BR102014001479A2 - Processo industrial para extração de óleo e aglutinante das sementes de moringa oleífera lam e produtos resultantes - Google Patents

Abstract

Processo industrial para extração de oleo e aglutinante das sementes de moringa oleifera iam e produtos resultantes mais precisamente trata-se de processo (1) para extração de óleo das sementes de "moringa oleifera lam" do tipo para tratamento ecológico da água; dito processo (1) inclui sistema de cultivo em larga escala da "moringa oleí'fera lam" (2) e compreende série de fases (f) para a obtenção do óleo/aglutinante (og) e solução (s1) quais sejam: plantio, manejo, colheita, preparação do extrato, a qual é dividida em quatro etapas, quais sejam: i) prensagem a frio (p) das sementes (2c) para extração do óleo (og) com envasamento (e) para comercialização; ii) trituração do bagaço (2c') da semente (2c) até o alcance da granulometria de aproximadamente 10 micrometros; iii) diluição do pó (2e) em solução aquosa destilada (3) com agitação por 10 minutos onde a proporçâo de extrato (2e) de moringa (2) compõe uma solução (s1); v) envasamento e finalizando o processo industrial (1) a etapa de armazenamento do extrato (og) ou (s1).

Description

"PROCESSO INDUSTRIAL PARA EXTRAÇÃO DE OLÉO E AGLUTINANTE DAS SEMENTES DE MORINGA OLEÍFERA LAM E PRODUTOS RESULTANTES".

CAMPO DE APLICAÇÃO

[001] Trata a presente invenção de processo industrial para extração de oléo e aglutinante das sementes de moringa oleífera Lam e produtos resultantes onde, notadamente, dito processo industrial promove a obtenção de óleo/aglutinante para o tratamento ecológico da água, substituindo coagulantes químicos de forma a não alterar o Ph, além de atuar como esterilizante para alguns tipos de microrganismos e eliminar alguns metais pesados como chumbo, ferro e cadmio. FUNDAMENTOS DA TÉCNICA [002] É de conhecimento geral que pequenas cidades, comunidades rurais e periferias, principalmente de países em desenvolvimento na zona tropical, muitas vezes, não possuem disponibilidade de água potável, onde o abastecimento, geralmente é feito com água contaminada com germes patogênicos ou dotada de substâncias químicas tóxicas, com teores inadequados para a ingestão humana. [003] Assim, verifica-se a importância do tratamento da água em estações de tratamento de água - ETAs - onde uma das etapas mais importantes consiste na coagulação/floculação química, sendo que caso esta etapa de coagulação não apresentar êxito, todas as demais etapas estarão prejudicadas, a ponto de, em certas situações, obrigar o descarte de toda a água da estação de tratamento de água por estar longe dos padrões de potabilidade. [004] Sabe-se, também, que o sulfato de alumínio é um tipo de coagulante muito utilizado no tratamento de água potável devido ao baixo custo e facilidade de aquisição onde o efeito coagulante do sulfato é fortemente dependente do pH e na etapa final do tratamento pode restar uma alta concentração de alumínio residual na água, em consequência do pH de floculação usado (KAWAMURA, 1991). [005] Assim, a alta concentração de alumínio residual presente na água acima de 0,2 mg/L pode trazer sérios riscos à saúde humana onde a ingestão de sulfato de alumínio pode resultar em úlcera e necrose da mucosa, garganta e esôfago, enquanto que o efeito sistemático inclui náuseas, vômito, diarréia, dor epigástrica, ânsia, gastrenterite hemorrágica e colapso circulatório, etc. [006] Outro inconveniente reside no fato do descarte do lodo produzido pelas estações de tratamento de água que utilizam sulfato de alumínio em aterros sanitários representar um risco potencial de poluição do meio ambiente. [007] De forma paralela, existe também a questão do tratamento e da destinação correta de esgotos sanitários, efluentes de atividades industriais ou agropecuárias onde o uso de coagulantes - como sais metálicos e alguns poiieletrólitos tem aumentado no pós-tratamento físico-químico de esgotos, com boa perspectiva para associação com efluentes provenientes de reatores anaeróbios (SILVA, et al., 2007). Ditos sais de alumínio e ferro são os coagulantes mais utilizados no tratamento de esgoto. [008] Contudo, pesquisas têm, também, apontado algumas desvantagens para esse uso, tais como problemas de saúde causados pelo alumínio residual em águas tratadas, produção de grande volume de lodo, consumo da alcalinidade do meio, acarretando custos adicionais com produtos químicos utilizados na correção do pH, principalmente, no tratamento de água (SILVA, et al., 2007). [009] Desta forma, buscam-se, coagulantes naturais que podem ser utilizados de forma individual ou juntamente com outros sais coagulantes tradicionais, agindo como auxiliar no tratamento de águas (KONRADT-MORAES, et al., 2008), sendo que ditos coagulantes naturais apresentam várias vantagens em relação aos coagulantes químicos por serem biodegradáveis e não-tóxicos, e, ainda, produzem lodo em menor quantidade e com menores teores de metais (KAWAMURA, 1991} e, ainda, podem ser produzidos localmente, dispensando o transporte a grandes distâncias. [010] Dentre os coagulantes naturais utilizados para a etapa de purificação de água a quitosana, obtida a partir de quitina retirada de crustáceos (RENAUT, et al., 2009) é muito utilizada devido a maior eficiência de remoção em menores concentrações, produção de fíocos de maior tamanho, favorecendo a velocidade de sedimentação, ausência de residual de metal na agua, produção de menor volume de lodo no tratamento em maior densidade, facilidade de desaguamento e biogradabilidade, entre outras vantagens. [011] Outro coagulante natural pouco utilizado é obtido através da "Moringa oleifera Lam", planta da família das Moringáceas, mais conhecida simplesmente por Moringa, originária do noroeste indiano, esta planta está amplamente distribuída na índia, Tailândia, Malásia, Paquistão, Jamaica e Nigéria (PIO CORRÊA, 1984). [012] O óleo extraído das sementes apresenta alta resistência à oxidação e contêm elevados teores de ácidos graxos insaturados, especialmente o oléico (71,6%), sendo o palmítico e o behênico (ambos com 6,4%) os ácidos graxos saturados dominantes (LALAS & TSAKNIS, 2002). [013] As características da moringa têm favorecido o seu uso por populações de regiões podres em países em desenvolvimento, devido à dificuldade de obtenção de coagulantes químicos e pelo alto custo destes (MUYIBI & OKUOFU, 1995). [014] É comprovado cientificamente (NDABIGENGESERE, et al., 1995) que a propriedade coagulante do extrato aquoso das sementes de moringa é proveniente de proteínas catiônicas diméricas, com peso molecular de 13 kDa e ponto isoelétrico entre 10 e 11. O mecanismo de coagulação da moringa parece consistir da absorção e neutralização das cargas coloidais. [015] Em comparação com os sais de alumínio, as proteínas purificadas apresentam maior eficiência, além de como coagulante, a moringa é não tóxica e biodegradável, sendo favorável ambientalmente, e diferente do alumínio, não afeta significativamente o pH e a condutividade da água após o tratamento. [016] São diversos os resultados de pesquisas comprovando o efeito do extrato de sementes de moringa principalmente na remoção de turbidez de águas, porém o coagulante natural de moringa também tem eficiência na remoção da cor aparente ,de sólidos suspensos, surfactantes aniônicos, corantes, demanda química de oxigênio, metais pesados ou mesmo no controle microbiano de diversos tipos de águas residuárias. [017] O potencial coagulante/floculante das sementes de moringa á mais significativo quando aplicado as águas com alto valor de turbidez (100 NTU ou mais), como é reconhecido por diversos trabalhos (MUYIB1 & EVISON, 1995b; KAtAyON, et ai., 2006b; MuYIBI, et al., 2002; SILVA, 2012). [018] O lodo produzido pela coagulação com moringa não é apenas inócuo, mas também o seu volume produzido é quatro a cinco vezes menor que pela coagulação com alumínio (NDABIGENGESERE, et al., 1995).

ANÁLISE DO ESTADO DA TÉCNICA [019] Em breve pesquisa realizada em banco de dados especializados foram encontrados documentos referentes a processos e estações de tratamento de água que utilizam agentes ou coagulantes obtidos a partir da Moringa Oleífera, tal como, o documento de n9. PI 1100509-2 que trata de estação de tratamento de água para potabilidade em ambientes domiciliares rurais por floculação, filtração e desinfecção solar, o qual refere-se a um sistema de tratamento de água para potabilidade em ambientes rurais dotado dos componentes: tanque floculador, tubo de pvc, sistema de agitação rotativo, sistema de filtração ascendente, reservatório para água parcialmente tratada, placa solar e reservatário para água totalmente tratada. A estação de tratamento de água é uma estmtura compacta, de baixo custo e fácil operação construída em fibra de vidro, resina e aço inox. Dependendo da radiação solar local a estação pode tratar vazões de águas superficiais, com elevados teores de sólidos suspensos e níveis de coliformes fecais, de até 60 l/h. [020] Outro documento encontrado de n9. PI 102012002467-5 refere-se a desenvolvimento de agente clarificante à base de semente oleaginosa. Particularmente se tratando de um polímero natural extraído da moringa oleifera, onde esse polímero se comporta como um polieletrólito d egrande eficiência para o tratamento de águas e efluentes, onde os melhores resultados foram obtidos através da combinação do veta organic com moringa oleifera. [021] O documento de n2. PI 0604944-3 trata-se de processo de obtenção de coagulante para tratamento de água com semente de moringa oleifera, que origina um pó ou líquido a ser aplicado como coagulante natural para clarificação de água com alta cor e diversos graus de turbidez, podendo ser utilizado também como desinfetante de água para uso doméstico. Uma vez obtido o produto derivado da Moringa oleifera poderá ser aplicado no tratamento de água segundo uma seqüência de reservatórios desnivelados entre si, a favor da ação da gravidade em que o tratamento é realizado de modo paulatino de cima para baixo, derivando, respectivamente, da água bruta para a água tratada. [022] Apesar dos documentos apresentarem processo de obtenção de coagulantes ou agentes clarificantes para a purificação de água os mesmos distinguem-se do processo ora requerido.

BREVE DESCRIÇÃO DO OBJETO [023] De maneira a aperfeiçoar os processos encontrados no estado da técnica o requerente desenvolveu processo industrial para extração de oléo e aglutinante das sementes de moringa oleifera Lam e produtos resultantes, o qual compreende uma série de etapas que viabilizam a obtenção do óleo/aglutinante iniciando no plantio das mudas, manejo, colheita preparação do extrato e, finalizando, com a armazenagem. [024] O processo inclui um sistema de cultivo em larga escala da "Moringa Oleifera Lam" com técnicas de cultivo e manejo, processos produtivos e testes em larga escala para uso dos produtos derivados da moringa, pois a "Moringa Oleifera Lam" pode ser cultivada em áreas de solo pobre e degrado em pequenas comunidades agrícolas, assentamentos, aldeias indígenas, quilombos, etc. sendo que servindo como uma ação de inclusão social e, também, para o pequeno produtor rural, inclusive no semiárido.

OBJETIVOS E VANTAGENS [025] A principal vantagem reside no fato do processo industrial facilitar a obtenção de óleo/aglutinante para o tratamento ecológico da água, substituindo coagulantes químicos de forma a não alterar o Ph, além de atuar como esterilizante para alguns tipos de microrganismos e eliminar alguns metais pesados como chumbo, ferro e cadmio. [026] Outra vantagem reside no fato dos produtos obtidos substituírem compostos de origem mineral a um custo menor. [027] Outra vantagem reside no fato do período de colheita de sementes e frutos ser na primeira colheita permitindo o rendimento rápido do investimento. [028] Outra vantagem reside no fato dos investimentos na formação e manutenção da área plantada de moringa apresentarem-se baixos em comparação a outros tipos de cultivo, tais como, soja, milho, etc. [029] Outras vantagens são obtidas pelo cultivo da Moringa, quais sejam: i) adaptabilidade às áreas degradadas, o que permite a recuperação destas áreas; ii) resistência as principais doenças conhecidas; iii) adaptabilidade às regiões áridas, semiáridas e com ciclos irregulares de chuvas, o que permite uma segurança de produção frente às mudanças climáticas; iv) rusticidade a Moringa adaptar-se a uma ampla gama de solos, com exceção às áreas alagadiças; v) versatilidade do usos das sementes para produção de óleo e aglutinante para tratamento de água e das folhas para alimentação humana ou animal.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [030] A complementar a presente descrição de modo a obter uma melhor compreensão das características do presente invento e de acordo com uma preferencial realização prática do mesmo, acompanha a descrição, em anexo, um conjunto de desenhos, onde, de maneira exemplificada, embora não limitativa, se representou seu funcionamento: A figura 1 revela uma vista esquemática do processo de industrialização. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [031] Com referência aos desenhos ilustrados, a presente patente de invenção se refere a "PROCESSO INDUSTRIAL PARA EXTRAÇÃO DE OLEO E AGLUTINANTE DAS SEMENTES DE MORINGA OLEÍFERA LAM E PRODUTOS RESULTANTES", mais precisamente trata-se de processo (1) para extração de óleo das sementes de "Moringa Oieífera Lam" do tipo para tratamento ecológico da água e esterilização de alguns tipos de microrganismos, além da eliminação de alguns metais pesados, tais como chumbo, ferro e cadmio. [032] Segundo a presente invenção, o processo (1) inclui sistema de cultivo em larga escala da "Moringa Oieífera Lam" (2) e compreende série de fases (F) para a obtenção do óleo/aglutinante (Og) e solução (Sl) quais sejam: a) Plantio - Plantio das mudas (2a) Moringa (2), diretamente no solo (s), com espaçamento (x) de 3x3m; o solo esta previamente arado e gradeado; após 30 dias de plantio, aducar com 50g de fertilizante (f) por muda (2a); o plantio deve ser feito a partir do fim do período de chuvas; b) Manejo - Capina nos primeiros três meses, ao redor da planta, sendo que após a muda alcançar 90 cm pode-se realizar o manejo conjunto com Abobora, feijão, amendoim, e outras plantas de tamanho pequeno; c) Colheita - Colheita manual das bagas (2b) com as sementes (2c); nesta face as sementes (2c) são separadas manualmente das da baga (2b); d) Preparação do extrato — Dita fase é dividida em quatro etapas, quais sejam: i) Prensagem a frio (P) das sementes (2c) para extração do óleo (Og) com envasamento (E) para comercialização; ii) Trituração do bagaço (2c') da semente (2c) até o alcance da granulometria de aproximadamente 10 micrometros; iii) Diluição do pó (2e) em solução aquosa destilada (3) com agitação por 10 minutos onde a proporção de extrato (2e) de moringa (2) compõe uma solução (Sl); iv) Envasamento. e) Armazenamento - O prazo de validade e eficácia do extrato (Og) ou (Sl) é de aproximadamente até 60 dias, sendo armazenado em local com temperatura de até 20°. [033] O produto dom processo industrial (1) acima descrito, consiste no óleo (Og) e solução (Sl) destinados à purificação de agua durante o tratamento, além de enriquecimento da alimentação humana ou animal. [034] Quando o presente invento for colocado em pratica, poderão ser introduzidas modificações no que se refere a certos detalhes de construção e forma, sem que isso implique afastar-se dos princípios fundamentais que estão claramente substanciados no quadro reivindicatório, ficando assim entendido que a terminologia empregada não teve a finalidade de limitação.

Claims (1)

1) "PROCESSO INDUSTRIAL PARA EXTRAÇÃO DE OLÉO E AGLUTINANTE DAS SEMENTES DE MORINGA OLEÍFERA LAM E PRODUTOS RESULTANTES" mais precisamente trata-se de processo (1) para extração de óleo das sementes de "Moringa Oleífera Lam" do tipo para tratamento ecológico da água; caracterizado por processo (1) incluir sistema de cultivo em larga escala da "Moringa Oleífera Lam" (2) e compreender série de fases (F) para a obtenção do óleo/aglutinante (Og) e solução (Sl) quais sejam: a) plantio - Plantio das mudas (2a) Moringa (2), diretamente no solo (s), com espaçamento (x) de 3x3m; o solo esta previamente arado e gradeado; após 30 dias de plantio, aducar com 50g de fertilizante (f) por muda (2a); o plantio deve ser feito a partir do fim do período de chuvas; b) manejo - Capina nos primeiros três meses, ao redor da planta, sendo que após a muda alcançar 90 cm pode-se realizar o manejo conjunto com abobora, feijão, amendoim, e outras plantas de tamanho pequeno; c) colheita - Colheita manual das bagas (2b) com as sementes (2c); nesta face as sementes (2c) são separadas manualmente das da baga (2b); d) preparação do extrato - Dita fase é dividida em quatro etapas, quais sejam: i) prensagem a frio (P) das sementes (2c) para extração do óleo (Og) com envasamento (E) para comercialização; ii) trituração do bagaço (2c') da semente (2c) até o alcance da granulometria de aproximadamente 10 micrometros; iii) diluição do pó (2e) em solução aquosa destilada (3) com agitação por 10 minutos onde a proporção de extrato (2e) de moringa (2) compõe uma solução (Sl); iv) envasamento.e) armazenamento - o prazo de validade e eficácia do extrato (Og) ou (Sl) é de aproximadamente até 60 dias, sendo armazenado em local com temperatura de até 20°.