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Projecto FEUP
Produção de Óleo Alimentar, Sabão e Margarina
Equipa QUI609
Ana Catarina Lacerda Leal Anabela Miranda da Silva
David Armando de Oliveira Pinto Juliana Patricia da Silva Soares
Luís Alberto Macedo e Rocha Vítor César Pinheiro Pereira
Projecto FEUP
Produção de Óleo Alimentar, Sabão e Margarina Monitora: Sónia Pinto
Supervisor: João Bastos
Equipa QUI609
Ana Catarina Lacerda Leal Anabela Miranda da Silva
David Armando de Oliveira Pinto Juliana Patricia da Silva Soares
Luís Alberto Macedo e Rocha Vítor César Pinheiro Pereira
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Sumário:
No âmbito da disciplina “Projecto FEUP” realizou-se um trabalho de
pesquisa sobre a produção de óleo alimentar, sabão e margarina.
Assim, abordar-se-á a importância económica e social, os processos de
produção dos três produtos, fazendo-se a descrição detalhada de um deles,
nomeadamente do sabão. Além disso referir-se-á outros aspectos importantes
como a produção nacional e mundial, empresas nacionais, tendências actuais,
entre outros.
Procura-se, portanto, estudar os diferentes métodos de produção e
compreender a sua relação com a Engenharia Química.
No final deste trabalho foi possível concluír que os três processos de
produção se relacionam entre si, nomeadamente ao nível da útilização do óleo
vegetal como matéria-prima, e envolvem diferentes e variadas unidades
processuais. Destaca-se por fim o facto de o óleo ser um produto altamente
poluente que carece de variadas medidas ecológicas para que o seu impacto
negativo no ambiente seja menor.
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Agradecimentos:
Estamos especialmente agradecidos à nossa monitora, Sónia Pinto, que,
durante a realização de todo este trabalho, nos auxiliou na superação de
diversos obstáculos.
Também estamos agradecidos ao supervisor João Bastos, pelos seus
conselhos e recomendações, e por nos direccionar na abordagem do tema e
por fim à coordenadora do “Projecto FEUP” do Curso de Mestrado Intregado
em Engenharia Química, Lúcia Santos, pela excelente organização da unidade
curricular.
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Lista de Figuras:
Fig. 1 – Processo de Produção da Margarina 9
Fig. 2 – Processo de Produção do Óleo Alimentar 10
Fig. 3 – A imagem acima demonstra o processo de fabricação do sabão
numa chaleira.
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Fig. 4 – Processo de Produção do Sabão 12
Fig. 5 – Óleo Alimentar Fula 13
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Índice:
1.Introdução 6
2.Importância Económica 7, 8, 9
3.Processos de Produção 10
3.1.Margarina 10
3.2.Óleos Alimentares 11
3.3.Descrição Detalhada do Processo de Produção do Sabão 12, 13, 14
4.Outros Aspectos Relevantes 15
5.Conclusão 16
6.Bibliografia 17
6
1. Introdução
O Óleo Alimentar, o Sabão e a Margarina são três produtos extremamente
importantes na vida social e económica a nível mundial. A Engenharia Química
surge como base na produção destes produtos. Assim, com este trabalho,
esperamos compreender melhor as funções de um engenheiro químico, dos
métodos de produção utilizados e das diferentes unidades processuais. Que há
em comum entre os diferentes processos? Que matérias primas são utilizadas?
Qual o impacto social e económico destas indústrias?
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2. Importância Económica e Social
• Da Produção de Óleo
O mundo actual atravessa uma tentativa de implementação das energias
renováveis, do recurso à reciclagem, ou seja, progredir no sentido de incutir
uma atitude responsável ao nível ecológico.
O óleo é um dos muitos
produtos que se podem inserir
na temática reciclagem.
As autoridades têm feito uma
tentativa de alertar para os
perigos que este produto pode
provocar, como por exemplo, o
estrago que causa na rede de
esgotos, entupindo os canos,
aumentando assim os custos de
manutenção. Outro dos perigos diz respeito ao organismo do ser
humano, podendo provocar problemas de saúde.
Voltando aos riscos ao nível do meio ambiente, um litro de óleo pode
provocar a contaminação de cerca de 1 milhão de litros de água ( equivale a 14
anos de consumo humano).
É um produto tão prejudicial que quando em contacto com a água do mar
liberta gás metano que é bem mais nocivo que o carbono.
A actual importância do óleo prende-se fundamentalmente com o
reaproveitamento para a produção de biodiesel, contribuindo assim para a tal
implementação das energias renováveis.
[1]
8
• Da Produção de Sabão
O sabão faz parte do quotidiano de qualquer ambiente doméstico para
tratar da higiene normal que é necessária diariamente.
Não é utilizado só ao nível doméstico mas também ao nível público,
sendo usado para o tratamento da água.
É um produto que se pode considerar um produto de limpeza geral. É
possível ainda estabelecer a comparação entre o sabão e o óleo vegetal em
que o óleo é uma das matérias primas a partir da qual é possível a produção de
sabão.
Esta ideia vem reforçar a importância social destes dois produtos,
contribuindo assim para a dinamização da economia.
[2]
9
• Da Produção de Margarina
A margarina é um produto de uso recorrente na cozinha de qualquer
casa, e ganha ainda mais importância quando a Organização Mundial de
Saúde recomenda a utilização da margarina (origem vegetal) em detrimento da
utilização de gorduras saturadas como a manteiga (origem animal). A sua
composição permite um melhor funcionamento do organismo, como por
exemplo, a presença de Vitamina A importante para o sistema imunitário, pele
e visão e também a presença de Vitamina D essencial para a absorção do
cálcio contribuindo para os ossos e dentes fortes.
Ou seja, é um produto bastante importante manutenção de boa qualidade
de vida sendo um dos principais produtos da sua classe.
Em jeito de conclusão, é possível verificar que a o reaproveitamento dos
vários produtos ganha cada vez mais importância e é necessário agir de forma
mais massiva nesse sentido pois a sociedade e a economia só têm benefícios
se tal for feito de forma mais convincente, não esquecendo a saúde ambiental.
[3]
10
3. Processos de Produção
3.1 Margarina
A produção de margarina abrange duas fases distintas, uma primeira
chamada de requinte, onde o óleo é extraído das sementes ou grãos e
refinado, e uma segunda onde o óleo e outros materiais são transformados em
margarina.
Fase de requinte
O óleo é extraído das sementes, sendo mais tarde neutralizado,
eliminando qualquer substancia que provocaria um sabor ou odor
desagradável.
Fase de processamento
Nesta fase ocorrem processos físicos básicos como: mistura, dissolução,
emulsificação e cristalização.
Primeiro dá-se a mistura, onde o óleo é misturado com outros
ingredientes como vitaminas, cores, sabores, entre outros (fase oleosa). Em
segundo, a dissolução, que já ocorre na fase aquosa, e consiste na mistura
entre um sólido e um líquido, procedendo-se a dissolução de sal, leite, acido
nítrico, entre outros componentes. De seguida, dá-se a emulsificação onde se
juntam líquidos não solúveis e imiscíveis (nomeadamente entre óleos e água),
sendo isto só possível com a ajuda de emulsionantes e agitação contínua. Por
último, a cristalização é o processo físico de resfriamento para atingir a
estabilidade final da emulsão através de uma estrutura cristalina.
Figura 1 – Processo de Produção da Margarina
11
3.2 Óleos Alimentares
Matérias Primas
Os óleos alimentares são feitos à base de óleo vegetal, que é uma gordura
extraída das plantas, geralmente das sementes. Algumas plantas utilizadas são:
caju, girassol, palmiste, cártamo e sésamo.
Processo de Produção
Inicialmente, as sementes são limpas de forma a retirar substâncias estranhas
ao processo. De seguida, inicia-se o processo de trituração, laminagem, cozimento e
prensagem, de forma a chegar ao óleo bruto. Depois, o óleo é refinado de forma a
eliminar todas as substâncias indesejáveis. Finalmente, antes de ser embalado, o
produto passa por um rigoroso controlo de qualidade.
Figura 2 – Processo de Produção do Óleo Alimentar [7]
12
3.3 Descrição Detalhada do Processo de Produção do Sabão
Matérias Primas
A produção de sabão está dependente de duas matérias primas: óleo e
um alcalino.Hoje em dia o alcalino mais utilizado é o hidróxido de sódio, apesar
de o hidróxido de potássio também poder ser utilizado. Um sabão á base de
potássio cria um produto mais solúvel à água do que o sabão á base de sódio.
Antigamente a gordura animal era obtida directamente do matadouro.
Actualmente os produtores de sabão usam gordura transformada em ácidos
gordos. Desta forma são eliminadas muitas purezas, e é produzido como um
subproduto da água e não de glicerina . Muitas gorduras vegetais, incluindo
azeite, óleo de palmiste e óleo de coco , são também usadas na produção de
sabão.
Os aditivos são usados para realçar a cor, a textura e o perfume do
sabão.
Figura 3 – A imagem acima demonstra o processo de fabricação do sabão
numa chaleira.
13
O processo de produção
O método de fabrico do sabão em chaleira ainda hoje é usado por
pequenas empresas. Este processo leva de quatro a onze dias para ser
concluído, e a qualidade de cada lote é inconsistente devido à variedade de
óleos usados. Por volta de 1940, engenheiros e cientistas desenvolveram um
processo de fabrico mais eficiente, o chamado processo contínuo. Este
procedimento é actualmente utilizado por grandes empresas de manufactura
de sabão em todo o mundo. Exactamente como o nome indica, no processo
contínuo de sabão é produzido continuamente, em vez de um lote de cada
vez. Os técnicos têm mais controlo na produção e os passos são muito mais
rápidos do que no método antigo, sendo apenas necessárias seis horas para
completar um lote de sabão.
Divisão
A primeira etapa do processo consiste em dividir a gordura natural em
ácidos gordos e glicerina. O equipamento utilizado é uma coluna vertical de aço
inoxidável com o diâmetro de um cano chamado hidrolisador, que pode ir até
24 m de altura. Bombas e medidores ligados à coluna permitem medições
precisas e o controlo do processo. A gordura fundida é bombeada para uma
extremidade da coluna, enquanto no outro extremo água a alta temperatura
(130 º C) e pressão são introduzidas. Isto divide a gordura nos seus dois
componentes. Os ácidos gordos e a glicerina são bombeados de forma
contínua, à medida que entram a gordura e a água. Os ácidos gordos são
então destilados para purificação.
Mistura
Os ácidos gordos purificados são seguidamente misturados com uma
quantidade precisa de alcalinos para formar sabão. Outros ingredientes, tais
como abrasivos e fragrâncias também são misturadas. O sabão líquido quente
pode ser batido em seguida, para incorporar ar.
14
Refrigeração e acabamento
O sabão pode ser despejado em moldes ou pode ser solidificado numa
grande laje. Pode ser também congelado num congelador especial. A laje é
cortada em barras de tamanho reduzido, que depois são estampadas e
embaladas. Todo o processo, desde a separação até ao acabamento, pode ser
realizado em várias horas.
Moagem
A maioria de sabão sofre ainda um processo de moagem. O sabão moido
ensaboa melhor e tem uma consistência mais fina do que o sabão não
miodo. O sabão congelado passa através de vários conjuntos de rolos pesados
(moinhos), que esmagam e amassam-no. Perfumes podem ser mais bem
incorporados nesse momento, pois os seus óleos voláteis não evaporam na
mistura a frio. Depois de o sabão emergir dos moinhos, é pressionado num
cilindro liso e por fim extrusado. O sabão extrusado é cortado em barras de
tamanho reduzido, estampado e embrulhado.
Derivados
A glicerina é um subproduto muito útil do fabrico do sabão. É usado para
fazer creme para as mãos, drogas e nitroglicerina, o principal componente dos
explosivos como dinamites
Diagrama
Figura 4 – Processo de Produção do Sabão [8] [9]
15
4. Outros Aspectos Relevantes
Actualmente, quer as empresas nacionais
quer as internacionais apostam na reciclagem
do óleo alimentar usado para evitar o consumo
excessivo de matérias-primas. Estimou-se que
para Portugal no total dos sectores da indústria,
restauração e doméstico, serão geradas
anualmente entre cerca de 117.000 toneladas e
146.000 toneladas de óleos e gorduras
alimentares usados. Destas uma ínfima parte é
efectivamente recolhida e valorizada. O óleo
alimentar usado depois de tratado poderá servir
de matéria-prima para a produção de sabão e biodiesel. Assim, as
preocupações com o ambiente e os recursos naturais disponíveis assumem
cada vez mais relevo na política empresarial, sem esquecer as preocupações
com a saúde do cliente.
A SOVENA (Fula) e Unilever Jerónimo Martins, Lda (Vaqueiro) são
exemplos de empresas nacionais produtoras de óleo alimentar.
O sabão continua a ser utilizado na higiene pessoal e como desinfectante, ou
seja, produto de limpeza, isto quer dizer que é um produto bastante
comercializado. Este produto é biodegradável logo, as preocupações das
empresas recaem aquando a produção, no impacto ambiental.
Sagilda é uma das empresas cinquentenárias produtoras de sabão em
Portugal, a operar nas Caldas da Rainha apesar de actualmente a sua
produção seja de sabonetes e glicerina.
Nos últimos tempos, a indústria produtora de margarina tem tendência
para substituir as gorduras parcialmente hidrogenadas por interesterificadas.
Após vários estudos, concluiu-se que o consumo de margarinas origina
doenças cardiovasculares apesar de não possuir colesterol.
Royale Lacroix é uma empresa produtora de margarina na Bélgica. Em
Portugal, existem várias empresas produtoras de margarinas em Castelo
Branco e Beja, como Agro Palhotense, C.R.L e Empresa Fabril de Moura, Lda.
Figura 5 – Óleo Alimentar Fula
16
5. Conclusão
Com este trabalho, compreendeu-se melhor a importância destes
produtos na sociedade e economia actual.
Foi possível conhecer a relação destes métodos com a Engenharia
Química, nomeadamente os processos de produção do sabão, da margarina e
do óleo amilentar e as diferentes unidades processuais utilizadas, como por
exemplo o hidrolisador onde a gordura gordura natural é dividida em ácidos
gordos e glicerina, ou até mesmo os moinhos onde o sabão é esmagado e
triturado para que este tenha uma estrutura mais fina e ensaboe melhor.
Estudou-se o método de produção do sabão de forma detalhada, desde
as matérias primas utilizadas, sendo o óleo de origem vegetal a base da
produção dos três tipos de produto, até aos diferentes passos de produção dos
mesmos.
Foram abordadas as preocupações ambientais levantadas por estes
métodos e as suas consequências, bem como as formas de redução dos riscos
ecológicos, como é o caso da reciclagem do óleo alimentar.
Como pretendido pela unidade curricular Projecto FEUP, foi possível
ganhar um maior à vontade com um tema relacionado com o curso de
Engenharia Química e como elaborar relatórios de engenharia.
17
6. Bibliografia
[1]http://www.google.pt/imgres?imgurl=http://www.lins.sp.gov.br/noticias/2009/novembro/oleo21.jpg&imgrefurl=http://www.lins.sp.gov.br/noticias/2009/novembro/oleo%2520cozinha.htm&usg=__d6Idc68Ct5-gEu4dcVrTsD1f5qo=&h=287&w=355&sz=23&hl=pt-pt&start=0&sig2=JcTWB6uSvOGDIBrE_WJI2w&zoom=1&tbnid=WCE_9mfiEo0TuM:&tbnh=148&tbnw=183&ei=Tr29TI3QA8SG4gbil6gM&prev=/images%3Fq%3Dreciclagem%2Boleo%26hl%3Dpt-pt%26biw%3D1280%26bih%3D607%26gbv%3D2%26tbs%3Disch:10%2C114&itbs=1&iact=hc&vpx=989&vpy=134&dur=2372&hovh=202&hovw=250&tx=133&ty=152&oei=Tr29TI3QA8SG4gbil6gM&esq=1&page=1&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0&biw=1280&bih=607 [2]http://g1.globo.com/Noticias/SaoPaulo/0,,MUL636683-5605,00-PROTETOR+SOLAR+EM+FORMA+DE+SABONETE+E+NOVIDADE+EM+CONGRESSO+DE+COSMETICA.html
[3]http://www.1de3.com/2008/04/20/margarina/ [4]Leme, Luiz Felipe. Processamento de Margarinas e Gorduras. http://www.oleosegorduras.org.br/imagens/file/Desenho_de_Equipamentos_Sistemas_para_Producao_Margarinas.pdf. (accessed Outubro 1, 2010)
[5]Silicon Scorpion. Fabricação de Margarina. http://translate.google.pt/translate?hl=pt-PT&langpair=en%7Cpt&u=http://www.cip.ukcentre.com/marg1.htm. (accessed Outubro 5, 2010)
[6]Gioielli, Luiz Antonio. Tecnologia de Margarinas e Manteigas. http://www.fcf.usp.br/Ensino/Graduacao/Disciplinas/Exclusivo/Inserir/Anexos/LinkAnexos/MantMarg-FSP2008N.pdf. (accessed Outubro 4, 2010)
[7]http://www.madehow.com/Volume-1/Cooking-Oil.html
[8]http://www.vinythai.co.th/ourchemicalproducts/causticsoda/mkt1soapdetergent/0,,2009-2-0,00.htm
[9]http://www.madehow.com/Volume-2/Soap.html
