grãos e óleos vegetais: matérias primas - Esalq

GRÃOS E ÓLEOS VEGETAIS: MATÉRIAS PRIMAS
Prof. Marisa A. B. Regitano-d'Arce
Os óleos ou gorduras vegetais são substâncias graxas, untuosas ao tato,
de natureza triglicerídica ou não, presentes em organelas celulares de frutos ou
grãos oleaginosos, que são chamados de corpos lipídicos ou esferossomos. Quer
em escala comercial, quer em escala artesanal, esses vacúolos de óleo devem ser
rompidos para a sua liberação. Normalmente o óleo é extraído dos frutos como
dendê e oliva (azeitona) por prensagem mecânica a frio ou a quente, dependendo
das características do AZEITE que se procure produzir ou da qualidade inicial da
matéria prima. Quando obtido por prensagem a frio, não se refina, pois em
detrimento do rendimento do processo de extração, o azeite será bastante
apreciado pelo seu aroma e gosto do fruto original. Alguns grãos com teor de óleo
superior a 30%, como amendoim e algodão, também podem e já foram prensados
em escala comercial para produção de óleo. Com a evolução dos processos,
porém, a extração por solvente hexano, volátil e derivado do petróleo, muito mais
eficiente no esgotamento do óleo, adicionou-se ao processo antigo ou substituiuo,
produzindo farelos, isto é, farinhas desengorduradas, com menos de 1% de
óleo, que se conservam por mais tempo que as tortas, geradas pela prensagem.
Quando um óleo apresentar-se pastoso ou sólido à temperatura ambiente,
o termo gordura será mais apropriado. Sua composição poderá ser
eminentemente triglicerídica como a de um óleo, porém, tanto a concentração
como a posição de ácidos graxos saturados nos gliceróis, pode afetar o seu ponto
de fusão, determinando a sua aparência. Hoje em dia, as indústrias produzem as
gorduras hidrogenadas a partir do óleo de soja para os mais diferentes fins
alimentícios. Com a hidrogenação, os ácidos graxos insaturados reagem com gás
hidrogênio que se liga às duplas ligações e reduz-lhes o grau de insaturação. À
medida que os ácidos graxos vão sendo hidrogenados, o ponto de fusão do óleo
aumenta. Essas gorduras encontram uso em processos como fritura, pois são
mais resistentes ao ranço e podem ser utilizadas por mais tempo, produzindo
alimentos fritos sadios; em massas alimentícias (pães, biscoitos e bolos), pois
incorporam ar e agem sobre o glúten, tornando-as mais macias; também em
sorvetes, dando-lhes leveza, e em chocolates, como substitutos da manteiga de
cacau, etc.
Existem dois ácidos graxos que são essenciais ao nosso metabolismo que
são o ácido linoléico e linolênico. Estes são normalmente fornecidos pelos óleos
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vegetais de consumo normal. Em dietas de restrição de ingestão calórica, o
consumo de grãos, legumes e alimentos processados provê-os em níveis
suficientes ao nosso organismo.
No mercado industrial de produtos das oleaginosas observa-se que o
preço do óleo de soja já chegou a ser aproximadamente duas vezes o do farelo,
porém a soja é a oleaginosa que mais rende farelo, mais de três vezes o peso de
óleo. E ainda o farelo de soja chega a custar até duas vezes os farelos de girassol,
canola e palmiste.
Além do uso alimentício, os óleos vegetais encontram usos nas indústrias
farmacêuticas, químicas, cosméticas, como tal ou como matéria-prima para
obtenção de compostos químicos de interesse. Este último campo é o vastíssimo
campo da Oleoquímica (ver quadro a seguir). Além disso, desde 1932, já se sabe
que o óleo vegetal pode ser utilizado em motores como combustível. O seu uso
energético foi proposto por Rudolph Diesel, em um Motor Elko, na Alemanha,
utilizando óleo de amendoim "in natura". No início da década de 1980, com a
alta dos preços do petróleo, começou-se a discutir a viabilidade de encontrar-se
um substituto renovável para o Diesel. O dendezeiro foi a cultura cogitada para
fornecer a matéria-prima devido ao alto rendimento em óleo por área de plantio,
conforme pode ser comprovado pelos dados que se seguem. Hoje em dia o
programa está sendo reeditado, porém todas as oleaginosas estão sendo
consideradas fontes em potencial.
Rendimento anual em óleo bruto de algumas culturas oleaginosas
Cultura kg/ha
Palma 4000-5000
Palmiste 400-500
Coco 710
Soja 389
Amendoim 875
Composição de algumas oleaginosas:
Componente
( % )
Soja
Canola
Algodão
com pluma
Girassol
Proteína 40,3 25,6 24,8 20,8 28,5
Lipídeos 21,0 42,0 19,6 54,8 47,5
Fibra 5,5 7,3 - 14,7 2,8
Açúcares
Amendoim
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Estaquiose 3,8 2,5 0,4 0,1 0,8
Rafinose 1,1 0,3 7,2 3,1 0,5
Sacarose 5,0 7,4 1,6 6,5 7,5
Aminoácidos
g/16gN
Lisina 6,4 6,2 3,5 3,8 3,6
Metionina 1,1 2,0 1,5 1,9 1,0
Cistina 1,4 0,9 2,0 1,8 2,6
Fonte: Salunkhe et al. 1992.
Composição centesimal dos farelos de algumas oleaginosas (%)
Proteína Óleo Carboidrato Fibras Cinza
Soja 52,4 1,2 33,8 5,9 6,6
Amendoim 51,8 1,2 27,7 14,3 4,9
Girassol 50,3 3,1 26,7 11,6 8,3
Algodão 46 2,3 34,9 12,5 6,8
Canola 44 1,1 36,8 7,8
Composição em aminoácidos de alguns farelos (g/16g N)
Padrão
FAO
Girassol Soja Amendoim Canola
Isoleucina 6,3 4,3 4,5 3,4 4,0
Leucina 8,8 6,4 7,8 6,4 6,8
Lisina 7,0 3,6* 6,4 3,5* 5,7
Metionina 3,4 1,9 1,3* 1,1* 2,1
Fenilalanina 5,7 4,4 4,9 5,0 4,0
Treonina 5,1 3,7 3,8 2,6 4,4
Triptofano 1,7 1,4 1,3 1,0 -
Valina 6,8 5,1 5,0 4,2 5,2
Colesterol
O colesterol é um esterol produzido apenas por organismos animais, ou
seja, é um zoosterol. Tem origem endógena e exógena, provido pela dieta. As
plantas produzem fitoesteróis, cujos compostos servem também para
identificação e classificação botânica, porém não são reconhecidos como
elementos participantes do equilíbrio colesterol endógeno/exógeno nos
organismos animais. Isto quer dizer que as plantas não produzem colesterol, os
óleos vegetais não apresentam colesterol em sua composição. O problema com a
ingestão de óleos vegetais está centrado na quantidade que o indivíduo ingere,
pois os lipídeos fornecem o dobro das calorias/g que proteínas e carboidratos e
este excedente é que poderá ter algum efeito sobre a instalação/aparecimentos
das doenças das coronárias.
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Um adulto necessita de 1200mg de colesterol por dia, normalmente,
800mg sintetizados pelo fígado e intestino e 400 mg provenientes da dieta. No
organismo, o colesterol é sintetizado a partir de 3 moléculas de acetil-CoA -
produto da oxidação dos ácidos graxos. A concentração máxima tolerada ou
permitida de colesterol sérico em um adulto é de 220mg/100ml plasma
O colesterol é essencial para algumas funções fisiológicas. É precursor na
síntese de ácidos biliares (cólico, glicocólico, taurocólico), de hormônios e de
vitamina D.
No intestino, os lipídeos da dieta, e dentre eles, o colesterol, encontram-se
na forma de quilomicro, forma solúvel através das membranas, o que garante
que ele chegue ao fígado e seja carregado por uma lipoproteína de muito baixa
densidade, a VLDL até o tecido adiposo. Uma lipoproteína de baixa densidade,
LDL, se encarregará de levá-lo para os tecidos periféricos que controlam a
síntese de colesterol no organismo. Não havendo necessidade de síntese
endógena, o excedente restará na corrente sangüínea, ligado à LDL e poderá
oxidar-se e provocar a aterogênese. Na presença de uma lipoproteína de alta
densidade, a HDL, o excedente será conduzido da corrente sangüínea para o
fígado, onde será excretado.
A dieta pode afetar o equilíbrio das LDL e HDL. Dietas com ingestão de
óleos e gorduras ricas nos ácidos graxos saturados láurico (C12), mirístico (C14)
e palmítico (C16), como leites, derivados e gorduras animais podem gerar altos
níveis de LDL e de colesterol sérico.
Ao contrário, dietas em que há ingestão de óleos vegetais ricos em ácidos
graxos poliinsaturados, observa-se um efeito hipocolesterolêmico, com aumento
dos níveis de HDL e redução dos de colesterol sérico, LDL e VLDL.
Oleaginosas de importância econômica
SOJA (Glycine max)
Originou-se no leste Asiático. Há relatos de seu cultivo durante a dinastia
Shang (1500-1207 a.C) no nordeste da China. Foi levada à Europa no séc. XV
como curiosidade de Jardim Botânico. No Brasil, primeira referência data de
1882, D'Utra (Jornal da Agricultura). Na década de 1960, foi introduzida no Rio
Grande do Sul, em sucessão ao trigo. Os principais produtores mundiais são os
EUA, China, Brasil e Argentina.
O grão apresenta 9% de cascas, 90% de cotilédone e 2% de hipocótilo,
cuja composição pode ser encontrada no quadro a seguir:
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Composição Proteína Óleo Cinza Carboidrato
Semente 40,3 21 4,9 33,9
Cotilédone 42,8 22,8 5,0 29,4
Casca 8,8 1,0 4,3 85,9
Hipocótilo 40,8 11,4 4,4 43,4
O grão possui muito pouco amido e muitos açúcares: 5% de sacarose,
1,1% de rafinose e 3,8% de estaquiose, além de 4% de celulose e 15% de
hemicelulose. A rafinose e a estaquiose são reconhecidos fatores de flatulência,
responsáveis em grande parte pela intolerância à soja exibida por certos
indivíduos. Estes são galactosídeos de sacarose contendo uma e duas moléculas
de galactose, respectivamente. Como o sistema digestivo humano não contém a
enzima ∝-galactosidase, esses compostos não são digeridos e podem sofrer
fermentação microbiana anaeróbica, que resulta em produção de gás, ou seja,
flatulência (Augustin & Klein, in Mathews, 1989 p.189)
A soja ainda apresenta alguns compostos antinutricionais, característicos
das leguminosas, tais como inibidores de proteases (tripsina e quimotripsina),
fitohemaglutininas (lectinas), ácido fítico (hexafosfato éster de inositol ou um
ciclitol) que quando hidrolisado pela ∝-galactosidase produz galactose e pode
provocar flatulência (Augustin & Klein, in Mathews, 1989), saponinas,
compostos fenólicos, fator bociogênico, isoflavonóides (fator estrogênico) e
antivitaminas.
GIRASSOL (Helianthus annuus)
Originou na América Centro Setentrional, onde era cultivado pelos índios.
Foi levado para a Europa, pelos colonizadores espanhóis, e utilizado como planta
ornamental até 1716. No Séc. XIX, a Rússia e os países Balcãs produziram as
variedades mais oleíferas.
Apresenta como composição média do grão 2,9 a 6,2% de umidade, 21,4 a
28,2% de proteína bruta (N x 5,7%), 38 a 60,5% de lipídeos, 2,3 a 3,0% de fibras,
2,7 a 3,9% de cinza e 12,4 a 28,9 de carboidratos (Canella et al., 1976)
Casca Amêndoa
Lipídeos % 1 - 5* 45 - 65
Proteína % 2 - 6 20 - 30
Carboidrato % 85 - 95 10 - 25
Minerais % 2 - 4 3 - 5
* dos quais 3% são ceras. Fonte: Galoppini & Fiorentini, 1981
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O óleo é bastante recomendado para frituras por apresentar alto ponto de
fumaça, isto é, resistir a altas temperaturas sem esfumaçar.
A sua composição em ácidos graxos é afetada pela temperatura média
durante o cultivo, isto é, quanto mais baixa a temperatura durante a época de
maturação do grão no campo, maior será o teor de ácidos graxos poliinsaturados
no óleo.
As cascas devem ser retiradas antes do processamento, por conterem
ceras que são arrastadas para o óleo durante a extração e solidificam, podendo
formar depósitos à baixa temperatura.
As amêndoas contém um ácido fenólico, ácido clorogênico, que se
concentra no farelo. Quando da produção de isolados protéicos, o ácido escurece
em meios alcalinos, tornando a proteína separada cor marrom esverdeada ou
acinzentada, além de reagir com alguns aminoácidos, reduzindo a sua
biodisponibilidade.
AMENDOIM (Arachis hypogaea)
No começo dos anos 50 estabeleceu-se no Brasil como cultura comercial,
tanto por ser uma cultura altamente oleífera, como por produzir um óleo de
aroma suave e atraente para a culinária. Contudo, ao final da década de 60, a
torta de amendoim apresentou aflatoxina, decorrente do desenvolvimento de
fungos Aspergillus flavus, presentes por contaminação ou facilidade de
desenvolvimento durante a colheita. Este incidente fez cair o interesse na
cultura, como oleaginosa, visto que para a indústria, o preço da torta ou farelo é
tão ou até mais importante que o preço do óleo.
Hoje seu maior consumo está restrito a confeitos e salgadinhos para
aperitivos (pralinés, paçocas, pés de moleque, amendoim torrado, amendoim
japonês) e em recheios de bombons de chocolates. O grão apresenta 24% cascas
e 76% amêndoa. A amêndoa apresenta em média 46% de óleo, 30% de proteína
bruta, 3% de fibras, 2% de cinza, 13% de carboidratos e 6% umidade.
O óleo contém ácidos graxos de cadeia longa: araquídico (C20), behênico
(C22) e lignocérico (C24) (7%). É mais resistente às altas temperaturas
empregadas no processamento de alimentos do que o de soja e de girassol.
CANOLA (Brassica napus, Brassica campestris)
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É uma oleaginosa de clima frio, com plantio em maio e colheita em
agosto/setembro. É originária da Índia ou China, durante a Era Cristã.
A colza, planta mãe da canola apresenta em sua composição ácido
erúcico, que provoca cardiopatias e glucosinolatos, compostos tóxicos que
contém enxofre, podem provocar até a morte de animais e humanos. Em 1960
teve início um programa de melhoramento genético, para tentar reduzir a
concentração desses compostos e aumentar o uso dessa crucífera.
Em 1974 a Universidade de Manitoba produziu uma variedade com
menos de 2% ácido erúcico e menos de 30µmoles de glucosinolatos, que foi
denominada de CANBRA (Canadian Brassica). A CANOLA (CANadian Oil Low
Acid) só foi obtida em 1987. Hoje em dia a canola ocupa 80% do mercado de
óleos para saladas no Canadá e supre 25% do mercado mundial.
O grão apresenta em média 40-45% de óleo, 20-25% de proteína e 25% de
carboidratos. O óleo é compostos predominantemente por ácido oléico (C18:1),
com teor de 58%, comparável ao azeite de oliva e 10% de ácido linolênico
(C18:3), comparável ao encontrado no óleo de soja. O seu teor de ácidos graxos
poliinsaturados é maior do que o dos óleos de amendoim e dendê e menor do
que o dos óleos de soja, girassol, milho e algodão. Apresenta apenas 22% de
ácido linoléico (C18:2).
No farelo, o alto teor de fibras (o grão tem 11% de cascas), pode concorrer
para reduzir a digestibilidade, apesar do seu alto teor de proteína (36-37%).
Também os fenóis presentes em concentração até 30 vezes maior que na soja
afetam a utilização dos farelos de canola, pois alteram cor, sabor ( através da
adstringência), complexam aminoácidos essenciais, reduzem biodisponibilidade
de minerais, causando danos ao fígado (hemorragia), diarréia e constipação em
ruminantes.
Óleo de colza, aplicado como lubrificante de molde em fundição de aço,
como aditivo, aumenta a oleosidade de óleos minerais e melhora o desempenho
sob alta velocidade e pressão. Pode ser vulcanizado como goma elástica e
utilizado em borracha sintética (soja, colza, mamona)
Um derivado do ácido erúcico, a Erucamida, é aditivo para filme de
polietileno e polipropileno extrusados.
DENDÊ (Elaeis guineensis)
Trazida por escravos africanos ao Brasil no Séc. XVII.
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Hoje existem 45 mil ha plantados, dos quais 32 no norte do Pará.
Produção brasileira, 70 mil toneladas/ano, 1% da produção mundial. Na
Amazônia existem 7 indústrias processadoras.
É uma cultura perene, produz do 3°. ano ao 25°.
Fruto produz óleo da polpa ou mesocarpo (óleo de palma) e o óleo da
amêndoa (óleo de palmiste), láurico.
Os cachos rendem 22% de óleo de palma e 2% de óleo de palmiste.
O óleo de palma contém 40% de estearina e 60% de oleína.
A oleína é usada em frituras e resiste a altas temperaturas.
A estearina encontra uso como gordura industrial para biscoitos, sorvetes
e margarinas. Substitui o sebo em sabões e sabonetes (menor preço e maior
uniformidade).
Outros produtos: ácidos graxos e glicerinas emulsificantes e umectantes,
lubrificantes, cosméticos, explosivos.
O óleo de palmiste encontra uso na indústria saboeira, oleoquímica, e
produz CBS (Cocoa Butter Substitute), substitui o óleo de mamona como
lubrificante para a metalurgia e aviação, por ser mais denso e mais saturado.
O óleo de palma tem boa estabilidade, não incandesce a 400ºC, pode ser
usado na laminação de chapas de aço (folha de Flandres), na fabricação de
placas chumbadas por imersão quente e na proteção oxidante de chapas
estanhadas. Indústria siderúrgica e de lubrificantes consomem 5 mil
toneladas/ano.
ALGODÃO (Gossipium hirsutum)
Desde 3000 a.C. é utilizado com fonte de fibra. O óleo é subproduto. É a
segunda oleaginosa processada no Brasil.
Composição do caroço em base seca:
12,71% línters (12,13% fibra, 0,11% óleo, 0,47% proteína)
31,76% cascas (0,27% óleo, 1,19% proteína, 30,3% carbohidratos)
55,53% caroço (19,23% óleo, 14,78% proteína, 14,78% carbohidratos)
Semente 15-24% óleo, caroço, 30-38% óleo.
Composição do caroço:
31,5% óleo
7,3% umidade
16,4% carboidratos solúveis
7,3% cinza
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5,1% fibra
32,3% proteína
Rendimento do esmagamento:
8,51% línters
25,15% cascas
16,14% óleo
46% farelo
4,21% perdas
Composição do óleo
18:1 > 22%
18:2 > 52%
18:3 < 1%
16:0 - 24%
18:0 - 2%
Gossipol - terpenóide biologicamente ativo presente nas glândulas do
caroço de algodão. Com o processamento estas se rompem e se misturam às
proteínas e óleo. No óleo é perdido no refino. No farelo é necessário um
tratamento termo-químico. Não é recomendado para animais de reprodução
(touro) e monogástricos. Gado de corte aceita bem, gado de leite, com restrições.
MAMONA (Ricinus comunis)
Encontrado em tumbas egípcias de 4000 anos. No Egito era usado em
lamparinas.
Nos Estados Unidos - produção comercial desde 1860, óleo para fins
medicinais e lubrificantes.
Pertence à família das Euphorbiaceae - nativa da África Oriental.
Outros nomes: óleo de rícino, óleo de palma cristi, óleo tangantangan e
neolóide.
50% de óleo em base seca e 25% de casca.
A semente, folhas e galhos são venenosos.
Ricina - proteína letal, termolábil.
Ricinina - poucos problemas, alcalóide venenoso.
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CB-1A - alérgeno potente (polissacarídeo protéico), varia de 6-9% no grão
e de 1-4% no farelo não tratado.
Farelo - adubo ou ingrediente da ração para gado (35% proteína). É mais
barato que soja.
Destoxificação com agentes químicos alcalinos e alta temperatura.
1a. e 2a. Guerras Mundiais reafirmaram o valor estratégico do óleo - seus
derivados são ingredientes-chave para produção de fluidos hidráulicos, graxas e
lubrificantes de equipamentos militares.
Pontos que favorecem o uso em motores de alta velocidade:
• ponto de congelamento baixo
• alta adesividade
• resistência a altas temperaturas
• manutenção
especialmente baixa.
da viscosidade em larga faixa de temperatura,
Vários são os produtos industriais importantes derivados do óleo, como:
Nylon 11 - obtido a partir do metil ricinoleato (Rilsan®), óleo hidrogenado ou
cera para borrachas e plásticos; substitui a cera de carnaúba; óleo desidratado,
substitui óleo de tungue; óleo sulfonado, produz um óleo TURKEY RED para
estamparia de tecidos; ácido sebácico, nylon-610 e lubrificantes de motores de
jato; óleo etoxilado, para óleos de corte, fluidos hidráulicos; poliuretanos, em
materias de telecomunicação; óleo oxidado ou soprado, plastificante; ácidos
graxos, em lubrificantes industriais.
Uso direto do óleo
Excelentes propriedades emolientes e não comedogênico. Usado em
sabonetes transparentes neutros, batons, cremes suaves para pele.
Lubrificante de motores de dois tempos e agentes desmoldantes de formas
de alumínio a alta temperatura.
Composição do óleo em ácidos:
• Ricinoléico 89,5%
• Linoléico 4,2%
• Oléico 3,0%
• Palmítico 1,0%
• Esteárico 1,0%
• Dihidroxiesteárico 0,7%
• Eicosanóico 0,3%
• Linolênico 0,3%
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