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INDÚSTRIAS DE ÓLEOS, GORDURAS E CERAS Prof.Ms. Fernanda Palladino.

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1 INDÚSTRIAS DE ÓLEOS, GORDURAS E CERAS Prof.Ms. Fernanda Palladino

2 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

3 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

4 Ácido Esteárico Caracteristicas: Podem ser classificados em: Ácidos graxos insaturados; Ácidos graxos saturados; ÓLEOS, GORDURAS E CERAS Ácido Linoleíco

5 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 ÓLEOS, GORDURAS E CERAS

6 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

7 ÓLEOS, GORDURAS E CERAS 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;

8 ÓLEOS, GORDURAS E CERAS 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;

9 ÓLEOS, GORDURAS E CERAS GrupoTipoExemplos GordurasLeiteManteiga, creme VegetalCacau AnimalBanha, sebo, óleo de mocotó ÓleosÁcido laúricoCoco, babaçu Ácidos oleícos e linoleícosAlgodão, amendoim, milho, arroz, dendê Ácido linoleícoSoja, linhaça Óleos marinhosBaleia, peixe Tabela 1: Classificação dos óleos e gorduras

10 ÓLEOS, GORDURAS E CERAS 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.

11 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; ÓLEOS, GORDURAS E CERAS

12 Produção mundial de soja em 1999 PaísesMilhões de Toneladas Estados Unidos71,9 Brasil31,0 Argentina21,0 China14,3 India5,2 Paraguai2,5 Outros8,0 ÓLEOS, GORDURAS E CERAS

13 Processo Industrial Prensa Hidráulica (Prensagem a frio): Não viável Industrialmente: Baixo rendimento Custo elevado Extração com Solvente Orgânico: Mais Utilizado: Maior rendimento Mais barato ÓLEOS, GORDURAS E CERAS

14 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. ÓLEOS, GORDURAS E CERAS

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16 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 %, 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; ÓLEOS, GORDURAS E CERAS

17 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;

18 ÓLEOS, GORDURAS E CERAS 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;

19 ÓLEOS, GORDURAS E CERAS 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;

20 ÓLEOS, GORDURAS E CERAS Fatores críticos do processos de Extração de óleo por Solventes Limpeza; Secagem; Quebragem; Condicionamento; Laminação; Umidade no extrator; Temperatura; Tempo; Vazão do solvente; Percolação

21 ÓLEOS, GORDURAS E CERAS 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.

22 ÓLEOS, GORDURAS E CERAS 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.

23 ÓLEOS, GORDURAS E CERAS

24 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.

25 ÓLEOS, GORDURAS E CERAS 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 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;

26 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;


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