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Tipo do documento: Tese
Title: Interesterificação química do óleo de palma e do óleo de palmiste na presença do catalisador heterogêneo DAPTS-MCM-41
Other Titles: Interesterification of palm oil and palm kernel oil blends catalyzed by DAPTS-MCM-41 as a heterogeneous base catalyst
Authors: Gamallo, Ormindo Domingues
Orientador(a): Saldanha, Tatiana
Primeiro coorientador: Machado Júnior, Hélio Fernandas
Primeiro membro da banca: Saldanha, Tatiana
Segundo membro da banca: Barbosa Júnior , José Lucena
Terceiro membro da banca: Carvalho, Mário Geraldo de
Quarto membro da banca: Antoniassi, Rosemar
Quinto membro da banca: Nogueira, Luciana Cardoso
Keywords: Interesterificação;óleos vegetais;catálise heterogênea;Interesterification;vegetable oils;heterogeneous catalysis
Área(s) do CNPq: Ciência e Tecnologia de Alimentos
Idioma: por
Issue Date: 21-Jul-2015
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Citation: GAMALLO, Ormindo Domingues. Interesterificação química do óleo de palma e do óleo de palmiste na presença do catalisador heterogêneo DAPTS-MCM-41. 2015. 120 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos). Instituto de Tecnologia. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2015.
Abstract: O papel dos lipídios na nutrição humana tem sido intensamente debatido nas últimas décadas. Este contexto reforça a preocupação com o controle da ingestão de gorduras trans, devido as suas implicações negativas à saúde. A interesterificação é uma alternativa importante para modificar a consistência dos óleos e gorduras sem provocar a formação de isômeros trans, como acontece no processo de hidrogenação parcial de gorduras. O processo de interesterificação química implica no uso de catalisadores como alquilatos metálicos, metais alcalinos e hidróxidos alcalinos em combinação com o glicerol. Tais catalisadores, além de altamente tóxicos, são extremamente suscetíveis à inativação por água e por ácidos graxos livres, bem como são afetados por peróxidos, dióxido de carbono e oxigênio, além de exigirem etapas adicionais no processo como a neutralização do catalisador cáustico. Os catalisadores heterogêneos apresentam-se como substitutos promissores dos catalisadores homogêneos. Tais catalisadores apresentam as vantagens como reduzir significativamente o número de etapas de purificação dos produtos, bem como a possibilidade de serem reutilizados, viabilizando a produção por processo contínuo. Este trabalho tem como objetivo principal a avaliação da reação de interesterificação química do óleo de palma, do óleo de palmiste e suas misturas na presença de catalisadores heterogêneos do tipo MCM-41 modificados com bases orgânicas. Para isto uma peneira molecular do tipo MCM-41 foi sintetizada e posteriormente funcionalizada com a base 3-etilenodiamino(trimetoxi)propil silano (DAPTS). Este material foi caracterizado pelas técnicas de difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho (FTIR) e análise textural, onde os resultados apontaram para uma boa síntese da peneira molecular e também mostraram o ancoramento da base na sua superfície. A avaliação das propriedades físicas dos produtos de reação foram realizadas através da determinação do conteúdo de gordura solida (SFC) e do ponto de fusão, que revelaram mudanças significativas nestes parâmetro. A incompatibilidade apresentada pelas misturas foram minimizadas após a interesterificação. O índice de iodo e o perfil de ácidos graxos das misturas interesterificadas não apresentaram variação significativa, evidenciando assim que não ocorreram reações indesejáveis no processo. A composição triacilglicerídica e a distribuição de ácidos graxos nas posições sn-1,3 e sn-2 da estrutura do glicerol, das misturas interesterificadas, foram avaliadas e apresentaram diferenças significativas dos materiais de partida, principalmente quanto a presença de ácidos graxos saturados na posição sn-2 do triacilglicerol, apontando mais uma vez para a atividade do catalisador DAPTS-MCM-41 na reação estudada.
Abstract: The role of lipids in human nutrition has been intensely debated in recent decades. This context reinforces the concern with uncontrolled intake of trans fats because of their negative health implications. The interesterification is an important alternative to modify the consistency of oils and fats without causing the formation of trans isomers, as in the partial hydrogenation process of fats. The chemical interesterification process involves the use of metal catalysts such as alkylates, alkali metals and alkali hydroxides in combination with glycerol. Such catalysts, addition of highly toxic, are extremely susceptible to inactivation by water and free fatty acids, and are affected by peroxides, carbon dioxide and oxygen, and require additional process steps such as neutralization of the caustic catalyst. Heterogeneous catalysts are presented as promising substitutes for homogeneous catalysts. Such catalysts have the advantage to significantly reduce the number of product purification steps, as well as the possibility of being reused, thus enabling the production by continuous process. This work has as main objective the evaluation of chemical interesterification reaction of palm oil, palm kernel oil and mixtures thereof in the presence of heterogeneous catalysts of the MCM-41 type modified with organic bases. To this a molecular sieve of the MCM-41 type was synthesized and subsequently functionalized with the base 3-ethylenediamine (trimethoxy)propyl silane (DAPTS). This material was characterized by the techniques of X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR) and textural analysis, where the results showed a good synthesis of molecular sieve and also showed the anchoring base on its surface. The evaluation of the physical properties of the reaction products were performed by determining the solid fat content (SFC) and the melting point, which show significant changes in these parameters. The incompatibility shown by the mixtures were minimized after interesterification. The iodine value and fatty acid profile of the interesterified blends showed no significant variation, showing so there were no undesirable reactions in the process. The triacilglicerídica composition of the interesterified blends were evaluated and showed significant differences of starting materials, especially for the presence of saturated fatty acids in sn-2 position of the triacylglycerol, pointing again to the activity of DAPTS-MCM-41 catalyst in the reaction studied.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9260
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