REFINO FÍSICO NEUTRALIZAÇÃO ALCALINA

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1 REFINO FÍSICO NEUTRALIZAÇÃO ALCALINA 1. INTRODUÇÃO A discussão de qual o melhor processo para o refino, principalmente quando se trata de óleo de soja, é bastante antiga. Enquanto que na Europa se dá uma clara preferência para o refino físico, pois a neutralização alcalina gera borra, subproduto de difícil tratamento, no Brasil tem se dado preferência ao refino alcalino. Isto ocorre porque as plantas europeias trabalham com maior variedade de óleos, usualmente de alta acidez, enquanto que no Brasil a grande maioria das plantas trabalha com óleo de soja de baixa acidez. 2. A NECESSIDADE DE UMA EXCELENTE DEGOMAGEM O óleo de soja apresenta um conteúdo de fosfatídeos bastante elevado o que impossibilita a aplicação do processo de refino físico se o óleo não for corretamente degomado, visto que para o refino físico o teor de fósforo no degomado deve ser inferior a 5 ppm na entrada do desodorizador Muitos processos de degomagem foram desenvolvidos e patenteados, entre eles: Special Degumming Two Stages Super-Uni Degumming Top-Degumming Enzimatic Degumming Os processos tem muita coisa em comum: a) Necessidade de um misturador de alto cisalhamento para a mistura óleo-ácido. b) Tempos de retenção da mistura óleo-ácido elevados. c) Necessidade de uma etapa de lavagem com água posterior à degomagem. d) As plantas de degomagem acima citadas são muito similares a plantas de neutralização alcalina no que diz respeito aos principais equipamentos empregados podendo, pois serem preparadas para ambas as formas de trabalho. Com o desenvolvimento de novas enzimas e do aprendizado de como melhor utilizá-las, hoje podemos afirmar que o processo de degomagem enzimática tem sido citado como uma alternativa interessante em termos de rendimento (menores perdas), apesar do custo ainda relativamente elevado das enzimas. 3. O REFINO FÍSICO Outro ponto extremamente importante é que no refino físico se obtém como subproduto os ácidos graxos de boa qualidade e até com teor de tocoferol diferenciado. Estes têm um preço de mercado muito superior ao da borra e não apresenta as mesmas dificuldades de manuseio, estocagem, transporte e principalmente de tratamento. 1

2 Este fato aliado ao desenvolvimento de equipamentos de refino físico de última geração nos permite afirmar que em novas plantas a alternativa do refino físico para óleo de soja deve ser levada em consideração, pois deve levar a um custo de produção e perdas menores que o refino convencional, com custo de investimento menor. Não se pode, porém deixar de levar em conta que equipamentos mais compactos e, portanto de menor custo exigem uma temperatura de desodorização maior, com maiores riscos de formação de transisômeros durante o processo. Um alto vácuo e a estanqueidade da planta à infiltração de ar é um ponto extremamente importante em vista da maior temperatura de trabalho e da própria sensibilidade à oxidação do óleo de soja. Válvulas herméticas, bombas magnéticas, visores de boro silicato, tubulações soldadas, menor número possível de conexões e bocais com flanges no corpo do desodorizador, juntas adequadas são pontos que não podem ser deixados de se levar em consideração na aquisição de um novo equipamento. 4. PERDAS NO PROCESSO DE REFINO FÍSICO Abreviações: WL = Perda Wesson FFA = ácidos graxos livres (acidez) PL = fosfolipídios M = umidade I = impurezas sólidas TL = perda total NOL = Neutral oil loss (impurezas totais) 4.1. Perdas estimadas na degomagem enzimática* Válido para Lecitase Ultra da Novozymes (fosfolipase A1) e para teor de fosfolipídios entre 0,3 e 2,5%. (*) Fonte: De Smet WL est = 0,3% + PL% + FFA% + M% + I%. a) Quantidade de enzima utilizada no processo de degomagem enzimática Para tempo de contato de 2 horas: 0,03 a 0,05 kg/ton (solução não diluída) (correspondente a uma dosagem de ppm) Para tempo de contato de 1,5 horas: 0,05 to 0,075 kg/ton (solução não diluída) (correspondente a uma dosagem ppm) b) Aumento de acidez 0,3 vezes o conteúdo de fosfolipídios (PL). 2

3 4.2. Características do óleo de soja bruto e degomado: Iremos assumir, para efeito de cálculo comparativo, que o óleo de soja tenha as seguintes características: a) Conteúdo de fósforo do óleo bruto de ppm, correspondente a um conteúdo de fosfolipídios (PL) de ppm ou 3%. b) Conteúdo de fósforo do óleo degomado de 200 ppm, correspondente a um conteúdo de fosfolipídios (PL) de ppm ou 0,6%. c) Acidez média do óleo bruto ou degomado (FFA) de 1%. d) Umidade do óleo bruto ou degomado: (M) 0,2%. e) Sólidos do óleo bruto: (I) 0,3%. f) Sólidos no óleo degomado: (I) 0,2% 5. PERDAS NA DEGOMAGEM ENZIMÁTICA Com base nos valores acima citados a perda média na degomagem enzimática do óleo bruto (antes do refino físico, ou seja, antes da remoção dos FFA) é de: 0,3% + PL% + umidade% + impurezas%, ou seja: 0,3% + 0,005% + 0,2% + 0,3% = 0,805% As perdas no branqueamento são similares para todos os processos de refino (30% de óleo na terra, com dosagem de terra de 5 kg/ton ou 0,5%): Perda B = 0,3 x 0,5 = 0,15% As perdas na desodorização no refino físico são da ordem de 2 AGL, ou seja: Perda RF = 2 x [(0,3 x 3%) + 1%] = 3,8% Perda total = TL = 0, ,15 + 3,8 = 4,765% (1) 6. PERDAS NO PROCESSO DE REFINO ALCALINO Para efeito de cálculo de perdas iremos assumir que a perda seja dada por: TL (%) = Acidez (%) + Insolúveis em acetona (%) + Umidade (%) + Sólidos (%) 6.1. Perdas no refino de óleo bruto A perda no refino alcalino de óleo de soja bruto é dada usualmente por: Perda neutralização = 0,3 + 1,25 x TL (OB) = 0,3 + 1,25 x 4,1 = 5,425% 6.2. Perdas no refino de óleo degomado A perda no refino alcalino de óleo de soja degomado é dada usualmente por: 3

4 a) Perda na degomagemcom água: 1,38 X (3-0,6) = 3,31% (considerando a lecitina 62%) b) Perda na neutralização = 0,3 + 1,25 x TL (OD) = 3,05% 6.3. Perda na degomagem com água + neutralização alcalina: Perda acumulada = 3,31 + 3,05 = 6,36% 7. CALCULO DE PERDAS TOTAIS DO REFINO NOS PROCESSOS DE REFINO ALCALINO As perdas totais do refino incluem as perdas no branqueamento e na desodorização/refino físico. As perdas no branqueamento são similares para todos os processos de refino (30% de óleo na terra, com dosagem de terra de 5 kg/ton (0,5%): Perda B = 0,3 x 0,5 = 0,15 As perdas na desodorização e as no refino físico são da ordem de 2 AGL, ou seja: Perda D = 2 x 0,05 = 0,1% 7.1. A soma das perdas na neutralização de óleo bruto, branqueamento e desodorização serão da ordem de: Perda total = TL = 5, , ,1 = 5,675% (2) 7.2. A soma das perdas na degomagem, refino alcalino, branqueamento e desodorização serão da ordem de: Perda total= TL = 6,05 + 0, ,1 = 6,3% (3) 8. RESUMO Para um óleo de soja com 3% de fosfolipidios, 1% de acidez, umidade de 0,2% e sólidos de 0,3% temos um total de impurezas de NOL = 3% + 1% + 0,2% + 0,3% = 4,5% (4) Comparativamente temos as seguintes perdas de refino: PROCESSOS PERDAS OVER-NOL (4) (1) Degomagem enzimática + branqueamento + refino físico 4,765% 0,265 (2) Neutralização óleo bruto + branqueamento + desodorização 5,675% 1,175 (3) Degomagem + neutralização óleo degomado + desodorização 6,30% 1,8 4

5 Com base nestes valores conclui-se que, em termos de perdas reais, ou seja, o que vai além do TL, a degomagem enzimática + refino físico é o processo mais indicado quando comparado com os processos de neutralização alcalina + desodorização, principalmente por gerar ácidos graxos de valor considerável no mercado quando comparado com o valor da borra e com o valor da lecitina. No caso da neutralização do óleo bruto (alto teor de fósforo) a borra resultante é um produto sem valor comercial, pela extrema dificuldade e custo de seu tratamento. 5