APRIMORAMENTO DAS PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DO ÓLEO DE BABAÇU VISANDO A FABRICAÇÃO 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) ; Sousa, J.A. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Cavalcante, D.S. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Castro, W.S. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Silva, A.J.S. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Magalhães, A.N. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Lima, M.L.S. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Gomes, V.R. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA) ; Costa, E.M.M.P. (IFMA - CAMPUS ZÉ DOCA)

Resumo

No município de Zé Doca(MA), a extração do óleo de coco babaçu praticado pela quebradeiras de coco é totalmente rudimentar gerando um produto de aspectos físicos e organolépticos desagradáveis e de fácil deterioração. O objetivo deste trabalho foi aprimorar as propriedades físico-químicas do óleo de babaçu contendo baixo valor agregado visando à produção de sabonetes a frio. A metodologia consistiu no refino do óleo de babaçu pela técnica de degomagem ácida. Os resultados durante a determinação do perfil oleoquímico do óleo de babaçu in natura atendeu às especificações da RDC 270/2005 da ANVISA-MS. A aplicação dessa matéria-prima apresenta viabilidade econômica, além disso, pode contribuir significativamente com a sustentabilidade ambiental e geração de emprego e renda.

Palavras chaves

Adequação; Óleo vegetal; Sabonete

Introdução

As principais matérias-primas utilizadas na fabricação de sabonetes são os ácidos graxos e as gorduras, que podem ser de origem animal ou vegetal (NEVES, 2003). No Brasil, existe uma infinidade de plantas oleaginosas usadas na produção de sabonetes, em virtude da presença de triglicerídeos. Na região maranhense do Alto Turi, comumente encontram-se o óleo de pequi (Caryocar brasiliense), copaíba (Copaifera langsdorffii), andiroba (Carapa guianensis), coco baiano (Cocos nucifera), dendê (Elaeis guineensis), buriti (Maurita flexuosa), macaúba (Acrocomia aculeata), mamona (Ricinus comunis) e principalmente o óleo extraído do coco babaçu (Orbignya speciosa). Os triacilglicerídeos podem ser simples, quando são formados apenas de um ácido graxo, ou misto, quando são formados por mais de um ácido graxo. Em geral, o numero de ácidos graxos que participam na composição dos triacilglicerídeos é bastante elevado. Assim, devido à enorme possibilidade de combinações, os óleos, as gorduras e os sebos naturais são misturas extremamente complexas. Enquanto os óleos vegetais apresentam cadeia carbônica contendo ligações insaturadas e apresentam menor ponto de fusão, as gorduras apresentam cadeias carbônicas saturadas e maior ponto de fusão, em relação aos óleos (NEVES, 2003). O Brasil apresenta uma grande área territorial, estimada em 90 milhões de hectares, com climas adequados para o favorecimento de cultivo de várias sementes oleaginosas, caracterizando-se como um país com grande potencial para a exploração de biomassa para fins alimentícios e energéticos. O Brasil é líder na exportação de sementes oleaginosas e ocupa a segunda posição entre os maiores produtores do mundo, em termos de variedades é o maior produtor mundial, na produção de óleos vegetais. Cada região brasileira se destaca por uma cultura de oleaginosa diferente, a região nordeste destaca- se com suas palmeiras, como por exemplo, o coco babaçu (Orbignya speciosa) (ANP, 2008). Atualmente, o Maranhão tem se destacado no cenário nacional e internacional como um grande produtor de soja. Entretanto, a sua principal oleaginosa é coco babaçu. Esse estado é o maior produtor de óleo de babaçu, obteve uma produção de 58 mil toneladas de amêndoas de babaçu em 2016 gerando fonte de renda para milhares de famílias pela possibilidade de utilização de suas diversas partes. As folhas são utilizadas no artesanato e nas coberturas de casas; o mesocarpo na produção de farinha rica em cálcio, o endocarpo no processamento de carvão e as amêndoas na produção de óleo comestível e fabricação de margarinas, sabonetes e biocombustíveis (EMBRAPA, 2018). O óleo vegetal extraído in natura ainda não está apto para consumo, devido conter impurezas, aparência e cheiro desagradável. Em decorrência dessa peculiaridade, é necessário submetê-lo a uma série de tratamentos, visando a torná-lo próprio para o fim que se destina. O óleo bruto contém 95% de triglicerídeos, os 5% restantes consistem em impurezas, tais como: fosfolipídios, esteróis, tocoferóis, hidrocarbonetos, ácidos graxos livres, cetonas, pigmentos e uma proporção muito baixa de metais, como ferro, cobre, níquel e arsênio (SARIKAYA, 1994). O conjunto de operações que purificam o óleo in natura é denominado de refino, cuja finalidade é melhorar a aparência, o odor e o sabor através da remoção de alguns componentes do óleo bruto. O refino de óleos vegetais consiste em várias etapas, sendo que as principais são degomagem, neutralização, clarificação e desodorização (NORRIS; SLEETER; THOMAS,1985), (BARRERA-ARELLANO, 2000). Para o óleo ser consumido em determinados setores industriais, como por exemplo, na produção de sabonetes, é necessário passar por um processo de refino, para remover as impurezas indesejáveis, como cor, odor e sabor e também a acidez, presentes naturalmente nos óleos, ou formadas nas etapas anteriores do processamento, que lhe imputam características indesejáveis e aceleram sua rancificação e oxidação (LIMA; SILVA; SILVA, 2007). A inclusão de óleo vegetal na composição de sabonetes pode originar um produto altamente espumante e capacidade de amaciar a pele do usuário (MERCADANTE; ASSUMPÇÃO, 2010). Este trabalho teve como objetivo purificar o óleo vegetal de babaçu extraído artesanalmente através da técnica de degomagem ácida e caracterizá-lo nas formas in natura e refinada visando sua adequação para obtenção de sabonetes.

Material e métodos

A matéria-prima utilizada neste trabalho, o óleo de coco babaçu (Orbignya speciosa) foi adquirido junto às quebradeiras de coco da mesorregião do Alto Turi, especificamente, no município de Zé Doca-MA. As amostras de óleo de babaçu 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. 2.1 DEGOMAGEM ÁCIDA DO ÓLEO DO COCO BABAÇU IN NATURA O óleo bruto de coco babaçu inicialmente foi tratado pela técnica de degomagem ácida, seguido de neutralização com solução alcalina de NaOH. O material clarificante utilizado para branqueamento do óleo de babaçu foi um argilomineral encontrado na região do Alto Turi Maranhense, especificamente, às margens rio Turi. Em seguida, a mistura foi filtrada para separação do óleo e das impurezas geradas nesta etapa do processo de purificação. As etapas de desodorização e desumidificação foram realizadas via secagem. Nesse interim, ocorre a eliminação de substâncias como os ácidos graxos livres, os peróxidos, as cetonas os aldeídos os terpenos e os ácidos graxos de baixa massa molecular que são responsáveis pela transmissão de fortes odores e pigmentos naturais A eliminação dessas substâncias durante a etapa de desodorização indica uma relativa eficiência do processo de purificação do óleo. Finalmente, o óleo refinado foi armazenado, disponibilizado para caracterização físico-química e o para o processamento visando à produção de sabonete a frio. O óleo vegetal de babaçu in natura (bruto) e refinado (tratado) foi caracterizado 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 e o teor de 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

A Resolução da Diretoria Colegiada (RDC), nº 270, da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) e do Ministério da Saúde (MS), de 22 de setembro de 2005 define óleos e gorduras vegetais como sendo insumos contendo triacilgliceróis (TAG) em sua composição química, além de fosfolipídeos, substâncias insaponificáveis e ácidos graxos livres. Também define os padrões de identidade, qualidade e os parâmetros sanitários dos óleos e gorduras vegetais, que permitem avaliar o risco e a prevenção de danos à saúde dos brasileiros. Nesse sentido, como geralmente a qualidade dos óleos vegetais destinados para consumo humano e para a produção de sabonetes é praticamente a mesma, tomou-se por base a RDC nº 270/2005 da ANVISA-MS, para avaliar se os parâmetros físico-químicos revelados para o óleo de babaçu atenderam às especificações mínimas para a produção de sabonetes, conforme designadas pela referida legislação. Segundo a RDC 270/05 da ANVISA-MS, o óleo de babaçu considerado de boa qualidade deve conter as seguintes características físico-químicas: a)Óleo in natura obtido por processos de extração: •Índice de acidez: 4,0 mg KOH/g •Ácidos graxos livres: 2,0 % A.O •Índice de saponificação: 245 – 256 mg KOH/g •Densidade: 914 – 917 Kg/m3 b)Óleo refinado ou tratado: •Índice de acidez: máx. 0,6 mg KOH/g •Ácidos graxos livres: máx. 0,3 %A.O •Índice de saponificação: 245 – 256 mg KOH/g •Densidade: 914 – 917 Kg/m3 A RDC 270/05 da ANVISA-MS não faz alusão ao teor de água, mas, sabe-se que esse parâmetro exerce forte influência na qualidade de matérias-primas graxas como, por exemplo, favorece o desenvolvimento de microrganismo que desencadeiam a decomposição química desses insumos. A Tabela 1 ilustra a caracterização físico-química do óleo in natura extraído das amêndoas de babaçu. Os resultados revelados indicaram que o índice de acidez variou entre 1,02 a 1,14 mg KOH/g de amostra e o teor de ácidos graxos entre 0,51 a 0,57 % de ácido oléico. Considerando as especificações da ANVISA-MS para esses parâmetros, observa-se que o óleo in natura de babaçu contém acidez abaixo do valor máximo permitido pela legislação. No tocante à umidade, embora a RDC 270/05 não faça referência, observa-se que óleo de babaçu in natura apresentou elevados valores médios na faixa de 3,10 – 3,44 % de H2O, que podem ser justificados em face do método totalmente rudimentar utilizado pelas quebradeiras de coco durante a extração do óleo, pelas condições climáticas, tempo de colheita dos frutos e até mesmo armazenamento. O Índice de saponificação é um dos principais parâmetros de controle de matérias-primas essenciais para a produção de sabonete, uma vez que permite identificar a quantidade de base necessária para neutralizar os ácidos graxos contidos na matéria-prima. Entretanto, por questões técnicas não foi possível a realização desses ensaios. Azedo (2014) pesquisou sobre o perfil oleoquímico do óleo de babaçu para fins alimentícios da safra de 2014, do município de Zé Doca-MA e obteve Is: 251 mg KOH/g. Vieira et al. (2017), esterificaram óleo de babaçu extraído pelas quebradeiras de coco de Zé Doca- MA e obtiveram valores médios de 241 mg KOH/g. Tais valores estão de acordo com os especificados pela RDC 270da ANVISA-MS. A densidade (D) é um parâmetro indicativo do estado de conservação do óleo. Ele está ligado diretamente às forças intermoleculares que atuam na cadeia carbônica da matéria oleosa. Segundo a RDC 270 da ANVISA-MS o ácido graxo majoritário da estrutura química do óleo de coco babaçu é o C12:0 (ácido láurico) com variação percentual entre 40 a 55%, uma vez que é insaturado (ligações simples) as forças intermoleculares são maiores que os insaturados, logo sua densidade é mais elevada. Para a ANVISA-MS deve variar entre 914-917 Kg/m3. Neste trabalho foram revelados valores na faixa de 868 a 910 Kg/m3, portanto, abaixo da especificação. A Tabela 2 mostra os resultados obtidos para o óleo de babaçu após ser submetido ao processo de degomagem ácida. Embora o óleo de babaçu in natura não tenha mostrado sinais de decomposição química em termos de índice de acidez, o mesmo foi refinado visando a retirar os fosfatídeos, reduzir sua umidade e melhorar suas características sensoriais, tais como: sabor, odor, aspecto e, dessa forma, adequar-se ao processo de saponificação. Quanto à Clarificação (branqueamento), desodorização e aspecto límpido e isento de impurezas o processo de refino foi eficiente. Em se tratando dos parâmetros físico-químicos de controle de qualidade, observa-se na Tabela 2, que houve uma redução na faixa de 7 a 12% da acidez para as amostras AM1 e AM2 e um pequeno aumento de 4% para a Amostra AM3. O processo de degomagem ácida, apesar de ter obtido resultados significativos para o Índice de Acidez e teor de Ácidos Graxos Livres, ainda assim, ficaram um pouco acima do limite máximo especificado pela Resolução 270/05 da ANVISA-MS. Esse fato nos remete a inferir que o ideal seria realizar uma esterificação ácida por catálise homogênea, para reduzir a acidez do óleo estudado. A densidade não apresentou variação significativa em relação aos resultados da Tabela 1. O processo de desumidificação apresentou excelentes resultados, reduzindo o teor de umidade do óleo numa faixa de 71 até 84 %H2O.

Tabela 1 – Caracterização físico-química do óleo de babaçu in natura


Tabela 2 – Caracterização físico-química do óleo de babaçu refinado

Conclusões

O mercado de produtos de limpeza corporal é bastante promissor. Entre tanto, 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. No tocante ao óleo vegetal de babaçu in natura seu perfil oleoquímico atendeu às especificações da RDC 270/2005 da ANVISA–MS, exceto o parâmetro Índice saponificação (Is), que por condições técnicas não foi avaliado ao logo desse trabalho e, por tanto, não foi comparado com a especificação vigente. Devido à extração do óleo de babaçu na região do Alto Turi maranhense ser realizada de forma rudimentar pelas quebradeiras de coco, foi necessária a realização de seu refino através da técnica de degomagem ácida. Nesse sentido, observou-se que entre os resultados revelados, que com a degomagem ácida foi possível reduzir o teor de acidez do óleo de babaçu, mas não o suficiente para atender às especificações da ANVISA-MS, pois estaria impróprio para consumo humano, já que somente a densidade atendeu a essas especificações. O IA e o teor de AGL, apesar de terem sido reduzidos quando comparados com o resultado do óleo in natura, ficaram numa faixa acima das especificações. Entretanto, como a intenção desta pesquisa foi utilizar o óleo de babaçu para produção de sabonetes, esse resultado acabou por não interferir na qualidade final do produto. Logo, esse resultado não impede a utilização do óleo de babaçu como matéria-prima para produção de sabonete. Diante dessa condição que nossa matéria-prima apresentou, de não apropriada para consumo humano, pode-se sugerir a utilização de outra técnica de refino, como por exemplo, degomagem aquosa ou até inclusive a técnica de esterificação ácida, com objetivo de se obter resultados com valores que fossem aprovados pela ANVISA-MS.

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

AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Regulamento técnico para fixação de identidade e qualidade de óleos e gorduras vegetais. Resolução nº 482 de 23 de Setembro de 1999.
BARRERA-ARELLANO, D. Curso de Química de Lipídeos e Refino de Óleos Vegetais (apostila). Laboratório de Óleos e Gorduras – DTA-FEA-UNICAMP, 2000.

BRASIL. ANVISA. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução RDC nº 270, de 22 de setembro de 2005. Aprova o "Regulamento Técnico para óleos vegetais, gorduras vegetais e creme vegetal". Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, DF, 23 set. 2005.

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MERCADANTE, R.; ASSUMPÇÃO, L. Massa base para sabonetes: fabricando sabonetes sólidos. Projeto Gerart. Florianópolis: UFSC, 2009. Disponível em: <www.projetos.unioeste.br/apostila7.pdf>. Acesso em: 11 mar. 2018.


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