ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: EFEITO DO PROCESSO DE EXTRAÇÃO E ALTITUDE DE CULTURA NO TEOR DE CINZAS SULFATADAS DE ÓLEOS DE MAMONA (Ricinus communis L.)
AUTORES: EVANGELISTA, J. P. C. (UERN) ; SOUZA, L. D. (UERN) ; ARAÚJO, A. M. M. (UERN) ; MATIAS, L. G. O. (UERN)
RESUMO: Foram analisados óleos provenientes de cidades zoneadas (Martins e Luis Gomes) e não zoneadas (Severiano Melo e Mossoró) extraídos por prensagem a frio e por extração com solventes a quente. A quantidade de cinzas foi analisada de acordo com a norma indicada pela ANP. O objetivo foi verificar se os óleos atendem o padrão internacional de qualidade especificado, qual o método de extração mais viável e se a altitude considerada no zoneamento altera os resultados. Os resultados indicam que tanto o método de extração (extração a frio tem menos cinzas), quanto à altitude (quantidade de cinza aumenta com o aumento de altitude) influenciam os resultados, embora apenas um ponto fique acima do padrão internacional permitido.
PALAVRAS CHAVES: extração, óleo de mamona, cinzas sulfatadas.
INTRODUÇÃO: Entre as possíveis alternativas para minimizar o problema energético encontra-se o biodiesel que é um combustível similar ao diesel obtido do petróleo, com algumas vantagens técnicas como a de não conter enxofre, logo, não contribui para a chuva ácida. Teoricamente pode ser feito a partir de qualquer óleo de origem animal ou vegetal. O uso de plantas oleaginosas não utilizadas em alimentação humana tem sido considerado a alternativa viável para a produção de biodiesel no Brasil. Entre as espécies vegetais, a mamona (Ricinus communis L.), apresenta o maior teor de óleo entre as sementes, cerca de aproximadamente 48%, e alta lubricidade, apresentando boas perspectivas para ser transformada em biodiesel (COSTA, 2006). Por todos estes motivos e por acreditar que a mamona tem o poder de fixar o homem no campo por aumentar a sua renda, o Governo tem incentivando o seu plantio no nordeste visando à produção de biodiesel. Para isto classifica as cidades em zoneadas ou não de acordo com vários parâmetros edafoclimáticos (MELO et al., 2006), sendo um deles a altitude em que é feita a cultura.
Cinzas sulfatadas expressam os teores de resíduos inorgânicos (óxidos metálicos) encontrados nos materiais por calcinação após reação com ácido sulfúrico concentrado. Os metais presentes no óleo são convertidos em sulfatos e como estes são mais estáveis ao calor, permitem obter resultados mais precisos na calcinação. Teores de cinzas acima das especificadas pela ANP prejudicam as pistões, anéis, bombas injetoras e injetores, tubo compressores, câmara de combustão, etc.
Nesse trabalho verificou-se a influência da altitude em que a planta foi cultivada e do método de extração do óleo no teor final de cinzas sulfatadas, comparando os resultados com o padrão normatizado.
MATERIAL E MÉTODOS: Foram coletadas sementes em áreas não zoneadas (não favoráveis ao plantio de mamona) e áreas zoneadas (favoráveis ao plantio). Antes das extrações as sementes passaram por tratamento apropriado, ou seja, limpeza de impurezas, lavagem e secagem durante 24 hs em estufa a 60 °C. A extração foi feita no laboratório usando o método da extração a frio (prensado), pesando-se 1 kg de semente de mamona com casca e fazendo-se a extração em um filtroprensa adaptado no laboratório em uma prensa mecânica de 15 toneladas. A extração a quente foi feita com hexano, usando um aparelho do tipo soxhlet durante 6 hs em refluxo com recuperação do solvente em rotavapor para obtenção do óleo puro. No procedimento experimental tarou-se os cadinhos de porcelana via aquecimento em mufla durante duas horas a 850 ± 10ºC, resfriamento acondicionados em dessecador e pesagem em balança analítica. Nos cadinhos tarados queimou-se 15 g de óleo aquecendo inicialmente esta massa até a temperatura de ignição da combustão em um medidor de temperatura de combustão. Após a queima o cadinho foi levado à mufla e submetido à temperatura de 800 ± 10ºC durante duas horas, após este período foram resfriados em dessecador. Em seguida adicionou-se uma solução aquosa de ácido sulfúrico (1:1). Em seguida foram aquecidos a 800 ± 10ºC por duas horas, resfriados em dessecador e pesados em balança analítica, processo repetido até a obtenção de peso constante.
Todas as medidas foram feitas em triplicata, sendo o resultado obtido com a média das três medidas e o cálculo do percentual foi realizado usando-se a fórmula 1, que relaciona a massa da amostra com a massa do resíduo da combustão segundo a norma ASTM D-874.
%CS=mR x 100/Ma (1)
onde: %CS: Percentual de cinzas sulfatadas
mR: massa do resíduo (g)
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Conforme os resultados apresentados no gráfico 1, os teores de cinzas sulfatadas dos óleos obtidos por extração a frio estão abaixo dos valores permitidos (máximo de 0,02% da massa inicial, segundo ANP). Para o caso dos óleos extraídos a quente com solvente, apenas o óleo proveniente de Martins apresenta valor acima do normatizado.
O gráfico mostra que nas áreas favoráveis ao plantio de mamona os valores de cinzas sulfatadas são maiores, indicando que para este parâmetro a recomendação de plantar em altas altitudes do zoneamento pode não ser totalmente correta. Cabe ressaltar que em ambos os tipos de extrações analisadas, o teor de cinzas aumenta com o aumento da altitude. A comparação entre os dois tipos de extrações mostra que a extração a quente resulta sempre em teores maiores de cinzas, sendo que no caso de maior altitude (Martins) o valor fica acima do permitido na norma. Os valores encontrados na extração a quente são preocupantes por que, são correspondentes a no mínimo 82 % do permitido na norma. Assim qualquer contaminação que ocorra no processo de produção do biodiesel tornaria o combustível inadequado às normas. Isto se deve, provavelmente, ao fato dos óleos terem diferentes teores de ácidos graxos e substâncias insaponificáveis em suas composições. Outra possível explicação seria a possibilidade de resíduos metálicos serem incluídos no processo de moagem da semente antes de se fazer a extração a quente, etapa não realizada na extração a frio. Trabalhos1 recentes mostram que o processo de tara dos cadinhos é de fundamental importância na realização destas medidas podendo ser responsável por erros de até 50 % do valor da medida. Por outro lado, o aumento do teor de cinzas com o aumento da altitude nos dois casos indica que os resultados são coerentes.
CONCLUSÕES: Os resultados mostram que a altitude e o método de extração têm influência no teor de cinzas obtidas, ocorrendo um aumento do teor à medida que aumenta a altitude em que a planta é cultivada. Os teores das amostras extraídas por solventes a quente são sempre maiores que as extraídas a frio.
Quanto às especificações, somente o óleo de Martins a quente apresentou teor de cinzas superiores aos padrões.
O aumento do teor de cinzas com a altitude indica que o zoneamento não deve levar em consideração apenas à produtividade da mamona, mas também a sua qualidade para a produção de biodiesel.
AGRADECIMENTOS: CNPq, FAPERN, PIBIC-UERN.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BELTRÃO, N. E. M.; ARAÚJO, A. E.; AMARAL, J. A. B.; SEVERINO, L. S.; CARDOSO, G. D.; PEREIRA, J. R. Zoneamento e época de plantio da mamoneira para o nordeste brasileiro. Campina Grande: Embrapa Algodão, 2003.
COSTA, T. L.; Características físicas e físico - químicas do Óleo de duas cultivares de mamona. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) – Universidade Federal de Campina Grande, Centro de Ciências e Recursos Naturais. ─ Campina Grande. 2006.
1 FARIAS, O. T. S.; REIS S. M.; SOUZA, L. D.; BARROS. E. L. N. Análise das cinzas de sulfato de óleo de mamona, biodiesel e diesel mineral produzidos na região do rio grande do norte. Anais do XLVI congresso Brasileiro de química da ABQ, Salvador, setembro de 2006.
MELO, F.B.; BELTRÃO, N.E.M.; MILANI, M.; RIBEIRO, V.Q. Comportamento produtivo de genótipos de mamoneira em baixas altitudes para produção de biodiesel. In: II Congresso Brasileiro de Mamona-Cenário atual e perspectivas, Aracajú, 2006.
MOHSENIN, N. N. Physical properties of plants and animal materials. 2ed. Nova
York: Gordon and Breach Publishers, 1986, 891p.
SAVY FILHO, A.; BANZATTO, N.V.; BARBOZA, M.Z. Mamoneira. In: CATI (Campinas, SP). Oleaginosas no Estado de São Paulo: análise e diagnóstico. Campinas, p.29. 1999.
