Obtenção do óleo bruto

A obtenção do óleo bruto inclui três etapas que são o armazenamento da matéria- prima, a preparação e a extração do óleo bruto (O’BRIEN, 2009).

As condições de armazenamento da matéria-prima refletem diretamente na qualidade e no rendimento do produto final (MORETTO e FETT, 1998). Segundo Oeterrer et al. (2006), a ocorrência de oscilações nos valores de umidade e de temperatura durante o armazenamento podem desencadear reações enzimáticas, tais como reações de hidrólise catalisada por lipases, bem como reações de oxidação de natureza enzimática ou não. Essas reações levam à redução da qualidade do óleo a ser extraído, com elevação do quantitativo de ácidos graxos livres ou outros compostos de degradação, tais como os peróxidos.

O óleo vegetal pode ser extraído a partir de grãos e sementes, como ocorre com a soja e girassol, ou a partir de partes carnosas de frutos, como ocorre com a Palma e Macaúba.

Independente do processo de extração utilizado, o preparo da matéria-prima abrange normalmente algumas etapas iniciais antes da extração em si, ou seja, a limpeza, decorticação, trituração, laminação, cozimento, extrusão e secagem a um teor de água adequado (TANDY, 1991). Nem todas essas etapas são seguidas quando o óleo é extraído de partes carnosas, como no caso da Macaúba.

Existem três métodos básicos de extração de óleo, que podem sofrer algumas modificações ou utilizados em combinação entre si: prensa hidráulica, prensa mecânica contínua (também chamada de expeller) e extração por solventes. As prensas hidráulicas, que foram muito utilizadas originalmente, estão sendo substituídas pelas prensas mecânicas, que são mais eficientes na extração, mais simples de serem operadas e possuem menor custo de aquisição (PIGHINELLI, 2010).

A escolha do processo de extração depende de fatores como: quantidade de óleo presente na matéria-prima, quantidade de óleo residual na torta que deseja atingir, o capital disponível para o investimento e as restrições de leis ambientais referentes às emissões de compostos orgânicos (O’BRIEN, 2009).

As prensas mecânicas são equipamentos de simples construção e operação, e podem ser adaptadas rapidamente para o processamento de diferentes oleaginosas. A segurança e a simplicidade do processo são as principais vantagens quando comparada aos equipamentos mais eficientes que utilizam da tecnologia de extração por solvente. Além disso, o processo mecânico é conduzido sem uso de produtos químicos, e por ser seguro para o meio ambiente, pode ser instalado em pequenas propriedades rurais. Neste caso, o subproduto da extração mecânica, torta isenta de solventes tóxicos, pode ser usada como adubo, ração animal e até mesmo para alimentação (SINGH e BARGALE, 2000).

Durante a extração por prensagem mecânica, o valor médio do teor de óleo residual na torta é da ordem de 10 a 12% (podendo reduzir em até 6% em prensas mais modernas), enquanto que na extração por solvente, os equipamentos modernos extraem quase todo o óleo, deixando um teor residual menor que 1% (TANDY, 1991). Em oleaginosas com teor de óleo acima de 40% é comum a utilização de processos mistos, em que o óleo residual na torta obtida por prensagem mecânica é extraído por solvente. Isso porque à medida que a concentração de óleo na torta diminui, aumenta-se a energia elétrica necessária para expelir o óleo e a capacidade de prensagem diminui (GUNSTONE, 2005).

Principalmente em função do alto teor de óleo na matéria-prima, dentre os três métodos de extração de óleo citados, a prensagem mecânica é bastante utilizada nas usinas de beneficiamento de frutos da Macaúba (CANO ANDRADE et al., 2006).

A prensa de parafusos, ou expeller é um tipo de prensa contínua em que a polpa do fruto ou sementes alimenta um cilindro de paredes espessas contendo um parafuso rotativo polido de tamanho decrescente (BRENNAN et al., 1990).

O óleo, na forma de glóbulos, está presente no interior das células vegetais associado com outros constituintes como proteína e fibras, e circundados por uma membrana chamada de parede celular. A massa de grãos ou de polpa é alimentada continuamente na prensa, onde são comprimidos a alta pressão (4 a 35 MPa) causando a ruptura das paredes celulares, e com isso permitindo que os glóbulos de óleo escapem. Enquanto o óleo é eliminado, a massa de sólidos comprimida segue pelo eixo da prensa sendo descartada ao final do trecho, onde existe uma redução no espaço de saída, chamado de dispositivo de choque (SINGH E BARGALE, 2000).

O consumo de energia, alto e dissipado na fricção, pode aumentar consideravelmente a temperatura do óleo e da torta produzidos (BRENNAN et al., 1990).

Em alguns frutos pode haver problemas com a passagem de partículas finas com o líquido, sendo necessária a clarificação por centrifugação ou filtração (BRENNAN et al., 1990).

O aquecimento é frequentemente empregado para preparar as oleaginosas para a prensagem mecânica contínua, e pode ser feito através do cozimento ou secagem. O processo de aquecimento resulta no rompimento das paredes das células vegetais e na coagulação de proteínas, o que facilita a separação do óleo. Além disso, provoca a insolubilização dos fosfolipídios, o aumento da fluidez do óleo, a destruição de bactérias, bolores e inativação de enzimas (O’BRIEN, 2009).

A secagem auxilia na redução da umidade e no aumento da temperatura do material a ser prensado facilitando assim, sua extração. Dentre todas as operações de pré-tratamento, esta é considerada uma das mais críticas, sendo que sua condução inadequada poderá acelerar o processo de oxidação dos lipídeos comprometendo a qualidade do óleo extraído (SILVA, 2009), uma vez que a secagem acelera as reações de hidrólise dos triglicerídeos, levando à formação de ácidos graxos livres (CARVALHO, 2010).

Segundo Singh et al. (2002) maior teor de umidade na matéria-prima influencia na prensagem, pois está relacionado ao aumento da plasticidade e consequente redução dos níveis de compressão, contribuindo para menores rendimentos da extração. Ainda de acordo com esses autores, a água atua como lubrificante, sendo assim, elevado teor de umidade resulta em insuficiente fricção durante a prensagem, levando a um menor rendimento de óleo.

O processo de extração do óleo presente na polpa da Macaúba ainda não possui metodologias bem estabelecidas e é feito muitas vezes de forma rudimentar. Algumas usinas de beneficiamento utilizam frutos coletados há bastante tempo e armazenados de forma inadequada, acarretando na redução da umidade da matéria-prima. Dessa forma, esses frutos secos, costumam ser despolpados com a própria casca, e o material resultante (polpa + casca) é prensado sem passar por nenhum tratamento térmico. Entretanto, é possível encontrar na literatura diversos trabalhos de pesquisa em que o fruto da Macaúba é descascado, despolpado, e a polpa (sem a casca) passa por uma secagem antes de ter o óleo extraído, sendo utilizadas para isso, diversas combinações de tempo e temperatura de secagem.

Como exemplos de diferentes combinações de tempo e temperatura de secagem encontrados na literatura sobre o processamento da Macaúba, Nunes et al. (2015) secou os frutos da Macaúba em secador por convecção a 80ºC por 7 horas e só depois despolpou e extraiu o óleo em prensa do tipo expeller, sendo que esta condição foi anteriormente determinada como a melhor combinação de tempo e temperatura para obtenção de óleo de

qualidade. Em estudo realizado para verificar parâmetros de qualidade do óleo obtido da polpa da Macaúba, Pimenta et al. (2010) despolpou os frutos manualmente após 2 dias de queda e a polpa foi seca em estufa a 60ºC por 48 horas, e então triturada para se proceder a prensagem, procedimento que resultou em um óleo com baixa acidez, em torno de 1%.