A hidrogenação parcial promove a isomerização de ácidos grax graxos os insaturados Comprovou-se que estes isômeros trans de ácidos graxos graxos possuem correlação com doenças cardiov cardiovasculares asculares e obesidade Os ácidos trans causam aumento aumento de hormônios pró-inflamatórios pró-inflamatórios do corpo (prostaglandina E2)
Além de provocar aumento de prostaglandinas prostaglandinas E2, os ácidos trans(1)<: Inibem os tipos anti-inflamatórios (prostaglandinas E1 e E3) Enfraquecem a estrutura e a função protetora da membrana celular, facilitando a penetração de micro-organismos patogênicos e substâncias químicas tóxicas A interes i nteresterificação terificação surge neste context contexto o
“Ingredientes: Óleos vegetais (parcialmente hidrogenados ou interesterificados ), água, sal, proteína do soro de leite, lecitina de soja, mono mono e digliceríde diglicerídeos os vege vegetais tais,, sorbato sorbato de potássio potássio,, ácido
cítrico, estabilizantes, aromatizantes, vitaminas, beta caroteno.”
Bolos
Bolachas
Salgadinhos
Sorvetes
Macarrão instantâneo
Pipoca
Frituras
Hidrogenação
Físicos
Processos
Químicos
É o processo que promove reações de troca de ésteres nos óleos e gorduras para reorganizar a estrutura de ácidos graxos dos triglicerídeos Regulamento técnico para óleos vegetais, gorduras vegetais e cremes vegetais: “2.4. Óleos e Gorduras Vegetais Modificados: são os produtos obtidos a partir de óleos ou gorduras submetidos a processos físicos ou químicos tais como fracionamento , hidrogenação ou interesterificação ”
H2C ─ O ─ CO ─ R1 |
H2C ─ O ─ CO ─ R2 |
H2C ─ O ─ CO ─ R3
H2C ─ O ─ CO ─ R4 H2C ─ O ─ CO ─ R5 H2C ─ O ─ CO ─ R6
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H2C ─ O ─ CO ─ R1
H2C ─ O ─ CO ─ R4
H2C ─ O ─ CO ─ R2
H2C ─ O ─ CO ─ R5
H2C ─ O ─ CO ─ R3
H2C ─ O ─ CO ─ R6
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H2C ─ O ─ CO ─ R4 | H2C ─ O ─ CO ─ R2
H2C ─ O ─ CO ─ R3 | H2C ─ O ─ CO ─ R5
H2C ─ O ─ CO ─ R6
H2C ─ O ─ CO ─ R1
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Alteração do ponto de fusão, cristalização e recristalização, melhorando a plasticidade
O perfil de ácidos graxos da matéria-prima não se altera
Não há formação de ácidos graxos trans
Randomização ou troca de ésteres Ácido esteárico Saturados Ácido palmítico Ácido linolênico Insaturados Ácido linoléico Ácido oléico
Quantidade inicial de diferentes triglicerídeos 1 2 3 4 5 6
Quantidade final de diferentes triglicerídeos 1 7,66 10 30 35 56
Catalisador é dosado ao óleo que é mantido sob determinada temperatura e pressão, com agitação, até atingir o ponto de equilíbrio A reação é interrompida através da dosagem de ácido para formação de sabões Os sabões e outros componentes são removidos através de adsorção com sílica e filtração ou lavagem seguida de secagem
Temperaturas mais brandas que na hidrogenação (70 ~ 110ºC)
Tempo de reação varia entre 10 min e 1h
O reator possui sistemas de agitação, aquecimento, resfriamento, vácuo e pulverização com água A fase oleosa adicionada deve ser seca pois a água inibe a reação de interesterificação
Lipase
1,6 g Ácido fosfórico/ g Metionato de sódio
Catalizador
Fase oleosa 100ºC por 15 min sob vácuo
Reação
Neutralização
Água
Secagem
Lavagem
Lavagem
Lavagem
10% de água a 90ºC
Fase oleosa interesterificada
Metilato de sódio → 0,4 ~ 1%* e Etilato de sódio
Lipases
Association of Official Analytical Chemists (AOAC)
Organização Internacional de Normalização (ISO)
Instituto Adolfo Lutz (IAL)
Bacteriological Analytical Manual (BAM)
Codex Alimentarius
Quanto maior a temperatura utilizada na interesterificação, maior o perfil de ácidos graxos saturados
A taxa da reação pode ser controlada em função da determinação do conteúdo sólido de gordura (ou por do índice de iodo) Quando o processo ocorre sob baixas temperaturas (45 ºC), há um período de indução para início das reações
*óleo de palma
O óleo de palma apresenta a desvantagem de endurecimento ou pós cristalização, em várias aplicações. A interesterificação é uma forma de evitar esta situação A interesterificação da estearina de palma e óleo de palmiste é utilizada para formar a fase sólida de margarinas soft
Cristais encontram-se na forma β, porém a interesterificação cria uma gordura lisa que cristaliza na forma β‘ A banha interesterificada apresenta maior plasticidade sob diferentes temperaturas, o que é ótimo para formulações industriais Ácido palmítico da posição sn-2 é reduzido de 64% para 24%
O óleo totalmente hidrogenado apresenta-se quase totalmente na forma saturada, o que resulta em uma gordura muito dura O processo de interesterificação pode aumentar a plasticidade desta gordura Óleos insaturados são interesterificados com esta gordura para formar cremes vegetais O grau de saturação não é alterado
Quando há um excesso de glicerol na interesterificação, pode ocorrer formação de mono e diglicerídeos Estes glicerídeos são isolados para serem utilizados na indústria alimentícia como emulsificantes
econômico no processamento de óleos/gorduras, comparado a hidrogenação e a interesterificação
o
É aplicado em larga escala óleo de palma
banha
gorduras como sebo de boi
gordura de leite
Remoção de componentes com alto PF ou de substâncias que podem interferir na turbidez do óleo
o
A separação da gordura/óleo em frações pode fornecer dois ou mais produtos com funcionalidades diferentes a partir do mesmo produto original
o
Os componentes de gordura/óleo que possuem diferença no PF, podem ser separadas por:
o
cristalização
filtração
Para remoção das frações com PF mais alto, chamado de cristalização fracionada
o
A eficiência da cristalização fracionada na separação dos cristais da fase líquida
Mecânica de separação e do comportamento de fases do sistema.
A separação das frações de sólidos e líquidos depende do método de resfriamento, onde determina-se a forma e o tamanho dos cristais.
o
o
As fases posteriores do fracionamento são:
Resfriamento do óleo – supersaturação da fase e formação dos núcleos de cristalização; Crescimento progressivo das fases cristalinas e líquidos; Separação das fases cristalinas e líquidas.
O resfriamento rápido provoca uma intensa supersaturação, formando pequenos cristais e dificultando a separação
o
E no lento, ocorre formação de cristais tipo β e β', que são removidos com maior facilidade da fase líquida por filtração
o
As gorduras podem ser fracionadas com características físicas diferentes podendo ser através do resfriamento (winterização):
o
Cristalização a seco, com aplicação de solução detergente ou com uso de solvente.
Processo termomecânico de separação, sendo os triglicerídeos de alto e baixo PF são separados através da cristalização parcial, seguido de filtragem
o
O processo de cristalização de gorduras pode ser divido em: super resfriamento do óleo/gordura fundido, nucleação e crescimento do cristal
o
O princípio deste processo é o resfriamento lento do óleo sob condições controladas, sem o auxílio de um solvente
o
Óleo fundido
• Após ser fundido, deve ser resfriado até uma certa temperatura para o início da nucleação dos cristais
Cristalização
• Crescimento progressivo das fases cristalinas e líquidos • Separa-se a fração líquida (oleína) por decantação
Separação
• Separação da oleína e da estearina Filtração
o
A oleína (fase líquida) - predominam os ácidos graxos insaturados
o
A estearina (fase sólida) - predominam os ácidos graxos saturados
o
Podem ser separadas através da filtração, centrifugação ou prensagem com cilindro hidráulico giratório
É necessário a formação de grandes cristais para uma eficiente separação
o
O resfriamento lento e controlado proporciona uma separação limpa das frações de oleína e de estearina
o
Resfriamento do óleo sob condições controladas e sem adição de um solvente
o
Adiciona-se uma solução de detergente no material cristalizado para auxiliar na separação da oleína e da estearina
o
É mais caro do que a seco, mas a separação das frações é mais eficiente, resultando em um maior rendimento das frações oleína e estearina
o
A solução aquosa contém aproximadamente 5% de um detergente (geralmente laurel sulfato de sódio)
o
atua umedecendo a superfície dos cristais e deslocando a fração de estearina E também, é adicionado 2% de um eletrólito (sulfato de magnésio ou de alumínio)
o
auxilia na união das gotículas da fração oleína
Baseia-se na diferença de solubilidade das frações do óleo em solventes orgânicos a temperaturas específicas
o
A estearina se dissolve em um solvente e a oleína em outro, após a separação, ocorre a evaporação dos solventes
o
Os solventes orgânicos mais utilizados são a acetona, o hexano e o 2-nitro-propano
o
O objetivo final é a produção comercial de gordura e óleo com propriedades únicas
o
É um processo caro, e utilizado somente para a preparação de produtos de qualidade com alto valor agregado.
o
Resulta numa separação mais eficiente das frações, melhores rendimentos, redução do tempo de processamento e obtenção das frações com maior pureza
o
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o
Estearina (fase sólida)
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o
Oleína (fase líquida) •
Possui um alto teor de saturação Excelente fonte natural de gorduras saturadas Utilizadas na fabricação de produtos como margarinas Baixa plasticidade no produto final Ótimas características para frituras, pois contém pequenas concentrações dos ácidos linoleico e linolênico e alto teor de antioxidantes naturais, resistindo por mais tempo a altas temperaturas Utilizada para a preparação de batatas fritas e snacks, conferindo ao produto melhor qualidade e estabilidade
ADITIVOS INGREDIENTES. Lipídios: hidrogenação, interesterificação e fracionamento. Editora Insumos. Revista nº 56 - maio/junho 2008. Disponível em: Acesso em: 22 out. 2015. ANGELO, Juliana F. Aplicação de projeto experimental ótimo à relação de interesterificação de estearina de palma com óleo de linhaça. 2007. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química)
– Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Departamento de Engenharia Química, São Paulo, 2007.
BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria nº 193, de 9 de março de 1999. Diário Oficial da União. 11 mar. 1999. CHIU, Ming C.; GIOIELLI, Luiz A. Conteúdo de gordura sólida da gordura abdominal de frango, de suas estearinas e de suas misturas binárias com toucinho. Ciência e Tecnologia de Alimentos. São Paulo, v.22, n.2, p.151-157, mai./ago. 2002. CHIU, Ming C.; GRIMALDI, Renato; GIOIELLI, Luiz A. Fracionamento a seco da gordura de frango em escala piloto. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas. São Paulo, v.43, n.3, p.421-434, jul./set. 2007.
MARIANO, Renata G. B. Fracionamento e biotransformação de óleos obtidos a partir de frutos do cerrado: macaúba ( Acrocomia aculeata) e pequi (Caryocar brasiliense Camb). 2014. 113 f. Tese (Doutorado em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos) - Escola de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014. MATTIONI, Bruna. Aplicação de redes neurais na formulação de gorduras para massa folhada baseada em gorduras interesterificadas de soja e algodão. 2010. 160 f . Dissertação (Mestrado em Ciência dos Alimentos) – Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Florianópolis, 2010. O’BRIEN, Richard D. Fats And Oils-Formulating and processing for applications. 2. ed., Flórida: CRC Press LLC, 2004. SOARES, Fabiana A. S. M. de. Efeito da interesterificação química sobre as propriedades físicoquímicas de misturas de estearina e oleína de palma. 2009. 171 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia em Alimentos) – Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010.
OBRIGADO!
1) Quais são as vantagens da interesterificação com relação a hidrogenação?
1) Quais são as vantagens da interesterificação com relação a hidrogenação? R: Melhoramento da plasticidade e alteração do ponto de fusão sem alteração da estrutura química. Também não há formação de isômeros de ácidos graxos insaturados.
2) As gorduras podem fracionadas com características físicas diferentes, podendo ser através de quais métodos de fracionamento?
2) As gorduras podem fracionadas com características físicas diferentes, podendo ser através de quais métodos de fracionamento? R: Cristalização a seco, com aplicação de solução detergente e com uso de solvente
3) Através do fracionamento do óleo de palma, obtém-se duas frações. Quais são elas?
