Processos Químicos Industriais 2 - Óleos e gorduras

Processos Químicos Industriais 2 - Óleos e gorduras

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Processos Químicos Industriais I Apostila 5

Prof.a. Heizir F. de Castro

1. Conceitos3
2. Emprego e Economia4
3. Propriedades dos Óleos e Gorduras7
4. Extração de Óleos Vegetais7
5. Refino dos Óleos Brutos1
6. Sub-Produtos da Extração do Óleo de Soja12
7. Limitações Atuais da Indústria de Óleos e Gorduras13
8. Modificação Enzimática de Óleos e Gorduras17

1. Conceitos

Os óleos e gorduras são formados por diversos compostos simples. Quimicamente, eles são ésteres. O componente alcoólico é invariavelmente o glicerol (triol, três grupos hidroxilícos) e o componente ácido é formado pelos ácidos monocarboxílicos não ramificados (ácidos graxos).

(ésteres de glicerol), cuja composição é dependente do tipo e origem da matéria prima

Sendo um triol, o glicerol pode formar mono, di ou tri-ésteres. Tais ésteres são designados como mono, di ou tri-glicerídeos. Os glicerídeos geralmente contêm dois ou três ácidos graxos diferentes. Portanto, os óleos e gorduras são misturas de glicerídeos de diversos ácidos graxos

CH2 - OH+ HOOC - RCH2-O-COR ½ ‰ ‰

CH2 - OH+ HOOC - RfiCH2-O-COR+ H2O

CH2 - OH+ HOOC - RCH2-O-COR

Conforme sua origem, os ácidos graxos, podem ser classificados em: ácidos graxos de origem animal e ácidos graxos de origem vegetal.

Os ácidos graxos, de uma maneira geral: • Possuem mais de 10 carbonos na cadeia

Exemplos:

Conforme a cadeia de átomos de carbono, podem ser classificados em: ácidos graxos não saturados (insaturados) e ácidos graxos saturados.

Diferenças entre óleo e gordura: Nos óleos predominam glicerídeos de ácidos insaturados e são líquidos na temperatura ambiente e nas gorduras predominam glicerídeos de ácidos saturados, são sólidos.

Os ácidos graxos não saturados, conforme o número de ligações duplas existentes na molécula, podem ser: mono oleofínicos e poli-oleofínicos.

Os principais constituintes dos óleos vegetais são os ácidos com 16 a 18 átomos de carbono e dos marinhos (peixes) são os ácidos com 20, 2 e 24 átomos de carbono.

Há uma demanda moderna e crescente de óleos polinsaturados nos produtos alimentícios, sendo os mais consumidos mostrados na Tabela 1.

Tabela 1. Tipos de óleos mais consumidos em produtos alimentícios.

Tipo de óleo Constituintes polinsaturados (%)

O grau de insaturação influencia o ponto de fusão da mistura de ésteres, quanto mais insaturado o ácido mais baixo é o ponto de fusão dos ésteres. As gorduras com grande conteúdo de ácidos graxos insaturados são líquidas ou oleosas (o termo óleo refere-se a consistência e não a estrutura química).

Os ésteres mais saturados, por outro lado, são os constituintes da gordura. As insaturações podem também, ser hidrogenadas pela adição de hidrogênio ativado cataliticamente às duplas ligações. O ponto de fusão das gorduras eleva-se por esse processo, tanto que as gorduras anteriormente oleosas, se tornam sólidas à temperatura ambiente; daí o termo solidificação das gorduras. O processo desempenha importante papel na produção e redução de óleo-margarina e, conseqüentemente, na alimentação humana. Observa-se, portanto, que o fator determinante da denominação de um composto, como gordura ou óleo, é simplesmente seu ponto de fusão.

2. Emprego e Economia

Os óleos e gorduras de origem animal e vegetal encontram grande aplicação na alimentação e no campo industrial. A produção mundial destes compostos tem aumentado significativamente para atender a demanda nestes campos. 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 se empregam os óleos e gorduras no campo industrial, eles podem ser empregados no estado bruto (sabões) ou quimicamente processados.

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.

Com exceção das indústrias alimentícias, os óleos e gorduras, são de grande aplicação nas indústrias de sabão, perfumaria, farmacêutica, detergentes, explosivos, polímeros, metalurgia do pó, gelatina para lança-chama, óleos para freio, fluídos de hidramático, fabricação de tintas e em certas fases de laminação na metalurgia do ferro, entre outras.

A diferença entre óleos comestíveis e secativos é o grau de insaturação. Enquanto os óleos secativos se caracterizam pelo seu alto grau de insaturação, os óleos secativos são constituídos de glicerídeos de ácidos mais insaturados.

Exemplos:

Os óleos secativos têm 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.

¾C = C ¾ +[O2]fi = C ¾ C =
\/

O Epóxidos

Tabela 2- Classificação dos Óleos e Gorduras Grupo Tipo Exemplos

Gorduras

Leite Vegetal Animal

Manteiga, creme Cacau Banha, sebo, óleo de mocotó

Óleos Ácido láurico Ácidos óleico e linóleico

Ácido linóleico Óleos marinhos

Coco, palmiste, babaçu Algodão, amendoim, dendê, milho, arroz Soja, linhaça Baleia, cacholote, peixe

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, oiticia, gordura animais, borras de refinação.

Principais óleos e gorduras utilizados para fins comestíveis: Soja, algodão, amendoim, girassol, arroz, milho, babaçu, mamona, dendê, oliva, banha.

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3. Propriedades dos Óleos e Gorduras

3.1. Índice de Saponificação (I.S.)

Define-se índice de saponificação, o número de miligramas de hidróxido de potássio necessário para saponificar um grama de gordura ou óleo. O I.S. é inversamente proporcional a massa molecular média dos glicerídeos presentes.

I.S = miligramas (mg) KOH(para saponificar)

1 grama de gordura

3.2. Índice de Acidez (I.A)

Quando um óleo ou gordura é extraído de sua fonte, a existência de alguns ácidos orgânicos livres (ácidos graxos, ou não), podem acarretar um certo teor de acidez nesses produtos. Define-se I.A, como o número de miligramas de hidróxido de potássio necessário para neutralizar um grama de óleo ou gordura.

I.A. = miligramas (mg) de KOH (para neutralizar) 1 grama de gordura

3.3.Índice de Éster (I.E.)

É a diferença, entre o número de miligramas de hidróxido de potássio consumidos para saponificar (I.S.) e o número de hidróxido de potássio consumido para neutralizar 1 grama de gordura (I.A). I.E.= I.S. - I.A.

3.4. Índice de Iodo (I.I.) O índice de iodo se refere à porcentagem de óleos não saturados presentes na matéria gordurosa, que reagem com o iodo (I2), rompendo as ligações duplas presentes na molécula. Portanto, pela quantidade de iodo consumida na reação é determinado o número de ligações dupla na matéria gordurosa. O índice de iodo é importante na hidrogenação de óleos e gorduras. Definese, índice de iodo, como o número de grama de iodo adsorvido por 100 gramas de óleo ou gordura. I.I. =g de Iodo adsorvido/ 100 gramas de gordura

4. Extração de Óleos Vegetais

A extração de óleos pode ser realizada por prensagem, por extração com solventes ou por combinação pelos dois métodos.

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