BR102017021876B1 - Processo de produção de farelo de soja com alto teor de proteínas solúveis - Google Patents

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Abstract

Trata-se a presente patente de invenção, de um processo de produção de farelo de soja com alto teor de proteínas solúveis, pertencente a área química, particularmente um processo onde se alcança um farelo de soja com teor de proteínas solúveis em KOH na faixa de 60 a 75%, em que primeiro se retira os açúcares solúveis do farelo de soja por extração com solução aquosa de etanol e em seguida o óleo por extração com hexano, sem dessolventização intermediária e em uma única unidade industrial integrada. O processo de produção de farelo de soja com alto teor de proteínas solúveis compreende as seguintes etapas: 1.- Preparação da soja; 2.- Extração com Etanol; 3.- Decantação de sólidos 4.- Destilação de Etanol; 5. Extração com hexano 6.- Decantação das fases aquosa e orgânica; 7.- Destilação do hexano; 8.- Dessolventização; 9.- Condensação dos solventes e 10.- Secagem e resfriamento do farelo. Através do presente processo obtém-se um farelo SPC com as seguintes características: - teor de 58 a 62% de proteínas brutas (visa-vis); e - teor de 60% a 75% de proteínas solúveis em KOH.

Description

CAMPO DE APLICAÇÃO
[01] Trata-se a presente patente de invenção, de um processo de produção de farelo de soja com alto teor de proteínas solúveis, pertencente a área química, particularmente um processo onde se alcança um farelo de soja com teor de proteínas solúveis em KOH na faixa de 60 a 75%, em que primeiro se retira os açúcares solúveis do farelo de soja por extração com solução aquosa de etanol e em seguida o óleo por extração com hexano, sem dessolventização intermediária e em uma única unidade industrial integrada.
FUNDAMENTOS DA TÉCNICA
[02] Atualmente são comercializados dois tipos de farelo de soja. Um farelo de soja com teor de 44 a 48% de proteínas brutas usado em rações animais e, outro, denominado farelo SPC (soybean protein concentrate), com teor de 58 a 62% de proteínas brutas, usado em rações especiais.
[03] PRODUÇÃO DE FARELO DE 44 A 48% DE PROTEÍNAS
[04] Na tecnologia atual de produção de farelo de soja de teor de proteinas brutas de 44 a 48%, a soja passa pelas seguintes etapas de processo: 1 .- Secagem; 2 .- Armazenagem; 3 .- Pré-limpeza para remoção de impurezas; 4 .- Quebra dos grãos de soja em moinhos quebradores; 5 - Remoção da casca em peneiras; 6 .- Condicionamento com vapor indireto para abertura das células que contém o óleo; 7 .- Laminação; 8 . - (Opcionalmente) Processamento no expander para formação de massa expandida; 9 .- Resfriamento da torta; 10 .- Extração do óleo com hexano; 11 .- Dessolventização/ tostagem; 12 .- Destilação para recuperação do hexano; 13 .- Condensação e reciclo do hexano; e 14 .- Degomagem do óleo.
[05] Na etapa de extração a soja laminada ou na forma de massa expandida é encaminhada para o extrator para a remoção do óleo com hexano. O processo industrial é contínuo, sendo que o hexano é alimentado em contra corrente. Os extratores podem ser de esteira longitudinal ou de formato circular (DeSmet, Crown ou Rotocell). O hexano remove também as gomas, peptídeos e lecitina contidos da soja que devem ser removidos do óleo bruto posteriormente na degomagem.
[06] A seguir o solvente e parte da umidade presentes no farelo, são removidos no dessolventizador/tostador (DT) onde também é realizada a inativação por aquecimento de enzimas prejudiciais à alimentação. O farelo é alimentado no topo do aparelho e é submetido a aquecimento por vapor direto e indireto. A seguir, o farelo sofre os processos de secagem e resfriamento. Os vapores de hexano gerados no DT e na destilação são condensados, decantados e reencaminhados para o extrator.
[07] Finalizando o processo, o óleo bruto é separado do hexano por destilação, sendo posteriormente degomado por centrifugação e submetido à secagem.
[08] PRODUÇÃO DE FARELO SPC (SOYBEAN PROTEIN CONCENTRATE)
[09] Para a produção do farelo SPC é utilizado como matéria-prima o farelo de soja já sem óleo, com teor de 48% de proteína bruta, ou seja, a partir do processo descrito acima.
[10] Assim, o farelo é peneirado e submetido à extração com solução aquosa de etanol para remoção dos açúcares solúveis presentes na soja. A seguir, o farelo é submetido a um processo de prensagem para remoção de parte da solução etanólica. Posteriormente o farelo é dessolventizado no DT e em seguida é realizada a secagem e resfriamento.
[11] Os equipamentos de extração e DT são os mesmos utilizados no processo de produção de farelo 44 a 48%, apenas é feita a troca de solvente que passa a ser uma solução aquosa de etanol.Desta forma, o farelo SPC nos processos em uso atualmente é submetido a dois aquecimentos em equipamentos DT e a dois aquecimentos em secador.
[12] QUALIDADE DOS FARELOS
[13] O parâmetro importante na qualidade dos farelos de soja é o teor de proteínas solúveis em KOH. A proteína solúvel é aquela disponível para a absorção pelo animal. Sendo assim, quanto maior a quantidade de proteína solúvel, melhor é a disponibilidade da proteína para o animal.
[14] O grão de soja pode apresentar até 100% de sua proteína solúvel em KOH. Contudo, observamos que a medida a que submetemos o grão de soja ao processamento térmico, com os objetivos de: a) Destruir os fatores antinutricionais presentes, b) Remover o solvente e c) Realizar a sua secagem. Verifica-se então, uma queda na solubilidade das proteínas e consequentemente uma queda na disponibilidade das proteínas para os animais.
[15] O farelo de soja de 44 a 48% de proteínas com teor mínimo de 80% de proteínas solúveis em KOH é considerado como de boa qualidade tendo sido submetido a um processamento térmico adequado.
[16] Já os farelos SPC, com alto teor de proteínas, apresentam teores de proteínas solúveis em KOH na faixa de 40 a 50%, devido ao duplo aquecimento a que são submetidos no DT e no secador.
ESTADO DA TÉCNICA
[17] Como parte do estado da técnica, destacamos alguns documentos, que embora tenham relação com o assunto, tratam-se de processos distintos do reivindicado na presente patente.
[18] O documento US5097017A - Process for making soy protein concentrate - menciona que existem dois processos industriais de SPC.
[19] Os dois processos diferem-se na forma em que imobilizam as proteínas durante a remoção das substâncias solúveis do farelo.
[20] Um processo envolve a extração aquosa de farelo sem óleo num pH de 4 à 5, pH este em que, a maior parte das proteínas são insolúveis devido a associação isoelétrica.
[21] O outro processo, utiliza solução aquosa de etanol com concentração de 60-70% em massa, concentração essa que insolubiliza a maior parte das proteínas ao mesmo tempo que, solubiliza os constituintes de menor peso molecular.
[22] Os dois processos industriais mencionados apresentam os seguintes inconvenientes: 1) Usam como matéria prima o farelo sem óleo que já foi submetido a um processo de dessolventização e secagem degradando as proteínas solúveis; e 2) Removem junto com o óleo as substâncias solúveis sendo necessária a etapa da degomagem do óleo.
[23] O documento US4219470A - Process for preparing a protein concentrate and the product obtained thereby - menciona outro processo de extração de açúcares com etanol diluído, seguido de extração de óleo com etanol anidro e menciona que esse processo não teve sucesso industrial pois necessita de uma secagem intermediária do farelo para 3% de umidade para evitar a diluição do etanol anidro. É muito difícil atingir esse nível de umidade e ocorre uma grande deterioração das proteínas solúveis nesta tentativa.
[24] Esta patente propõe a remoção dos açúcares e óleo em 4 etapas: 1) Extração de açúcares com solução aquosa de etanol com concentração de 50 a 70%; 2) Remoção de parte da água por extração com etanol com concentração de 90 a 92% em massa a frio; 3) Duas etapas de remoção de óleo com etanol concentrado de 90 a 92% com temperatura próxima à ebulição para remover o óleo.
[25] Assim, este processo apresenta como inconveniente, o fato do processo não ser aplicado industrialmente, pois a solubilidade do óleo em solução de etanol a 90% é de apenas 4%, o que implica em recirculação de grandes volumes de etanol, tornando o processo economicamente inviável.
[26] O documento PI0704513-1, que se refere a um sistema de recuperação de solvente, confirma que no estado atual da técnica o farelo SPC é produzido a partir de farelo sem óleo: “O processo de obtenção do farelo de soja enriquecido como um todo se dá da seguinte forma. Em uma primeira etapa o farelo de soja com teores de proteína entre 46 - 48% é encaminhado para um extrator onde se procede a lavagem do produto em contracorrente com o solvente hidroalcoólico”.
[27] Assim, tal documento apresenta os mesmos inconvenientes indicados anteriormente para a patente US5097017A, uma vez que utiliza a mesma sequência produtiva.
[28] Temos ainda o documento PI0802961-0, que se refere a pré-hidratação antes da extração com etanol, também confirma a produção de farelo SPC a partir de farelo sem óleo: “A soja em grãos é processada em escala industrial, obtendo-se como produtos resultantes o óleo de soja e o farelo de soja, sendo este último usualmente submetido a um processo de concentração de proteínas, obtendo-se o farelo concentrado de soja, ideal para o enriquecimento proteíco de rações animais”.
[29] Da mesma forma, tal processo apresenta os mesmos inconvenientes indicados anteriormente para a patente US5097017A, uma vez que utiliza a mesma sequência produtiva. Esta patente menciona explicitamente a qualidade do farelo no estado atual da técnica: “..., obtendo-se como produto final um farelo concentrado de soja, com um teor de proteína solúvel habitualmente não superior a 50%”.
[30] Finalmente, o documento PI0704760-6, sobre processo de produção de SPC, também menciona: “O processo consiste da extração dos açúcares do farelo obtido após a extração do óleo de soja, através da lavagem com água e álcool etílico.”.
[31] Assim, da mesma forma apresenta os mesmos inconvenientes indicados anteriormente para a patente US5097017A, uma vez que utiliza a mesma sequência produtiva.
OBJETIVOS DA INVENÇÃO
[32] Assim, a presente patente de invenção tem como objetivos: - Propor um processo de produção de farelo de soja com alto teor de proteínas solúveis, na faixa de 60 a 75%, em que primeiro se retira os açúcares solúveis da massa por extração com solução aquosa de etanol e em seguida o óleo por extração com hexano; - Propor um processo de produção de farelo de soja com alto teor de proteínas solúveis, em uma única unidade industrial integrada; - Propor um processo em que ocorre a mistura dos dois solventes (solução aquosa de etanol e hexano), que são posteriormente separados por decantação, separando-se uma fração aquosa, de densidade maior, contendo etanol, água, açúcares e outras substâncias solúveis em etanol e água, e uma fração orgânica, de densidade menor, contendo o hexano e óleo. - Propor um processo que elimina duas etapas de aquecimento existentes no estado atual da técnica o que gera um farelo de melhor qualidade, com teor de proteínas solúveis mais elevado que o teor dos farelos SPC produzidos atualmente. - Propor um processo que remove na etapa inicial, a extração com etanol, os fosfatídeos, lecitina e gomas presentes na soja eliminando a etapa de degomagem do óleo existente nas unidades implantadas no estado atual da técnica.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
[33] A presente invenção apresenta um processo de produção de farelo de soja SPC, com alto teor de proteínas solúveis, onde: - É realizada a extração dos açúcares com solução de etanol em contra corrente no extrator 1; - Os açúcares e outros compostos solúveis provenientes da soja e o excesso de água são separados por destilação produzindo uma solução aquosa de etanol que retorna ao extrator 1; - A seguir o farelo sem açúcares solúveis ainda úmido é submetido à extração com hexano para a remoção do óleo no extrator 2; - A mistura de água, açúcares, etanol, hexano e óleo é separada por decantação, sendo a fração aquosa enviada para a destilação de etanol e a fração orgânica contendo óleo e hexano enviada para a destilação de hexano; - O farelo sem açúcares e sem óleo é submetido a um único aquecimento no DT para remoção dos solventes e um único aquecimento para a secagem; - A seguir é resfriado antes de ser enviado para estocagem; - O solvente vaporizado no DT (água, etanol e hexano) é condensado e posteriormente separado por decantação, sendo a fração aquosa enviada para a destilação de etanol e a fração orgânica contendo hexano enviada para a destilação de hexano.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[34] A presente patente de invenção será melhor compreendida através dos desenhos anexos que de modo esquemático representam: Figura 1 - diagrama de blocos do processo de produção de farelo de soja SPC, com alto teor de proteínas solúveis; Figura 2 - diagrama de blocos de uma opção do processo de produção de farelo de soja SPC, com alto teor de proteínas solúveis; Figura 3 - desenho esquemático de um extrator utilizado no processo; e Figura 4 - vista em perspectiva esquemática de um dessolventizador/tostador (DT), utilizado no processo.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[35] De acordo com a figura 1, o processo de produção de farelo de soja SPC, com alto teor de proteínas solúveis compreende as seguintes etapas: 1 .- Preparação da soja: - Nessa etapa a soja é submetida ao processo convencional de secagem, armazenagem, pré-limpeza, quebra da soja, remoção de cascas, condicionamento, laminação, processamento no expander (produto final massa expandida) e resfriamento; 2 .- Extração com Etanol: - A massa obtida na etapa anterior é conduzida a um extrator contínuo (vide figura 3), denominado extrator 1, operando à pressão atmosférica e sendo submetida à extração em contra corrente com solução aquosa de etanol de 65 a 85 % em massa, previamente aquecida entre 50 e 80°C; - A solução resultante dessa extração, contendo de 15 a 25% de água, 60 a 80% de etanol, 8 a 12% de açúcares e de outras substâncias solúveis é encaminhada à decantação de sólidos. 3 .- Decantação de sólidos: - Em um decantador convencional utilizado na indústria de processamento de soja, é separado um resíduo sólido contendo gomas, pigmentos e finos provenientes da massa expandida. - O líquido decantado é encaminhado à coluna de destilação para remoção dos açúcares e dos outros componentes solúveis; 4 .- Destilação de Etanol: - Após decantação dos sólidos, a destilação é realizada em uma coluna “B” convencional, utilizada na indústria de açúcar e álcool, onde é recuperado no topo uma solução aquosa de etanol com concentração de 65 a 85% em massa e, como produto de fundo, uma fração aquosa contendo os açúcares e outras substâncias solúveis; - O destilado com uma concentração de etanol entre 65 a 85% em massa, retorna ao extrator 1 e a sua vazão é ajustada com a reposição das perdas de etanol; 5 .- Extração com hexano: - A massa expandida sem açúcares solúveis é encaminhada a um segundo extrator contínuo, denominado extrator 2, onde é submetido à extração com hexano; - O extrator 2 opera com vácuo entre -25 à 25 mm de coluna d’água e o hexano é previamente aquecido entre 50 e 60°C antes de ser alimentado; - A solução contendo: hexano, óleo, água, etanol e açúcares, é coletada e submetida à decantação para a separação das fases aquosa e orgânica; 6 .- Decantação das fases aquosa e orgânica: - A decantação é realizada em um decantador convencional usualmente utilizado na indústria de processamento de soja, onde por diferença de densidades se separa como sobrenadante uma fração orgânica mais leve de uma fração aquosa mais pesada; - A fase orgânica com um teor de 60 a 85% de hexano e de 15 a 40% de óleo é encaminhada para a destilação para separação do óleo do hexano; - A fase aquosa contendo etanol, água e açúcares dissolvidos é enviada para a destilação de etanol recuperando-se a solução aquosa que retorna para o extrator 1; 7 .- Destilação do hexano: - A destilação é feita a vácuo numa destilaria convencional da indústria de processamento de soja, separando-se como fração leve o hexano, que retorna ao extrator 2 e como fração pesada o óleo, que é encaminhado à estocagem; - Na destilação, é separado como óleo degomado cerca 20% da soja alimentada; - O hexano recuperado é ajustado para reposição das perdas; 8 .- Dessolventização: - A massa expandida após extrações é submetida à dessolventização no DT (Dessolventizador e Tostador) (vide figura 4). Onde todo o hexano e etanol presentes na massa são removidos por aquecimento indireto e direto com vapor d’água. Após esta operação, a massa passa a ser denominada farelo de soja SPC, e atinge uma temperatura entre 85 e 100°C na saída do aparelho; 9 .- Condensação dos solventes: - Os vapores oriundos do DT são resfriados com água de resfriamento em um condensador tipo casco e tubos sofrendo condensação. O condensado também é enviado à decantação das fases aquosa e orgânica; 10 .- Secagem e resfriamento: - O farelo de soja SPC é submetido à secagem e posterior resfriamento num secador/resfriador; - A secagem é realizada com ar quente a uma temperatura entre 120 e 180°C; - O resfriamento é realizado com a passagem de ar a temperatura ambiente obtendo-se na saída o farelo de soja SPC a uma temperatura entre 30 e 45°C.
[36] De acordo com a figura 2, opcionalmente após a passagem pelo extrator 1, a massa poderá sofrer uma extração com solução aquosa de etanol com concentração de 90-92% em massa em um extrator intermediário para a redução do teor de água presente na massa; - A solução de etanol resultante é encaminhada a uma outra coluna de destilação, para remoção de água e açúcares, ajustando-se a sua concentração para o retorno ao extrator intermediário; - Alternativamente poderá ser utilizado uma única coluna de destilação com retirada lateral para realizar as duas separações; e - Este extrator intermediário pode ser construído usando parte do extrator 1, ou ser um equipamento independente.
[37] Ainda de acordo com a figura 2, a massa poderá também opcionalmente passar por uma prensa contínua para redução da quantidade de solução aquosa de etanol. A solução separada, após decantação, é encaminhada para a destilação do etanol.
PRODUTO OBTIDO COM O PROCESSO
[38] Através do processo acima descrito, obtém-se um farelo SPC com as seguintes características: - Teor de 58 a 62% de proteínas brutas; e - Teor de 60% a 75% de proteínas solúveis em KOH.
EXEMPLO DE OBTENÇÃO
[39] A seguir será apresentado um exemplo de obtenção do invento, com o intuito de ilustrar a viabilidade prática, sem limitar a abrangência do invento. EXEMPLO DA INVENÇÃO
[40] O processo de produção de farelo de soja SPC com alto teor de proteínas solúveis compreendeu as seguintes etapas: 1 .- Preparação da soja: - Nessa etapa a soja foi submetida ao processo convencional de secagem, armazenagem, pré-limpeza, quebra dos grãos, remoção de cascas, condicionamento, laminação, processamento no expander (produto final massa expandida) e resfriamento; 2 .- Extração com Etanol: - 2024 Kg/h de massa obtida na etapa anterior é conduzida a um extrator contínuo de esteiras marca De Smet, denominado extrator 1, operando à pressão atmosférica e foi submetida à extração em contra corrente com solução aquosa de etanol a 73% em massa previamente aquecida a 60°C; - A solução resultante contendo 18% de água, 72% de etanol, 10% de açúcares e de outras substâncias solúveis foi encaminhada à decantação de sólidos; 3 .- Decantação de sólidos: Em um decantador convencional utilizado na indústria de processamento de soja foi separada uma pequena quantidade de resíduo sólido contendo gomas, pigmentos e finos provenientes da massa expandida. O líquido decantado foi continuamente encaminhado à coluna de destilação para remoção dos açúcares e dos outros componentes solúveis; 4 .- Destilação de Etanol: - Após a decantação dos sólidos, a solução aquosa de etanol contendo açúcares foi destilada em uma coluna “B” convencional, onde foi recuperado no topo uma solução aquosa de etanol a 73% em massa, e como produto de fundo uma fração aquosa contendo os açúcares e outras substâncias solúveis; - O destilado com uma concentração de etanol a 73% em massa retornou ao extrator 1 e a vazão foi ajustada com a reposição das perdas de etanol; 5 .- Extração com hexano: - A massa expandida sem açúcares solúveis foi encaminhada a um segundo extrator contínuo circular tipo Rotocell, denominado extrator 2, onde foi submetida à extração do óleo com hexano; - O extrator 2 operou com vácuo de -4 mm de coluna d’água e o hexano foi previamente aquecido a 55°C antes de ser enviado ao extrator 2; - A solução contendo hexano, etanol, água, óleo e açúcares foi coletada e submetida à decantação para a separação das fases aquosa e orgânica; 6 .- Decantação das fases aquosa e orgânica: - A decantação foi realizada por um decantador horizontal, convencional da indústria de processamento de soja, onde por diferença de densidades se separou como sobrenadante uma fração orgânica mais leve de uma fração aquosa mais pesada; - A fase orgânica com um teor de 80% de hexano e de 20% de óleo, num total de 1976 Kg/h foi encaminhada para a seção de destilação para separação do óleo do hexano; - A fase aquosa contendo etanol, água e açúcares dissolvidos seguiu para a destilação de etanol recuperando-se a solução aquosa de etanol que retornou para o extrator 1; 7 .- Destilação do hexano: - A destilação foi realizada à vácuo na destilaria convencional da indústria de processamento de soja, separando-se como fração leve o hexano, que retornou ao extrator 2 e como fração pesada o óleo, que foi encaminhado à estocagem; - Na destilação foi produzido 414 Kg/h de óleo degomado, sem a necessidade da utilização do processo tradicional de degomagem (hidratação, centrifugação e secagem) ; - O hexano recuperado foi ajustado pela reposição das perdas; 8 .- Dessolventização: - A massa expandida após extrações foi submetida à dessolventização no DT (Dessolventizador e Tostador), onde todo o hexano e etanol presentes na massa foram removidos, por aquecimento indireto e direto com vapor d’água, num total de 1000 Kg/h, onde o farelo atingiu uma temperatura de 95°C na saída do aparelho; 9 .- Condensação: - Os vapores do DT foram condensados em um condensador casco e tubos horizontal e enviados à decantação das fases aquosa e orgânica; 10 .- Secagem e resfriamento: - O farelo foi submetido à secagem e posterior resfriamento num secador/resfriador convencional; - A secagem foi realizada com ar quente a uma temperatura de 150°C; - O resfriamento foi realizado com a passagem de ar a temperatura ambiente obtendo-se na saída farelo a uma temperatura de 45°C.
RESULTADOS OBTIDOS
[41] Através do exemplo acima descrito, obteve-se farelo de soja SPC com as seguintes características: - Teores de 58,3% de proteínas brutas; e - Teores de 60,9% de proteínas solúveis em KOH.
ANÁLISE COMPARATIVA
[42] Segue abaixo uma análise comparativa entre o resultado obtido no exemplo acima e os valores de dois farelos comerciais disponíveis no mercado brasileiro, analisados em laboratório externo especializado:
Figure img0001
VANTAGENS OBTIDAS COM O INVENTO
[43] Com o processo desta invenção, obteve-se as seguintes e extraordinárias vantagens: - Produção de farelo de soja SPC com teor de proteínas solúveis de 60 a 75%, muito superior aos produtos comerciais existentes atualmente no mercado nacional e internacional; - Integração das duas unidades numa única planta, racionalizando o processo produtivo do farelo de soja SPC e reduzindo-se o investimento (CAPEX); - Eliminação da duplicidade de processos produtivos que aquecem o farelo e que degradam sensivelmente as proteínas, obtendo-se assim, um farelo de soja SPC de melhor qualidade; - Obtenção de óleo de soja degomado, devido à remoção da lecitina, peptídios e gomas na extração inicial com solução de etanol, dispensando assim, o setor de degomagem; - Menor custo de produção devido aos seguintes fatores: - menor consumo de energia elétrica; - menor consumo de energia térmica; - menor utilização de mão de obra direta (apenas uma unidade); - redução sensível de investimento em CAPEX.
[44] A abrangência da presente patente de invenção, não deve ser limitada ao exemplo, mas sim, aos termos definidos nas reivindicações e seus equivalentes.

Claims (5)

1.- PROCESSO DE PRODUÇÃO DE FARELO DE SOJA COM ALTO TEOR DE PROTEÍNAS SOLÚVEIS, o qual tem previsto a etapa 1 de preparação da soja, onde esta é submetida ao processo convencional de secagem, armazenagem, pré-limpeza, quebra da soja, remoção de cascas, condicionamento, laminação, processamento no expander (produto final massa expandida) e resfriamento, caracterizado por compreender adicionalmente as seguintes etapas: 2 .- Extração com Etanol: - a massa obtida na etapa anterior é conduzida a um extrator contínuo, denominado extrator 1, operando à pressão atmosférica e sendo submetida à extração em contra corrente com solução aquosa de etanol de 65 a 85 % em massa, previamente aquecida entre 50 e 80°C; - a solução resultante dessa extração, contendo de 15 a 25% de água, 60 a 80% de etanol, 8 a 12% de açúcares e de outras substâncias solúveis é encaminhada à decantação de sólidos; 3 .- Decantação de sólidos: - em um decantador convencional é separado um resíduo sólido contendo gomas, pigmentos e finos provenientes da massa expandida; - o líquido decantado é encaminhado à coluna de destilação para remoção dos açúcares e dos outros componentes solúveis; 4 .- Destilação de Etanol: - após decantação dos sólidos, a destilação é realizada em uma coluna “B” convencional, onde é recuperado no topo uma solução aquosa de etanol com concentração de 65 a 85% em massa e, como produto de fundo, uma fração aquosa contendo os açúcares e outras substâncias solúveis; - o destilado com uma concentração de etanol entre 65 a 85% em massa, retorna ao extrator 1 e a sua vazão é ajustada com a reposição das perdas de etanol; 5 .- Extração com hexano: - a massa expandida sem açúcares solúveis é encaminhada a um segundo extrator contínuo, denominado extrator 2, onde é submetido à extração com hexano; - o extrator 2 opera com vácuo entre -25 à 25 mm de coluna d’água e o hexano é previamente aquecido entre 50 e 60°C antes de ser alimentado; - a solução contendo: hexano, óleo, água, etanol e açúcares, é coletada e submetida à decantação para a separação das fases aquosa e orgânica; 6 .- Decantação das fases aquosa e orgânica: - a decantação é realizada em um decantador convencional usualmente utilizado na indústria de processamento de soja, onde por diferença de densidades se separa como sobrenadante uma fração orgânica mais leve de uma fração aquosa mais pesada; - a fase orgânica com um teor de 60 a 85% de hexano e de 15 a 40% de óleo é encaminhada para a destilação para separação do óleo do hexano; - a fase aquosa contendo etanol, água e açúcares dissolvidos é enviada para a destilação de etanol recuperando-se a solução aquosa que retorna para o extrator 1; 7 .- Destilação do hexano: - a destilação é feita a vácuo numa destilaria convencional da indústria de processamento de soja, separando-se como fração leve o hexano, que retorna ao extrator 2 e como fração pesada o óleo, que é encaminhado à estocagem; - na destilação, é separado como óleo degomado 20% da soja alimentada; - o hexano recuperado é ajustado para reposição das perdas; 8 .- Dessolventização: - a massa expandida após extrações é submetida à dessolventização no DT (Dessolventizador e Tostador), onde todo o hexano e etanol presentes na massa são removidos por aquecimento indireto e direto com vapor d’água; - após esta operação, a massa passa a ser denominada farelo de soja SPC, e atinge uma temperatura entre 85 e 100°C na saída do aparelho; 9 .- Condensação dos solventes: - os vapores oriundos do DT são resfriados com água de resfriamento em um condensador tipo casco e tubos sofrendo condensação; - o condensado também é enviado à decantação das fases aquosa e orgânica; 10.- Secagem e resfriamento: - o farelo de soja SPC é submetido à secagem e posterior resfriamento num secador/resfriador; - a secagem é realizada com ar quente a uma temperatura entre 120 e 180°C; - o resfriamento é realizado com a passagem de ar a temperatura ambiente obtendo-se na saída o farelo de soja SPC a uma temperatura entre 30 e 45°C.
2 .- PROCESSO DE PRODUÇÃO DE FARELO DE SOJA COM ALTO TEOR DE PROTEÍNAS SOLÚVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por opcionalmente após a passagem pelo extrator 1, a massa poderá sofrer uma extração com solução aquosa de etanol com concentração de 90-92% em massa em um extrator intermediário para a redução do teor de água presente na massa e a solução de etanol resultante é encaminhada a uma outra coluna de destilação, para remoção de água e açúcares, ajustando-se a sua concentração para o retorno ao extrator intermediário.
3 .- PROCESSO DE PRODUÇÃO DE FARELO DE SOJA COM ALTO TEOR DE PROTEÍNAS SOLÚVEIS, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por alternativamente ser utilizado uma única coluna de destilação com retirada lateral para realizar as duas separações.
4 .- PROCESSO DE PRODUÇÃO DE FARELO DE SOJA COM ALTO TEOR DE PROTEÍNAS SOLÚVEIS, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo extrator intermediário ser construído usando parte do extrator 1 ou ser um equipamento independente.
5 .- PROCESSO DE PRODUÇÃO DE FARELO DE SOJA COM ALTO TEOR DE PROTEÍNAS SOLÚVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela massa opcionalmente passar por uma prensa contínua para redução da quantidade de solução de etanol, onde a solução separada, após decantação, é encaminhada para a destilação do etanol.
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