PT109673B - BIOTRANSFORMATION OF FOOD OIL IN LIQUID SOAP - Google Patents
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Abstract
O ÓLEO ALIMENTAR É UM DOS RESÍDUOS CONTAMINANTES COM MAIOR IMPACTO NEGATIVO PARA O MEIO AMBIENTE, EXISTINDO JÁ ALGUNS MÉTODOS PARA A SUA VALORIZAÇÃO, ENQUADRANDO-O COMO MATÉRIA-PRIMA PARA OUTROS PRODUTOS, TAIS COMO SABÃO LÍQUIDO. OS MÉTODOS CONHECIDOS PARA ESTA TRANSFORMAÇÃO INCLUEM HIDRÓXIDOS DE METAIS ALCALINOS OU A MISTURA DESTES COM OUTRAS BASES MODERADAMENTE FORTES. O PRESENTE PEDIDO VISA A PRODUÇÃO DE SABÃO LÍQUIDO A PARTIR DE ÓLEO ALIMENTAR SEM RECORRER AO USO DE HIDRÓXIDOS DE METAIS ALCALINOS, UTILIZANDO PARA TAL UMA PROTEÍNA NUMA CONCENTRAÇÃO ENTRE 0,7 E 10% (M/V) E UMA BASE FRACA COM UMA CONCENTRAÇÃO ENTRE 0,4 E 20% (M/V). A COMPOSIÇÃO FINAL APRESENTA UM PH ENTRE 5 E 10.FOOD OIL IS ONE OF THE CONTAMINATING WASTE WITH THE MOST NEGATIVE IMPACT ON THE ENVIRONMENT, THERE IS ALREADY SOME METHODS FOR ITS VALUATION, FRAMEWORKING IT AS A RAW MATERIAL FOR OTHER PRODUCTS, SUCH LIKE LIQUID SOAP. THE METHODS KNOWN FOR THIS TRANSFORMATION INCLUDE ALKALINE METAL HYDROXIDES OR THE MIXTURE OF THESE WITH OTHER MODERATELY STRONG BASES. THIS ORDER IS AVAILABLE FOR THE PRODUCTION OF LIQUID SOAP FROM FOOD OIL WITHOUT RECOVERING THE USE OF ALKALINE METAL HYDROXIDES, USING A PROTEIN IN A CONCENTRATION BETWEEN 0.7 AND 10% (M / V) AND A LOW BASIS WITH A CONCENTRATION BETWEEN 0.4 AND 20% (M / V). THE FINAL COMPOSITION HAS A PH BETWEEN 5 AND 10.
Description
DESCRIÇÃO BIOTRANSFORMAÇÃO DE ÓLEO ALIMENTAR EM SABÃO LÍQUIDODESCRIPTION FOOD OIL BIOTRANSFORMATION IN LIQUID SOAP
Domínio Técnico presente pedido enquadra-se no domínio da biotransformação de óleos alimentares em sabão líquido.Technical domain This application is in the field of biotransformation of edible oils into liquid soap.
Sumário presente pedido descreve um processo de biotransformação de óleo alimentar usado em sabão liquido que compreende os seguintes passos:Summary This application describes a biotransformation process of edible oil used in liquid soap that comprises the following steps:
- adicionar uma proteína esterase com uma concentração 0,7 e 10% (m/v) em água com uma concentração entre 50% a 75% (m/v) ao óleo alimentar numa concentração entre 20 e 40% (m/v);- add a protein esterase with a concentration of 0.7 and 10% (m / v) in water with a concentration between 50% to 75% (m / v) to the cooking oil in a concentration between 20 and 40% (m / v) ;
- agitar a mistura anterior durante 5 a 30 minutos;- stir the previous mixture for 5 to 30 minutes;
- adicionar uma base fraca numa concentração entre 0,4 a 20% (m/v) à mistura.- add a weak base in a concentration between 0.4 to 20% (w / v) to the mixture.
Numa forma de realização a proteína é uma lípase.In one embodiment the protein is a lipase.
Numa forma de realização a base fraca é trietanolamina.In one embodiment the weak base is triethanolamine.
Numa forma de realização o processo ocorre a uma temperatura entre 20 e 25°C.In one embodiment the process takes place at a temperature between 20 and 25 ° C.
Numa outra forma de realização agitação ocorre a uma velocidade entre 1000 e 10000 rpm.In another embodiment, agitation occurs at a speed between 1000 and 10,000 rpm.
Ainda numa outra forma de realização são adicionadas fragrâncias entre 0,4 e 1,0% (m/v) após a adição da base fraca.In yet another embodiment, fragrances between 0.4 and 1.0% (m / v) are added after the addition of the weak base.
Numa forma de realização são adicionados corantes entreIn one embodiment, dyes are added between
0,016% e 0,1% (m/v) após a adição da base fraca.0.016% and 0.1% (m / v) after the addition of the weak base.
Numa outra forma de realização são adicionados emulsif icantes entre 4 e 8% (m/v) após a adição da base fraca.In another embodiment, emulsifiers are added between 4 and 8% (w / v) after the addition of the weak base.
Numa forma de realização o presente pedido descreve também uma composição obtida através do processo descrito e que apresenta um pH entre 5 e 10.In one embodiment, the present application also describes a composition obtained through the described process and which has a pH between 5 and 10.
Antecedentes da TécnicaBackground of the Technique
Têm surgido algumas iniciativas importantes com o objetivo de se resolver o problema do impacto negativo associado à gestão ineficiente dos óleos alimentares usados. Contudo, os mesmos poderão passar a ser vistos não como um problema, mas sim como uma oportunidade, dado que podem ser quimicamente transformados em sabão. Sabe-se, há muitos anos, que o sabão pode ser produzido como resultado de uma reação de saponificação entre hidróxido de metal alcalino (tal como hidróxido de sódio ou potássio) e gordura animal ou óleo vegetal. No entanto, tal reação é inadequada para ser realizada a nível doméstico, uma vez que os hidróxidos utilizados são compostos químicos fortemente alcalinos e podem constituir perigos para os utilizadores. Entre esses perigos está a extrema violência das reações que podem causar queimaduras. Surgiram na literatura vários métodos alternativos, como o descrito no documento US4097407, onde se descreve a utilização de desperdícios de processamento de batata em conjunto com metais alcalinos como hidróxido de potássio e sódio para transformar o óleo alimentar em sabão. Mais recentemente, uma substância que é capaz de produzir detergente líquido suave a partir de óleo de cozinha usado foi patenteada (US 5000870), sendo que a utilização de hidróxido de metais alcalinos, apesar de presente em pequena quantidade (~5%), a sua utilização é ainda uma realidade. Para além disso, a substância é também composta por carbonatos de metais alcalinos (-10%), base moderadamente forte, que pode ser perigosa se não for manuseada corretamente.Some important initiatives have emerged with the aim of solving the problem of the negative impact associated with the inefficient management of used cooking oils. However, they may come to be seen not as a problem, but as an opportunity, since they can be chemically transformed into soap. It has been known for many years that soap can be produced as a result of a saponification reaction between alkali metal hydroxide (such as sodium or potassium hydroxide) and animal fat or vegetable oil. However, such a reaction is unsuitable for domestic use, since the hydroxides used are highly alkaline chemical compounds and can be dangerous for users. Among these dangers is the extreme violence of the reactions that can cause burns. Various alternative methods have emerged in the literature, such as that described in document US4097407, which describes the use of potato processing waste in conjunction with alkali metals such as sodium and potassium hydroxide to transform cooking oil into soap. More recently, a substance that is capable of producing mild liquid detergent from used cooking oil has been patented (US 5000870), and the use of alkali metal hydroxide, although present in a small amount (~ 5%), its use is still a reality. In addition, the substance is also composed of alkali metal carbonates (-10%), moderately strong base, which can be dangerous if not handled correctly.
Breve descrição dos desenhosBrief description of the drawings
O presente pedido é descrito com referência aos desenhos, em que:The present application is described with reference to the drawings, in which:
A Figura 1 mostra uma representação esquemática da transformação de triglicerideos em glicerol e ácidos gordos;Figure 1 shows a schematic representation of the transformation of triglycerides into glycerol and fatty acids;
A Figura 2 mostra uma representação esquemática da transformação de ácidos gordos em tensioativos por ação de uma base fraca.Figure 2 shows a schematic representation of the transformation of fatty acids into surfactants by the action of a weak base.
Descrição DetalhadaDetailed Description
Tendo em vista os problemas da técnica anterior, o principal objetivo do presente pedido é proporcionar a transformação de resíduo de óleo alimentar em sabão liquido através de uma transformação sem o uso de qualquer componente perigoso (tais como hidróxido de metal alcalino) e que assegure total segurança ao consumidor comum durante o seu manuseamento. Esta nova transformação pode trazer vantagens económicas, ambientais e pode ser utilizada como uma excelente ferramenta educacional.In view of the problems of the prior art, the main objective of the present application is to provide for the transformation of food oil residue into liquid soap through a transformation without the use of any dangerous component (such as alkali metal hydroxide) and which ensures total security to the common consumer during its handling. This new transformation can bring economic and environmental advantages and can be used as an excellent educational tool.
De acordo com o presente pedido, o sabão líquido é obtido pela biotransformação de óleo alimentar (Fig. 1) usado na concentração entre 20 e 40% (m/v), utilizando proteínas que quebram a ligação éster (esterases) , e, posteriormente, uma base fraca, que transforma os ácidos gordos em tensioativos.According to the present application, liquid soap is obtained by the biotransformation of edible oil (Fig. 1) used in the concentration between 20 and 40% (m / v), using proteins that break the ester bond (esterases), and, subsequently , a weak base, which transforms fatty acids into surfactants.
Numa forma de realização a proteína usada é uma lípase.In one embodiment the protein used is a lipase.
A proteína lípase é utilizada com uma concentração entre 0,7 e 10% (m/v) na presença de água com uma concentração entre 50% a 75% (m/v) e promove a hidrólise dos triglicerídeos presentes no óleo alimentar, em ácidos gordos e glicerol.The lipase protein is used with a concentration between 0.7 and 10% (m / v) in the presence of water with a concentration between 50% to 75% (m / v) and promotes the hydrolysis of the triglycerides present in the cooking oil, in fatty acids and glycerol.
Durante o processo promove-se a formação dos tensioativos a partir dos ácidos gordos utilizando uma base fraca (Fig. 2) numa concentração entre 0,4 a 20% (m/v).During the process, the formation of surfactants is promoted from fatty acids using a weak base (Fig. 2) in a concentration between 0.4 to 20% (m / v).
Numa forma de realização a base fraca é a trietanolamina.In one embodiment the weak base is triethanolamine.
Numa outra forma de realização, após adição da base fraca são adicionadas fragrâncias entre 0,4 e 1,0% (m/v).In another embodiment, after addition of the weak base, fragrances between 0.4 and 1.0% (m / v) are added.
Numa forma de realização, após adição da base fraca são adicionados corantes entre 0,016% e 0,1% (m/v).In one embodiment, after addition of the weak base, dyes between 0.016% and 0.1% (w / v) are added.
Numa outra forma de realização, após a adição da base fraca são adicionados emulsificantes entre 4 e 8% (m/v).In another embodiment, after the addition of the weak base, emulsifiers of between 4 and 8% (w / v) are added.
Numa outra forma de realização são adicionados outros componentes para as propriedades desejadas.In another embodiment, other components are added for the desired properties.
Numa forma de realização o processo ocorre á temperatura ambiente, utilizando agitação entre 1000 e 10000 rpm durante 5 a 30 minutos.In one embodiment the process takes place at room temperature, using agitation between 1000 and 10,000 rpm for 5 to 30 minutes.
A composição final apresenta um pH entre 5 e 10.The final composition has a pH between 5 and 10.
O processo de biotransformação de óleo alimentar usado em sabão liquido compreende os seguintes passos:The biotransformation process of edible oil used in liquid soap comprises the following steps:
- adicionar uma proteína esterase em água ao óleo alimentar;- add a protein esterase in water to the cooking oil;
- agitar a mistura anterior durante 5 a 30 minutos;- stir the previous mixture for 5 to 30 minutes;
- adicionar uma base fraca numa concentração entre 0,4 a 20% (m/v) à mistura.- add a weak base in a concentration between 0.4 to 20% (w / v) to the mixture.
Ao longo do presente pedido, consideraremos por temperatura ambiente o que é comum para um perito da especialidade, em que a pessoa está acostumada, a trabalhar de forma confortável, podendo variar aproximadamente entre -10 a 40°C, de preferência entre 20 a 25°C, ainda de preferência entre 21 a 23°C, no entanto sem restringir a temperaturas acima ou abaixo destes limites e desde que aceitáveis e reconhecidas como temperatura ambiente aplicáveis como habitualmente no interior ou exterior de edifícios.Throughout this application, we will consider, by room temperature, what is common for an expert in the specialty, in which the person is accustomed, to work in a comfortable way, which can vary approximately between -10 to 40 ° C, preferably between 20 to 25 ° C, still preferably between 21 to 23 ° C, however without restricting to temperatures above or below these limits and as long as acceptable and recognized as the ambient temperature applicable as usual inside or outside buildings.
ExemplosEXAMPLES
1) A biotransf ormação do óleo alimentar usado em sabão líquido compreendeu os seguintes passos:1) The biotransformation of edible oil used in liquid soap comprised the following steps:
- Adicionou-se uma Lipase com uma concentração 1% (m/v) a água com uma concentração de 68, 184% (m/v) e a óleo alimentar numa concentração de 20% (m/v);- A Lipase with a concentration of 1% (m / v) was added to water with a concentration of 68, 184% (m / v) and to cooking oil in a concentration of 20% (m / v);
- Agitou-se a mistura anterior durante 10 minutos;- The previous mixture was stirred for 10 minutes;
- Adicionou-se trietanolamina numa concentração de 6% (m/v) à mistura.- Triethanolamine in a concentration of 6% (w / v) was added to the mixture.
A agitação ocorreu a uma velocidade de 5000 rpm.Stirring occurred at a speed of 5000 rpm.
O processo ocorreu a uma temperatura de 25°C.The process took place at a temperature of 25 ° C.
- Foram adicionadas fragrâncias com concentração 0,8% (m/v) após a adição da base fraca.- Fragrances with a concentration of 0.8% (m / v) were added after the addition of the weak base.
- Foram adicionados corantes com concentração 0,016% (m/v) após a adição da base fraca.- Colorants with a concentration of 0.016% (m / v) were added after the addition of the weak base.
- Foram adicionados emulsificantes com concentração 4 % (m/v) após a adição da trietanolamina.- Emulsifiers with a concentration of 4% (w / v) were added after the addition of triethanolamine.
A composição obtida através do processo descrito apresentou um pH entre 7,5 e 8,5.The composition obtained through the described process showed a pH between 7.5 and 8.5.
2) A biotransf ormação do óleo alimentar usado em sabão líquido compreendeu os seguintes passos:2) The biotransformation of edible oil used in liquid soap comprised the following steps:
- adicionou-se uma Lipase com uma concentração de 1,25% (m/v) a água com uma concentração de 51,5% (m/v) e a óleo alimentar numa concentração de 21,825% (m/v);- a Lipase with a concentration of 1.25% (m / v) was added to water with a concentration of 51.5% (w / v) and to cooking oil in a concentration of 21.825% (w / v);
- agitou-se a mistura anterior durante 8 minutos;- the previous mixture was stirred for 8 minutes;
- adicionou-se trietanolamina numa concentração de 17,5% (m/v) à mistura.- triethanolamine in a concentration of 17.5% (w / v) was added to the mixture.
processo ocorreu a uma temperatura de 25°C.process took place at a temperature of 25 ° C.
A agitação ocorreu a uma velocidade de 8000 rpm.Stirring occurred at a speed of 8000 rpm.
- Foram adicionadas fragrâncias com concentração 0,4% (m/v) após a adição da trietanolamina.- Fragrances with 0.4% concentration (w / v) were added after the addition of triethanolamine.
Foram adicionados corantes com concentração 0,025% (m/v) após a adição da trietanolamina.Colorants with a concentration of 0.025% (w / v) were added after the addition of triethanolamine.
Foram adicionados emulsificantes com concentração 7,5% (m/v) após a adição da trietanolamina.Emulsifiers with a concentration of 7.5% (w / v) were added after the addition of triethanolamine.
A composição obtida através do processo descrito apresentou um pH entre 8,0 e 8,9.The composition obtained through the described process had a pH between 8.0 and 8.9.
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2016
- 2016-10-10 PT PT109673A patent/PT109673B/en active IP Right Grant
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB1A | Laying open of patent application |
Effective date: 20180119 |
|
| FG3A | Patent granted, date of granting |
Effective date: 20200928 |