Índices de qualidade

Algumas características são indicativas da qualidade de um produto. No que se refere aos óleos vegetais, parâmetros físicos e químicos são analisados e utilizados para garantir a qualidade dos mesmos para a produção de biodiesel, pois, é por meio destes resultados que se estabelece a técnica que será utilizada na sua produção, e se há ou não a necessidade do uso de um pré-tratamento da matéria-prima (MELO, 2012).

Desta forma, são determinados os índices de acidez, iodo, peróxido e refração, além da densidade relativa, estabilidade oxidativa, entre outros. Estes parâmetros de qualidade assim como outros não citados, podem ser determinados por métodos de referência como os estabelecidos pela AOCS (American Oil Chemists’ Society) ou pela Ethiopian Standard os quais têm sido bastante empregados por muitos laboratórios e indústrias.

O teor de acidez é uma das principais características relacionadas com a qualidade da matéria-prima. Vários fatores podem influenciar a acidez de um óleo vegetal, mas o principal é o tratamento dado ainda às sementes durante a colheita e armazenamento (PEREIRA, 2007). Está diretamente relacionado com a quantidade de ácidos graxos livres presentes no material lipídico originados da hidrólise dos triacilglicerídeos nas condições de conservação e processamento dos óleos vegetais (MORETTO, FETT, 1998).

A alta acidez do biodiesel pode levar à sua degradação mais rápida levando à formação de precipitados, provocando o entupimento do filtro de combustível ou a diminuição de sua pressão, além de acelerar a corrosão de partes metálicas do motor e dos sistemas de injeção (FLUMIGNAN et al., 2012; VISENTAINER; SANTOS JÚNIOR, 2013). O monitoramento do índice de acidez ou número de acidez no biodiesel é de grande importância também durante a estocagem, na qual a alteração nos valores de acidez pode significar a presença de água e/ou degradação oxidativa (FLUMIGNAN et al., 2012).

O índice de iodo é uma medida da insaturação total dentro de uma mistura de ácido graxo. Além de indicar o grau quantitativo de insaturações no biodiesel ou óleo vegetal/animal, o índice de iodo é dependente do tipo de matriz utilizada. O número de insaturações se trata de um importante componente na caracterização do óleo vegetal e consequentemente do biodiesel que será produzido, pois além de apresentar efeito nos valores de densidade e de viscosidade dos biodieseis, também é de grande importância na estabilidade oxidativa dos biodieseis (FLUMIGNAN et al., 2012).

O número de iodo revela o número de insaturações de uma determinada amostra e esse valor constitui um dos parâmetros de identidade dos óleos vegetais, pois cada dupla ligação de um ácido graxo pode incorporar dois átomos de halogênio. Por essa razão, quanto maior a insaturação de um ácido graxo, maior será a sua capacidade de absorção de iodo e, consequentemente, maior será o índice de iodo (MORETTO; FETT, 1998).

Este método consiste no tratamento da amostra de óleo vegetal e animal ou biodiesel com iodo em excesso, que reage com as duplas ligações. O iodo não reagido é, então, titulado com tiossulfato de sódio e o resultado expresso como gramas de iodo que reagem com as insaturações em 100 g de amostra (FLUMIGNAN et al., 2012). Segundo Ramos et al. (2009), o índice de iodo de um óleo vegetal ou de uma gordura animal é quase idêntico ao do metil- éster correspondente.

O índice de peróxido determina todas as substâncias que oxidam o iodeto de potássio a iodo. Estas substâncias são consideradas como sendo peróxidos ou produtos similares provenientes da oxidação das gorduras. Os peróxidos são produtos primários da oxidação de lipídeos (AOCS, 2003). É um indicador muito sensível no estádio inicial da oxidação, e sua presença é indício de que a deterioração do sabor e odor, em função de sua instabilidade, está por acontecer. Quando sua concentração atinge certo nível, mudanças complexas ocorrem, formando compostos de baixo peso molecular, oriundos de sua degradação (REGITANO- D´ARCE, 2006).

O índice de peróxido é o mais usado para indicar o grau de oxidação. O valor de peróxido é a medida do teor de oxigênio reativo expresso em termos de milequivalentes de oxigênio por 1.000 g de óleo ou como milimoles de peróxido por quilo de molécula graxa (1 milimol = 2 milequivalentes) (AOCS, 2003). As substâncias quantificadas são geralmente peróxidos e outros produtos similares, resultantes da oxidação lipídica. A aplicação do índice de peróxido se dá em todo o tipo de gordura ou óleo (AOCS, 2003).

Durante essa análise, a amostra com solvente é adicionada em uma solução de iodeto de potássio saturada. Desta forma, os íons de iodo reagem com os peróxidos produzindo I2.

Como indicador, é adicionado amido que na presença de I2 se colore de azul. Ao titular-se a

solução com tiossulfato de sódio ocorrerá a oxidação a tetrationato de sódio e o iodo é reduzido a I-, causando perda na cor azulada, logo a quantidade de tiossulfato consumida é proporcional à quantidade de íons de iodeto presentes e indiretamente, de peróxido (BACCAN et al., 1985).

O índice de refração de uma substância é a relação entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz na substância testada. É um parâmetro físico importante para garantir a

qualidade dos óleos. Ele varia na razão inversa da temperatura e eleva-se com o aumento do comprimento da cadeia e também com o grau de insaturação dos ácidos graxos constituintes dos triglicerídeos (PEREIRA, 2007). Por depender fortemente da temperatura as suas medidas devem ser feitas em temperatura constante. O índice de refração de óleos e gorduras é muito usado como critério de qualidade e identidade pois, quando referente a um óleo, este índice aumenta com o índice de iodo e pode ser usado no controle de processos de hidrogenação de óleos insaturados (CECCHI, 2003).

A densidade do biodiesel está diretamente ligada com a estrutura molecular das suas moléculas. Quanto maior o comprimento da cadeia carbônica do alquiléster, maior será a densidade, no entanto, este valor decrescerá quanto maior forem o número de insaturações presentes na molécula. A presença de impurezas também poderá influenciar na densidade do biodiesel como, por exemplo, o álcool ou substâncias adulterantes (LÔBO; FERREIRA; CRUZ, 2009). Como é característica de cada substância, a determinação da densidade em óleos é um parâmetro importante para verificar se houve adulteração com a adição de água ou substâncias dissolvidas dentro das amostras (presença de contaminantes).

A estabilidade à oxidação ou estabilidade oxidativa reflete o tempo que o biodiesel ou óleo vegetal leva para se degradar formando compostos orgânicos voláteis. A estabilidade oxidativa do biodiesel está diretamente relacionada com o grau de insaturação dos alquiésteres presentes, como também com a posição das duplas ligações na cadeia carbônica (VISENTAINER; SANTOS JÚNIOR, 2013). Quanto maior o número de insaturações (maior índice de iodo), mais susceptível está a molécula à degradação tanto térmica quanto oxidativa, formando produtos insolúveis que ocasionam formação de depósitos e entupimento do sistema de injeção de combustível do motor (FLUMIGNAN et al., 2012).

3 MATERIAL E MÉTODOS