Mamona
Óleo e coprodutos
Autor
Everaldo Paulo de Medeiros - Embrapa Algodão
Óleo de mamona
O principal produto da mamona é o seu óleo, que possui rendimento de 50% nas sementes (Figura 1) e de propriedades químicas e físicas distintas de outros óleos vegetais encontrados na natureza. Na composição de seus triglicerídeos, o ácido graxo ricinoleico é o de maior predominância com cerca de 90% para as cultivares comerciais.
|
Foto: Everaldo P. de Medeiros |
Figura 1. Sementes de mamona (A) BRS Nordestina, (B) BRS Energia, (C) BRS Paraguaçú.
Por causa da presença de uma hidroxila (OH) na cadeia carbônica do ácido ricinoleico (C18:1,12-OH) (Figura 2), suas propriedades reacionais podem destinar-se para uma variedade de produtos industriais com o uso de resinas poliméricas: próteses, revestimentos de cabos e fios condutores, além de adesivos, graxas, plastificantes, entre outros.
 |
| Figura 2. Estrutura molecular do ácido ricinoleico: A – cadeia aberta e B – cadeia com ponte de hidrogênio intramolecular. FoFonte: Adaptado de Fereidoon, 2005. |
Além das propriedades reacionais (químicas) serem mais versáteis que outros óleos vegetais, no óleo de mamona as propriedades físicas também são influenciadas pela formação de pontes de hidrogênio intra e intermolecular graças à hidroxila (Figura 2B). Assim a viscosidade do óleo de mamona é maior de que qualquer outro óleo vegetal na natureza. Além disso, possui solubilidade em solventes de média polaridade como em alcoóis metílico e etílico.
O seu elevado valor estratégico é reconhecido pelo fato de não haver bons substitutos em muitas de suas aplicações e por causa, também, da sua versatilidade industrial; diferencia-se, dessa forma, dos demais óleos vegetais. Além do grupo hidroxila, as propriedades físico-químicas do ácido ricinoleico estão associadas à carbonila (COOH) e à insaturação do carbono 9 (C=C), os quais são grupos funcionais importantes que permitem qualidades específicas à produção de vários produtos industriais.
Nesse aspecto, a ricinocultura tem despertado um grande interesse não somente pela importância do óleo justificado pelo fato de que existe um crescente interesse para a química fina e, mais recentemente, por fontes renováveis de energia, como também do reúso de seus coprodutos.
Coprodutos da extração do óleo de mamona
A torta e o farelo (torta desengordurada por solvente) oriundos da extração do óleo das sementes de mamona constituem nos principais coprodutos dessa cultura no seu sistema agroprodutivo. O maior destaque é a composição proteica total estimada em 45% e a presença de globulinas, albuminas, proteases e glutelinas, proteínas conjugadas e compostos nitrogenados não proteicos.
Apesar de ser considerada de elevada composição proteica, a torta e o farelo contêm a ricina (Figura 3), que é uma glicoproteína de elevada toxicidade e solúvel em meio aquoso. Por apresentar essa característica, a ricina apenas contamina a torta ou farelo e é insolúvel no óleo. Dessa maneira, a torta tem uso frequente como fertilizante nitrogenado com alta porcentagem de carbono que atentem as normas de disposição de resíduos à agricultura.
|
|
Figura 3. Estrutura tridimensional da ricina (RCA 60) por cristalografia de raios X. A – cadeia enzimática; e B – cadeia lectina galactose e uma ponte de enxofre. Fonte: Adaptado de Bradberry, 2007
Tratamentos com base no uso de processos físicos e químicos para detoxificar a torta de mamona foram realizados com a adição de produtos alcalinos hidróxido de sódio – NaOH (soda caústica), hidróxido de potássio – KOH (potassa caústica), hidróxido de cálcio – Ca(OH)2 (cal hidratada), tratamento com diferentes temperaturas e fermentação aeróbia. Alguns desses tratamentos conseguiram detoxificar 100% da ricina disponível destacando a aplicação de Ca(OH)2 na concentração de 4%.
O resumo dos tratamentos físicos e químicos relativos à detoxificação de ricina da torta de mamona é descrito nas Tabelas 1 e 2. Resultados dos tratamentos mais eficientes foram a autoclavagem a 15 psi de pressão, durante 60 minutos, e o uso de Ca(OH)2 na concentração 4% (m/m) por um período de contato de 8 horas.
Tabela 1. Tratamentos físicos para remoção da ricina.
| Agente | Concentração | Tempo | Remoção (%) |
| Embebição em água | 10 L de água | 7h 6 h 12 h | 65 86 84 |
| Aquecimento com vapor | 150 g de água (fervura a 100 °C) | 30 min 60 min | 73 85 |
| Ebulição | 10 L de água (fervura a 100 °C) | 30 min 60 min | 90 91 |
| Autoclavagem (1,05 atm) | 15 psi | 30 min 60 min | 85 100 |
| Forno de ar quente | 100 °C 120 °C | 30 min 25 min | 52 5 |
Tabela 2. Tratamentos químicos para remoção da ricina.
| Agente | Concentração | Tempo(h) | Remoção (%) |
| NaOH (mol/L) | 0,38 0,75 | 8 h | 86 91 |
| NaCl (mol/L) | 0,25 0,50 1,00 | 8 h | 82 86 91 |
| Ca(OH)2 (g/kg) | 10,0 20,0 40,0 | 8 h | 67 68 100 |
| Formaldeído (g/kg) | 5,0 10,0 | 7 dias | 39 81 |
| Amônia (g/kg) | 7,50 12,50 | 7 dias | 51 |