Determination of experimental data liquid-liquid sequilibrium ystems with emphasis on distribution of tocopherols and tocotrienols

Abstract

Os óleos vegetais, em sua grande maioria, quando destinados ao consumo humano necessitam passar pelas etapas de refino, visando à retirada de substâncias indesejáveis. Das etapas do refino, a desacidificação ou retirada de ácidos graxos livres é a mais importante e normalmente é realizada pelo método químico ou físico. Uma alternativa para a desacidificação é a extração líquido-líquido ou refino com solvente. Nesse processo ocorrem reduções significativas de perda de óleo neutro, além de ser conduzida à temperatura ambiente e pressão atmosférica, reduzindo custos energéticos. O óleo vegetal resultante apresenta teores aceitáveis de ácidos graxos livres, sabor e odor brando e redução das perdas de compostos minoritários desejáveis como os tocoferóis e tocotrienóis (tocóis), que são antioxidantes naturais presentes nos óleos vegetais. Com base no exposto, o objetivo desse trabalho é a determinação de dados experimentais de equilíbrio líquido-líquido de sistemas graxos, com ênfase na distribuição de tocoferóis e tocotrienóis. Os sistemas graxos estudados foram óleo de soja degomado + ácido linoléico comercial + etanol anidro, óleo de soja degomado + ácido linoléico comercial + etanol + água, óleo de farelo de arroz + ácido oléico comercial + etanol anidro e óleo de farelo de arroz refinado + ácido oléico comercial + etanol + água. Os experimentos foram realizados nas temperaturas de 298,15 K, 313,15 K e 323,15 K. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que a solubilidade mútua do óleo vegetal + solvente (etanol anidro ou etanol + água) e o coeficiente de distribuição dos tocóis foram afetados pela temperatura, concentração de ácidos graxos livres e presença de água. Quanto maior a temperatura e teor de ácidos graxos livres, maior o coeficiente de distribuição dos tocóis devido ao aumento da solubilidade entre os componentes do sistema. Em contrapartida, quando adicionado água ao etanol, o coeficiente de distribuição dos tocóis diminui, fazendo com que eles fiquem mais retidos na fase oleosaVegetable oils, mostly, when for human consumption, need to be refined, with the objective of removal of undesirable substances. Deacidification or free fatty acid removal is the most important step and it is usually performed by physical or chemical method. An alternative to deacidification is the liquid-liquid extraction or solvent refining. In this process, significant reductions of loss of neutral oil occur, and it is conducted at room temperature and atmospheric pressure, reducing energy cost. The resulting vegetable oil has acceptable levels of free fatty acids, mild taste and odor and reduction in the losses of desirable minor compounds, such as tocopherols and tocotrienols (tocols), which are natural antioxidants present in vegetable oils. Based on the exposed, the objective of this study is the determination of experimental data for liquid-liquid equilibrium of fatty systems, with emphasis on the distribution of tocopherols and tocotrienols. The fatty systems studied were composed by degummed soybean oil + commercial linoleic acid + anhydrous ethanol, degummed soybean oil + commercial linoleic acid + ethanol + water, refined rice bran oil + commercial oleic acid + anhydrous ethanol and refined rice bran oil + commercial oleic acid + ethanol + water. The experiments were performed at temperatures of 298.15 K, 313.15 K and 323.15 K. From the results obtained, it was found that the mutual solubility between vegetable oil and solvent (ethanol or ethanol + water) and the distribution coefficients of the tocols were affected by temperature, concentration of free fatty acids and the water presence. The higher the temperature and free fatty acid content, higher the distribution coefficients of tocols, due to the increase of solubility among the components of the systems. In contrast, the distribution coefficients of tocols decrease when water is added to ethanol, which represents the increase in retention of tocols in the oil phas