Processamento óleo resumo

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PROCESSAMENTO DE ÓLEOS E GORDURAS
Extração e Refino.
Prof. Dr. Jesuí Vergílio Visentainer
Fluxograma da Extração
	Fluxograma	Laboratório (controle de umidade, teor óleo)
		Operações de preparo para extração de óleo
EXTRATOR
Micela					Farelo com solvente
Filtração				Dessolventização
Destilação (separação óleo do solvente)		Tostagem (nem sempre)
Óleo bruto						Peletização (evita perdas da farinha – transporte)
*Degomagem						Ensacamento
*Neutralização				Farelo (Animal) 	Farinha (Humana)
*Branqueamento
					
*Desodorização
�
EXTRAÇÃO E PROCESSAMENTO DE ÓLEO DE SOJA
 FLUXOGRAMA
 SILOS (VENTILAÇÃO 
 (UMIDADE
 RECEPÇÃO LABORATÓRIO 
 (UMIDADE 
 (TEOR DE ÓLEO
 (LIMPEZA
 (SECAGEM
 PREPARO PARA EXTRAÇÃO (TRITURAÇÃO
 (DESCORTICAMENTO
 
 FLOCULAÇÃO OU EXTRUSÃO
 COZIMENTO*
 SOLVENTE EXTRATOR PRENSAGEM
 MICELA COM SOLVENTE FARELO COM SOLVENTE
 FILTRAÇÃO DESSOLVENTIZAÇÃO
 TOSTAGEM
SOLVENTE DESTILAÇÃO 
 FARINHA OU FARELO
 ÓLEO BRUTO OU CRU
 (DEGOMAGEM 
 CONSUMIDOR
EXTRAÇÃO E PROCESSAMENTO DE ÓLEOS
ÓLEO DE SOJA
DÉCADA DE 40 
-PÉSSIMA QUALIDADE -–( TINTAS
-NÃO PRÓPRIO PARA ALIMENTOS
-USO EM MARGARINAS –( 2ª GUERRA MUNDIAL
POPULARIDADE DÉCADA DE 90
-ALTA QUALIDADE DA PROTEÍNA
-ALTA QUALIDADE DO ÓLEO
-PREÇO COMPETITIVO
-QUÍMICA DOS LIPÍDIOS*
-TECNOLOGIA DO PROCESSAMENTO -–( MODERNOS PROCESSOS*
* FATORES DETERMINANTES
PREPARO DA SEMENTE PARA EXTRAÇÃO
LIMPEZA ( USO DE PENEIRAS PERFURADAS E VIBRATÓRIAS, COM ASPIRAÇÃO OU VENTILAÇÃO.
PEDRA – AREIA – POEIRA - FRAGMENTOS DE PLANTAS - 
MATERIAIS ESTRANHOS ( FERRO, OUTRAS SEMENTES, ETC.
SECAGEM ( 10% UMIDADE ( MELHOR REMOÇÃO DA CASCA
TRITURAÇÃO (CRACKING) E DESCORTICAMENTO
-QUEBRA DO COTILÉDONE ( 4 a 6 Partes/bean
-DESPRENDE A CASCA ( REMOVIDA POR ASPIRAÇÃO 
 LAMINAÇÃO
PASSAGEM POR ROLOS LISOS HORIZONTAIS (PRENSA HIDRÁULICA) OCORRE A FORMAÇÃO DE FLOCOS ( 0,025 – 0,037 cm DE ESPESSURA
CONTROLE DA ESPESSURA ( DESGASTE DOS ROLOS
VANTAGENS:
( ROMPIMENTO DOS COTILÉDONES
( DIMINUIÇÃO DA DISTÂNCIA ENTRE O CENTRO DA SEMENTE E A SUPERFÍCIE
( AUMENTO DA SUPERFÍCIE DE SAÍDA DO ÓLEO
( FACILITA A PENETRAÇÃO DO SOLVENTE - MAIOR CONTATO - ÓLEO .MICELA
EXTRAÇÃO COM SOLVENTES
SOLVENTE IDEAL
( SELETIVO PARA TRIACILGLICERÓIS 
( BAIXO CALOR DE VAPORIZAÇÃO (Baixo ponto de ebulição)
( NÃO REAGIR COM LIPÍDIOS E EQUIPAMENTO (Corrosão)
( NÃO SER TÓXICO
( NÃO SER EXPLOSIVO
( NÃO SER INFLAMÁVEL
( NÃO DEIXAR RESÍDUOS TÓXICOS
( FÁCIL MANEJO E TRANSPORTE
( SER BARATO
* SOLVENTE COM ESTAS CARACTERÍSTICAS NÃO EXISTE.
SOLVENTES P ARAFÍNICOS - PONTO DE EBULIÇÃO ºC
Pentano (31 – 36); Hexana [63 – 69 (puro 69); Heptano (90 – 98); Octano (101 – 128).
HEXANA (comercial) 
Preenche alguns requisitos dos itens acima.
Principais desvantagens:
Inflamável, explosivo, caro e extrai inúmeras substâncias.
OUTROS SOLVENTES
-Tricloro-etileno -Álcoois -Dióxido de Carbono
TRICLORO-ETILENO
Usado durante a 2ª Guerra Mundial ( HCCl=CHCl2 ) 
( Não inflamável
( Corrosivo
Tóxico – Farelo de soja usado na alimentação de gado – morte de animais
 ( S-Trans-Dicloro-Vinil-L-cisteína – consumo de 2-3 lb/dia. 
 1lb = 453g 
O uso de hidrocarbonetos clorados tem sido evitado 
ÁLCOOIS (etanol e/ou iso-propanol)
Alternativa para substituir o hexano
( Temperatura ambiente dissolve pouco os triacilgliceróis
( Solubilidade aumenta com a temperatura.
DIÓXIDO DE CARBONO 
 Fluido Supercrítico – 4º Estado da Matéria
( Estudado como um grande potencial para o futuro
( Combina elevada pressão com temperatura
 Tc = 31,3 ºC Pc = 72,9 atm
VANTAGENS
Não tóxico; Não explosivo; Não inflamável; Fácil obtenção; Fácil remoção; Baixo ponto de ebulição
Baixa extração de fosfolipídios
DESVANTAGENS
Equipamento extremamente caro; Uso de altas pressões
Muitos Trabalhos de Pesquisa Recentes em: 
Remoção de colesterol dos alimentos; Perfumes, flavors e off-flavors
Remoção de solventes residuais; Ácidos graxos insaturados de óleo de peixes
EXTRAÇÃO COM SOLVENTES ( HEXAN0
1º ÓLEO ( LIVRE AO REDOR DAS PARTÍCULAS SÓLIDAS
( FÁCIL REMOÇÃO ( PROCESSO DE DISSOLUÇÃO ( PROCESSO RÁPIDO
2º ÓLEO ( CONTIDO NAS CÉLULAS
( DIFÍCIL REMOÇÃO ( PROCESSO DE DIFUSÃO ( PROCESSO LENTO
Espessura dos Flocos 0,025 a 0,037 cm
DESSOLVENTIZAÇÃO DO FARELO E DA MICELA 
FARELO ( TOSTADOR - DESSOLVENTIZADOR
Flocos desengordurados contêm ao redor de 30% de hexana em massa
( Remove Solvente Condensador Recuperado Retorna Extração
( Tratamento Térmico – Tostagem (Inativar fator anti-tripsina e outros)
CASOS EM QUE NÃO É NECESSÁRIA A TOSTAGEM:
-Quando o farelo não apresenta fatores anti-nutricionais Ex: Farelo de Amendoim
-Quando se requer a proteína crua Ex. tintas, sabões, colas etc.
-Quando a proteína for submetida a outros tratamentos (Isolados e Concentrados Protéicos)
Maior problema com monogástricos
MICELA (FILTRAÇÃO E DESTILAÇÃO
SOLUÇÃO DE HEXANA E ÓLEO ( CHAMADA DE MICELA - (Pobre ou Rica)
MICELA FINAL CONTÉM : 70 – 75% DE ÓLEO (25 – 30% DE HEXANA)
REMOÇÃO DO SOLVENTE (A VÁCUO + EFICIENTE)
 		 SOLVENTE RECUPERADO
 						 RETORNA (extração) 
QUANTIDADE DE HEXANO NO ÓLEO CRU – Flash-point
Flash-point- É a temperatura em que uma pequena chama aparece no óleo cru – aquecido
Um flash-point a 121 ºC corresponde a 1000 ppm de hexano no óleo cru
Exigido pela indústria do refino
ÓLEO BRUTO OU CRU
- Devidamente estocado para evitar oxidação e hidrólise
- Evitar umidade, oxigênio, metais catalíticos etc.
- Tanques de aço inoxidável e atmosfera de N2
EXTRAÇÃO MECÂNICA
-Extração do óleo a frio
-Produz farelo com alto teor de óleo ( 3-8% 
-Mão de obra reduzida
-Baixo custo
-DESVANTAGEM – Baixo rendimento
PROCESSO MISTO – ÓLEOS DE CANOLA, ALGODÃO E GIRASSOL
*Extração por solvente é a mais empregada
REFINO DE ÓLEO E GORDURA
CONJUNTO DE PROCESSSOS ( APARÊNCIA, SABOR E ODOR
REMOÇÃOSOLÚVEIS E INSOLÚVEIS:
(A.G.L., SEUS SAIS, A.G. OXIDADOS, POLÍMEROS.
(COLORIDOS ( CLOROFILA, XANTOFILA, CAROTENÓIDES.
(SUBSTÃNCIA COLOIDAIS - PROTEÍNAS, FOSFOLIPÍDIOS E PRODUTOS DA DECOMPOSIÇÃO.
(VOLÁTEIS – HIDROCARBONETOS, ÁLCOOIS, CETONAS, ALDEÍDOS,ÉSTERES DE BAIXA MASSA MOLECULAR.
(SAIS DE CÁLCIO, MAGNÉSIO, SILICATOS.
(UMIDADE, ETC.
CONSUMO DE ÓLEO BRUTO:
AZEITE DE DENDÊ E AZEITE DE OLIVA
REFINO COMUMENTE UTILIZADO
-DEGOMAGEM –NEUTRALIZAÇÃO –BRANQUEAMENTO -DESODORIZAÇÃO
 PROCESSOS ADICIONAIS
-Hidrogenação 
–Interesterificação 
-Winterização
DEGOMAGEM
(Remoção de Gomas)
Não é uma prática universal
REMOVER:
Fragmentos de Proteínas, carboidratos e principalmente Fosfolipídios 
LECITINAS – Mistura de fosfolipídios: 
(Fosfaditil colina, fosfaditil inositol e fosfaditil etanolamina)
(Estes compostos formam emulsões
(Perda de triacilgliceróis durante a neutralização
(Favorece a formação de off-flavors
(Formam sedimentos de fundo
(Usados para aumentar o valor energético do farelo (exportação)
PROCESSO
1-3% ÁGUA QUENTE 70 ºC
 NEUTRALIZAÇÃO
 
 FASE AQUOSA
 SECAGEM (
GOMAS COM Ca+2 e Mg+2 ( NÃO SÃO HIDRATÁVEIS
USO DE ÁC. FOSFÓRICO ( QUEBRA O COMPLEXO HIDROFÓBICO
ÁCIDO EXCESSO ( Removido na Neutralização
NEUTRALIZAÇÃO OU REFINO COM ÁLCALIS
(REMOÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS LIVRES)
(REDUZ SMOKE-POINT
(FORMAÇÃO DE ESPUMA
NaOH + COMUM, Na2CO3 e KOH
ÁCIDO GRAXO + NaOH(aq) ( SAL DE ÁCIDO GRAXO + H2O
 SOLÚVEL EM ÁGUA (sabão)
NaOH -LIXÍVIA
 ÓLEO NEUTRALIZADO
 Lavagem água quente
 
 centrífuga
 CENTRÍFUGA 
 secagem
 							 Fábrica de Sabões
REMOVE:
Fosfolipídios residuais - Triacilgliceróis (perda) - Alguns pigmentos
USO DE ÁLCALIS:
NaOH – Excesso (neutralizar ácido fosfórico)
CONTROLE:
Índice de acidez ( antes e depois da neutralização
BRANQUEAMENTO
[REMOÇÃO DA COR (PIGMENTOS) DO ÓLEO]
( Pigmentos em geral (Carotenos, xantofilas, clorofila). Clorofila (permitido até 50ppb).
( Polímeros, sabões e outros.
Melhora aparência, flavor e estabilidade.
Consumidor exige óleos incolores
É um processo de adsorção com terras clarificantes ativadas ou naturais (podem ser misturadas com carvão ativo)
As terras ativadas são preparadas de silicatos de alumínio com ácido.
1g de carvão (Superfície de um campo de futebol
TERRA CLARIFICANTE
 0,3 a 0,6%
SISTEMA A VÁCUO
50 mmHg
100 a 110 ºC
15 a 30 min. Agitação
Atmosfera CO2
(remove água
(evita oxidações
(melhor rendimento
 FILTRO PRENSA
 FILTRO
 Pigmentos
 Sabões e outros
Controle de cores: ÓLEO BRANQUEADO
DESODORIZAÇÃO
(REMOÇÃO DE ODORES e SABORES INDESEJÁVEIS)
ÚLTIMA ETAPA DO REFINO CONVENCIONAL
SUBSTÂNCIAS REMOVIDAS:
Compostos produzidos no armazenamento e processamento - Grande parte dos produtos são originados de oxidações e/ou hidrólise
Aldeídos, cetonas, álcoois, hidrocarbonetos, esteróis, tocoferóis, fragmento de proteínas, fosfolipídios, ácidos graxos livres, peróxidos etc.
DESTILAÇÃO:
QUANDO UMA MISTURA DE LÍQUIDOS SÃO AQUECIDOS:
>pressão de vapor ( < ponto de ebulição
>pressão de vapor ( > ponto de ebulição
COMPONENTES DO ÓLEO:
MAIOR PRESSÃO DE VAPOR DO QUE OS TRIACILGLICERÓIS
* Pressão reduzida (diminui o ponto de ebulição)
PROCESSOS (Batelada - Semi-contínuo – Contínuo)
CONDIÇÕES GERAIS DOS PROCESSOS
2 a 8 mmHg Vácuo evita contato Envase
200 a 250 ºC com o ar
Reduz tempo de exposição Recipiente
Reduz oxidação
Reduz hidrólise do óleo
Remove off-flavor e remoção quase completa dos AGL
 Consumidor
 MICELA
 ÓLEO
 BRUTO
 REFINO
 ÓLEO BRUTO
ÓLEO
GOMAS
 HIDRA
 LECETINA
COMERCIAL
 
 ÓLEO
DEGOMADO 
 BRANQUEAMENTO
 BORRA
 “SOAP-STOCK”
 ÓLEO NEUTRALIZADO
VÁCUO E AGITAÇÃO
DESODORIZAÇÃO
 COMBINA:
ALTO VÁCUO
TEMPERATURA
VAPOR DIRETO
RESFRIADO
AMBIENTE 
VÁCUO
 TANQUE
 ALUMÍNIO ou
 AÇO-INOX
 ATMOSFERA DE N2
 ?
 REFINO
 DEGOMAGEM*
 NEUTRALIZAÇÃO
 BRANQUEAMENTO
 DESODORIZAÇÃO
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