Abstract:
Dentre os óleos vegetais, o óleo de arroz destaca-se porque além de apresentar mais de 75% de sua composição em ácidos graxos insaturados, também possui -orizanol, que tem sido amplamente estudado devido aos seus efeitos benéficos ao organismo humano. Porém, nas operações químicas do refino, perde-se mais de 90% do conteúdo deste composto, sendo interessante utilizar operações físicas a fim de preservar este. Além disso, na etapa de branqueamento, que visa a remoção de pigmentos, condições de operações precisam ser elucidadas. A temperatura é um fator importante pois a operação é endotérmica e, além disso, o calor cedido pode promover oxidações nos óleos. Como adsorvente, as terras clarificantes utilizadas pela indústria, apresentam problemas com relação ao seu custo e posterior descarte. Deste modo, os objetivos deste trabalho foram estudar a temperatura de branqueamento nos refinos químico e físico do óleo de arroz, assim como produzir, caracterizar e utilizar adsorventes de quitosana, de nylon-6 e suas blendas para este fim. As temperaturas de 80, 95 e 110°C foram testadas no branqueamento de óleo de arroz, no refino químico (branqueamento do óleo neutralizado industrial) e no refino físico (branqueamento do óleo degomado industrial). Os ensaios foram realizados em batelada, utilizando 30 g de óleo de arroz, 1% de terra ativada, sob agitação constante de 40 rpm e vácuo de 710 mmHg, durante o tempo de 20 min. Os adsorventes de blendas de quitosana e nylon-6 foram produzidos utilizando-se as proporções de 100:0%, 25:75%, 50:50%, 75:25% e 0:100%. Estes foram testados no branqueamento de óleo de arroz utilizando a melhor temperatura estudada. A qualidade dos óleos foi avaliada através de sua caracterização em relação aos seus índices de acidez, peróxido, anisidina, saponificação e iodo; teores de -orizanol, carotenoides e clorofilas; dos seus grupamentos funcionais; e características térmicas. Os adsorventes foram caracterizados quanto a sua composição de grupos funcionais, área superficial e diâmetro de poros, propriedades mecânicas, morfológicas e térmicas. Como resultado, a temperatura de 95°C foi a melhor para o branqueamento de óleo de arroz, e nesta temperatura obteve-se a maior remoção de compostos de oxidação e de pigmentos. O óleo obtido no refino físico manteve maiores teores de -orizanol e carotenoides, porém apresentou um alto conteúdo de compostos de oxidação devido à presença destes no óleo degomado. Dentre os adsorventes produzidos de nylon-6 e quitosana a proporção de 50:50 foi a melhor para remoção de peróxidos e pigmentos. Esta proporção removeu cerca de 36% de peróxidos e 46% de clorofilas no refino químico, podendo ser reutilizado três vezes sem perda de eficiência. No branqueamento físico, utilizando este mesmo adsorvente, obteve-se resultados melhores do que utilizando a terra ativada, onde conseguiu-se manter o conteúdo de -orizanol e ainda remover cerca de 37% das clorofilas. Sendo assim, conclui-se que o refino físico é viável para manter -orizanol e carotenoides em maiores proporções no óleo, porém é necessário obter um óleo bruto com menor oxidação para se atingir os limites máximos de oxidação estabelecidos pela legislação.
Among the vegetable oils, rice oil stands out because contain more than 75% of unsaturated fatty acids and, also the -oryzanol, which has been studied because of its beneficial effects as an antioxidant and in the prevention of cardiovascular diseases. However, in chemical refinement operations, about 90% of the -oryzanol is lost, thus, it is interesting to study the physical procedure to preserve the compound. In addition, in the bleaching step, which aims is the removal of pigments, the operations conditions need to be elucidated. The temperature is an important factor because the bleaching operation is endothermic and, in addition, the heat transferred can promote oxidation in the oils. As adsorbent, the bleaching earths used by the industry present problems as their cost and subsequent disposal. Thus, the aim of this work was to study the bleaching temperature in the chemical and physical refinements of rice oil, as well as, to produce, characterize and use chitosan, nylon-6 and its blends as adsorbents for this purpose. The temperatures of 80, 95 and 110°C were performed in the rice oil bleaching, in chemical refinement (bleaching of industrial neutralized oil) and physical (bleaching of industrial degummed oil). The assays were performed in batch, using 30 g of rice oil, 1% of activated earth, under constant stirring at 40 rpm and vacuum of 710 mmHg, during the time of 20 min. After the operation, the adsorbent was separated from the oil by vacuum filtration. Adsorbents blends of chitosan and nylon-6 were produced using the proportions of 100:0%, 25:75%, 50:50%, 75:25%, 0:100%. These were used in the rice oil bleaching with the best temperature studied. The quality of the oils was evaluated by their characterization in relation to its of acidity, peroxide, anisidine, saponification and iodine values; -orizanol, carotenoids and chlorophylls contents; its functional groups; and the thermal characteristics. The adsorbents were characterized as is functional groups composition, surface area and pore diameter, mechanical, morphological and thermal properties. The temperature of 95°C was the best for the rice oil bleaching, resulting in a greater removal of oxidation compounds and pigments. The oil obtained in the physical refinement maintained higher levels of -oryzanol and carotenoids but showed a high content of oxidation compounds due to their presence in the industrial degummed oil. Among the blends adsorbents produced from nylon-6 and chitosan, the best to removal of peroxides and pigments was the produced using the proportion of 50:50. This removed about 36% of peroxides and 46% of chlorophylls in the chemical refinement and can be reused three times without loss of efficiency. In the physical bleaching, the same blend adsorbent obtained better results than the activated earth, being possible to maintain the - oryzanol content and remove about 37% of the chlorophylls content. Therefore, it is concluded that physical refinement is viable to maintain -oryzanol and carotenoids contents in greater proportions in the oil, however, it is necessary to obtain a crude oil with lower oxidation to achieve the maximum limits of oxidation established by the legislation.
