ÁREA: Química Orgânica
TÍTULO: estabilidade oxidativa de misturas quartenárias de óleos vegetais
AUTORES: FREIRE,LMS (UFPB) ; SILVA,AF (UFPI) ; FILHO, J.R.C. () ; MOURA, C.V.R. () ; SANTOS, I.M.G. () ; SOUZA, A.G. ()
RESUMO: A diferença no teor de ácidos graxos insaturados influencia diretamente a estabilidade
oxidativa de óleos. Óleos com maior teor de ácidos graxos insaturados são mais
susceptíveis à oxidação. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo avaliar
a estabilidade oxidativa de misturas quaternárias dos óleos de soja (OSJ), algodão
(OAG), pinhão manso (OPM) e babaçu (OBB), bem como os óleos individualmente. O tempo de
indução oxidativa (OIT) foi medido através do PDSC e Petro-OXY. Dentre os óleos o que
apresentou maior OIT foi o OBB e o menor o OAG, em ambos os métodos, enquanto entre as
misturas a que apresentaram o melhor e o pior OIT foram a M4O e M1O, respectivamente.
Os resultados foram corroborados pelo índice de iodo e teor de insaturação.
PALAVRAS CHAVES: estabilidade oxidativa, pdsc e petro-oxy.
INTRODUÇÃO: No atual estágio tecnológico, a utilização de energias alternativas tornou-se uma
grande prioridade para o mundo e, o biodiesel na qualidade de combustível renovável
assume importância cada vez maior nessa questão (GOES et al., 2011). Devido aos
problemas ambientais que estão ocorrendo e deverão se agravar em virtude da emissão
dos gases de efeito estufa, muitos países resolveram voltar-se para a utilização de
fontes de energias limpas e renováveis (GOES et al., 2011). Neste contexto, é sabido
que a utilização do biodiesel estabelece um ciclo parcialmente fechado de carbono,
pois parte do CO2 liberado é absorvido durante o crescimento da planta.
No Brasil, diferentes espécies de oleaginosas possuem potencial para serem utilizadas
como matérias primas na produção de biodiesel (VARGAS, 1998; VASCONCELOS et al, 2006;
CONCEIÇÃO et al, 2007). Apesar da diversidade agrícola, as matérias-prima utilizadas
na produção de biodiesel tem sido: 77% óleo de soja, 22% de sebo bovino, e com 1% de
óleo das demais oleaginosas (ANP, 2011), o que torna inevitável a complementação com
outras fontes oleaginosas (FREITAS, 2004). Diante disso, e da diversidade de
oleaginosas no Brasil, faz-se necessária a avaliação de misturas de óleos para
produção de biodiesel, perante as suas reais potencialidade, pois muitos fatores
afetam a estabilidade oxidativa dos óleos vegetais, dentre esses a composição de
ácidos graxos (MEHER et al., 2006; BOUAID et al., 2007). Óleos com maior teor de
ácidos graxos insaturados são mais susceptíveis à oxidação. Neste sentido, o presente
trabalho teve como objetivo avaliar a estabilidade oxidativa de misturas quaternárias
dos óleos de soja, algodão, pinhão manso e babaçu, bem como os óleos individualmente,
através de PDSC e Petro-OXY.
MATERIAL E MÉTODOS: Para preparar as misturas quaternárias, foram usados OSJ (marca Primor), OBB (marca
Cristal), OAG (Campestre) e OPM (in natura) em cinco proporções diferentes (Tabela
1).
Tabela 1. Proporção dos óleos de OPM, OSJ, OAG e OBB nas misturas quartenárias.
Misturas Proporções em % (m/m)
M1O 16,67: 33,33: 33,33: 16,67
M2O 33,33: 33,33: 16,67: 16,67
M3O 14,29: 42,86: 14,29: 28,56
M4O 12,50: 25,00: 12,50: 50,00
M5O 22,22: 22,22: 11,11: 44,45
A identificação dos ácidos graxos foi realizada em um CG/MS, marca Shimadzu, modelo
QP 2010, coluna capilar Durabond, com fase estacionária DB-23 (30 m de comprimento,
0,25 mm de diâmetro interno e 0,25 µm de espessura), onde foi injetado 1,0 µL das
amostras, com temperatura do injetor de 230 °C, tendo o He como gás de arraste com
vazão de 3,0 mL.min-1. A temperatura inicial da coluna foi de 130ºC. Para a
determinação do índice de iodo foi aplicada a metodologia oficial preconizada pela
AMERICAN OIL CHEMIST'S SOCIETY (AOCS), métodos Cd 1 – 25. Os cálculos foram feitos a
partir da equação abaixo:
índice de iodo=((B-A)×f×1,27)/m
onde A = volume (mL) da solução de tiossulfato de sódio gasto na titulação; B =
volume (mL) da solução de tiossulfato de sódio gasto na titulação do branco; f =
fator de correção da solução de tiossulfato de sódio; 1,27centiequivalente de iodo; m
= massa (g).
A estabilidade oxidativa foi determinada em calorímetro exploratório diferencial
acoplado a uma célula de pressão, marca TA Instruments, modelo DSC Q1000. Em uma
cadinho de platina, 10 mg de amostra foram submetido a pressão de oxigênio 1400 kPa,
com razão de aquecimento de 5 °C.min-1, à 110 °C. No Petro-OXY, marca Petrotest 413,
5 mL da amostra foram aquecidos a 110 °C e pressurizado em atmosfera de oxigênio à
910 kPa.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: De acordo com a Figura1, pode-se notar que as porcentagens dos ácidos graxos
insaturados decrescem na seguinte ordem: OSJ > OAG > OPM > OBB. Essa tendência foi
confirmada através da determinação do índice de iodo, e ela sugere que as
estabilidades oxidativa diminuíram nessa ordem. No entanto veremos que houve uma
inversão dessas estabilidades entre o OSJ e OAG, essa inversão é atribuída ao fato do
OSJ utilizado ser comercial (aditivado com TBHQ e ácido cítrico).
Figura 1: Grau de insaturação e índice de iodo dos óleos e suas misturas
quaternárias.
REZENDE et al., 2007 analisaram a composição de ácidos graxos de vários óleos
vegetais e encontraram os seguinte valores de ácidos graxos insaturados: 78,80, 80,0
e 82,50% para os óleos OPM, OSJ e OAG, respectivamente. Enquanto, SANTOS et al., 2009
descreveu que o teor de ácidos graxos insaturados no OBB é de 16,00%.
Muitos são os fatores que podem afetar a estabilidade oxidativa dos óleos vegetais,
dentre esses, destaca-se a composição de ácidos graxos. De acordo com as curvas
isotermas do PDSC e do Petro-Oxy (Figura 2), podemos concluir que dentre os óleos o
que apresentou maior estabilidade foi o OBB, seguido pelo OPM, e o menos estável foi
o OAG. Esse comportamento se dá em virtude do grau de insaturação aumentar do OBB
para o OPM e este para o OAG (Figura 1). Para as misturas de óleos a que apresentou
maior OIT foi a M4O, em ambas as técnicas, seguida pela M5O, e esta por M3O. Como o
OIT está diretamente ligado à percentagem de ácidos graxos insaturados, tal resultado
já era esperado, pois dentre as misturas quaternárias a amostra M4O é a que possui
menor grau de insaturação (Figura1).
Figura 2: Tempo de indução oxidativa, obtidos em PDSC e Petro-OXY, dos óleos e suas
misturas quaternárias.
CONCLUSÕES: De com os dados, conclui-se que as amostras que com maior índice de iodo e maior
porcentagem de insaturações apresentaram menor estabilidade oxidativa. Conclui-se
ainda, que as misturas quaternárias dos óleos tiveram melhor estabilidade oxidativa que
os óleos que apresentaram os piores resultados, ou seja, o OAG e OSJ e um pouco menor
que o OPM. Logo, o simples ato de misturar de óleos com composição de ácidos graxos
diferentes pode ser uma alternativa viável para melhorar de forma significativa sua
estabilidade oxidativa.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem a CAPES e ao CNPq pelo suporte financeiro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ANP. Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustiveis, Disponível em: http://www.anp.gov.br, Acessado em 2009.
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CONCEIÇÃO, M. M.; CANDEIA, R. A.; SILVA, F. C.; BEZERRA, A. F.; FERNANDES Jr., V. J.; SOUZA, A. G. 2007. Thermoanalytical characterization of castor oil biodiesel. Renewable & Sustainable Energy Reviews, v. 11(5): 964-975.
FREITAS, S. M. 2004. Biodiesel à base de óleo de soja é a melhor alternativa para o Brasil? Informações Econômicas, SP, 34(1):86-89.
GOES, T.; ARAÚJO, M.; MARRA, R. Biodiesel e sua Sustentabilidade. Disponível em: http://www.embrapa.br/imprensa/artigos/2010. Acessada em fevereiro de 2011.
MEHER, L. C.; SAGAR, D. V.; NAIK, S. N. 2006. Technical aspects of biodiesel production by transesterification – a review. Renewable and Sustainble Energy Reviews. 10: 248-268.
REZENDE, D. R.; SOUZA, L. F.; NUNES, D. E. B. M. R.; ZUPPA, T. O.; ANTONIOSI FILHO, N. R. 2006. Caracterização de ácidos graxos e triacilglicerídeos de óleos vegetais com potencial econômico de produção de biodiesel na Região Centro-Oeste. I Congresso da Rede Brasileira de Tecnologia de Biodiesel, v. 1.
SANTOS, N. A.; SANTOS, J. R. J.; SINFRÔNIO, F. S. M.; BICUDO, T. C.; SANTOS, I. M. G.; ANTONIOSI FILHO, N. R.; FERNANDES Jr., V. J. and SOUZA, A. G. 2009. Thermo-Oxidative Stability and Cold Flow Properties of Babassu Biodiesel by PDSC and TMDSC Techniques. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 96, 2009. doi: 10.1007/s10973-008-9719-2.
VARGAS, R. M.; SCHUCHARDT, U.; SERCHELI, R. 1998. Transesterification of vegetable oils: a review. Journal Brazilian Chemists Society, 9 (1).
VASCONCELOS, A. F. F.; DANTAS, M. B.; LIMA, A. E. A.; SILVA, F. C.; CONCEIÇÃO, M. M.; SANTOS, I. M. G.; SOUSA, A. G. 2006. Compatibilidade de Misturas de Biodisel de Diferentes Oleaginosas. Revista Biodiesel, nº 11.
