objetivo degomagem produzir lecitina preparar óleo degomado para transporte a longa distância...
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OBJETIVO DEGOMAGEM
•Produzir lecitina
•Preparar óleo degomado para transporte a longa distância
•Preparar o óleo degomado para refino físico
Composição do Óleo de Soja
Componente Bruto Refinado
Triglicerídios (%) 95-97 >99
Fosfatídios (%) 1,5-2,3 0,05
Mat. Insaponifícável(%) 1,6 0,3
Fitosteróis 0,33 0,13
Tocoferóis 0,15-0,21 0,11
Hidrocabonetos(%) 0,014 0,01
AGL (FFA%) 0,3-0,7 <0,05
Carotenóides (mg.kg-1) 15-30 ND
Traços de Metais (mg.kg-1)
Ferro 13 <0,3
Cobre 0,03-0,5 <0,06
Composição média de lecitina de soja
Óleo de soja: 35%Fosfatidilcolina: 16 %Fosfatidiletanolamina: 14%Fosfatidilinositol: 10%Fitoglicolipídios: 17 %Carboidratos: 7%Umidade: 1%
LECITINA DE SOJA Composição
Fonte: Catálogo Stern
Molécula de Fosfolipídio
X
X
e Y
Y
Y
Z
Ácidos Graxos
Fonte: Lucas Meyer. Lecithin - Properties and Applications.
Base nitrogenada
FosfolipídiosComposição molecular
Ácido Graxo
Cadeia contendo fósforo
Ácido Graxo
Grupo deGlicerol
Glicolipídios Ésteres do glicerol com dois ácidos graxos e
um carbohidrato
CH2
CH2
CH
O
O
O R1
R2
C
C
O
O
O
CH2OH
OH
HO
OHH
3 Monogalactosil diacilglicerol
Fosfolipídios em Óleos Brutos
Óleo Fosfatídios (%)Soja 1,2-3,2Milho 1-2Trigo 0,08-2,0Algodão 0,7-0,9Arroz 0,5Amendoim 0,3-0,4Colza 0,1Canola 1-2
1-2
Fosfolípidios
Existem 2 tipos de fosfolipídios, segundo sua natureza:
Hidratáveis (90%)
Não Hidratáveis (10%) = causam problemas de coloração marrom - irreversível:
- sais de Ca++ ; Mg++ e Fe++ - degomagem ácida
Fosfolipídios: Grau de Hidratação Relativa
PC = 100PI = 44
PI (Ca++) = 24PE = 16
PE (Ca++) = 0,9PA = 8,5
PA (Ca++) = 0,6
Fosfolipídios - Hidratação
Fonte: Lucas Meyer. Lecithin - Properties and Applications.
AGENTES DEGOMANTES
• ÁGUA (LECITINA COMESTÍVEL)• ÁCIDO FOSFÓRICO(ESCALA COMERCIAL)
• ÁCIDO CÍTRICO(ESCALA COMERCIAL)
• ÁCIDO OXÁLICO• ÁCIDO NÍTRICO• ÁCIDO BÓRICO• ÁCIDO TÂNICO• ANIDRIDO ACÉTICO (ESCALA COMERCIAL)
Tipos e condições para Degomagem Clássica
Batelada2% água em tanque de mistura30 min - 1h a 70-80oCCentrífuga / Decantação
ContínuoPré-aquecimento do óleo a 70-80oC
2% água10-15 minCentrífuga
óleo degomado ( < 200 mg.kg-1):- secagem (umidade <1%) a vácuo- resfriamento (38-49oC) - estocagem
Degomagem Ácida
Óleo Bruto
Trocador de Calor
Misturador
Tanque de Repouso
Centrífuga
Óleo Degomado
Água
Ácido
Goma
Ácido
(90°C) Fosfóricocítricoacético, etc
(< 10 mg/kg P)
(4 h)
(1 min./ 90ºC)
Efeito do pré-tratamento com ácido
fosfórico sobre os níveis de ferro e fósforo e
óleo de soja durante o processamento
x-x sem pré-tratamentoo-o com pré-tratamento
(1) refino alcalino
Fonte: JAOCS, 55: 280 (1978)
Óleo bruto Óleodegomado
Óleo clarificado
ppm de Feppm de P
800
SuperdegomagemÓleo Bruto
Trocador de Calor
Misturador
Misturador
Tanque de Repouso
Trocador de Calor
Misturador
Tanque de Repouso
Trocador de Calor
Centrífuga
Óleo Degomado
Lecitina
Água
< 40 ºC
Ácido Cítrico
Lecitina Hidratada
(opcional)
70o
C
3 h
P < 30 ppm
[H+]=20% em p.0,15% em V.Forte agit.
0,35%
Degomagem Enzimática
Degomagem Enzimática
Aquecedor60 graus
Óleo Cru Degomado com Água
MisturadorpH 5,0
Retenção
Secador a Vácuo
Separador
Aquecedor
ReatoresTempo de Retenção Variável
Misturador
Óleo Degomado
GomasÁguas
Ácido CítricoSoda Cáustica
Suspensão de Enzimas
ÓLEO BRUTO
Fonte: Seminário: Preparração de matérias-primas e Extração de óleos, 1995
(50%)(3%)
(1 a 6h)
(2-6 ppm)
(100 LU/Kg óleo)
Traços de Metais em Óleo de Soja e Gomas
Elementos Fósforo Potássio Cálcio Magnésio Ferro
Bruto 775 353 126 105 2.5
Degomado(c/água)
187 27.6 106 57 1.5
Dad
os
An
alí
ticos (
pp
m)
Goma 568 326 20 48 1
Óleo
LECITINA Processo de Fabricação
11 tanque deóleo bruto
2 Filtro 3 Misturador
4 Hidratação
óleo de sojadegomado
5 Centrífuga6 Homogeneizador
7 Secador
8 EstocagemFonte: Catálogo Santista Alimentos
Lecitinas Especiais
Lecitina BrutaIAC = 62%
Fracionamento com álcool
Extraçãoacetona
Lecitina Desengorduradaem pó IAC = 97%
Lecitina Alta PC
PC = 32-46%IAC = 65-70%
Lecitinaalta em PE/PI/PA
IAC = 62%
Separação Cromatográfica
LecitinaPC = 80%IAC = 97%
ConcentradoPI/PA
IAC = 97%
Lecitina altaPE
IAC = 40%
ConcentradoPE IAC = 97%
IAC = Insolúveis em Acetona
CLASSIFICAÇÃO LECITINA
• NATURAL – PLÁSTICA/ FLUIDA- PODEM SER :NÃO BRANQUEADA/ BRANQUEADA E DUPLAMENTE BRANQUEADA
• REFINADA – NATURAL/LIVRE DE ÓLEO/FRACIONADA
• QUÍMICAMENTE MODIFICADA- hidrogenadas, hidroxiladas, acetiladas, sulfonadas e com produtos halogenados
USOS DE FOSFOLIPÍDIOS
• ALIMENTOS-ALIMENTOS INSTANTÂNEOS, PROD. PANIFICAÇÃO, CHOCOLATE, MARGARINA, DIETÉTICOS
• COSMÉTICOS• FARMACÊUTICOS- PARENTERAL / SUPOSITORIOS
/CREMES E LOÇÕES• TEXTIL• TINTAS• FITAS MAGNÉTICAS• COURO• INSETICIDAS
FUNÇÕES FOSFOLIPÍDIOS
• AGENTE DISPERSANTE• EMULSIFICANTE• REDUTOR DE VISCOSIDADE• ANTIOXIDANTE• SUPLEMENTO ALIMENTAR• ESTABILIZANTE• PENETRANTE DE ÓLEO• ESTABILIZADOR DE ESPUMA
COMPOSIÇÃO COMERCIAL DE FRAÇÃO DE LECITINA REFINADA
• LECITINA LIVRE DE ÓLEO: PC 29%/
• LECITINA SOLÚVEL EM ÁLCOOL :PC 60%
• LECITINA INSOLÚVEL EM ÁLCOOL: PC 4%
DEGOMAGEM POR MEMBRANAS
Princípio do funcionamento do processo de separação por membrana
ALIMENTAÇÃO
PERMEADO
CONCENTRADO
Tipos de filtração
Filtração perpendicular
Filtração tangencial
Fluxo específico do filtrado
Espessura da torta
Fluxo específico do filtrado
Membrana
Tempo Tempo
Processos de separação por membranas
Fonte: www.ensaie.unancy.fr/news/laitsante
Processos de separação por membranas
Processos de separação por membranas
Membran
a
ÁguaSais
Membran
a
ÁguaSais
Membran
a
Água
Açúcar
Proteína
Açúcar
Membran
a
ÁguaColóides
Proteína
OR NF
MFUF
Classificação das membranas
• Estrutura Densa Porosa
• Material utilizado na produção poliméricos – (PVDF,PES, PS, etc.) não poliméricos -
Simétricas
Assimétricas
Cerâmicas
Metais
Grafite
Classificação das membranas
Fonte: www.enq.ufsc.br/labs/labsem/labsem.html
Membrana assimétrica
Membranas multicanais
Fonte: www.niroinc.com/html/filtration/flechnology.html
Características das membranas
• Perfil de tamanho dos poros• Porosidade• Fluxo de permeado• Capacidade de separação - retenção de
determinados solutos • Resistência à temperaturas elevadas, solventes e
pressões utilizadas
Degomagem por membranas
• Remoção de fosfolipídios
miscela :
%R > 98
baixa resistência dos materiais poliméricos • óleo sem adição de solventes
%R > 96
baixos fluxos de permeados
Aplicação de membranas em tecnologia de óleos vegetais
• Recuperação do solvente• Degomagem• Remoção de pigmentos• Remoção de ceras• Separação de ácidos graxos• Produção enzimática de lipídios estruturados
específicos
Teses realizadas• HASEGAWA (2000) Removeu fósforos em óleo de milho
bruto Microfiltração - membrana PP, área=
0,036m2, poro= 0,2m Temperatura: 50ºC Pressão: 2,5 bar Fluxo: 58L/m2.h
Ultrafiltração - memb.PVDF, área= 0,018m2,MMC= 150KDa Temperatura: 50ºC Pressão: 2,5 - 3 bar Fluxo: 6L/m2.h
%R: 78
• MOURA (2002) Removeu fósforos em miscela de óleo
de soja - membrana PES, área= 1,02.10-3m2, MMC= 69KDa
Ultrafiltração Temperatura: 50ºC Pressão: 0,5 bar Fluxo: 70L/m2.h %R: 84
Células de ultrafiltração utilizadas em ensaios
experimentais
HASEGAWA (2000) MOURA (2002)
Refino convencional x Tecnologia de membranas
• Desvantagens do processo convencional de refino• Vantagens da aplicação de membranas no
processamento de lipídios• Substituição/suplementação – economia em torno
de 15 a 21 trilhões Btu/ano
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