Extração de Óleo fixo

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA – CAMPUS RIO VERDE.
Extração de óleo fixo de sementes oleaginosas
Professora Drª. Cássia Cristina Fernandes Alves
 Acadêmicos:
Costa, Eduardo Felix
Da Silva, Débora Pereira
Ferreira, Josiel dos Reis
Silva, Alex Freitas
Rio Verde – GO
Agosto 2014
Introdução
Diante da necessidade da busca de novas fontes oleaginosas que sejam adequadas como matéria-prima para a síntese de biodiesel, devido à crescente demanda nacional de produção desse biocombustível, pesquisas têm sido voltadas para a seleção de sementes que atendam essa necessidade e possam ajudar a abastecer o mercado, altamente aquecido. Para realizar o processo de seleção é indispensável conhecer o teor e a qualidade do óleo das sementes. O método clássico utilizado na avaliação do teor de óleo é a extração por solvente, um processo demorado e destrutivo em relação às amostras. (CONSTANTINOA, 2014). [1]
Atualmente encontramos grandes plantações de diversas sementes oleaginosas, que são utilizadas desde a alimentação humana, a fabricação de óleos, resinas, solventes e na produção de biodiesel.
 No Brasil, a principal matéria prima para a produção de óleo é a soja, responsável por mais de 70% do biodiesel produzido no país Segundo BRASIL( 2009 aput DE SOUZA, 2009. p1329).[2]
Tem crescido a quantidade de pesquisas realizadas com outras sementes oleaginosas para a produção de biodiesel, uma cultura pouco conhecida no Brasil e o cambre (cambre abyssinica), o cambre pertence a família Crucífera, gênero Brassic, tem ciclo anual e sua característica mais importante é seu alto teor de óleo e proteína, atualmente o centro-oeste brasileiro apresenta o maior cultivo de cambre do país comparado as demais regiões, porém sua utilização é limitada.
O grão de soja, por ser um vegetal com elevados teores de proteína e energia, constitui boa alternativa de alimento proteico, apresentando cerca de 17 a 18% de óleo e 35 a 
37% de proteína bruta de elevado valor biológico. (Bellaver et al., 2002).[3] Enquanto o grão de cambre segundo os teores relatados por CÂMARA e REIFFIG (2006) indicam um teor de aproximadamente 40% de óleo dependendo das condições climáticas do solo.
Objetivo Geral
O propósito e fazer a comparação entre o teor e a composição química do óleo fixo de Soja e do óleo fixo de cambre.
Objetivos Específicos
- Realizar a extração do óleo fixo de cambre e do óleo fixo de soja por soxhlet utilizando solvente hexano;
- Comparar os teores e a composição química do óleo fixo de cambre com os teores de óleo fixo de soja citados na literatura;
Revisão bibliográfica
Os processos industriais normais utilizados na produção de óleo consistem de prensagem contínua ou hidráulica e/ou extração por solventes. Esses processos têm certos inconvenientes: equipamentos muito caros para instalar e manter, alto nível de perigo devido às grandes quantidades de solvente empregadas e indesejáveis efeitos colaterais na qualidade dos produtos acabados, principalmente devido às altas temperaturas alcançadas em algumas etapas, (Tuttati,1999, p 89. Citado por SANTOS, 2005, p 132.)[4]
As indústrias instaladas no Brasil utilizam o processo contínuo de extração por solvente, sendo o solvente utilizado o hexano. As operações do processo que deverão ser as principais numa estratégia de redução de custos operacionais são: a extração do óleo por solvente, a destilação da miscela e a dessolventização-tostagem do farelo uma vez que estas consomem muita energia e a manipulam com o hexano. A miscela é uma mistura entre óleo do grão e o hexano, formada no extrator. A separação destes componentes é denominada de destilação da miscela, que se compõe: da evaporação e do stripping do hexano. Nestas operações, quantidades expressivas de energia são utilizadas, na forma de vapor. ( PARAÍSO, 2001).[5]
Para a obtenção do óleo da semente de crambe, podem ser utilizados diversos métodos de extração. Os métodos tradicionais são a prensagem mecânica e a extração com solvente por (Soxhlet), ou a combinação de ambos (Kartika et al., 2006; Topallar & Gecgel, 2000; Freitas, 2007. Citado por ONOREVOLI, 2012 , p 4.)[6]
Na extração por Soxhlet, o óleo é obtido por meio de extração com solvente com ponto de ebulição próximo de 70°C, sendo o hexano o mais utilizado, o qual dissolve com facilidade o óleo sem agir sobre outros componentes do grão ( Gomes Jr. 2010. Citado por ONOREVOLI, 2012, p 4.). [6]
Igualmente para o óleo de cambre, o óleo de soja pode ser obtido por prensagem mecânica, onde ocorre apenas a remoção parcial do óleo, sendo necessária a extração do óleo restante com solvente orgânico. No caso da extração por solvente orgânico, o mais usual é o hexano com ponto de aproximadamente 70%.
Tabela I: De acordo com a literatura o perfil de ácidos graxos (%) obtidos a partir da extração de óleo de cambre é respectivamente:
	Nome Comum
	Ácido Graxo
	Concentração (%)
	Palmítico
	C16:0
	1,3
	Esteárico
	C18:0
	0,6
	Oleico
	C18:1
	13,0
	Linoleico
	C18:2
	6,5
	Linolênico
	C18:3
	4,1
	Araquidico
	C20:0
	1,0
	Behênico
	C22:0
	2,4
	Erucico
	C22:1
	64,5
	Lignocérico
	C24:0
	0,8
	Saturados
	2,01
	Monoinsaturados
	26,86
	Poliinsaturados
	3,81
	Ômega 6
	2,45
	Ômega 3
	1,36
Fonte: ( Brás, 2011) [7]
No óleo de Cambre o ácido graxo predominante é o Ácido erucico, com teor de aproximadamente 64,5%.
Tabela 2. De acordo com a literatura o perfil de Ácidos Graxos do óleo de soja é respectivamente:
	Nome Comum
	Ácido Graxo Saturado
	Concentração (%)
	Laurico
	C 12:0
	-
	Miristico
	C 14:0
	0,1 
	Palmítico
	C 16:0
	10,8
	Esteárico
	C 18:0
	4,0
	Araquídico
	C 20:0
	0,4
	Behênico
	C 22:0
	0,5
	Lignocérico
	C 24:0
	0,2
	Nome Comum
	Ácido Graxo Insaturado
	
	Palmitoléico
	C 16:1 (9)
	0,1
	Oléico
	C 18:1 (9)
	26,8
	Linoléico
	C 18:2 (9,12)
	50,4
	Linolênico
	C 18:3 (9,12,15)
	4,7
	Gadolêico
	C 20:1 (5)
	0,2
	Erúcico
	C 22:1
	-
Fonte : Fuentes, 2011 [8]
O óleo se caracteriza por ser rico em ácidos graxos insaturados (aproximadamente 85% do total), mais especificamente ácido palmítico (variação entre 7 –14%), ácido oléico (faixa de 19 –30%), ácido linoléico (entre 44 –62%) e ácido linolênico (entre 4 –11%).(FUENTES,2011).[8]
No óleo de Soja o Ácido graxo predominante é o ácido Linoleico.
Materiais e Métodos
Foram utilizadas sementes oleaginosas de cambre abyssinica e de soja (Glycine max). Em ambas as extrações as sementes foram amassadas para aumentar a área de contato e colocadas em cartucho de extrator do tipo Soxhlet. Foram utilizados cerca de 500ml do solvente hexano. O cartucho foi vedado com papel toalha para evitar que as sementes saíssem do cartucho e tivessem contato direto com o solvente. A extração durou aproximadamente 35 minutos. Após o termínio do processo de extração o óleo extraido do cambre e o óleo extraído da soja ainda contendo hexano foram identificados colocados cada um em um Becker e levados a Capela onde permaneceram até evaporar totalmente o solvente. O solvente utilizado nas extrações foi recuperado, separado e identificado como “solvente hexano recuperado”.
Resultados e Discussão
Em relação aos óleos obtidos da soja e do cambre, estes são chamados óleos fixos, que são compostos basicamente por triacilgliceróis, que são ésteres derivados da ligação entre ácidos graxos e gliceróis. O que difere basicamente um óleo fixo de uma gordura é o seu ponto de fusão. Os óleos são líquidos a temperatura ambiente, enquanto as gorduras são semilíquidas ou sólidas. Existem diversos tipos de ácidos graxos, entre os mais comuns estão os saturados e insaturados.
Os ácidos graxos saturados (láurico, mirístico, palmítico e esteárico) e os insaturados (oléico, linoléico e linolênico), juntos, perfazem quase toda a quantidade de óleos fixos e gorduras existentes no comércio.( Robbers, 1997. Citado por SALGADO, 2003).[9].
De acordo com a literatura e os resultados obtidos, o Cambre seria o mais adequado para a produção de óleo destinado a fabricação de biodiesel, não podendo ser destinado a alimentação humana, devido seu alto teor de ácido erúcico que possui o éster erucato de metila, tornando-o tóxico, níveis elevados deste ácido estão associados à formação de acúmulos de gordura nos músculos do coração.
O Óleo de soja apesar de possuir valores baixos de ácido erucico não produz as mesmas quantidades de óleo que o Cambre, ou seja, sua produção tem menor rendimento. Enquanto o teor de óleo de cambre fica entre 26 e 38%, o teor do óleo da soja é de 18 a 20%. E uma vantagem do óleo de soja é que ele é rico em ômega 6 ( ácido linoleico) , que além de ser essencial na alimentação dos seres humanos, juntamente com o α-linolênico: 
 São responsáveis pela biossíntese dos ácidos araquidônico, eicosapentaenoico e docosahexaenóico, na formação das prostaglandinas, tromboxanos e prostaciclinas, compostos que participam da regulação da pressão arterial, freqüência cardíaca, resposta imunológica, dos processos da coagulação sangüínea e do funcionamento do sistema nervoso central. (WARNER, K; MOUNTS, T.L. 1993, citado por SANIBAL, E.A.A e FILHO,J.M. 2004).[10].
Conclusão
Os resultados mostram que o cambre tem alto potencial para a produção de óleo destinado a fabricação de biodiesel, mas ainda necessitam ser feitos mais estudos antes de ser destinado ao uso da alimentação humana, devido seu nível de componentes tóxicos, o que pode inviabilizá-lo como alternativa de consumo, caso o processo de tratamento para desintoxicação seja inviável. E quanto ao óleo de soja pode ser utilizado tanto na alimentação, como na produção de biodiesel, pois possui altos valores proteicos, o que também a torna como um dos produtos mais destacados na agricultura nacional e no lucro comercial.
 Referências Bibliográficas 
[1] CONSTANTINOA, André F. et al. Análise do Teor e da Qualidade dos Lipídeos Presentes em Sementes de Oleaginosas por RMN de Baixo Campo. Quim. Nova, v. 37, n. 1, p. 10-17, 2014.
[2] DE SOUZA, Anderson Dias Vieira et al. Caracterização química de sementes e tortas de pinhão‑manso, nabo‑forrageiro e crambe. Pesq. agropec. bras., Brasília, v. 44, n. 10, p. 1328-1335, 2009.
[3] BELLAVER, C.; COTREFAL, G.; GRECCO, 
M. Soja integral: processamento e uso. Aliment. Anim., v.7, p.28-30, 2002. 
[4] SANTOS, Renata Dinnies; FERRARI, Roseli Aparecida. Extração aquosa enzimática de óleo de soja. Ciência y Tecnologia Alimentaria, v. 25, p. 132-138, 2005.
[5] PARAISO, Paulo Roberto. Modelagem e análise do processo de obtenção do óleo de soja. 2001.
[6] ONOREVOLI, Bruna. Estudo do Crambe abyssinica como Fonte de Matérias Primas de oleaginosas: óleo vegetal, ésteres metílicos e bio-óleo. 2012.
[7] BRÁS, P. Caracterização nutricional de coprodutos da extração de óleo em grãos vegetais em dietas de ovinos. 2011. 75p. Tese de Doutorado. Dissertação (Mestrado)-Instituto de Zootecnia. Nova Odessa.
 [8] Fuentes, P. H. Aguilera. Avaliação da qualidade de óleos de soja, canola, milho e girassol durante o armazenamento. 2011.109p. Dissertação (mestrado). Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2011.
 [9] SALGADO¹, Ana Paula Soares P. et al. RENDIMENTO DE ÓLEOS FIXOS DE SEMENTES DE ALGODÃO (GOSSYPIUM HIRSUTUM) E SUA CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA. 2003.
[10] SANIBAL, Elaine Abrão Assef; MANCINI-FILHO, Jorge. Perfil de ácidos graxos trans de óleo e gordura hidrogenada de soja no processo de fritura. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 24, n. 1, p. 27-31, 2004.
Anexos
Qual é a diferença entre óleo fixo e óleo essencial?
Os óleos fixos são ésteres de ácidos graxos com glicerol, ao passo que os óleos essenciais são misturas complexas de substâncias, geralmente de natureza terpenóide, podendo pertencer as mais diversas funções químicas. São obtidos de partes de plantas.
Quais solventes são utilizados para extrair óleo fixo?
Os solventes mais usados são os hidrocarbonetos leves do petróleo (pentano, 
hexano, heptano e octano). Todos se caracterizam por possuírem pontos de ebulição baixos e pequenos valores de calor latente. Uma classificação de frações industriais, segundo o ponto de ebulição em quatro tipos de solventes, é a seguinte: tipo pentano, 30º a 35º C; tipo hexano, 63,3º a 69,5º C; tipo heptano, 87,8º a 97,7º C; tipo octano, 100º a 140º. O hexano é o mais empregado pelas indústrias na extração de óleo de soja, girassol, canola, mamona, etc.
Quais as principais espécies oleaginosas são cultivadas no Brasil?
A EMBRAPA, levantou o potencial de cultivo de oleaginosas, mencionando a soja para as regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste, a mamona para o Nordeste e a palma para a região Amazônica. Considerou ainda o girassol, o amendoim e as palmáceas tropicais como viáveis e potenciais produtoras de biodiesel
A região Norte destaca - se, por exemplo, a utilização de matérias-primas como a palma, o babaçu e a soja. Na região Nordeste, as oleaginosas com destaque são o babaçu, a soja, a mamona, a palma (dendê), o algodão e o coco. Em relação ao Centro-Oeste destaque para a soja, mamona, algodão, girassol e dendê. Para o Sul a soja, a colza, o girassol e o algodão. Para a região Sudeste a soja, a mamona, o algodão e o girassol. Nota-se que a soja possui potencial de cultivo em todas as regiões brasileiras, com destaque para as que tradicionalmente a produzem: a região Centro-Oeste e a região Sul.
Qual a diferença da composição química dos óleos fixos das diferentes espécies?
O óleo fixo é extraído de plantas, constituída principalmente de triacilgliceróis e pequenas quantidades de mono e diacilgliceróis.
Os óleos e gorduras são substâncias insolúveis em água (hidrofóbicas), de origem animal ou vegetal, formados predominantemente por ésteres de triacilgliceróis, produtos resultantes da esterificação entre o glicerol e ácidos graxos.
Além de triacilgliceróis, os óleos contêm vários componentes em menor proporção, como mono e diglicerídeos (importantes como emulsionantes); ácidos graxos livres; tocoferol (importante antioxidante); proteínas, esteróis e vitaminas.
Exemplo é a composição de ácido erúcico no cambre que varia em torno de 65%, enquanto na soja é quase inexistente, e a quantidade de ácido linoleico na soja varia em torno de 50%, no cambre é apenas cerca de 6% de acordo com a literatura.
Quais os diferentes métodos de extração de óleo fixo? Como os métodos de extração afetam a composição do óleo fixo?
Os processos de extração de óleo fixo mais utilizados é a extração por solventes orgânicos e por prensagem das sementes. 
Prensagem é um processo feito sem uso de produtos químicos é bem mais seguro, podendo ser instalado em pequenas propriedades rurais além de permitir o uso do subproduto da extração mecânica, torta rica em proteína, como adubo e ração animal. A extração com um solvente orgânico, influenciará na composição do extrato (parâmetros diferentes de solubilidade), de sua qualidade sensorial e do rendimento da extração.
Qual a diferença entre extração de princípios ativos e uma síntese orgânica?
A síntese orgânica é o processo de construção de moléculas a partir de precursores mais simples. As sínteses de compostos orgânicos são efetuadas por vários motivos.
Os químicos que desenvolvem medicamentos novos efetuam as sínteses orgânicas para descobrir moléculas com atributos estruturais que aumentam certos efeitos medicinais ou reduzem efeitos colaterais indesejáveis.
Extração significa retirar, da forma mais seletiva e completa possível, as substâncias ou fração ativa contida no vegetal, utilizando, para isso, um líquido ou mistura de líquidos tecnologicamente apropriados e toxicologicamente seguros.