UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA
GABRIELA UCHÔNA DOS SANTOS
DESENVOLVIMENTO DE DETERGENTE LAVA-LOUÇAS COMO ALTERNATIVA DE PRODUTO AO MERCADO VEGANO
Lorena 2019
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA
GABRIELA UCHÔNA DOS SANTOS
DESENVOLVIMENTO DE DETERGENTE LAVA-LOUÇAS COMO ALTERNATIVA DE PRODUTO AO MERCADO VEGANO
Projeto de monografia apresentado à Escola Engenharia de Lorena - Universidade de São Paulo como requisito parcial para obtenção do título de Engenheira Química.
Orientadora: Prof. Dra. Patrícia Caroline Molgero Da Rós
Lorena 2019
AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE
Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema Automatizado da Escola de Engenharia de Lorena,
com os dados fornecidos pelo(a) autor(a)
Uchôna dos Santos, Gabriela
DESENVOLVIMENTO DE DETERGENTE LAVA-LOUÇAS COMO ALTERNATIVA DE PRODUTO AO MERCADO VEGANO / Gabriela Uchôna dos Santos; orientadora Patrícia Caroline Molgero da Rós. - Lorena, 2019.
60 p.
Monografia apresentada como requisito parcial para a conclusão de Graduação do Curso de Engenharia Química - Escola de Engenharia de Lorena da
Universidade de São Paulo. 2019
1. Veganismo. 2. Lava-louças. 3. Matérias-primas.
4. Detergente. 5. tensoativo. I. Título. II. da Rós, Patrícia Caroline Molgero, orient.
Dedico este trabalho aos meus pais, Vera e Marcos, ao meu irmão Rafael, meu falecido avô Antônio, aos meus amigos e colegas de trabalho por todo apoio e compreensão ao longo desta caminhada.
AGRADECIMENTOS
A Deus, pela coragem e proteção a mim concedidas, possibilitando a realização de um grande sonho. Minha fé me move.
Aos meus pais, Vera e Marcos, que, com todo amor, compreensão e apoio, me ajudaram a seguir firme nesta trajetória. Agradeço por compreenderem meu sonho e confiarem em mim.
À minha família, pelo apoio e palavras de carinho de sempre. Por eu ter sido a primeira da família a ingressar em uma universidade, espero que me tenham como inspiração para que vocês busquem seus sonhos também.
Ao meu irmão, Rafael, pela inspiração de buscar nossos sonhos. Obrigada por eu servir de inspiração para você também na busca de melhorar a nossa qualidade de vida através da educação.
Aos meus padrinhos, Sandra e Divino, que enxergaram um potencial em mim e me apoiaram desde o início da minha caminhada. Me mostraram que a educação é a melhor arma para se vencer na vida.
À minha psicóloga Áurea que, com todas as palavras sábias, me encorajou a não desistir.
Ao meu falecido avô Antônio que, mesmo por não ter tido oportunidade de estudos, me mostrava que esse era o caminho, me apoiando e me incentivando em todos os momentos.
Lá de cima eu sei que você está orgulhoso deste momento, que nem eu estou. Esse título de Engenheira Química é para você.
Aos meus amigos de Lorena, principalmente as meninas que morarm comigo nestes 6 anos de curso. Vocês me deram forças e serviram de base para o meu crescimento.
À minha orientadora Prof Patrícia Caroline Molgero da Rós, pela paciência, suporte, atenção e dedicação em cada etapa deste trabalho.
Aos meus colegas de trabalho, por todo conhecimento transmitido que me levaram a estar onde estou hoje. Devemos sempre fazer aquilo que nos brilha os olhos.
“Floresça onde Deus te plantar.”
Autor desconhecido
RESUMO
Dos Santos, G.U. Desenvolvimento de detergente lava-louças como alternativa de produto ao mercado vegano. 2019. 60 f. Monografia (Trabalho de Conclusão de Curso em Engenharia Química) – Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena, 2019.
Diante do contexto atual, o veganismo vem surgindo como um estilo de vida pautado na abstenção total do consumo de qualquer tipo de produtos e serviços voltados à exploração animal. Os motivos para a escolha desta filosofia são variados, incluindo desde a religiosidade até a eticidade de um indivíduo. O veganismo vem crescendo nestes últimos anos, ganhando cada vez mais apreciação das pessoas. Em paralelo a este crescimento, o mercado está começando a se moldar a esta nova opção por meio do desenvolvimento de produtos adequados. Mas essa adaptação ainda é recente, pois a maioria dos produtos encontrados para este segmento são alimentícios. Diante deste cenário, o trabalho proposto teve como objetivo o desenvolvimento de um lava-louças com características veganas que, por serem produtos imprescindíveis ao dia a dia, acabam sendo alvo de procura de um crescente grupo de pessoas. O lava-louças foi avaliado com relação aos seus aspectos físico-químicos (estabilidade, viscosidade, pH, cloud point, volume de espuma) e seu desempenho, visando um estudo comparativo com um lava-louças tradicional de mercado. Os resultados obtidos a partir das variáveis de saída avaliadas evidenciaram que produto formulado neste trabalho apresentou características semelhantes a um produto de mercado, confirmando assim a possibilidade de desenvolvimento de um produto cotidiano e vegano.
Palavras chaves: veganismo; lava-louças; matérias-primas; detergente.
ABSTRACT
Dos Santos, G.U. Development of a dishwashing detergent as an alternative product for the vegan market. 2019. 60 p. Monograph (Completion of a Course Work in Chemical Engineering) – School of Engineering of Lorena, University of São Paulo, Lorena, 2019.
Given the current context, the veganism has been emerging as a lifestyle based on a total abstention from consumption of any type of products and services obtained through animal exploration. The reasons for choosing this philosophy are varied, included since religion until ethic of a person. The veganism has been growing in this last years and has been winning people apreciation. Together with this growth, the market is beginning to shape this new option through the development of appropriate products. However, this adaptation is still recent because most of this kind of products is found in the food segment. On this scenery, the propposed work had as aim the development of a dishwashing detergent with vegans characteristcs that, because they are essencial dayly products, become a search target for a growing group of people. Besides, the dishwashing detergent was evaluated about your physical-chemical aspects (stability, viscosity, pH, cloud point and foam volume) and your performance, aiming a comparative study with a tradicional dishwashing detergent. The obtained results from the outputs variables showed that the formulated product had similar characteristics than a market one, confirming the possibility of a usual and vegan product development.
Key words: veganism; dishwashing; raw material; detergent.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Resumo das subclasses do vegetarianismo ... 17
Figura 2– Gráfico com os principais motivos para adoção do veganismo. ... 18
Figura 3 – Ângulo de contato entre uma gota de líquido e uma superfície sólida ... 23
Figura 4 - Representação da influência da tensão superficial sobre a umectação ... 24
Figura 5 - Representação esquemática de uma molécula de tensoativo com suas partes apolar e polar. ... 25
Figura 6 – Representação molecular de um tensoativo aniônico ... 25
Figura 7 – Representação molecular de um tensoativo catiônico ... 26
Figura 8 – Representação molecular de um tensoativo não-iônico ... 27
Figura 9 – Representação molecular de um tensoativo anfótero ... 27
Figura 10 – Mecanismo de detergência em uma lavagem... 29
Figura 11 -Representação de soluções turvas e translúcidas ... 35
Figura 12 – Mecanismo de formação de espuma ... 36
Figura 13 – Método de aplicação da sujidade pelo prato ... 37
Figura 14 – Método de lavagem dos pratos ... 38
Figura 15 – Amostras de um lava-louças de mercado após 30 dias sob diferentes condições de temperatura...39
Figura 16 - Amostras do lava-louças vegano após 30 dias sob diferentes condições de temperatura...40
Figura 17 – Imagens dos pratos após a lavagem com lava-louças tradicional de mercado...44
Figura 18 – Imagens dos pratos após a lavagem com lava-louças vegano...44
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Distribuição de vegetarianos em alguns países do mundo. ... 20
Tabela 2 – Formulação para lava-louça vegano ... 33
Tabela 3 – Comparação entre os valores de viscosidades dos lava-louças vegano e tradicional...40
Tabela 4 – pH das amostras em diferentes temperaturas...41
Tabela 5 – Temperatura do cloud point...42
Tabela 6 – Variação do volume de espuma ...43
Tabela 7 – Resultados das lavagens para lava-louças de mercado ...45
Tabela 8 – Resultados das lavagens para lava-louças vegano ...45
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Descrição e caracterização resumidas dos tipos de tensoativos ... 28 Quadro 2– Formulação de lava-louças convencional ... 31
LISTA DE APÊNDICES
Apêndice 1 – Tabela com resultados das viscosidades dos lava-louças avaliados ... 52 Apêndice 2 - Área de cada ponto com sujidade remanescente (lava-louças de mercado) ... 53 Apêndice 3 - Área de cada ponto com sujidade remanescente (lava-louças vegano) ... 56
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ... 14
2. OBJETIVOS ... 15
2.1. GERAIS...15
2.2. ESPECÍFICOS...15
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 16
3.1. VEGETARIANISMO ... 16
3.1.1. VEGANISMO ... 17
3.1.2. HISTÓRICO ... 19
3.1.3. POPULAÇÃO VEGETARIANA E VEGANA NO BRASIL E NO MUNDO ... 19
3.1.4. MERCADO VEGANO ... 21
3.2. LAVA-LOUÇAS COMO OPÇÃO DE PRODUTO VEGANO ... 22
3.2.1. TENSOATIVOS ... 22
3.2.2. CLASSIFICAÇÃO DOS TENSOATIVOS ... 24
3.2.3. PODER DE DETERGÊNCIA ... 28
3.2.4. PREOCUPAÇÃO SOB NÍVEL AMBIENTAL ... 29
3.2.5. FORMULAÇÃO DOS DETERGENTES ... 31
4. METODOLOGIA ... 33
4.1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ... 33
4.1.1. FORMULAÇÃO ... 33
4.1.2. PROCEDIMENTO ... 34
4.2. ANÁLISES FISICO-QUÍMICAS ... 34
4.2.1. ESTABILIDADE ... 34
4.2.2. VISCOSIDADE ... 34
4.2.3. pH... 35
4.2.4. PONTO DE TURVAÇÃO (CLOUD POINT) ... 35
4.2.5. VOLUME DE ESPUMA ... 36
4.3. TESTE DE AVALIAÇÃO DE PERFORMANCE ... 37
4.3.1. APLICAÇÃO DA SUJIDADE ... 37
4.3.2. MÉTODO PARA LAVAGEM DOS PRATOS ... 37
4.3.2.1. Preparação da solução de lavagem ... 37
4.3.2.2. Lavagem dos pratos ... 38
4.3.2.3. Metodologia para análise ... 38
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ...39
5.1. ESTABILIDADE...39
5.2. VISCOSIDADE...40
5.3. pH...41
5.4. PONTO DE TURVAÇÃO (CLOUD POINT)...42
5.5. VOLUME DE ESPUMA...42
5.6. TESTE DE AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO...43
6. CONCLUSÃO...46
7. REFERÊNCIAS ... 47
14 1. INTRODUÇÃO
Com o desenvolvimento social e a globalização, muito se fala sobre conscientização, seja ela em relação ao meio ambiente, à política ou até mesmo às práticas diárias de consumo. Isso pode ser percebido facilmente nos dias de hoje pois está presente em discussões em muitos meios livres de comunicação. Dentre essas discussões, novas formas de consumo em busca de novos estilos de vida vêm sendo repensadas e, entre elas, o veganismo vem crescendo para colocar em pauta essas práticas diárias que envolvem não só a alimentação, mas também vestimenta e produtos de higiene, por exemplo (FRANÇA, 2017).
O veganismo é uma filosofia de vida pautada na exploração animal, em que as pessoas rejeitam tudo o que provém deste tipo de fonte (PAZZINI, 2014). Esta filosofia se encontra dentro de uma outra mais abrangente, o vegetarianismo. Ser vegetariano é restringir a dieta de todos os tipos de carne, e o grau de restrição que vai definir o tipo de vegetarianismo. E é aí que entra o veganismo, cujo grau de restrição é mais exigente (FREIRE, 2016). A escolha para esse tipo de alimentação pode ser fundamentada em muitos aspectos, desde religiosos até éticos.
Estima-se que no Brasil, cerca de 14% da população se considera vegetariana e dentro deste público, encontram-se os veganos. Segundo a Sociedade Vegetariana Brasileira, não há pesquisa de porcentagem sobre este público, porém ela pode ser estimada. Este número vem crescendo consideravelmente (SOCIEDADE VEGETARIANA BRASILEIRA, 2017).
Contudo, mesmo com o crescente número de pessoas adeptas a esta filosofia, o mercado brasileiro ainda está em processo de adaptação a este novo público alvo. A maioria das empresas que estão se preocupando em atender a este nicho de mercado é do ramo alimentício, e são poucas as empresas de outros setores que estão acompanhando esta adaptação (SOCIEDADE VEGETARIANA BRASILEIRA, 2017).
Diante deste exposto, o objetivo deste trabalho foi apresentar uma nova opção de produto vegano para o mercado que atende esse tipo de consumidor, por meio do desenvolvimento de um lava-louças livre de matérias-primas testadas em animais e que não possui nenhum vínculo com essa fonte. Além disso, o desempenho desse produto foi avaliado e comparado aos produtos tradicionais existentes no mercado.
15 2. OBJETIVOS
2.1. GERAIS
Desenvolver uma formulação de lava-louças vegano, por meio do desenvolvimento de um produto livre de matérias-primas testadas em animais e que não possui nenhum vínculo com essa fonte.
2.2. ESPECÍFICOS
A eficiência do detergente desenvolvido foi verificada em comparação aos produtos não veganos. Além disso, foi realizada uma pesquisa de como anda o mercado de produtos veganos no Brasil.
16
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3.1. VEGETARIANISMO
Considerando a pluralidade da sociedade contemporânea, pode-se constatar a existência de variados tipos de dietas, dentre elas fast food, junk food e vegetarianismo, as quais representam uma identidade específica para cada indivíduo. Dentre estas dietas destacadas, o vegetarianismo está ganhando cada vez mais espaço nos últimos anos (ABONIZIO, 2013).
A dieta vegetariana consiste na abstenção de produtos que implique no sacrifício da vida animal, ou seja, não consomem carne ou derivados, incluindo aves e peixes (FACCIONI; BITELLO, 2016). O grau de restrição de produtos de origem animal vai determinar o tipo de vegetarianismo, ou seja, esta dieta possui subclassificações que vão depender do tipo de exclusão do produto de origem animal. As subclassificações são:
Semivegetarianismo: consiste no consumo de alguns tipos de carnes, geralmente as brancas, além do consumo do leite, ovos e derivados;
Ovolactovegetarianismo: consiste na eliminação de todo o tipo de carne do cardápio, permitindo apenas o consumo de ovos, leites e derivados;
Lactovegetarianismo: eliminação de todo o tipo de carne e ovos da dieta, permitindo apenas leite e seus derivados;
Ovovegetarianismo: eliminação de todo o tipo de carne e leite da dieta, permitindo apenas ovos e seus derivados.
Vegetarianismo restrito: eliminação de qualquer produto de origem animal da alimentação;
Veganismo: eliminação total de carne, leite, ovos e seus derivados da alimentação, além de mel. O veganismo também abole do seu dia-a-dia produtos de origem animal ou que utilizam animais em seu processo de fabricação, como seda, cosméticos testados em animais, couro, entre outros. Ou seja, esta dieta elimina totalmente os produtos que tenham alguma passagem pelo reino animal (KAPP, 2017).
Para facilitar a visualização, a Figura 1 sintetiza as subclasses do vegetarianismo e suas premissas.
17 Figura 1 - Resumo das subclasses do vegetarianismo
Fonte: próprio autor
3.1.1. VEGANISMO
A fim de se desestruturar toda uma cultura consolidada no consumo de carnes, o grupo vem como um movimento de contracultura liderando uma revolução ideológica. O veganismo é considerado a dieta mais restrita deste grupo, pois como mencionado, sua ideologia vai além do consumismo de carne, incluindo qualquer produto que tenha vindo de alguma exploração animal (FREIRE, 2016). É um estilo de vida em que indivíduos se posicionam contra qualquer interferência feita em animal em laboratórios em prol do desenvolvimento da ciência. Eles também são contrários a qualquer forma de entretenimento cujo o objetivo é a tortura e maus tratos aos animais, inclusive sua exposição (rodeios, zoológicos) (TRIGUEIRO, 2013)
Muitos são os motivos que levam as pessoas a adotarem este tipo de dieta, dentre eles estão o cuidado com a saúde, a ética em relação a exploração animal, influência de pesquisas e pessoas, questões religiosas e ecológicas. Entretanto, os motivos primários para a adoção do veganismo são saúde e ética (RADNITZ; BEEZHOLD; DIMATTEO, 2015).
A Figura 2 representa um gráfico obtido através de uma pesquisa feita envolvendo 329 pessoas cujo objetivo era descobrir os motivos que levam às pessoas a seguirem a dieta vegana. O resultado apenas comprova o que foi mencionado: os dois principais motivos são àqueles relacionados aos animais (ética) e à própria pessoa (saúde).
NÃO CONSOME CARNE (nem peixe, frango, crustáceos)
NÃO CONSOME OVOS (nem derivados) NÃO CONSOME LACTICÍNEOS
(nem derivados)
NÃO CONSOME NADA DE ORIGEM ANIMAL NA ALIMENTAÇÃO
NÃO CONSOME NADA DE ORIGEM ANIMAL
LACTO VEGETARIANO
VEGETARIANO
ESTRITO VEGANO
(alimentação, vestuário, beleza, entretenimento, etc)
consome carnes brancas
SEMI VEGETARIANO
OVOLACTO VEGETARIANO
OVO VEGETARIANO
18 Figura 2– Gráfico com os principais motivos para adoção do veganismo.
Fonte: adaptado de Leitzmann (2014)
Em relação aos benefícios para a saúde, estudos apontam que os veganos possuem baixo risco de desenvolverem doenças cardiovasculares, além de colesterol e diabetes (RADNITZ; BEEZHOLD; DIMATTEO, 2015). Outros estudos mostraram que esta dieta reduz a incidência de câncer. Apesar dos benefícios para a saúde existirem, o indivíduo vegano pode apresentar deficiência de algumas substâncias nutricionais, como vitamina B12 (encontrada em peixes, carnes, ovos, queijo e leite), zinco (encontrado em carnes e peixes) e ferro (encontrado principalmente em carne vermelha) (CRAMER et al., 2017).
Por questões éticas, o vegano não precisa de muito para firmar seu posicionamento, o simples fato de serem animais, seres vivos e toda a empatia envolvida, já o fazem lutar pela causa (ARAÚJO, 2017). Indo mais a fundo, o sofrimento destes animais em abates, as torturas às quais eles são submetidos são alguns exemplos de questões que os veganos não toleram, pois eles se preocupam com o bem-estar do animal e defendem que eles também têm seus direitos de ter a sua própria vida, de ter sua liberdade e de não sofrerem e que, infelizmente, diferente dos seres humanos, eles não conseguem se defender (JANSSEN et al., 2016). Os indivíduos que optaram pelo veganismo por questões éticas são mais fiéis ao estilo de vida, pois, para eles, o direito do animal à vida deve ser respeitado. Ao contrário da escolha por benefícios à saúde, esse grupo é mais propenso a comer comidas gordurosas, doces, vitamina D e ao baixo consumo de frutas e legumes (RADNITZ; BEEZHOLD; DIMATTEO, 2015).
0,00%
19 3.1.2. HISTÓRICO
No período da pré-história, os humanos se alimentavam de frutas e plantas e, com o surgimento do fogo e de armas, os antepassados começaram a caçar (CENTRO VEGETARIANO, 2001). A caça era vista por muitos como perigosa e, por isso, realizada somente eventualmente. Com o desenvolvimento da sociedade, outros motivos levaram às pessoas a não consumir carnes, entre eles, a religião. Um grupo de religiosos fundou o Orfismo na Europa, no século 6 a.C., cuja ideologia era banir o sacrifício dos animais e o consumo de carnes. O matemático grego Pitágoras também foi considerado um grande pioneiro no quesito abstenção de carnes, pois ele acreditava em reencarnação. Estes foram os primeiros registros do movimento vegetariano na Europa. Contudo, somente em 1847 que as primeiras organizações vegetarianas começaram a aparecer, sendo a primeira fundada na Inglaterra (KAPP, 2017). A União Vegetariana Internacional, cujo objetivo é difundir o vegetarianismo por todo o mundo, foi fundada em 1908, e até os dias de hoje promove congressos pelo mundo todo (LEITZMANN, 2014).
O termo vegano surgiu em 1944 pelo inglês Donald Watson que, juntamente com mais cinco vegetarianos decidiram abandonar a sociedade vegetariana e criar a Sociedade Vegana, pois eles discutiam sobre a ética de se consumir leite no movimento vegetariano.
Este movimento vegano recebeu o apoio de mais de 500 pessoas entre 1944 e 1945 (KAMEL, 2017).
Pode-se dizer que as mudanças estruturais na sociedade, na qual o indivíduo busca cada vez mais sua identidade, estão rompendo as tradições e transformando a sociedade moderna em um ambiente plural em relação às práticas sociais e culturais (KAMEL, 2017).
3.1.3. POPULAÇÃO VEGETARIANA E VEGANA NO BRASIL E NO MUNDO
Depois do surgimento da União Vegetariana Internacional, em 1908, o vegetarianismo se difundiu para o mundo todo. Até os dias de hoje, o número de pessoas que vêm aderindo à dieta livre de carne e/ou produtos de origem animal vem crescendo consideravelmente entre todos os países. O país que possui a maior porcentagem vegetariana hoje é a Índia, com 35% da população e o motivo principal é a religião (LEITZMANN, 2014). A Tabela 1 mostra um levantamento realizado do número de vegetarianos em alguns países.
20 Tabela 1 – Distribuição de vegetarianos em alguns países do mundo.
País
População (milhão)
Número de vegetarianos (milhão)
Proporção de vegetarianos (%)
Índia 1260 450 35
Itália 61 5,9 9
Grã-Bretanha 63 5,4 9
Alemanha 82 7,4 9
Holanda 17 0,7 4
EUA 320 12,1 4
Canadá 35 1,3 4
Áustria 8 0,25 3
Suíça 8 0,23 3
França 64 1,2 2
Fonte: adaptado de Leitzmann (2014)
Percebe-se que os vegetarianos ainda são a minoria dentre as populações dos países, exceto na Índia, em que um terço da população não consome carne e derivados (LEITZMANN, 2014). Países da América do Sul e da África apresentaram menos de 1%
da sua população considerada vegetariana e, por conta disso, não foram adicionados à tabela (LEITZMANN, 2014).
Dentro deste grupo, os veganos possuem um espaço pequeno, mas que tem crescido em uma velocidade maior que o próprio vegetarianismo (LEITZMANN, 2014).
Para ilustrar esse fenômeno, por exemplo, nos EUA a quantidade de pessoas que se consideravam veganas era de 500.000 em 1997 e, em 2012, este número subiu para 6 milhões, representando apenas entre 1-2% da população americana. Israel se destaca com 5% da população que assume a dieta vegana (RADNITZ; BEEZHOLD; DIMATTEO, 2015) e pode ser considerada “a capital vegana do mundo”. No Reino Unido, Austrália e Alemanha, a porcentagem de veganos chega a 2%, 1% e 1% respectivamente. Na Índia, apesar de ser o país com maior incidência de população vegetariana, o número de veganos não se mostra considerável (RADNITZ; BEEZHOLD; DIMATTEO, 2015).
Por outro lado, no Brasil, aproximadamente 14% da população se diz não consumir alimentos de origem animal, segundo pesquisa do IBOPE Inteligência realizada em abril de 2018. Este número pode variar dependendo da região analisada. Por exemplo, em regiões metropolitanas, o percentual sobe para 16%. Em 2012, este número era de 8%,
21 o que representa um crescimento de 75% da população tendendo a mudar seu estilo de
vida. Não há valores concretos de veganos no país, porém estes valores podem ser estimados. Considerando a mesma proporção de veganos em países como o Reino Unido, em que 33% da população se diz seguir esta dieta, e trazendo para o cenário brasileiro, pode-se dizer que 7 milhões, dentre os 30 milhões de vegetarianos, se assumiriam como veganos (SOCIEDADE VEGETARIANA BRASILEIRA, 2017).
No Brasil, em 2003, foi fundada também a Sociedade Vegetariana Brasileira (SVB), uma organização sem fins lucrativos que tem como objetivo estimular pesquisas, palestras, campanhas sobre o vegetarianismo por todo o território (KAPP, 2017).
Este estilo de vida cuja ideologia é a autonomia e a não dependência de animais para a sobrevivência tem ganhado muito público nos últimos anos e a tendência é crescer ainda mais. Segundo os dados do Google Trends, a busca pelo tema tem aumentado de duas a três vezes por ano, demonstrando o interesse cada vez maior do consumidor. Além disso, este ritmo de crescimento tende a manter ou acelerar nos próximos anos (SOCIEDADE VEGETARIANA BRASILEIRA, 2017).
3.1.4. MERCADO VEGANO
A decisão de se evitar o uso de produtos derivados de animais tem se tornado uma tendência crescente no estilo de vida moderno. Por isso, o veganismo, por ser o tipo de vegetarianismo mais radical, com a abstenção total de alimentos e produtos de consumo que tenha origem animal, inclusive subprodutos (MARANGON et al., 2016), tem sido objeto de estudo de pesquisadores e organizações a fim de entenderem este estilo de vida e poderem se adequar a este recente segmento de consumidores (KAPP, 2017).
O indivíduo vegano não só se abstém de alimentos de origem animal e seus derivados, como também do consumo de produtos de limpeza, cosméticos, vestuários entre outros, que levam na sua composição alguma matéria-prima que seja de origem animal e até mesmo produtos que utilizaram animais em seus testes (ARAÚJO, 2016).
Com veganismo se multiplicando, as empresas e negócios também vem seguindo o mesmo ritmo. Eles consideram que apesar de apresentarem uma pequena parcela da população, a ascensão deste movimento já é uma realidade na sociedade atual, pois possibilita criar muitos segmentos de produtos e serviços (MARTINS; FERREIRA, 2017).
Deste modo, com o intuito de auxiliar o consumidor na hora da compra, a Sociedade Vegetariana Brasileira desenvolveu um selo de certificação vegana que vai
22 oferecer a garantia de que em todo o processo de desenvolvimento e fabricação do
produto, bem como nas etapas de testes de toxicidade e experimentações, não houve a utilização nem a participação de animais e suas partes. Este selo garante ao consumidor que aquele produto atendeu a todos os critérios para receber a classificação como vegano e a empresa ganha credibilidade com esse público alvo (KAPP, 2017).
Dentro deste mercado, existem desde empresas que são 100% veganas até aquelas que não são, mas que desenvolvem produtos que atendem este nicho de mercado. Em relação às que são 100% vegana, aparece a King 55 (PELLENZ; BASTIANI, 2014) empresa de moda livre de crueldade animal, e Surya Brasil, uma empresa que trabalha com cosméticos naturais, orgânicos e veganos (ESTILO VEGAN, 2018). Além disso, a empresa Química Amparo aparece como uma indústria que tende a se adequar aos diversos públicos alvos existentes no cenário atual. O lava-louças Ypê é um dos produtos desenvolvidos pela empresa e que pode ser considerado vegano, pois atende todos os requisitos necessários (BELEZA VEGAN, 2012).
3.2. LAVA-LOUÇAS COMO OPÇÃO DE PRODUTO VEGANO
Desde a antiguidade, os agentes de limpeza vêm sendo desenvolvidos pelos homens e sua utilização tem se tornando cada vez mais essencial, sendo amplamente usado em ambiente doméstico e/ou profissional (HENRIQUE, 2017).
A formulação base dos detergentes é constituída por tensoativos, sais para espessamento, conservantes, alcalinizantes para controle de pH, água e agentes auxiliares como corantes e fragrâncias (CAMPOS, 2017). Cada componente tem sua função dentro da formulação de um detergente.
3.2.1. TENSOATIVOS
Os tensoativos ou surfactantes são compostos orgânicos quimicamente sintetizados que tem como característica comportamentos específicos em solução e, presentes nos detergentes, tem a função de reduzir a tensão superficial entre duas interfaces (líquido-líquido, líquido-sólido e líquido-gasoso) (STILES et al., 2008), garantindo assim o poder de limpeza às superfícies, dissolvendo as gorduras (HENRIQUE, 2017). Este comportamento é causado devido à sua composição molecular:
uma região hidrofóbica, composta por uma cadeira de hidrocarbonetos, e uma outra região hidrofílica ou iônica (STILES et al., 2008). A região hidrofóbica é apolar e tem afinidade com gorduras vegetais e animais, enquanto que, a região hidrofílica, polar, permite que a molécula se dissolva em água. Essa combinação permite a interação entre gordura e água
23 e garante a limpeza das superfícies (CAMPOS, 2017).
A tensão superficial surge quando existe um desequilíbrio entre as forças que atuam entre as moléculas em um líquido. As moléculas da superfície realizam menos interações intermoleculares comparadas àquelas que estão no interior do líquido. A força resultante das moléculas existente na interface líquido-ar vai atraí-las para o interior da solução, tornando-se um empecilho para a formação de bolhas e gotas. Esta tensão diminui a área superficial ocupada pelo líquido sobre uma superfície, levando a gota a um formato esférico (BEHRING et al., 2004). Quanto maior a dificuldade em se formar gotas, por exemplo, maior será a tensão superficial do líquido. Isso pode ser percebido com a água, por exemplo, que, por possuir um valor alto de tensão superficial, sua gota tem o formato perfeitamente esférico (DALTIN, 2011).
Outros fatores que estão envolvidos e que requerem importância no que diz respeito à tensão superficial são a molhabilidade e a umectação.
Molhabilidade é um termo usado para descrever o fenômeno de espalhamento da gota sobre uma superfície sólida e ela está diretamente relacionada com a tensão superficial: quanto maior a tensão superficial, menor o espalhamento da gota. Isso acontece porque as moléculas da superfície da gota estão bem juntinhas devido à forte atração entre si. Quando se tem um líquido com baixa tensão superficial, a gota tende a se espalhar mais, formando uma espécie de lente sobre a superfície, molhando-a bem.
Entre a lente e a superfície sólida forma-se um ângulo de contato (Figura 3) que depende diretamente da tensão e, quando esse valor chega a zero, pode-se dizer que a superfície está totalmente molhada (DALTIN, 2011).
Figura 3 – Ângulo de contato entre uma gota de líquido e uma superfície sólida
Fonte: adaptado de Daltin (2011)
24 Gotas de água da chuva sobre a superfície de vidro de uma janela pode ser um
exemplo típico deste fenômeno de molhabilidade que, ao secar, pode manchá-lo. Outro exemplo é a limpeza de vidros feitas utilizando o álcool que, por ter tensão superficial mais baixa que da água, o espalhamento é maior, levando a uma menor quantidade de gotas, evitando a ocorrência de manchas nos vidros (DALTIN, 2011).
A umectação tem a mesma ideia de molhabilidade e o que difere é a maneira com que o líquido interage com a superfície. Na molhabilidade, o líquido se espalha sobre a superfície, enquanto que, na umectação, o líquido vai sendo absorvido pela superfície, penetrando através das suas capilaridades (DALTIN, 2011). A Figura 4 mostra como a redução da tensão superficial de um líquido melhora a penetração dele na superfície aplicada que pode ser, no caso, um tecido.
Figura 4 - Representação da influência da tensão superficial sobre a umectação
Fonte: adaptado de Daltin (2011)
Quando adicionado a uma solução, o tensoativo tem a finalidade de diminuir a tensão superficial do meio. Esse fenômeno acontece porque o tensoativo possui uma região apolar que, não tendo afinidade com o líquido no qual está imerso, ocupam preferencialmente a superfície do líquido quebrando a força de coesão existente entre as moléculas da superfície. Isso faz com que a tensão superficial do líquido diminua. Os fenômenos de molhabilidade e umectação apresentam melhores resultados quando o tensoativo está presente (BEHRING et al., 2004).
25 3.2.2. CLASSIFICAÇÃO DOS TENSOATIVOS
A Figura 5 esquematiza uma molécula de tensoativo com suas respectivas partes.
Figura 5 - Representação esquemática de uma molécula de tensoativo com suas partes apolar e polar.
Fonte: BAPTISTA; BONETTO (2018).
Um tensoativo típico é caracterizado pela seguinte formação: R-X, em que R representa a cadeia linear de hidrocarbonetos, apolar, e X é a extremidade polar ou iônica.
Dependendo do tipo de X, os tensoativos podem ser classificados como: aniônicos, catiônicos, não-iônicos e anfóteros (MANIASSO, 2001).
Tensoativos aniônicos: sua região polar possui carga negativa, conforme pode ser visualizado pela Figura 6. Neste caso, a molécula de sal que foi dissociada em água, libera um cátion e o restante da molécula mantém-se com carga negativa. Além disso, essa região da molécula é composta por átomos de oxigênio que aumenta mais a eletronegatividade e, por conseguinte, a polaridade da molécula. O tensoativo aniônico é o mais solúvel em água por conta dessas características (DALTIN, 2011).
Figura 6 – Representação molecular de um tensoativo aniônico
Fonte: Daltin (2011)
26 Quanto mais carga (positiva ou negativa) possui o tensoativo na sua região polar,
mais solúvel em água ele é.
Tensoativos catiônicos: sua região polar apresenta carga positiva, conforme pode ser visualizado pela Figura 7. Quando dissociado em água, a molécula mantém-se com carga positiva, obtida a partir de um hidrogênio que foi alocado a ela. Neste caso, a região ativa, polar, é composta por nitrogênio quaternizado. O nitrogênio, por ser mais eletronegativo que o carbono, vai atrair os elétrons que, em contato com a região positiva, neutraliza parcialmente a molécula, reduzindo a sua polaridade, o que diminui sua capacidade de solubilização em água. Essa característica torna os tensoativos catiônicos menos solúveis em água que os aniônicos, por isso são utilizados para diferentes aplicações, as quais estão listadas no Quadro 1 (DALTIN, 2011).
Figura 7 – Representação molecular de um tensoativo catiônico
Fonte: Daltin (2011).
Como pôde ser percebido, um tensoativo aniônico não pode ser utilizado juntamente com um catiônico, pois eles se neutralizariam, formando um composto sem carga, insolúvel em água.
Tensoativos não-iônicos: são tensoativos que não apresentam carga verdadeira na sua extremidade polar (Figura 8). Este tensoativo é obtido pela reação entre um composto graxo com um óxido de eteno. Quanto maior a quantidade de moléculas de óxido de eteno na formação do tensoativo, maior será sua polaridade, pois aumenta o número de forças que auxiliam na solubilidade da água (DALTIN, 2011). Esta molécula é compatível quimicamente com a maioria dos outros tipos de tensoativos o que faz com que ela seja amplamente utilizada em muitos processos (CURBELO, 2006), representando 10% do volume total de agentes tensoativos (HENRIQUE, 2017).
27 Figura 8 – Representação molecular de um tensoativo não-iônico
Fonte: Daltin (2011)
Tensoativos anfóteros: podem apresentar caráter aniônico e catiônico, dependendo do pH do meio (Figura 9). Em pH alcalino, atuam como tensoativos aniônicos e em pH ácido se comportam como tensoativo catiônico (CURBELO, 2006). Eles apresentam esta característica por possuírem carga positiva e negativa numa mesma molécula. A carga positiva é neutralizada pela presença de hidroxilas em uma solução alcalina, o que dá à molécula o caráter aniônico. Por sua vez, a carga negativa é neutralizada pelos H+ de uma solução ácida, garantindo à molécula o caráter catiônico. Assim como os não-iônicos, os tensoativos anfóteros podem ser utilizados junto com os catiônicos e aniônicos, pois sua carga total se anula (DALTIN, 2011).
Figura 9 – Representação molecular de um tensoativo anfótero
Fonte: Daltin (2011)
O Quadro 1 apresenta de forma resumida os tipos de tensoativos, seu mercado no Brasil e as principais aplicações.
28 Quadro 1 – Descrição e caracterização resumidas dos tipos de tensoativos
ANIÔNICOS CATIÔNICOS NÃO-IÔNICOS ANFÓTEROS
Características
Região polar apresenta carga
negativa
Região polar apresenta carga
positiva
Não apresentam cargas verdadeiras
Dependendo do pH do meio, se comportam como
aniônicos ou catiônicos
Mercado brasileiro
Subsegmento
Possui maior projeção de crescimento até
2018
Segundo subsegmento mais utilizado (volume e
vendas)
Subsegmento
de tensoativo Menos
mais utilizado representativo no
(volume e mercado nacional
vendas) e mundial
Principais produtos
LAS
Sais quaternários de
amônio
Polietilenoglicóis, álcoois, alquilfenóis, aminas
etoxiladas
Betaínas (Alquilbenzeno
sulfonato linear) e LESS
(lauril éter sulfato de
sódio) Principais
Sabões em pó, lava-louças e
xampus
Limpeza industrial e institucional, amaciantes e detergentes
Detergentes, produtos de limpeza
industrial, emolientes e umectantes para
cosméticos
Xampus, lava- roupas líquido e
lava-louças.
Produtos Consumidores
Fonte: Campos (2017)
3.2.3. PODER DE DETERGÊNCIA
A detergência é o nome dado ao processo de remoção da sujidade de uma superfície, a qual passará para o meio líquido em forma de emulsão, suspensão ou dissolvidas. Os agentes que proporcionam tal fenômeno são chamados de tensoativos (THEVES, 2017).
O solvente mais utilizado para a remoção da sujidade em uma superfície é a água que, por ser polar, solubiliza as partículas polares que, por sua vez, são carregadas para fora da superfície. Contudo, existem sujidades apolares que precisam ser limpas, como gorduras, óleos, etc. Elas podem ser limpas com a ajuda de um solvente polar (a água) e um tensoativo. Essa mistura é estável e garante a remoção mais facilmente de sujeiras apolares (DALTIN, 2011).
O mecanismo de detergência ocorre da seguinte maneira: uma superfície com sujidade apolar (considera-se óleo) é imersa em uma solução de água e tensoativo
29 (geralmente aniônico). Os tensoativos presentes nas estruturas micelares migram para a
sujidade, emulsificando-a. Quanto mais moléculas de tensoativo no meio, maior a superfície de estabilização deles em relação às partículas emulsificadas (DALTIN, 2011).
Esta estabilização em relação às partículas emulsificadas deve permanecer até o momento do enxágue, pois é quando essas partículas são totalmente retiradas do meio.
Além disso, a superfície do substrato deve ter sido estabilizada também com os tensoativos do meio. Essas estabilidades evitam o efeito da redeposição da sujidade, em que a sujeira volta a se depositar sobre o substrato que está sendo lavado. Por isso, a escolha dos tensoativos é importante para que eles possam garantir alto poder de detergência (DALTIN, 2011). A Figura 10 abaixo ilustra esse fenômeno da detergência.
O fenômeno da detergência pode ser intensificado pela agitação ou atrito, os quais vão auxiliar na retirada da sujidade. Outro fator que também contribui para este efeito é o aquecimento, pois quanto maior a temperatura, menos viscoso fica a sujidade, facilitando sua remoção (DALTIN, 2011).
Figura 10 – Mecanismo de detergência em uma lavagem
Fonte: Daltin (2011)
3.2.4. PREOCUPAÇÃO SOB NÍVEL AMBIENTAL
Por estar presente no dia a dia do consumidor por meio de cosméticos, produtos de higiene e limpeza da casa, os tensoativos possuem uma demanda que vem crescendo diariamente. Em paralelo a este crescimento, os problemas ambientais causados por esta substância também vêm à tona, pois seus resíduos são descartados no meio ambiente, prejudicando seu ecossistema. Com o desenvolvimento de tecnologias e da crescente
30 questão da sustentabilidade, os tensoativos sintéticos, os quais são os principais
causadores dos problemas ambientais, estão sendo substituídos pelos tensoativos biodegradáveis, visto que são menos nocivos ao meio ambiente (GONÇALVES et al., 2015).
Na década de 40, por exemplo, surgiu o primeiro tensoativo aniônico sintético denominado alquilbenzeno sulfonato (ABS). Este tensoativo começou a causar sérios problemas ambientais devido à formação de camadas densas de espuma e, posteriormente, estudos constataram que o ABS era resistente à biodegradação no meio ambiente. Para solucionar esse problema, na maioria dos países, ele foi substituído por tensoativos biodegradáveis, com cadeias alquílicas lineares. Como este tensoativo está presente em diversos produtos de limpeza e seu consumo mundial é elevado, pesquisadores tem feito monitoramento e controle ambiental rigoroso sobre ele (PENTEADO; EL SEOUD; CARVALHO, 2006).
Tensoativo sintético é aquele produzido a partir de derivados do petróleo, uma matéria-prima não renovável, e que pode ser biodegradável ou não (GONÇALVES et al., 2015). Na crescente busca por alternativas de produtos que não comprometam o meio ambiente e até mesmo a saúde do ser humano, muitas empresas estão optando por atender este mercado com produtos biodegradáveis, naturais e orgânicos. Neste conjunto entra também os produtos de origem vegana.
Um produto é biodegradável quando ele é composto por substâncias químicas que podem servir como substratos para os microrganismos, ou seja, o produto pode ser decomposto pelos microrganismos presentes na natureza. Tensoativos com cadeias de alcanos ramificadas apresentam menor biodegradabilidade como o tetrapropileno benzeno sulfonato de sódio. Por sua vez, aqueles que possuem cadeia carbônica linear tendem a ser mais biodegradáveis, como é o caso do alquilbenzeno sulfonato de sódio linear (LASS), que é o tensoativo aniônico mais comum presente nas formulações de detergentes de uso doméstico (MASTROTI et al., 1998).
Um produto natural é aquele que se utiliza de matérias-primas advindas de seres vivos, como animais e plantas. Um tensoativo natural pode ser um ácido graxo derivado de óleos, gorduras animais e vegetais como palma, coco e sebo (FÓRMULA SABÃO ARTESANAL, 2018). O processo utilizado para a produção do tensoativo é chamado de saponificação, em que um éster (proveniente do ácido graxo) é misturado com uma base (geralmente hidróxido de sódio ou de potássio), originando o glicerol e o sabão (GONÇALVES et al., 2015). Além de naturais, eles também são biodegradáveis.
31 Considera-se produto orgânico aqueles que apresentam uma quantidade mínima
de matérias-primas orgânicas (95% em relação ao total de matérias-primas naturais), segundo o que determina a Lei n° 10.831, de 23 de dezembro de 2003 (PLANALTO, 2003). Para a produção deste item, o impacto ambiental deve ser mínimo, as matérias- primas de origem animal e vegetal utilizadas devem vir de um sistema orgânico de produção, a qualidade original da matéria-prima deve ser preservada e não devem ser geneticamente modificadas e, além disso, as embalagens devem ser ecologicamente adequadas.
Produtos veganos, por sua vez, são aqueles que não levam nenhum ingrediente de origem animal nem mesmo os testes de toxicidade e de experimentação são feitos neles, são assim denominados cruelty free, que pode ser traduzido por “livre de crueldade”.
3.2.5. FORMULAÇÃO DOS DETERGENTES
Como dito anteriormente, os detergentes, ou melhor, os lava-louças são compostos no geral por tensoativos, alcalinizantes, conservantes, veículo (geralmente água), corante entre outras matérias-primas auxiliares (CAMPOS, 2017). A grande maioria dos lava- louças encontrados no mercado atualmente apresentam a seguinte formulação apresentada no Quadro 2.
Quadro 2– Formulação de lava-louças convencional Matérias-primas
Água Hidróxido de sódio
Ácido Sulfônico Lauril éter sulfato de sódio
Betaína Sal Conservante
Corante Fragrância Fonte: Campos (2017)
A água é o veículo, hidróxido de sódio o alcalinizante do sistema, ácido sulfônico, o lauril éter sulfato de sódio e a betaína são os tensoativos e corante, conservante, sais e fragrância representam as matérias-primas auxiliares. Essa é a composição de um lava- louças básico. A porcentagem de cada matéria-prima dentro do detergente vai depender de cada fabricante (HENRIQUE, 2017).
32 Em um lava-louças tradicional de mercado, por exemplo, suas matérias-primas
podem ser de origem animal ou até mesmo eles podem ser usados para testes. Elas podem ser de origem natural ou sintéticos ou até possuir compostos biodegradáveis ou não. O fato disso ser de um jeito ou de outro vai depender da empresa que fornecerá matéria prima ao fabricante de lava-louças e do mercado que esse fabricante quer atrair.
Atualmente, existem algumas marcas de lava-louças que trabalham com matérias- primas que não foram originadas nem mesmo testadas em animais, como Biowash, Boiz e Positiv.A (FACE IT NATURAL, 2018). O lava-louças Ypê também é vegano, pois além de não possuírem nenhuma matéria-prima de origem animal na formulação de detergente, o produto não é testado em animais. Contudo a empresa não é totalmente vegana, pois utiliza-se de sebo bovino, por exemplo, para produção de sabonete e sabão em barra (YPÊ, 2012).
33 4. METODOLOGIA
A metodologia empregada no presente trabalho foi de caráter experimental, visto que o trabalho realizado trouxe uma abordagem quantitativa, com objetos exploratórios no seu desenvolvimento (GIL, 2008).
Neste trabalho foi desenvolvida uma fórmula de lava-louças com características veganas e naturais. A caracterização do produto final foi dividida em duas partes:
avaliação de aspectos e características físico-químicas do produto e a sua aplicabilidade.
Como aspectos físico-químicos foram avaliados: pH, estabilidade, viscosidade, ponto de turvação (cloud point) e volume de espuma. Para análise de aplicabilidade, utilizou-se o teste de lavabilidade, por meio de lavagem de pratos, cujo objetivo era medir a eficiência do lava-louças vegano em comparação a um lava-louças tradicional. Tanto a formulação quanto as análises foram realizadas em um laboratório de uma empresa química do setor.
4.1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1.1. FORMULAÇÃO
Para a formulação do detergente lava-louças vegano, foram utilizadas matérias- primas do portfólio de uma empresa química do setor. O interesse foi pela busca de uma combinação eficaz entre os tensoativos e aditivos, considerando sua sinergia e os aspectos necessários para garantir a total integridade de um produto vegano. O objetivo foi fazer com que o produto final adquira valor agregado, respondendo com um bom desempenho.
A Tabela 2 apresenta as matérias-primas que foram empregadas para o desenvolvimento da formulação do detergente:
Tabela 2 – Formulação para o lava-louças vegano
Componentes Origem Proporção
1 Água Natural q.s.p
2 Betaína Natural do coco Até 6%
3 Tensoativo aniônico Natural do coco Até 8%
4 Alquilpoliglicosídeo Natural da cana de açúcar Até 10%
5 D’Limoneno Natural do limão Até 1%
6 Glicerina vegetal Natural da soja Até 1,5%
7 Ácido graxo com glicerol Natural da palma Até 2%
8 Cloreto de sódio Natural da água do mar Até 1,5%
9 Hidróxido de sódio Natural do cloreto de sódio q.s.p Fonte: próprio autor
34 Todas as matérias-primas utilizadas no processo de formulação do lava-louças
apresentam uma ficha que dá a garantia de que nenhum animal foi utilizado no seu desenvolvimento.
4.1.2. PROCEDIMENTO
As matérias-primas foram adicionadas na ordem destacada na Tabela 2, sob agitação, com um intervalo de cinco minutos entre as adições. O hidróxido de sódio foi utilizado caso fosse necessário o ajuste de pH.
4.2. ANÁLISES FISICO-QUÍMICAS
A fim de se garantir um produto com as mesmas propriedades e características de um lava-louças comum e poder compará-los a um produto de mercado, foram realizados os seguintes testes físico-químicos:
estabilidade
viscosidade
pH
ponto de turvação (cloud point)
volume de espuma
4.2.1. ESTABILIDADE
Foram separadas seis amostras de mesmo volume dos lava-louças: três do vegano e três do tradicional. As análises de pH e aspectos visuais (turvação, precipitação) foram realizadas antes de iniciar o processo de estabilidade. Essas amostras foram acondicionadas em três ambientes com temperaturas diferentes, 5ºC, 25ºC e 50ºC, simulando, respectivamente, regiões frias, amenas e quentes do Brasil. Elas ficaram sob a estabilidade durante um mês (30 dias) e após este tempo, foram refeitas as análises visuais e físico-químicas para avaliar se houve alguma alteração destes aspectos durante este tempo.
4.2.2. VISCOSIDADE
A viscosidade foi aferida em um aparelho viscosímetro Brooksfield RVT, utilizando uma rotação de 100 rpm, com a agulha número 2 ou 3, variando de acordo a viscosidade do produto. A temperatura do produto a ser avaliado foi de 25ºC (+/-1ºC).
35 4.2.3. pH
As análises de pH realizadas nos produtos desenvolvido e de mercado foram obtidas de forma direta através de leituras no produto bruto. As primeiras leituras foram realizadas antes das amostras serem colocadas em estabilidade (temperaturas de 5 e 50ºC). Após 30 dias corridos, estas amostras foram retiradas da estabilidade e realizaram- se as últimas leituras. Todas as medições foram realizadas nas mesmas condições de temperatura, 25ºC (+/-1ºC).
O aparelho utilizado para a leitura do pH foi o pHmetro Mettler Toledo modelo S20 Seven Easy que obtém o valor de pH por meio da diferença de potencial entre dois eletrodos (de FARIA et al., 2012).
4.2.4. PONTO DE TURVAÇÃO (CLOUD POINT)
A turbidez é um fator que também merece muita atenção na hora da escolha de um produto pelo consumidor, principalmente detergente lava-louças. A Figura 11 ilustra duas soluções: uma turva (esquerda) e uma translúcida (direita).
Figura 11 -Representação de soluções turvas e translúcidas
Fonte: próprio autor
O lava-louças presente foi avaliado quanto à sua temperatura de turvação, pois foi necessário garantir uma temperatura considerável para que o produto se mantenha em estabilidade nas prateleiras dos mercados em diferentes épocas do ano e regiões do Brasil sem que haja turvação. A determinação desta temperatura de turvação seguiu o método de análise do limite mínimo e máximo.
Um terço de um tubo de ensaio foi preenchido pelo produto que se queria analisar.
Um termômetro foi acoplado no tubo de ensaio e este sistema foi imerso em um banho de gelo e água por alguns segundos. Em seguida foi retirado e homogeneizado o produto com o auxílio do termômetro, observando seu aspecto (transparente ou turvo). O esfriamento
36 foi repetido até a amostra começar a turvar. Anotou-se a temperatura de turvação no início
da turvação. Este é o limite mínimo de temperatura que vai ser encontrado. O mesmo processo foi realizado para o limite máximo, com a diferença que o banho utilizado foi o banho-maria.
4.2.5. VOLUME DE ESPUMA
Para garantir que o processo de detergência e de emulsão ocorra de maneira eficiente, é necessário agitar o sistema para que ocorra uma maior solubilização dos tensoativos pela solução, e isso acarretará na formação de espumas (DALTIN, 2011). A Figura 12 mostra o mecanismo de formação da espuma.
Figura 12 – Mecanismo de formação de espuma
Fonte: DALTIN (2011)
Os lava-louças vegano e tradicional foram avaliados quanto ao volume de espuma formado e sua estabilidade por um determinado tempo. O método realizado foi da seguinte forma: em uma proveta de 1000 ml foram adicionados 200 ml de uma solução de água e detergente a uma concentração de 1g/L. Com um aparelho de agitação, foram feitos 30 movimentos uniformes a fim de se formar espumas. Depois do último movimento, o cronômetro foi acionado e o sistema foi avaliado por 15 minutos. Nos tempos 0, 1, 5 e 15 minutos, os valores dos volumes da espuma foram anotados. Os resultados obtidos foram avaliados em detrimento ao volume de espuma obtido e sua estabilidade.
37 4.3. TESTE DE AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO
Após finalizada a etapa de produção e análise das propriedades físico-químicas, os lava-louças foram avaliados quanto ao seu poder de remoção de sujeiras, através do teste de aplicação em pratos. Este teste de avaliação de performance utilizado foi desenvolvido dentro de uma empresa química do setor. O teste consiste em três partes:
aplicação da sujidade, lavagem e avaliação dos resultados através de imagens. Foram utilizados seis pratos para o teste.
4.3.1. APLICAÇÃO DA SUJIDADE
A sujidade padrão utilizada apresenta a seguinte composição: óleo de soja, farinha de trigo, sebo bovino, gordura de coco, estearina, oleína e branqueador óptico.
Sobre os pratos previamente limpos e com a ajuda de uma pipeta de Pasteur, aplicou-se 1g da sujidade padrão formulada. A sujeira foi espalhada pela área central do prato o mais rápido possível e esse espalhamento deve ser feito manualmente, garantindo uma homogeneidade (Figura 13). A solução da sujidade deve ser aquecida entre 50- 55ºC e estar em constante agitação durante a aplicação. Após a aplicação, os pratos devem esperar por 1 hora para garantir a secagem da sujeira antes da lavagem.
Figura 13 – Método de aplicação da sujidade pelo prato
Fonte: próprio autor
4.3.2. MÉTODO PARA LAVAGEM DOS PRATOS 4.3.2.1. Preparação da solução de lavagem
Em uma bacia, adicionou-se 4000 ml de água destilada previamente aquecida a uma temperatura de 45ºC. Em seguida, 0,44 g de CaCl2 (70 ppm CaCO3) e 10 g do lava-louças avaliado.
38 4.3.2.2. Lavagem dos pratos
Com a solução de lavagem já pronta, agitou-se o sistema por um minuto a fim de se formar o máximo de espuma possível. Os pratos foram lavados sucessivamente. O primeiro prato foi imergido na solução e ficou de molho por 30 segundos. Após passado este tempo, com o prato imerso na água, fez-se movimentos circulares, esfregando três vezes na parte da frente e duas vezes na parte de trás do prato, com o auxílio da parte macia da esponja (parte amarela), como representado na Figura 14. É importante aplicar a mesma força em todas as lavagens para garantir resultados coerentes.
Após a lavagem, o prato foi enxaguado três vezes em uma outra bacia com 4000 mL de água e colocado no escorredor.
Figura 14 – Método de lavagem dos pratos
Fonte: próprio autor
4.3.2.3. Metodologia para análise
Depois de seco, os pratos foram levados um a um à câmara UV onde foram capturadas imagens destes pratos limpos. As fotos devem ser feitas em uma câmara fotográfica que consiga captar os detalhes do prato, sempre a uma mesma distância e mesmo ângulo. O branqueador óptico foi utilizado justamente para facilitar a visualização da sujeira na câmara UV. O programa utilizado para avaliação da remoção da sujidade foi ImageJ, no qual as áreas de sujidade e de pós-lavagem foram mensuradas e, por fim, foi calculada a porcentagem de remoção da sujeira do prato durante a lavagem.
39 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O detergente lava-louças vegano foi formulado seguindo a ordem de adição previamente determinada, não havendo nenhuma incompatibilidade entre as matérias- primas presentes na formulação. Após a formulação, as análises visuais, físico-químicas e de desempenho foram realizadas. Todas as análises foram executadas dentro do laboratório de uma empresa química do setor.
5.1. ESTABILIDADE
Visando reproduzir a realidade do clima brasileiro, três amostras de um lava- louças tradicional, encontrado no mercado, e três amostras do vegano, formulado neste trabalho foram avaliadas quanto à estabilidade em condições distintas de temperatura: 5, 25 e 50ºC. Após 30 dias, os aspectos visuais e físico-químicos foram avaliados. A análise dos resultados foi interpretada a partir dos aspectos visuais, como turvação e precipitação, e suas alterações.
A Figura 15 apresenta as três amostras do lava-louças tradicional do mercado, após 30 dias acondicionados sob diferentes temperaturas. Pode-se observar que a amostra que se manteve sob uma temperatura de 50ºC apresentou uma turvação e que houve precipitação na amostra que estava a 5ºC. Isso acontece quando há uma desestabilização entre as micelas, levando a perda da viscosidade, seguida de turvação (THEVES, 2017).
Figura 15 - Amostras de um lava-louças de mercado após 30 dias sob diferentes condições de temperatura
Fonte: próprio autor
40 Por outro lado, as três amostras do lava-louças vegano estão apresentados na
Figura 16. Conforme pode ser visualizado, nota-se que não houve nenhuma alteração em relação ao aspecto visual quando estas amostras foram submetidas a temperaturas de 5, 25 e 50ºC. O lava-louças formulado se mostrou com aspecto translúcido e sem precipitação em nenhuma das amostras avaliadas.
Figura 16 – Amostras de um lava-louças vegano após 30 dias sob diferentes condições de temperatura
Fonte: próprio autor
5.2. VISCOSIDADE
Os valores de viscosidade foram mensurados e se encontram na Tabela 3.
Tabela 3 – Comparação entre os valores de viscosidade do lava-louças vegano e tradicional
Lava-louças Viscosidade (cP)
Vegano 952
Mercado 704
Fonte: próprio autor
As análises foram realizadas com as amostras a uma temperatura de 25ºC, em um aparelho viscosímetro Brookfield RVT, a uma rotação de 100 rpm, utilizando a agulha de número 2. A unidade centipoise (cP), é a mais frequente utilizada para determinar valores de viscosidade, segundo o sistema CGS (REOLON, 2011).
41
No estudo realizado por Campos (2017), cinco marcas diferentes de lava-louças tiveram suas viscosidades mensuradas e partir disso obteve-se uma média (738,05 cP) que serviu como um valor de referência para fins comparativos aos valores de viscosidade medidos no presente trabalho (Apêndice 1). Pela análise dos resultados obtidos dos lava- louças em estudo neste trabalho, nota-se que ambos apresentaram valores dentro do esperado para este produto. O destaque pode ser dado para o lava-louças vegano formulado que apresentou valor bem acima da média.
Um fator que é responsável pela variação de viscosidade de um produto é a temperatura. Em ambientes onde a temperatura é baixa, a viscosidade apresenta um valor alto; em lugares onde a temperatura é mais elevada, o produto adquire uma viscosidade mais baixa (SILVA et al., 2016). Essa afirmação pôde ser concluída com as amostras que estavam em estabilidades, em que após 30 dias, em condições cuja temperatura estava a 5ºC, o produto estava mais viscoso, e em temperatura de 50ºC, o produto apresentou-se com uma viscosidade mais baixa. Por essa razão, escolheu-se uma temperatura fixa de 25ºC (+/- 1ºC) para a realização da análise.
A viscosidade dos detergentes lava-louças é um parâmetro muito importante quando se trata da sua produção, pois o consumidor relaciona a viscosidade com a quantidade de ativos presentes na fórmula. Ou seja, para o consumidor, quanto mais viscoso um detergente, melhor ele é (CAMPOS, 2017).
5.3. pH
Após um mês em condições de interferência climática, os lava-louças em estudo foram avaliados quanto ao seu pH. Todas as amostras foram aferidas em uma mesma temperatura, 25ºC. Os resultados estão indicados na Tabela 4:
Tabela 4 – pH das amostras em diferentes temperaturas
Lava-louças pH (25ºC) pH (5ºC) pH (50ºC)
Vegano 8,43 8,88 7,84
Mercado 6,7 6,93 4,85
Fonte: próprio autor
42 Após a permanência em estabilidade, notou-se que as amostras apresentaram uma
variação do seu pH comparado com o valor inicial, medido a 25ºC. O lava-louças vegano sofreu uma mudança pouco significativa, tanto para temperatura alta quanto para a baixa.
O lava-louças de mercado sofreu uma alteração mais brusca quando foi acondicionado a uma temperatura alta.
Segundo a Resolução de Diretoria Colegiada (RDC) nº 13, de 28 de fevereiro de 2007, os detergentes líquidos específicos para a lavagem de louças manualmente devem apresentar pH entre 5,5 e 9,5 (DIÁRIO DAS LEIS, 2009). Com base nesta Resolução que aprova o Regulamento Técnico para Produtos de Limpeza e Afins, pode-se dizer que os lava-louças avaliados neste trabalho apresentam pH dentro do limite estabelecido, em qualquer temperatura, exceto o lava-louças de mercado em temperaturas altas.
5.4. PONTO DE TURVAÇÃO (CLOUD POINT)
A transparência do lava-louças, como dito, é um fator muito importante para o consumidor na hora da compra.
Os lava-louças foram avaliados quanto a temperatura na qual sofrem a turvação (cloud point). Os resultados estão apresentados na Tabela 5.
Tabela 5 – Temperatura do cloud point
Lava-louças Temperatura
mínima (ºC)
Temperatura máxima (ºC)
Vegano -4 70
Mercado -4 70
Fonte: próprio autor
Quando submetidos a uma queda de temperatura brusca, ambos detergentes lava- louças apresentaram estabilidade quanto a sua transparência. O mesmo aconteceu quando as temperaturas das amostras foram repentinamente elevadas.
5.5. VOLUME DE ESPUMA
A quantidade de espuma que um lava-louças faz também é uma importante característica que o consumidor preza. Para mensurar a quantidade de espuma produzida, realizou-se o teste de espuma. Para cada lava-louças em estudo, mediu-se o volume de espuma produzido e foi feito o acompanhamento da sua estabilidade nos tempos 0, 1, 5 e
43 15 minutos. Os dados obtidos estão demonstrados na Tabela 6:
Tabela 6 – Variação do volume de espuma
Volume de espuma (mL)
Tempo (min) Vegano Mercado
0 910 910
1 860 830
5 750 740
15 710 680
Fonte: próprio autor
O volume de espuma inicial para ambos os lava-louças foi o mesmo, 910 mL.
Com o passar do tempo, a espuma foi se desintegrando até atingir, em 15 minutos, um volume constante de 710 mL para o lava-louças vegano e 680 mL para o de mercado.
Apesar do volume de espuma do detergente lava-louças vegano se estabilizar com um valor superior ao volume do de mercado, essa diferença entre eles não é relevante.
5.6. TESTE DE AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO
O teste de avaliação de desempenho foi realizado com o intuito de se avaliar o poder de remoção de sujeira pelos lava-louças em estudo. Este teste consistia de três partes: aplicação da sujidade, lavagem do prato e avaliação da remoção da sujeira a partir de imagens. As imagens foram obtidas por meio de fotos tiradas dos pratos antes e depois de cada lavagem.
Foram utilizados seis pratos, todos eles em formato octogonal. Toda sua área foi recoberta pela sujidade, correspondendo a um valor total de 21,07 cm².
As Figuras 17 e 18 apresentam as imagens obtidas dos pratos após as lavagens com o lava-louças de mercado e o vegano, respectivamente.
44 Figura 17 – Imagens dos pratos após a lavagem com lava-louças tradicional do
mercado
Fonte: próprio autor
Figura 18 – Imagens dos pratos após a lavagem com lava-louças vegano
Fonte: próprio autor
O cálculo foi feito com base na diferença entre a área total da sujidade no início e a remanescente, que não foi removida durante a lavagem (em preto). O resultado foi dado em % de remoção da sujidade pelo lava-louças em questão. As tabelas 7 e 8 apresentam os resultados obtidos deste teste de avaliação de desempenho para o lava-louças de mercado e o formulado, nesta ordem. As áreas de cada ponto encontrado de sujidade remanescente no prato encontram-se nos Apêndices 2 e 3, para o lava-louças de mercado e vegano, respectivamente.
