” do Curso de Mestrado Intregado
em Engenharia Química, Lúcia Santos, pela excelente organização da unidade
curricular.
3
Lista de Figuras:
Fig. 1 – Processo de Produção da Margarina
9
Fig. 2 – Processo de Produção do Óleo Alimentar
10
Fig. 3 – A imagem acima demonstra o processo de fabricação do sabão
numa chaleira.
11
Fig. 4 – Processo de Produção do Sabão
12
Fig. 5 – Óleo Alimentar Fula
13
4
Índice:
1.Introdução
6
2.Importância Económica
7, 8, 9
3.Processos de Produção
10
3.1.Margarina
10
3.2.Óleos Alimentares
11
3.3.Descrição Detalhada do Processo de Produção do Sabão
12, 13, 14
4.Outros Aspectos Relevantes
15
5.Conclusão
16
6.Bibliografia
17
5
1.
Introdução
O Óleo Alimentar, o Sabão e a Margarina são três produtos extremamente
importantes na vida social e económica a nível mundial. A Engenharia Química
surge como base na produção destes produtos. Assim, com este trabalho,
esperamos compreender melhor as funções de um engenheiro químico, dos
métodos de produção utilizados e das diferentes unidades processuais. Que há
em comum entre os diferentes processos? Que matérias primas são utilizadas?
Qual o impacto social e económico destas indústrias?
6
2.
Importância Económica e Social
• Da Produção de Óleo
O mundo actual atravessa uma tentativa de implementação das energias
renováveis, do recurso à reciclagem, ou seja, progredir no sentido de incutir
uma atitude responsável ao nível ecológico.
O óleo é um dos muitos
produtos que se podem inserir
na temática reciclagem.
As autoridades têm feito uma
tentativa de alertar para os
perigos que este produto pode
provocar, como por exemplo, o
estrago que causa na rede de
esgotos, entupindo os canos,
aumentando assim os custos de
manutenção. Outro dos perigos diz respeito ao organismo do ser
[1]
humano, podendo provocar problemas de saúde.
Voltando aos riscos ao nível do meio ambiente, um litro de óleo pode
provocar a contaminação de cerca de 1 milhão de litros de água ( equivale a 14
anos de consumo humano).
É um produto tão prejudicial que quando em contacto com a água do mar
liberta gás metano que é bem mais nocivo que o carbono.
A actual importância do óleo prende-se fundamentalmente com o
reaproveitamento para a produção de biodiesel, contribuindo assim para a tal
implementação das energias renováveis.
7
• Da Produção de Sabão
O sabão faz parte do quotidiano de qualquer ambiente doméstico para
tratar da higiene normal que é necessária diariamente.
Não é utilizado só ao nível doméstico mas também ao nível público,
sendo usado para o tratamento da água.
É um produto que se pode considerar um produto de limpeza geral. É
possível ainda estabelecer a comparação entre o sabão e o óleo vegetal em
que o óleo é uma das matérias primas a partir da qual é possível a produção de
sabão.
Esta ideia vem reforçar a importância social destes dois produtos,
contribuindo assim para a dinamização da economia.
[2]
8
• Da Produção de Margarina
A margarina é um produto de uso recorrente na cozinha de qualquer
casa, e ganha ainda mais importância quando a Organização Mundial de
Saúde recomenda a utilização da margarina (origem vegetal) em detrimento da
utilização de gorduras saturadas como a manteiga (origem animal). A sua
composição permite um melhor funcionamento do organismo, como por
exemplo, a presença de Vitamina A importante para o sistema imunitário, pele
e visão e também a presença de Vitamina D essencial para a absorção do
cálcio contribuindo para os ossos e dentes fortes.
Ou seja, é um produto bastante importante manutenção de boa qualidade
de vida sendo um dos principais produtos da sua classe.
[3]
Em jeito de conclusão, é possível verificar que a o reaproveitamento dos
vários produtos ganha cada vez mais importância e é necessário agir de forma
mais massiva nesse sentido pois a sociedade e a economia só têm benefícios
se tal for feito de forma mais convincente, não esquecendo a saúde ambiental.
9
3.
Processos de Produção
3.1
Margarina
A produção de margarina abrange duas fases distintas, uma primeira
chamada de requinte, onde o óleo é extraído das sementes ou grãos e
refinado, e uma segunda onde o óleo e outros materiais são transformados em
margarina.
Fase de requinte
O óleo é extraído das sementes, sendo mais tarde neutralizado,
eliminando
qualquer
substancia
que
provocaria
um
sabor
ou
odor
desagradável.
Fase de processamento
Nesta fase ocorrem processos físicos básicos como: mistura, dissolução,
emulsificação e cristalização.
Primeiro dá-se a mistura, onde o óleo é misturado com outros
ingredientes como vitaminas, cores, sabores, entre outros (fase oleosa). Em
segundo, a dissolução, que já ocorre na fase aquosa, e consiste na mistura
entre um sólido e um líquido, procedendo-se a dissolução de sal, leite, acido
nítrico, entre outros componentes. De seguida, dá-se a emulsificação onde se
juntam líquidos não solúveis e imiscíveis (nomeadamente entre óleos e água),
sendo isto só possível com a ajuda de emulsionantes e agitação contínua. Por
último, a cristalização é o processo físico de resfriamento para atingir a
estabilidade final da emulsão através de uma estrutura cristalina.
Figura 1 – Processo
Produção da Margarina
de
10
3.2
Óleos Alimentares
Matérias Primas
Os óleos alimentares são feitos à base de óleo vegetal, que é uma gordura
extraída das plantas, geralmente das sementes. Algumas plantas utilizadas são:
caju, girassol, palmiste, cártamo e sésamo.
Processo de Produção
Inicialmente, as sementes são limpas de forma a retirar substâncias estranhas
ao processo. De seguida, inicia-se o processo de trituração, laminagem, cozimento e
prensagem, de forma a chegar ao óleo bruto. Depois, o óleo é refinado de forma a
eliminar todas as substâncias indesejáveis. Finalmente, antes de ser embalado, o
produto passa por um rigoroso controlo de qualidade.
Figura 2 – Processo de Produção do Óleo Alimentar [7]
11
3.3
Descrição Detalhada do Processo de Produção do Sabão
Matérias Primas
A produção de sabão está dependente de duas matérias primas: óleo e
um alcalino.Hoje em dia o alcalino mais utilizado é o hidróxido de sódio, apesar
de o hidróxido de potássio também poder ser utilizado. Um sabão á base de
potássio cria um produto mais solúvel à água do que o sabão á base de sódio.
Antigamente a gordura animal era obtida directamente do matadouro.
Actualmente os produtores de sabão usam gordura transformada em ácidos
gordos. Desta forma são eliminadas muitas purezas, e é produzido como um
subproduto da água e não de glicerina . Muitas gorduras vegetais, incluindo
azeite, óleo de palmiste e óleo de coco , são também usadas na produção de
sabão.
Os aditivos são usados para realçar a cor, a textura e o perfume do
sabão.
Figura 3 – A imagem acima demonstra o processo de fabricação do sabão
numa chaleira.
12
O processo de produção
O método de fabrico do sabão em chaleira ainda hoje é usado por
pequenas empresas. Este processo leva de quatro a onze dias para ser
concluído, e a qualidade de cada lote é inconsistente devido à variedade de
óleos usados. Por volta de 1940, engenheiros e cientistas desenvolveram um
processo de fabrico mais eficiente, o chamado processo contínuo. Este
procedimento é actualmente utilizado por grandes empresas de manufactura
de sabão em todo o mundo. Exactamente como o nome indica, no processo
contínuo de sabão é produzido continuamente, em vez de um lote de cada
vez. Os técnicos têm mais controlo na produção e os passos são muito mais
rápidos do que no método antigo, sendo apenas necessárias seis horas para
completar um lote de sabão.
Divisão
A primeira etapa do processo consiste em dividir a gordura natural em
ácidos gordos e glicerina. O equipamento utilizado é uma coluna vertical de aço
inoxidável com o diâmetro de um cano chamado hidrolisador, que pode ir até
24 m de altura. Bombas e medidores ligados à coluna permitem medições
precisas e o controlo do processo. A gordura fundida é bombeada para uma
extremidade da coluna, enquanto no outro extremo água a alta temperatura
(130 º C) e pressão são introduzidas. Isto divide a gordura nos seus dois
componentes. Os ácidos gordos e a glicerina são bombeados de forma
contínua, à medida que entram a gordura e a água. Os ácidos gordos são
então destilados para purificação.
Mistura
Os ácidos gordos purificados são seguidamente misturados com uma
quantidade precisa de alcalinos para formar sabão. Outros ingredientes, tais
como abrasivos e fragrâncias também são misturadas. O sabão líquido quente
pode ser batido em seguida, para incorporar ar.
13
Refrigeração e acabamento
O sabão pode ser despejado em moldes ou pode ser solidificado numa
grande laje. Pode ser também congelado num congelador especial. A laje é
cortada em barras de tamanho reduzido, que depois são estampadas e
embaladas. Todo o processo, desde a separação até ao acabamento, pode ser
realizado em várias horas.
Moagem
A maioria de sabão sofre ainda um processo de moagem. O sabão moido
ensaboa melhor e tem uma consistência mais fina do que o sabão não
miodo. O sabão congelado passa através de vários conjuntos de rolos pesados
(moinhos), que esmagam e amassam-no. Perfumes podem ser mais bem
incorporados nesse momento, pois os seus óleos voláteis não evaporam na
mistura a frio. Depois de o sabão emergir dos moinhos, é pressionado num
cilindro liso e por fim extrusado. O sabão extrusado é cortado em barras de
tamanho reduzido, estampado e embrulhado.
Derivados
A glicerina é um subproduto muito útil do fabrico do sabão. É usado para
fazer creme para as mãos, drogas e nitroglicerina, o principal componente dos
explosivos como dinamites
Diagrama
Figura 4 – Processo de Produção do Sabão [8] [9]
14
4.
Outros Aspectos Relevantes
Actualmente, quer as empresas nacionais
quer as internacionais apostam na reciclagem
do óleo alimentar usado para evitar o consumo
excessivo de matérias-primas. Estimou-se que
para Portugal no total dos sectores da indústria,
restauração
e
doméstico,
serão
geradas
anualmente entre cerca de 117.000 toneladas e
146.000
toneladas
de
óleos
e
gorduras
alimentares usados. Destas uma ínfima parte é
efectivamente recolhida e valorizada. O óleo
Figura 5 – Óleo Alimentar Fula
alimentar usado depois de tratado poderá servir
de matéria-prima para a produção de sabão e biodiesel. Assim, as
preocupações com o ambiente e os recursos naturais disponíveis assumem
cada vez mais relevo na política empresarial, sem esquecer as preocupações
com a saúde do cliente.
A SOVENA (Fula) e Unilever Jerónimo Martins, Lda (Vaqueiro) são
exemplos de empresas nacionais produtoras de óleo alimentar.
O sabão continua a ser utilizado na higiene pessoal e como desinfectante, ou
seja, produto de limpeza, isto quer dizer que é um produto bastante
comercializado. Este produto é biodegradável logo, as preocupações das
empresas recaem aquando a produção, no impacto ambiental.
Sagilda é uma das empresas cinquentenárias produtoras de sabão em
Portugal, a operar nas Caldas da Rainha apesar de actualmente a sua
produção seja de sabonetes e glicerina.
Nos últimos tempos, a indústria produtora de margarina tem tendência
para substituir as gorduras parcialmente hidrogenadas por interesterificadas.
Após vários estudos, concluiu-se que o consumo de margarinas origina
doenças cardiovasculares apesar de não possuir colesterol.
Royale Lacroix é uma empresa produtora de margarina na Bélgica. Em
Portugal, existem várias empresas produtoras de margarinas em Castelo
Branco e Beja, como Agro Palhotense, C.R.L e Empresa Fabril de Moura, Lda.
15
5.
Conclusão
Com este trabalho, compreendeu-se melhor a importância destes
produtos na sociedade e economia actual.
Foi possível conhecer a relação destes métodos com a Engenharia
Química, nomeadamente os processos de produção do sabão, da margarina e
do óleo amilentar e as diferentes unidades processuais utilizadas, como por
exemplo o hidrolisador onde a gordura gordura natural é dividida em ácidos
gordos e glicerina, ou até mesmo os moinhos onde o sabão é esmagado e
triturado para que este tenha uma estrutura mais fina e ensaboe melhor.
Estudou-se o método de produção do sabão de forma detalhada, desde
as matérias primas utilizadas, sendo o óleo de origem vegetal a base da
produção dos três tipos de produto, até aos diferentes passos de produção dos
mesmos.
Foram abordadas as preocupações ambientais levantadas por estes
métodos e as suas consequências, bem como as formas de redução dos riscos
ecológicos, como é o caso da reciclagem do óleo alimentar.
Como pretendido pela unidade curricular Projecto FEUP, foi possível
ganhar um maior à vontade com um tema relacionado com o curso de
Engenharia Química e como elaborar relatórios de engenharia.
16
6.
Bibliografia
[1]http://www.google.pt/imgres?imgurl=http://www.lins.sp.gov.br/noticias/2009/novem
bro/oleo21.jpg&imgrefurl=http://www.lins.sp.gov.br/noticias/2009/novembro/oleo%25
20cozinha.htm&usg=__d6Idc68Ct5gEu4dcVrTsD1f5qo=&h=287&w=355&sz=23&hl=ptpt&start=0&sig2=JcTWB6uSvOGDIBrE_WJI2w&zoom=1&tbnid=WCE_9mfiEo0TuM:
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1&iact=hc&vpx=989&vpy=134&dur=2372&hovh=202&hovw=250&tx=133&ty=152&o
ei=Tr29TI3QA8SG4gbil6gM&esq=1&page=1&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0&biw=12
80&bih=607
[2]http://g1.globo.com/Noticias/SaoPaulo/0,,MUL636683-5605,00PROTETOR+SOLAR+EM+FORMA+DE+SABONETE+E+NOVIDADE+EM+CONGR
ESSO+DE+COSMETICA.html
[3]http://www.1de3.com/2008/04/20/margarina/
[4]Leme,
Luiz
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de
Margarinas
e
Gorduras.
http://www.oleosegorduras.org.br/imagens/file/Desenho_de_Equipamentos_Sistema
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[5]Silicon
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Fabricação
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http://translate.google.pt/translate?hl=ptPT&langpair=en%7Cpt&u=http://www.cip.ukcentre.com/marg1.htm.
Outubro 5, 2010)
Margarina.
(accessed
[6]Gioielli,
Luiz
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Tecnologia
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Margarinas
e
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http://www.fcf.usp.br/Ensino/Graduacao/Disciplinas/Exclusivo/Inserir/Anexos/LinkAne
xos/MantMarg-FSP2008N.pdf. (accessed Outubro 4, 2010)
[7]http://www.madehow.com/Volume-1/Cooking-Oil.html
[8]http://www.vinythai.co.th/ourchemicalproducts/causticsoda/mkt1soapdetergent/0,,2
009-2-0,00.htm
[9]http://www.madehow.com/Volume-2/Soap.html
17