SABÃO, ARTE E FILOSOFIA

domingo, 13 de maio de 2012

VAMOS FALAR DAS GORDURAS (GRAXOS)

Capítulo IX

Materiais graxos


Aspectos gerais e referências aos principais.

Incidência

As gorduras e óleos incidem em grandes quantidades na natureza. Em toda porção de matéria vegetal ou animal encontra-se certa quantidade de gorduras em maior ou menor volume. Mesmo nos microorganismos, encontra-se gordura. Um exemplo é o dos fermentos naturais. Nos animais a gordura provém de várias partes do corpo, na região logo abaixo do couro como toucinho, como sebo na cavidade abdominal, como tutano nos ossos, nas cavidades cranianas, no tecido muscular, nervos e ainda que em quantidades menores, consideram-se todas as partes do corpo, pêlos, unhas, na porosidade do próprio osso, como estrutura microscópica das “cavernas” de cálcio.

Em grande ou pequena quantidade todo animal contém gordura, não há exceção conhecida. Nos vegetais a concentração de gordura é, via de regra, encontrada nas sementes e frutos, ultrapassando muitas das vezes, os 50% do peso destes. Fato a observar-se é que os frutos ou sementes ainda verdes, são muito pobres em gorduras, o amadurecimento destes é que completa a quantidade padrão a cada tipo.
A agricultura e a pecuária são, ainda, as principais fontes de fornecimento de gorduras. Por maior que seja a produção de gordura, ainda a oferta é bastante menor que a procura, levando deste modo a um constante crescimento aos preços de venda.

A indústria química vem buscando, sistematicamente, a obtenção de gorduras sintéticas, utilizando, principalmente, o carvão mineral, chegando mesmo, a obter material alimentício largamente consumido no período da II Grande Guerra, sendo  ainda hoje bastante difundida para consumo.

As propriedades coloidais é que vieram a influenciar as opiniões a respeito da formação das gorduras e óleos nos animais. A gordura, inicialmente, ingerida junto com carboidratos, sais, albumina e água, não sofre alterações imediatas na saliva bucal, onde se encontra a ptialina como substância ativa, forma no entanto, juntamente com as outras substâncias uma emulsão (micro-partículas em suspensão neste caso, em meio líquido), a qual sofre uma espécie de “bombardeio” das secreções ácidas do estômago, pâncreas e fígado separando em glicerina e sabões, estes últimos serão absorvidos pelas paredes dos intestinos sob a forma de cristalóides, algum conteúdo dessa gordura é simplesmente armazenado no organismo sob a forma de triglicérides. Nas células é que vem a ocorrer a síntese da gordura a partir da glicerina e do ácido graxo sob o efeito de ésteres. As gorduras vão daí ao sangue pela corrente linfática. A gordura é agora reserva alimentar para consumo quando ocorrer esforço físico ou fome. Esta, durante o consumo, se desfaz, decompondo-se em anidrido carbônico (CO2) e água ou seja “combustível” consumido.

Segundo pesquisas de Verworn e Sachs, cujas informações a respeito foram consultadas em publicações obtidas, tem-se que a formação provável de um óleo segue o seguinte sentido nestas equações:


CO2   +   H2O   ----►   HCHO   +   O
an. Carb.   água       aldeído fórm.   oxigênio

3HCHO ----► C3H6O3 ----► 2C3H6O3 ----► C6H12O6
al. fórm.  formose     formose      glicose

3C6H12O6* ----► + 16H2 ----► C18H36O2 + 16H2O
glicose        hidrog.  es. esteár.  água

C6H12O6  +  4H ----► 2C3H8O3 ou 2C3H5(OH)3**
glicose  hid. at.      Glicerina

3C18H36O2 + C3H5(OH)3 ---► (C17H35COO)3C3H5 + 3H2O
ác.graxo glicerina     éster glicérico  água

Esta seqüência demonstra a provável formação da gordura ou óleo nos vegetais não estando ela implícita na formação do mesmo material, nos organismos animais.

Devemos considerar com interesse a seqüência intermediária onde a partir da glicose (*) mais hidrogênio se obtém ácido esteárico e água. Talvez seja este, um caminho à industrialização do ácido esteárico, a glicose é hoje produzida em grande volume a partir do amido de milho e outros. Havemos de notar ainda, não se tratar de um processo de hidrogenação, pois a função do hidrogênio é formar simplesmente água ligando-se ao oxigênio disponível.

Uma segunda observação muito interessante é que havendo glicose em excesso o hidrogênio atua na sua forma atômica formando pontes de ligação ou hidrolisando a glicose na forma de glicerina (**) o que acaba por possibilitar a ligação desta ao ácido esteárico formado. Esta seria também, teoricamente, uma via de acesso industrial na fabricação de glicerina sintética.

O clima interfere com grande influência na formação dos óleos vegetais, observando-se que nos climas tropicais obtêm-se mais gorduras, isto é, cadeia carbônica saturada (hidrogênio), baixo índice de iodo, peso específico elevado e pequenas moléculas, ao passo que nas regiões onde as mudanças climáticas sejam rápidas temos o inverso ou seja, obtemos óleo, cadeia carbônica insaturada, alto índice de iodo, peso específico baixo e moléculas grandes.

Características principais

Constituição química

 O destaque de maior relevância no aspecto químico dos óleos e gorduras, provém do fato de que estes mostram uma concordância impressionantemente grande, isto é, se assemelham demais, por mais diferentes que sejam suas procedências. Todas as gorduras apresentam basicamente três elementos diferentes entre si; - estearina, palmitina e oleína, encontram-se outros ainda, substâncias gordurosas análogas, os corantes e os aromas peculiares a cada fruto, que apenas pelo olfato pode ser possível identificar uma gordura, antes que esta seja tratada e desodorizada.

As gorduras são glicéridos, isto é, combinação de glicerina com ácidos graxos superiores, formados segundo o processo de formação de sais entre base e ácido. A glicerina é um álcool tribásico C3H5(OH)3 cujos 3 átomos de (H) ligados à hidroxila podem ser mudados ou substituídos por radicais graxos. Estes compostos recebem o nome de triglicéridos, cuja fórmula é:


Onde (R) é o radical de qualquer ácido graxo. Teoricamente, são possíveis ainda o mono e o diglicérido, conforme se vê;





O mono e os diglicéridos não são encontrados em goduras frescas, ao que tudo leva a crer que na natureza só a formação de triglicéridos é possível.

Consistência aparente

Gorduras: sólidas, cadeia carbônica saturada, índice de iodo baixo.

Óleos: líquidos, cadeia carbônica insaturada, índice de iodo alto.

As gorduras fundem-se, sem exceção, abaixo dos 100ºC, os óleos em baixas temperaturas solidificam-se em temperatura normal ambiente (14 a 39ºC) os óleos mantêm viscosidade consistente, sendo o óleo de rícino o de maior evidência quanto a este particular.



Origem o ponto de vista químico

Um simples exame analítico vem demonstrar que toda a gordura de origem animal contém colesterina, e a de origem vegetal contém fitostearina, ambas álcoois da série aromática e ainda que isômeros, têm formas cristalinas diferentes e pontos de fusão diferentes.

Saponificação

Generalizando as gorduras, podemos separá-las em dois grupos principais, quanto à saponificação.

Primeiro grupo; são as gorduras de grão, facilmente salinizáveis e cujo índice de saponificação não ultrapassa o número 200.

Segundo grupo; são as gorduras de pasta ou cola, dificilmente salinizáveis, saponificação facílima inclusive a frio e o seu índice de saponificação fica ao redor do número 250. A este grupo estão ligadas as gorduras de coco, dica, palmiste, babaçu e outras.

Propriedades físicas

As gorduras ou óleos são insolúveis em água, no entanto, permitem emulsionarem-se com relativa facilidade.

Determinadas gorduras ou óleos secam ao ar, são os chamados óleos secantes, outras formam uma pasta ou bolo com cheiro acre, isto é, rancificam, significando isso, só uma oxidação do material, provocada pelo oxigênio do ar e catalisada por bactérias comuns e influenciada ainda, pela luz.

Conforme já foi demonstrado, uma gordura é a combinação dos ácidos graxos superiores com glicerina, entretanto, há ainda na natureza outras substâncias semelhantes às gorduras. Um exemplo são ceras, onde a diferença fundamental é que em lugar da glicerina encontramos outros álcoois, por exemplo:

Cera de abelha, ácido palmítico ligado ao álcool miricílico com ácido cerotínico livre.

O espermacete  apresenta em sua porção líquida as glicéridos, a sólida ao contrário é simplesmente formada por éster palmítico do álcool cetílico monobásico.

Todas as gorduras não saturadas podem passar a saturadas pela adição de hidrogênio, halogênio, cianogênio, oxigênio. Esta propriedade define também a linha entre os óleos secantes e não secantes. A propriedade de secagem dos óleos é tanto maior quando menor for a incidência de ácidos ou ésteres não saturados no referido material.

Todos os óleos ou gorduras naturais, possuem na molécula de ácido graxo um número par de átomos de carbono, reserva-se uma exceção muito restrita para alguns ácidos conhecidos, por exemplo o ácido isovaleriânico.
Ácidos graxos principais

Ácido esteárico

A maior incidência deste ácido verifica-se nas gorduras de maior dureza, por exemplo, no sebo de carneiro, bovino, ou ainda de cervo. É muito duro e tem ponto de fusão de 69ºC. Cristaliza-se em forma de agulhas brancas e brilhantes de tato untuoso, que se deixam reduzir a pó. No vácuo pode ser destilado sem decomposição, insolúvel em água, porém bastante solúvel em éter e álcool fervente, não tem cheiro nem sabor, no pavio queima como cera, motivo da procura pelas fábricas de velas. Muitas vezes ele é substituído pela parafina.

A obtenção do ácido esteárico puro se consegue a partir da fervura de sabão duro de sebo com ácido clorídrico até a separação nítida do ácido graxo. Depois de frio, separa-se o bolo de gordura, lava-se, dissolve-se em álcool forte e fervente e deixa-se esfriar a solução. O ácido esteárico cristaliza-se, recristaliza-se até chegar ao ponto de fusão de 69,2ºC.

Ácido oléico

É o ácido graxo de maior incidência, é parte integrante de todas as gorduras e óleos, na indústria, ele é obtido através da prensagem dos ácidos graxos resultantes do desdobramento. Seu ponto de fusão é 14ºC, oxida facilmente ao ar e só é destilável no vácuo, caso contrário se decompõe, possui cadeia carbônica normal passando a ácido esteárico pela redução. A oxidação com permanganato de potássio denuncia a dupla ligação que fica no meio da molécula:
CH3(CH2)7.CH = CH.(CH2)7COOH

Grande parte do ácido oléico produzido é transformado em ácido esteárico por hidrogenação.

Ácido palmítico

Encontrado em grande parte das gorduras animais e vegetais obtidos pelo mesmo processo que o ácido esteárico (recristalização). Ponto de  fusão 62,6ºC, cristaliza-se em forma de escamas de brilho perolado.

Outros ácidos:

São os ácidos ricinólico (C18H34O3) linoléico (C18H30O2), clupanodônico (C18H28O2) e outros.

Separam-se em 3 grupos principais, os ácidos encontrados ao lado dos primeiros:

Primeiro grupo: - (CnH2nO2) não hidroxilados, monobásico do ácido acético.

Segundo grupo: a série Cnh2n-2O2, CnH2n-4O2, C2H2n-6O2, C2h2n-8O2 não hidroxilados, não saturados, monobásicos, dos ácidos oléico, linoléico, linolênico, clupanodônico e os correspondentes aos que têm uma, duas, três ou quatro ligações duplas.

Terceiro grupo: do ácido ricinoléico, hidroxilado, não saturado, monobásico Cnh2n-2O3

Glicerina

Líquido viscoso, adocicado, incolor, muito higroscópico (absorve água), solúvel em álcool e água em todas as proporções, chega a acrescer 50% do seu peso pela simples absorção da umidade do ar, causa sensação de calor ao contato com as mucosas. Peso específico: 1,265g a 15ºC, ponto de ebulição 290°C. É um álcool trivalente, forma três séries de ésteres conforme esterificação a um, dois ou três grupos oxidrila.


Sua constituição química é:

CH2OHCHOHCH2OH ou 3H5(OH)3

Gordura animal

Sebo; compõe-se principalmente de ácido esteárico, ácido oléico e ácido palmítico, seguidos de outros de menor importância, o percentual de cada um depende da origem, é no geral composto de 50% de ácidos graxos saturados, cor branco-amarelada, em temperatura média de 25ºC é meio untuoso, ficando duro e quebradiço quando resfriado (menos de 8ºC). Comercialmente é adquirido segundo o chamado “título de sebo” ou seja, o ponto de solidificação dos seus ácidos graxos. No sebo bovino este situa-se entre 43 e 45°C.

O seu índice de saponificação varia de 193 a 202, seu peso específico fica entre 0,943 e 0,953.

Existem ainda o óleo de peixe, de aves e vários outros que iriam além do interesse deste trabalho, entretanto pode-se localizar os índices de maior interesse de vários óleos comuns de mercado na tabela (3,cap.II).

Gorduras vegetais

Estão alinhadas a seguir algumas das principais de consumo.

Óleo de babaçu:

Conhecido e chamado por “óleo”, no entanto, é uma gordura, provém de uma palmeira muito comum nas regiões centro, norte e nordeste do Brasil a “Orbignia speciosa” produz cocos com três ou quatro castanhas com peso médio de 65% de óleo extraído com grande facilidade por prensagem ou solventização, sendo preferível o primeiro método, que fornece uma torta residual de excelente qualidade para rações. Suas principais características físico-químicas são: - Peso específico a 15ºC, 0,924, índice de iodo de 14 a 16, índice de saponificação de 248 a 253, ponto de fusão de 23 a 25ºC.
Óleo de amendoim:

Obtido das sementes de “arachis hipogea”, que contém em média de 40 a 50% de material graxo e até 30% de proteínas, o óleo refinado é usado na alimentação e indústria farmacêutica principalmente. Características principais: - Densidade 0,912 a 0,915, índice de iodo de 85 a 95, índice de saponificação de 185 a 192.

Óleo de arroz:

Extraído do farelo sobrante das máquinas de beneficiamento e limpeza da semente “Oriza sativa” cereal conhecido como arroz, é incidente em média de 14% neste material, o melhor método de extração é através de solventes e é utilizado na alimentação, principalmente. Suas características são: - Densidade média 0,918 a 0,928, índice de iodo de 92 a 109, índice de saponificação de 183 a 194.

Óleo de milho:

Óleo obtido de germe de milho “Zea mayz”, participa em, aproximadamente, 20% do peso de germe chegando em alguns casos a mais de 40% com material tratado. Sua cor é alaranjada, é geralmente extraído sob prensagem e consumido como alimento. Características principais: - Densidade de 0,920 a 0,927, índice de iodo 116 a 130, índice de saponificação de 188 a 193.

Óleo de rícino (mamona)

A (Ricinus communis) fornece por prensagem, principalmente, de 40% a 55% de óleo muito procurado pelas indústrias farmacêuticas e de lubrificantes e ainda a indústria de combustíveis, por características muito peculiares deste óleo (dados principais,pág.158).

Óleo de soja:

Extraído da Soja híspida”  ao redor de 20% do peso em matéria graxa, utilizado largamente em alimentação é hoje, com certeza, o óleo mais consumido no mundo. A torta residual é da mesma forma consumida pelo seu alto valor em proteínas e outros nutrientes. Densidade 0,918 a 0,924, índice de iodo 124 a 136, índice de saponificação 190 a 194.


Resíduos ou Borra (soapstock):

Trata-se este caso de subproduto ou residual do tratamento dos óleos e gorduras, no decorrer das várias etapas do processo de refino, o material acumulado como saldo é normalmente aproveitado pelas saboarias. Esse material contém um teor variável de oxiácidos graxos e sabão da neutralização efetuada no material gorduroso: contém ainda sais, álcalis, água, sólidos, ácidos graxos, etc., é normalmente de cor escura ou muito acentuada.

Operações finais de acabamento

Descoramento

Operação realizada com a finalidade de melhorar a aparência comercial dos óleos ou gorduras, tornando-os límpidos e com a cor original bastante atenuada ou mesmo eliminada.

Este procedimento é executado, normalmente, com terras clarificantes ou carvão ativado, ou ainda uma mescla dos dois materiais na proporção média de 1% a 3% do óleo a ser clarificado, com a temperatura entre 80 e 110ºC por um período de tempo situado entre 40 e 15 minutos de duração, dependendo do material a ser tratado. Durante o processo são examinadas amostragens do produto até que este satisfaça o padrão exigido. O material é então bombeado por um filtro-prensa ou centrifugado, ficando assim, apto para a desodorização.

Desodorização

É esta a última operação normal de refino a que um óleo é submetido. O processo consiste basicamente em eliminar os compostos voláteis transmissores de odor aos graxos em geral, costuma-se aplicar para esse fim alto vácuo e corrente de vapor seco (superaquecido) numa seqüência conveniente ou seja, vácuo, vapor e, novamente vácuo, em sistema contínuo. Após a realização desta etapa o material é bombeado através dos filtros de papel para serem abrilhantados. No decorrer deste tratamento é favorável e de uso comum a adição de 0,1% a 0,3% de ácido cítrico quando a temperatura estiver abaixo de 70ºC, deixando-se em contato por 30 minutos, podendo então submete-lo ao vácuo final e proceder o abrilhantamento. Este procedimento garante por tempo bastante prolongado a desodorização obtida.

2 comentários:

  1. Olá Marcus, mais uma vez parabéns pelo seu ótimo trabalho. Um abraço lusitano. Ana Maria Duarte

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  2. Olá! Meu nome é Sandra e tenho um sonho que é ter uma saboaria na serra na cidade de Cunha-SP. E para isso estou estudando e obtendo informações sobre todos os produtos químicos utilizados na fabricação de sabonetes. Gostaria de saber se a soda cáustica utilizadas nas formulações de sabonetes são todas sólidas? Desde já agradeço Obrigada
    Meu e-mail: sandra.quadros62@gmail.com

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