TECNOLOGIA DE ÓLEOS E GORDURAS

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JÉSSICA BARBOSA MARTINS
PDC: Tecnologia de Óleos e Gorduras
1° Bimestre
Jaguariúna - SP
2021
RESUMO
Os elementos principais da alimentação humana são os carboidratos, proteínas e
lipídios. Estes últimos, são popularmente chamados de gorduras, e apesar de serem
tratados como vilões, tem inúmeros benefícios no organismo humano, sendo
fundamental como fonte de ácidos graxos essenciais, importantes para o bom
funcionamento de processos metabólicos e fisiológicos. Sua utilização na indústria
alimentícia tem diferentes frentes de aplicações e com isso novas tecnologias são
observadas a cada dia.
Palavras-chave: Gorduras.Acidos graxos.Alimentação.
INTRODUÇÃO 4
DEFINIÇÕES DE ÓLEOS E GORDURAS, INTRODUÇÃO À TERMINOLOGIA BÁSICA 4
IMPORTÂNCIA DOS ÓLEOS E GORDURAS NA ALIMENTAÇÃO HUMANA 5
Dados de produção, consumo e comércio de óleos e gorduras vegetais 5
Principais fontes de óleos e gorduras 6
Composição, estrutura e propriedades físico-químicas de óleos e gorduras 7
PROCESSOS DE OBTENÇÃO DE ÓLEOS E GORDURAS 8
Preparo da matéria prima, recepção e estocagem, pré limpeza 8
Métodos de extração 8
Prensagem 9
Uso de solvente 10
PROCESSOS DE REFINAÇÃO 10
Degomagem 11
Neutralização 11
Neutralização alcalina 11
Neutralização física 12
Clarificação 12
Desodorização 12
PROCESSOS DE MODIFICAÇÃO DE ÓLEOS E GORDURAS 13
Hidrogenação 13
Princípios, seletividade, procedimentos e efeito na gordura 13
INTERESTERIFICAÇÃO 14
FRACIONAMENTO 15
CONCLUSÃO 16
REFERÊNCIAS 17
1. INTRODUÇÃO
1.1. DEFINIÇÕES DE ÓLEOS E GORDURAS, INTRODUÇÃO À
TERMINOLOGIA BÁSICA
Pela definição da RDC N° 270, de 22 de Setembro de 2005, óleos e gorduras
vegetais são definidos por: “produtos constituídos principalmente de glicerídeos de ácidos
graxos de espécies vegetais''. Podem conter pequenas quantidades de outros lipídeos
como fosfolipídeos, constituintes insaponificáveis e ácidos graxos livres naturalmente
presentes no óleo ou na gordura”. Portanto, são substâncias de origem vegetal ou animal
de caráter hidrofóbico, ou seja, insolúveis em água. Formadas por diversos componentes,
como mono e diglicerídeos (emulsificantes), ácidos graxos livres, tocoferol (antioxidante),
proteínas, esteróis e vitaminas, com predominância de ésteres de triacilgliceróis, resultado
da esterificação entre o glicerol e ácidos graxos. São solúveis em solventes orgânicos e, em
temperatura ambiente apresentam consistência entre o estado líquido, como óleo, devido a
presença de quatro insaturações em sua cadeia carbônica, e sólido, como gordura pela sua
constituição de ácidos graxos saturados, o que lhes confere maior ponto de fusão. Se
dividem em duas classes de acordo com sua composição, denominados glicerídeos quando
formados por ácidos graxos e não glicerídeos, sendo representados pelos fosfatídeos,
esteróis, ceras, hidrocarbonetos incolores e tocoferóis.
Os ácidos graxos são os principais componentes dos lipídios, compostos por uma
cadeia alifática e um grupo carboxílico, diferenciados pelo comprimento de sua cadeia
hidrocarbonada, números e posição de ligações duplas. Conferem configuração espacial cis
quando as duas unidades da molécula aparecem do mesmo lado, no entanto, através do
processo de rancidez autoxidativa, reações de hidrogenação na presença de níquel ou
aquecimentos prolongados, podem ser convertidas no isômero trans.
1.2. IMPORTÂNCIA DOS ÓLEOS E GORDURAS NA ALIMENTAÇÃO HUMANA
Óleos e gorduras têm elevado valor nutricional em comparação aos carboidratos e
proteínas, com 9000 kcal/kg contra 4000 e 5000 kcal/kg, respectivamente. Assim, mostra-se
uma importante fonte de energia, reduzindo a variedade de alimentos necessários à
manutenção do organismo. Apesar de ser sua característica principal, sua importância não
fica limitada à obtenção de energia. Também contribuem no transporte de nutrientes
lipossolúveis, como algumas vitaminas e hormônios e em aplicações na produção de
alimentos, em forma de matéria prima de derivados, como margarinas e cremes vegetais.
Se preparadas corretamente, atuam como suprimento de ácidos graxos livres para o
organismo, contribuindo em processos biológicos fundamentais que vão desde a
elaboração de novas células e reprodução até o sistema imune.
No entanto, apesar de sintetizar ácidos graxos saturados e insaturados da família
ômega-9, são incapazes de produzir ácidos graxos insaturados da família ômega-3 e
ômega-6 considerados essenciais. Majoritariamente, sua deficiência acarreta problemas
dermatológicos, neurológicos e visuais, sendo indispensável, portanto, a ingestão de
alimentos como oleaginosas e peixes de água fria.
1.3. Dados de produção, consumo e comércio de óleos e gorduras vegetais
O Brasil tem expressiva produção de óleo de soja, caracterizando-se como o
principal óleo vegetal dentro do país, com destaque crescente, com uma safra de
aproximadamente 120 milhões de toneladas, em janeiro de 2020, com aumento de 16,2%
nos três primeiros meses.. Porém, a produção de gordura, como sebo, estava em queda
devido ao número de abates reduzidos, com diminuição de 30%, entre o final do ano de
2019 e início de 2020, segundo dados do Ministério da Indústria, Comércio Exterior e
Serviços (MDIC). No início da atual crise sanitária, em março de 2020, o número de
exportações de óleo de soja aumentou, o que diminuiu a oferta disponível em relação a uma
demanda crescente.
Para o futuro, é notável o espaço que a produção de biodiesel vem ocupando
proporção significativa, o que aumentou o investimento na eficiência das plantas, com
crescimento de mais de 13,2% entre os meses de janeiro e março. No entanto, o setor
alimentício foi quem sentiu o maior impacto, com a paralisação de restaurantes e
lanchonetes, o que causou retração de aproximadamente 300 mil toneladas. O aumento do
câmbio, de 44,6% de janeiro a maio, foi fator fundamental para esses números, uma vez
que a inflação foi repassada para as matérias-primas, devido ao aumento de exportações,
dificultando que o aumento fosse repassado para os consumidores. No entanto, para o
setor produtivo, o cenário é positivo, o equilíbrio está começando a despontar, devido a
colheita de soja e cana-de-açúcar, que sustentam o abastecimento da maioria dos
comércios, inclusive online, com produção interna de quase 90%. Em junho, o setor
exportou 277 mil toneladas de óleo de soja, bruto e degomado, e atingiu a marca de 995 mil
toneladas, até o mês de agosto. Estimativas apontam que para suprir a demanda
necessária, 21 milhões de toneladas de óleo, devem ser produzidos no Brasil, com 50%
destinado ao setor de biodiesel, e em relação ao mercado de sebo, 610 mil toneladas,
metade do volume produzido, seguirá o mesmo destino.
No mercado internacional, países como EUA, Europa e Indonésia, também vem
passando pelo crescimento do setor, o biodiesel e o diesel renovável HVO são os
responsáveis, com planos de crescimento ainda maiores, no futuro.
1.4. Principais fontes de óleos e gorduras
Parte do grupo dos lipídios, fornecem ao organismo o dobro de energia obtida pela
metabolização de carboidratos e proteínas, constituídos, principalmente, de ácidos graxos
de origem vegetal ou animal. Na indústria tem ampla fabricação e seu consumo pode seguir
diversas aplicações no preparo dos alimentos, nas cozinhas, em casa, em restaurantes e
refeitórios. No entanto, seu consumo exagerado pode trazer complicações à saúde,
aumentando o risco de doenças cardiovasculares, deixando claro a importância da
manutenção de seus níveis dentro de uma dieta, preferencialmente, excluindo-se alguns
tipos mais agressivos ao organismo, como os causadores do colesterol ruim, LDL. Diversos
alimentos conhecidos, in natura ou não, são fontes desses lipídios, os mais conhecidos são:
● Ácidos graxos saturados
Os responsáveis pelo aumento do colesterol ruim, LDL, devem ser substituídos por
gordura mono e poli-insaturada, que auxilia no controle de níveis sanguíneos do colesterol e
consequentemente diminui o risco cardiovascular. As fontes principais desse composto são
leite e derivados, como queijos, manteiga,iogurte e requeijão, carnes, óleo de coco e de
palma, e produtos ultraprocessados, como biscoitos e sorvetes.
O óleo de coco, é obtido através da polpa do coco fresco e maduro, o óleo de palma,
ou como é conhecido comercialmente, azeite de dendê, é extraído da palmeira dendezeira,
representando aproximadamente 80% da produção na indústria alimentícia, com
estabilidade térmica própria para a culinária, porém, o alto teor no consumo, aumenta o
colesterol ruim LDL.
● Ácidos graxos monoinsaturados (MUFA)
São usados preferencialmente na substituição dos ácidos graxos saturados,
reduzindo os riscos cardiovasculares. O mais comum é o ácido oléico, ou ômega 9, com
alta concentração de óleo de oliva. As fontes principais são o azeite, abacate, óleo de
canola, azeitona e oleaginosas, como castanhas, amêndoas e nozes. O azeite de oliva tem
alta concentração de vitamina E, carotenóides e polifenóis, e é considerado um subtipo de
óleo, com extração da polpa de frutos, o que evidencia suas características sensoriais
diferentes dos demais óleos. É classificado de acordo com sua acidez, sendo virgem até
2%, e extravirgem, até 0,8%. Acima desses valores, é considerado adequado para o
consumo, após tratamento de refino.
● Ácidos graxos poli-insaturados (PUFA)
Compostos pelos ácidos graxos essenciais, ácido linoleico (ômega 6) e ácido alfa
linolênico (ômega 3), são fundamentais para o metabolismo, mantendo as condições
normais das membranas celulares, funções cerebrais e transmissão de impulsos nervosos.
O ácido linoleico (ômega 6), é encontrado em óleos vegetais, como os de soja, milho,
canola, girassol, algodão, gergelim, cártamo e prímula, em oleaginosas, como nozes e
castanhas, como castanha-do-brasil, castanha de caju, amêndoa e avelã. Todos esses
óleos têm diversos derivados, como margarinas, maioneses e azeites compostos. O ácido
alfa linolênico (ômega 3), são de origem vegetal, e oferecem inúmeros efeitos em aspectos
fisiológicos e metabólicos, auxiliando na prevenção de problemas cardíacos e redução do
colesterol, e funcionamento do cérebro. As principais fontes são, óleos vegetais,
especialmente, de soja, canola e linhaça, peixes de água muito frias e profundas, como
salmão, sardinha, cavala e arenque.
● Ácidos graxos trans
Conhecida como gordura trans, é o ácido graxo principal no aumento do colesterol
ruim (LDL), e diminuição do colesterol bom (HDL), influenciando o desenvolvimento de
doenças cardiovasculares, quando seu consumo é superior a 1% do valor energético total
(VET), nos alimentos. Pode ser encontrada em sua forma natural em alimentos derivados
de animais, como bois, cabras e carneiros, e em carnes, banha, queijos, manteiga, iogurtes
e leite integral, com concentrações pequenas, em níveis seguros para o consumo. No
entanto, quando produzidas industrialmente, durante o processo de hidrogenação, gera
maior preocupação em relação aos riscos oferecidos, nesse caso, são encontradas em
produtos industrializados, como margarinas, biscoitos, snacks, bolos, massas instantâneas,
sorvetes, chocolates, pratos congelados, pipoca de microondas e outros dentro do
segmento.
● Ácidos graxos interesterificados
Usados como alternativa às gorduras trans, em produtos como margarinas,
maionese, biscoitos, salgadinhos, bolos, alimentos processados e fritos. Apesar de serem
produzidos industrialmente, não formam a gordura trans. No entanto, estudos ainda são
iniciais em relação à saúde cardiovascular, devido a predominância de ácidos graxos
saturados na gordura resultante do processo.
1.5. Composição, estrutura e propriedades físico-químicas de óleos e
gorduras
Sua principal característica, é de substância química hidrofóbica, ou seja, não
solúvel em água. Os mais conhecidos são os ácidos graxos, esteróis, ceras e carotenóides,
todos com cadeias orgânicas de elevado número de carbonos. Os ácidos graxos diferem
entre si devido ao número de carbonos na cadeia, bem como pelo número de insaturações,
uma vez que quando o ácido é poli-insaturado, as ligações duplas se apresentam um
carbono com hibridização sp³. Podem ser encontrados livres ou combinados, onde seus
derivados assumem a forma de monoacilglicerídeos, diacilglicerídeos e triacilglicerídeos,
como principais compostos. Também se apresentam como fosfatídeos, compostos
derivados dos triacilglicerídeos, caracterizado pela substituição de pelo menos um ácido
graxo pelo ácido fosfórico ou derivado.
Os derivados dos ácidos graxos não tem cor, odor ou sabor, e quando apresentam,
são julgados como impurezas. A cadeia carbônica influi no ponto de fusão, onde
modificações causam alterações, como por exemplo nos ácidos poli-insaturados, que são
normalmente líquidos a temperatura de 25°C, enquanto os saturados são sólidos e
pastosos na mesma temperatura. Ácidos graxos com insaturação cis tem ponto de fusão
mais baixo que os saturados, devido a dificuldade de empacotamento entre as moléculas,
resultando em baixa interação intermolecular. No entanto, insaturados com isomeria trans,
tem uma interação molecular mais forte. Os saturados, tem estrutura de rotação livre, o que
favorece a interação das cadeias carbônicas, aumentando os pontos de fusão pela maior
força de atração. Outras propriedades também são influenciadas por essas configurações,
como a viscosidade, que é maior em óleos e gorduras saturados.
2. PROCESSOS DE OBTENÇÃO DE ÓLEOS E GORDURAS
Óleos e gorduras são obtidos por diferentes métodos de extração, que objetivam sua
separação da matéria bruta, animal ou vegetal, em que está localizada, buscando o máximo
de pureza. Em animais, a fonte mais utilizada provém de suínos, porém é possível a
extração em bovinos, ovinos e aves, bem como por processos especiais, como é o caso da
gordura do leite gerando manteiga.
2.1. Preparo da matéria prima, recepção e estocagem, pré limpeza
Gorduras animais são comumente encontradas em depósitos subcutâneos,
intermusculares, cavidade abdominal e outros locais internos, que tem variação de acordo
com a raça, espécie, clima, alimentação e outros fatores que envolvem o ciclo de vida do
animal. Em alguns casos, podem ser extraídas de algumas sementes, como a gordura de
cacau. Sua grande parte é voltada ao consumo direto, como por exemplo, a manteiga ou,
em sua maioria, empregadas como ingredientes em formulações de alimentos fritos.
Possuem predominância de ácidos graxos saturados, com 16 a 18 carbonos em sua cadeia,
mas apresentam também mono, di insaturados e considerável parte em isômeros trans.
Os óleos vegetais são extraídos das sementes de plantas de clima temperado, com
grande procura pelo óleo de soja, canola, milho, amendoim e girassol, e diretamente de
polpa de frutos, como o azeite de oliva ou dendê. O teor de ácido graxo são maiores como
mono e di insaturados, compreendendo 16 a 18 carbonos por cadeia, com ausência de
isômeros trans e insaturação. Sua aplicação vai desde seu uso em frituras, fabricação de
matérias-primas em produtos sólidos, como margarinas e cremes vegetais a ingestão direta
em saladas e outros alimentos semelhantes.
2.2. Métodos de extração
Durante o abate do animal, o tecido adiposo é separado. Este contém matriz de
tecido conjuntivo, onde encontra-se a gordura, proteínas e água, que passa por um
processo de fusão pela utilização de água ou vapor em sua separação. Quando há o uso da
água, a matéria-prima separa-se pelo processo de ebulição, e quando há o uso de vapor a
separação ocorre por pressão. Em ambos os casos, um equipamento contendo um
recipiente cilíndrico de aço é utilizado, onde este é preenchido com o material graxo e
fechado, sofrendo a ação da adição de água ou vapor, em que temperatura e pressão se
alteram até o nível adequado, o que separa a gordura dos sólidos remanescentes pelo
cozimento, que após a liberação da pressão é retirada e separada por decantação, filtração
ou centrifugação. Além disso, pode-se usar o método seco, em que ocorre aquecimento de
120 a 140°C sob agitação, causando a separação após 4 ou 5 horas, seguido de
prensagem, geralmente por pressãoatmosférica, vácuo ou pressão elevada.
Os óleos vegetais, necessitam de processos mais avançados devido a grande
presença de material sólido em associação com o óleo. Portanto, anteriormente ao
processo de extração, é recomendado que a oleaginosa passe por um pré-tratamento
desde o armazenamento e através do emprego de métodos físicos. Após seu recebimento,
os grãos contém alto teor de umidade, avarias, objetos metálicos e sujidades, como folhas,
galhos e outros materiais. Dessa forma, previamente ao armazenamento, deve-se submeter
a colheita a pré-limpeza, em peneiras vibratórias ou eletroímãs, que removem os materiais
mais leves por corrente de ar e separam de acordo com seu tamanho e peso. Por ser um
material orgânico, algumas reações químicas, como a respiração celular, são afetadas pelas
condições do ambiente relacionadas a temperatura e umidade, acelerando sua deterioração
e propiciando o desenvolvimento de fungos e bactérias. Além disso, altas temperaturas
podem causar carbonização dos grãos e a umidade, modificações na acidez pela hidrólise
de agliceróis, alterando características sensoriais. Uma forma de evitar essas reações, é
submeter os grãos a secagem antes do armazenamento, porém, ainda assim, este deve ser
feito de forma que se mantenha a segurança e qualidade.
A grande maioria dos óleos vegetais são encontrados na polpa, o que facilita sua
extração quando passam por descascamento, evitando a absorção do óleo na superfície na
trituração e diminuindo o volume de matéria-prima no processo, que fica facilitador quanto
mais particularizados forem os grãos. Em alguns casos, quando a semente é muito
pequena, o descascamento torna-se inviável, necessitando-se de laminação por solvente.
Esses processos devem ser realizados o mais rápido possível, uma vez que ao serem
desintegrados, enzimas celulares como lipase e peroxidase são ativadas causando efeitos
indesejáveis. Finalizando o processo de extração, visando uma maior qualidade, pode-se
ainda usar o tratamento térmico, por cozimento, que causa o rompimento da parede celular,
facilitando a saída do óleo, e diminuindo a viscosidade e tensão superficial, bem como
aglomerando gotículas, coagulação e desnaturação proteica, inativação das enzimas
lipolíticas, que previne a formação de ácidos graxos livres, aumento da permeabilidade das
membranas celulares e diminuição da afinidade com as partículas sólidas.
Após a realização dos processos descritos anteriormente, a extração do óleo dos
grãos pode ser feita por prensagem ou solvente, e em alguns casos, pela combinação dos
dois métodos, buscando maior rendimento. Assim, a parte sólida separada, chamada de
torta, sofre ação de um solvente após sair da prensa, extraindo todo o óleo residual que
ainda esteja presente, para ser misturado ao óleo extraído anteriormente, sendo filtrado,
posteriormente, para eliminação de impurezas.
2.2.1. Prensagem
Para a prensagem hidráulica, usa-se um sistema de prensa hidráulica, onde o
material é colocado, envolto em um tecido resistente, que sofre pressão até que a parte
líquida passe pelos orifícios do tecido. Inicialmente a pressão sofrida é moderada devido a
extração ser mais fácil pelo contato do óleo superficialmente com o grão, e vai aumentando
até que seja completamente extraído. Após, o óleo é drenado por uma saída localizada na
parte inferior do equipamento. Esse processo é utilizado para a extração do azeite, com a
nomenclatura “extra virgem” na primeira fase de prensagem a frio e “virgem” por prensagem
adicional. Azeites conhecidos como puros ou refinados, apenas são extraídos quimicamente
pela ação de solventes, em altas temperaturas, pela extração final da torta.
Na prensagem mecânica contínua, um prensa do tipo “expeller”, que consiste em um
cesto com orifícios de tamanho variável em relação a semente utilizada, que contém um
eixo helicoidal que comprime o material conforme gira, gerando pressão e
consequentemente a saída do óleo pelos orifícios. Nesse método, a torta apresenta 5% de
óleo residual após a extração.
2.2.2. Uso de solvente
Um solvente orgânico, normalmente o hexano ou etanol é aplicado na superfície do
grão que encontra-se adsorvido nas partículas e contido nas células intactas, o que causa
dissolução e difusão através da parede celular. Devido a esse processo, sua velocidade
tende a decrescer de acordo com o tempo. Esse método é feito por extração contínua, onde
a matéria-prima é depositada em espécie de esteiras, onde é aplicado o solvente, estando
em contato, até ser coletado por receptores de micela, onde ocorre a saída do óleo, que é
lavada de acordo com o teor de óleo extraído. Conforme a esteira se movimenta, a massa
mais rica recebe a micela mais concentrada e a que encontra-se mais próxima à saída, é
lavada por hexano puro. Após, a micela é filtrada para a remoção de qualquer partícula
presente e segue para um destilador para a remoção do solvente, geralmente 95%. Quando
removido, o óleo passa por um evaporador com insuflação, completando a separação. A
torta apresenta um residual de aproximadamente 0,5%, e pode ser reaproveitada na
fabricação de ração, após a remoção do solvente residual.
3. PROCESSOS DE REFINAÇÃO
Para que seja incorporado na alimentação humana, os óleos e gorduras devem ser
submetidos ao processo de refino para melhorar sua aparência, sabor e aroma. Ao passar
pelo refino, componentes que alteram suas características organolépticas ou aceleram a
degradação, ou seja, substâncias coloidais, como proteínas e fosfatídeos, voláteis, como
hidrocarbonetos, álcoois, cetonas e aldeídos, inorgânicas, como sais de metais alcalinos,
fosfatos e silicatos, pigmentos naturais, como clorofila e carotenóides, ácidos graxos livres e
oxidados, e umidade, são removidos. Alguns óleos como o azeite de oliva e dendê, não
necessitam desse tratamento, sendo consumidos na forma não refinada.
3.1. Degomagem
Seu objetivo é remover fosfatídeos, proteínas e substâncias coloidais do óleo bruto,
componentes que causam a precipitação durante a estocagem, favorecem a degradação
por ação enzimática e proliferação de microorganismos bem como auxilia no consumo de
álcali no processo de neutralização. Por serem componentes lipossolúveis, são facilmente
removidos pela hidratação.
● Degomagem com água
Na proporção de 1 a 3%, adiciona-se água ao óleo, que deve ser aquecido entre 60
e 70°C sob agitação por 30 min. Assim, forma-se um precipitado (goma), de grande valor
comercial na indústria farmacêutica, alimentação humana e rações, conhecido por lectina,
que é separado por centrifugação. Por ser usado de água, componentes como sais de
cálcio e magnésio são mais dificilmente removidos, por necessitarem de maior hidratação.
Nesse caso, esse processo é interessante, quando posteriormente há neutralização
química, que durante o tratamento com álcali, serão removidas, como é o caso da extração
do óleo de soja, onde ocorre a recuperação da lectina.
● Degomagem ácida
Em alguns casos, somente a degomagem com água não é suficiente, deixando um
residual de gomas dificilmente hidratáveis. Assim, é adicionado ácido fosfórico com
proporção inferior a 0,5%, entre 80 e 90°C° pelo período de aproximadamente 5 minutos.
Após, uma base, normalmente NaOH, é adicionada para a neutralização do ácido, e as
gomas seguem para a centrifugação, onde são removidas por viscosidade de acordo com
seu volume, em 2 etapas. As gomas residuais, na segunda etapa, são recicladas por
apresentarem grande quantidade de óleo e são lavadas para a remoção dos derivados do
ácido fosfórico que ainda estejam presentes.
3.2. Neutralização
Tem por objetivo eliminar ácidos graxos livres, bem como as gomas que não são
hidratáveis pelo processo de degomagem por água. É realizada através do tratamento do
óleo com álcali, com concentração proporcional à acidez, normalmente na forma de NaOH e
Na2CO3, que forma uma borra, um composto de mistura de sabão, impurezas de
fosfatídeos e o próprio óleo. Quando ocorre a reação, o óleo é removido, e a borra pode ser
usada posteriormente,na fabricação de sabão em pó ou em barra.
3.2.1. Neutralização alcalina
O óleo é colocado em um tanque aquecido, sob agitação, onde recebe o álcali, com
concentração proporcional entre 3 a 4 vezes de ácidos graxos livres, a temperatura
ambiente com intensa agitação. Após 30 min, à temperatura de 50 a 90°C, para
desestabilizar a emulsão. A borra formada é separada do óleo, que é lavado em água
quente para remoção de qualquer residual. Esse processo é usado apenas em indústrias de
pequeno e médio porte.
3.2.2. Neutralização física
O óleo é aquecido a 60°C e misturado a solução de álcali, que depende, em
concentração e temperatura, da acidez, ou seja, teor de ácidos graxos livres . Essa mistura
sobe pelo reator, causando a neutralização do óleo, que será retirado pela parte superior,
enquanto que a borra será eliminada pela centrifugação. Esse método é mais utilizado em
indústrias de grande porte.
3.3. Clarificação
Devido a ação das substâncias nos processos de degomagem e neutralização, parte
dos compostos que conferem coloração aos óleos e gorduras, são removidos. No entanto,
em alguns casos é interessante que seja mais próxima do incolor, o que pode ser obtido
pela etapa de clarificação. Pela aplicação de adsorventes como argilas, preparadas a partir
de silicatos de alumínio tratados com ácido clorídrico ou sulfúrico, para a remoção de cálcio,
ferro e magnésio, em mistura com carvão ativado, diretamente no óleo, na proporção de 1 a
5%. A mistura é aquecida entre 80 e 95°C em agitação por 30 min, em seguida, resfriada
até 60°C, para posterior separação do óleo, por filtros. A eficiência do processo se torna
maior quando o óleo está seco, portanto, é necessário secagem em temperaturas de 80 e
90°C sob vácuo, por 30 min. Ao término do processo, o adsorvente residual é descartado.
Argilas naturais podem ser utilizadas, porém seu poder clarificante é inferior. Esse processo
é mais comum na forma de batelada, porém pode ser feito de modo contínuo através de
colunas.
3.4. Desodorização
É a etapa final do processo de refino de óleos e gorduras comestíveis, com o
objetivo de remover substâncias que causam odores desagradáveis, ainda presentes, bem
como melhorar o sabor, cor e estabilidade. Substâncias a serem removidas, como aldeídos,
cetonas, alcoóis e hidrocarbonetos, são pouco voláteis, mas com pressão superior aos
triacilgliceróis, o que torna eficiente sua remoção sob vácuo e aquecimento por meio da
destilação. Em processo descontínuo em tanque vertical aquecido, é aplicado vácuo ao óleo
por cerca de 8 horas, o qual em seguida é transferido para recipiente resfriado a vácuo em
temperatura ambiente. Pelo vácuo, a remoção é facilitada e se evita a oxidação do óleo. Os
processos semicontínuos são os mais utilizados, substituindo muitas vezes a etapa de
adição de álcali. Uma coluna de aço inoxidável composta de bandejas sobrepostas e
sistema a vácuo, recebe o óleo, que é pré-aquecido. As bandejas intermediárias são
aquecidas até 250°C com insuflação de vapor, e nas inferiores, resfriado até 50°C. A
permanência do óleo na bandeja é de 30 min, sendo transferido de uma para a outra
automaticamente. Se o processo substitui a neutralização, o refino é chamado de refino
físico, por todas as etapas se basearem em métodos físicos, com redução da perda de óleo
junto a borra e produção de ácidos graxos com 80 a 90% de pureza.
4. PROCESSOS DE MODIFICAÇÃO DE ÓLEOS E GORDURAS
Após o refino, alguns processos podem auxiliar na resistência de gorduras a
degradação e oxidação, e no caso dos óleos, torná-los mais adequados para aplicações
específicas e mais atraentes sensorialmente. Essas modificações ocorrem por processos
como hidrogenação, interesterificação ou fracionamento.
4.1. Hidrogenação
Processo químico em que ocorre a adição de hidrogênio nas duplas ligações dos
grupos acilas insaturados dos ácidos graxos, para a conversão do óleo em produtos
semissólidos. Esse método diminui a deterioração por oxidação por aumento de saturações,
melhora características sensoriais e é a base na produção de margarinas e outros produtos
similares, com grande importância na indústria. Esse processo aumenta a produção de
isômeros trans, relacionado ao aumento dos níveis do colesterol LDL, por ingestão.
4.1.1. Princípios, seletividade, procedimentos e efeito na gordura
Ocorre em um sistema fechado pela reação do hidrogênio, em forma de gás, óleo
líquido e um catalisador, na forma sólida, geralmente como Ni a 0,05-0,1%, que sofrem
aquecimento de 140 a 220°C e pressão de 35 a 140 kPa. Após atingido o grau de
saturação, o sistema é resfriado, despressurizado e o catalisador é removido por filtração.
Esse processo é comumente descontínuo, em que um reator aquecido, possui entrada para
hidrogênio, localizado em um dispersor no fundo do tanque, formando pequenas bolhas de
gás. No entanto, alguns reatores possuem sistema de recirculação do gás na parte superior,
acima do nível do óleo ou por meio de pás de agitação, visando facilitar o contato entre
eles.
O hidrogênio adicionado às duplas ligações de um grupo acila insaturado, pode
apresentar diferentes resultados, sendo, portanto, hidrogenação seletiva ou não-seletiva, o
que representa a adição do hidrogênio primeiro em cadeias mais insaturadas, sendo menor
o número de ácidos graxos poli-insaturados em relação aos monoinsaturados. Quanto mais
seletivo for, mais resistente a oxidação se torna um óleo. Fatores como temperatura,
pressão e velocidade de agitação inferem na seletividade.
Um catalisador heterogêneo como o Ni, é distribuído em suporte poroso e inerte,
como sílica e alumina. Sugerem interação metal-carbono pela insaturação, com posterior
reação de átomo de hidrogênio adsorvido no catalisador, que passa para um estado
semi-hidrogenado instável. Esses estão ligados ao catalisador apenas por uma ligação, o
que permite que girem, causando 2 possibilidades, onde em uma, o composto ao reagir
com outro átomo de hidrogênio e dissociar do catalisador, gera um produto insaturado, ou,
que este, doe um átomo de hidrogênio para recuperar a dupla ligação. Nesse caso, a
ligação pode estar na mesma posição que a espécie original ou como isômero posicional, e
a nova dupla ligação pode ser formada por configuração cis ou trans, mais estável, no
segundo caso.
Outros catalisadores podem ser usados, como é o caso do paládio, platina, cromo e
outros a base de cobre, que são comercialmente menos viáveis, mas possuem maior
eficiência. Também são empregados, de forma homogênea, solúveis em óleo, compostos
organometálicos, por oferecer bom controle de seletividade, porém de difícil separação no
final. Algumas substâncias, como os fosfatídeos, a água, compostos sulfurados e ácidos
inorgânicos que podem estar presentes no óleo, têm a capacidade de inativar catalisadores
se não passarem pelo processo de refino anterior a hidrogenação. Os produtos desse
processo, geralmente são as margarinas, e os cremes vegetais. Ambos os casos são
emulsões, porém no primeiro, apresenta-se estável, composta de gorduras vegetais
hidrogenadas, água e leite com teor máximo de 3% de gordura láctea e 85% para gorduras,
e no segundo caso, composta principalmente por água e gordura vegetal hidrogenada, sem
gordura láctea e teor de gordura entre 40 e 70%. Além desses produtos, outros podem se
assemelhar, como é o caso da manteiga, no entanto, sua produção provém do
processamento da gordura do leite, sem hidrogenação, com teor de 80% de gordura. Todos
esses produtos, têm acréscimo de corantes, conservantes, vitaminas e outras substâncias
nutricionais.
4.2. INTERESTERIFICAÇÃO
Devido ao aumento de isômeros trans no processo de hidrogenação, alternativas
como a interesterificação tem se tornado usual na obtenção de gorduras semissólidas. Esse
método consiste na mudança da posição dos ácidos graxos nos acilgliceróis de um óleo ou
gordura, por meio da presença de alguns catalisadores, que distribuem os ácidos graxos de
forma aleatória. essa formação, cria novas possibilidades organolépticas, físicas e químicas.Se dois triacilgliceróis de tipos diferentes passarem pelo processo de interesterificação,
teremos ao final, uma mistura com diferentes combinações de ácidos graxos, independente
da distribuição, a mistura seguirá até que se alcance o equilíbrio entre todas as
combinações possíveis, o que depende diretamente da composição de ácidos graxos nos
acilgliceróis de partida.
Pela temperatura acima do ponto de fusão do óleo e gordura, mistura de
matérias-prima ou de forma líquida (interesterificação dirigida), com ponto de fusão abaixo
da temperatura, vários tipos de interesterificação podem ser obtidos. Uma reação
conhecida, é pelo uso do metóxido de sódio (CH3ONa) como catalisador. Compreende 2
estágios principais, com a combinação do acilglicerol em um ponto de localização da
carbonila, em que o ânion do catalisador é trocado com o éster de outro ácido graxo, sendo
finalizada pela desativação do catalisador através da água ou ácido orgânico, pela
conversão destes ésteres em ácidos graxos livres. Pode ser inter ou intramolecular, esta,
com taxa mais rápida, em temperaturas de aproximadamente 100°C ou menos. Uma outra
forma, é quando o catalisador não atinge altas temperaturas, de 300°C ou mais. No entanto,
ocorrem de forma mais lenta, com possibilidade da existência de reações de polimerização
ou isomerização, que são indesejáveis.
A interesterificação pode aumentar ou diminuir os pontos de fusão da gordura sólida
de acordo com sua composição em acilgliceróis. Uma vez que gorduras como as
encontradas no cacau resultam em baixo teor de gordura sólida, e gorduras do óleo de
palma têm aumento deste teor.
4.3. FRACIONAMENTO
Além do processo de interesterificação, outro método que visa a diminuição de
isômeros trans, é o fracionamento, que consiste na separação das gorduras em frações por
cristalização fracionária, controlada e limitada através do resfriamento do óleo ou gordura.
Por ser feita de forma lenta, os componentes com ponto de fusão maior que a temperatura
se solidificam. Pelo controle de resfriamento e da intensidade de agitação, é produzida uma
borra de cristais de tamanhos relativamente grandes, o que torna mais fácil a separação do
produto líquido por filtração e centrifugação. Algumas das vantagens desse método é
quando existe a necessidade de separar uma gordura ou óleo em duas ou mais frações
com diferentes pontos de fusão, sendo uma sólida (estearina) e outra na fase líquida
(oleína), ou para remover pequenas quantidades de componentes com alto ponto de fusão
de incidência direta na turbidez do óleo, que podem ser acilgliceróis ou não. No primeiro
caso, o óleo encontra-se levemente hidrogenado e necessita ser convertido para uma
versão mais estável, com a remoção dos acilgliceróis sólidos residuais, para obter um óleo
de cor mais clara. O segundo caso, no entanto, ocorre quando há cristalização de ceras em
óleo. Outra aplicação vantajosa, é a produção de frações bem definidas com propriedades
específicas, usadas para gorduras especiais.
O processo de fracionamento tem maior incidência no uso do óleo de palma, em que
milhões de toneladas são destinados a produção de estearina, usada nas aplicações de
gordura sólida não hidrogenada ou como componente da interesterificação de margarinas
livres de gorduras trans, e na produção de oleína, que tem ampla utilização como óleo na
forma líquida em climas tropicais, se limitando, por cristalizar em baixas temperaturas.
5. CONCLUSÃO
Óleos e gorduras são amplamente utilizados na indústria alimentícia, com
crescimento expressivo de sua parcela no mercado. São os principais na obtenção dos
chamados ácidos graxos essenciais, de grande importância para o organismo humano, e
fundamental fonte de energia, em relação aos outros nutrientes. Suas propriedades
específicas, tornam os óleos e gorduras, produtos de diversas aplicações, permitindo
alterações significativas na estrutura de suas cadeias carbônicas, gerando uma infinidade
de novas possibilidades de derivados no mercado. Encontrados em diversos alimentos,
como matérias-primas ou em formas industrializadas, o apelo à saudabilidade, redução de
patologia e manutenção da saúde cardiovascular, torna cada vez mais importante a busca
por processos que minimizem os riscos que a ingestão de alguns compostos vem trazendo
à sociedade. A tecnologia vem sendo empregada na busca por métodos que sejam capazes
de manter suas características sensoriais, diminuindo os níveis de colesterol ruim (LDL), e
gorduras trans, responsáveis pela maior parcela de problemas cardíacos e fator primordial
para a obesidade.
Apesar dos estudos ainda serem iniciais, é importante que essa classe de alimentos
seja cada vez mais levada em consideração, bem como a conscientização do consumo,
para que se busquem alternativas na obtenção desses compostos. A indústria tem papel
fundamental na produção de alimentos que possam trazer essa segurança alimentar,
buscando a utilização de fontes diferentes e mais naturais, na produção de industrializados,
reduzindo, assim, a incidência de problemas de saúde e mantendo suas características
necessárias de manutenção e auxílio no funcionamento do organismo.
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