Refinamento de óleos vegetais

O óleo vegetal é uma gordura obtida através das plantas, predominantemente, das sementes.
Os óleos vegetais são usados como óleo de cozinha, como lubrificante, na fabricação de produtos, na pintura e como combustível. Os óleos vegetais são insolúveis em água, porém são solúveis em solventes orgânicos.

Refinamento de óleos vegetais
Os óleos brutos em óleos comestíveis apresentam melhoria na sua aparência, odor, sabor. No caso de alguns azeites, como o de oliva e dendê, podem ser consumidos na sua forma bruta.
No processo de refino ocorre a remoção dos seguintes componentes:
- Substâncias coloidais, proteínas, fosfatídios e produtos de sua composição;
- Ácidos graxos livres e seus sais, ácidos graxos oxidados, lactonas, acetais e polímeros;
- Pigmentos, como clorofila, xantofila, carotenóides;
- Substâncias voláteis, como hidrocarbonetos, alcoóis, aldeídos, cetonas e ésteres de baixo peso molecular;
- Substância inorgânicas tais como, sais de cálcio e de outros metais, silicatos, fosfatos e outros;
- Umidade.

Degomagem
É a remoção dos fosfatídios, proteínas e substâncias coloidais pelo óleo bruto, o que reduz a quantidade de álcali durante a subseqüente neutralização e diminui as perdas na refinação.
Para óleos de amendoim e babaçu a degomagem é opcional por apresentarem pouca quantidade. No óleo de soja que apresenta teores em torno de 3%, torna necessária a sua remoção.
Essas substâncias são facilmente hidratáveis,sendo removidas através da adição de água(1-3%)ao óleo aquecido a 60-70ºC e agitação durante 20-30 minutos,formando precipitados que são facilmente removidos do óleo por centrifugação a 5000-6000 RPM. As gomas removidas que possuem cerca de 50% de umidade pode ser seca em vácuo (100 mm Hg)a temperatura de 70-80ºC. As gomas também podem ser extraídas com 0,1 - 0,4% de ácido fosfórico a 85% misturado com óleo à temperatura de 60-65ºC, seguido ou não pela adição de terra branqueadora que posteriormente são separadas por filtração ou centrifugação.

Neutralização
É o processo de remoção de ácidos graxos livres e outros componentes (proteínas, ácidos oxidados, produtos de decomposição de glicerídeos),através da adição de solução aquosa de álcalis,como hidróxido de sódio ou carbonato de sódio.
A quantidade de solução alcalina necessária para o processo dependerá do teor de ácidos graxos livres no óleo,tempo de mistura,temperatura de neutralização e processo adotado.O uso de carbonato de sódio reduz a saponificação do óleo neutro ao mínimo,porém elimina também os fosfatídeos, pigmentos e outras impurezas.

Processo descontínuo: Este processo poderá ser descontínuo se realizado em tachos
(encamisados ou com vapor indireto) com adição de solução alcalina e água através de
aspersão. Após intensa agitação à temperatura ambiente durante 15-30 minutos para
facilitar o contato entre as duas fases, a mistura é aquecida para quebrar a emulsão (50-70ºC), com velocidade reduzida do agitador, seguida de repouso por algumas horas
até a separação do sabão ou “borra” que decanta. Através de uma torneira no fundo do
tacho é retirada a “borra” o óleo é lavado 3 - 4 vezes com porções de 10 - 20% de água fervente,deixando em repouso entre as lavagens por cerca de 30 minutos. (

Processo contínuo: Este processo permite economia de tempo e reduz perdas no
processo.A solução alcalina é adicionada ao óleo através de um proporciômetro e a
mistura, após o aquecimento à temperatura de 65-90ºC, é separada em óleo
neutralizado e “borra” por centrifugação. O óleo neutro necessita de uma ou duas
lavagens com 10-20% de água aquecida à temperatura de 80-90ºC, para a remoção
do sabão residual.
Processo contínuo - Método “Zenith”: Neste método o óleo bruto aquecido a 95ºC sobe
em forma de gotículas com diâmetro de 1 mm, através de uma coluna de solução
alcalina diluída, pré-aquecida a 95ºC. As gotículas são produzidas por um dispositivo de aletas que entram em contato com a solução de hidróxido de sódio.
Clarificação
É o tratamento que visa tornar o óleo mais claro através do uso de adsorventes, como terras clarificantes,ativadas e naturais, misturadas às vezes com carvão ativado. Para aumentar a eficiência dos adsorventes, o óleo neutro e lavado, deve estar seco, à temperatura de 80-90ºC sob vácuo(30 mm Hg) durante 30 minutos.
Após a secagem é adicionada a quantidade apropriada de adsorvente por sucção, com o qual o óleo é agitado à temperatura de 80-95ºC durante 20-30 minutos. O seguinte passo é resfriar a 60-70ºC e filtrar no filtro prensa. O resíduo que permanece no filtro prensa contém 50% de óleo, a aplicação de ar comprimido reduz esse conteúdo para 30-35%. Pela insuflação de vapor direto o conteúdo de óleo no resíduo pode ser reduzido, porém afeta o filtro e produz óleo de baixa qualidade.

Desodorização
É a última etapa do refino e objetiva a remoção de sabores e odores indesejáveis. As principais substâncias removidas são: aldeídos, cetonas, ácidos graxos oxidados, produtos de decomposição de proteínas, carotenóides e esteróis, formados durante o armazenamento e processamento; hidrocarbonetos insaturados e ácidos graxos de cadeia curta e média, naturalmente presentes nos óleos; ácidos graxos livres e peróxidos.
As condições do processamento de óleos vegetais, 2-8 mm Hg e temperatura de 220-250ºC com insuflação de vapor direto,permite a completa desodorização e eliminação de grande parte dos ácidos graxos livres residuais. O uso de vácuo é essencial, pois reduz: o consumo de vapor direto; tempo do processo; perigo de oxidação e hidrólise do óleo. Os desodorizadores podem ser descontínuos, semicontínuos e contínuos.

Refino físico
É o refino do óleo utilizando apenas processos físicos. O refino de óleo consiste normalmente de três operações principais: neutralização,clarificação e desodorização.
O primeiro é um tratamento químico com álcalis e os dois últimos são tratamentos físicos.Para tornar o processo de refino totalmente físico, a neutralização por álcalis deve ser substituída pela destilação dos ácidos graxos livres, tornando o processo essencialmente físico. Esta destilação elimina alguns aspectos desfavoráveis da neutralização alcalina: a saponificação e o arraste de óleo neutro causam perdas de óleos; dificuldade de tratar óleos com alta acidez; o método é excessivamente drástico. Esta destilação está baseada na considerável diferença
entre os pontos de ebulição dos ácidos alifáticos e seus ésteres de glicerol .
Na refinação física, a degomagem torna-se indispensável e deve ser completa. O uso de vácuo e o emprego do vapor de água permitem abaixar a temperatura de destilação dos ácidos graxos de acordo com a lei de Dalton. No refino físico, há redução de perdas de óleo e a “borra” é composta de 80 a 90% de ácidos graxos. Este refino é utilizado para óleo de dendê.

Hidrogenação
É a adição de hidrogênio nas insaturações dos ácidos graxos insaturados, permitindo
transformar óleos em gorduras plásticas, como a transformação de óleos vegetais em
margarina, tornar as gorduras mais rígidas ou reduzir a suscetibilidade a rancidez. O hidrogênio gasoso reage com o óleo ou a gordura na presença de um catalizador (platina,paládio ou níquel),industrialmente o níquel.
O catalisador adsorve os regentes sobre a sua superfície,rompendo parcialmente as duplas ligações entre os carbonos e a ligação simples entre os hidrogênios, efetivando em seguida a adição dos hidrogênios e a dessorção da superfície do catalisador. Em geral a hidrogenação é conduzida de forma incompleta, visando a produção de gorduras parcialmente hidrogenadas, podendo ser seletiva ou não seletiva.
O processo é considerado seletivo quando a adição de hidrogênio aos ácidos graxos mais insaturados prevalece sobre a hidrogenação dos menos insaturados, sendo mais seletivo com o aumento da temperatura de reação. Na hidrogenação parcial, uma parcela das duplas ligações remanescentes pode formar isômeros por troca de configuração de “cis” para “trans”,ou por mudança de posição da dupla ligação na cadeia hidrocarbonada: