Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Cibelem Iribarrem Benites

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: Monoacilgliceróis (MAG) são emulsificantes utilizados em produtos alimentícios, farmacêuticos e cosméticos. A obtenção de MAG a partir de óleos vegetais vem se destacando frente aos processos industriais devido aos benefícios que compostos naturais trazem à saúde humana. Industrialmente, são...

Resumo: Monoacilgliceróis (MAG) são emulsificantes utilizados em produtos alimentícios, farmacêuticos e cosméticos. A obtenção de MAG a partir de óleos vegetais vem se destacando frente aos processos industriais devido aos benefícios que compostos naturais trazem à saúde humana. Industrialmente, são produzidos através da glicerólise química de triacilgliceróis (TAG), gerando cerca de 40 a 50% de MAG. Para algumas aplicações, é necessário concentrá-lo, sendo o processo de destilação molecular uma alternativa vantajosa, porque possibilita a concentração de compostos termicamente sensíveis e não utiliza solventes. Neste trabalho, foi realizado o estudo da glicerólise química do óleo de girassol (Helianthus annus), que se destaca por ser rico em ácido linoléico, pertencente à família ?-6. Após a reação, os MAG obtidos foram concentrados por destilação molecular. Foram utilizados dois destiladores moleculares de filme descendente agitado das marcas POPE e UIC-GmbH, salientando-se este último por apresentar as melhores condições de operação para o estudo de concentração de MAG. A técnica de planejamento de experimentos foi utilizada para o estudo dos fatores envolvidos na obtenção e concentração de MAG. Assim, nas condições otimizadas de glicerólise química, obteve-se 48,3% de MAG, 42,3% de diacilgliceróis (DAG), 6,9% de TAG e 2,8% de glicerol (GL). No processo destilação molecular foi realizada, primeiramente, a remoção de GL na corrente de destilado; a corrente de resíduo (rica em acilgliceróis) foi submetida a outra destilação molecular, visando aumentar a concentração de MAG. Na primeira destilação, sob temperatura do evaporador (TEV) de 90ºC, retirou-se 99,5% de GL. Na segunda destilação molecular concentraram-se os MAG em 82,6% na corrente de destilado, sob TEV de 170°C. Tanto o óleo vegetal quanto a mistura de acilgliceróis (oriunda da glicerólise) e o concentrado de MAG foram caracterizados por métodos físico-químicos, tomando como referência as características do óleo de girassol. Seguindo essas características de identidade e qualidade, os resultados obtidos apresentaram-se dentro dos padrões de legislação (ANVISA e CODEX). Ressalta-se que o conteúdo de ácidos graxos insaturados não foi alterado durante o processo de obtenção e concentração de MAG que apresentou características de qualidade aceitável para aplicação como emulsificante. A destilação molecular de filme descendente agitado (UIC-GmbH) mostrou-se uma ótima alternativa para concentração de MAG termicamente degradáveis. Portanto, nas condições estudadas, a glicerólise química e a destilação molecular mostraram-se processos viáveis para a obtenção de emulsificantes naturais concentrados

Abstract: Monoacylglycerols (MAG) are emulsifiers used in food, pharmaceutical and cosmetic products. MAG obtained from vegetable oils has been emphasizing to industrial processes due to the benefits that these natural compounds bring to human health. Industrially, these are produced by chemical...

Abstract: Monoacylglycerols (MAG) are emulsifiers used in food, pharmaceutical and cosmetic products. MAG obtained from vegetable oils has been emphasizing to industrial processes due to the benefits that these natural compounds bring to human health. Industrially, these are produced by chemical glycerolysis of triacylglycerols (TAG), generating about 40 to 50% of MAG. For some applications, it is necessary to concentrate it and the process of molecular distillation is attractive because it enables the concentration of thermally sensitive compounds and does not use solvents. This work was carried out to study the chemical glycerolysis of sunflower (Helianthus annus), which is notable for being rich in linoleic acid (?-6 family). After reaction, the MAG obtained was concentrated by molecular distillation. Two falling film molecular distillers were used (POPE and UIC-GmbH), emphasizing this last one by better operating conditions for the study of concentration of MAG. The technique of experimental design was used to study the factors involved in MAG production and concentration. Thus, under optimized conditions, the chemistry glycerolysis obtain 48.3% of MAG, 42.3% diacylglycerols (DAG), 6.9% of TAG and 2.8% of glycerol (GL). Firstly, the molecular distillation process was conducted to remove the GL in the distillate stream, the residue stream (rich in acylglycerols) was feed to a second molecular distillation, to increase the MAG concentration. In the first distillation, at 90°C of evaporator temperature (TEV), 99.5% from GL was removed. In the second molecular distillation, MAG was concentrated at 82.6% in the distillate stream, under 170 °C of TEV. Both, the vegetable oil and the mixture of acylglycerols (from glycerolysis) and the MAG concentrate were characterized by physicochemical methods, with sunflower oil as reference. Following these characteristics of identity and quality, the results were inside the standards (ANVISA and CODEX). It is important to stand out that the unsaturated fatty acids were not changed during the process of obtaining and concentration of MAG showing acceptable quality characteristics for use it as an emulsifier. The agitated falling film molecular distillation (UIC-GmbH) was a great alternative to the concentration of thermally degradable MAG. Therefore, under these studied conditions, the chemical glycerolysis and the molecular distillation proved itself as a viable process for obtaining concentrated natural emulsifiers