Perspectives économiques : vue d’ensemble
Au 3 e trimestre, la croissance devrait rester so- so-lide
A finalidade essencial do processo de fracionamento de óleos e gorduras vegetais é obter frações lipídicas com características específicas de aplicação. O método consiste na cristalização de parte dos TAGs, que são distinguidas pela diferença de solubilidade dos cristais sólidos dentro da fase líquida, nas massas moleculares e no grau de insaturação das moléculas presentes (Kellens et al., 2007; Timms, 1997). O processo é físico e reversível, e por meio dele a fase sólida, nomeada de estearina, é separada da fase líquida, conhecida como oleína (Duijn, Dumelin & Trautwein, 2006).
Para a produção em escala industrial, os cristais de gorduras podem ser obtidos por meio de três tecnologias distintas, fracionamento com detergente, fracionamento por solvente e fracionamento a seco
(Kellens et al., 2007).
O fracionamento com detergente é realizado apenas com o óleo de palma bruto e envolve as etapas de resfriamento, cristalização e separação de cristais, utilizando uma solução de lauril sulfato de sódio e um eletrólito para auxiliar na separação (Gupta, 2008).
Por sua vez, o método de fracionamento por solvente reside no uso de acetona ou hexano. Existem muitas vantagens nesse processo, entre elas a rapidez nos eventos de nucleação e crescimento cristalino, permitindo o uso de altas taxas de resfriamento e baixas temperaturas de cristalização. Além disso, a diluição da gordura no solvente facilita a transferência de calor e diminui a viscosidade, reduzindo a quantidade de óleo líquido ocluída na matriz sólida, beneficiando a filtração do produto lipídico (Timms, 1997). O processo por solvente é muito utilizado na obtenção de um alto rendimento de frações médias do óleo de palma, especialmente aquelas que apresentam TAGs com ácidos graxos de cadeias longas que, quando submetidos a baixas temperaturas, tornam-se extremamente viscosos (Gupta, 2008).
A escolha do tipo de solvente pode afetar a seletividade na separação entre as classes lipídicas, ou seja, lipídios mais polares como diacilgliceróis e ácidos graxos livres, podem ser separados dos TAGs com o uso de um solvente polar, como a acetona. Segundo Hashimoto et al. (2001), o fracionamento com o uso de acetona tende a ser mais seletivo na cristalização de TAGs simétricos 1,3 dissaturados (SUS) quando comparado aos não simétricos 1,2 ou 2,3 dissaturados (SSU; USS).
O fracionamento a seco é qualificado como econômico e natural por não requer nenhuma substância adicional, além de ser mais seguro. É igualmente fundamentado no controle de cristalização, em que um óleo ou uma gordura fundida é resfriada sob condições controladas até alcançar a estrutura cristalina desejada, a fim de obter uma efetiva separação da fase sólida e da fase líquida (Kellens et al., 2007).
O entendimento do comportamento de fase dos TAGs constituintes no óleo é fundamental para um fracionamento mais eficiente. Este conceito de comportamento de fase refere-se ao perfil de fusão e de cristalização da mistura com diferentes TAGs e a seu caráter polimórfico, no estado líquido e no estado solidificado (Calliauw et al., 2007).
O polimorfismo preferencial da gordura depende do regime de resfriamento durante a cristalização. Pesquisas indicam que formas cristalinas menos estáveis estão associadas à maior intersolubilidade dos cristais (Calliauw et al., 2007). A solubilidade do cristal depende do seu tamanho, visto que a energia superficial é proporcional a área e o calor de cristalização é proporcional ao volume.
A cristalização da gordura na Forma α ocorre principalmente em condições de um rápido resfriamento, em que se obtém uma massa densa formada por cristais muito pequenos. Cristais estáveis são termodinamicamente favoráveis porque apresentam baixa solubilidade. Logo, é importante ressaltar que a taxa de cristalização da Forma α é maior que a da Forma β', e consequentemente, maior que a da Forma β (Kellens et al., 2007).
Para conseguir bons resultados na separação das frações e um bom rendimento, é essencial controlar determinados pontos críticos de processo. Inicialmente é importante garantir uma temperatura que assegure a completa fusão do óleo. Posteriormente, faz-se uma pré-cristalização, necessária para a formação de alguns núcleos que auxiliem o desenvolvimento e crescimento dos cristais. Ao mesmo tempo, é fundamental o controle das taxas de resfriamento e o tempo de retenção, a fim de obter o tipo e o tamanho de cristais ideais. A agitação deve ser suficientemente baixa (5-15 rpm) para não haver a quebra dos cristais. Outros fatores a serem considerados são a temperatura final de cristalização e a filtração dos cristais (Gupta, 2008). Estudos indicam que para maximizar a eficiência da filtração, os cristais do óleo de palma devem ter dimensões esféricas uniformes, não apresentar consistência macia, estar na sua Forma β' e apresentar o tamanho de 0,1 mm de diâmetro (Kellens et al., 2007; Calliauw et
al., 2007; Zaliha et al., 2004).
Mamat et al. (2005) avaliaram o efeito da temperatura de cristalização nas propriedades físico- químicas das frações obtidas por fracionamento de misturas com óleo de palma e óleo de girassol. Constataram que em baixas temperaturas (15 ˚C) é possível conseguir uma oleína com maior Índice de Iodo, ou seja, ocorre o decréscimo do teor de TAGs monoinsaturados e aumenta o do teor de TAGs di- e poliinsaturados.
Além dessas considerações, outros parâmetros relevantes merecem especial atenção na concepção do processo de fracionamento do óleo, dentre os quais a qualidade e a pureza da matéria- prima, o projeto do cristalizador (área de troca térmica e tipo do agitador) e a tecnologia de separação (filtros a vácuo, centrífuga e membranas) (Dorsa, 2004). Para a remoção do óleo líquido da fase sólida, a aplicação de filtros-prensa com membranas operando a 6 bar de pressão e uma torta de 25 mm de espessura, são mais eficientes e consomem menos energia quando comparados com a filtração a vácuo e a centrifugação (Kellens et al., 2007).
O fracionamento de um óleo ou de uma gordura pode produzir vários perfis de oleína, assim como se obtêm diversas frações da estearina, que podem ser destinadas à culinária, óleos para fritura, usadas em formulações de shortenings, margarinas e chocolates. Essa ampla faixa de frações lipídicas
é alcançada usando multiestágios de fracionamento e podem agregar maior valor comercial ao produto. Além disso, é possível uma combinação de fracionamento a seco e fracionamento por solvente, para obtenção de frações mais puras em TAGs do tipo StOSt (Hashimoto et al., 2001).