INDÚSTRIAS DE ÓLEOS, GORDURAS E CERAS
Prof.Ms. Fernanda Palladino
ÓLEOS, GORDURAS E CERAS
As gorduras e os óleos encontram-se amplamente na
natureza, não só no reino vegetal, mas também no reino
animal. As ceras são também produtos naturais, mas
diferem ligeiramente das gorduras e dos óleos na
composição básica. Enquanto as gorduras e os óleos são
misturas de glicerídeos de diversos ácidos graxos, as ceras
são misturas de ésteres de álcoois poliídricos superiores,
diversos do glicerol e do ácido graxo.
ÓLEOS, GORDURAS E CERAS
Caracteristicas:
Os ácidos graxos, de uma maneira geral:
◦ Possuem mais de 10 carbonos na cadeia;
◦ Possuem cadeia normal podendo ter ou não ligações duplas;
◦ São monocarboxílicos;
◦ Tem número par de átomos de carbono;
ÓLEOS, GORDURAS E CERAS
Caracteristicas:
Podem ser classificados em:
◦ Ácidos graxos insaturados;
Ácido Linoleíco
◦ Ácidos graxos saturados;
Ácido Esteárico
ÓLEOS, GORDURAS E CERAS
Características:
Existem ácidos que tem um número par de átomos de carbono e
enquadram-se:
◦ Ácidos da Série saturados: o ácido esteárico, que é a base dos óleos
não secativos;
◦ Ácidos Insaturados: ácidos monooleofínicos, com uma dupla ligação
entre os carbonos, como o ácido oleíco;
◦ Ácidos Insaturados: ácidos da série poliofínicas, com mais de uma
dupla ligação entre os carbonos como os linoleícos e linolênico.
◦ Os dois últimos fornecem óleos semi-secativos ou secativos, de
acordo com o teor de insaturação presente na molécula
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Características:
Os principais constituintes dos óleos vegetais são os ácidos com 16 a
18 átomos de carbono e dos marinhos são os ácidos com 20, 22 e 24
átomos de carbono;
Há uma demanda moderna e crescente de óleos poliinsaturados nos
produtos alimentícios
O grau de insaturação influencia o ponto de fusão dos ésteres, quanto
mais insaturado o ácido, mais baixo será o ponto de fusão dos
ésteres.
As gorduras com grande conteúdo de ácidos graxos insaturados são
líquidas ou oleosas;
Os ésteres mais saturados são constituintes da gordura
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Características:
• Os óleos e as gorduras de origem animal e vegetal encontram grande
aplicação na alimentação e no campo industrial.
• Sua aplicação no campo comestível exige na maioria dos casos a
refinação dos óleos brutos, gerando normalmente borras de refinação
(sabões) ou ácidos graxos (refinação no vácuo com vapor). Nos casos em
que empregam os óleos e gorduras no campo industrial, eles podem ser
empregados no estado bruto (sabões) ou quimicamente processados.
•A diferença entre óleos comestíveis e secativos é o grau de insaturação;
• Os óleos secativos tem grande importância na preparação de tintas a
óleo. Uma superfície recoberta por uma camada de óleo secativo,
exposto ao ar, forma uma película aderente depois de algum tempo de
secagem;
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Características:
Os processos químicos empregados são:
• Hidrogenação: Saturação Total ou parcial dos ácidos não saturados;
• Desidratação: Retirada de uma molécula de água de um hidroxi-ácido;
• Polimerização: Polimerização das duplas existentes na molécula dos
ácidos polisaturados, conjugados ou não;
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Tabela 1: Classificação dos óleos e gorduras
Grupo
Tipo
Exemplos
Gorduras
Leite
Manteiga, creme
Vegetal
Cacau
Animal
Banha, sebo, óleo de
mocotó
Ácido laúrico
Coco, babaçu
Ácidos oleícos e linoleícos
Algodão, amendoim,
milho, arroz, dendê
Ácido linoleíco
Soja, linhaça
Óleos marinhos
Baleia, peixe
Óleos
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Características:
• Principais ácidos graxos produzidos comercialmente no país:
ácidos graxos de soja, sebo, óleo de linhaça, mamona, peixe;
• Principais óleos e gorduras para fins industriais Óleo de peixe,
linhaça, mamona, gorduras animais, borras de refinação;
• Principais óleos e gorduras para fins comestíveis: Soja, algodão,
amendoim, girassol, arroz, milho, babaçu, mamona, dendê, oliva,
banha.
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• O Brasil é o segundo maior produtor mundial de soja.
• Na safra 2006/07, a cultura ocupou uma área de 20,687 milhões de
hectares (produção de 58,4 milhões de toneladas).
• A produtividade média da soja brasileira é de 2823 kg por hectares.
• Os Estados Unidos, maior produtor mundial do grão, responderam pela
produção de 86,77 milhões de toneladas.
• Dados do Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior
mostram que a soja tem uma importante participação nas exportações
brasileiras. Em 2006, foram US$ 9,3 bilhões, o que representou 6,77% do
total exportado.
• Foi o grão de soja cuja estrutura física, é especialmente apropriada a
extração à solvente, o fator responsável pelo elevado desenvolvimento;
• Em virtude do elevado rendimento em óleo, praticamente todas as
fabricas de óleo de soja tem unidades extratoras a solvente;
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Produção mundial
de soja em 1999
Países
Milhões de Toneladas
Estados Unidos
71,9
Brasil
31,0
Argentina
21,0
China
14,3
India
5,2
Paraguai
2,5
Outros
8,0
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Processo Industrial
Prensa Hidráulica (Prensagem a frio):
Não viável Industrialmente:
Baixo rendimento
Custo elevado
Extração com Solvente Orgânico:
Mais Utilizado:
Maior rendimento
Mais barato
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Obtenção dos óleos:
Os dois métodos gerais empregados na obtenção de gorduras e de
óleos vegetais são a prensagem e a extração por solvente, ou
uma combinação dos dois métodos;
A extração por solvente está adquirindo importância em quase todas
as fábricas de extração de óleos vegetais, seja em operação isolada,
seja depois de uma prensagem prévia. Para sementes com o alto teor
de óleos, como os caroços de algodão ou as sementes de açafrão,
utilizam-se as prensagens e a extração por solvente nos processos de
extração por solvente na obtenção, visando a se ter rendimentos mais
elevados.
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ÓLEOS, GORDURAS E CERAS
Processo de fabricação do óleo de soja:
• Os grãos, pesados e limpos, são inicialmente partidos entre
rolos ondulados e condicionados, sem alteração na taxa da
umidade em um cozedor vertical;
• A extração por solvente pode recuperar até 98% do óleo, em
comparação com os 80-90% proveniente da prensagem
hidráulica ou prensa –parafuso.
• Quando extraída a solvente, a massa de soja produz uma
farinha com teor de proteína de 44- 46%, que pode ser
aumentada com a remoção das cascas do grão antes ou depois
da extração por solvente;
• O descascamento prévio é feito pela peneiração de grãos
partidos;
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Processo de fabricação do óleo de soja:
• As pequenas partículas da polpa são separadas da corrente
de cascas num separador gravidade;
• No sistema de descascamento terminal, toda a corrente de
farinha seca passa pelos separadores a gravidade,
produzindo-se dois tipos de farinha, um deles com 41% de
proteína e outro com 50%;
• A extração por solvente é efetuada de maneira continua, em
contracorrente, mediante uma sequência de diversos estágios
de extração.
• Nos extratores mais comumentes usados nos EUA, o solvente
circula sobre a massa, que é usualmente carregada em cestos,
através das diversas etapas, os cestos se movem num circulo
vertical ou horizontal;
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Processo de fabricação do óleo de soja:
• O fluxograma acima, ilustra o procedimento a circulo vertical,
utilizando o hexano como solvente.
• Embora a moagem libere certa quantidade de óleo, que se
dissolve imediatamente no solvente, a maior parte é removida
pela difusão do solvente nas paredes celulares, até que se
tenha atingido o equilíbrio, substituindo a solução de
equilíbrio por uma outra com menor teor de óleo no solvente,
o processo de difusão começa outra vez;
• Depois da extração a farinha é torrada, a fim de que se
aumente o valor nutritivo;
• O solvente é usualmente removido na fase líquida (miscela)
pela passagem através de um evaporador a película
ascendente e depois por uma coluna de extração a vapor;
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Processo de fabricação do óleo de soja:
• São muito usados evaporadores a duplo efeito, com um
evaporador operando à vácuo e aquecido pelo vapor do outro
estágio ou pelo vapor do terrefator de eliminação do solvente;
• As perdas do solvente são usualmente minimizadas mediante
a expulsão do materiais não condensáveis do processos
através de um suspiro condensador refrigerado, ou de uma
unidade de absorção a óleo;
• O óleo bruto produzido é estocado para refino ou venda;
• A farinha seca e torrada da operação a extração por solvente
é moída até a malha 10 ou 12, num pulverizador rotatório,
peneirada e estocada para venda como alimento;
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Fatores críticos do processos de Extração de óleo por
Solventes
•Limpeza;
•Secagem;
•Quebragem;
•Condicionamento;
•Laminação;
•Umidade no extrator;
•Temperatura;
•Tempo;
•Vazão do solvente;
•Percolação
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Refino dos óleos Brutos
Os óleos extraídos contém alguns constituintes, como
por exemplo:
• Uma certa quantidade de ácidos livres que lhe
conferem a acidez,
• Uma coloração bastante acentuada, proveniente da
matéria-prima,
• Uma certa quantidade de material vegetal não
saponificável, solúvel ou insolúvel, que lhe confere um
odor acentuado.
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Refino dos óleos Brutos
Desta forma o refino do óleo bruto tem como objetivo:
• Quebrar a acidez;
• Reduzir a coloração;
• Reduzir os odores;
•Este processamento envolve a refinação alcalina, a lavagem a
água e a secagem, a clarificação, a hidrogenação e
desodorização, de uma forma contínua.
ÓLEOS, GORDURAS E CERAS
ÓLEOS, GORDURAS E CERAS
Refino dos óleos Brutos
•No método alcalino, os ácidos graxos livres são neutralizados
por soda caústica ou por barrilha, formando sabões, as
chamadas borras, que são removidas por centrifugação dos
ácidos graxos que estão sendo recuperados.
• Os óleos são clarificados com argila adsorvente.
• A desodorização é realizada mediante sopragem de vapor de
água superaquecido através do óleo. Para a obtenção de
gordura o óleo é clarificado antes e depois da hidrogenação,
sendo em seguida desodorizado. Neste caso, o óleo
hidrogenado ainda quente e no estado líquido, é desodorizado
sob vácuo de aproximadamente 710mmHg e entre 204 a 260
C.
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Sub- Produtos da Extração do Óleo de Soja
Ao se converter anualmente cerca de 15 milhões de toneladas de
soja, por extração a solventes, o Brasil produz 60.000
toneladas/ano de gomas, sub produtos da refinação que contém
cerca de 60% em peso de fosfatídeos, mais conhecidos como
fosfolipídeos.
A mistura de fosfatídeos da soja é conhecida como lecitina de
soja, e encontra inúmeras aplicações na industria alimentícia:
• Em margarinas, prevenindo a oxidação da vitamina A;
• Em gorduras, como antioxidante e homogeneizador;
• Em doces e chocolates, favorecendo o controle de viscosidade e
obtenção de cobertura uniformes;
• Em sorvetes cremosos,permitindo uma textura mais uniforme;
• Em queijos, favorecendo coesão e evitando formação de
grumos;
ÓLEOS, GORDURAS E CERAS
Ceras:
Existem ceras animais, vegetais, minerais e sintéticas,
dependendo da fonte. As ceras animais são secretadas
como matéria protetora por certos insetos. As ceras
vegetais são encontradas como revestimentos nas
folhas, nos caules, nas flores e sementes. As ceras
minerais são as ceras de parafina obtidas pelo
petróleo. As ceras minerais do petróleo são ceras
verdadeiras (bom ésteres), mas incluem-se nesta
classe em virtude das suas características físicas.
Ex: Cera de abelha – feitas pelos favos de mel para a
fabricação de velas;
Cera de carnaúba – obtida da carnaúba, utilizada como
polimento em assoalhos;