Hidrogenação - TEMA 8 - PDF

UFGD MODIFICAÇÃO DE ÓLEOS E GORDURAS HIDROGENAÇÃO NA INDUSTRIA DE ALIMENTOS Profa: Rosalinda Arévalo Pinedo DOURADOS  IMPORTANCIA DA MODIFICAÇÃO Característica do óleo vegetal – líquido sã...

UFGD MODIFICAÇÃO DE ÓLEOS E GORDURAS HIDROGENAÇÃO NA INDUSTRIA DE ALIMENTOS Profa: Rosalinda Arévalo Pinedo DOURADOS  IMPORTANCIA DA MODIFICAÇÃO Característica do óleo vegetal – líquido são inadequados para muitos produtos A modificação se faz importante para poder ser utilizado numa faixa ampla de ToC. Os métodos mais importantes são: Hidrogenação, interesterificação e fracionamento Alguns casos é necessário aplicar mais de uma tecnologia e mais de uma matéria prima H+: No início foi um boom, hoje trata-se de reduzir o nível de A.G. trans. A Legislação exige a declaração das gorduras trans nos rótulos HIDROGENAÇÃO Método + utilizado para modificar os óleos a gorduras vegetais A modificação é importante por que melhora: ✓ a viscosidade, ✓Palatabilidade dos alimentos acabados ✓Aumenta a estabilidade oxidativa ✓Aumenta a vida de prateleira ✓ O ponto de fusão  HIDROGENAÇÃO OU RX Sabatier-Senderens. CO2 + 4 H2 → CH4 + 2 H2O ✓ Processo que leva a saturação das duplas ligações dos A.G. insaturados, de tal forma que aumenta a formação das ligações simples e com maior ponto de fusão e maior estabilidade térmica e oxidativa ✓É uma Rx catalítica heterogêna: consiste em adicionar hidrogênio sobre um catalisador. ✓Rx exotérmica. Para cada diminuição de uma unidade de índice de iodo a temperatura se incrementa ao redor de 1,6 a 1.7oC. ✓Pode ser monitorado através de parâmetros tais como: velocidade de rx, taxa de formação de isômeros. ✓Pode ser de parcial ou total HIDROGENAÇÃO PARCIAL ✓Parcial: Nos óleos poliinsaturado causa a isomerização de algumas duplas ligações, enlaces podem ser reposicionado - Natureza do catalisador e sua [ ] no óleo, - Tipo de óleo e suas propriedades ✓A isomerização depende - Temperatura de Rx - Pressão do hidrogênio - Grau de agitação ✓A formação dos A.G.trans é promovida durante a hidrogenação a alta ToC, pressão de H+, Conc. de catalisador e agitação lenta ✓Hidrog. Parcial: Formação de A.G. trans que permanecem no óleo líquido, mínima diminuição do ind. iodo  HIDROGENAÇÃO TOTAL Não há formação de A.G.trans, somente A.G. saturados Alcenos, também conhecidos como alquenos ou olefinas, são hidrocarbonetos alifático insaturados, apresentando, em sua molécula, uma ligação dupla entre seus átomos de carbono Óleo + nH2 → gordura (líquido insaturado) (sólida saturada) Níquel Combinação TIPOS DE Paládio com zeólitas CATALISADORES e alúmina Platino  PRODUTOS OBTIDOS POR MEIO DA HIDROGENÇÃO Segundo o grau de saturação alcançado se obtêm ÓLEOS IND. IODO os sgtes produtos: Girassol 118 – 145 Milho 107 – 135 Canola 110 – 126 ❖ Óleos para saladas: Brush hidrogenation (H. Algodão 96 – 115 rápida) com Indice de iodo de 115 Soja 120 – 141 Palma 49 – 55 Babaçú 14 – 23 Coco 14 - 23 ❖Óleos para fritar: B. H até índice de iodo ao redor de 100 ❖Gorduras alimentares: margarinas “Shortenings” , substitutos da manteiga de cacau, gordura para cobertura com ind. Iodo 70 – 75 e teor de gorduras trans de 30-65% ❖Bases duras: Ind. Iodo perto da saturação (< 5) e não detectável gord. trans FATORES IMPORTANTES NA HIDROGENAÇÃO 1. QUALIDADE DO ÓLEO: Foram identificados inúmeros compostos presentes nos óleos que atuam como venenos no catalisador. Desativam os - Enxofre catalisadores de Principais compostos: - Fósforo níquel - Ferro - Sabões alcalinos Os óleos por tanto tem que ser previamente Degomado, neutralizado e clarificado, o ideal é que o conteúdo de: Acidos graxos livres < 0,05%; Sabão < 25ppm, fósforo < 23ppm, umidade < 0,05%, peróxido < 0,5% e valor de anisidina < 10. FATORES IMPORTANTES NA HIDROGENAÇÃO 2. QUALIDADE DO HIDROGÊNIO: ✓ O hidrogênio deve ser puro, sendo 99,8% mínimo requerido ✓ As impurezas encontradas no gás H atuam prejudicando a reação de hidrogenação ✓ Elevado teor de água é prejudicial pela hidrólises do óleo, produzindo A.G. livres ✓ Gases inertes presentes como N2, CH4 e CO2, se concentram durante a reação e por tanto reduzem a pressão parcial de H2 e após o processo devem ser expulsos (filtração) e há perda de tempo e de hidrogênio ✓ O hidrogênio eletrolítico é que garante uma melhor qualidade Eletrolito: substância que se dissolve para dar uma solução que conduz eletricidade FATORES IMPORTANTES NA HIDROGENAÇÃO 3. CATALISADOR: Muitos metais e óxidos metálicos possuem atividade catalítica na hidrogenação. Níquel, cobre, cobalto, cromo, zinco, ferro, e o grupo da platina (paládio, ródio, rutênio, e a própria platina) são metais que freqüentemente são encontrados como catalisadores comerciais Combinação dos elementos com outros metais também são utilizados para conferir atividade e seletividade adicional ou maior tempo de vida para os catalisadores. Na maioria das aplicações se utilizam, alumina (óxido de alumínio) e zeólitas (óxidos de silício e alumínio) são os principais suportes utilizados. Paládio, platina, ródio e rutênio possuem excepcional atividade e operam sob suaves condições.  COMO SE DA A HIDROGENAÇÃO A hidrogenação é realizada em tanques livres de oxigênio onde o gás hidrogênio é adicionado ao AGI e um catalisador níquel, posteriormente retirado, a temperaturas superiores a 180oC e pressão 0,5 – 4 atm. Neste processo, algumas duplas ligações são perdidas pela inserção de uma molécula de hidrogênio e outras são isomerizadas pela conversão da conformação cis para a trans, há uma inversão da cadeia de carbonos. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE ÓLEO E GORDURA VEGETAL HIDROGENADO  Vantagens H. TOTAL ✓ Apresenta-se sólida à temperatura ambiente ✓ Tipo de gordura mais fácil de trabalhar e de se estocar ✓ Menor número de insaturações ✓ Menor número de sítios oxidáveis aumenta a vida de prateleira dos produtos ✓ Valoriza o aspecto e a consistência dos alimentos ✓ Pães e massas folhadas ganham uma aparência mais dourada e a batata frita parece mais crocante do que a feita em casa  IMPLICAÇÕES ✓ Os isômeros cis são mais rapidamente metabolizados como fonte de energia e são preferencialmente incorporados em fosfolipídios estruturais e funcionais. ✓ Em humanos a incorporação dos trans nos tecidos depende: ✓da quantidade ingerida ✓do tempo de consumo de alimentos com esse tipo de gordura ✓da quantidade de ácidos graxos essenciais consumida ✓do tipo de tecido ✓do tipo de isômero (configuração e posição da dupla ligação na cadeia)  PRODUÇÃO NO BRASIL  A produção de gordura vegetal hidrogenada no Brasil começou por volta de 1960. INDÚSTRIA ALIMENTÍCIA NACIONAL Demanda de consumo e praticidade de processamento DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS COM CARACTERÍSTICAS ESPECÍFICAS - AGT 2008 áté 2010 deve-se reduzir até 2% o teor de gorduras trans nos alimentos IMPLICAÇÕES NA SAÚDE  Fontes de ácidos graxos trans na alimentação ✓ Margarinas e cremes vegetais ✓ Biscoitos (cream cracker e recheados) ✓ Massas folhadas ✓ Batata frita (fast-food) ✓ Panificados e confeitaria (“shortening”) ✓ Sorvetes  GORDURAS VEGETAIS EM PÓ É o produto resultante da mistura do emulsificante e gordura de coco ou de palma, capaz de substituir a gordura hidrogenada e de origem animal. Produto que pode ser utilizado para várias aplicações na indústria de alimentos, tais como: Gelados comestíveis (agrega boa resistência ao derretimento, abaixando seu ponto de fusão, ou seja, o sorvete irá derreter assim que entrar em contato com a boca). Panificação e confeitaria, Sobremesas em pó e sopas desidratadas,  LEGISLAÇÃO ✓ Diversos países limitaram o consumo destes compostos. ❖ A Food and Drugs Association (FDA), em 2006, liberou um documento que recomenda que o consumo de trans seja inferior à 1% do VCD e obrigou a inclusão desse compostos nos rótulos de alimentos. ❖ A Dinamarca - primeiro país a banir óleos parcialmente hidrogenados em 2003. ❖ A Suíça aprovou leis contra gorduras trans em 2008, ❖ Diferentes cidades dos EUA passaram legislação semelhante.  LEGISLAÇÃO ❖ Diminuir o consumo de gorduras trans de 6g para 1g por dia assim diminua o número de mortes por cardiopatia isquêmica em 50%. No Brasil, não habia recomendação até 2007. O consumo de gorduras trans, mas a partir de esta data, o consumo passa a ser menor que 2 gramas de gordura trans por dia (ANVISA). A lei No 7681-A/2017 Proíbe uso de gorduras O valor deve ser declarado em gramas presentes por porção do alimento  LEGISLAÇÃO ATUAL A Anvisa publicou em março (2017) duas normas que tratam dos requisitos de identidade, composição, qualidade e rotulagem de produtos como óleos vegetais, azeites e cremes vegetais. A primeira delas é a RDC (Resolução da Diretoria Colegiada) nº 481/2021, que dispõe sobre os requisitos sanitários para óleos e gorduras vegetais. A segunda é a IN (Instrução Normativa) nº 87/2021, que estabelece a lista de espécies vegetais autorizadas, as designações, a composição de ácidos graxos e os valores máximos de acidez e de índice de peróxidos para óleos e gorduras vegetais. Com o regulamento, óleos e gorduras modificados por processos tecnológicos como a hidrogenação, a interesterificação ou qualquer outro tipo de modificação terão que ser designados como “óleo” ou “gordura”, seguido do nome da espécie vegetal de origem, e da indicação do processo empregado. Por exemplo, o óleo de soja que passar por um processo de hidrogenação deverá ser designado como “óleo de soja hidrogenado”. A nova norma só entra em vigor em março de 2022 e as empresas tiveram 12 meses para sua adequação. Ou seja, a partir de março de 2023 todos os produtos tem que declarar no rótulo como tal. INTERESTERIFICAÇÃO