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CAPÍTULO 5

EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO FíSICO-QUÍMICA DO ÓLEO DE RESÍDUOS DE PEIXES MARINHOS COMERCIALIZADOS EM SÃO LUIS-MA

EXTRACTION AND PHYSICOCHEMICAL CHARACTERIZATION OF OIL FROM MARINE FISH WASTE COMMERCIALIZED IN SÃO LUIS-MA

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.05

Submetido em: 09/03/2023

Revisado em: 10/04/2023

Publicado em: 17/04/2023

Fabiana Frazão Frazão

Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Programa de Pós-graduação em Biotecnologia, São Luís-Maranhão

http://lattes.cnpq.br/8620019173929647

Ricardo Henrique Nascimento Frazão

Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Programa de Pós-graduação em Química, São Luís-Maranhão

http://lattes.cnpq.br/5298980215553561

Karen Caroline Cantanhede Chaves

Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Graduação em Química, São Luís-Maranhão

http://lattes.cnpq.br/7880665698376515

Bennesson Nascimento Almeida

Universidade Estadual do Maranhão (UEMA), Curso de Formação de Oficiais BM, São Luís – Maranhão

http://lattes.cnpq.br/9435659352539185

Gessiane de Jesus Lima Sanches

Licenciada em Química

http://lattes.cnpq.br/0327231971193512

Fernanda Carneiro Bastos

Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Engenharia Química, São Luís – Maranhão

http://lattes.cnpq.br/0763063735576792

Cáritas de Jesus Silva Mendonça

Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Programa de Pós-Graduação em Energia e Ambiente- PPGEA, São Luís-Maranhão

http://lattes.cnpq.br/6240735051211119

Adeilton Pereira Maciel

Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Departamento de Química, São Luís-Maranhão

http://lattes.cnpq.br/4957262830051547

Resumo

Objetivou-se descrever sobre a extração e caracterização físico-química do óleo de resíduos de peixes marinhos comercializados em São Luís - MA. A extração e caracterização foi realizada no Laboratório do Núcleo de Combustíveis, Catálise e Ambiental (NCCA-UFMA).  As análises de caracterização do óleo foram: índice de acidez, iodo, saponificação e peróxidos. Os parâmetros foram avaliados segundo a metodologia descrita no American Oil Chemists’ Society (AOCS). Os valores referentes aos parâmetros foram: índice de saponificação (IS) = 296,09 ±1,2, índice de peróxido (IP) = 15,9 ±0,1, índice de acidez (IA) = 20,57± 0,09 mg KOH/g e índice de iodo (II) = 99 ± 0,54. Diante disto, pode-se concluir que a maioria dos parâmetros físico-químicos do óleo de peixes marinhos estavam de acordo com as normas de referências nacionais e internacionais. O trabalho é promissor para estudos na área de biotecnologia, visto que o mesmo pode ser uma alternativa a produção de biodiesel, uso na aquicultura e fins nutricionais.

Palavras-chave: Macrodon ancylodon; Bagre bagre; Corvina; Índice de acidez; saponificação.

Abstract

The objective was to describe the extraction and physical-chemical characterization of marine fish oil commercialized in São Luís - MA. The extraction and characterization was performed at the Laboratory of the Center for Fuel, Catalysis and Environment (NCCA-UFMA).  The oil characterization analyses were: acidity index, iodine, saponification and peroxides. The parameters were evaluated according to the methodology described in the American Oil Chemists' Society (AOCS). The values for the parameters were: saponification index (SI) = 296.09 ±1.2, peroxide index (PI) = 15.9 ±0.1, acidity index (AI) = 20.57± 0.09 mg KOH/g and iodine index (II) = 99 ± 0.54. In view of this, it can be concluded that most of the physicochemical parameters of marine fish oil were in accordance with national and international reference standards. The work is promising for studies in the area of biotechnology, since it can be an alternative to biodiesel production, use in aquaculture and nutritional purposes.

Keywords: Macrodon ancylodon; Catfish; Corvina; Acidity index; Saponification.

Introdução

O termo “pescado” engloba os peixes, crustáceos, moluscos, anfíbios e outros animais de ambientes aquáticos que fazem parte da alimentação humana (BRASIL, 2017). Os peixes têm benefício diretamente associado a nutrição humana devido a qualidade do seu conteúdo lipídico, onde os ácidos graxos que o compõe estão associados a prevenção de distúrbios vasculares (GONÇALVES, 2011).

 Na região Nordeste, o Estado do Maranhão destaca-se como um dos principais produtores de pescado de origem extrativista, com recursos pesqueiros de grande impacto econômico para o estado, entre eles a pescada amarela (Cynoscion acoupa), corvina (Macrodon ancylodon) e bandeirado (Bagre bagre) (ALMEIDA, 2011; LOPES, 2012).

Segundo Pereira et al. (2010), a corvina e o bandeirado, assim como outros pescados, chegam a São Luís - MA, em embarcações provenientes de vários locais de pesca, ou em caminhões frigoríficos de outros Estados, e é distribuída em diversos estabelecimentos comerciais na capital maranhense. Os principais locais de distribuição são as feiras, mercados, supermercados e restaurantes. Estes autores verificaram ausência de infraestrutura e condições higiênico-sanitárias adequadas para realização do manuseio do pescado, além da presença de depósitos de lixo a céu aberto e esgotos, principalmente na área do Portinho, causando impacto ambiental com a carga de resíduos de pescado lançados diariamente de maneira inadequada.

Visando a redução de impactos ambientais, os resíduos de pescado podem ser destinados a elaboração de subprodutos não comestíveis. Para o Regulamento da Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal (RIISPOA), os subprodutos não comestíveis de pescado são aqueles obtidos a partir de pescado inteiro, de suas partes ou de qualquer resíduo destes não aptos ao consumo humano (BRASIL, 2017). Os resíduos não comestíveis são cabeças, escamas, nadadeiras, peles, vísceras e espinhas (PINTO et al., 2017). E dentre os subprodutos não comestíveis à base de pescado se tem a farinha, óleo, cola, adubo de pescado e solúvel concentrado de pescado (BRASIL, 2017).

A fabricação de farinha e óleo de pescado para alimentação animal é a principal via de aproveitamento dos subprodutos que tradicionalmente se tem utilizado. A exemplo, no ano de 2018, foram mais 5 milhões de toneladas anuais de óleo de peixe produzidos (FAO, 2018).

O óleo é a principal fonte de ácidos graxos de alto valor nutricional como eicosapentaenoico (C20:5 EPA), docosapentaenoico (C22:5 DPA) e docosahexaenoico (C22: 6 DHA) (MEDEIROS-JUNIOR et al., 2017). O ácido ômega-3 que é proveniente do óleo de peixe, também vem sendo incorporado em suplemento e fortificação pelas indústrias do ramo farmacêutico e alimentício. Nesta última, vem sendo utilizado como óleo enlatado, cuja aplicação está na produção de margarina e maionese (HERNANDEZ, 2011).

A matéria-prima para obtenção do óleo tem em sua composição peixes não viáveis para a economia e/ou resíduos do processamento da indústria da pesca ou resíduos de pescado comercializados em feiras, supermercado e mercados. Sua aplicação também tem sido um dos constituintes na produção de ração para animais oriundos da aquicultura, produção de tintas, vernizes, acabamento de couro, substrato de fermentação e usado no preparo de defensivos naturais como inseticidas (PIRES et al., 2014).

Segundo Feltes et al. (2010), o óleo de peixe apresenta grande potencial para ser utilizado como substrato para a produção de biodiesel, não só devido à sua composição lipídica, rica em ésteres metílicos de ácidos graxos de cadeia longa, mas também por se tratar de uma matéria-prima abundante no Brasil.

Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi descrever sobre a extração e caracterização físico-química do óleo de peixes marinhos comercializados em São Luís - MA.

Material e Métodos

Os resíduos de peixe marinhos (cabeça, nadadeiras, pele, escamas, vísceras e espinhas) usados na produção de óleo bruto foram obtidos no Mercado do Peixe, localizado no Portinho, considerado um dos principais mercados públicos de São Luís - MA. As espécies de peixe utilizadas para a extração de óleo foram corvina (Macrodon ancylodon) e bandeirado (Bagre bagre).

Todos os experimentos foram realizados no laboratório do Núcleo de Combustíveis, Catálise e Ambiental (NCCA).

• Métodos de extração de óleo

A extração de óleo bruto dos resíduos coletados foi adaptada de acordo com a metodologia descrita por Martins (2012). 

Para a obtenção do óleo, 8 kg de resíduo foi cozido em uma panela de pressão, em alta temperatura (110±10°C) e por um tempo médio de 45 minutos. Após o cozimento, o material foi prensado, obtendo-se o óleo, água e a torta de prensa (que foi descartada). A fase líquida foi conduzida à refrigeração. Para melhor separação da fase óleo/água, passou-se a amostra pelo funil de decantação. Após a obtenção do óleo o material foi levado a estufa a 60±10°C por 24 horas, para a retirada do excesso de água. O óleo foi purificado com 2 g de carvão ativado, sendo conduzidos com uma agitação fixa de 120 rpm e inicialmente com a temperatura constante (30ºC) durante 3 horas (h), conforme metodologia adaptada de Lima (2015). Após esta etapa as amostras foram filtradas através de um Kitassato de 125 mL e conectado à bomba vácuo para separação do carvão ativado do óleo (Figura 1).

Figura 1: Fluxograma das etapas de extração e purificação com carvão ativado do óleo de peixes marinhos.

Fonte: Própria autoria, 2023.

• Caracterização do óleo

As análises de caracterização do óleo foram: índice de acidez, iodo, saponificação e peróxidos. Os quatros primeiros parâmetros foram avaliados segundo a metodologia descrita no American Oil Chemists’ Society (AOCS, 2004). Todas as análises foram realizadas em triplicata.

Resultados e Discussão

• 1 Análise físico-química do óleo de peixes marinhos.

Os resultados das análises físico-químicas estão apresentados na Tabela 1.

Tabela 1- Caracterização dos parâmetros físico-químicos do óleo de resíduos de peixes marinhos e comparativos com legislação vigente.

ND – Não Determinado para óleo de peixe.

*Valores médios ± desvio padrão encontrados

O valor do índice de acidez observado, no presente estudo, para o óleo extraído foi de 20,57± 0,09 mg KOH /g (equivalente a 10,34% em ácido oleico) (sem etapa de neutralização), superior em óleo extraído de vísceras de atum (4,0%) (OLIVEIRA, 2015) e carpa (Cyprinus carp), obtido pelo método de Bligh Dyer (4,26 % ácido oleico) (PINTO, 2009). Acidez em óleo é um parâmetro de qualidade importante relacionada à presença de ácidos graxos livres (AGL) e outros compostos de ácidos não lipídicos (RUBIO-RODRÍGUEZ et al., 2012).

O óleo dos peixes marinhos estudados apresentou um índice de acidez acima do padronizado adotado pelos órgãos de referência CODEX/FAO (2017) e EFSA (2010), e de outros artigos encontrados na literatura (OLIVEIRA, 2015; PINTO, 2009).

Entretanto, outros autores (BRELAZ, 2019; FELTES et al., 2010; FERNANDES, 2016) também observaram elevado índice de acidez nos óleos estudados. Associaram esses resultados ao armazenamento da matéria prima até o momento do processamento. Indicaram que, para que os óleos tenham melhor qualidade o aproveitamento dos resíduos deve ser o mais breve possível após o processamento dos peixes.

De acordo com Martins (2012), em seu trabalho com óleo de tilápia verificou que um dos principais motivos de índice de acidez elevado é a alta concentração de vísceras durante a produção de óleo. Segundo Valle et al. (2011), o elevado índice de acidez em óleo de peixes pode ser em função da presença da vesícula biliar.

 Estas informações corroboram com a pesquisa, visto que não houve seleção prévia dos resíduos para o preparo do óleo. Portanto, além de estado de frescor dos peixes já estarem em fase de deterioração avançada, vale ressaltar que a vesícula biliar e outros órgãos internos que compõe as vísceras permitiram consequentemente que o índice de acidez fosse elevado, conforme o resultado exposto na Tabela 1. Outro ponto a ser considerado é o tempo de exposição que o pescado fica exposto em feiras e mercados da capital maranhense, sendo comprometida o armazenamento adequado da matéria prima até o momento do processamento interferindo na qualidade do pescado.

Quanto ao índice de iodo, o óleo estudado apresentou 99 gI₂/100g, sendo que este índice se enquadrou no preconizado adotado pelo órgão de referência MAPA/BRASIL (2020) que estipula para óleos de peixes bruto os valores para índice de iodo até 200 gI₂/100g. 

Os valores do índice de iodo estão associados ao grau de ácidos graxos insaturados (CREXI; SOUZA-SOARES; PINTO, 2009). Valores elevados para o índice de iodo podem indicar maior propensão à ocorrência de processos oxidativos na molécula do ácido graxo insaturado (ENDO, TAGIRI-ENDO, KIMURA, 2005; OLIVEIRA, 2015).

O baixo índice de iodo em óleo, indica tratar-se de óleos mais saturados, o que diminui a possibilidade de oxidação lipídica durante o aquecimento. Lemos (2015) declara que o baixo valor do índice de iodo pode ter sido promovido pela dieta alimentar que o peixe está sujeito, e que podem não favorecer um perfil lipídico rico em ácidos graxos insaturados.

O óleo estudado apresentou um índice de saponificação de 296,09 ± 0,00 mg KOH/g, o que indica que o óleo apresenta ácidos graxos poli-insaturados em grande proporção. Este valor está de acordo com o preconizado adotado pelas normas de referência supracitadas. O índice de saponificação (IS) é uma medida do peso molecular e definida como a quantidade de álcali necessária para saponificar ácidos graxos em uma determinada massa de óleo (BORAN; KARAÇAM; BORAN, 2006). Também segundo Hernandez (2011), o índice de saponificação é definido como o número de miligramas de hidróxido de potássio necessário para neutralizar os ácidos graxos resultantes da hidrólise completa de 1g da amostra. 

Valores reportados na literatura para saponificação foram semelhantes oriundos de óleo de peixes marinhos e duciaquícolas pelo método industrial como o atum (Thunnus albacares) (181,01 mg KOH/g) (OLIVEIRA, 2015), tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) e surubim híbrido (Pseudoplatystoma corruscans X P. fasciatum) (194,9676 mg KOH/g e 212,3032 mg KOH/g, respectivamente) (MENEGAZZO; PETENUCI; FONSECA, 2014).

No trabalho desenvolvido por Bery et al. (2012), o óleo extraído de vísceras de peixes marinhos como Arabaiana (Seriola dumerlii), atum (Thunnus spp.), cavala (Scomberomorus cavala) e cação (Carcharhinus spp.) apresentaram valores de 180 mg KOH/g para índice de saponificação.

Índice de peróxido indica oxidação lipídica. Devido ao seu elevado teor de ácidos graxos poli-insaturados, incluindo o ácido eicosapentaenoico (EPA) e ácido docosahexaenoico (DHA), a taxa de oxidação do óleo de peixe é significativamente diferente da de outros óleos. A presença destes ácidos graxos do óleo de peixe torna-o susceptíveis a processos oxidativos, que afetam as suas características e valor nutricional quando submetidos a diferentes temperaturas e luminosidades durante o processamento e armazenamento (OLIVEIRA, 2015). O valor encontrado para o índice de peróxido (15,9 meq O₂/kg de óleo) encontra-se adequado conforme norma da EFSA (2010). Em óleo de peixe agulha (Belone belone) (10,60 meq O₂/kg de óleo) e óleo de tainha (Mugil auratus) (11,3 meq O₂/kg de óleo foram obtidos valores satisfatórios quanto ao índice de peróxido (CREXI; SOUZA-SOARES; PINTO, 2009; OLIVEIRA, 2015).

Conclusão

A maioria dos parâmetros físico-químicos do óleo de peixes marinhos estavam de acordo com as normas de referência. Para a redução do índice de acidez sugere-se fazer neutralização.  O trabalho é promissor para estudos na área de biotecnologia, visto que o mesmo pode ser uma alternativa a produção de biodiesel, uso na aquicultura e fins nutricionais (humano e animal).

Referências

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