Conheça as técnicas de extração de óleos vegetais

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Entenda as técnicas de extração mais tradicionais e avançadas dos óleos vegetais

Derramando óleo

Os óleos vegetais são gorduras extraídas das plantas. Apesar de outras partes, como raízes, galhos e folhas, poderem ser utilizadas na obtenção do óleo vegetal, a extração se dá quase que exclusivamente a partir das sementes. Os óleos são formados por trigliceróis (que é a união de três ácidos graxos a uma molécula de glicerol) e, devido a essa natureza química apolar, são insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos.

A diversidade de fontes de óleos vegetais leva a uma grande variabilidade dos percentuais de extração. As tecnologias usuais são as de extração por prensagem mecânica, com escalas e ordens de investimento menores, e de extração química, com escalas e investimentos maiores, que utilizam solventes para isso, já as mais avançadas realizam a extração utilizando fluido supercrítico e enzimas.

Independentemente do processo de extração utilizado, o preparo da matéria-prima normalmente passa por algumas etapas iniciais antes da extração em si: limpeza, decorticação (que é a separação das cascas, se houver), trituração, laminação e cozimento.

Do ponto de vista químico não há como selecionar a metodologia mais eficiente para a extração desses compostos que podem sofrer a influência de diversos fatores, como a natureza do vegetal, o solvente empregado na extração, o tamanho das partículas, o tempo e a temperatura de extração.

Já sob o ponto de vista ambiental, a escolha se torna mais fácil. O método da prensagem é o mais natural, produz um óleo de maior qualidade e não gera resíduos tóxicos.

A seguir, você pode saber um pouco mais sobre cada método e a partir disso fazer uma escolha mais consciente dos produtos que adquire de acordo com os impactos ambientais gerados por cada um.

Prensagem dos óleos vegetais

A extração por prensagem é um processo muito utilizado atualmente para extração dos óleos vegetais em pequena escala, para atender demandas locais de cooperativas, pequenas produções, etc.

As sementes ou amêndoas que apresentam de 30% a 50% de óleo podem ser submetidas à extração de óleo em prensas contínuas, chamadas de expeller, ou em prensas hidráulicas (processo descontínuo). Esse processo pode ser utilizado para rícino mamona, babaçu, castanha-do-pará e amêndoas em geral, ou seja, para materiais que apresentem baixa umidade (abaixo de 10%) e presença de material fibroso.

As prensas contínuas são dotadas de uma rosca ou parafuso sem fim que esmaga o material, liberando o óleo. As prensas hidráulicas (prensagem descontínua) apresentam um cilindro perfurado onde se desloca um êmbolo que faz pressão na matéria-prima (que fica dentro de um saco de pano ou lona).

Nesse processo, ocorre muito atrito interno que eleva a temperatura do material e do óleo e assim, o termo “prensagem à frio” não se aplica ou é muito difícil de ser atingido nestas condições. Mesmo que não se aqueça antes de prensar, o calor gerado é suficiente para aumentar a temperatura do equipamento, da torta (que é o material que sobra depois da prensagem) parcialmente desengordurada e do óleo.

Na prensagem, a extração de óleo não é completa e a torta obtida pode apresentar um alto teor de óleo residual, o que poderá promover a rancificação do material, se armazenado por um longo tempo. Nesse caso, se a matéria-prima contém 50% de óleo, ao prensar 100 kg de material não se obterá 50 kg de óleo, mas uma quantidade menor de óleo e uma torta parcialmente desengordurada. A eficiência de extração depende do equipamento, das condições do processo e da matéria-prima.

Assim, a prensagem de materiais com baixo teor de óleo pode não ser viável do ponto de vista econômico. Por outro lado, óleos com alto valor agregado, para uso em cosméticos, por exemplo, podem viabilizar o processo de extração de óleo por prensagem, nesta escala.

O óleo obtido por prensagem é óleo bruto e, dependendo da matéria-prima utilizada, pode ser escuro e apresentar sedimentos. Como esses óleos não são refinados formam um precipitado escuro sob aquecimento. O sabor não será o mesmo dos óleos refinados e todos esses fatores podem levar à rejeição do produto.

Sob o enfoque ambiental, trata-se do método que causa menor impacto, já que não utiliza e não gera produtos e resíduos tóxicos.

Extração com solvente orgânico

Na extração por solvente orgânico, os grãos são triturados para facilitar a penetração em seu interior do solvente (hexano – derivado de petróleo, éter etílico, etanol, metanol, entre outros). Os óleos migram das sementes para o solvente por terem maior afinidade com este, e em seguida, é necessário realizar a recuperação do solvente, que pode ser reutilizado novamente no processo.

É a mais comumente utilizada para retirar o óleo de sementes, com um inconveniente: a possibilidade de ocorrer a degradação térmica de muitos componentes benéficos, que são perdidos nesse processo, dependendo das condições utilizadas na extração convencional, além da necessidade de eliminação dos resíduos de solvente orgânico do óleo. Por isso, exige controle rigoroso de fatores como seleção do solvente utilizado, o tempo e a temperatura de extração, e o próprio processo de produção que, se não for bem conduzido, pode ocasionar vazamento desses solventes tóxicos, poluindo o ambiente e intoxicando as pessoas.

A extração com solventes orgânicos pode ser eficiente para alguns casos, porém se torna agressiva ao ambiente devido aos produtos utilizados e resíduos gerados durante o uso de substâncias tóxicas, tais como os derivados de petróleo, por exemplo, que, por serem provenientes de fontes não renováveis, podem causar sérios danos ao ecossistema.

Extração com fluido supercrítico

O que é um fluido supercrítico?

Quando um composto é confinado em um espaço determinado, gás e líquido estão em equilíbrio entre si. Aquecendo-se o sistema, as propriedades intrínsecas de ambos convergem para um mesmo ponto até serem idênticas (por exemplo, densidade, viscosidade, índice de refração, condutividade térmica, etc.). Este ponto é denominado ponto crítico, e nele acaba-se a interface gás/líquido, pois a partir deste ponto encontra-se uma única fase supercrítica. Fluido supercrítico é, portanto, toda substância que se encontra em condições de pressão e temperatura superiores aos seus parâmetros críticos.

Várias propriedades dos fluidos (que podem ser uma substância líquida ou gasosa) são alteradas sob essas condições, tornando-se parecidas com as de alguns gases e líquidos. A densidade do fluido supercrítico é similar a dos líquidos, sua viscosidade assemelha-se a dos gases e sua capacidade de difusão é intermediária entre os dois estados.

Portanto, o estado supercrítico de fluidos pode ser definido como o estado no qual líquido e gás são indistinguíveis entre si. Devido à sua baixa viscosidade e alta capacidade de difusão, os fluidos supercríticos apresentam propriedades de transporte melhores que os líquidos. Estas características é que conferem ao fluido maior capacidade para atuar como solvente. Podem se difundir facilmente através de materiais sólidos, retirando o óleo e resultando em melhores rendimentos nas extrações. O dióxido de carbono (CO2), o fluido mais utilizado devido a sua moderada temperatura (31,3ºC) e pressão crítica (72,9 atm), é gasoso em temperatura ambiente.

Essa metodologia é considerada desejável, pois não libera resíduos tóxicos de solventes no meio ambiente e apresenta a vantagem da obtenção de produtos livres de solvente, uma vez que a separação entre soluto (neste caso o óleo) e solvente (depende do tipo utilizado, o mais comum é o CO2) se dá pela alteração das condições de pressão e/ou temperatura, de modo que o solvente utilizado esteja gasoso nessas condições. Além disso, este método é indicado quando existe perigo de degradação térmica dos extratos, já que seu controle operacional possibilita a utilização de temperaturas moderadas.

As indústrias alimentícias, cosméticas e farmacêuticas, têm interesse pela extração supercrítica para a substituição dos processos de extração convencionais (como a extração com solventes orgânicos e a hidrodestilação) para obtenção de óleos essenciais e oleorresinas. A extração supercrítica produz extratos livres de resíduos e pode ser conduzida em baixas temperaturas, preservando a qualidade de compostos que se degradam com altas temperaturas. O fluido supercrítico ainda apresenta uma alta seletividade através da variação na temperatura e na pressão de operação, portanto podem-se determinar as condições ótimas para extrair substâncias específicas e assim obter melhores rendimentos.

O grande inconveniente da extração supercrítica reside na alta pressão necessária para a operação que requer equipamentos excessivamente caros, elevando o custo do produto final. Outras vantagens como, por exemplo, a alta pureza dos extratos e a grande eficiência do processo podem torná-la viável para aplicação em alimentos.

Portanto, estudos devem ser realizados com a finalidade de otimizar esses processos e reduzir seus custos, viabilizando-os como alternativa eficiente para o controle da oxidação lipídica em óleos, gorduras e alimentos gordurosos, também devido ao menor impacto ambiental gerado quando comparado com o método mais utilizado atualmente, que é o da extração com solventes orgânicos.

Extração com enzimas

Enzimas são um grupo de substâncias orgânicas de natureza proteica que são capazes de acelerar as reações químicas. Estão presentes nos nossos processos vitais, tais como digestão alimentar, degradação de compostos, entre diversos outros.

A extração enzimática consiste no uso de enzimas que utilizam moléculas de água para romper a parede celular dos vegetais liberando o óleo para o meio aquoso. O óleo é separado da água por centrifugação, resultando em um produto mais límpido que o processo que utiliza solventes orgânicos, por exemplo.

Essa tecnologia desponta como uma alternativa potencial para extração de óleos vegetais, uma vez que o uso de solventes derivados de petróleo deverá ser substituído, no futuro, por processos tecnológicos mais sustentáveis, para atender às exigências dos órgãos governamentais de proteção ao meio ambiente. Devido ao elevado custo das enzimas comerciais, a implantação industrial desse processo está limitada, até o momento, à obtenção de azeite de oliva sendo adicionadas durante a prensagem das azeitonas para melhorar o processo de extração.

O uso de enzimas de maceração aumenta a quantidade de agentes antioxidantes e de vitamina E em óleo de oliva extravirgem, reduz a indução ao ranço (degradação das gorduras, que confere sabor e odor característicos), aumenta a eficiência de extração, melhora o fracionamento na centrifugação e produz óleo com baixo teor de umidade.

A extração aquosa-enzimática é um processo bastante interessante, principalmente para materiais úmidos ou polpas úmidas de frutos, no qual a água é utilizada como meio de transferência do óleo. A polpa ou a oleaginosa é triturada, diluída com água e as enzimas são adicionadas para romper a parede celular e liberar o óleo. A temperatura de processo é baixa, de (40 ºC a 60 ºC) em geral, e próxima à temperatura ótima de atividade das enzimas. Após o contato sob agitação, é necessária uma centrifugação para separar sólidos e a fase líquida, seguida de nova centrifugação para separar o óleo e água.

Os sólidos devem ser direcionados a outros processos para recuperação de proteína, dependendo da oleaginosa, seguido de sua secagem ou de outros processos de recuperação. A fase de água deve ser tratada como efluente. Trata-se de um processo interessante, mas que ainda enfrenta entraves devido à emulsificação que ocorre entre água e óleo e o custo das enzimas.

Agora que você já conhece os principais métodos de extração de óleos vegetais, já pode fazer uma escolha mais consciente ao adquirir os seus. Confira seus benefícios na matéria: "Óleos vegetais: conheça os benefícios e propriedades cosméticas".


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