Recuperação de fosfolipídeos residuais do farelo desengordurado de soja

Na indústria de processamento de soja, a extração do óleo com hexano gera o farelo desengordurado. A seguir, a produção de concentrado proteico de soja (SPC, na sigla em inglês) a partir do farelo desengordurado, utilizando solução de etanol, gera como subproduto uma micela alcoólica. Após etapas de recuperação do etanol e concentração dessa micela, um produto açucarado denominado melaço de soja é produzido. Observações da presença de uma fração viscosa (precipitado) nos tanques de estocagem da micela alcoólica motivaram este estudo que visou a recuperação desse material rico em fosfolipídios, principais componentes da lecitina, a qual apresenta alto valor no mercado de derivados da soja. O trabalho foi então dividido em três etapas: desenvolvimento de metodologia, testes laboratoriais e testes industriais. Em primeiro lugar, foi desenvolvido e validado um método analítico por cromatografia líquida para quantificação de fosfolipídios. Em seguida, ensaios em escala de laboratório foram elaborados para se avaliar a eficiência de extração de fosfolipídios do farelo desengordurado de soja em diferentes sistemas de solventes, além de estudar o comportamento de cada fosfolipídio no sistema de solventes selecionado e a correlação entre extração de fosfolipídios e concentração de proteínas. O processo de extração de fosfolipídios residuais do farelo desengordurado foi estudado empregando misturas de solventes variadas. Os seguintes rendimentos foram obtidos, em % (m fosfolipídios/m farelo): 0,43 0,01 (Hexano), 1,44 0,03 (Hexano: Etanol 4:1), 1,08 0,07 (Clorofórmio: Metanol 2:1), 1,48 0,01 (Etanol 75% v/v). Uma vez que a extração com etanol 75% foi mais eficiente, o sistema de solvente etanol: água foi mais profundamente estudado, por ser também esse o sistema empregado na produção de SPC. Variando-se a concentração de etanol, a melhor condição de extração (70% v/v de etanol) permitiu recuperação de 1,53 0,02% (m/m) de fosfolipídios no extrato e 71,69% (m/m) de proteína na fração sólida (farelo). A solubilidade dos fosfolipídios também foi testada em etanol aquoso e permaneceu entre 0,499 g/L em etanol 50% (v/v) a 25C e 6,225 g/L em 90% (v/v) de etanol a 75C. Por último, foram realizados testes industriais, a fim de observar a produção do material em condições reais de processo. Os testes realizados foram de centrifugação da micela e recuperação da goma (lecitina), e de secagem do material obtido em secador contínuo, além de análises analíticas e comerciais do produto, puro ou como componente de chocolates. Foi possível obter lecitina dentro das especificações comerciais, com alta qualidade, e um rendimento de recuperação de aproximadamente 18,7 g de lecitina para cada quilograma de farelo desengordurado seco. Os resultados desse trabalho demonstraram a possibilidade de aproveitamento de um resíduo da produção de concentrado protéico de soja, presente na micela alcoólica residual do processo.In soybean processing industry, oil extraction with hexane generates defatted meal. Next, soybean protein concentrate (SPC, abbreviation in English) production from the defatted meal by using ethanol solution generates alcoholic micelle as a byproduct. Following stages of ethanol recovery and concentration of that micelle, a sugared product called soybean molasses is produced. Observations of the presence of a viscous fraction (precipitate) in storage tanks of alcoholic micelle were the reason of this study which aimed at recovery of that phospholipids-rich material, main components of lecithin which presents high value in the market of soybean derivatives. So, the work was divided into three stages: development of technology, laboratory testing, and industrial testing. First of all, an analytical method by liquid chromatography for quantification of phospholipids was developed and validated. Next, assays in laboratory scale were worked out in order to evaluate the efficiency of phospholipids extraction from soybean defatted meal in different solvent systems, besides studying the behavior of each phospholipid in the system of solvent selected and the correlation between phospholipid extraction and protein concentration. The extraction process of residual phospholipids from defatted meal was studied by using varied mixtures of solvents. The following yields were obtained, in % (m phospholipids/m meal): 0.42 0.01 (Hexane), 1.44 + 0.03 (Hexane: Ethanol 4:1), 1.08 0.07 (Chloroform: Methanol 2:1), 1.48 0.01 (Ethanol 75% v/v). As the extraction with 75% ethanol was the most efficient, the ethanol system : water was more deeply studied, because that is also the system used in SPC production. By varying the ethanol concentration, the best condition of extraction (70% v/v ethanol) enabled a recovery of 1.53 0.02% (m/m) of phospholipids in the extract and 71.69% (m/m) of protein in solid fraction. Solubility of phospholipids was also tested in aqueous ethanol and remained between 0.499 g/L in 50% ethanol (v/v) at 25C and 6.225 g/L in 90% (v/v) ethanol at 75C. At last, industrial tests were carried out, in order to observe the production of material from actual conditions of process. Tests carried out were on micelle centrifugation and gum recovery (lecithin), and on drying of material obtained in continuous drier, besides analytical and commercial assays of the product, pure or as component of chocolates. It was possible to obtain a lecithin within commercial specifications, with high quality, and a yield of recovery of approximately 18.7 g lecithin to each kilogram of dried defatted meal. Results from this work showed the possibility of utilization of a residue from the soybean protein concentrate present in residual alcoholic micelle of the process