óleo de soja - processamento

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    Tecnologia para produodo leo de soja:

    descrio das etapas,equipamentos, produtose subprodutos

    Londrina, PR2001

    Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuria

    Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento

    Centro Nacional de Pesquisa de Soja

    ISSN 1516-781X

    Setembro, 2001

    171

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    Embrapa 2001

    Exemplares desta publicao podem ser adquiridos na:

    Embrapa SojaRodovia Carlos Joo Strass - Distrito de WartaCaixa Postal, 231 - CEP: 86001-970Fone: (43) 371 6000Fax: (43) 371 6100

    Home page: http://www.cnpso.embrapa.brE-mail: [email protected]

    Comit de Publicaes da Unidade

    Presidente: JOS RENATO BOUAS FARIASSecretria-Executiva: CLARA BEATRIZ HOFFMANN CAMPOMembros:

    Supervisor editorial: ODILON FERREIRA SARAIVANormalizao bibliogrfica: ADEMIR B. ALVES DE LIMAEditorao eletrnica: HELVIO BORINI ZEMUNER

    1 edio1 impresso 09/2001: tiragem: 1000 exemplares

    Todos os direitos reservados.A reproduo no-autorizada desta publicao, no todo ou em parte,

    oconstitui violao dos direitos autorais (Lei n 9.610).

    Mandarino, Jos Marcos GontijoTecnologia para produo do leo de soja: descrio

    das etapas, equipamentos, produtos e subprodutos / JosMarcos Gontijo Mandarino, Antnio Carlos Roessing. -Londrina: Embrapa Soja, 2001

    40p. --(Documentos / Embrapa Soja, ISSN 1516-781X;n. 171).

    1.Soja-leo. 2.Tecnologia de Alimento. 3.leo vegetal.

    I. Roessing, Antnio Carlos. II.Ttulo. III.Srie.CDD 664.368

    ALEXANDRE LIMA NEPOMUCENOANTNIO RICARDO PANIZZI

    CARLOS ALBERTO ARRABAL ARIASFLVIO MOSCARDIJOS FRANCISCO F. DE TOLEDOLO PIRES FERREIRANORMAN NEUMAIERODILON FERREIRA SARAIVA

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    Jos Marcos Gontijo Mandarino

    Farmacutico-Bioqumico, M.Sc.Embrapa Soja, Caixa Postal, 231CEP 86001-970 - Londrina, [email protected]

    Antonio Carlos Roessing

    Engenheiro Agrnomo, Ph.D.Embrapa Soja, Caixa Postal, 231CEP 86001-970 - Londrina, [email protected]

    Autores

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    Apresentao

    impossvel cobrir, num s texto, todos os tpicos necessrios ao bom

    domnio de um tema como os processos tecnolgicos da industrializao da

    soja. Por essa razo, o objetivo deste documento se resume numa descrio

    sucinta das principais etapas do processamento da soja e dos equipamentos

    necessrios para tal.

    O documento endereado principalmente a tcnicos envolvidos com a

    agroindustrializao da soja, estudantes, profissionais da Assistncia Tcnica,

    oficial e privada e profissionais liberais em geral que atuam na rea agrcola.

    Este texto procura informar, da maneira mais didtica possvel, os diversos

    aspectos do processamento da soja, incluindo custos, at o consumidor final.

    Espera-se, dessa maneira, estar contribuindo para o avano da Pesquisa eDesenvolvimento desse produto to importante na economia nacional.

    Jos Renato Bouas Farias

    Chefe Adjunto de Pesquisa e Desenvolvimento

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    Sumrio

    Resumo

    Abstract

    1. Armazenamento

    2. Preparao2.1. Pr-Limpeza2.2. Descascamento2.3. Condicionamento2.4. Triturao e Laminao2.5. Cozimento

    3. Extrao do leo Bruto3.1. Prensagem Mecnica3.2. Extrao com Solvente Orgnico

    3.3. Extrao Semicontnua3.4. Extrao Contnua3.5. Destilao de Miscela3.6. Dessolventizao e Tostagem do Farelo3.7. Recuperao do Solvente

    4. Processo de Refinao do leo Bruto4.1. Degomagem4.2. Neutralizao

    4.2.1. Neutralizao Descontnua4.2.2. Neutralizao Contnua4.2.3. Neutralizao pelo Mtodo Zenith4.2.4. Rendimento da Neutralizao

    4.3. Branqueamento4.4. Desodorizao

    5. Aproveitamento da Borra

    6. Refinao Fsica

    7. Hidrogenao

    7.1. Hidrogenao Descontnua7.2. Hidrogenao Contnua

    Referncias Bibliogrficas

    9

    9

    11

    121212121313

    141414

    1616181818

    202021222424252528

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    Tecnologia para produodo leo de soja:

    descrio das etapas,equipamentos, produtose subprodutos

    Resumo

    Os processos de industrializao de soja no Brasil, apesar de tecnologicamente

    semelhantes aos de outros pases, podem ganhar competitividade com

    investimentos em tecnologia, principalmente no fator escala. O objetivo do

    trabalho foi descrever os processos tecnolgicos para produo de leo desoja, suas etapas, os equipamentos e os produtos e subprodutos resultantes.

    Alm disso, calculou-se o custo do processo, desde a produo do farelo at o

    leo refinado.

    palavras chave: agronegcio, soja, processos industriais, custos.

    AbstractSoybean crushing processes in Brazil, which are technologically similar to the

    ones adopted in other countries, can achieve improved competitiveness as a

    result of investments in technology, mainly in the factor of industrial scale. The

    objective of this paper was to describe the technological processes for the

    production of soybean oil, their steps and equipments, and their final products

    and subproducts. Additionally, processing costs were estimated, from meal to

    refined oil.

    Key words: agribusiness, soybean, crushing processes, costs.

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    Tecnologia para produodo leo de soja:

    descrio das etapas,equipamentos, produtose subprodutos

    1Jos Marcos Gontijo Mandarino

    1Antonio Carlos Roessing

    1 Pesquisador da Embrapa. Caixa Postal 231 CEP 86001-970 Londirna PR

    O processo de industrializao da soja, de maneira geral, divide-se em duas

    etapas principais: a produo de leo bruto, tendo como resduo o farelo, e o

    refino do leo bruto produzido.

    A obteno do leo bruto e do farelo ocorre em trs etapas:

    1) armazenamento dos gros;

    2) preparao dos gros;

    3) extrao do leo bruto.

    1. Armazenamento

    No perodo que antecede o processo da produo do leo bruto e do farelo,

    deve-se salientar a importncia das condies do armazenamento da soja, pois

    incidem diretamente no rendimento e na qualidade do produto final. Quando as

    sementes oleaginosas so armazenadas em ms condies, podem ocorrer

    problemas, tais como: aquecimento da semente, chegando at a carbonizao,0caso esteja com umidade acima da crtica (13 C); aumento de acidez;

    escurecimento do leo contido na semente, tornando difcil a refinao e a

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    clarificao; modificaes organolticas, influindo no sabor e no aroma dos

    farelos e leos produzidos, e modificaes estruturais, como a diminuio do

    ndice de iodo aps armazenamento prolongado da semente de soja.

    2. Preparao

    2.1. Pr-limpeza

    Os gros colhidos nos campos de produo ou armazenados nos centros de

    distribuio so transportados por via rodoviria, ferroviria ou hidroviria at

    as indstrias de esmagamento.

    Na matria-prima recebida, so avaliados por amostragem: o teor de umidade,

    a quantidade de material estranho e a incidncia de gros quebrados, avariados

    e ardidos. Muitas impurezas, freqentemente, se misturam aos gros. A

    eliminao da sujidade mais grossa antes do armazenamento na indstria

    denominadapr-limpeza.

    realizada por mquinas especiais, dotadas de peneiras vibratrias ou de outro

    dispositivo, que separam os gros dos contaminantes maiores. A pr-limpeza,

    antes do armazenamento, diminui os riscos de deteriorao e reduz o uso

    indevido de espao til do silo.

    2.2. Descascamento

    Os gros limpos, dos quais se deseja separar os cotildones (polpas) dos

    tegumentos (cascas), no devem sofrer compresso durante o descascamento,

    pois nesse caso, parte do leo passaria para a casca e se perderia, uma vez

    que as cascas, normalmente, so queimadas nas caldeiras destinadas

    gerao de calor ou vapor nas indstrias. Os descascadores so mquinas

    relativamente simples, onde as cascas so quebradas por batedores ou facas

    giratrias e so separadas dos cotildones por peneiras vibratrias e insuflao

    de ar.

    2.3. Condicionamento

    Os cotildones separados (duas metades) aps o descascamento sofrem um

    Tecnologia para produo do leo de soja

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    0aquecimento entre 55 e 60 C.

    2.4. Triturao e laminao

    A extrao de leo dos gros facilitada pelo rompimento dos tecidos e das

    paredes das clulas. A triturao e laminao diminui a distncia entre o centro

    do gro e sua superfcie e aumentando, assim, a rea de sada do leo.

    A triturao e a laminao so realizadas por meio de rolos de ao inoxidvel

    horizontais ou oblquos. Os flocos ou lminas obtidas possuem uma espessura

    de dois a quatro dcimos de milmetro, com um a dois centmetros de

    superfcie.

    A desintegrao dos gros ativa as enzimas celulares, especialmente a lipase e

    a peroxidase, o que tem um efeito negativo sobre a qualidade do leo e da

    torta ou farelo. Portanto, a triturao dos cotildones e a laminao das

    pequenas partculas obtidas devem ser efetuadas o mais rpido possvel.

    2.5. Cozimento

    O processo de cozimento visa o rompimento das paredes celulares para facilitar

    a sada do leo. O cozimento se processa em equipamentos denominados

    cozedores, constitudos de quatro ou cinco bandejas sobrepostas, aquecidas

    a vapor direto ou indireto. O aquecimento indireto feito na camisa de vapor

    do cozedor e o direto se d com a introduo direta de vapor no interior do

    mesmo que, alm de umidecer o material, possibilita uma rpida elevao da

    temperatura. Nesse processo, a temperatura e a umidade dos flocos so0 0elevadas de 70 C a 105 C e 20%, respectivamente.

    O aumento da umidade dos flocos, o rompimento das paredes celulares e o

    subseqente aumento na permeabilidade das membranas celulares, facilita a

    sada do leo, diminuindo sua viscosidade e sua tenso superficial, o que

    permite a aglomerao das gotculas de leo e sua subseqente extrao.

    O cozimento coagula e desnatura parcialmente as protenas e inativa enzimas

    lipolticas, o que diminui a produo de cidos graxos livres e o contedo de

    compostos de enxofre. O cozimento tambm diminui a afinidade do leo pelaspartculas slidas do gro.

    Na ltima bandeja, a mais baixa, os flocos so submetidos secagem, que ser

    Tecnologia para produo do leo de soja

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    3. Extrao do leo Bruto

    Nas plantas de indstrias esmagadoras mais antigas, o leo parcialmenteextrado por meio mecnico de presso em prensas contnuas ou expelers,

    seguido de uma extrao com solvente orgnico. A torta que deixa a prensa

    submetida ao do solvente orgnico, que dissolve o leo residual da torta,

    deixando-a praticamente sem leo. O solvente recuperado e o leo separado do

    solvente misturado ao leo bruto que foi retirado na prensagem. Essa mistura

    dos dois leos submetida a uma filtrao para eliminar suas impurezas

    mecnicas, que so partculas arrastadas dos cotildones dos gros. A torta ou

    farelo extrado, contendo menos de 1% de leo, submetido a uma moagem e em seguida armazenado em silos ou ensacado.

    Nos processos mais modernos, os flocos so introduzidos diretamente

    nos extratores e o leo extrado diretamente com o solvente orgnico.

    3.1. Prensagem Mecnica

    A prensagem mecnica realizada em prensas contnuas onde, ocorre a remooparcial do leo, seguida pela extrao com o solvente orgnico, constituindo o

    chamado processo misto.

    Os gros entram na prensa ou expeller (Figura 1) por meio de um eixo

    alimentador. A prensa consiste de um cesto formado de barras de ao

    retangulares distanciadas por meio de lminas. O espaamento das barras

    regulado para permitir a sada do leo e, ao mesmo tempo, atuar como filtro

    para as partculas do resduo da prensagem (torta). No centro do cesto gira,

    uma rosca que movimenta o material para frente, comprimindo-o ao mesmo

    tempo. A presso regulada por meio de um cone na sada e pode alcanar2centenas de atmosferas por cm .

    3.2. Extrao com solvente orgnico

    Nesse processo, o leo obtido por meio de extrao com solvente qumico

    orgnico. O solvente utilizado atualmente o hexano, com ponto de ebulioprximo de 70C.

    14 Tecnologia para produo do leo de soja

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    Figura 1. Prensa contnua Expeller: 1- Motor eltrico, 2- Redutor, 3- Entrada dos groscondicionados, 4- Rosca helicoidal, 5- Cesto, 6- Cone de sada, 7- Sada do farelo outorta

    Os flocos laminados so introduzidos no extrator e o leo aparece no material

    submetido extrao de duas formas: na forma de uma camada ao redor das

    partculas laminadas, que recuperado por processo de simples dissoluo, ou

    contido nas clulas intactas, sendo removido do interior destas por difuso.

    A extrao consiste em dois processos: o de dissolio, rpido e fcil, e o de

    difuso, mais demorado, dependente da mistura de leo e solvente atravs

    da parede celular semi-permevel. Assim, durante a extrao, a velocidade do

    desengorduramento dos gros laminados , no comeo, muito rpida,

    decrescendo com o decurso do processo. Na prtica, no ocorre extrao

    completa. O menor contedo de leo no farelo aps a extrao gira em torno

    de 0,5% a 0,6%.

    A soluo do leo no solvente chamada miscela e o fator que define a

    velocidade de extrao a obteno do equilbrio no sistema leo-miscela-

    solvente. As principais condies que facilitam o processo de difuso so a

    espessura dos flocos resultantes da laminao, a temperatura prxima ao

    ponto de ebulio do solvente 70C, e a umidade apropriada do material.

    O hexano satisfaz uma srie de exigncias de um solvente apropriado: dissolve

    com facilidade o leo, sem agir sobre outros componentes dos gros; possui

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    composio homognea e estreita faixa de temperatura de ebulio; imiscvel

    em gua, com a qual no forma azetropos; e tem baixo calor latente de

    ebulio. Contudo, apresenta algumas desvantagens, tais como a alta

    inflamabilidade e, atualmente, o alto custo. Portanto, o uso de outrossolventes, como o etanol, pode oferecer uma possibilidade industrial no futuro.

    3.3 Extrao Semicontnua

    Normalmente, esta extrao efetuada empregando-se uma bateria de trs a

    seis extratores que apresentam tanques cada um com uma tela na parte

    inferior.

    O solvente movimenta-se em contra-corrente com o material, ou seja,

    o solvente novo entra em um extrator que contm o material quase

    completamente desengordurado e bombeado atravs dos tachos seguintes,

    produzindo uma miscela cada vez mais concentrada, sendo o ltimo extrator

    carregado com material no desengordurado. Subseqentemente, faz-se a

    descarga do primeiro extrator que, em seguida, passa a ser o ltimo do grupo.

    O sistema simples, a construo e a montagem rpidas e osaparelhos exigem uma pequena rea. No entanto, o rendimento de leo

    relativamente baixo e exige mais mo-de-obra.

    3.4. Extrao Contnua

    Os sistemas contnuos foram introduzidos no Brasil em meados dos anos 50

    (1955 1958). Quase todos foram importados ou construdos no Brasil com

    know-how estrangeiro, com exceo do sistema CODIC.

    O sistema CODIC consiste em roscas colocadas em posio inclinada. A parte

    inicial da rosca alargada, sendo a torta proveniente da pr-prensagem

    mergulhada em um banho de solvente ou miscela e transferida por movimento

    espiral para o extrator seguinte.

    Em algumas instalaes, a rotao dos extratores varivel; outros efetuam a

    passagem da miscela de um extrator para o outro por fora gravitacional. Essesistema de fcil construo e montagem e de custo relativamente baixo. A

    quantidade de mo-de-obra empregada muito menor do que na extrao

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    semi-contnua. A torta permanece em contato com a miscela por um perodo

    determinado, e a extrao da massa uniforme. Porm, devido

    movimentao da massa, existe o problema da presena de finos, em

    quantidades s vezes excessiva.

    O sistema LURGI, usado em algumas indstrias nacionais, utiliza uma esteira

    horizontal munida de semicanecas. A esteira movimenta-se independente de

    uma tela ou chapa perfurada que tambm gira. Uma vlvula rotativa regula o

    enchimento das canecas que, depois de atingirem o fim da esteira, continuam

    o percurso, deixando cair o seu contedo e retornando. O solvente e a miscela,

    respectivamente, so injetados na esteira superior e tela inferior, o que

    assegura a extrao completa, sendo o material extrado entregue no final dasada e depois transportado para os secadores ou dessolventizadores.

    O extrator contnuo MIAG trabalha com o princpio semelhante, mas usando

    canecas inteiras.

    O sistema SMET, um dos mais usados no pas, utiliza tambm uma esteira e

    baseia-se no princpio da chuva de solvente. O extrator consiste de um corpo

    horizontal de chapa soldada, no qual o material a ser extrado levado pelaesteira, constituda por uma srie quadros articulados. Um registro regula a

    altura da camada do material a ser extrado, sobre o qual h uma srie de

    atomizadores do solvente. Sob a esteira transportadora, h uma srie de

    receptculos da miscela. Cada receptculo ligado a uma bomba centrfuga,

    que alimenta um atomizador correspondente, enquanto cada seo de irrigao

    seguida de uma seo de escorrimento da miscela.

    Aps a sada do material, a esteira transportadora continuamente limpa poruma escova cilndrica rotatria. O material no sendo submetido a nenhum

    movimento e constituindo uma espessa camada, faz com que a miscela saia

    praticamente livre de finos e sua filtrao pode ser, em geral, dispensada.

    O sistema ROTOCEL tem a forma de um cilindro dividido em setores, nos

    quais colocada a matria-prima (flocos), mantidos baixa rotao. A matria

    inicial percolada pela miscela mais concentrada e depois gradativamente, com

    miscelas mais diludas, at a entrada do solvente puro, onde a parte inferiorcom uma tela se abre e deixa cair a torta ou farelo, que transferido para o

    dessolventizador. Devido ao seu formato, a instalao ocupa menos espao do

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    que outros extratores contnuos, no h movimentao da massa e pode-se

    alcanar boa altura do material nos compartimentos individuais, o que, como

    no sistema de SMET, impede a contaminao da miscela com os finos.

    3.5. Destilao da Miscela

    A miscela que sai do extrator usualmente filtrada, para remover os finos, e

    transferida para um destilador contnuo, no qual o leo separado do solvente0por aquecimento sob vcuo, temperatura de 70 C a 90C. Nesse

    equipamento, o contedo de solvente no leo pode ser reduzido at cerca de

    5%. O hexano residual destilado em um evaporador de filme com insuflao

    de vapor direto.

    3.6. Dessolventizao e tostagem do farelo

    O farelo de soja deve passar por um processamento trmico para inativar os

    fatores antinutricionais como os inibidores de tripsina, as lectinas ou

    fitohemaglutininas, bem como as substncias que causam o sabor indesejvel.

    H alguns anos, a dessolventizao do farelo, era efetuada em secadores de

    roscas horizontais. Atualmente, o equipamento mais usado odessolventizador-tostador, um aparelho vertical que combina a evaporao do

    solvente com uma coco mida.

    Esse equipamento consiste de sete estgios. O vapor direto entra no segundo

    estgio, sendo distribudo pelo farelo no terceiro estgio atravs de venezianas

    laterais. O solvente eliminado quase completamente nos dois primeiros

    estgios, com simultnea umidificao do farelo, que adquire um teor de 18%

    a 20% de umidade. Nos estgios seguintes, o farelo tostado e, a fim de

    reduzir esse teor de umidade ao limite desejado, o material novamente seco

    aps a sada do tostador. O tempo de permanncia do farelo no tostador de

    cerca de uma hora e a temperatura nos estgios individuais de 85C a

    115C. Alguns desses aparelhos tm altura total de 10 metros e recuperam o

    solvente, efetuando a tostagem de at 1000 toneladas de farelo de soja em 24

    horas. O produto final armazenado em silos e sua umidade no deve

    ultrapassar 12%.

    3.7. Recuperao do Solvente

    A dessolventizao da miscela e do farelo remove praticamente todo o solvente

    18 Tecnologia para produo do leo de soja

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    utilizado na extrao do leo. A solubilidade do hexano na gua, proveniente

    do vapor direto usado durante a dessolventizao e tostagem, mnima. A

    principal causa de perda do solvente , portanto, a mistura incondensvel

    formada entre seus vapores e o ar. A recuperao do solvente contido nessa

    mistura efetuada com o emprego de compressores de frio ou, nas instalaes

    mais modernas, por colunas de absoro com leo mineral. Isso possvel

    devido maior solubilidade do hexano em leo mineral do que no ar. Nessas

    instalaes, os gases incondensveis entram na parte inferior da coluna e o

    solvente absorvido pelo leo mineral em contracorrente, sendo esse contato

    aumentado por meio de anis Raschig ou por atomizao.

    A seguir, apresenta-se o esquema simplificado do processo de extrao

    recepo

    pr-limpeza

    secagem 14% de umidade

    armazenagem

    secagem 10,5% a 11% de umidade

    quebra

    descasque cascas

    condicionamento 55 a 60 C

    laminao 0,25mm a 0,35mm de espessura

    solvente recuperado solvente recuperado

    Micela (extrator)

    extrao com solvente orgnico

    (hexana comercial)

    flakes midos desengordurados

    leo + solvente

    desolventizao / tostagem

    evaporao

    secagem / resfriamento

    degomagem

    leo de soja brutomoagemdegomado

    farelo de soja desengordurado

    Figura 02. Processamento para obteno do leo de soja bruto e do farelodesengordurado.

    19Tecnologia para produo do leo de soja

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    4. Processo de refinao do leo bruto

    A refinao pode ser definida como um conjunto de processos que visam

    transformar os leos brutos em leos comestveis. Embora existam casos deconsumo de leos brutos, como o azeite de oliva, e o azeite de dend. A

    finalidade da refinao uma melhora de aparncia, odor e sabor do leo

    bruto, por meio da remoo dos seguintes componentes:

    a) substncias coloidais, protenas, fosfatdeos e produtos de sua

    decomposio;

    b) cidos graxos livres e seus sais, cidos graxos oxidados, lactonas, acetais epolmeros;

    c) substncias coloridas como clorofila, xantofila, carotenides, incluindo-se

    neste caso o caroteno ou pr-vitamina A;

    d) substncias volteis como hidrocarbonetos, lcoois, aldedos, cetonas e

    steres de baixo peso molecular;

    e) substncias inorgnicas como os sais de clcio e de outro metais, silicatos,

    fosfatos, dentre outros minerais; e

    f) umidade.

    As principais etapas do processo de refinao do leo bruto de soja so:

    4.1. degomagem ou hidratao;

    4.2. neutralizao ou desacidificao;

    4.3. branqueamento ou clarificao;

    4.4. desodorizao.

    4.1. Degomagem

    Esse processo tem a finalidade de remover do leo bruto os fosfatdeos,

    dentre eles a lecitina, que possui valor comercial, as protenas e as substncias

    20 Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    21/40

    coloidais. A degomagem reduz a quantidade de lcali a ser utilizado durante a

    subseqente etapa de neutralizao. A quantidade de fosfatdeos no leo bruto

    de soja pode alcanar teor em torno de 3%. Os fosfatdeos e as substncias

    coloidais chamadas gomas, na presena de gua, so facilmente hidratveise tornam-se insolveis no leo, o que possibilita sua remoo.

    O mtodo de degomagem mais utilizado consiste na adio de 1% a 3% de0gua ao leo bruto aquecido a 60 C-70C, sob agitao constante, durante 20

    a 30 minutos. O precipitado formado, removido do leo por centrifugao a

    5000rpm/6000rpm. As gomas, assim obtidas, que contm 50% de umidade,

    so secas sob vcuo (aproximadamente 100 mm de Hg de presso)

    temperatura de 70C a 80C.

    O produto denominado lecitina comercial, que extrada nessa etapa, consiste

    em cerca de 60% da mistura de fosfatdeos (lecitina, cefalina e fosfatidil-

    inositol), 38% de leo e 2% de umidade.

    A degomagem pode ser efetuada tambm de maneira contnua, injetando gua

    ao leo aquecido a 60C. O tempo de hidratao , nesse caso, reduzido a

    alguns minutos.

    Um outro mtodo de degomagem utiliza de 0,1% a 0,4% de cido fosfrico

    numa concentrao de 85%, que misturado com o leo bruto temperatura

    de 60C a 65C, seguido, s vezes, pela adio de 0,2% de terra diatomcea

    ou terra branqueadora. A separao das gomas se d por filtrao ou

    centrifugao.

    Enquanto a degomagem com gua remove usualmente de 70% a 80% dosfosfatdeos presentes no leo bruto, o tratamento com cido fosfrico permite

    a remoo de 90% das gomas, mas a lecitina resultante impura. O esquema

    simplificado de degomagem apresentado na Figura 03.

    4.2. neutralizao

    A adio de soluo aquosa de lcalis, tais como, hidrxido de sdio, ou s

    vezes carbonato de sdio, elimina do leo de soja degomado os cidos graxos

    livres e outros componentes definidos como impurezas (protenas, cidos

    graxos oxidados e produtos resultantes da decomposio de glicerdeos). O

    processo acompanhado por branqueamento parcial do leo.

    21Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    22/40

    leo Bruto

    Misturador

    Fosfolipdeos

    PigmentosBorraCentrfugaleo Bruto

    Metais

    leo Degomado

    gua

    Figura 03. Degomagem do leo bruto.

    A neutralizao ocorre na interfase do leo e da soluo alcalina. Sendo essas

    fases no intersolveis, a neutralizao exige uma disperso da soluo alcalina noleo. Existem dois mtodos principais de neutralizao: o mais antigo o

    descontnuo e o mais moderno o contnuo. Alm disso, existem dois modos de

    aplicao da soluo alcalina: a adio de soluo de hidrxido de sdio ao leo,

    mtodo mais usado, e a adio de leo soluo aquosa de hidrxido de sdio,

    mtodo contnuo Zenith. De acordo com o contedo de cidos graxos livres no

    leo bruto, aplicam-se diferentes concentraes de soluo alcalina e condies

    de processo apropriadas. Atualmente o processo descontnuo s utilizado em

    indstrias de pequeno porte; o processo Zenith s usado por uma indstria noBrasil.

    4.2.1 Neutralizao Descontnua

    O leo colocado num tacho com capacidade de 6 toneladas a 15 toneladas,

    que provido de agitador mecnico, camisa ou vapor indireto e chuveiro ou

    atomizador para a soluo alcalina e para a gua, respectivamente (Figura 4).

    As concentraes de hidrxido de sdio e outros parmetros da neutralizao so

    apresentados na Tabela 1.

    22 Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    23/40

    Figura 4. Neutralizador descontnuo:1- Motor eltrico,2- Atomizador,3- Agitador,4- Entrada do vapor,5- Sada do condensado,6- Deaerao da camisa de vapor,7- Escoamento do leo neutralizado

    Tabela 01. Concentraes de hidrxido de sdio na neutralizao.

    Percentagem de cidosgraxos livres no leo

    Concentrao (%) da soluode hidrxido de sdio

    Temperatura finaldo leo (C)

    1 a 1,5

    1,5 a 3,0Acima de 3,0

    3 a 5

    5 a 1012 a 18

    90 a 95

    65 a 7050 a 55

    No caso do leo com baixa acidez, adiciona-se, s

    vezes, a soluo aquosa e quente, de hidrxido de sdio, ao leo aquecido a

    90C 95C, sem agit-lo. Aos leos com acidez elevada, a soluo alcalina

    mais concentrada adicionada, temperatura ambiente, sob intensa agitao,

    para facilitar o contato entre as duas fases. Depois de 15 a 30 minutos,aquece-se a mistura temperatura apropriada (50C a 70C) para quebrar a

    emulso, com velocidade do agitador reduzida. Em seguida, a mistura

    23Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    24/40

    deixada em repouso por algumas horas at a separao do sabo formado ou

    da chamada borra. Aps a retirada da borra pela torneira no fundo do

    tacho, o leo lavado de trs a quatro vezes com pores de 10% a 20% de

    gua fervente, em relao quantidade de leo, deixando a carga em repouso

    por cerca de 30minutos a cada lavada.

    4.2.2. Neutralizao Contnua

    A maioria das indstrias esmagadoras de soja utiliza o mtodo contnuo, que

    permite economia de tempo e de perdas no processo. A soluo de hidrxido

    de sdio adicionada ao leo aps seu aquecimento temperatura de 65C a

    90C. O leo neutralizado separado da borra por centrifugao. Alm do

    hidrxido de sdio, existe a possibilidade do emprego do carbonato de sdio ou

    da mistura de ambos os reagentes; o gs carbnico formado durante a

    neutralizao eliminado por um dispositivo especial. O uso do carbonato de

    sdio reduz a saponificao do leo neutro ao mnimo, mas afeta a eliminao

    dos fosfatdeos, corantes e outras impurezas. Por isso, sua aplicao diminuiu

    nos ltimos anos.

    O leo neutralizado submetido a uma ou duas lavagens com pores de 10%

    a 20% de gua aquecida temperatura de 80C a 90C e centrifugado

    novamente para remover o sabo residual.

    4.2.3. Neutralizao pelo mtodo Zenith

    Nesse sistema, o leo bruto aquecido a 95C sobe, em forma de gotculas com

    1 mm de dimetro, atravs de uma coluna de soluo alcalina diluda e pr-

    aquecida a 95C.

    O sistema consiste de trs unidades: a primeira serve para o tratamento com

    cido fosfrico; a segunda, como neutralizador propriamente dito, no qual o

    leo, transformado em gotculas por um dispositivo de aletas, entra em contato

    com a soluo de hidrxido de sdio; e a terceira elimina os traos dos sabes

    no leo neutralizado, por meio da adio de cido ctrico. Nesse sistema, as

    perdas so mnimas, apesar do fato de a separao do leo e da soluo de

    sabes ser efetuada por fora de gravidade, sem o uso de centrfugas.

    24 Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    25/40

    4.2.4. Rendimento da neutralizao

    As perdas resultantes da neutralizao so devidas ao arraste de leo neutro

    pela borra e pela saponificao do leo neutro por excesso de soluo de

    hidrxido de sdio empregada. H dois modos de se expressar a perda ou

    rendimento. Um deles consiste em relacionar a quantidade percentual de leo

    neutro obtido com a percentagem de leo neutro presente no leo brutoAssim,

    o rendimento de neutralizao igual a

    % de leo neutralizado obtido x 100

    % de leo neutro presente no leo bruto

    Uma neutralizao eficiente resulta num valor acima de 99%.

    O outro mtodo, relaciona a perda percentual do leo resultante da

    neutralizao com o contedo de cidos graxos livres presentes no leo bruto.

    Assim, o chamado fator de perda igual a:

    % da perda na neutralizao

    % de cidos graxos livres no leo bruto

    Em geral, esse fator fica abaixo de dois, mas depende da acidez e do contedo de

    impurezas presentes no leo bruto. Na Figura 5, apresenta-se o esquema resumido

    do processo de neutralizao.

    4.3. Branqueamento

    O processo de degomagem remove boa quantidade dos pigmentos presentes

    no leo de soja e a neutralizao com lcalis tambm apresenta um efeito

    branqueador, devido coagulao e ao qumica, respectivamente.

    Entretanto, os consumidores exigem, leos quase incolores, o que atingido

    pela adsoro dos pigmentos com terras clarificantes, ativadas ou naturais,

    misturadas, s vezes, com carvo ativado, em propores que variam de 10:1

    a 20:1. As terras ativadas so quimicamente preparadas a partir de silicato de

    alumnio. As terras naturais tm um poder clarificante bem inferior quele das

    terras ativadas, mas seu preo bem mais baixo e elas retm menos leo.

    O leo neutralizado e lavado sempre contm umidade mesmo aps a

    centrifugao. A ao das terras clarificantes mais eficiente no meio anidro e,

    25Tecnologia para produo do leo de soja

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    leo degomado

    Misturador

    Centrfuga Borra

    cidolcali

    2F.F.A.SabesFosfatdeosCarotenidesMetais Pesadosleo Neutro

    SabesFosfatdeosleo Neutro

    Centrfuga

    Secador

    leo Neutro Seco

    Misturador

    Figura 5. Neutralizao do leo degomado

    portanto, a primeira etapa do branqueamento a secagem. No processo

    contnuo da neutralizao, essa secagem , s vezes, efetuada de maneira

    contnua. Alternativamente, o leo seco no branqueador a temperaturas entre

    80C e 90C, sob vcuo, durante 30 minutos. Em seguida, a terra clarificante

    adicionada, usualmente por suco, na quantidade apropriada. O leo

    misturado com a terra clarificante por meio de agitao temperatura de 80C

    a 95C durante 20 a 30 minutos. Subseqentemente, o leo resfriado a 60C

    70C e filtrado em filtros prensa.

    No Brasil, o branqueamento realizado de maneira descontnua.

    Entretanto, existem indstrias esmagadoras que empregam o processo

    contnuo, no qual a terra clarificante introduzida ao leo aquecido na forma

    2 F.F.A: cidos graxos livres (free fat acids)

    26 Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    27/40

    de uma suspenso a 10%. A mistura de leo e de terra passa atravs do

    branqueador durante cerca de 20 minutos e depois bombeada ao filtro

    prensa. Dos vrios tipos de filtro prensa, o mais usado o de placa, que

    permite a obteno de bolo (resduo) de grande espessura. Por outro lado, asaltas temperaturas aplicadas durante o branqueamento e na subseqente

    desodorizao facilitam o branqueamento trmico, reduzindo assim a

    quantidade de terra clarificante necessria para obteno da cor desejvel no

    produto acabado. Assim, processos de branqueamento do leo de soja que

    anteriormente necessitavam de 2% a 3% de terra clarificante precisam agora

    de 0,1% a 0,5%.

    Depois da filtrao, o bolo no filtro contm aproximadamente 50% de leo. Aaplicao de ar comprimido reduz esse contedo a 30% 35%. O contedo de

    leo pode ser ainda mais reduzido com insuflao de vapor direto, mas isso

    tem efeito adverso sobre os panos do filtro prensa e produz um leo de baixa

    qualidade. O bolo de filtragem, depois desse tratamento, usualmente

    desprezado. Um esquema simplificado do processo de branqueamento

    apresentado na Figura 6.

    leo Neutro

    Secagem

    leoNeutro seco

    Borra

    rgilaVcuo Pigmentos

    AcidezSabesPerxidosAldedosFsforoMetais pesados

    Filtro

    leo Branqueado

    Branqueador

    Figura 6. Branqueamento do leo neutro seco.

    27Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    28/40

    4.4. Desodorizao

    A ltima etapa da refinao do leo de soja a desodorizao, que visa a remoo

    dos sabores e odores indesejveis. Durante essa etapa so removidos:

    a) compostos desenvolvidos na armazenagem e processamento dos gros e do

    prprio leo, tais como, aldedos, cetonas, cidos graxos oxidados, produtos de

    decomposio de protenas, carotenides, esteris, fosfatdeos e outros;

    b) substncias naturais presentes no leo, tais como hidrocarbonetos insaturados

    e cidos graxos de cadeia curta e mdia; e

    c) cidos graxos livres e perxidos.

    As substncias odorferas e de sabor indesejvel so, em geral, pouco volteis,

    mas sua presso de vapor bem superior quela do cido olico ou esterico.

    Assim, sob as condies mantidas durante o processo, ou seja, presso

    absoluta de 2 mm Hg a 8 mm Hg e temperatura de 20C a 25C com

    insuflao direta de vapor, alcana-se no somente a completa desodorizao

    mas tambm uma quase completa remoo dos cidos graxos livres residuais.

    O alto vcuo essencial, porque sua aplicao reduz o consumo de vapor

    direto, o tempo do processo e o perigo de oxidao e hidrlise do leo.

    O vcuo produzido por ejetores, bombas mecnicas ou ambos.

    Anteriormente, o custo de obteno do vcuo nos dois sistemas era quase

    igual e os ejetores apresentavam menor desgaste, devido ausncia de peas

    mveis. Atualmente, o custo dos combustveis encareceu tanto a gerao de

    vapor que as bombas mecnicas produzem vcuo a um custo bem menor do

    que os ejetores. Existe, portanto, a tendncia de se usar bombas mecnicas em

    novas instalaes industriais e mesmo substituir ejetores por bombas

    mecnicas, nos sistemas existentes.

    A desodorizao efetuada de maneira descontnua, semicontnua ou

    contnua. O desodorizador descontnuo, usualmente um tacho vertical com

    capacidade de 6 mil a 15 mil litros, munido com uma serpentina para o vapor

    indireto e dispositivo para insuflao de vapor direto. Embora a presso

    absoluta na superfcie do leo seja de poucos mm de Hg, a presso aumentagradualmente, descendo ao fundo do equipamento, devido crescente coluna

    de leo e, portanto, o tempo de desodorizao estende-se de seis horas a oito

    horas.

    28 Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    29/40

    Num desodorizador contnuo, devido ao alto vcuo (de 2 mm a 6 mm) e

    temperatura de 240C a 260C, o tempo de desodorizao reduzido de uma

    hora e meia a duas horas e meia.

    Contudo, o aparelho mais usado nas indstrias de mdio e grande portes o

    semicontnuo do tipo Girdler (Figura 7). O aparelho tem um corpo de ao

    comum, no qual so colocadas cinco ou mais bandejas de ao inoxidvel. Nas

    primeiras bandejas, o leo pr-aquecido, nas intermedirias aquecido

    temperatura de 230C a 240C com insuflao de vapor direto e, na ltima,

    resfriado a 40C 45C. O aquecimento efetuado por dow-therm (uma

    mistura de difenila e xido de difenila), leo trmico ou, s vezes, por vapor

    indireto de alta presso. O leo permanece em cada bandeja durante cerca de

    meia hora, passando de uma para outra por controle automtico. O emprego

    das bandejas oferece duas vantagens importantes: economia de ao inoxidvel

    e proteo contra oxidao, com a vantagem adicional de que o ar oriundo de

    qualquer vazamento escapa sem atingir o leo.

    Figura 7. Equipamento Girdler de desodorizao semicontnua.

    29Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    30/40

    Enquanto num desodorizador semicontnuo o resfriamento sempre efetuado

    no prprio aparelho, o leo processado num desodorizador descontnuo

    usualmente transferido por gravidade a um tacho, munido com uma serpentina

    e um agitador, onde resfriado temperatura ambiente, sob vcuo. Depois do

    resfriamento, o leo, em ambos os casos, armazenado em tanques,

    preferencialmente de alumnio ou ao inoxidvel, sob a atmosfera de um gs

    inerte, como nitrognio.

    5. Aproveitamento da borra

    A borra, que consiste na mistura de sabo, leo arrastado, substncias

    insaponificveis e impurezas, tais como gomas e fosfatdeos, pode ser usadacomo tal para a fabricao de sabo em p ou em barra. O produto original

    contm cerca de 50% de gua e, para reduzir o custo de seu transporte, a

    matria graxa , s vezes, recuperada por acidificao com cido sulfrico, em

    tachos de madeira revestidos com chumbo ou ao inoxidvel, resistentes

    ao dos cidos minerais. Depois da separao da fase aquosa, a borra

    acidulada contm usualmente mais de 60% de cidos graxos livres, sendo o

    restante glicerdeos e substncias no graxas.

    Existem instalaes de acidulao contnua de borra, nas quais o cido

    sulfrico adicionado por meio de um proporcimetro, seguido de aquecimento

    e separao de matria graxa da fase aquosa por centrifugao.

    O produto assim obtido tem tonalidade mais clara e seu contedo de

    impurezas menor do que com a acidulao descontnua.

    6. Refinao fsica

    A refinao, como realizada geralmente no Brasil e no exterior, uma mistura

    de processos qumicos e fsicos. Das trs operaes principais da refinao, a

    neutralizao com lcalis um processo qumico, enquanto o branqueamento e

    a desodorizao so processos fsicos de adsoro e destilao,

    respectivamente. Isso significa que, para tornar o processo atual em umprocesso fsico, necessrio substituir a neutralizao com lcalis por uma

    desacidificao de carter diferente.

    30 Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    31/40

    Como mencionado anteriormente, a neutralizao alcalina apresenta alguns

    aspectos desfavorveis: saponificao e arraste de leo neutro, com

    resultantes perdas de refinao, dificuldades de se tratar leos com alta acidez

    e produo de borras com baixo valor comercial. Pode-se tambm considerar

    que o tratamento de um leo comestvel com soda custica (hidrxido de

    sdio) um mtodo excessivamente drstico.

    Essas e outras consideraes conduziram ao desenvolvimento de sistemas

    alternativos de refinao. Um dos mais utilizados a substituio da

    neutralizao com lcalis por destilao dos cidos graxos livres, o que tornou

    este tipo de refinao em um processo essencialmente fsico.

    As primeiras patentes industriais para a remoo de cidos graxos livres por

    destilao, tiveram a finalidade de reduzir a acidez at um valor

    suficientemente baixo para possibilitar a neutralizao alcalina e evitar perdas

    de refinao. A finalidade dispensar completamente a neutralizao alcalina.

    Para isso, so necessrias algumas modificaes no processo usual.

    A degomagem indispensvel na refinao fsica e deve ser to completa

    quanto possvel. Ela seguida pelo branqueamento, e o leo assim pr-tratado submetido destilao a vcuo, para remover os cidos graxos livres e

    depois desodorizado, podendo ambos os processos ser conduzidos

    simultaneamente em um desacidificador-desodorizador.

    A degomagem completa apresenta problemas quando os leos apresentam alto

    contedo de fosfatdeos, como o caso do leo de soja. O tratamento com

    cido fosfrico parece ter um efeito favorvel. O tratamento com pequenas

    quantidades (de 0,1% a 1%) de anidrido actico, seguido por lavagem comgua, produz um leo de soja de boa qualidade comestvel sem neutralizao

    alcalina. A degomagem do leo de soja com detergentes sintticos tambm foi

    proposta.

    A segunda fase da refinao fsica o branqueamento, e esta fase

    que determina a possibilidade de aplicar a desacidificao sem o emprego de

    lcalis. Essa etapa conduzida com terras clarificantes, com ou sem adio de

    carvo ativado. s vezes, a adio de um cido, por exemplo cido oxlico,ajuda no branqueamento.

    31Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    32/40

    A possibilidade de remover os cidos graxos livres por destilao baseia-se na

    considervel diferena entre os pontos de ebulio de cidos alifticos e seus

    steres de glicerol. Esses pontos de ebulio variam de acordo com a presso

    absoluta. Com a diminuio da presso, ocorre, tambm, a diminuio nospontos de ebulio, tanto dos cidos graxos quanto dos steres de glicerol e,

    conseqentemente, do leo. Como, por exemplo, o ponto de ebulio do leo

    de soja a uma presso absoluta de 0,05 mm de Hg de 308C, e 0,001 mm

    Hg de 254C, e os pontos de ebulio dos steres trilaurina, tripalmitina e

    triestearina so, respectivamente, 244C, 298C e 313C 0,05 mm de Hg e

    188C, 239C e 253C 0,001 mm de Hg.

    Alm do vcuo, o emprego do vapor de gua permite baixar a temperatura dedestilao dos cidos graxos. O processo pode ser conduzido em

    desodorizadores descontnuos de ao inoxidvel, que trabalham com

    temperatura acima de 200C e presso absoluta de 3 mm de Hg a 5 mm de

    Hg, com algumas modificaes para transform-lo em um desacidificador.

    Entretanto, melhores resultados so obtidos em desodorizadores semicontnuos

    tipo Girdler, equipados com bandejas de ao inoxidvel, que trabalham

    presso de 0,5 mm de Hg a 1 mm de Hg.

    A refinao fsica reduz as perdas do leo e produz, ao invs de borra, cidos

    graxos 80% a 90% puros. Entretanto, a contnua melhora na qualidade dos

    leos brutos, com decrscimo da acidez, diminui as vantagens do processo.

    Assim, encontram-se agora no mercado leos de soja brutos com 0% a 1% de

    cidos graxos livres. Considerando esta baixa acidez e a dificuldade de sua

    satisfatria degomagem, o leo de soja no se apresenta como uma matria-

    prima prpria para a refinao fsica.

    7. Hidrogenao

    Antes da hidrogenao, todos os leos vegetais devem ser submetidos ao

    processo de refinao e isto, claro, inclui o leo de soja. O hidrognio usado

    no processo deve ser de alta pureza (99,5% ou mais). O monxido de carbono,

    sulfeto de hidrognio e, em menor grau, o vapor d'gua, agem como

    venenos, diminuindo gradativamente a atividade do catalizador, por meio do

    envenenamento de seus centros ativos e, portanto, essas substncias nodevem estar presentes durante o processo de hidrogenao. No processo, so

    utilizados diferentes catalizadores que aumentam suas eficincia e rapidez.

    32 Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    33/40

    A hidrogenao visa conservar o leo de soja, por meio da eliminao das

    duplas ligaes entre os tomos de carbono dos cidos graxos insaturados,

    que formam os triglicerdeos que compem o leo, bem como dos cidos

    graxos livres. Essas duplas ligaes constituem-se em pontos de oxidao dosleos e sua conseqente rancificao. O leo de soja hidrogenado constitui-se

    numa das matrias primas que entram na formulao para a produo de

    margarinas.

    7.1. Hidrogenao Descontnua

    O leo purificado e seco bombeado para a autoclave que serve como

    hidrogenador. Normalmente, esses equipamentos tm capacidade de cinco avinte toneladas, e sua altura deve ser duas vezes maior que o dimetro.

    munido de um agitador, de preferncia na forma de uma turbina. Uma

    serpentina serve para o aquecimento com vapor e para resfriamento com gua,

    que necessrio para eliminar o considervel calor de reao e reduzir a

    temperatura do leo no final do processo.

    H duas maneiras de suprir o equipamento com hidrognio: o gs circulado

    atravs do leo em agitao por meio de uma bomba, enquanto no sistemaalternativo a disperso do gs efetuada somente por agitao.

    A reao exotrmica, ou seja, gera e libera calor para o meio, o que resulta

    em um aumento de temperatura de 1,4C at 1,7C para diminuio de cada

    unidade no ndice de iodo. A temperatura tima do processo situa-se entre

    160C e 180C, mas na fase final pode alcanar 200C. A presso de

    hidrognio de duas atmosferasa seis atmosferas na autoclave, normalmente

    construda para uma presso mxima de 10 atmosferas.

    O controle do processo efetuado retirando periodicamente amostras e

    determinando o ndice de refrao do leo de soja, que est estritamente

    relacionado ao ndice de iodo. Aps a obteno do desejado grau de

    insaturao, o leo resfriado e filtrado atravs de um filtro-prensa.

    7.2. Hidrogenao Contnua

    Teoricamente, um sistema de hidrogenao contnua oferece uma srie de

    vantagens. Na instalao descontnua, a autoclave serve no somente como

    33Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    34/40

    reator, mas tambm como pr-aquecedor e recipiente durante a filtrao, o que

    torna o processo descontnuo demorado. No processo contnuo, o pr-

    aquecimento e o resfriamento podem ser efetuados utilizando a troca de calor,

    que possibilita economia energtica e melhor utilizao do equipamento. Existeuma variedaade de sistemas que visam a hidrogenao contnua na forma de

    uma srie de tanques reatores com agitao vertical. Outros modelos

    consistem em colunas empacotadas com catalizador na forma de pellets,

    atravs dos quais o leo de soja e o hidrognio passam no mesmo sentido ou

    em contracorrente.

    Custo de processamento de produtos derivados da soja farelo e leo

    A fabricao do leo refinado de soja a partir do gro se processa em duas

    etapas: extrao e refino.

    Essas duas etapas do processo podem ser executadas por uma mesma

    empresa ou por empresas distintas.

    O custo de extrao do leo bruto de soja para uma esmagadora que processa

    2.000 toneladas de soja por dia e que opera durante 300 dias por ano deUS$ 8,10/t de soja.

    A composio do custo de extrao do leo bruto e de refino constam nas

    Tabelas 2 e 3.

    Tabela 2. Custo da extrao do leo bruto e do farelo de soja.

    Itens Custos US$/t1. Energia eltrica

    2. leo combustvel

    3. Solvente (hexano)

    4. Mo-de-obra direta

    5. Materiais e despesas de manuteno

    6. Depreciao

    7. Remunerao do investimento

    8. Servios administrativos9. Total

    1,51

    1,37

    0,76

    2,09

    0,61

    1,13

    0,38

    0,258,10

    Fonte: Mdia das informaes de 5 empresas esmagadoras, em 1999.

    34 Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    35/40

    Tabela 3. Custo do refino do leo bruto de soja.

    Tabela 4. Custo do leo bruto em uma planta extratora (US$/t).

    Itens

    Itens

    Custos US$/t

    Valores US$/t

    1. Energia eltrica

    2. leo combustvel e lenha

    3. Insumos qumicos

    4. Mo-de-obra direta

    5. Materiais e despesas de manuteno

    6. Depreciao

    7. Remunerao do investimento

    8. Servios administrativos

    9. Total

    1,66

    1,67

    2,45

    1,98

    0,80

    8,09

    3,86

    0,68

    21,19

    Fonte: Mdia das informaes de 5 empresas esmagadoras, em 1999.

    Utilizando os custos de extrao e de refino do leo de soja, conjuntamente

    com os preos pagos pelo gro e recebidos pelo leo e farelo, por parte da

    indstria, pode-se calcular o custo do leo bruto, como consta na Tabela 4.

    a) preo da tonelada de soja na indstria

    b) custo de esmagamento/t de soja

    sub-total

    (menos) sub-produto: farelo (0,79x143.47)

    custo do leo bruto/t de soja

    custo de uma t de leo bruto na indstria

    (custo do leo/0,19)

    165,34

    8,10

    173,44

    113,34

    60,10

    316,31

    Fonte dos dados bsicos: ABIOVE, 1999

    O clculo realizado da seguinte maneira: o valor US$165,34 o preo que aindstria paga pela tonelada de soja (preo mdio de maio de 2001); US$8,10

    o custo do esmagamento de uma tonelada de soja. US$173,44 significa a

    35Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    36/40

    soma do custo da matria prima mais o custo do esmagamento. O valor

    US$113,34 o preo de venda dos 790kg de farelo resultantes do

    esmagamento de uma tonelada de soja (uma t de soja=79% de farelo). Como

    o preo de venda de uma tonelada de farelo de US$143,47, o valor do fareloem uma tonelada de 0,79x143,47=113,34. O custo US$ 60,10 do leo

    bruto por tonelada de soja esmagada (173,44-113,34). Para se conseguir uma

    tonelada de leo bruto necessrio esmagar 5,263 t de soja gro (uma

    tonelada de soja=19% de leo). Dessa forma, dividindo o custo de uma

    tonelada de gros pelo ndice tcnico de extrao (19%), tem-se o custo da

    extrao de uma tonelada de leo bruto, incluindo o custo da matria-prima.

    Na Tabela 5 so apresentados os custos do leo refinado na refinadora. Nessaetapa, so consideradas duas situaes de aquisio do leo bruto. A primeira

    a situao de uma extratora integrada refinadora, sendo o custo do leo

    bruto, nesse caso, o constante da Tabela 4. A segunda situao a de uma

    refinadora independente, que adquire leo bruto no mercado interno para

    refinar.

    Tabela 5. Custo do leo refinado de soja na refinadora, no perodo 2000/2001,segundo o nvel de integrao da refinadora (US$).

    Itensrefinadora

    integradaextratora independente

    custo de aquisio do leo bruto

    custo do refino do leo bruto

    custo da t de leo refinado

    custo do leo refinado caixa 20 u.

    custo da embalagem e enlatamento

    custo da caixa de papelo

    custo total da caixa com 20 latas

    de 900ml de leo refinado

    Custo por lata de 900ml

    316,31

    21,19

    337,50

    5,89

    2,82

    0,15

    8,86

    0,443

    319,47

    21,19

    340,66

    5,94

    2,82

    0,15

    8,91

    0,446

    Fonte: Tabelas de custos anteriores. Para transformar o custo do leo de tonelada em

    unidades de 900ml utilizou-se o valor de 0,97 para a densidade do leo refinado.

    36 Tecnologia para produo do leo de soja

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    37/40

    Analisando os dados da Tabela 5, pode-se verificar a importncia da matria-

    prima na industrializao do leo de soja, pois a mesma participa com 66% do

    custo final do produto.

    Existe uma quantidade muito grande de produtos derivados da soja. No

    entanto, esses produtos ainda no so responsveis pela formao da demanda

    industrial da matria-prima. Na verdade, a grande demanda de soja ainda

    aquela derivada de farelos proticos para alimentao animal, e isso se aplica

    ao mundo todo. Os mercados segmentados esto crescendo, mas ainda no

    conseguem alterar a oferta e preos da soja. A Tabela 6 d uma idia da

    composio qumica da soja. Na Figura 8 apresenta-se o processo simplificado

    dos principais itens que compem o Agronegcio da soja.

    Como o ttulo do trabalho indica, o objetivo foi apenas a descrio das etapas e

    do custo do processo tecnolgico de esmagamento da soja, no cabendo um

    captulo conclusivo.

    37Tecnologia para produo do leo de soja

    RecursoNatural

    Insumos

    Exportao

    Farelos Raes

    leo Refinado

    Refinarias

    Gord. Hidrog.

    Margarinas

    Carnes

    leo Bruto

    Exportao

    Alimentos Proteicos

    Matria

    Prima

    Tecnologia(Pesquisa eExtenso

    Indstria

    Processadora

    30%

    70%

    30%

    Fonte: ABIOVE

    Figura 8. Fluxograma dos principais itens do agronegcio da soja.

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    38/40

    38 Tecnologia para produo do leo de soja

    Tabela6

    .Composioqumicada

    sojaemgro.

    E

    B1

    B2

    Niacina

    SolveisHO

    2

    NoSolveisHO

    2

    To

    tais

    Energia

    Kcal A

    mg/100

    gUmidade

    %

    Proteinas

    %

    Lipdios

    %

    Carboidratos

    acares

    g/100g

    Cinzas

    %

    Ca

    P

    Fe

    Na

    K

    Mg

    mg/100g

    mg

    /100g

    g/100g

    Zn

    Cu

    Minerais

    mg/100g

    417

    11,0

    38,

    0

    19,0

    23,

    0

    4,0

    5,

    0

    240

    580

    220

    980

    9,4

    1,

    0

    1900

    3200

    Fib

    raAlimentar*

    Vitaminas

    12

    1,

    80

    0,8

    3

    0,3

    0

    2,2

    1,8

    15,3

    1

    7,1

    *Afibraalimentarconstitudapelote

    ordasfibraspropriamenteditasepeloteordoscarboidratosinsolveis

    Fonte:

    KAGAWA,

    1995.

    fibra

    s

    g/100g

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    39/40

    39Tecnologia para produo do leo de soja

    BibliografiaASCAR, J. M.; WINZER, G. E. Bromatologia : anlise de alimentos. So

    Leopoldo: UNISINOS, [19--]. 85p.

    BAILEY, A. E. Aceites y grasas Industriales. Barcelona: Revert, 1961. 236p.

    BRAVERMAN, J. B. S. Introduction to the biochemistry of foods. New York:

    Elsevier, 1963. 285p.

    DUGAN JUNIOR, L. Lpidos. In: FENNEMA, O. R. Introduccin a la ciencia de

    los alimentos. Barcelona: Revert, 1982. v.1, p.161-236.

    GRISWALD, R. M. Estudo experimental dos alimentos. So Paulo: Edgard

    Blucher, 1972. 98p.

    GURR, M, I. Role of fats in food and nutrition. 2.ed. London: Elsevier, 1995.

    207p.

    KAGAWA, A. (Ed.). Standard table of food composition in Japan. Tokyo:

    University of Nutrition for women, 1995. p. 104-105.

    MONTES, A. L. Bromatologia. 2.ed. Buenos Aires: Editorial Universitaria, 1981.

    Tomo 1-2.

    MORETO, E.; ALVES, R. F. leos e gorduras vegetais: processamento e

    anlises. Florianpolis: UFSC, 1986, 179p.

    NORUM, K. R. Dietary fat and blood lipids. Nutrition Reviews, v.50, p.430-37,1992.

    PEIXOTO, A. R. Plantas oleaginosas herbceas. So Paulo: Nobel, 1972. 171p.

    POTTER, N. N. La cincia de los alimentos. Mxico: Centro Regional de Ayuda

    Tcnica,1968. 468p.

    ROHR, R. leos e gorduras vegetais: seus subprodutos proticos. 4.ed.

    Campinas : Fundao Tropical de Pesquisas e Tecnologia, 1972. 320p.

    STUMPF, C. E. E. Manual de bioqumica. Braslia: MEC, 1973. 89p.

  • 7/22/2019 leo de soja - processamento

    40/40

    TURATTI,J.M. Extrao de leos vegetais utilizando-se enzimas no pre-

    tratamento. 2000. 92f. Tese (Doutorado) - Faculdade de Engenharia e

    Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas.

    WEISS,T.J. Fat and oils in processing. In: JOSLYN, M. A.; HEID, J. L.

    Operations. West Port: Avi Publising, 1981. v.2, 258p.

    40