Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biodiesel is classified biodegradable fuel derived from renewable sources such as vegetable oils, pure or not and animal fats, in the presence of an alcohol (methane/alcohol) and catalyst (base, acid or enzyme), through the process of Transesterification. Between the various raw materials of triglyceride used in biodiesel production, little has given attention to the residual oil (OGR) from domestic and industrial disposal after its use in cooking food processes. However, show gains, economic and environmental technicians with the use of biodiesel production residue, reducing considerably the costs of raw materials, which represent almost 80% of the total cost of production when used soybean oil, making himself impossible economically for small biodiesel production units. These observations emerged from the purpose of this research, which aims to assess the economic and environmental viability of biodiesel production in a small industrial unit, employing residual oils and fats (OGR) as raw material. For support of this investigation, a field research in a small biodiesel production unit installed in the Park of exhibitions of the tobacco growers Association of Brazil-AFUBRA for biodiesel production. As a tool for determining, the methodology used economic activity-based costing (ABC). With processing has been found that the small biodiesel production unit presented 97.6% yield, being produced 612 liters of biofuel with conversion rate at 99% esters for Molar ration Methanol/oil 4:1 and 3% of sodium Methoxide as catalyst. Under the economic point of view, the final cost of a liter of biodiesel production, without taxes, was 0.82 R$ (82 cents) of whom 46.8% corresponds to the contribution of the processing and 43.2% with purchase of raw material. Through the ABC methodology it was noted that one of the six activities the process consumes resources is Transesterification, followed by preparation of raw materials, purification. Already the activity with less representation on the cost of processing for biodiesel production was heating the raw material. Between these environmental benefits with the implementation and operation of small production units quotes not to use drinking water to step current purification of biodiesel, and the reuse of this highly polluting waste, thus avoiding the contamination of rivers, lakes and the blocking of sewer networks. Such initiatives support the development of new alternatives linked to the renewable economy, seeking to transform the unsustainability in sustainability. / O biodiesel é classificado como combustível biodegradável derivado de fontes renováveis como óleos vegetais puros ou não e também gorduras animais, na presença de um álcool (metano/álcool) e catalisador (base, ácido ou enzima), através do processo de transesterificação. Entre as diversas matérias-primas de triglicerídeo utilizadas na produção de biodiesel, pouco se tem dado atenção ao óleo residual (OGR) oriundo do descarte doméstico e industrial após sua utilização em processos de cozimento dos alimentos. No entanto, evidenciam-se ganhos técnicos, econômicos e ambientais com a utilização deste resíduo para produção de biodiesel, diminuindo consideravelmente os custos de matéria-prima, que até então, representam praticamente 80% do custo total de produção quando utilizado óleo de soja, tonando-se inviável economicamente para pequenas unidades produtoras de biodiesel. Destas observações emergiu o objetivo desta pesquisa, que tem por finalidade avaliar a viabilidade econômica e ambiental da produção de biodiesel em uma pequena unidade industrial, empregando óleos e gorduras residuais (OGR) como matéria-prima. Para sustentação desta averiguação, foi realizada uma pesquisa de campo em uma pequena unidade de produção de biodiesel instalada no parque de exposições da Associação dos Fumicultores do Brasil - AFUBRA para produção de biodiesel. Como ferramenta para determinação econômica utilizou-se a metodologia Custeio Baseado em Atividades (ABC). Com o processamento foi possível constatar que a pequena unidade de produção de biodiesel apresentou rendimento de 97,6% em massa, sendo produzidos 612 litros do biocombustível com taxa de conversão em ésteres de 99% para Razão Molar Metanol/Óleo de 4:1 e 3% de Metilato de Sódio como catalisador. Sob o ponto vista econômico, o custo final de produção de um litro de biodiesel, sem impostos, ficou em R$ 0,82 (oitenta e dois centavos de real) dos quais 46,8% corresponde a contribuição do processamento e 43,2% com aquisição de matéria prima. Através da metodologia ABC constatou-se que dentre as seis atividades do processo a que mais consome recursos é a de transesterificação, seguida pela preparação da matéria prima, purificação. Já a atividade com menor representatividade no custo de processamento para produção de biodiesel foi o aquecimento da matéria prima. Entre os benefícios ambientais com a implantação e funcionamento das pequenas unidades de produção cita-se a não utilização de água potável para a etapa de purificação da corrente de biodiesel, e a reutilização desse resíduo altamente poluidor, evitando-se a contaminação de rios, lagos e a obstrução de redes de esgoto. Tais iniciativas corroboram com o desenvolvimento de novas alternativas ligadas à economia renovável, buscando transformar a insustentabilidade em sustentabilidade.

Les accidents cardio-vasculaires représentent la première cause de décès en France. Parmi les facteurs de risque de ces pathologies figure la structure de l’apport lipidique, excédentaire en acides gras saturés, et déficitaire en acides gras polyinsaturés n-3. L’objectif de cette thèse est la mise au point d’un corps gras alimentaire, dont le profil lipidique permet de participer au rééquilibrage des apports en acides gras, avec comme cible la prévention des maladies cardio-vasculaires.Quatre études ont été réalisées pour répondre à cette problématique. Après la mise au point du profil en acides gras optimal, l’impact de la formulation de la phase concrète sur la texture du produit a été étudié afin de concilier les exigences nutritionnelles et les contraintes techniques de sa fabrication et de sa conservation.La mise au point de la formulation de la phase fluide a engendré une étude sur le développement de composés volatils délétères suite à l’addition d’une proportion importante d’huile de poisson dans la formule. Ce travail a mis en évidence deux phénomènes liés au dégagement de ces molécules, l’un attribué à l’oxydation des lipides, l’autre au contact avec l’eau.Le besoin de protéger les nutriments d’intérêt dans la matrice alimentaire a conduit à la mise au point d’une technologie de microencapsulation, originale de par son procédé de fabrication et sa finalité.Enfin, une étude de la biodisponibilité chez l’animal a montré que ce produit alimentaire est un vecteur efficace de ces nutriments d’intérêt que sont les acides gras polyinsaturés à longue chaîne. Apportés dans une telle matrice, ces composés ont modifié le profil lipidique des cellules circulantes et cérébrales, ce qui permet potentiellement d’améliorer le statut inflammatoire et coagulant des animaux / Cardiovascular events are the major cause of death in France. Among the known risk factors, lipid intake is of growing interest, saturated fatty acids being too much consumed, and n-3 polyunsaturated fatty acids not enough. The aim of this PhD study is to design a spread with a lipid profile that can improve the whole lipid intake, and with cardiovascular events prevention as main goal.Four studies were conducted regarding this issue. Following the design of the optimal fatty acid profile for the product, it appeared necessary to study the solid phase recipe impact on the product texture, to achieve both nutritional and technological restrains.The design of the liquid phase recipe generated a study on the development of deleterious volatile compounds following the addition of a high proportion of fish oil in the formula. This work highlighted two phenomena linked to the emission of these molecules, one related to lipid oxidation, and the other to a contact with water.A technology of microencapsulation, which is original because of its production process and aim, was designed to ensure the protection of the active nutrients in the product matrix.Finally, a bioavailability study in rats showed that this food product is a powerful way of providing these nutrients. Incorporated in such a matrix, these molecules modified the lipid profile of the circulating and cerebral cells membrane, potentially improving the inflammatory and clotting status of the animals

Tem havido um avanço em pesquisas de produtos marinhos, especialmente devido à presença de ácidos graxos poliinsaturados (AGPI), eicosapentanóico (EPA) e docosahexaenóico (DHA), que são abundantes em óleos de peixe e contribuem para a redução dos índices de triacilglicerol e colesterol no sangue. Contudo, os ácidos graxos poliinsaturados são propensos à oxidação. Quanto maior o grau de insaturação do óleo, menos estável ele é, podendo ocorrer comprometimento das duplas ligações devido à oxidação. Essa pesquisa teve como objetivo estudar a estabilidade de óleo de peixe encapsulado acondicionado em diferentes tipos de embalagens. O óleo utilizado nesse experimento foi cedido pela indústria farmacêutica Cardinal Health Brasil, já refinado e em cápsulas gelatinosas moles. Após a encapsulação, a metade dessas cápsulas foi enviada à Empresa SERPAC Comércio e Indústria Ltda. para o processo de emblistagem, em que foram utilizados os filmes policlorotrifluoroetileno (PCTFE), comercializado sob o nome Aclar Rx 160 (15µ), cloreto de polivinilideno (PVDC-60 gsm2) e policloreto de vinila (PVC-250µ) e, posteriormente, acondicionados em caixas de papel cartonado. O restante foi acondicionado em frascos de polietileno de alta densidade (PEAD) com e sem sachês de sílica e em vidro de cor âmbar. Cada frasco ou embalagem cartonada contendo 60 cápsulas foi armazenado em triplicata sob temperatura ambiente e o óleo analisado a cada 28 dias por um período de 12 meses. As análises realizadas mensalmente no óleo foram a determinação da acidez, do índice de peróxido e da absortividade em 232 e 270nm. A composição em ácidos graxos por cromatografia gasosa, especialmente os teores de EPA e DHA, foi determinada no início, aos 3, 6 e 12 meses. A embalagem em que o óleo apresentou as maiores alterações foi o blister de filme PVC. O melhor desempenho foi encontrado no óleo encapsulado, acondicionado na embalagem de PEAD com dessecante de sílica. Os teores de DHA e EPA mantiveram-se estáveis até o sexto período, ocorrendo uma queda considerável no décimo segundo período no óleo da embalagem do filme PCTFE, devido provavelmente a problemas de a termosoldagem e selagem. / Due to the presence of long chained omega three fatty acids, fish oils have gathered much interest recently. Fish oils are a rich source of polyunsaturated fatty acids (PUFA) like eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA), which reduce blood triacylglycerol and cholesterol levels. However, the higher the unsaturation level, the less stable is the oil which may have its double links compromised due to oxidation.This research main interest was the stability of encapsulated fish oil, stored in different types of packagings. The fish oil used in this experiment was supplied by Cardinal Pharmaceutical Industry in soft gel capsules. After encapsulation, half of the samples were sent to SERPAC Industry LTDA for blistering, where polychlortrifluoroethylene (PCTFE), commercially known as Aclar Rx 160 (15µ), polyvinyldichloride (PVDC-60 gsm2) and polyvinylchoride (PVC-250µ) films were used as three of the treatments. Blisters were packed in carton boxes. The other half of the capsules was packed in amber glass or high density polyethylene (PEAD) rigid flasks with and without silica bags. Each treatment contained 60 capsules in triplicate and all packs were stored under ambient conditions for 12 months. Analytical determinations were performed on the oil every 28 days and included acid and peroxide values, and absortivities in the ultraviolet region at 232 and 270 nm. Fatty acid composition determinations, especifically EPA and DHA content were performed at the beginning of the experiment, after 3, 6 and 12 months. The package, which presented the largest changes in quality of the oil, was the PVC film “blister”. The best results were found in encapsulated oil stored in PEAD flasks with silica bags. EPA and DHA contents were kept constant until the sixth period of storage for all samples. The largest changes happened in the oil stored in PCTFE films, with a drastic reduction on the 12 th period due, probably to problems in thermomolding and sealing.

Thesis (D. Tech.) -- Central University of Technology, Free State, 2009

O desafio das indústrias de alimentos na substituição da gordura trans em diversos produtos reside no desenvolvimento de formulações e processos que apresentem funcionalidade equivalente e viabilidade econômica. A interesterificação química representa uma opção tecnológica importante para a produção de gorduras visando diversas aplicações comerciais, sem a formação de ácidos graxos trans. O óleo de palma contém quantidades aproximadamente iguais de ácidos graxos saturados e insaturados e pelo seu fracionamento obtêm-se duas frações: a estearina (fração sólida) e a oleína (fração líquida). A estearina e oleína de palma são opções interessantes para a produção de grande variedade de produtos como margarinas e shortenings. Assim, o objetivo deste trabalho foi modificar as propriedades físico-químicas de misturas de estearina e oleína de palma pelo uso da interesterificação química. As amostras foram analisadas quanto à composição em ácidos graxos e triacilgliceróis, distribuição regioespecífica dos ácidos graxos nos triacilgliceróis, índice de iodo, pontos de amolecimento e de fusão, conteúdo de gordura sólida, consistência e estrutura cristalina. Os ácidos graxos saturados são predominantes na estearina (71,9%), sendo que 65,5% correspondem ao ácido palmítico. A oleína tem como principal constituinte o ácido oléico, que representa 45,4%. À medida que aumenta a proporção de oleína de palma nas misturas, aumentam a quantidade de ácidos graxos insaturados e o índice de iodo e diminui a quantidade de ácidos graxos saturados. Após a interesterificação química, os pontos de fusão e amolecimento, a consistência e o conteúdo de gordura sólida aumentaram nas misturas que apresentavam maior proporção de oleína em função do aumento no teor de triacilgliceróis trissaturados. Por outro lado, estas propriedades não se modificaram nas misturas com maior proporção de estearina. Este comportamento se deve à distribuição aleatória dos ácidos graxos nos triacilgliceróis após a interesterificação, que forma triacilgliceróis em proporções diferentes das existentes originalmente. Os principais triacilgliceróis nas misturas foram PPP, PPO e POO. Antes da interesterificação os ácidos graxos saturados foram encontrados principalmente nas posições sn-1,3. Mudanças significativas na composição dos ácidos graxos na posição sn-2 após a interesterificação química foram encontradas em misturas com mais de 60% de oleína de palma. A mistura e a interesterificação permitiram obter gorduras com diferentes graus de plasticidade, aumentando as possibilidades de uso das frações estearina e oleína de palma. / The challenge of the food industries for the replacement of trans fat in various products lies in the development of formulations and processes which have equivalent functionality and economic viability. The chemical interesterification of palm stearin and palm olein is an important technological option for the production of fats targeting commercial applications, without formation of trans fatty acids Palm oil contains similar amounts of saturated and unsaturated fatty acids. After fractionation two fractions are obtained: stearin (solid fraction) and olein (liquid fraction). Palm stearin and palm olein are alternatives for the production of many products, such as margarines and shortenings. The objective of this work was to modify the physical and chemical properties of mixtures of palm stearin and palm olein by using chemical interesterification. The following properties were analyzed: fatty acid and triacylglycerol compositions, regiospecific distribution of fatty acids in triacylglycerols, iodine value, softening and melting points, solid fat content, consistency and crystal microstructure. Saturated fatty acids are predominant in palm stearin (71.9%), which corresponds to 65.5% of palmitic acid. Palm olein has as its main constituent the oleic acid, which represents 45.4% of the unsaturated fatty acids. The increase of the proportion of palm olein in the mixture causes increase on the amount of unsaturated fatty acids and iodine value and decrease on the content of saturated fatty acids. After chemical interesterification, melting and softening points, consistency and solid fat content increased in the blends that had higher proportion of palm olein, as a consequence of the increase in the trisaturated triacylglycerols. On the other hand, these properties did not alter in the blends with higher proportion of palm stearin. This behavior is due to the random distribution of fatty acids in triacylglycerols after interesterification, which forms triacylglycerols in proportions that are different from those originally present. The major triacylglycerols in the blends were PPP, PPO and POO. Before interesterification the saturated fatty acids were found mainly in the sn-1,3 positions. Significant changes in the fatty acid composition in the sn-2 position after chemical interesterification were found in blends with more than 60 % of palm olein. Blending and interesterification of fats resulted in structured lipids with different degrees of plasticity, increasing the possibilities of use of stearin and olein fractions.

O desafio das indústrias de alimentos na substituição da gordura trans em diversos produtos reside no desenvolvimento de formulações e processos que apresentem funcionalidade equivalente e viabilidade econômica. A interesterificação química representa uma opção tecnológica importante para a produção de gorduras visando diversas aplicações comerciais, sem a formação de ácidos graxos trans. O óleo de palma contém quantidades aproximadamente iguais de ácidos graxos saturados e insaturados e pelo seu fracionamento obtêm-se duas frações: a estearina (fração sólida) e a oleína (fração líquida). A estearina e oleína de palma são opções interessantes para a produção de grande variedade de produtos como margarinas e shortenings. Assim, o objetivo deste trabalho foi modificar as propriedades físico-químicas de misturas de estearina e oleína de palma pelo uso da interesterificação química. As amostras foram analisadas quanto à composição em ácidos graxos e triacilgliceróis, distribuição regioespecífica dos ácidos graxos nos triacilgliceróis, índice de iodo, pontos de amolecimento e de fusão, conteúdo de gordura sólida, consistência e estrutura cristalina. Os ácidos graxos saturados são predominantes na estearina (71,9%), sendo que 65,5% correspondem ao ácido palmítico. A oleína tem como principal constituinte o ácido oléico, que representa 45,4%. À medida que aumenta a proporção de oleína de palma nas misturas, aumentam a quantidade de ácidos graxos insaturados e o índice de iodo e diminui a quantidade de ácidos graxos saturados. Após a interesterificação química, os pontos de fusão e amolecimento, a consistência e o conteúdo de gordura sólida aumentaram nas misturas que apresentavam maior proporção de oleína em função do aumento no teor de triacilgliceróis trissaturados. Por outro lado, estas propriedades não se modificaram nas misturas com maior proporção de estearina. Este comportamento se deve à distribuição aleatória dos ácidos graxos nos triacilgliceróis após a interesterificação, que forma triacilgliceróis em proporções diferentes das existentes originalmente. Os principais triacilgliceróis nas misturas foram PPP, PPO e POO. Antes da interesterificação os ácidos graxos saturados foram encontrados principalmente nas posições sn-1,3. Mudanças significativas na composição dos ácidos graxos na posição sn-2 após a interesterificação química foram encontradas em misturas com mais de 60% de oleína de palma. A mistura e a interesterificação permitiram obter gorduras com diferentes graus de plasticidade, aumentando as possibilidades de uso das frações estearina e oleína de palma. / The challenge of the food industries for the replacement of trans fat in various products lies in the development of formulations and processes which have equivalent functionality and economic viability. The chemical interesterification of palm stearin and palm olein is an important technological option for the production of fats targeting commercial applications, without formation of trans fatty acids Palm oil contains similar amounts of saturated and unsaturated fatty acids. After fractionation two fractions are obtained: stearin (solid fraction) and olein (liquid fraction). Palm stearin and palm olein are alternatives for the production of many products, such as margarines and shortenings. The objective of this work was to modify the physical and chemical properties of mixtures of palm stearin and palm olein by using chemical interesterification. The following properties were analyzed: fatty acid and triacylglycerol compositions, regiospecific distribution of fatty acids in triacylglycerols, iodine value, softening and melting points, solid fat content, consistency and crystal microstructure. Saturated fatty acids are predominant in palm stearin (71.9%), which corresponds to 65.5% of palmitic acid. Palm olein has as its main constituent the oleic acid, which represents 45.4% of the unsaturated fatty acids. The increase of the proportion of palm olein in the mixture causes increase on the amount of unsaturated fatty acids and iodine value and decrease on the content of saturated fatty acids. After chemical interesterification, melting and softening points, consistency and solid fat content increased in the blends that had higher proportion of palm olein, as a consequence of the increase in the trisaturated triacylglycerols. On the other hand, these properties did not alter in the blends with higher proportion of palm stearin. This behavior is due to the random distribution of fatty acids in triacylglycerols after interesterification, which forms triacylglycerols in proportions that are different from those originally present. The major triacylglycerols in the blends were PPP, PPO and POO. Before interesterification the saturated fatty acids were found mainly in the sn-1,3 positions. Significant changes in the fatty acid composition in the sn-2 position after chemical interesterification were found in blends with more than 60 % of palm olein. Blending and interesterification of fats resulted in structured lipids with different degrees of plasticity, increasing the possibilities of use of stearin and olein fractions.