objetivos do refino

WESTFALIA SEPARATOR

OBJETIVOS DO REFINO

1. Remoção de produtos indesejáveis presentes no óleo bruto• ácidos graxos livres• fosfolipídeos (gomas)• produtos de oxidação• metais• outros

2. Redução do nível de pigmentos.

3. Preservação do valor vitamínico. (vitamina E ou tocoferol - um antioxidante natural)

4. Mínima perda de triglicerídeos

5. Proteção dos triglicerídeos contra degradação.

PROCESSO QUE ENVOLVEM O REFINO

1. Degomagem: redução do nível de fosfolipídeos.

2. Neutralização: redução da acidez.

3. Clarificação ou branqueamento: remoção de pigmentos e metais.

4. Desodorização: redução de voláteis que produzem odores.

DEGOMAGEM

Objetivos:

Retirada de fosfolipídios e substâncias coloidais (gomas), visando:

• Transporte e armazenagem• Produção de lecitinas• Diminuir perdas no refino• Diminuir consumo de soda na neutralização• Diminuir a cor do óleo• Aumentar a estabilidade do óleo refinado• Preparar o óleo bruto para o refino propriamente dito.

NOTA: A degomagem deve ser feita imediatamente após a extração.

FOSFOLIPÍDIOS

Conseqüência da presença de fosfolipídeos nas etapas de refino do óleo de soja:

1. Na neutralização:• Perda por saponificação e arraste de óleo neutro• Perda por emulsificação (nas centrífugas)

2. Na clarificação:• Maior teor de argilas para a remoção dos fosfolipideos• Menor eficiência de filtração

3. Na desodorização:• Redução da qualidade (cor, sabor, odor e estabilidade)• Perdas de produção por incrustação no desodorizador

FOSFOLIPÍDIOS

Existem dois tipos de fosfolipídios, segundo sua natureza:

1. Hidratáveis (90%)

São facilmente removíveis no processo de degomagem com água.

2. Não hidratáveis (10%)

Causam problemas de coloração marrom, irreversível.São ligados a sais de cálcio, magnésio e ferro.São removíveis através de degomagem ácida.

PROCESSO DE DEGOMAGEM

NOTA: Porcentagem de água = Porcentagem dos fosfolipídeos (1,5 a 2%)

óleo bruto água

75oC

gomas(50% água) óleo degomado

misturacentrifugação

DESACIDIFICAÇÃO

Objetivo:

Etapa do processamento de óleos e gorduras que visa a remoção dos ácidos graxos livres.

Para esta remoção podem ser utilizadas duas principais formas:

1. Neutralização: remoção por reação química com produto alcalino (soda cáustica por exemplo).

2. Refino físico: remoção por destilação em alta temperatura e alto vácuo.

H

H

H

C

H

C

C

H

O

OC C

H

H

C

H

H

C

H

HC

H

H

C

H

H

C

H

H

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H

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H

H

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H

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H

H

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H

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H

HC

H

H

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H

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CO

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H

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H

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H

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H

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H

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H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

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H

H

C

H

HH

CC

H

H

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H

H

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H

H

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H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

HC

H

H

C

H

H

H

O

O

REPRESENTAÇÃO DO TRIGLICERÍDIO

(ÓLEO OU GORDURA VEGETAL)

TRI-ESTEARATO DE GLICERINA

Glicerol ou propanotriol

Ácido esteárico

REPRESENTAÇÃO DO ÁCIDO GRAXO LIVREREPRESENTAÇÃO DO ÁCIDO GRAXO LIVRE

(“ACIDÊS DO ÓLEO”)(“ACIDÊS DO ÓLEO”)

C

O

HO

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

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C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

H C

H

H

ÁCIDO ESTEÁRICO (C18 H38 O2)

Radical”ácido” H+

NEUTRALIZAÇÃO QUÍMICA

(através de reação com soda cáustica)

Radical”ácido” H+

Radical”álcali” OH-

C

O

HO

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

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H

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H

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H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

H C

H

H H - O - Na

Ácido graxo + soda

= borra (sabão) + água (H2O)

REFINO QUÍMICO (ALCALINO)

O refino é composto das seguintes etapas:

1. Condicionamento:

Os fosfatídeos não hidratáveis são modificados para uma forma hidratável, ou seja, os complexos metal/fosfatídeo são quebrados através de ácidos em sais metálicos e ácido fosfatídico.

2. Neutralização:

Os ácidos graxos livres são transformados em sabões de sódio por reação com soda cáustica e separados.

3. Lavagem:

O residual de sabões é removido do óleo através de solubilização dos mesmos em água quente.

4. Secagem

A umidade residual é removida através de secagem a vácuo.

ETAPAS DO REFINO ALCALINO

1. Condicionamento

óleo bruto

Ácido fosfórico

85oC

mistura

2. Neutralização

Retenção(tempo de contato)


2. Neutralização

Soda cáustica

mistura

Retenção(tempo de contato)

do condicionamento

3. Lavagem

centrifugação

Sabões (borra)


3. Lavagem

Água(~ 10%)

mistura

da neutralização

4. Secagem

centrifugação

Água + sabões


4. Secagem

da lavagem

Óleo neutro/seco

Sistema de vácuo

Alimentação

Descarga de óleo

Descarga de borra

Rodete de borra

Rodete de óleo

Tubo de alimentação

Tubo distribuidor

Jogo de pratos

Prato separador

Sistema de alimentação hidroermético

Canal de ascensão

Espaço de sólidos

Pistão deslizante

Válvula do pistãoCâmara de água de fechamento

Duto de entrada de água de fechamento

Coletor de sólidos

Saída de sólidos

Separação por

centrifugação

FUNÇÃO DA SODA CÁUSTICA

A soda é a responsável pela neutralização dos ácidos graxos

livres, transformando-os em sabões.

A quantidade de soda é portanto calculada em função do teor

ácidos graxos livres e da porcentagem de gomas.

Teoricamente:

40 g de soda neutralizam 282 g de ácido oleico.

O excesso soda insolubiliza as gomas no óleo permitindo sua

separação.

(Gomas + Sabões = Borra)

A borra arrasta pigmentos por adsorsão.

Os fosfatídeos não hidratáveis permanecem no óleo.

Fatores que afetam as reaçõesFatores que afetam as reações

� Concentração da solução de soda (16 - 18 Bé)Concentração da solução de soda (16 - 18 Bé)� Temperatura de reação (~ 85 graus)Temperatura de reação (~ 85 graus)� Tempo de contato (5 a 10 minutos)Tempo de contato (5 a 10 minutos)

Deve-se evitar:Deve-se evitar:

� Saponificação do óleoSaponificação do óleo� Formação de emulsõesFormação de emulsões

NaOH

tempo de contato

temperatura

EMULSÕES SAPONIFICAÇÃO

Excesso de soda em função da acidez do óleo

%AGL no óleo bruto % excesso NaOH

1,0 - 4,0 0,2

4,1 - 6,0 0,3

6,1 -8,0 0,5

8,1 - 15,0 0,6

0,1 - 0,9 0,15

EXCESSO DE SODA

a) excesso de 0 a 5%: O óleo não é neutro; há tendência a formação de emulsão; o controle de processo é difícil havendo tendência de quebra de selagem na centrífuga. A acidez da matéria graxa da borra é da ordem de 50% ou menos (baixa).

b) excesso de 5 a 15%: O óleo é neutro (acidez menor que 0,07%); a borra apresenta superfície dura e lisa com reação neutra à fenolftaleina. A acidez da matéria graxa se situa entre 60 e 70%.

c) excesso de 15 a 30%: A borra apresenta consistência pastosa, não completamente fluida, reagindo lentamente à fenolftaleina com coloração vermelha. A acidez da matéria graxa se situa próximo a 70%.

d) excesso de 30 a 50%: A borra apresenta uma consistência bastante fluida reagindo rapidamente à fenolftaleina (vermelho intenso). A acidez da matéria graxa se situa entre 80 a 90% e o teor de sabões no óleo neutro se apresenta elevado.

e) excesso maior que 50%: Aparece a formação da terceira fase (solução concentrada de eletrólitos). O teor de sabões no óleo neutro é alto.

Condições de lavagemCondições de lavagem

Única:Única:

15% água quente (90-95 graus)15% água quente (90-95 graus)

Utilizar água abrandada (isenta de sais de Utilizar água abrandada (isenta de sais de cálcio e magnésio)cálcio e magnésio)

DúplaDúpla

2 x 10% de água (vide acima)2 x 10% de água (vide acima)

Obs.:Obs.: 1a. Lavagem ~50 ppm de sabões1a. Lavagem ~50 ppm de sabões

2a. Lavagem ~10 ppm de sabões2a. Lavagem ~10 ppm de sabões

Tubo de entrada

Fine tuner

Tubo de saída

Válvula de ajuste da pressão

Manômetro de saída

Descarga de borra

Ajustes da CentrífugaAjustes da Centrífuga

� Vazão: Vazão: � Vazões 10% acima ou 50% abaixo da nominal Vazões 10% acima ou 50% abaixo da nominal

implicam em aumento das perdas ou prejuízo na implicam em aumento das perdas ou prejuízo na qualidade do produto.qualidade do produto.

� Contra pressão:Contra pressão:� Alta contrapressão implica em maiores perdas e baixa Alta contrapressão implica em maiores perdas e baixa

implica em menor qualidade do produto final.implica em menor qualidade do produto final.� Fine tuner:Fine tuner:� Permite o melhor ajuste de vazão da fase pesada e Permite o melhor ajuste de vazão da fase pesada e

ajuste fino da linha de separação e portanto ajusta ajuste fino da linha de separação e portanto ajusta perdas / qualidade, para perdas / qualidade, para diferentes tipos de óleos e diferentes tipos de óleos e para diferentes vazõespara diferentes vazões..

PONTOS RELEVANTES NA OPERAÇÃOPONTOS RELEVANTES NA OPERAÇÃO

� A centrífuga ou separadora é um acelerador de A centrífuga ou separadora é um acelerador de decantação e não provoca nenhuma alteração decantação e não provoca nenhuma alteração química nos produtos. Portanto a eficiência de química nos produtos. Portanto a eficiência de separação depende da preparação anterior separação depende da preparação anterior (dosagem, mistura, tempo de contato, temperatura).(dosagem, mistura, tempo de contato, temperatura).

� Para que a centrífuga opere corretamente deve-se Para que a centrífuga opere corretamente deve-se ajustar a linha de separação ou seja, fazer com que ajustar a linha de separação ou seja, fazer com que o início da separação coincida com os rasgos dos o início da separação coincida com os rasgos dos canais de ascensão, através da contrapressão de canais de ascensão, através da contrapressão de saída da fase leve.saída da fase leve.

Ajuste da zona de separaçãoAjuste da zona de separação

Pelo ajuste da contrapressão de saída da fase leve

(óleo) podemos deslocar a posição

da linha de separação e fazer

com que a máquina trabalhe nas

condições ideais de separação.

Linha de separação

Fase pesada (borra)

Fase leve (óleo)

objetivos do refino

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