PT737238E - Processo para remover impurezas coloridas de clorofila de oleos vegetais - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

PROCESSO PARA REMOVER IMPUREZAS COLORIDAS DE CLOROFILA DE ÓLEOS

VEGETAIS

Esta invenção abrange o tratamento de óleos vegetais e, mais especificamente, a remoção de impurezas coloridas de clorofila de óleos vegetais

Os óleos vegetais em bruto obtidos esmagando sementes vegetais requerem um processamento considerável até proporcionarem produtos comercialmente aceitáveis.

Os passos do processamento padrão para o tratamento de óleos vegetais são descritos em muitos jornais, artigos e manuais de referência. Encontram-se exemplos destes tratamentos em «Rape Seed Chemistry and Technology», Elsevier Science Publishers. 1990, H. Niewiadomski; «High and Low Erucic Acid Rapeseed Oils», Kramer et al., Academic Press. 1983; e «Industrial Oil and Fat Products» de Bailey, Volume 2, 4â Edição, John Wiley & Sons.

Os passos padrão no tratamento de óleos vegetais em bruto incluem: I) desengomagem do óleo em bruto para remover por separação os materiais hidrófilos que incluem fosfolípidos, ii) opcionalmente, pode realizar-se um pré-tratamento com ácido fosfórico dos óleos dôsengomados para remover os fosfolípidos remanescentes com a remoção de pelo menos algumas impurezas coloridas de clorofila, sendo esse precipitado removido dos óleos tratados antes da fase seguinte para evitar a re-dissolução dos precipitados, iii) neutralização do óleo com um agente neutralizante e separação dos sabões desenvolvidos do óleo neutralizado, iv) opcionaimente, lavagem do óleo com água para remover os sabões residuais desenvolvidos durante a neutralização. 1 v) tratamento do óleo neutralizado com argila branqueadora para remover as restantes impurezas coloridas de clorofila bem como outros materiais residual remanescente da neutralização, como sabões, fosfolípidos e compostos de carotenóides, e vi) desodorização do óleo branqueado para proporcionar um óleo com um sabor e uma cor comercialmente aceitáveis.

Um processo para tratar óleos vegetais é comercializado com a marca registada ZENITH PROCESS. É comercializado pela Campro Agra Limited, Mississauga, Canadá. O ZENITH PROCESS compreende as fases de desengomagem de um óleo utilizando ácido fosfórico, separação do sedimento de ácido fosfórico do óleo, neutralização os ácidos gordos livres no óleo, remoção dos precipitados que se desenvolveram, incluindo os sabões, do óleo e branqueamento do óleo para remover quaisquer impurezas coloridas de clorofila remanescentes. O processo inclui uma fase de filtragem final e, opcionalmente, uma fase de desodorização. No ZENITH PROCESS e em muitos outros processos disponíveis comercialmente, a fase de desengomagem é realizada na presença de um ácido para auxiliar à remoção das formas não hidratáveis de fosfolípidos. É agora bastante comum a utilização de ácido cítrico ou ácido málico como agentes desengomadores. Também tem sido sugerido ácido fosfórico para este fim. Pensa-se que o ácido converte fosfolípidos não hidratáveis em formas hidratáveis que podem ser depois facilmente removidas de um óleo. No ZENITH PROCESS, este tratamento de um óleo com ácido fosfórico é executado a temperaturas da ordem de 35s C a 50® C sem controlo do teor de humidade no óleo.

Os óleos vegetais em bruto, dependendo da sua espécie, contêm quantidades variáveis de clorofila. É geralmente reconhecido que o óleo de semente de colza e suas variedades específicas, nomeadamente canola, contêm níveis muito elevados de clorofila, frequentemente 10 a 30 ppm. A presença de clorofila dá a um óleo em bruto uma cor escura preta/verde. Esses óleos também contêm níveis elevados de fosfolípidos, normalmente chamados «gomas». A canola e outros óleos vegetais em bruto destinam-se geralmente a uma utilização comercial em que é importante uma cor clara; por isso, as impurezas coloridas de clorofila 2 têm de ser removidas dos óleos antes de serem processados para obter os produtos comerciais finais. O óleo em bruto pode ser processado de acordo com técnicas convencionais para desengomar um óleo. A desengomagem é geralmente executada por tratamento com água em que os precipitados hidrófilos são removidos por centrifugação. Utiliza-se normalmente um ácido para reforçar a remoção de formas não hidratáveis de fosfolípidos. Usam-se com frequência ácido cítrico ou ácido málico nos processos de desengomagem dos óleos. Quando se usa um ácido para desengomar um óleo em bruto, ao óleo desengomado chama-se normalmente «óleo vegetal super-desengomado» («super-degummed vegetable oil»).

As impurezas coloridas de clorofila devem-se à presença de clorofila e seus derivados. Para os fins da análise desta invenção, entende-se que, sempre que se usa o termo «clorofila», ele abrange também derivados e produtos da degradação de clorofila. Estes compostos são oxidativamente instáveis. A sua remoção reforça a estabilidade de um óleo bem como o seu aspecto. O método convencional para remover impurezas coloridas de clorofila é utilizando argila branqueadora. Esta argila absorve as impurezas coloridas de clorofila, removendo-as assim do óleo. O elevado teor de clorofila nos óleos de semente de colza e de canola exige níveis de argila branqueadora duas a três vezes superiores aos necessários para outros óleos vegetais. É desejável um método para remover impurezas coloridas de clorofila do óleo de canola que ou não recorra à argila branqueadora ou utilize quantidades reduzidas de argila, tanto para reduzir os custos da argila e as perdas de óleo como para melhorar todo o sistema. O branqueamento é com frequência a fase limitadora de rendimento do processamento de óleo de canola.

Nos artigos intitulados «Review of Technological Method for Degumming Vegetable Oils» (1973), «Phosphoric Acid as a Degumming Agent for Rape Seed Oil» (1973) e «Effect of Phosphoric Acid on the Color Change in Rape Seed Oil» (1974), Helena Szemraj, do Instituto da Indústria da Gordura e do Óleo, Varsóvia, relatou investigações acerca da utilização de ácido fosfórico como agente desengomador para óleos vegetais e em particular óleo de colza bem como a utilização de ácido fosfórico na remoção de impurezas coloridas de clorofila. Descreve-se um processo para reduzir as impurezas 3 coloridas de clorofila no óleo tratando óleo de colza desengomado com um teor de humidade não superior a 0,05% por peso e tratando os óleos a temperaturas da ordem de 60s C a 65s C. A quantidade de ácido fosfórico utilizada é da ordem de 0,05% a 0,3% por peso de uma solução aquosa a 75% de ácido fosfórico, H3P04. Neste tratamento, forma-se um precipitado que contém as impurezas coloridas de clorofila. O precipitado é depois removido do óleo por filtragem com um filtro de papel. Este tratamento com ácido fosfórico reduziu as impurezas coloridas de clorofila no óleo. A redução da quantidade de impurezas coloridas de clorofila foi determinada por análise espectrométrica dos óleos realizada na gama visível do espectro a um comprimento de onda de 400 a 750 nm. Adições de 0,05% de H3P04 a 75% reduziram as impurezas coloridas de clorofila no óleo em 50% a 70%. A utilização de 0,1% por peso de H3P04 a 75% reduziu as impurezas coloridas de clorofila no óleo na ordem de 60 a 90%. Foram necessários tempos de mistura na ordem de 15 minutos para efectuar a necessária precipitação das impurezas coloridas de clorofila do óleo. A prática descrita por Szemraj e Bergmann et al., Fette Seifen Anstrichmittel, Vol. 66, N-3, 1964, págs. 203-206, «A New Method for Refining Edible Oils and Fats - The Zenith Process», inclui a remoção do precipitado formado pelo tratamento com ácido fosfórico antes da fase de neutralização do óleo porque a neutralização re-dissolverá o precipitado, fazendo com que as impurezas coloridas de clorofila voltem para a solução. Daí que um inconveniente significativo destas duas técnicas seja a exigência de uma fase intermédia de separação por meio de filtragem ou centrifugação antes da neutralização. Numa prática comercial, isto resulta numa significativa perda de óleo, além do aumento de custos de processamento.

Apresenta-se um processo para remover impurezas coloridas de clorofila de óleos vegetais que resulta em várias vantagens e características, incluindo: i) a eliminação de uma fase adicional de separação para remover os precipitados contendo impurezas coloridas de clorofila de um óleo antes do óleo ser neutralizado, ii) reforço da separação de precipitados contendo impurezas coloridas de clorofila do óleo que foi neutralizado, e iii) redução da quantidade de argila branqueadora necessária para remover impurezas coloridas de clorofila do óleo tratado. 4

De acordo com um dos aspectos desta invenção, apresenta-se um processo para remover impurezas coloridas de clorofila de óleos vegetais durante o processamento convencional dos óleos, compreendendo a invenção: i) dispersar uma fonte de ácido fosfórico em óleo vegetal para formar uma mistura em que: a. a mistura tem um teor de humidade inferior a 0,1 % por peso, e b. a mistura é mantida a uma temperatura da ordem de 70a C a 160fi C e a uma pressão inferior a 1.33 KPa (10 mm de mercúrio) durante um período de tempo e numa concentração suficientes para desenvolver um precipitado que inclui as impurezas coloridas de clorofila, e ii) sujeitar o óleo vegetal contendo os precipitados coloridos de clorofila a fases de processamento adicionais seleccionadas entre desengomagem, lavagem com água, neutralização ou branqueamento; e iii) remover o material precipitado do óleo para remover as impurezas coloridas de clorofila com o material precipitado durante o processamento subsequente. O processo pode ser usado para remover impurezas coloridas de clorofila de óleo de semente de colza ou óleo de canola. O processo completo compreende as fases de desengomar o óleo para remover do óleo fundamentalmente compostos de fosfolípidos, tratar o óleo desengomado com uma fonte de ácido fosfórico para remover do óleo as impurezas coloridas de clorofila inseridas num precipitado, separar o precipitado do óleo tratado com ácido fosfórico antes de neutralizar o óleo, neutralizar o óleo com um agente neutralizante, separar do óleo o material precipitado neutralizado e tratar o óleo neutralizado com argila branqueadora para remover do óleo quaisquer impurezas coloridas de clorofila remanescentes e, finalmente, remover do óleo a argila branqueadora.

Estas condições de tratamento reduzem em pelo menos 50% a quantidade de argila branqueadora normalmente necessária para remover as impurezas coloridas de clorofila remanescentes. De modo surpreendente e inesperado, os sabões que se desenvolvem 5 durante a fase de neutralização aumentam a eficácia do processo de separação das impurezas coloridas de clorofila do óleo durante ou depois da neutralização.

Analisam-se várias formas de realização da invenção em relação à redução da quantidade de impurezas coloridas de clorofila no óleo em bruto ou desengomado para melhorar a qualidade do óleo comercial. É a utilização judiciosa de ácido fosfórico que é responsável pela remoção surpreendentemente completa e eficaz das impurezas coloridas de clorofila. É surpreendente que só o ácido fosfórico resulte nesta invenção. Outros ácidos desengomadores conhecidos, como ácido cítrico ou ácido málico, não resultam. Pode usar-se uma gama de concentrações de ácido fosfórico no tratamento do óleo. O ácido fosfórico deverá incluir ácido fosfórico numa base seca bem como numa solução aquosa e, em adição, pentóxido fosforoso.

Entende-se também que os agentes usados na neutralização do óleo tratado podem ser vários tipos de agentes básicos, como hidróxido de sódio ou de potássio ou outros agentes alcalinos como hidróxido de amónio, bicarbonato de sódio, carbonato de sódio e similares. O processo desta invenção é particularmente adequado para tratamento de óleo de canola com o seu elevado teor de clorofila. O processo também pode ser aplicado para tratar outros óleos que contêm clorofila. Esses óleos incluem óleo de semente de colza, óleo de soja, óleo de semente de girassol, óleo de linhaça, óleo de açafroa e azeite.

Uma das vantagens significativas desta invenção é que o tratamento de um óleo com ácido fosfórico prescrito nas formas de realização que se seguem elimina a necessidade de uma fase adicional intermédia de separação (por filtragem ou centrifugação). O tratamento com ácido fosfórico pode, por exemplo, ser executado em conjunto com a desengomagem dos óleos; isto é, o ácido fosfórico pode ser adicionado aos óleos em bruto antes de se realizar qualquer acção de desengomagem. Nestas formas de tratamento são necessárias concentrações significativamente mais elevadas de ácido fosfórico, como se demonstrará nas formas de realização preferidas que se seguem. Em qualquer momento antes da fase de remoção da argila branqueadora, um tratamento com ácido fosfórico de acordo com esta invenção proporciona uma surpreendente redução das impurezas coloridas de clorofila no óleo. Por consequência, é necessária 6 uma quantidade consideravelmente inferior de argila branqueadora durante a descoloração final do óleo tratado.

As condições necessárias para que o tratamento com ácido fosfórico alcance as vantagens desta invenção são as seguintes: i) dispersar uma quantidade suficiente de ácido fosfórico num óleo para formar uma mistura, tendo a mistura um teor de humidade inferior a 0,1% e mantendo a mistura a uma temperatura da ordem dos 70s C a 160s C durante tempo suficiente para desenvolver um precipitado contendo as impurezas coloridas de clorofila; ii) continuar a processar o óleo a uma temperatura superior a 65a C até ser oportuno remover as impurezas coloridas de clorofila na forma de um precipitado. Isto é o contrário das práticas de processamento convencionais, em que se usa uma fase separada de separação por filtragem ou por centrifugação para evitar a re-dissolução dos precipitados contendo as impurezas coloridas de clorofila. Usando as condições de actuação desta invenção, o precipitado que se forma é estável e pode ser removido durante qualquer uma das fases de processamento subsequentes.

Podem retirar-se do óleo até 98% das impurezas coloridas de clorofila antes da fase de descoloração final. Isto resulta numa redução de pelo menos cerca de 50% na quantidade de argila branqueadora necessária para remover do óleo a cor remanescente. Trata-se de uma economia de custos significativa porque se perde menos óleo quando se usa menos argila.

Outra vantagem significativa desta invenção resulta de se deixar ficar o precipitado no óleo durante a fase de neutralização. Numa fase de separação subsequente, consegue-se uma separação maior e mais fácil entre o precipitado e o óleo. Durante a fase de neutralização, formam-se sabões ao neutralizar os ácidos gordos livres. Estes sabões reforçam a separação do precipitado que contém as impurezas coloridas de clorofila. Daí que seja mais eficaz a separação do precipitado por centrifugação, por exemplo, do óleo neutralizado. 7 O óleo a ser tratado pode ser processado em vários tipos de equipamento adequado para executar o tratamento com ácido fosfórico desta invenção. O processamento pode ser efectuado quer por cargas quer continuamente. O produto utilizado para alimentar o sistema pode ser óleo em bruto ou óleo desengomado, óleo super-desengomado, óleo neutralizado ou óleo lavado com água previamente processado de maneira convencional. São necessárias concentrações de ácido fosfórico da ordem de 1% a 5% por peso do óleo numa base seca para tratar o óleo em bruto. Contudo, para tratar óleos desengomados, são mais que adequadas concentrações de ácido fosfórico de 1% ou menos por peso seco de H3P04. Com soluções a 75% a 85% de ácido fosfórico, são necessários aproximadamente 0,05% a 1,0% por peso numa base seca de H3P04 para tratar óleos desengomados, neutralizados ou lavados com água.

Dependendo do tipo de óleo de alimentação seleccionado, o processo continua de uma das seguintes maneiras: a. Para óleos em bruto, a fase seguinte é a desengomagem. O óleo tratado com o ácido é passado através da linha 22 para o misturador 25 que pode ser um misturador de turbina fixa. A fase de desengomagem é efectuada introduzindo água (de preferência água amaciada com menos de 20 grãos de dureza) na linha 22 através da linha 23 na junção 24. Depois de misturar a água no óleo, a mistura é transferida para um recipiente agitado com temporizador de permanência antes da separação por centrifugação. Seguidamente, podem aplicar-se ao óleo outros procedimentos de tratamento de acordo com técnicas convencionais que incluem neutralização, branqueamento, hidrogenação, desodorização. b. Para óleos desengomados com água ou super-desengomados, a neutralização é geralmente a fase seguinte. A fase de neutralização pode ser executada introduzindo uma solução básica (de preferência hidróxido de sódio) na linha 22 através da linha 23 na junção 24. Depois de misturar a solução básica no óleo, o óleo neutralizado é transferido para um recipiente agitado com temporizador de permanência antes da separação por centrifugação. 8

Seguidamente podem aplicar-se ao óleo outros procedimentos de tratamento de acordo com técnicas convencionais que incluem lavagem com água, branqueamento, hidrogenação e desodorização. c. Para um óleo neutralizado que ainda não foi lavado, o óleo tratado com o ácido é transferido para o misturador 25 pela linha 22. A lavagem com água é efectuada introduzindo água amaciada, de preferência água com menos de 20 grãos de dureza, na linha 22 através da linha 23 na junção 24. Depois de misturar a água no óleo, a mistura é separada. Seguidamente podem aplicar-se ao óleo outros procedimentos de tratamento de acordo com técnicas convencionais que incluem branqueamento, hidrogenação e desodorização. d. Para óleo lavado com água em que a fase seguinte é o branqueamento, o óleo tratado com ácido é transferido pela linha 22 para o misturador 25. Inicia-se o branqueamento introduzindo uma pasta de argila branqueadora na linha 22 através da linha 23 na junção 24. Depois da mistura, a mistura de argila branqueadora e óleo é enviada para um recipiente branqueador que proporciona o tempo de permanência necessário para efectuar a acção branqueadora. Seguidamente, a argila é separada do óleo por filtragem. Em alternativa, a argila branqueadora pode ser adicionada directamente ao recipiente 16 fornecendo uma pasta de argila branqueadora à linha 14 através da linha 27. As fases de tratamento com ácido e branqueamento são executadas simultaneamente sem perda de nenhuma das vantagens desta invenção. Pode ser necessária agitação adicional no recipiente 16 para manter a argila branqueadora em suspensão. Depois de sair do recipiente 16, a mistura de óleo/ácido/argila é enviada directamente para um sistema de filtragem. Depois da fase de filtragem, podem aplicar-se ao óleo outros procedimentos de tratamento padrão que incluem hidrogenação e desodorização.

No tratamento de óleos vegetais em geral e óleo de canola em particular, o recipiente para a reacção 16 é normalmente mantido a uma temperatura da ordem de 808 C a 1059 C. O vácuo aplicado ao depósito é suficiente para remover o excesso de humidade e está geralmente a menos de 10 mmHg. O vácuo assegura que o teor de humidade do óleo no recipiente para a reacção seja inferior a 0,1% por peso, de preferência inferior a 0,07% 9 por peso e, mais preferivelmente, inferior a 0,04% por peso. O tempo de permanência no recipiente deve situar-se entre 1 e 60 minutos às temperaturas especificadas e de preferência entre 10 e 30 minutos. O tempo de permanência e a temperatura estão geralmente relacionados; quanto mais elevada for a temperatura no recipiente para a reacção mais curto é o tempo de permanência necessário para processar o óleo.

Foram investigadas várias formas de realização da invenção. Os resultados destas investigações são apresentados nos quadros que se seguem.

Os Quadros 1 e 2 mostram o efeito da temperatura de reacção e do tempo de reacção do ácido fosfórico no desenvolvimento de um precipitado de clorofila estável. Utilizaram-se óleos de canola desengomados como produto para alimentação. O Quadro 1 mostra o efeito que a temperatura da reacção tem no desenvolvimento de um precipitado estável contendo impurezas coloridas de clorofila antes e depois da neutralização para tempos de reacção de 1 minuto. Os dados recolhidos antes da neutralização foram recolhidos adicionando um auxiliar de filtragem às amostras recolhidas e centrifugando para remover o precipitado. O auxiliar de filtragem actuou como agente para capturar o precipitado. 10 QUADRO 1

EFEITO DA TEMPERATURA SOBRE A REDUÇÃO DE CLOROFILA

TIPO DE PRODUTO NÍVEL DE ÁCIDO FOSFÓRICO * (%) CONDIÇÕES DAS REACÇÕES AO ÁCIDO TEMPO TEMP. (MIN.) (®C) NÍVEIS DE CLOROFILA PÓS- PÓS-ÁCIDO NEUTRALIZAÇÃO (ppm) (ppm)

CANOLA DESENGOMADA INEXISTENTE ~ — — 13.2

CANOLA DESENGOMADA 0.33 1 82 1.2 3.5

CANOLA DESENGOMADA 0.33 1 96 0.9 1.5

CANOLA DESENGOMADA 0.33 1 102 0.9 1.3

CANOLA DESENGOMADA 0,33 1 104 — 0.8 * numa base seca

Como Sô mostra no Quadro 1, a temperatura da reacção na gama usada tem apenas um ligeiro efeito sobre a remoção do precipitado antes da neutralização, isto é, todas as temperaturas demonstraram boas eficácias de remoção. Contudo, depois da neutralização, a temperatura da reacção teve um efeito significativo sobre a estabilidade do precipitado. Nas temperaturas de reacção mais baixas, uma quantidade significativa do precipitado regressou à solução e não foi removida durante a neutralização. Para um tempo de reacção de um minuto, a tendência para a re-dissolução do precipitado foi essencialmente eliminada a cerca de 1002 C. 11 QUADRO 2

EFEITO DO TEMPO DE RETENÇÃO NA REDUÇÃO DA CLOROFILA PARA 1 PPM

TIPO DE PRODUTO CONDIÇÕES DA REACÇÃO

AO ÁCIDO TEMP. TEMPO (SC) (MIN.) CANOLA DESENGOMADA 54 100 CANOLA DESENGOMADA 82 10 CANOLA DESENGOMADA 104 1 O Quadro 2 mostra a relação entre o tempo de reacção necessário para atingir níveis de clorofila inferiores a 1 ppm depois da neutralização com várias temperaturas de reacção ao ácido. Como se mostra no Quadro 2, o efeito da temperatura anteriormente apresentado com um tempo de reacção de 1 minuto pode ser ultrapassado se for proporcionado um tempo de reacção adicional suficiente. Num sistema de refinação de fluxo contínuo, pretendem-se tempos de reacção inferiores a 30 minutos e mais adequadamente inferiores a 15 minutos, de modo que o tempo que o sistema demora a reagir às mudanças possa ser facilmente gerido. As temperaturas de reacção ao ácido superiores a 70s C e mais adequadamente superiores a 80Q C correspondem a estes critérios, para refinação contínua.

As temperaturas de tratamento com ácido superiores a 120s C podem afectar a cor do óleo desodorizado acabado, produzindo um óleo de cor amarela mais escura, como se mostra no Quadro 3. Preferem-se portanto temperaturas abaixo de 1209 C. 12 QUADRO 3

EFEITO DA TEMPERATURA DE REACCÃQ AO ÁCIDO SOBRE AS CORES

DESODORIZADAS

TEMPERATURA DE REACÇÃO AO ÁCIDO COR AMARELA DESODORIZADA ** (2C)* (ESCALA DE 177 1.1 178 1.1 179 1.4 180 2.1 181 3.9 * Condições de Tratamento com Ácido: Tempo de reacção 30 minutos, peso em seco 0,38% de H3PO4. As amostras foram refinadas com lixívia e depois branqueadas com argila activada com ácido a 1% (Filtrol 105). ** As amostras foram desodorizadas em lotes a 2639 C durante 2 horas. O teor de humidade do óleo tratado com ácido tem um efeito significativo na remoção das impurezas coloridas de clorofila. O teor de humidade da mistura deve ser inferior a 0,1% por peso. O Quadro 4 mostra que a remoção das impurezas coloridas de clorofila aumenta progressivamente à medida que baixa o teor de humidade. O teor de humidade preferido é inferior a 0,07% por peso. As condições da reacção estão de acordo com o procedimento seguido para desenvolver os resultados apresentados nos Quadros 1 e 2. O tempo de reacção foi de cerca de 1,0 minuto. Foi aplicado vácuo à mistura aquecida para reduzir os níveis de humidade até ao ponto indicado. As amostras tratadas com ácido foram misturadas com um auxiliar de filtragem e depois centrifugadas para remover 0 precipitado contendo as impurezas coloridas de clorofila. 13 QUADRO 4

EFEITO DO NÍVEL DE HUMIDADE NÍVEL DE HUMIDADE TEMPERATURA DA REACÇÃO NÍVEL DE CLOROFILA (% por peso) AO ÁCIDO (SC) PÓS-ÁCIDO (ppm) 0,13 104 (Sem Vácuo) 10.7 0,09 72 (Vácuo) 8.2 0,07 73 (Vácuo) 2.3 0,04 82 (Vácuo) 1.1 0,03 102 (Vácuo) 0.9 0,02 96 (Vácuo) 0.9 0,01 105 (Vácuo) 0.7 O Quadro 5 apresenta a quantidade de ácido fosfórico necessário para atingir o nível pretendido de remoção de clorofila. A quantidade de ácido fosfórico usado é indicada numa base de peso em seco. O teor de humidade da mistura óleo/ácido foi inferior a 0,04% por peso em todos os casos. As temperaturas e os tempos de reacção são os indicados no Quadro 5. Com o objectivo de testar a remoção de impurezas coloridas de clorofila, os dados foram recolhidos depois do tratamento com ácido mas antes da neutralização. Tal como anteriormente, as amostras tratadas com ácido foram recolhidas e misturadas com um auxiliar de filtragem e centrifugadas para ajudar a remover o precipitado contendo impurezas coloridas de clorofila. 14 QUADRO 5

EFEITO DO TIPO DE PRODUTO NO NÍVEL REQUERIDO DE ÁCIDO FOSFÓRICO A

71g C

NÍVEL DE CONDIÇÕES DA REACÇÃO NÍVEL DE

TIPO DE ÁCIDO AO ÁCIDO CLOROFILA PRODUTO EM SECO (%) TEMPO (MIN.) TEMP. (8C) PÓS- ÁCIDO (ppm)

CANOLA DESENGOMADA CANOLA 0,19 15 71 5.3 DESENGOMADA CANOLA 0,26 15 71 2.0 DESENGOMADA CANOLA 0,38 15 71 0.4 DESENGOMADA CANOLA 0,56 15 71 0.3 EM BRUTO CANOLA 0 30 121 16 EM BRUTO CANOLA 0,38 30 121 9.9 EM BRUTO CANOLA 1,5 30 121 3.1 EM BRUTO CANOLA 3 30 121 0.7 EM BRUTO 4,5 30 121 0 O Quadro 5 mostra que existe um declínio progressivo na quantidade de impurezas coloridas de clorofila remanescentes num óleo depois da fase de separação à medida que aumenta a concentração de ácido fosfórico.

No lote específico de óleo de canola desengomado usado na série de testes registados no Quadro 5, há muito pouca diferença na quantidade de impurezas coloridas de clorofila 15 removidas do óleo quando a concentração de ácido é superior a 0,26% de ácido fosfórico numa base seca. Verificou-se que este nível de tratamento com ácido (isto é, 0,26%) resulta bem num processo comercial contínuo em que o óleo de canola desengomado é o material básico. Daí que a concentração preferida de ácido fosfórico para tratar óleo de canola desengomado seja de cerca de 0,25% por peso numa base seca. Dependendo do tipo de óleo e da sua origem, a quantidade de ácido fosfórico necessário para remover impurezas coloridas de clorofila até um nível aceitável variará consideravelmente. Com base em experiências adicionais com óleo de canola desengomado, a gama preferida para a concentração de ácido fosfórico é de 0,05% a 1% por peso numa base seca.

Para o lote específico de óleo de canola em bruto usado nesta série de testes, verificou-se muito pouco progresso na quantidade de impurezas coloridas de clorofila removidas depois de cerca de 2% por peso de ácido fosfórico numa base seca. Daí que a concentração preferida de ácido fosfórico para tratar óleo de canola em bruto se situe na gama de 2% por peso numa base seca. Entende-se contudo que, dependendo do tipo de óleo em bruto e da sua origem, a quantidade de ácido fosfórico necessária para remover impurezas coloridas de clorofila até um nível aceitável pode variar consideravelmente. A gama desejada de ácido fosfórico usada para processar um óleo em bruto é de 0,5% a 5% por peso numa base seca. O Quadro 6 resume o efeito da temperatura de refinação na qualidade do óleo refinado. O óleo de canola desengomado foi tratado com ácido a 104s C com 0,38% numa base seca de ácido fosfórico e mantido durante 15 minutos para permitir que o precipitado se desenvolvesse totalmente. O óleo foi neutralizado e centrifugado para remover o precipitado à temperatura de refinação registada. Subsequentemente o óleo foi lavado com água e recentrifugado. A quantidade das impurezas de clorofila remanescentes no óleo foi determinada depois do óleo ter sido centrifugado pela segunda vez. 16 QUADRO 6

EFEITO DA TEMPERATURA DE REFINAÇÃO SOBRE A REDUÇÃO DA CLOROFILA TEMPERATURA DE REFINAÇÃO (9C) CLOROFILA RWW * (ppm) COMENTÁRIOS 38 1.6 Emulsão Inquebrável 54 1.4 Emulsão Inquebrável 66 <0.3 Emulsão Normal 82 <0.3 Emulsão Normal * RWW * Refinada e Lavada com Água A neutralização e a centrifugação a temperaturas acima de 66s C proporcionam uma remoção optimizada das impurezas coloridas de clorofila. Embora as temperaturas abaixo desta proporcionem uma razoável redução das impurezas coloridas de clorofila, a formação de emulsões «inquebráveis» provoca um aumento das perdas durante a centrifugação e/ou obriga o sistema de processamento a funcionar com um rendimento inferior ao pretendido para obter a separação adequada entre o óleo neutralizado e a fase aquosa.

Para demonstrar a aplicação desta invenção em conjunto com uma operação de branqueamento, foram realizados testes com óleo de canola refinado e lavado com água que não tinha sido anteriormente tratado de acordo com esta invenção. As amostras deste óleo foram branqueadas por lotes a 1219 C durante 30 minutos, utilizando um recipiente de branqueamento a vácuo. Os dados recolhidos foram registados no Quadro 7. 17 QUADRO 7

REDUÇÃO DA CLOROFILA DURANTE Q BRANQUEAMENTO

Produto Utilizado = Óleo de Canola Refinado e Lavado com Água Teor de Clorofila = 6.7 ppm Prova Percentagem Percentagem Nível de Clorofila de Ácido (%) de Argila (%) no Fim (ppm) Controlo Inexistente 2,4 0.01 Teste 1 0,19 0,8 0.04 Teste 2 0,23 0,8 0.01 A amostra de controlo, que não foi processada de acordo com esta invenção, necessitou de 2,4% de argila branqueadora para reduzir o teor de clorofila de 6.7 ppm para o nível comercialmente aceitável de 0.01 ppm. Nos testes de prova, foi adicionado ácido fosfórico numa base de peso em seco tal como indicada juntamente com a argila branqueadora e processado de acordo com esta invenção. Depois da argila ser filtrada do óleo, o nível de clorofila era o mesmo (ou quase o mesmo) que no controlo. Este nível foi atingido usando menos 67% de argila branqueadora.

Entende-se que pode usar-se uma variedade de argilas branqueadoras nesta forma de realização, por exemplo as vendidas com as marcas registadas FILTROL-105, ACTISYL e CLARION 470.

Para demonstrar mais em pormenor que esta invenção é aplicável a muitos óleos, foram realizados outros estudos sobre amostras de óleo de soja desengomado e óleo de semente de girassol desengomado. A desengomagem foi executada misturando os óleos em bruto com 4% de água macia à temperatura ambiente durante 10 minutos e centrifugando para separar as fases. De acordo com esta invenção, foram tratadas amostras destes óleos desengomados com 0,3% de ácido fosfórico numa base de peso 18 em seco, depois aquecidas/secas a vácuo até à temperatura de 82® C e misturadas durante 15 minutos. As amostras foram depois neutralizadas com excedente de hidróxido de sódio, separadas por centrifugação, lavadas com água e secas. Os dados recolhidos são apresentados no Quadro 8. QUADRO 8

OUTROS ÓLEOS (ppm) Níveis de Clorofila (ppm) Nível de clorofila Prova Óleo Tratado Desenaomado Pós-ácido Pós-refinacão Controlo Soja NÃO 0.7 0.6 Teste Soja SIM 0.7 0 0 Controlo Girassol NÃO 0.5 0.3 Teste Girassol SIM 0.5 0 0

Como pode determinar-se a partir do Quadro 8, a remoção de impurezas coloridas de clorofila é superior quando um óleo é processado de acordo com esta invenção, em comparação com óleos tratados de forma convencional. Neste exemplo específico, o nível de clorofila nas amostras dos testes com soja e girassol foi reduzido a zero depois de uma fase de refinação. Depois da refinação, o nível de clorofila nos dois controlos era inaceitavelmente alto.

Fazendo parte do tratamento com ácido fosfórico, tem de usar-se um excedente de agente neutralizante em quantidade suficiente para neutralizar os ácidos gordos livres naturalmente presentes no óleo e qualquer ácido fosfórico que tenha permanecido no óleo. A quantidade de agente neutralizante necessária para neutralizar os ácidos gordos livres é facilmente determinada e é bem entendida pelos peritos. O «excedente» é a quantidade de agente neutralizante usada para conduzir a reacção até à sua conclusão. 19

Este excedente é normalmente 3-20% por peso para a maioria dos óleos que não foram tratados com ácido. Os óleos tratados com ácido fosfórico necessitarão de um excedente ainda maior de agente neutralizante. Este aumento da quantidade de agente neutralizante aumenta ligeiramente os custos totais de processamento. É suficientemente compensado pela redução de utilização de argila branqueadora, pela redução da perda de óleo e por se evitar uma fase de separação adicional.

Embora tenham sido descritas em pormenor as formas preferidas de realização da invenção, os peritos entenderão que é possível introduzir variações sem desvio do âmbito das reivindicações anexas.

Lisboa, 10 JUL. 2001

Por THE PROCTER & GAMBLE COMPANY

Agente Oficial da Propriedade Industrial Arco da Conceição» 3, t-1190 U§§0A 20

Claims (4)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Processo para remover até 98% das impurezas coloridas de clorofila de óleos vegetais que compreende: (a) dispersar uma fonte de ácido fosfórico num óleo vegetal para formar uma mistura com um teor de humidade inferior a 0,1% e manter a humidade a uma temperatura de 70s C a 1601 2 3 4 5 C e a uma pressão inferior a 1,33 KPa (10 mm de mercúrio) durante um período de tempo suficiente para desenvolver um precipitado das referidas impurezas coloridas de clorofila; e (b) sujeitar o óleo vegetal que contém os precipitados coloridos de clorofila a outras fases de processamento seleccionadas no grupo constituído por desengomagem, lavagem com água, neutralização ou branqueamento; e (c) remover as impurezas coloridas de clorofila precipitadas durante o processamento subsequente.
2. 2. Processo da reivindicação 1, em que o referido óleo vegetal é seleccionado no grupo constituído por óleo de semente de colza, óleo de soja, óleo de semente de girassol, óleo de linhaça, óleo de semente de açafroa e azeite, de preferência em que a variedade de óleo de semente de colza é óleo de canola.
3. 3. Processo das reivindicações 1 ou 2, em que a referida fonte de ácido fosfórico é seleccionada no grupo constituído por ácido fosfórico, pentóxido de fósforo ou soluções aquosas de ácido fosfórico contendo 75% a 85% por peso de H3P04 e em que a concentração de H3P04 disperso no referido óleo é da ordem de 0,05% a 5,0% por peso numa base seca de H3P04. 1 1 Processo de acordo com as reivindicações 1, 2 ou 3 que compreende a neutralização 2 do referido óleo tratado com ácido fosfórico que inclui o referido precipitado com um 3 agente neutralizante seleccionado no grupo constituído por soluções aquosas de 4 hidróxido de sódio ou de potássio ou outros agentes alcalinos seleccionados no grupo 5 constituído por hidróxido de amónio, bicarbonato de sódio e carbonato de sódio na fase b), de preferência em que a referida fase de neutralização é realizadas a uma temperatura da ordem de 65s C a 1059 C.
4. 5. Processo da reivindicação 1, em que a referida fase de tratamento com ácido fosfórico é executada a uma temperatura da ordem de 80s C a 105s C. Lisboa, -1 0 JUL. 2001 Por THE PROCTER & GAMBLE COMPANY

   Arco da Concoiçdo, 3. M- 1190 LÍSRfift 2