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Alexandra Mara Goulart Nunes Mamede Refino de Óleos Vegetais Refino Físico Refino Químico RELEMBRANDO Fosfatídeos ou gomas principais componentes não glicerídeos do óleo lecitinas Esteróis álcoois cristalinos neutros de alto ponto de fusão matéria insaponificável Ceras alcoois monoídricos de longa cadeia de carbono conhecido como álcoois graxos Carotenoides responsáveis pela coloração do óleo amarelada tendendo para o vermelho O mais importante é o betacaroteno ou próvitamina A Antioxidantes evita a oxidação do óleo tocoferóis ou vitamina E Em geral são eliminados na etapa de refino O óleo bruto contém Gomas Acidez Cor Odor O que fazer tornar os óleos brutos em óleos comestíveis REFINO Óleo Bruto Refino de óleos Conjunto de operações para a remoção das substancias acompanhantes indesejáveis ou para purificação do óleo Conjunto de processos que visam tornar os óleos brutos em óleos comestíveis Substâncias indesejáveis aquelas que podem afetar a qualidade sensorial e a estabilidade dos óleos O refino remove além de impurezas algumas substâncias com propriedades funcionais tais como antioxidantes naturais como os tocoferóis Refino de óleos e gorduras Embora existam casos de consumo de óleos brutos como o azeite de oliva azeite dendê e outros sem processo de refinação estes são casos isolados A grande maioria dos óleos e gorduras destinadas ao consumo humano é submetida à refinação Refino de óleos e gorduras O objetivo do refino é uma melhora de aparência odor e sabor do óleo Substâncias indesejáveis o Substâncias coloidais fosfatídios e produtos de degradação o AG livres e seus sais AG oxidados lactonas polímeros o Corantes clorofila xantofila e carotenoides o Substâncias voláteis hidrocarbonetos álcoois aldeídos cetonas e ésteres de baixo PM o Substâncias inorgânicas sais de Ca metais silicatos fosfatos Refino de óleos e gorduras Entre os componentes presentes os ácidos graxos livres fosfolipídios e certos corantes são indesejáveis tornando o óleo escuro susceptível à formação de espuma e fumaça no aquecimento e sujeito à precipitação de material sólido quando o óleo é aquecido durante as etapas do processamento Por outro lado os tocoferóis são geralmente desejáveis em função de sua atividade antioxidante enquanto os esteróis são relativamente inertes Refino de óleos e gorduras As principais etapas do processo de refino são Degomagem hidratação Neutralização desacidificação Branqueamento clarificação Desodorização destilação Etapas Degomagem remoção de fosfolipídios Neutralização ou Desacidificação redução da acidez Branqueamento ou Clarificação remoção de pigmentos e metais Desodorização remoção de voláteis que produzem odores Degomagem Retirar as gomas fosfolipídeos Facilitar a etapa posterior de refino Facilitar o transporte e recuperar a lecitina Obs realizada principalmente nos óleos de soja e algodão Refino neutralização clarificação e desodorização Reduzir a acidez Reduzir a cor e o odor Refino de óleos e gorduras Refino de óleos e gorduras httpswwwyoutubecomwatchvwPCKDUF4o9Y Degomagem Consiste na remoção das gomas fosfatídeos ceras e substâncias coloidais Estas substâncias causam escurecimento do óleo na etapa de desodorização Conjunto de degomagem Produção de lecitinas Diminuir perdas no refino e consumo de soda na neutralização Aumentar a estabilidade do óleo refinado Preparar o óleo bruto para o refino propriamente dito Degomagem Os fosfolipídios devido sua propriedade emulsificante causariam aumento nas perdas durante a neutralização do óleo e precipitariam com o tempo por hidratação pela umidade do ar Degomagem Decantado contém óleo altas perdas Gomas aumentam as perdas durante neutralização emulsificam óleo que é perdido para borra ou soapstock Fosfolipídios formação de deposições nos tanques de depósito assemelham a gomas de cor caramelo Higroscópicos hidratamse com a U do ar mais densos que TAG e se precipitam na base dos tanques Degomagem Assim os principais motivos que levam à degomagem do óleo bruto são os seguintes 1 Facilitar o armazenamento e o transporte do óleo bruto 2 Produzir fosfolipídios como um subproduto valioso 3 Facilitar a etapa subseqüente de refinação alcalina maior rendimento e qualidade menor consumo 4 Eliminar fosfolipídios e outros compostos não desejados de forma eficiente para a refinação física Degomagem Existem dois tipos de gomas as hidratáveis e as não hidratáveis Fosfolipídios hidratáveis facilmente removidos pela adição de um volume de água equivalente ao volume de gomas 75 da quantidade de gomas Fosfolípidios nãohidratáveis NHP difícil remoção oParte dos NHP são removidos com hidratáveis na degomagem com água oRequer o uso de um ácido para convertêlos a hidratáveis para completa remoção Principais processos de degomagem de óleos brutos são Degomagem com água Degomagem ácida Degomagem com água gomas hidratáveis refino químico Em geral a degomagem é feita por adição de 1 a 3 de água ao óleo aquecido a 70 ºC sob agitação por cerca de 30 minutos O precipitado é removido por centrifugação Degomagem Principais processos de degomagem de óleos brutos são Degomagem com água Degomagem ácida Degomagem ácida gomas hidratáveis e não hidratáveis refino físico Solução de ácido fosfórico O precipitado é removido por centrifugação Degomagem Degomagem com água A degomagem deve ser feita imediatamente após a extração óleo bruto água 75oC gomas 50 água óleo degomado mistura centrifugação LECITINA 7080oC Porcentagem de água Porcentagem dos fosfolipídeos 15 a 2 Degomagem com água A degomagem com água é a forma mais simples de redução de fosfolipídios Entretanto apenas as gomas hidratáveis podem ser removidas com este método Se o óleo for a seguir refinado quimicamente este processo é normalmente adequado pois os fosfolipídios não hidratáveis são removidos com os sabões durante a neutralização dos ácidos graxos livres com soda cáustica Degomagem com água A degomagem com água deve sempre ser aplicada se a lecitina for recuperada o que é o caso normal do óleo de soja O processo é realizado pela adição de água quente ou vapor ao óleo provocando a hidratação dos fosfolipídios que são eliminados por centrifugação e posteriormente secos Obs A lecitina de soja é utilizada na indústria alimentícia como emulsificante impedindo a água e a gordura de se separarem nos alimentos Degomagem com água Respondam para próxima aula Como as gomas obtidas são recuperadas após a degomagem e são transformadas em lecitina comercial Degomagem com água As gomas assim obtidas que contêm cerca de 50 de umidade são secas sob vácuo aproximadamente 100 mmHg de pressão absoluta à temperatura de 70 80 ºC O produto chamado lecitina comercial consiste em cerca de 60 de mistura de fosfolipídios lecitina cefalina e fosfatidilinositol 38 de óleo e 2 de umidade Composição da lecitina comercial bruta A quantidade de fosfolipídios não hidratáveis em um óleo bruto depende de muitos fatores como a qualidade da semente o tipo de semente as condições climáticas durante o desenvolvimento da semente e sua colheita e o armazenamento acondicionamento moagem e extração São sais de Ca e Mg dos ácidos fosfatídicos formados pela ação de fosfolipases ativadas pelo dano celular durante o beneficiamento e o processamento do grão de soja podendo ser formados quando a secagem de grãos úmidos é feita em altas T Degomagem ácida Degomagem ácida remover gomas hidratáveis e não hidratáveis refino físico Degomagem ácida óleo degomado óleo bruto Gomas água quente Dosagem de ácido fosfórico Degomagem ácida simples Feita com água e ácido fosfórico Degomagem Consequência da presença de fosfolipídios nas etapas de refino do óleo de soja 1 Na neutralização o Perda por saponificação e arraste de óleo neutro o Perda por emulsificação nas centrífugas 2 Na clarificação oMaior teor de argilas para a remoção dos fosfolipídeos oMenor eficiência de filtração 3 Na desodorização oRedução da qualidade cor sabor odor e estabilidade oPerdas de produção por incrustação no desodorizador Refino Químico do Óleo Bruto Etapas Neutralização ou desacidificação Branqueamento ou clarificação e secagem Desodorização Neutralização Processo de extração grau de conservação do grão e condições de estocagem do óleo bruto favorecer hidrólise AGL e glicerol Consiste na remoção dos ácidos graxos livres do óleo bruto com solução de hidróxido de sódio soda cáustica redução AGL 001 a 003 Nesta etapa removese também os fosfatídeos residuais não hidratáveis e parte dos corantes clorofila carotenóides Neutralização A neutralização requer uma agitação eficiente para promover o contato entre as fases O óleo neutralizado é lavado com água quente para remoção de sabões e submetido à centrifugação Tubo de entrada Fine tuner Tubo de saída Válvula de ajuste da pressão Manômetro de saída Descarga de borra Os ácidos graxos livres reduzem o ponto de fumaça dos óleos deixandoos sujeitos a espumar O ponto de fumaça é a temperatura em que a amostra emite um filete contínuo de fumaça formada por produtos de decomposição do óleo O ponto de faísca é a temperatura em que os produtos voláteis são formados em tal velocidade que são capazes de sofrer ignição sem manter a combustão O ponto de combustão é a temperatura em que os produtos voláteis suportam a combustão continuada Neutralização Refino Químico Soda cáustica via úmida dispersão da solução alcalina em óleo 80ºC10 min forte agitação Retirada da borra e saponificáveis Lavagem do óleo com água fervente Secagem Short mix 1 a 15 segundos reação de soda e óleo 80 e 90C óleos mais ácidos Long mix óleos de boa qualidade e baixa acidez 3 a 10 minutos até 40C Clarificação ou Branqueamento Neutralização pode carregar por adsorção matéria corante com a borra Clarificar o óleo melhora sabor odor e estabilidade Processo físico de adsorção eliminar matérias que conferem coloração aos óleos vegetais Clarificação ou Branqueamento Efetuado com terras clarificantes argila e terra diatomácea Removem o excesso de pigmentos corantes em geral resíduos de sabões fosfatídeos e metais Substâncias absorventes silicatos hidratados de alumínio Terras de Fuller silicatos de magnésio terras diatomáceas terras clarificantes argilas ácido ativadas bentonitas e monsmorinolitas tratadas com ácido sulfúrico ou clorídrico sílica e carvões ativos A terra branqueadora é adicionada ao óleo seco até 7585C sob vácuo evitar formação de peróxidos Após agitação durante 30 minutos o óleo é filtrado Terras clarificantes Não recicláveis incorporação ao solo queimadas nas caldeiras 05 a 20 10 a 15 minutos de contato Clarificação ou Branqueamento Branqueamento ou Clarificação Carvão Argila Óleo Misturador Filtro Óleo clarificado Filtro para remoção da argila ativada dos óleos clarificados Invernização Winterização Finalidade Remoção de TG de alto ponto de fusão e ceras cristais de estearinas e resinas turvação do óleo sob refrigeração Centrifugação ou filtração à frio Geralmente fazse resfriamento lento do óleo em tanques sem agitação 3 5C para formação de cristais solidificação TG ceras que serão removidos por filtração filtros prensa Aplicação em óleos de milho girassol arroz e palma Desodorização Remoção de odores e sabores desagradáveis causados por peróxidos ácidos graxos livres pesticidas Remover também carotenoides cetonas e outros compostos voláteis A desodorização é efetuada por insuflação de vapor direto 180 a 260 C sob alto vácuo Pressão reduzida 1 a 6 mmHg protege o óleo da oxidação atmosférica previne a hidrólise pelo vapor e reduz enormemente a quantidade de vapor necessária Desodorização Desodorizador semicontínuo Refino Físico Óleos brutos com acidez superior a 10 arroz e palma não devem ser neutralizados por soluções alcalinas por razões econômicas quantidade de soda a ser adicionada e perda de óleo neutro Refino físico remoção dos AG Livres por destilação pois os AG Livres apresentam PE 100C mais baixo que os dos TG correspondentes Refino Físico Desacidificação destilação dos ácidos graxos livres Destilação a vácuo Desacidificador desodorizador Etapa de degomagem necessita ser completa degomagem ácida Óleo Bruto Degomagem ácida Clarificação Destilação a vácuo Subprodutos da Produção de Óleos Farelo torta alimentação humana e animal Gomas emulsificantes Borra alcalina sabão Substâncias destiladas vitaminas esteróis e AGL Ceras Estearinas cosméticos ração vela etc
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Alexandra Mara Goulart Nunes Mamede Refino de Óleos Vegetais Refino Físico Refino Químico RELEMBRANDO Fosfatídeos ou gomas principais componentes não glicerídeos do óleo lecitinas Esteróis álcoois cristalinos neutros de alto ponto de fusão matéria insaponificável Ceras alcoois monoídricos de longa cadeia de carbono conhecido como álcoois graxos Carotenoides responsáveis pela coloração do óleo amarelada tendendo para o vermelho O mais importante é o betacaroteno ou próvitamina A Antioxidantes evita a oxidação do óleo tocoferóis ou vitamina E Em geral são eliminados na etapa de refino O óleo bruto contém Gomas Acidez Cor Odor O que fazer tornar os óleos brutos em óleos comestíveis REFINO Óleo Bruto Refino de óleos Conjunto de operações para a remoção das substancias acompanhantes indesejáveis ou para purificação do óleo Conjunto de processos que visam tornar os óleos brutos em óleos comestíveis Substâncias indesejáveis aquelas que podem afetar a qualidade sensorial e a estabilidade dos óleos O refino remove além de impurezas algumas substâncias com propriedades funcionais tais como antioxidantes naturais como os tocoferóis Refino de óleos e gorduras Embora existam casos de consumo de óleos brutos como o azeite de oliva azeite dendê e outros sem processo de refinação estes são casos isolados A grande maioria dos óleos e gorduras destinadas ao consumo humano é submetida à refinação Refino de óleos e gorduras O objetivo do refino é uma melhora de aparência odor e sabor do óleo Substâncias indesejáveis o Substâncias coloidais fosfatídios e produtos de degradação o AG livres e seus sais AG oxidados lactonas polímeros o Corantes clorofila xantofila e carotenoides o Substâncias voláteis hidrocarbonetos álcoois aldeídos cetonas e ésteres de baixo PM o Substâncias inorgânicas sais de Ca metais silicatos fosfatos Refino de óleos e gorduras Entre os componentes presentes os ácidos graxos livres fosfolipídios e certos corantes são indesejáveis tornando o óleo escuro susceptível à formação de espuma e fumaça no aquecimento e sujeito à precipitação de material sólido quando o óleo é aquecido durante as etapas do processamento Por outro lado os tocoferóis são geralmente desejáveis em função de sua atividade antioxidante enquanto os esteróis são relativamente inertes Refino de óleos e gorduras As principais etapas do processo de refino são Degomagem hidratação Neutralização desacidificação Branqueamento clarificação Desodorização destilação Etapas Degomagem remoção de fosfolipídios Neutralização ou Desacidificação redução da acidez Branqueamento ou Clarificação remoção de pigmentos e metais Desodorização remoção de voláteis que produzem odores Degomagem Retirar as gomas fosfolipídeos Facilitar a etapa posterior de refino Facilitar o transporte e recuperar a lecitina Obs realizada principalmente nos óleos de soja e algodão Refino neutralização clarificação e desodorização Reduzir a acidez Reduzir a cor e o odor Refino de óleos e gorduras Refino de óleos e gorduras httpswwwyoutubecomwatchvwPCKDUF4o9Y Degomagem Consiste na remoção das gomas fosfatídeos ceras e substâncias coloidais Estas substâncias causam escurecimento do óleo na etapa de desodorização Conjunto de degomagem Produção de lecitinas Diminuir perdas no refino e consumo de soda na neutralização Aumentar a estabilidade do óleo refinado Preparar o óleo bruto para o refino propriamente dito Degomagem Os fosfolipídios devido sua propriedade emulsificante causariam aumento nas perdas durante a neutralização do óleo e precipitariam com o tempo por hidratação pela umidade do ar Degomagem Decantado contém óleo altas perdas Gomas aumentam as perdas durante neutralização emulsificam óleo que é perdido para borra ou soapstock Fosfolipídios formação de deposições nos tanques de depósito assemelham a gomas de cor caramelo Higroscópicos hidratamse com a U do ar mais densos que TAG e se precipitam na base dos tanques Degomagem Assim os principais motivos que levam à degomagem do óleo bruto são os seguintes 1 Facilitar o armazenamento e o transporte do óleo bruto 2 Produzir fosfolipídios como um subproduto valioso 3 Facilitar a etapa subseqüente de refinação alcalina maior rendimento e qualidade menor consumo 4 Eliminar fosfolipídios e outros compostos não desejados de forma eficiente para a refinação física Degomagem Existem dois tipos de gomas as hidratáveis e as não hidratáveis Fosfolipídios hidratáveis facilmente removidos pela adição de um volume de água equivalente ao volume de gomas 75 da quantidade de gomas Fosfolípidios nãohidratáveis NHP difícil remoção oParte dos NHP são removidos com hidratáveis na degomagem com água oRequer o uso de um ácido para convertêlos a hidratáveis para completa remoção Principais processos de degomagem de óleos brutos são Degomagem com água Degomagem ácida Degomagem com água gomas hidratáveis refino químico Em geral a degomagem é feita por adição de 1 a 3 de água ao óleo aquecido a 70 ºC sob agitação por cerca de 30 minutos O precipitado é removido por centrifugação Degomagem Principais processos de degomagem de óleos brutos são Degomagem com água Degomagem ácida Degomagem ácida gomas hidratáveis e não hidratáveis refino físico Solução de ácido fosfórico O precipitado é removido por centrifugação Degomagem Degomagem com água A degomagem deve ser feita imediatamente após a extração óleo bruto água 75oC gomas 50 água óleo degomado mistura centrifugação LECITINA 7080oC Porcentagem de água Porcentagem dos fosfolipídeos 15 a 2 Degomagem com água A degomagem com água é a forma mais simples de redução de fosfolipídios Entretanto apenas as gomas hidratáveis podem ser removidas com este método Se o óleo for a seguir refinado quimicamente este processo é normalmente adequado pois os fosfolipídios não hidratáveis são removidos com os sabões durante a neutralização dos ácidos graxos livres com soda cáustica Degomagem com água A degomagem com água deve sempre ser aplicada se a lecitina for recuperada o que é o caso normal do óleo de soja O processo é realizado pela adição de água quente ou vapor ao óleo provocando a hidratação dos fosfolipídios que são eliminados por centrifugação e posteriormente secos Obs A lecitina de soja é utilizada na indústria alimentícia como emulsificante impedindo a água e a gordura de se separarem nos alimentos Degomagem com água Respondam para próxima aula Como as gomas obtidas são recuperadas após a degomagem e são transformadas em lecitina comercial Degomagem com água As gomas assim obtidas que contêm cerca de 50 de umidade são secas sob vácuo aproximadamente 100 mmHg de pressão absoluta à temperatura de 70 80 ºC O produto chamado lecitina comercial consiste em cerca de 60 de mistura de fosfolipídios lecitina cefalina e fosfatidilinositol 38 de óleo e 2 de umidade Composição da lecitina comercial bruta A quantidade de fosfolipídios não hidratáveis em um óleo bruto depende de muitos fatores como a qualidade da semente o tipo de semente as condições climáticas durante o desenvolvimento da semente e sua colheita e o armazenamento acondicionamento moagem e extração São sais de Ca e Mg dos ácidos fosfatídicos formados pela ação de fosfolipases ativadas pelo dano celular durante o beneficiamento e o processamento do grão de soja podendo ser formados quando a secagem de grãos úmidos é feita em altas T Degomagem ácida Degomagem ácida remover gomas hidratáveis e não hidratáveis refino físico Degomagem ácida óleo degomado óleo bruto Gomas água quente Dosagem de ácido fosfórico Degomagem ácida simples Feita com água e ácido fosfórico Degomagem Consequência da presença de fosfolipídios nas etapas de refino do óleo de soja 1 Na neutralização o Perda por saponificação e arraste de óleo neutro o Perda por emulsificação nas centrífugas 2 Na clarificação oMaior teor de argilas para a remoção dos fosfolipídeos oMenor eficiência de filtração 3 Na desodorização oRedução da qualidade cor sabor odor e estabilidade oPerdas de produção por incrustação no desodorizador Refino Químico do Óleo Bruto Etapas Neutralização ou desacidificação Branqueamento ou clarificação e secagem Desodorização Neutralização Processo de extração grau de conservação do grão e condições de estocagem do óleo bruto favorecer hidrólise AGL e glicerol Consiste na remoção dos ácidos graxos livres do óleo bruto com solução de hidróxido de sódio soda cáustica redução AGL 001 a 003 Nesta etapa removese também os fosfatídeos residuais não hidratáveis e parte dos corantes clorofila carotenóides Neutralização A neutralização requer uma agitação eficiente para promover o contato entre as fases O óleo neutralizado é lavado com água quente para remoção de sabões e submetido à centrifugação Tubo de entrada Fine tuner Tubo de saída Válvula de ajuste da pressão Manômetro de saída Descarga de borra Os ácidos graxos livres reduzem o ponto de fumaça dos óleos deixandoos sujeitos a espumar O ponto de fumaça é a temperatura em que a amostra emite um filete contínuo de fumaça formada por produtos de decomposição do óleo O ponto de faísca é a temperatura em que os produtos voláteis são formados em tal velocidade que são capazes de sofrer ignição sem manter a combustão O ponto de combustão é a temperatura em que os produtos voláteis suportam a combustão continuada Neutralização Refino Químico Soda cáustica via úmida dispersão da solução alcalina em óleo 80ºC10 min forte agitação Retirada da borra e saponificáveis Lavagem do óleo com água fervente Secagem Short mix 1 a 15 segundos reação de soda e óleo 80 e 90C óleos mais ácidos Long mix óleos de boa qualidade e baixa acidez 3 a 10 minutos até 40C Clarificação ou Branqueamento Neutralização pode carregar por adsorção matéria corante com a borra Clarificar o óleo melhora sabor odor e estabilidade Processo físico de adsorção eliminar matérias que conferem coloração aos óleos vegetais Clarificação ou Branqueamento Efetuado com terras clarificantes argila e terra diatomácea Removem o excesso de pigmentos corantes em geral resíduos de sabões fosfatídeos e metais Substâncias absorventes silicatos hidratados de alumínio Terras de Fuller silicatos de magnésio terras diatomáceas terras clarificantes argilas ácido ativadas bentonitas e monsmorinolitas tratadas com ácido sulfúrico ou clorídrico sílica e carvões ativos A terra branqueadora é adicionada ao óleo seco até 7585C sob vácuo evitar formação de peróxidos Após agitação durante 30 minutos o óleo é filtrado Terras clarificantes Não recicláveis incorporação ao solo queimadas nas caldeiras 05 a 20 10 a 15 minutos de contato Clarificação ou Branqueamento Branqueamento ou Clarificação Carvão Argila Óleo Misturador Filtro Óleo clarificado Filtro para remoção da argila ativada dos óleos clarificados Invernização Winterização Finalidade Remoção de TG de alto ponto de fusão e ceras cristais de estearinas e resinas turvação do óleo sob refrigeração Centrifugação ou filtração à frio Geralmente fazse resfriamento lento do óleo em tanques sem agitação 3 5C para formação de cristais solidificação TG ceras que serão removidos por filtração filtros prensa Aplicação em óleos de milho girassol arroz e palma Desodorização Remoção de odores e sabores desagradáveis causados por peróxidos ácidos graxos livres pesticidas Remover também carotenoides cetonas e outros compostos voláteis A desodorização é efetuada por insuflação de vapor direto 180 a 260 C sob alto vácuo Pressão reduzida 1 a 6 mmHg protege o óleo da oxidação atmosférica previne a hidrólise pelo vapor e reduz enormemente a quantidade de vapor necessária Desodorização Desodorizador semicontínuo Refino Físico Óleos brutos com acidez superior a 10 arroz e palma não devem ser neutralizados por soluções alcalinas por razões econômicas quantidade de soda a ser adicionada e perda de óleo neutro Refino físico remoção dos AG Livres por destilação pois os AG Livres apresentam PE 100C mais baixo que os dos TG correspondentes Refino Físico Desacidificação destilação dos ácidos graxos livres Destilação a vácuo Desacidificador desodorizador Etapa de degomagem necessita ser completa degomagem ácida Óleo Bruto Degomagem ácida Clarificação Destilação a vácuo Subprodutos da Produção de Óleos Farelo torta alimentação humana e animal Gomas emulsificantes Borra alcalina sabão Substâncias destiladas vitaminas esteróis e AGL Ceras Estearinas cosméticos ração vela etc