Óleo de Milho Composição, processamento e utilização

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1 Óleo de Milho Composição, processamento e utilização Milho, Zea mays L., uma planta pertencente à família das gramíneas é provavelmente originário da área central do México, onde há evidências arqueológicas da sua existências datadas de 5000 a.c..; foi levado para a Europa, África e Ásia, quando da descoberta das Américas. Tolerante a várias condições de meio ambiente, o milho tem se adaptado a diferentes climas, altitudes e períodos de cultivo. O milho ocupa a segunda posição na produção mundial de cereais, perdendo somente para trigo. Mais da metade da produção vem da América do Norte (Estados Unidos, México e Canadá), sendo que os EUA respondem por 90%. Outros países com produção significativa são: China, Países Bálticos, Brasil, México, Argentina e África do Sul. Este cereal não é cultivado por seu conteúdo em óleo, o qual representa somente 3,1 5,7 % do peso do grão, embora existam variedades com um teor mais elevado. Porém, ele é cultivado pelo teor de amido e proteína (61 78% e 6 12% respectivamente) (STRECKER et ali, 1990). A composição normal do grão de milho pode ser vista na Tabela 1. O germe (embrião), que representa 9% do grão, contém cerca de 83% do total de lipídios. O restante encontra-se assim distribuído: no endosperma 15%, farelo 1,3%, e extremidade 0,7%. Portanto o germe, como uma rica fonte de óleo, primeiro deve ser separado do grão para facilitar a recuperação do óleo. Existem 3 formas de extração de germe: a degerminação seca, a parcialmente úmida, sendo que a composição do germe pode ser obtido por estas diferentes vias.

2 A quantidade de óleo obtido do germe de milho é estritamente dependente da quantidade de milho processada pelas indústrias. O milho é considerado o cereal que se transforma no maior número de produtos industrializados, sendo largamente empregado na alimentação humana e animal. O significativo aporte energético que o milho proporciona decorre, de um lado, do elevado teor de amido facilmente digerível e de outro, do baixo custo. Esse cereal desempenha importante papel socioeconômico, pois constitui-se numa matéria básica de inestimável valor para uma expressiva série de produtos industrializados, movimentando grandes c omplexos industriais, onde inúmeros produtos e milhares de empregos são gerados. Dentre os produtos podemos destacar o óleo de milho cuja a produção mundial ocupa o 9 lugar dentre os óleos mais produzidos, conforme a Tabela 2, onde está relatada a produção mundial dos principais tipos de óleos e gorduras comercializados em 1992.

3 A produção de milho dos principais países em 1992 pode ser vista na Tabela 3. Composição Os cincos principais ácidos graxos que compõem o óleo de milho são: linoléico (C18:2) 59,8%; olêico (C18:1) = 25,8%; palmítico (C16:0) = 11%; esteárico (C18:0) = 1,7% e linolênico (C18:3) = 1,1%. Condições ambientais podem afetar a composição em ácidos graxos do óleo de milho, que é considerado uma excelente fonte de ácidos graxos essenciais. A análise da composição triglicerídica, conforme Figura 1, revela a existência de 21 picos, dos quais os mais expressivos são: OOL = 20%; LLL= 17,8%; PLL = 13,7%; OOL = 11,8% e PLO = 10,8%. O total de triglicerídeos trissaturados no óleo de milho é menor que 0,5% (PPS 0,36%). A alta estabilidade do óleo de milho, apesar do seu alto nível de insaturações, é parcialmente atribuída a distribuição não casual dos ácidos graxos nas moléculas dos triglicerídeos, onde 98% dos ácidos graxos estereficados na posição 2 do triglicerídeo são insaturados, enquanto as posições 1 e 3 são ocupadas por todos os saturados e insaturados remanescentes. Sendo as posições extremas do triglicerídeo mais reativas, os ácidos graxos polinsaturados presentes na composição 2 estão mais protegidos de reações adversas, como por exemplo, a oxidação. O óleo de milho é conhecido pela sua excelente estabilidade oxidativa, incluindo fritura. Uma outra razão da excelente estabilidade do óleo de milho é o seu alto nível de antioxidantes naturais como tocoferóis e ácido ferrulico. O óleo de milho também é considerado boa fonte de vitamina E. Os constituintes menores mais significativos no óleo de milho compreendem fosfolipídios, glicolipídios e a fração insaponificável, constituída principalmente de tocoferóis, esteróis e carotenóides. A quantidade total destes componentes representa menos de 3% do óleo. Ainda assim esses compostos desempenham papel importante na estabilidade do óleo. Alguns deles por sua vez conferem ao óleo maior valor nutricional.

4 Extração A extração do óleo de milho a partir do germe da moagem úmida ou seca não envolve problemas especiais de processamento. O óleo é recuperado do germe por extração direta com solvente, por prensagem mecânica ou pela combinação dos dois métodos. Atualmente a prensagem mecânica é efetuada quase que exclusivamente com prensas contínuas. As prensas hidráulicas fechadas, semiabertas e abertas não são encontradas mais na indústria de óleos modernas. As prensas contínuas são usadas para pré prensagem, isto é, para uma remoção parcial de óleo seguida por extração com solvente, o que constitui o chamado processo misto. Alternativamente, a prensagem mecânica sob alta pressão reduz o conteúdo de óleo na torta até 5%, o que dispensa a subsequente extração por solvente. O material acondicionado entra na prensa ou expeller por meio de um eixo alimentador. A prensa consiste de um cesto formado de barras de aço retangulares, distanciadas por meio de lâminas, cuja espessura é específica para extração de óleo de milho. O espaçamento das barras é regulado para permitir a saída do óleo e ao mesmo tempo agir como filtro para as partículas da chamada torta (resíduo da prensagem). Dentro do cesto gira uma rosca que movimenta o material para frente, comprimindo-o ao mesmo tempo. A pressão é regulada por meio de um cone de saída. A extração direta com solvente é feita com hexana em extratores convencionais, que devem ser dimensionados adequadamente. Refino O óleo de milho bruto produzido comercialmente contém uma variedade de compostos indesejáveis, dentre os quais ácidos graxos livres, fosfolipídios, mucilagens, carboidratos, micotoxinas, pesticidas, pigmentos, ceras e insolúveis. Todas essas substâncias devem ser removidas durante o processo de refino. Simultaneamente, o processo de retino deve reter

5 seletivamente compostos minoritários como tocoferol, ácido ferrulico, ubiquinonas e esteróis, que são importantes para a estabilidade do óleo. Atualmente são empregados o refino físico e refino alcalino, como se pode observar na Figura 2. O processo clássico de refino alcalino inclui a filtração do óleo bruto para separar os insolúveis, degomagem para remoção de fosfolipídios e tratamento cáustico para neutralizar o óleo e separar a borra. Este procedimento gera sub produtos (insolúveis, gomas e borras), que devem compensar o alto custo do processamento (perdas de óleo neutro, energia e equipamentos). Frequentemente, estas etapas do processo de refino podem ser modificadas por razões econômicas. É muito comum o tratamento do óleo bruto diretamente com solução de NaOH Be, empregando-se um excesso de 0,05 0,20% para neutralizar os ácidos graxos, precipitar os fosfolipídios e remover os insolúveis. A vantagem desse estágio único é a simplicidade, menores perdas de óleo neutro e menor capital investido em equipamentos. Se no entanto o óleo bruto apresentar uma quantidade significativa de insolúveis, a remoção destes subprodutos pode apresentar sérios problemas. Após a remoção da borra, o óleo neutro é submetido a lavagem, secagem a vácuo, branqueamento a vácuo, winterização para remoção das ceras e desodorização. Dependendo da qualidade do óleo bruto, o processo de branqueamento requer de 0,5 1,5% de argila ativa. O óleo bruto no final da safra normalmente exibe uma cor mais intensa, necessitando neste caso de um excesso de 1,5% de argila clarificante. O processo de remoção de ceras é a etapa de filtração, onde são removidos os triglicerídeos trissaturados presentes no óleo de milho em pequenas quantidades (menos que 0,5%). Isto

6 acarreta excelente transparência no óleo de milho quando estocado em ambientes com refrigeração. A remoção das ceras do óleo de milho pode ser feita através de um rápido resfriamento do óleo a 5-10 por 1 2h, e filtração a frio. Alternativamente o óleo de milho pode ser resfriado diretamente logo após o branqueamento, à temperatura de 5 10 por 1 2h e só então ser submetido à etapa de filtração, onde é removida a argila clarificante junto com as ceras. Alguns tipos de óleos de milho necessitam de um resfriamento lento para que ocorra nucleação das ceras, onde é empregado um resfriamento de 24h a 5-10 para a cristalização antes da filtração. A desodorização é a última etapa no processo de refino e os parâmetros empregados dependem do equipamento utilizado. Desodorizadores contínuos modernos são construídos de aço inox e podem trabalhar em temperaturas de sob pressão absoluta de 3 6 mm Hg, produzindo óleo com odor suave. A quantidade de vapor empregada durante a desodorização deve ser estritamente controlada para promover a remoção completa de pesticidas. No processo de refino físico a degomagem e o branqueamento removem os insolúveis, fosfolipídios, pigmentos, micotoxinas e outros compostos não voláteis, enquanto os voláteis que incluem os pesticidas, ácidos graxos livres e produtos de oxidação, são removidos durante a destilação a vapor/desodorização. A chave da economia no refino físico é o uso de óleo bruto de alta qualidade. Proteger o germe e o óleo bruto de temperaturas elevadas e oxidação é fator crítico na redução da fixação de cor, a qual é difícil de ser removida. Desde que o óleo de milho não contenha clorofila ou quantidade significativas de fosfolipídios não hidratáveis, a degomagem pode ser conduzida com 2 5% de água somente ou através de um pré tratamento com 0,05 0,10% de ácido fosfórico ou cítrico, completados com adição de água. A degomagem deve resultar na remoção de 95% dos fosfolipídios e permitir um branqueamento econômico, que consiste de pré tratamento com 0,05 0,10% de ácido fosfórico ou cítrico para branqueamento a vácuo com 1 3% de argila com alto grau de ativação. O branqueamento deve produzir óleo com vermelho < 4, praticamente livre de fosfolipídios (P< 3ppm) e com teor satisfatório de metais (Fe < 0,2ppm, Mg e Ca < 1 ppm cada). O processo de remoção de ceras é similar ao empregado no refino alcalino e pode ser feito no óleo branqueado filtrado ou não. Destilação a vapor/ desodorização, a última etapa do refino físico, é conduzida sob condições empregadas no refino alcalino, mas com redução nas perdas de 20 a 40%. O sistema de refino a vapor/ desodorização deve ser equipado com um sistema apropriado de recuperação e construído com material resistente a corrosão, como aço inox 316. A economia do refino físico é dependente da habilidade de controlar no óleo bruto a qualidade e o custo da argila clarificante, versus o custo de controle de poluentes que o refino alcalino pode produzir (STRECKER et al, 1990). As alterações na composição do óleo de milho provocadas pelo refino podem ser verificadas na Tabela 4.

7 A composição aproximada do óleo de milho refinado é dada na Tabela 5. As especificações do Codex para óleo de milho são fornecidos na Tabela 6. As características físico químicas do óleo de milho refinado constam na Tabela 7.

8 Principais Usos A maior aplicação do óleo de milho é como óleo de cozinha (uso múltiplo), mas é também utilizado para margarinas, maioneses, molhos para salada e em pequena quantidade para resinas, plásticos, lubrificantes e óleos similares. Uma parcela pequena deste óleo é utilizado também pela indústria farmacêutica. O óleo de milho é reconhecido como premium pela sua alta estabilidade, resultando numa longa vida de prateleira e resistência a oxidação mesmo durante frituras e pelo seu alto teor de ácidos graxos polinsaturados. Considerando-se a posição do milho como um dos três maiores cereais produzidos no mundo, a produção de óleo de milho é ainda considerada modesta, mas o produto tem alta aceitação no mercado. Por: Roseli Ap. Ferrari Laboratório de óleos e gorduras FEA UNICAMP. Revisão: Prof. Daniel Barrera Arrelano

9 Referências Bibliográficas IMFORM. World fats, oils disappearance should continue to rise. 4(8): , LIEBENOW, R.C. Corn Oil, Corn Refiners Association, INC. Washington, STRECKER, L.R.; MAZA, A.; WINNIE, G.F. Corn Oil Composition, Processing and Utilization. World ConferenceProceedings. Edible Fats and Oils Processing:Basic principles and modernpratices. Edited by David R. Erickson. American Oil Chemists' Society. Champaign, 1990.

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