O objetivo deste trabalho foi o de purificar óleo/gordura provenientes do processo de fritura (OGF)para reaproveitamento na obtenção de factics, um aditivo usado na indústria da borracha. Este processoagrega valor ao material e evita o descarte do OGF com conseqüente poluição ambiental. Diferentesprocedimentos de purificação foram avaliados e foi possível concluir que com 8% de terra natural e semvácuo obtém-se OGF purificado com propriedades físicas e químicas semelhantes ao óleo vegetal refinadocomercial (OVR). Também foi possível estabelecer condições das reações de polimerização e vulcanizaçãopara obtenção de factis a partir do OVR. O material apresentou especificações semelhantes a um produtoatualmente comercializado.Palavras-chave: óleo, gordura, fritura, factis, borracha

de Almeida Schmitt, Mauricio

de Camargo Forte, Maria Madalena

Gosmann, Marcelo

Guimarães de Oliveira, Lenise

Itami, Shirochi

Silva Correa, Dione

Wolf, Carlos Rodolfo

Portuguese

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167Revista de Iniciação Científica da ULBRA - 2005Purificação do óleo de fritura e aplicação do óleorefinado na Síntese de FactisLENISE GUIMARÃES DE OLIVEIRA1MAURÍCIO DE ALMEIDA SCHMITT2MARIA MADALENA DE CAMARGO FORTE3CARLOS RODOLFO WOLF 4DIONE SILVA CORREA5MARCELO GOSMANN5SHIROCHI ITAMI6RESUMOO objetivo deste trabalho foi o de purificar óleo/gordura provenientes do processo de fritura (OGF)para reaproveitamento na obtenção de factics, um aditivo usado na indústria da borracha. Este processoagrega valor ao material e evita o descarte do OGF com conseqüente poluição ambiental. Diferentesprocedimentos de purificação foram avaliados e foi possível concluir que com 8% de terra natural e semvácuo obtém-se OGF purificado com propriedades físicas e químicas semelhantes ao óleo vegetal refinadocomercial (OVR). Também foi possível estabelecer condições das reações de polimerização e vulcanizaçãopara obtenção de factis a partir do OVR. O material apresentou especificações semelhantes a um produtoatualmente comercializado.Palavras-chave: óleo, gordura, fritura, factis, borracha.1 Acadêmico do curso de Química/ULBRA - Bolsista FAPERGS2 Aluno de Pós-Graduação do PPGEM/UFRGS e Químicoda Progomme Ind. e Com. Ltda3 Professora  pesquisadora - Orientadora do Programa dePós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica eMateriais/UFRGS4 Professor - Orientador do Curso de Química/ULBRA(crwolf@getecnet.com.br)5 Professores do Curso de Química/ULBRA6 Diretor e pesquisador da Progomme Ind e Com Ltda.168 Revista de Iniciação Científica da ULBRA - 2005ABSTRACTThe aim of this work was purify oil and fat used in frying process (OGF) and to re-use it in theproduction of factice, an additive employed in the rubber industry. The purification process values thematerial and prevents the discarding of the OGF and consequently environmental pollution. Differentpurification procedures were carried out and it was possible to conclude that natural land (8%) andwithout vacuum OGF purified presented similar physical and chemical properties to the commercial refinedvegetable oil (OVR). Factice was obtained by polymerization and vulcanization of the OVR. The facticewith OVR presented similar specifications to a product currently commercialized.Key words: oil, fat, frying, factis, rubber.fato do óleo de soja, refinado ou bruto, ter baixocusto e ser abundante, a sua utilização comomonômero em reações de polimerização, com ousem o uso de outros óleos e agentes, tornou-seuma alternativa viável na síntese de factis(SWERN, 1964; STERN, 1967).Dentre as alternativas como fonte de matériaprima, além do óleo de soja, encontra-se os óle-os/gorduras de fritura (OGF) que aparentemen-te por não ter valor agregado e ser descartado noesgoto, tem sido um dos grandes poluidores dasfontes hídricas (ELKINGTON et al., 1935; FETT& MORENO,1989; CELLA et al., 2002).Para que OGF possa ser polimerizado se faznecessária sua purificação por meio de tratamen-tos químicos e físicos e obtenção do OGF purifi-cado (OGF-P) de composição conhecida.Assim, o primeiro objetivo deste trabalho foio de avaliar diferentes processos de purificaçãodo OGF visando o seu reaproveitamento, ou seja,um procedimento que visa evitar o descarte doOGF, o que contribui para a preservação do meioambiente.Visando um futuro aproveitamento do OGFna síntese de factis, paralelamente avaliou-se asINTRODUÇÃOPoucos anos após Charles Goodyear paten-tear o processo de vulcanização da borracha fo-ram descobertos certos óleos vegetais que quan-do aquecidos com enxofre produziam sólidoselásticos, invento este considerado como a cria-ção da “borracha artificial” (STERN, 1967).A vulcanização de óleos vegetais foi muitovalorizada no século XIX, devido à falta de bor-racha no mercado, ocasionada pela baixa pro-dução de látex natural proveniente das serin-gueiras e a possibilidade de sanar a falta de bor-racha natural. Porém, com os avanços científi-co-tecnológicos no século XX, o homem passoua sintetizar a borracha com semelhança e van-tagens com relação à borracha natural. Contu-do, os óleos vulcanizados continuaram sendointroduzidos em algumas formulações de artefa-tos de borracha por agregarem característicasespecíficas, sendo assim chamados de factis, pa-lavra de origem francesa ou factice, que signifi-ca tornar factível (BRAS, 1960).Comumente os óleos utilizados na produçãode factis são o de colza ou mamona tratada e,mais recentemente, soja degomado. Devido ao169Revista de Iniciação Científica da ULBRA - 2005condições de polimerização e vulcanização deóleo de soja refinado (OVR) para obtenção defactis. Destaca-se que a polimerização antes davulcanização é uma etapa importante, pois fa-culta a redução do tempo de reação devulcanização e da quantidade de enxofre ou dequalquer outro agente de reticulação usada noprocesso. Desta maneira obtém-se factis com umbom balanço em termos de ação plastificante eauxiliar de processabilidade da borracha natu-ral e sintética (ELKINGTON et al., 1935;PARAFITT, 1935; CELLA et al., 2002).MATERIAL E MÉTODOSNo trabalho empregou-se, sem tratamentoadicional, as seguintes matérias-primas: OVR,óleo vegetal bruto e gordura vegetal hidrogenadada Rede Nacional de Supermercados, OGF re-colhido do restaurante dos funcionários daULBRA no Campus Canoas e óleo polimerizadoda Progomme Ind e Com. Ltda.Utilizou-se também os adsorventes carvão ati-vado, terras clarificantes ácida e natural e Celite545, além de enxofre, sendo que todas amostrasforam fornecidas pela Progomme Ind. e Com. Ltda.A purificação do OGF consistiu no aqueci-mento controlado do OGF sob pressão ambien-te ou vácuo, com o adsorvente, seguido defiltragem a vácuo.A polimerização do OVR foi feita através doaquecimento controlado do óleo a uma tempe-ratura entre 280°C e 350ºC, sob agitação e at-mosfera inerte.A vulcanização do OVR polimerizado paraobtenção do factis consistiu no aquecimento dopolímero sob agitação, adição de enxofre e salbásico, com posterior elevação da temperaturaentre 150 e 190ºC.A avaliação físico-química dos materiais ob-tidos foi realizada seguindo principalmente nor-mas ASTM e AOCS, incluindo viscosidadeGardner-Holdt, cor Gardner-Holdt, índice deiodo, índice de acidez, índice de saponificação,teor de peróxido, teor de éster, extratoacetônico, enxofre livre, avaliação de aparência-visual e cinzas. (ASTM, 1963a, 1963b, 1966,1968, 1987, 1988).A composição de ácidos graxos consti-tuintes foi determinada após transesterificaçãodas amostras com metanol em meio ácido paraobtenção dos ésteres metílicos, os quais foramanalisados por cromatografia em fase gasosa comprogramação de temperatura partindo de 150°C,coluna capilar polar (DB-WAX) de comprimen-to 30m, diâmetro interno 0,32mm e espessurainterna do filme 0,25mm. As análises foram rea-lizadas no cromatógrafo gasoso Varian 3400CXcom detector FID.RESULTADOS EDISCUSSÕESOs resultados dos tratamentos de purifica-ção do OGF podem ser verificados na Tabela 1.Verificou-se que não usando adsorvente ob-tém-se uma OGF com boa aparência, mas quesomente é útil em aplicações onde a cor não éimportante.Com terra acidificada (1 a 12%), observou-se perda de rendimento ao longo do processo,mas uma otimização da cor.170 Revista de Iniciação Científica da ULBRA - 2005Não foram observadas diferenças significati-vas entre as terras acidificada e natural, masconstatou-se que não é possível o uso de carvãoativado como adsorvente devido ao problema deaparência do OGF purificado, mesmo que con-siderado seu baixo custo como adsorvente.Também não foi observado sinergismo quan-do usado os dois tipos de terra clarificantes econstatou-se que com alto vácuo se obtém amáxima eficiência dos adsorventes.Levando em conta a melhor relação custo/benefício e, visando a aplicação do OGF purifi-cado (OGF-P) na etapa de polimerização, con-cluiu-se que as melhores condições são aquelasempregadas na obtenção dos OGF-P 5, 8 e 13.Destaca-se que esses não apresentam diferençasignificativa nos resultados apresentados, masconcluiu-se que o tratamento 13 resulta em ummaior rendimento e seu processo é mais barato,pois não envolve vácuo. Apresenta como des-vantagem maior teor de peróxido, já que suacor não é consideravelmente superior.Comparativamente ao OVR, verifica-se queo OGF sofreu oxidação. O processo oxidativoresulta muitas vezes em aumento no índice deperóxidos e em decréscimo na quantidade deinsaturações. Outra observação é quanto aoaumento de acidez que é causada, principal-mente, pela pirólise e em menor parcela pelahidrólise, sem contar que todos estes fenôme-nos contribuem para a intensificação da cor.Em paralelo ao trabalho de purificação doOGF, foram testadas as condições depolimerização do OVR. Os resultados são apre-sentados nas Tabelas 2 e 3.Tabela 1 - Condições de Purificação do OGF1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16OGF ól.veg.bruto ól.veg.ref. gord.veg.hidr.Terra Acidificada % 0 0 1 4 8 12 0 0 0 0 4 0 0 - - -Terra Natural % 0 0 0 0 0 0 1 8 0 0 4 8 8 - - -Carvão Ativo % 0 0 0 0 0 0 0 0 1 8 0 0 0 - - -mmHg 0 -760 -760 -760 -760 -760 -760 -760 -760 -760 -760 -400 0 - - -% 100 88 91 88 86 82 91 85 90 81 87 86 89 - - -- Turvo Límpido Límpido sólido- 10/11 10/11 9/10 6/7 5/6 3/4 9/10 5/6 9/10 8/9 5/6 6/7 6/7 10/11 4/5 brancos 1,66 1,49 1,58 1,61 1,53 1,72 1,75 1,65 1,61 1,70 1,72 1,52 1,49 0,90 1,57 -letra B A A B A B B B B B B A A A A -mgKOH/g 1,5 1,8 - - 1,7 - - 1,3 - - - - 1,6 1,8 0,4 0,4mgI2/g 122 121 - - 119 - - 121 - - - - 120 127 127 30mgKOH/g 182 185 - - 187 - - 186 - - - - 190 185 183 180meqPerox/kg 22,2 97,6 - - 43,4 - - 32,6 - - - - 55,6 32,4 12,0 6,3mgKOH/g 181 183 - - 185 - - 184 - - - - 188 183 183 179% 12 14 - - 14 - - 13 - - - - 13 11 12 15% 5 6 - - 6 - - 5 - - - - 5 4 5 8% 28 28 - - 27 - - 27 - - - - 28 21 24 46% 50 48 - - 49 - - 50 - - - - 50 54 54 29% 5 4 - - 5 - - 5 - - - - 5 10 5 2ácido linolênicoNenhum Com adsorventeácido olêicoácido linolêicoNenhumAdsorventeTratamento do óleoVácuoácido palmíticoácido esteáricoAmostrasÍndice de éster (IE)Índice de Saponificação (IS)Índice de Peróxido (IP)Índice de Acidez (IA)Índice de Iodo (II)Viscosidade GardnerTurvo LímpidoCor  GardnerRendimentoAparência LímpidoOGF tratado171Revista de Iniciação Científica da ULBRA - 2005Devido a variáveis intervenientes tais comovazão do gás inerte, oscilações no vácuo e tem-peratura, interação entre triglicerídeos etc, nãose obtém uma excelente repetibilidade, mas ve-rifica-se uma grande proximidade entre as pro-priedades dos produtos finais.Comparando o polímero com o OVR de par-tida, condição 15 da Tabela 1, é visível o au-mento de viscosidade, cor e acidez, com dimi-nuição do grau de insaturação.Durante o processo observou-se a perdade rendimento, caracterizado pela pirólise dotriglicerídeo. As substâncias de menor mas-sa molecular volatilizadas foram condensadase separadas e apresentaram forte odor ácido(irritante) e, segundo a literatura, tratam-se de ácidos graxos (ERHAN, HWANG &SHENG, 2003).Comparando ambos óleos polimerizados o mai-or problema identificado é a cor elevada do OVRpolimerizado, que é uma conseqüência da suaelevada acidez. De qualquer maneira, os dife-rentes OVR foram empregados na síntese de factis(Tabela 3).Verifica-se que o factis resultante davulcanização do OVR polimerizado equivale aofactis do óleo polimerizado padrão em termos deextrato cetônico, enxofre livre (excetuando con-dição 1A), cinzas e aparência.Na próxima etapa do trabalho pretende-se aplicar a metodologia desenvolvida na ob-tenção de factis a partir da polimerização doOGF purificado com 8% de terra natural esem vácuo.Tabela 2 - OVR polimerizado em duplicata versus padrãoRendimento (%) 76 78 -Visc. Gardner-Holdt (s) 225(Z6) 194(Z5+) 180(Z5+)Índice Acidez(IA) (mgKOH/g) 8,4 10,0 5,1Cor Gardner-Holdt - 9+ 9+ 6+Índice Iodo(II) MgI2/g 83,1 83,2 91,2Amostra OVR PADRÃOTabela 3 -  Avaliação dos factis em duplicata a partir de OVR polimerizado e óleo polimerizado padrão.AmostraFactis a partir do OVR polimerizado Factis a partir1A 1B 2A 2B de OVR padrãoRendimento (%) 98 99 99 98 98 99Extrato acetônico (%) 28,5 36,6 31,2 32,3 33,0 29,0Enxofre livre (%) 4,6 1,2 0,9 0,9 1,0 0,8Cinzas (%) 1,8 2,0 1,7 1,8 1,7 1,8Aparência - MoidoamareloMoidoamarelomoidoamarelomoidoamarelomoidoamarelomoidoamarelo172 Revista de Iniciação Científica da ULBRA - 2005CONCLUSÕESA metodologia de purificação de óleos/gor-duras de fritura desenvolvida permitiu definiras condições ótimas da clarificação do produto,ou seja, com 8% de terra natural e sem vácuo.As condições de polimerização do óleo ve-getal refinado estabelecidas indicou que é pos-sível obter um produto com propriedades simi-lares ao óleo vegetal polimerizado padrão. Apósa vulcanização verificou-se também que partin-do de óleo vegetal refinado e polimerizado épossível obter factis com propriedades similaresa de uma amostra de factis comercial.Na próxima etapa do trabalho visa-se obten-ção de factis com óleos/gorduras de fritura purifi-cado e avaliação do factis em formulação de bor-racha.AGRADECIMENTOSA FAPERGS pelo apoio dado a pesquisa atra-vés da disponibilização de uma bolsista de inici-ação científica e a Progomme Ind. e Com. pelasamostras e incentivo.REFERÊNCIASBIBLIOGRÁFICASAOCS Cd 8-53. USA: AOCS, 1988.ASTM D 1544-63. USA: ASTM, 1963.ASTM D 1545-63. USA: ASTM, 1963.ASTM D 1980-87. USA: ASTM, 1987.ASTM D 297-68. USA: ASTM, 1968.BRAS, J. Fundamentos de ciencia ytecnologia del Caucho. Barcelona: Editori-al Gustavo Gili S.A., 1960.CELLA, R. et al. Comportamento do óleo desoja refinado utilizado em fritura por imersãocom alimentos de origem vegetal. CiênciaTecnologia Alimentar, v. 22, p. 111-116, 2002.COCKS, L.V.; REDE C. V. 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Purificação do óleo de fritura e aplicação do óleo refinado na Síntese de Factis

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