ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: MATERIAL ALTERNATIVO (CINZA DA CASCA DE ARROZ) PARA CLARIFICAÇÃO DE ÓLEO RESIDUAL
AUTORES: OLIVEIRA, B.P.; SOARES, A.B.; NAGIPE, P. (CEFET-ES)
RESUMO: O biodiesel é uma alternativa aos combustíveis derivados do petróleo. Pode ser usado em veículos com motor diesel. Fabricado a partir de fontes renováveis (girassol, soja, mamona), é um combustível que emite menos poluentes que o diesel. Pode ser produzido a partir do óleo de fritura, sendo importante em centros urbanos, pois reduz a quantidade de óleo despejada nos rios, evitando danos maiores à natureza, desde que atenda a regulamentação estabelecida pela ANP (Agência Nacional do Petróleo). O óleo deve apresenta-se limpo e isento de cor, sendo necessário o uso de adsorventes para esses fins.
A utilização de material alternativo como a cinza da casca de arroz para a clarificação do óleo de fritura é uma forma nobre de verificar a sua capacidade de branqueamento do óleo de fritura.
PALAVRAS CHAVES: clarificação; material alternativo; óleo de fritura.
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: O óleo de soja é amplamente empregado como matéria-prima para produção de biodiesel. O processo mais utilizado é a transesterificação, reação química dos óleos vegetais ou gorduras animais com etanol ou metanol, estimulada por catalisador, da qual também se extrai glicerina, produto com aplicações industriais.
Uma alternativa é a reutilização do óleo de soja pós-fritura. Porém, esse apresenta impurezas: matéria orgânica oxidada, peróxidos, água, sólidos em suspensão e outros, que são poluentes de rios e lagos. Então, é necessário o uso de adsorventes, como a sílica (SiO2), para a clarificação deste óleo. (TARLEY et al., 2003).
A presença de silício em vegetais, em particular na casca de arroz, é alvo de pesquisas devido à possibilidade de extração de silício e sílica de alta pureza, material de grande interesse tecnológico (HARIMA, 1997).
Nas estruturas cristalinas desse material, átomos de silício e oxigênio coordenam-se de forma tetraédrica, gerando carga negativa em torno do átomo de silício. Essa carga é balanceada por cátions de compensação (Na+, K+ e Ca2+) intersticiais, que são livres para se moverem nos canais da rede e trocáveis por outros cátions em solução (CHRISTIDIS et al., 1997).
A capacidade adsortiva do material é aumentada significativamente ao tratá-lo com ácidos fortes (sulfúrico e clorídrico), ativando-o e gerando mudança física importante: aumento da área superficial específica e volume de poro médio. Essas mudanças dependem da força do ácido, tempo de tratamento e temperatura (FOLETO et al., 2003).
O objetivo do trabalho é estudar a cinza da casca do arroz como um adsorvente capaz de remover componentes coloridos (carotenóides e derivados), traços de metais, fosfolipídios, sabões, produtos de oxidação como peróxidos entre outros.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAL E MÉTODOS: 1)Teste de descoramentos das amostras: O estudo de descoramento foi realizado sob agitação e repouso. Uma amostra de óleo de soja foi misturada com material adsortivo (cinza da casca de arroz) em uma proporção 10% em massa de óleo. A suspensão foi agitada por 24 horas. Após, o óleo foi separado dos materiais por filtração. Outra amostra permaneceu em contato com material adsortivo na mesma proporção e tempo da amostra que sofreu o processo de agitação sendo posteriormente separada por filtração.
2) Análise de clarificação: A remoção da cor foi determinada pelo espectofotômetro através da medida de absorbância dos óleos no comprimento de onda de absorbância máxima de 456 nm. O grau de clarificação do óleo de soja foi calculado pela equação [Ao – A]/Ao] x 100, onde “Ao” é a absorbância do óleo antes da clarificação e “A” é a absorbância do óleo após o processo de clarificação.
3) Caracterização do óleo de fritura:
3.1) Índice de Acidez:
Foi pesado 5x10-3 a 10-2 Kg de óleo vegetal em um erlenmeyer, adicionou-se 25x10-6 m3 da mistura éter /etanol (1:1) e 3 gotas de fenolftaleína.
Titulou-se os óleos analisados com NaOH 0,01 mol/L. Até que a cor persista por 30 segundos.
Anotou-se o volume obtido na titulação da amostra e do branco.
Determinou-se o índice de acidez e a % de ácido livre.
O cálculo da acidez livre foi baseado na MM. do ácido oléico, que é o mais abundante em óleos vegetais.
Os limites de acidez aceitáveis para óleos comestíveis: 0,2 a 0,37.
3.2) Teste de Kreis
Em um tubo de ensaio colocou-se 10-6 m3 da amostra, adicionou-se 5x10-6 m3 de HCl concentrado.A seguir foram adicionados 5x10-7 m3 da solução de Floroglucina,o tubo de ensaio foi agitado por alguns segundos
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: O óleo analisado foi coletado na cantina do CEFET-ES. Ao óleo adicionou-se 10% do adsorvente (cinza da casca de arroz) e preparou-se dois tipos de amostras, a que foi agitada por 24 horas (86,4x103 s) e outra que ficou em contato com o adsorvente por 24 horas, porém em repouso.A clarificação do óleo na região do visível em 456 nm mediu-se pela absorbância que indica a capacidade intrínseca dos materiais em absorver radiações em frequência específica. A caracterização ralizou-se através do teste que indica o Índice de acidez (número de miligramas de hidróxido de sódio necessário para neutralizar os ácidos graxos livres em 1 grama de amostra de óleo) dos óleos tratados com o material adsortivo e seus valores comparados ao valor do branco.
De acordo com a tabela1, o grau de clarificação das amostras varia de acordo com o processo aplicado. A amostra sob agitação apresentou um melhor grau de clarificação. Sobre a acidez nota-se que a amostra que permaneceu em repouso apresentou maior acidez em seu conteúdo que agitada. Tal fato indica que em condição de agitação a amostra apresenta em grau adsortivo maior.
Verifica-se que amostras tratadas com o material adsortivo possuíram uma significativa melhora nos valores do índice de acidez quando comparados ao valor do óleo de soja sem clarificação que foi de 0,78.
O Teste de Kreis identifica a presença de compostos aldeídicos, que são resultados da oxidação lipídica de ácidos graxos. A intensidade da cor desenvolvida é proporcional à rancidez da amostra. Quanto mais vermelha, mais rançosa é a amostra.
Pela Figura 1, é possível notar que a primeira amostra a direita contém óleo de soja puro e, portanto, não apresenta nenhum estado oxidativo. Já as demais amostras tratadas mostram certo grau oxidativo.
CONCLUSÕES: CONCLUSÃO: O material em estudo apresentou-se com certa eficácia na clarificação de óleo de fritura. De acordo com os resultados apresentados a cinzas da casca de arroz apresentou-se como um bom adsorvente para a clarificação e redução da acidez do óleo tratado, sendo que a amostra que passou pelo processo de agitação evidenciou um grau de adsorção das impurezas maior do que o que permaneceu em repouso, logo estudos tornam-se necessários para aprimorar o conhecimento da superfície adsortiva de tal material.
AGRADECIMENTOS: AGRADECIMENTOS: Aos estagiários dos laboratórios de Química do CEFET-ES.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERÊNCIAS: CHRISTIDIS, G.E.; SCOTT, P.W.; DUNHAM, A.C. 1997. Appl. Clay Scien., 12, 329-347.
FOLEETO, E.L.; VOLZONE, C.; PORTO, L.M. 2003. Braz. J. Chem. Eng. , 20, 139-145.
HARIMA, E. 1997. Dissertação de Mestrado, Universidade de São Paulo, Brasil.
TARLEY, C.R.T.; ARRUDA, M.A.Z. 2003. Revista Analítica, 04, 25.
