Extração de Óleos Vegetais

Extração de óleos vegetais: Soja

Tecnologia de óleos e gordurasProf. Dr. Bruno Botelho

2015/02

Introdução

Soja no mundo – 284 milhões de toneladas

Maior produtor – EUA (89,5 milhões de toneladas)

Brasil - 85,6 milhões de toneladas

Mato Grosso – 26,4 milhões de toneladas

Exportação de óleo – US$ 1,4 bilhões

Introdução

O processo de industrialização da soja, de maneira geral, divide-se em

duas etapas principais: a produção de óleo bruto, tendo como resíduo

o farelo, e o refino do óleo bruto produzido.

1-) Armazenamento dos grãos

2-) Preparo dos grãos

3-) Extração do óelo

Armazenamento

• As condições de armazenamento influenciam diretamente a

qualidade do óleo

• Aquecimento das sementes

• Aumento da acidez

• Escurecimento do óleo

• Modificações sensoriais e estruturais

Preparação

• Recepção

• Teor de umidade

• Materiais estranhos

• Grãos quebrados, avariados e ardidos

Preparação

• Pré - limpeza

• Peneiras vibratórias

• Diminuem o risco de deterioração

• Otimização de espaço ocupado

Preparação

• Descascamento

• Separação da polpa das cascas

• Não devem ser comprimidos

• Batedores ou facas giratórias

• Peneiras ou insufladores de ar

Preparação

• Trituração e laminação

• Rompimento dos tecidos e paredes celulares do grão

• Aumento da superfície de contato

• Rolos de ano inoxidável

• Liberação de enzimas endógenas (lipases e peroxidases)

Preparação

• Cozimento

• Rompimento dos tecidos e paredes celulares do grão

• Cozedores

• Vapor direto ou indireto

• 70 a 105 oC / 20% de umidade

Preparação

Aumento da umidade

Rompimento das paredes celulares

Aumento da permeabilidade

Saída do óleo Diminuição da viscosidade

Diminuição da tensão superficial

Preparação

• Cozimento

• Coagula e desnatura proteínas e inativa enzimas lipolíticas

• Diminui a afinidade do óleo com as partículas sólidas dos grãos

• Secagem

Extração do óleo bruto

• Processo misto – Prensagem mecânica + extração por solventes

(processos mais antigos)

• Extração com solventes – Processos mais modernos


• Prensa - consiste de um cesto formado de barras de aço retangulares

distanciadas por meio de lâminas

• No centro do cesto gira, uma rosca que movimenta o material para

frente, comprimindo-o ao mesmo tempo.

• A pressão é regulada por meio de um cone na saída


• Extração com solvente orgânico

• Hexano (P.E 70 oC)

• Dissolução x difusão

• Menor conteúdo de óleo na torta – 0,5-0,6%


• Solução do óleo no solvente – micela

• Equilíbrio óleo-micela-solvente

• Espessura dos flocos

• Temperatura

• umidade


• Hexano

• Dissolve o óleo com facilidade

• Não interage com outros

componentes do grão

• Composição homogênea

• Estreita faixa de ebulição

• Imiscível em água

• Baixo calor latente de

ebulição

• Alta inflamabilidade

• Alto custo


• Extração semi-contínua

• Três a seis extratores

• Solvente se movimenta em contra-corrente

• Sistema simples e rápida montagem

• Rendimento baixo e elevada mão de obra


• Destilação de micela

• Micela filtrada

• Destilação

• Separação entre óleo e solvente, sob vácuo

• Solvente no óleo – 5%


• Dessolventização e tostagem

• Tratamento térmico para inativar fatores antinutricionais e

substancias indesejáveis

• Inibidores de tripsina, as lectinas ou fitohemaglutininas



• Esse equipamento consiste de sete estágios.

• Vapor direto entra no segundo estágio, sendo distribuído pelo

farelo no terceiro estágio através de venezianas laterais.

• O solvente é eliminado quase completamente nos dois primeiros

estágios, com simultânea umidificação do farelo, que adquire um

teor de 18% a 20% de umidade.



• Nos estágios seguintes, o farelo é tostado• O tempo de permanência do farelo no tostador é de cerca de uma

hora e a temperatura nos estágios individuais é de 85ºC a 115ºC. • Alguns desses aparelhos têm altura total de 10 metros e recuperam o

solvente, efetuando a tostagem de até 1000 toneladas de farelo de soja em 24horas. • umidade final 12%.


• Recuperação de solvente

• Principal perda – evaporação

• Compressores de frio

• colunas de óleo mineral

Refinação do óleo bruto

• Conjunto de processos que visam transformar os óleos brutos em

óleos comestíveis, através de uma melhora de aparência, odor e

sabor do óleo bruto, por meio da remoção de alguns componentes

• Substâncias coloidais, proteínas, fosfatídeos e seus subprodutos

• Acidos graxos livres e seus sais, ácidos graxos oxidados, lactonas,

acetais e polímeros


• Substâncias coloidais, proteínas, fosfatídeos e seus subprodutos

• Ácidos graxos livres e seus sais, ácidos graxos oxidados, lactonas,

acetais e polímeros

• Substâncias coloridas

• Substâncias voláteis

• Substancias inorgânicas

• Umidade


• Principais etapas

• Degomagem ou hidratação

• Neutralização ou desacidificação

• Branqueamento ou clarificação

• Desodorização


• Degomagem

• Remove fosfatideos Lecitina

• Remove também proteínas e substancias coloidais

• Diminui também parte da acidez do óleo

• Fosfatideos representam cerca de 3% do óleo


• Degomagem

• Processo mais comum – adição de 1 a 3% de água ao óleo

aquecido a 60-70 oC, por 20-30 minutos. O precipitado é separado

por centrifugação a 5000-6000 rpm

• Gomas com 50% de umidade Secas à vácuo (70-80 oC)


• Degomagem

• Lecitina comercial

Mistura de fos-

fatídeos 60%

óleo 38%

umidade 2%


• Degomagem

• Variações de processo

• Extração contínua

• Extração com Ácido Fosfórico 85%


• Neutralização

• A adição de solução aquosa de álcalis, tais como, hidróxido de

sódio, ou às vezes carbonato de sódio, elimina do óleo de soja

degomado os ácidos graxos livres e outros componentes definidos

com “impurezas” (proteínas, ácidos graxos oxidados e produtos

resultantes da decomposição de glicerídeos).


• Neutralização

• Métodos contínuos e descontínuos

• Modos de aplicação – Adição do álcali no óleo ou adição do óleo

no álcali ( método Zenith)

• Conteúdo de ácidos graxos


• Neutralização descontínua

• O óleo é colocado num “tacho” com capacidade de 6 toneladas a

15 toneladas, que é provido de agitador mecânico, “camisa” ou

vapor indireto e “chuveiro” ou atomizador para a solução alcalina

e para a água, respectivamente


• Neutralização contínua

• A solução de hidróxido de sódio é adicionada ao óleo após seu

aquecimento à temperatura de 65ºC a 90ºC. O óleo neutralizado é

separado da “borra” por centrifugação.

• O óleo neutralizado é submetido a uma ou duas lavagens com

porções de 10% a 20% de água aquecida à temperatura de 80ºC a

90ºC e centrifugado novamente para remover o sabão residual.


• Método Zenith

• Nesse sistema, o óleo bruto aquecido a 95ºC sobe, em forma de

gotículas com 1 mm de diâmetro, através de uma coluna de

solução alcalina diluída e préaquecida a 95ºC.


• Branqueamento

• O processo de degomagem remove boa quantidade dos pigmentos

presentes no óleo de soja e a neutralização com álcalis também

apresenta um efeito branqueador, devido à coagulação e ação

química, respectivamente.


• Branqueamento

• Entretanto, os consumidores exigem, óleos quase incolores, o que

é atingido pela adsorção dos pigmentos com terras clarificantes,

ativadas ou naturais, misturadas, às vezes, com carvão ativado, em

proporções que variam de 10:1 a 20:1.


• Branqueamento

• Remoção de água (vácuo/80-90 oC/30 minutos)

• A terra clarificante é então misturada, sob agitação, durante 20-30

minutos

• O óleo é então resfriado (60-70 oC) e filtrado

• Torta – Elevado teor de óleo (50%)


• Desodorização

• Remove sabores e odores indesejáveis

• Compostos desenvolvidos na armazenagem e processamento

dos grãos e do próprio óleo, tais como, aldeídos, cetonas,

ácidos graxos oxidados, produtos de decomposição de

proteínas, carotenóides, esteróis, fosfatídeos e outros;


• Desodorização

• Remove sabores e odores indesejáveis

• Substâncias naturais presentes no óleo, tais como

hidrocarbonetos insaturados e ácidos graxos de cadeia curta e

média; e

• Ácidos graxos livres e peróxidos.


• Desodorização

• Vácuo a 25 oC com insuflação direta de vapor

• Processo continuo ou descontínuo

• Após o processo, o óleo pronto para o consumo é

transferido para tanques de armazenamento sob

atmosfera de gás inerte (N2)

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