HidrogenacaoDeOleosEGorduras

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Escola de Engenharia de Lorena 
EEL-USP 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Hidrogenação: 
Óleos e Gorduras 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. MSc. Marcos Villela Barcza 
 
Processos Unitários Orgânicos – PU191 
Prof. MSc. Marcos Villela Barcza 
 
Hidrogenação de ácidos graxos 
 
 
 
1- Introdução: 
 
Gorduras e óleos encontram-se amplamente distribuídos na natureza, 
não só no reino vegetal, mas também no animal. 
As gorduras podem ser classificadas como saturadas, mono-insaturadas 
e poli-insaturadas; uma única ligação dupla, ele será mono-insaturado. Se 
houver mais de uma, será poli-insaturado. A maioria das gorduras contém 
diferentes proporções de cada um desses três tipos básicos de ácidos graxos, 
mas costumam serem classificadas segundo o tipo predominante. As gorduras 
animais tendem a ser gorduras saturadas, e são sólidas à temperatura 
ambiente. Banha, sebo e a gordura da carne são gorduras saturadas. As 
gorduras insaturadas são líquidas à temperatura ambiente. Costumam ser de 
origem vegetal, embora os óleos de peixe também possam ter grande 
quantidade de ácidos graxos poli-insaturados. Os óleos vegetais podem ser 
endurecidos com a adição de átomos de hidrogênio e a conversão de ligações 
duplas em ligações simples. 
Óleos e gorduras são, ambos, triglicerídeos; na temperatura ambiente, 
gorduras são sólidas e óleos são líquidos. Uma molécula de gordura ou óleo 
consiste de 3 moléculas de ácido graxo esterificada em uma molécula de 
glicerol, como visto abaixo: 
 
C
C
C
O
O
O
O
O
O
R1
R2
R3
H2
H2
H + H2O
C atalisador
R1 C
O
OH
R2 C
O
OH
R3 C
O
OH
+ H2C CH CH2
OHOH OH
- Rn:12 a 18 carbonos.
- R1, R2 e R3: iguais ou diferentes;
 
 
Na maioria dos óleos e gorduras, existem de 12 a 18-22 carbonos nas 
moléculas de ácidos graxos. Por exemplo, cerca de 80% do óleo de oliva é 
constituído por moléculas de ácido oléico. Este ácido graxo, assim como o 
ácido linoléico, são insaturados, isto é, possuem duplas ligações na cadeia 
carbônica, como ilustrado abaixo: 
 
O
OH
1
2
3
4
5
6
7
8
910
11
12
13
14
15
16
17
18
O
OH
1
2
3
4
5
6
7
8
910
11
1213
14
15
16
17
18
Ácido Oléico
Ácido Linoléico 
 
Existem ácidos graxos saturados, isto é, sem duplas ligações na cadeia 
carbônica, como é o caso do ácido esteárico (octanodecanóico): 
 
O
OH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Ácido Esteárico 
 
A hidrogenação das duplas de um ácido insaturado leva a um aumento 
do índice de saturação e, consequentemente, a uma elevação do ponto de 
fusão da gordura. Um exemplo é a margarina, que é obtida pela hidrogenação 
catalítica de óleos vegetais. É um processo que transforma um óleo líquido em 
um óleo semilíquido, o qual é chamado de gordura. Quanto mais hidrogenado 
for o óleo, mais sólido ele será na temperatura ambiente, portanto, mais 
saturado. De um modo geral, as gorduras saturadas são encontradas 
principalmente em alimentos de origem animal, enquanto as gorduras 
cremosas ou líquidas (mono e poliinsaturadas) são mais abundantes em 
determinados vegetais. Por isso é que o grau de saturação é facilmente 
identificável nos três tipos de gordura: pela sua dureza em temperatura 
ambiente. As saturadas são sólidas; as gorduras mono-insaturadas são 
cremosas, porém se solidificam se colocadas no refrigerador. Já as gorduras 
poli-insaturadas são muito cremosas, até mesmo líquidas, não se solidificam 
nem mesmo quando colocadas no congelador. 
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). 
As insaturações podem ser hidrogenadas pela adição de hidrogênio às 
duplas ligações. O ponto de fusão das gorduras eleva-se por esse processo, 
tanto que as gorduras anteriormente oleosas, se tornam sólidas a temperatura 
ambiente, daí o termo solidificação das gorduras. O processo desempenha 
importante papel na produção e redução de óleos - 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. 
No processo de fabricação das margarinas utiliza-se hidrogênio 
(hidrogenação dos óleos). Esta técnica, reconhecida e comprovada ao longo 
dos anos, permite modificar o estado líquido do óleo para o seu estado 
cremoso e consistente, no entanto ela vem sendo amplamente estuda por 
 
profissionais e órgãos de saúde em todas as partes do mundo. Segundo os 
pesquisadores durante o processo de hidrogenação dos óleos são formadas 
substâncias tão nocivas à saúde como a manteiga pela semelhança com a 
gordura saturada chamadas ácidos graxos trans. De acordo os estudos se a 
hidrogenação for realizada por completo os ácidos graxos trans não são 
criados. Em geral isto acontece na fabricação das halvarinas. 
Os óleos e gorduras de origem animal e vegetal encontram grande 
aplicação também no campo industrial. A produção mundial destes compostos 
tem aumentado significativamente para atender a demanda. 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. 
Além das industrias alimentícias, os óleos e gorduras, são empregados nas 
indústrias de sabão, perfumaria, farmacêutica, detergentes, explosivos, 
polímeros, metalurgia do pó, óleos para freio, fabricação de tintas e em certas 
fases de laminação na metalurgia do ferro, entre outras. 
Classificação dos óleos e gorduras: 
 
Grupo Tipo Exemplos 
Gorduras Leite; Vegetal; Animal; 
manteiga, creme de 
leite; cacau; banha, 
sebo. 
Óleos 
Ácido láurico; Ácidos oléico 
e linóleico; Óleos marinhos. 
coco, babaçu; algodão, 
amendoim, milho; arroz, 
soja, linhaça; baleia, 
peixe. 
 
 
2- Refinação de óleos brutos: 
 
O óleo extraído contém alguns constituintes, como por exemplo, uma 
certa quantidade de ácidos livres, que lhe confere acidez, coloração bastante 
acentuada proveniente da matéria prima e uma certa quantidade de material 
vegetal não saponificável, solúvel ou insolúvel, que lhe confere odor 
acentuado, ainda que em pequenas quantidades. Desta forma o refino do óleo 
tem como objetivo quebrar a acidez, reduzir a coloração e reduzir os odores. 
Esse processamento envolve a refinação alcalina, lavagem com água e 
secagem, clarificação, hidrogenação e desodorização, de forma contínua. No 
método alcalino, os ácidos graxos livres são neutralizados por soda cáustica ou 
por barrilha, formando sabões, chamadas também de borras, que são 
removidos por centrifugação dos ácidos graxos. Após, são clarificados com 
argila adsorvente, por processo contínuo ou descontínuo. A desodorização é 
realizada mediante sopragem de vapor de água superaquecido no óleo. Para 
obtenção de gordura, o óleo é clarificado antes e depois da hidrogenação, 
sendo em seguida desodorizado. Neste caso, o óleo hidrogenado ainda quente 
e, portanto, no estado líquido, é desodorizado sob vácuo de aproximadamente 
71 cm Hg e entre 200 a 260 ºC. 
 
A qualidade das gorduras e dos óleos animais foi bastante melhorada 
pelo processamento químico que propiciou há tempos pela hidrogenação e foi 
intensificado, nos dias de hoje, pela interesterificação e pela isomerização. A 
engenharia química conseguiureduzir o custo do processamento pela 
passagem dos processos descontínuos para os contínuos. 
Os novos processos aplicam resultados de conversões químicas 
recentemente desenvolvidas, além da hidrogenação, a esterificação e a 
isomerização,. Os óleos, de origem animal ou vegetal, possuem etapas de 
processamento em comum, como a refinação, o alvejamento, a hidrogenação, 
e a desodorização. 
 
3- Hidrogenação: 
 
Hidrogenação ou endurecimento de óleos e gorduras, é conversão dos 
diversos radicais insaturados dos glicerídeos graxos em glicerídeos mais 
saturados, ou completamente saturados, mediante a adição de hidrogênio em 
presença de um catalisador. Diversas gorduras e óleos são convertidos por 
hidrogenação parcial em gorduras de composição mais apropriada a gorduras 
de cozinha, margarina e outros comestíveis e, também, na fabricação de 
sabões e outros empregos químicos. O objetivo da hidrogenação está não 
apenas na elevação do ponto de fusão, mas também em melhorar em grande 
medida as qualidades de estocagem e propriedades lépticas e aromáticas de 
muitos óleos. 
A hidrogenação na tecnologia moderna de óleos e gorduras naturais é 
empregada em larga escala para o processamento de óleos comestíveis, 
graxas lubrificantes, sabão e óleos industriais. A aplicação da hidrogenação na 
conversão química dos óleos foi a mais importante e a mais significativa de 
todas as melhorias químicas verificadas na indústria graxa. Como a reação é 
exotérmica, as principais exigências de energia se referem ao aquecimento de 
óleo, ao bombeamento e à filtração. 
A fabricação de óleos hidrogenados envolve equipamentos para catálise 
heterogênea, refinação do óleo antes da hidrogenação e tratamento da 
gordura depois da hidrogenação. O hidrogênio necessário é adquirido de 
terceiros ou produzido na própria planta. Em virtude de traços de compostos 
gasosos de enxofre serem fortes envenenadores de catalisadores, e também, 
embora em menor grau, o monóxido de carbono, é indispensável que o 
hidrogênio seja completamente livre destes compostos, bem como de 
substâncias capazes de atribuir propriedades lépticas aos alimentos. A 
quantidade de hidrogênio necessária é função da redução da insaturação, 
medida pela diminuição do número de iodo durante a hidrogenação. Para 
ocorrer a hidrogenação é necessário que hidrogênio gasoso, óleo líquido e 
catalisador estejam juntos a uma pressão e temperatura adequados, trata-se 
de uma catálise heterogênea, onde o catalisador não entra em solução, mas 
catalisa uma reação entre um gás e um líquido. 
A carga é mantida na temperatura máxima por um tempo superior a 1 h 
e depois resfriada. Durante o período de redução e de resfriamento, o 
hidrogênio é borbulhado através do óleo, somente para arrastar os produtos 
de decomposição. Completada a redução, a carga pode ser bombeada para o 
 
conversor ou então moldada em blocos, em flocos ou em grânulos, para 
utilização posterior. 
A redução catalítica com hidrogênio é um dos métodos utilizados na 
indústria. É uma das mais simples e ao mesmo tempo mais complexas reações 
químicas utilizadas nos processos industriais de óleos e gorduras naturais, 
também é uma da mais importantes na transformação destas matérias primas 
industriais. 
Como os óleos naturais são ésteres triglicerídeos, a posição do ácido 
graxo no glicerol, determina as propriedades físicas de molécula, por exemplo 
a hidrogenação parcial do óleo de soja, pode resultar na produção de até 30 
diferentes tipos de ácidos graxos parcial ou totalmente hidrogenados. 
 
Fluxograma do processamento contínuo de óleos comestíveis (Origem: vegetal ou animal) 
 
 
 
Instalação para hidrogenação de ácidos graxos 
 
Processo em Batelada 
 
 
 
Instalação para hidrogenação de ácidos graxos 
 
Processo Contínuo 
 
 
 
Vista tridimensional da instalação para hidrogenação de 
ácidos graxos 
 
 
 
 
 
 
 
a- Hidrogenador 
b- Filtro prensa 
c- Tanque de catalisador 
d- Bomba 
 
 
Reatores para hidrogenação de ácidos graxos 
 
 
 
01- Bomba para circulação; 01- Bomba para circulação; 
02- Serpentina para aquec/refrig; 02- Entrada de gordura; 
03- Para filtro prensa; 03- Circuito para gordura; 
04- Escape; 04- Câmara de separação; 
05- Hidrogênio; 05- Circuito para H2; 
06- Vapor; 06- Camisa de vapor; 
07- Água; 07- Entrada de H2; 
08- Bomba p/ circulação de H2; 08- Bomba para hidrogênio. 
09- Condensado. 
 
a- Sistema de aquec./resfriam. a- Autoclave 
b- Agitador tipo turbina b- Zona de mistura e reação 
c- Chicanas c- Óleo graxo e catalisador 
 d- Bomba de recirculação 
 e- Aquecimento/Resfriamento