CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE SEBO BOVINO PARA A OBTENÇÃO DE SABONETES

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Química Analítica

Autores

Vieira, J.S.C. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Rodrigues, M.R.M. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Castro, W.S. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Sousa, J.A. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Cavalcante, D.S. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Magalhães, A.N. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Silva, A.J.S. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Ribeiro, A.S. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Moura, L.S. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Carvalho, E.C. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA)

Resumo

Uma das principais matérias-primas usadas para a fabricação de sabonete é o sebo bovino. No matadouro do município de Zé Doca-MA, os restos oriundos do abate são incinerados ou jogados ao ar livre propiciando o aparecimento de vetores de patologias. Logo, o aproveitamento dessa matéria-prima para a produção de sabonete apresenta-se como uma excelente alternativa. O objetivo deste trabalho foi extrair o sebo a partir de gorduras de origem animal para refiná-lo visando a produção de sabonetes a frio. A metodologia consistiu na desodorização e clarificação do sebo bovino. Os resultados durante a determinação do perfil oleoquímico do sebo atenderam às especificações vigentes. As aplicações desse insumo contribui significativamente com a sustentabilidade ambiental, geração de emprego e renda.

Palavras chaves

Refino; Sebo bovino; Sustentabilidade ambienta

Introdução

Os sabonetes são sabões especiais utilizados na higienização humana, têm qualidade superior aos sabões para uso de limpeza doméstica ou de roupas, devido à qualidade da matéria-prima utilizada na sua fabricação e do rigoroso controle no processo de fabricação (COSTA, 2015). As principais matérias-primas utilizadas no processo produtivo de sabonetes são os ácidos graxos e as gorduras, que podem ser de origem animal ou vegetal .Dentre as gorduras de origem animal destaca-se a gordura bovina, comumente conhecida como sebo. O controle dos padrões de qualidade do sebo tem início antes do abate dos animais. As gorduras dos animais vivos, normalmente, são brancas ou de cores claras, quimicamente formadas de triglicerídeos. A partir do momento do abate dos animais, naturalmente inicia-se a decomposição das gorduras pela ação de enzimas e bactérias, resultando na mudança de cor e no teor de ácidos graxos livres. Desse modo, o controle enzimático e bacteriológico, antes do abate, é fator essencial para obtenção de um sebo de qualidade. Esse controle poderia ser feito por meio da adoção de modernos processos para abate, separando a gordura da proteína sólida e a água contida no material cru. Também é importante a adoção de boas práticas no carregamento, estocagem e manuseio para minimizar ou eliminar a degradação da qualidade antes da utilização da gordura (ABOISSA, 2018). De acordo com o setor de empregabilidade do sebo, faz-se necessário adequar suas propriedades às exigências do mercado tais como: a indústria farmacêutica, a indústria de cosméticos, de biodiesel. O processo de refino do sebo é relativamente simples, prático e barato. Em geral, consiste no armazenamento do sebo em tanques de aço-carbono mantido em constante aquecimento, por meio de vapor gerado por uma caldeira a lenha. Esse tratamento tem por finalidade melhorar as características da matéria-prima, tais como diminuir a acidez, efetuar a desodorização e a clarificação (MIRANDA, 2016). Os métodos de tratamento do sebo são definidos depois da venda da matéria- prima, de acordo com as exigências estabelecidas pelo comprador e pelo mercado a que se destina. Assim, o pré-tratamento é a primeira etapa de uma sequência muito importante para a qualidade do sebo que envolve ainda a diminuição do índice de acidez e o branqueamento (MIRANDA, 2016). O processo de diminuição do índice de acidez é realizado com auxílio de soluções de ácido fosfórico (H3PO4), variações no tempo de decantação, agitação, sucessivas lavagens com água e filtração. Já o processo de branqueamento visa à uniformização da cor e a eliminação do odor, conforme as exigências do consumidor, agregando-se mais valor à matéria-prima, em comparação com o sebo bruto, com elevados índices de acidez e odor. O método mais conhecido e utilizado para o branqueamento do sebo bovino é a utilização de argila combinada com filtros-prensa, num método conhecido como Terra-Fuller (SOARES, 2015). O branqueamento se processa em um tanque com múltiplos estágios, envolvendo agitação, vapor e vácuo e, posteriormente, dois sistemas de filtro. Enquanto um filtro está em operação, o outro é mantido em espera até que o primeiro necessite de limpeza para eliminar a Terra-Fuller e os resíduos e impurezas retirados da matéria-prima. Após esse processo, o óleo resultante será transportado para tanque de armazenamento ou direto para o carregamento (LUZ; ALMEIDA, 2018). Os principais problemas dos resíduos de origem animal gerados pelo processamento e consumo de carnes são os ossos, apara de tecidos adiposos e musculares, órgão e glândulas, pernas, pelos e peles, sangue, chifres e cascos, resíduos de carcaças após desossa em estabelecimentos comerciais varejistas. A reciclagem apresenta-se como melhor via de destinação, tanto ambiental e de saúde pública, como também financeira, uma vez que os resíduos citados podem transformar-se em produtos comerciais, com valor de venda, gerando receita. Diante da vasta quantidade de matérias-primas graxas encontradas no município de Zé Doca-MA como o sebo oriundo do abate do gado bovino, que muitas vezes é jogado fora, atraindo diversos vetores de doenças. A reciclagem é um processo que permite o (re) aproveitamento de materiais considerados como lixo, cuja finalidade é transformá-los em novos materiais em benefício do homem e da preservação ambiental. Daí a importância de adequar sebo bovino e óleo vegetal para utilizá-los na fabricação de sabonetes (PERUZZO, 2010). Este trabalho teve como objetivo caracterizar físico-químicamente o sebo bovino visando a sua adequação para a obtenção de sabonete. Dessa forma, pode-se inferir que esta pesquisa tem caráter altamente relevante, uma vez que tem plenas condições de redimir e/ou eliminar impactos ambientais e vetores causadores de doenças endêmicas, que afetam a saúde do povo zedoquense e ainda gerar emprego e renda.

Material e métodos

A matéria-prima utilizada neste trabalho, o sebo bovino, foi doado por uma comunidade de agricultores familiares do município de Zé Doca-MA. As amostras de sebo bovino foram transportadas para o Laboratório de Química do IFMA - Campus Zé Doca, onde receberam tratamento específico visando à sua adequação para a fabricação de sabonete. O sebo bovino nas suas formas in natura (brutas) e refinada (tratadas) foi caracterizados físico-quimicamente em termos de Índice de Acidez (I.A), teor de Ácidos Graxos Livres (AGL), teor de umidade (%H2O), Densidade (D) e Índice de saponificação (Is), conforme recomendam Moretto (2002) e IAL (2004). O Índice de Acidez (IA|) e o teor de Ácidos Graxos Livres (AGL) foram determinados pelo método de titulometria de neutralização. A determinação do teor de umidade consistiu na diferença entre a massa da amostra considerada úmida (Aúmida) e a massa da amostra seca (Aseca), após ser submetida à secagem em estufa. O Índice de saponificação (Is) foi determinado pelo método de Koesttstafer e a Densidade (D) pelo método de picnometria.

Resultado e discussão

As Tabelas 1 e 2 ilustram os resultados revelados para o sebo in natura (bruto) e refinado (purificado) respectivamente. Em geral, as gorduras dos animais vivos apresentam colorações brancas ou de cores claras. Tais gorduras são constituídas de triglicerídeos. Após o abate do gado bovino, naturalmente ocorre a degradação química do sebo, pela ação de microrganismo (bactérias) e enzimas, ocasionando mudanças no índice de acidez e dos ácidos graxos livres. Um sebo de qualidade deve conter baixas concentrações de ácidos graxos livres (ABOISSA, 2016). Na Tabela 1, observa-se que o índice de acidez do sebo in natura residiu na faixa de 3,86-5,50 mg KOH/g da amostra. Já o teor de ácidos graxos livres variou de 1,94 a 2,77 %AGL. Para Bellaver e Zanotto (2004), um sebo para ser considerado de qualidade deve conter, no máximo, 4 mgKOH/g da amostra e 2% AGL. Nesse sentido, a amostra AM3 não atendeu às especificações. Um elevado índice de acidez é indicação de que o material graxo está sofrendo quebra na cadeia dos gliceróis liberando ácidos graxos livres (VIEIRA et al., 2017). O teor de umidade revelado para o sebo in natura variou entre 0,22 a 0,91% H2O. Para Bellaver e Zanotto (2004), o sebo de qualidade deve conter no máximo 1 % H2O. Na Tabela 1, observa-se que as amostras analisadas estão dentro da faixa de especificação desejada. O índice de saponificação, Is, corresponde ao número de mg de KOH ou NaOH necessária para neutralizar os AGL resultantes da hidrólise de um grama da amostra em estudo. O Is do sebo in natura se encontra na faixa de 153-159 mg KOH/g da amostra. Segundo Campestre (2009) e Bellaver e Zanotto (2004) o Is do sebo bovino varia entre 190 e 202 mgKOH/g da amostra. Comparando-se o resultado deste trabalho com o resultado da literatura percebe-se que o sebo analisado precisará de uma menor quantidade de base para neutralizar os AGL nele contidos. Entretanto, este parâmetro pode sofrer influência das condições climáticas, tipo de alimentação do gado e das práticas pecuárias. Existe uma diferença significativa entre a pecuária rudimentar praticada pelos pequenos criadores do município de Zé Doca-MA, localidade na qual o sebo analisado foi coletado e a pecuária mecânica, base de referência para a qualidade do sebo publicado na literatura. A densidade (D) é um parâmetro físico-químico extremamente ligado à composição química do material graxo. Quando maiores forem as interações intermoleculares do material, maior será sua densidade. As interações entre as moléculas aumentam com o incremento das ligações simples da cadeia carbônica e diminui de acordo com o aumento das ligações duplas presentes na composição química do material graxo. Para a Campestre (2009), a densidade do sebo bovino a 25 °C reside na faixa de 903-907 kg/m3. A densidade revelada para o sebo bovino in natura varia entre 883 e 895 kg/m3 considerando-se que o ácido graxo majoritário do sebo bovino consiste do ácido oleico (C18:1) contendo ligação insaturada, já era de se esperar uma densidade relativamente baixa. Como o objetivo de se melhorar as propriedades inerentes ao sebo in natura e adequá-lo para o processo de produção de sabonetes, realizou-se o refino do mesmo. Na Tabela 2, estão compilados os resultados físico-químicos do sebo bovino tratado. Os valores encontrados para o sebo tratado indicaram que o índice de acidez (IA) e o teor de ácidos graxos livres (%AGL) sofreram reduções entre 22 e 30% em relação aos valores revelados para o sebo in natura mostrado na Tabela 1. Por outro lado, observaram-se na Tabela 2 que o teor de umidade sofreu aumento bastante significativo, com exceção da amostra AM1, as demais ficaram fora do limite de especificação permitido, de 1% H2O no máximo. Como na etapa de clarificação, o sebo foi lavado sucessivas vezes com água fervente, o aumento da umidade do produto final indica a necessidade de implantação e implementação de métodos eficazes de separação entre as fases oleosas e aquosas, além da desumidificação. Na Tabela 2 observou-se ainda que o sebo tratado não apresentou modificação significativa em relação aos parâmetros do índice de saponificação (Is) e densidade (D). De modo geral, pode-se inferir que o sebo tratado atende às exigências para o processo de fabricações de sabonetes, apesar do seu elevado teor de umidade que pode contribuir para a deterioração do produto. Para tal, é recomendável que as condições de armazenamento dessa matéria- prima não sejam tão prologadas. O sebo tratado deve ser mantido em estoque protegido da luz, do calor e da umidade, em temperatura ambiente e, dessa forma, é possível proporcionar maior tempo de vida útil do sebo tratado. Para melhorar o perfil qualitativo do sebo in natura e adequá-lo para o processamento de sabonetes realizou-se o refino do mesmo. Os valores revelados para o sebo refinado indicaram que o índice de acidez (IA) e para o teor de ácidos graxos livres (AGL) sofreram redução entre 22 a 30%, em relação aos valores encontrados para o sebo na sua forma in natura, ilustrado na Tabela 1. Por outro lado, observou-se na Tabela 2, que o teor de umidade (%H2O) aumentara significativamente, ficando fora do ponto ótimo recomendado por Bellaver e Zanotto (2004), com exceção da amostra AM1. Como na etapa de clarificação, o sebo foi lavado sucessivas vezes com água fervente, o aumento da umidade no produto final nos remete a inferir a necessidade de melhorias na etapa de separação entre as fases oleosa e aquosa, além da implementação de um sistema de desumidificação mais eficiente e efetivo. Na Tabela 2, observou-se ainda que após o sebo in natura ser submetido ao processo de refino não houve alterações significativa em suas propriedades intrínsecas, índice de saponificação (Is) e densidade (D). De modo geral, pode-se inferir que o sebo refinado (tratado) atende às especificações para as fabricações de sabonete. Para tanto, é recomendável que as condições de armazenamento dessa matéria-prima não sejam tão prolongadas. O sebo tratado, principalmente em fase de seu teor de umidade, deve ser mantido em estoque, protegido da luz solar, do calor e umidade, em temperatura ambiente, para ter maior tempo de vida útil.

Tabela 1 – Caracterização físico-química do sebo bovino in natura


Tabela 2 – Caracterização físico-química do sebo bovino refinado

Conclusões

No decurso deste trabalho foi investigado o perfil oleoquímico do sebo bovino oriundo da região do Alto Turi maranhense, visado à adequação dessa matéria– prima graxa para fabricação de sabonete. O mercado de produtos de limpeza corporal é bastante promissor. Entretanto, a produção de sabonete exige a utilização de matérias-primas de elevada qualidade, para garantir um produto final que atenda às necessidades do consumidor, como por exemplo, não atacar a cútis, tornar a pele macia e rejuvenescida. Os resultados revelados para o sebo bovino purificado, quando comparados com a literatura, nos permitiu inferir que esta matéria-prima graxa atende todas as condições especificadas para um sebo de qualidade. Nesse sentido, o perfil oleoquímico estudado revelou IA: 4,0 mg KOH/g; AGL: 2% (A.O); teor de umidade na faixa de 0,22 – 0,91% de umidade, Is variando de 153 –159 mg KOH/g. para esse parâmetro de qualidade será necessário uma menor quantidade de lixívia, para neutralizar seus ácidos graxos livres e, com isso, diminuir os custos de fabricação de sabonete. As aplicações desse apresentaram viabilidade econômica com possibilidade de fabricação contínua e crescente de produtos de limpeza e higiene corporal. Além disso, podem contribuir significativamente com a sustentabilidade ambiental e geração de emprego e renda.

Agradecimentos

Os autores agradecem pelo apoio concedido pelo IFMA-Campus Zé Doca e pelo Grupo de Pesquisas em Análises Químicas Sustentáveis (GPAQS) para a realização deste trabalho.

Referências

ABOISSA. Caracterização de matérias-primas: Sebo bovino. Disponível em: <www.aboissa.com.br/produtos>. Acesso em: 30 maio 2018.

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