ANÁLISE DE ÓLEOS, GORDURAS E SUBPRODUTOS DA SOJA, NA EMPRESA COAMO AGROINDÚSTRIA. BENEFICIAMENTO E

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1 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Campo Mourão Curso Tecnologia em Alimentos MARÍLIA GABRIELLA FOREGATTO LOUZANO ANÁLISE DE ÓLEOS, GORDURAS E SUBPRODUTOS DA SOJA, NA EMPRESA COAMO AGROINDÚSTRIA. BENEFICIAMENTO E ESTÁGIO SUPERVISIONADO Campo Mourão SETEMBRO/2013

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3 RESUMO Este relatório tem como objetivo apresentar as atividades desenvolvidas durante o estágio obrigatório, para a conclusão do Curso de Tecnologia em Alimentos da Universidade Tecnológica Federal do Paraná. As atividades do estágio ocorreram na empresa COAMO Cooperativa Agroindustrial, no período de março a junho de 2013, onde foi realizado o acompanhamento da soja para a extração do óleo. As análises realizadas do grão de soja foram de umidade e concentração de óleo, no óleo bruto degomado foram realizadas as análises de umidade e flash point, enquanto que na borra foram determinados os teores de óleo e umidade, realizando-se nas miscelas a análise de concentração de óleo. As análises foram realizadas no laboratório de Físico-Química da indústria de óleo da COAMO que objetiva o controle de qualidade de óleos, gorduras e margarinas, a fim de distribuir os produtos conforme desejado. Então, é indispensável que estejam dentro dos padrões estabelecidos. O estágio é de extrema importância para o profissional de Tecnologia em Alimentos vivenciar e conhecer a rotina de uma indústria.

4 1. INTRODUÇÃO Os antepassados dos chineses domesticaram a soja silvestre, criaram milhares de variedades e inventaram várias formas de as transformarem. A China é considerada um centro de diversidade no que diz respeito à soja, o que significa não só que a sua cultura aí teve origem como também que os chineses foram os responsáveis pelos primeiros cruzamentos e melhoramentos desta leguminosa que daria origem a muitas variedades. A China é ainda o país onde se pode encontrar a maior gama de espécies aparentadas com a soja (GREENPEACE, 2004). No final da década de 60, o Brasil começou a enxergar a soja como um produto comercial, fato que mais tarde influenciaria no cenário mundial de produção do grão. Na época, o trigo era a principal cultura do sul do Brasil e a soja surgia como uma opção de verão, em sucessão ao trigo. O Brasil também iniciava um esforço para produção de suínos e aves, gerando demanda por farelo de soja. Em 1966, a produção comercial de soja já era uma necessidade estratégica, sendo produzidas cerca de 500 mil toneladas no país (EMBRAPA, 2013). Conforme a Portaria nº 795, de 15 de dezembro de 1993 do Ministério da Agricultura, do Abastecimento e Reforma Agrária, óleo de soja é o produto obtido por prensagem mecânica e/ou extração por solvente, dos grãos de soja (Gluycinemax. L Merril), isento de misturas de outros óleos, gorduras ou outras matérias estranhas ao produto (BRASIL,1993). Para que há um maior entendimento das análises realizadas, precisa-se primeiramente entender o processo de preparação da matéria-prima. Abaixo segue o fluxograma 1, onde mostra o processo de obtenção da casca em ração animal. A soja chega à indústria e então o caminhão passa pela balança onde se retira uma amostra para realizar algumas análises da soja ainda in natura. Na indústria há alguns silos de armazenamento, que servem como reserva para que não haja paralização da fábrica por falta de matéria-prima. Após, é mandada para a balança de fluxo, onde é pesada a soja que será utilizada em todo processo. Essa balança libera a quantia desejada. Após isso, transporta-se a soja para os quebradores, no total de seis, para que seja então realizada a quebra e a liberação da pele da soja. Então, é encaminhado para o sistema de separação de

5 casca, onde são separadas por sucção e a soja volta para o processo. Então, encaminha-os para uma segunda peneira. Os finos, que são os pedaços de soja muito quebrados, passam pela malha desta peneira e também retornam para o processo. A casca é encaminhada para um moinho, onde é moída e então segue para a peletização, que é um processo físico-químico onde as pequenas partículas são forçadas a agregarem-se umas com as outras formando um granulo compacto. Então o farelo peletizado é comercializado como ração animal. Abaixo o fluxograma do processo de transformação da casca em ração animal. Fluxograma 1. Transformação da casca em ração animal. Processo de extração do óleo de soja, de acordo com o Fluxograma 2 e 3: Após a retirada da casca, sobra-se a polpa da soja, onde esta é encaminhada para o condicionador, com a finalidade de triturar em pedaços menores os grãos já quebrados, onde há aquecimento com vapor indireto para facilitar o processo. A soja deve-se entrar no equipamento com uma umidade de aproximadamente 10%. Os quebradores são constituídos por dois pares de rolos, onde os superiores quebram a soja em quatro partes e os inferiores em aproximadamente seis partes.

6 Então se encaminha para o laminador, onde este tem por finalidade deixar os grãos finos, com aproximadamente 0,35 mm. A umidade não altera do processo anterior para este. Em seguida, as laminas são encaminhadas para o expander. Onde há uma rosca sem fim que pressiona as laminas contra uma placa perfurada e injeta-se ar com uma pressão de aproximadamente 7 bar, formando uma massa porosa, facilitando a percolação do solvente na próxima etapa, fazendo com aumente a área de contato e o óleo seja removido mais facilmente. Aqui se termina a preparação dos grãos de soja que será encaminhado para a extração. Essa massa expandida é encaminhada para o extrator, que consiste em um casco fixo com parte móvel dividida em doze caçambas, girando em sentido horário onde é alimentado com a massa expandida e no sentido anti-horário é adicionada a miscela, que consiste em óleo com solvente, no caso hexano. Nas oito primeiras caçambas a massa com a miscela fica recirculando para que haja uma maior extração do óleo, então o ultimo banho é feito com solvente puro para que se consiga retirar a maior quantidade de óleo dessa massa. Então, o óleo juntamente com a miscela, é encaminhado para o primeiro evaporador, onde a temperatura se encontra em aproximadamente 70 C. Não é preciso utilizar altas temperaturas, pois o solvente está pouco ligado com o óleo há uma interação fraca, que facilita a evaporação do óleo. Então, este óleo segue para o segundo evaporador, com temperatura em aproximadamente 115 C, um pouco mais elevada, pois o óleo e o solvente estão mais ligados. Nestes dois evaporados há injeção de apor indireto, conhecido também como vapor de camisa. Na etapa seguinte, o óleo com aproximadamente 3 a 5% de solvente é encaminhado para o terceiro evaporador, conhecido também como striper. Este equipamento é dotado de grades sobrepostas onde há injeção de vapor direta, então o óleo cairá e estas grades farão com que aumente a sua área de contato e juntamente com o vapor, o restante do hexano será evaporado. Então, obteve-se o óleo bruto degomado. Encaminha-o para o centrifugação, onde é hidratado com água e faz-se a retirada da goma, que é composta por fosfatídeos. O óleo bruto seguirá para a refinaria, que passará por diversas outras etapas, onde o produto final será o óleo de soja.

7 Então, restou a massa branca, conhecida como lex, que é a soja retirada o óleo. Esta passa por um processo térmico para evaporação do solvente e retirada de microrganismos indesejáveis, também se elimina a urease, após isso passa por um secador, onde sofre o processo de peletização, seguindo para um resfriador, então é moído e comercializado como ração animal. Fluxograma 2. Processo de extração do óleo de soja. Fluxograma 3. Obtenção do óleo degomado, goma e lex.

8 Em todo o processo há um sistema de vácuo, este é lançado para a atmosfera, mas primeiramente é preciso que se eliminem os resíduos de solvente, então nesse sistema há o óleo mineral, que faz a captação desses gases. Este óleo mineral fica recirculando no sistema e absorvendo os gases e fazendo com que o solvente volte para o processo e somente parte do vácuo gerado é lançado para a atmosfera. É necessário repor de duzentos a quatrocentos litros deste óleo por semana, pois é perdido devido às altas temperaturas. Então se tem os seguintes produtos para a realização das análises: - miscela; - lex; - soja condicionada; - soja expandida; - lâmina, - goma; - óleo de soja bruto degomado; - óleo mineral. 2. DESCRIÇÃO DO LOCAL É de extrema importância que a empresa escolhida tenha uma responsabilidade com o trabalho que realiza e com os funcionários que fazem parte dela. Assim, a empresa Coamo Agroindústria, localizada em Campo Mourão, foi escolhida para realização deste estágio por se tratar de uma multi nacional de enorme competência em todos os sentidos, principalmente em relação aos resultados das análises realizadas por seus funcionários. A Coamo é uma cooperativa com quase seis mil funcionários efetivos, aproximadamente um mil e quinhentos temporários e terceirizados, os quais com suas competências funcionais, são responsáveis pela condução das operações e atividades da cooperativa (COAMO, 2013). O laboratório de físico-química, onde são realizadas as análises da indústria de óleo, está localizado no parque industrial, que fica aproximadamente 12 km do

9 centro de Campo Mourão. Este laboratório foi construído há pouco tempo, portanto suas instalações são de última geração e seguem normas de higiene e de segurança. Neste laboratório encontra-se sala de recepção de amostras, sala de moagem, sala de armazenagem de amostras, sala de pesagem, sala de estufas, sala de lavagem, sala de reagentes, sala de aquecimento, sala do encarregado responsável e um amplo espaço onde são realizadas as demais análises de óleos e gorduras. No mesmo espaço estão os equipamentos para realizar análises referentes ao trigo. Há também um vestiário feminino e outro masculino juntamente com o banheiro de cada um, com armários de uso pessoal. Os equipamentos presentes na sala de moagem são uma peneira para realização da análise de granulometria, o equipamento para realização da análise de flash-point e um moedor, para triturar as amostras. Na sala de pesagem, encontram-se quatro balanças (onde duas são analíticas e duas semi-analíticas) e sete dessecadores (três para armazenamento de cápsulas e cadinhos e quatro para resfriamento de amostras retiradas da estufa). Em outra sala, encontram-se as estufas, onde há uma estufa de mesa e outra estufa maior, ambas mantidas em aproximadamente 130ºC. Existem ainda três muflas com temperatura em torno de 600ºC cada. A sala de lavagem é composta por uma estufa de secagem, mantida à 100ºC para serem colocadas às vidrarias, cápsulas e cadinhos depois de lavados. A estrutura conta com uma pia com duas cubas para efetuar a lavagem dos instrumentos utilizados e uma bancada extensa para depositá-los antes ou depois de secos. Na sala de aquecimento, encontram-se duas capelas com uma chapa de aquecimento e espaço para manusear as vidrarias e reagentes, uma pia e um balcão com dois conjuntos de chapas aquecedoras. Os reagentes são armazenados em uma sala apropriada, com armários e estantes de ferro, mantidas em temperatura adequada com o auxílio de um ar condicionado e exaustor. Nesta sala também se armazenam os papéis-toalha utilizados em todas as partes do laboratório e galões e vidros de reagentes vazios.

10 No restante do espaço do laboratório, estão armários com vidrarias no seu interior, bancadas e todo equipamento utilizado nas diversas análises dispostos sobre eles. Sobre as bancadas estão os reagentes de uso constante. Por fim, os computadores e uma impressora, utilizados para a impressão das solicitações de análises e digitação dos resultados das análises já concluídas. O horário de trabalho é dividido por turnos, onde o primeiro turno é composto por cinco funcionários e uma estagiária. No segundo e terceiro turnos existem mais oito funcionários, ao todo. O encarregado se encontra no período diurno. Trata-se de um espaço grande, confortável e de fácil acesso para realizar as análises necessárias.

11 3. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS As análises de controle de qualidade de óleos e gorduras foram realizadas de acordo com as normas da AOCS e também normas internas da COAMO Determinação da concentração de óleo em miscela De acordo com a (COAMO, 2010), para a determinação da concentração de óleo em miscela utiliza-se uma amostra de 10 g da miscela num béquer, que foi colocado numa chapa aquecedora, até evaporação do solvente. Em seguida, esse resíduo foi colocado em estufa a C por 30 minutos e após atingir a temperatura ambiente foi novamente pesado sendo o teor de óleo na miscela foi determinado gravimetricamente e expresso em porcentagem Determinação de porcentagem de óleo do lex Segundo a (COAMO, 2010), para a determinação da porcentagem de óleo do lex, utiliza-se 3 g de amostra envoltas em papel que em seguida é transferida para um cartucho de extração, cobrindo com algodão, (pesou-se um balão de 250 ml). Adicionou-se 250 ml de solvente hexano para extração via soxhlet. Deixou-se extrair por 3 horas. Após isso, retirou-se o extrato e deixou-se o hexano evaporar até que contenha somente o óleo extraído no balão. Levou-se o balão em estufa a 130ºC por 30 minutos. Retirou-se o balão da estufa, esfriou em dessecador e pesouse em balança analítica. Então, o teor de óleo da borra foi determinado gravimetricamente e expresso em porcentagem Determinação da umidade Segundo a AOCS 2003, pesou-se a cápsula de alumínio e anotou-se o peso, adicionou-se à cápsula de alumínio, ainda no prato da balança, a quantidade de amostra, conforme a tabela 1. Levou-se a estufa por tempo determinado também na tabela 1, retirou-se da estufa, esfriou-se em dessecador, pesou-se e a umidade foi determinada gravimetricamente e expresso em porcentagem.

12 Tabela 1. Pesagem de Amostra Para Análise de Umidade à 130ºC. Amostras Massa (g) Tempo de Estufa (h) Entrada do Quebrador + 5,00 2 Saída do Quebrador + 5,00 2 Entrada do Expander + 5,00 2 Saída do Expander + 5,00 2 Lex + 5,00 2 Lâmina + 5,00 2 Óleo bruto Degomado + 5,00 1/2 Óleo Mineral Entrada + 10,00 1 ½ Óleo Mineral Saída + 10,00 1 ½ Borra + 10, Determinação de flash point (ponto de fulgor aplicado ao óleo) Conforme a COAMO 2007, adicionou-se a amostra ao copo do aparelho até encher completamente. Colocou-se a tampa no copo e fechou. Inseriu-se o termômetro. Ligou-se o aparelho. Atingiu a temperatura de 120 C, desligue-o, abra a tampa, acenda o fósforo e aproxime do óleo. Observou se houve chama ou não. Na interpretação do resultado: Se a amostra não inflamar, isto significa que o flash é negativo. Caso contrário, o flash é positivo*. *Dependendo da intensidade da chama, o flash é considerado fraco, médio ou forte.

13 3.5. Determinação de porcentagem de óleo na goma Segundo a COAMO 2010, pesou-se de 2 a 3 g de goma em um béquer de 250 ml. Paralelamente pesou-se um erlenmeyer de 250 ml em uma balança analítica e anotou-se o peso. Colocou um funil e um papel filtro. Adicionou-se 20 ml de acetona no béquer com a goma e mexeu com um bastão de vidro. Despejou-se somente o líquido no erlenmeyer e repetiu-se o procedimento com mais 2 porções de 20 ml de acetona. Levou-se o erlenmeyer com a acetona até a chapa e deixou-o até que não houvesse traços de acetona. Encaminhou-se o erlenmeyer à estufa a 130 C por 30 minutos. Retirou-se o erlenmeyer da estufa, esfriou em dessecador e pesou-o em balança analítica. A quantidade de óleo na goma foi determinada gravimetricamente e expresso em porcentagem.

14 4. CONCLUSÃO A área de controle de qualidade em alimentos assim como qualquer outra área impõe realizar as atividades com extrema atenção e cautela, pois o manuseio das amostras é determinante para que os resultados finais sejam satisfatórios. É importante que ao se realizar uma análise tenha um conhecimento prévio das metodologias e suas possíveis consequências para então ter uma correta interpretação dos resultados. Então, o setor de controle de qualidade é indispensável para qualquer indústria, principalmente as alimentícias. O estágio supervisionado teve uma grande importância, pois foi possível conhecer a rotina de um Tecnólogo em Alimentos em uma indústria, aproximando a teoria com a prática, o dia a dia, suas dificuldades e aprimorando o conhecimento. O tecnólogo também pôde contribuir transmitindo conhecimentos adquiridos ao longo do curso de Tecnologia em Alimentos, fazendo com que a realização de suas atividades e os resultados obtidos sejam satisfatórios. Após ter acompanhado todo processo, percebeu-se que há algumas etapas que poderiam ser eliminadas para gerar uma economia na indústria, tais como resfriar o lex após ser peletizado, antes de moído. Outra sugestão seria pesquisar outro solvente, menos agressivo a saúde, para fazer a extração do óleo. Mesmo sabendo que são praticamente 99,7% extraído do produto final, ainda assim podem ficar resquícios. Concluo que foi satisfatório e muito interessante acompanhar todo o processo de extração e conhecer os procedimentos ate a chegada das amostras para então realizar as analises.

15 5. REFERÊNCIAS AOCS, Official methods and recommended practices of the American Oil Chemists' Society, AOCS: Champaign, Disponível em: [ Acesso em: 22/07/2013. BRASIL, Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Portaria n. 795, de 15 de dezembro de Aprova as normas de identidade, qualidade, embalagem, marcação e apresentação do óleo e do farelo de soja. Diário Oficial da União, Brasília. Disponível em: [ ualizar&id=4355]. Acesso em: 20/07/2013. COAMO, Agroindustrial Cooperativa. Nossa história, Campo Mourão, Disponível em: [ Acesso em: 15/07/2013. COAMO, Agroindustrial Cooperativa. Instrução Normativa da Qualidade, Campo Mourão, Acesso em: 25/07/2013. COAMO, Agroindustrial Cooperativa. Instrução Normativa da Qualidade, Campo Mourão, Acesso em: 25/07/2013. EMBRAPA. Histórico da soja no Brasil. Disponível em: [ Acesso em: 20/07/2013. GREENPEACE. Soja um tesouro nacional chinês ameaçado pela engenharia genética. Disponível em: [ Acesso em: 20/07/2013.