Prensa Para Extração De Óleo De Sementes De Gergelim Para Agregação De Valor À Agricultura Familiar, Fixação Do Homem No Campo E Geração De Emprego E Renda
RESUMO
O principal objetivo da cultura do gergelim é a extração do óleo de suas sementes. Objetivou-se obter tecnologia adequada e de baixo custo aos pequenos agricultores familiares para que pudessem ser inseridas neste rentável agronegócio melhorando sua condição sócio-econômica. Através de parceria entre a Embrapa Algodão, Centro de Tecnologia da Universidade Federal da Paraíba-UFPB, Empresa Júnior de Engenharia Mecânica – TECMEC foi obtido um protótipo que atendesse aos requisitos de eficiência, facilidade de transporte e manuseio e mínimo de peso (volume). Por meio de testes usando uma prensa VERSATEST de 150kN, rastreada, matrizes e telas em aço comum; após alguns ensaios, verificou -se que a pressão mais adequada para o projeto seria de 170 kgf/cm². Neste nível de pressão a taxa de extração em volume do óleo atinge o patamar de 30%. Devido tais dados, projetou- se uma máquina para até 300 kN de carga, utilizando-se aço comum em sua estrutura e aço inox na matriz e tela filtro. Tal desempenho assegura os requisitos acordados e garante uma produção satisfatória de óleo de gergelim no âmbito dos pequenos estabelecimentos rurais.Palavras-chave: Oleaginosas, gergelim, co-produtos
Paulo de Tarso Firmino1
Ayice Chaves Silva2
José Gonçalves de Almeida3
Alcides Fernandes da Silva Filho4
Gilvandro do Nascimento Oliveira Junior5
Paulo César Franco e Silva Filho6
Jeane Ferreira Jerônimo7
1- Mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Embrapa Algodão, e-mail: firmino@cnpa.embrapa.br
2- Técnico em Agroindústria, Embrapa Algodão
3- Doutor em engenharia Mecânica, UFPB
4- Graduando em Engenharia Mecânica, TECMEC/CT/UFPB
5- Graduando em Engenharia Mecânica, TECMEC/CT/UFPB
6- Graduando em Engenharia Mecânica, TECMEC/CT/UFPB
7- Mestranda em engenharia agrícola pela UFCG
INTRODUÇÃO
O gergelim (Sesamum indicum L.), espécie pertencente à família pedaliácea, é uma das oleaginosas mais antigas e em utilização pela humanidade; seu cultivo vem se estendendo há mais de 4.300 anos antes da era cristã, nos países do oriente médio, Egito, Irã, Índia e China; além disso, sua domesticação é tão antiga que não se sabe quando ocorreu, mas se presume desde o início da própria agricultura, ou seja, cerca de 10.000 anos atrás. (BARROS et al., 2001)O cultivo do gergelim apresenta grande potencial socioeconômico em razão da possibilidade de exploração, seja no mercado nacional ou internacional. O Brasil se caracteriza como pequeno produtor de gergelim muito embora suas regiões produtoras sejam plenas consumidoras; na região Sudeste, o consumo se destaca nas comunidades árabes, judaicas e orientais, que utilizam o óleo e as sementes em suas tradicionais e milenares receitas. Nas regiões Centro-Oeste, Norte e Nordeste, o gergelim faz parte do consumo popular da classe de baixa renda apresentando-se como opção extremamente importante tendo em vista tratar-se de fonte de proteína e vitaminas (como a “A” e as do complexo B) além de ser alternativa de renda viável.
Uma das principais vantagens é que suas sementes podem se consumidas in natura e em preparações diversas pois, além de oferecer excelente palatabilidade e sabor, possuírem alto valor protéico (proteína de alta digestibilidade) e vitaminas, fibras (altos teores), carboidratos e lipídios. Na indústria alimentícia o gergelim é empregado principalmente na panificação, na indústria de biscoitos, doces etc. A torta de gergelim, que é resíduo da prensagem das sementes, é excelente opção alimentar, rico em aminoácidos e nutrientes diversos.
Por suas potencialidades, o gergelim se torna uma alternativa importante para minimizar o agravante quadro de carência alimentar além de baixa renda dos pequenos e médios estabelecimentos rurais. Devido a preços compensadores, facilidade de cultivo e amplas possibilidades de bons rendimentos, o gergelim é uma forte opção para o semi-árido nordestino, ressaltando-se, existir no Brasil um mercado sempre crescente nos setores industriais para esta cultura; no entanto, apesar de ser uma cultura de fácil manejo, de requerer pouca pluviosidade (20 a 30 primeiros dias) para subsistir, e embora seja de excelente preço e aceitação comercial, a cultura do gergelim poderia ter mais valor agregado e gerar mais emprego e renda na zona rural e, conseqüentemente, fixar mais o homem no campo, caso o óleo fosse extraído na própria zona rural e a torta aproveitada tanto para enriquecimento alimentar dos agricultores envolvidos no processo produtivo e merenda escolar, como no fabrico de alimentos artesanais para o comércio local, como a produção de doces, farelos, biscoitos etc.
Todavia, o óleo é o principal objetivo de seu cultivo; tendo em vista suas sementes conterem cerca de 50% de óleo de excelente qualidade, ele pode ser usado nos mais diversos setores industriais alimentares. Trata-se, portanto, de um óleo comestível de elevada estabilidade oxidativa quando comparado com a maioria dos óleos vegetais em razão da sua composição de ácidos graxos e pela presença dos antioxidantes naturais, sesamolina, sesamina sesamol e gama tocoferol (BARROS et al., 2001). Em virtude disto, o óleo tem sido adicionado a margarinas, óleos de saladas e frituras; possui excelente flavour, bastante característico, sendo bem direcionado como óleo gourmet, mas também é bastante utilizado nas indústrias de farmacêuticos, químicos, cosméticos, fitocosméticos e fitoterápicos, perfumes, lubrificantes, sabão, tintas e até inseticidas, além de ser sendo usado nos laboratórios, na forma de veículo e fixador de princípio ativo de vermífugos; a cosmética também vem descobrindo suas propriedades como o melhor óleo hidratante e restaurador da pela humana.
Neste sentido, a equipe do Laboratório de Tecnologia de Alimentos - L.T.A - do Centro Nacional de Pesquisa de Algodão, o Centro de Tecnologia da Universidade Federal da Paraíba - UFPB e a Empresa Júnior de Engenharia Mecânica - TECMEC se uniram para desenvolver uma prensa com propósito de extrair óleo de sementes, notadamente do gergelim e que tenha alta rentabilidade na extração, pequeno porte para facilitar o transporte e custo acessível aos pequenos produtores rurais para que possam adentrar no rentável mercado do óleo de gergelim, beneficiando-se também da torta, para agregar valor na produção de produtos panificáveis e agroindustriais para comercialização e, sobretudo, no consumo próprio, garantindo segurança alimentar e nutricional às comunidades envolvidas.
MATERIAL E MÉTODOS
A obtenção da prensa busca preencher pelo menos três requisitos mínimos: eficiência, baixo custo e o mínimo de peso (volume), para que o equipamento possa ser transportado em uma mala de automóvel ou em um simples “carrinho de mão”.Para tanto, foi utilizada a seguinte metodologia:
1. O primeiro passo foi descobrir, através de uma pesquisa tecnológica, uma pressão de extração do óleo que atenda essas exigências; utilizou- se, então, uma prensa VERSATEST de 150kN, rastreada, matrizes e telas em aço comum; após alguns ensaios, verificou -se que a pressão mais adequada para o projeto seria de 170 kgf/cm². Neste nível de pressão a taxa de extração em volume do óleo atinge o patamar de 30%, bastante satisfatória para as restrições estabelecidas no projeto.
2. Com estes dados projetou- se a máquina para até 300 kN de carga, utilizando-se aço comum em sua estrutura e aço inox na matriz e tela filtro. O projeto se caracteriza também pela intercambiabilidade de seus componentes (estrutura, matriz e macaco hidráulico) e pela qualidade do óleo extraído; sua produção é de até 3 l/h de óleo, correspondente, em média, ao processamento de 10 l/h de sementes.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Em decorrência dos estudos e testes realizados, obtivemos um protótipo que atendeu às restrições e requisitos acordados e que tem as características relacionadas na tabela abaixo:|
Capacidade de carga |
30tf |
|
Altura |
0,90m |
|
Largura |
0,40 m |
|
Profundidade |
0,35m |
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Volume de gergelim utilizado por operação |
2,00 litros |
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Pressão utilizada na extração do óleo |
120kgf/cm² |
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Taxa média de extração em volume |
30% |
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Peso aproximado |
150kgf |
Figura 1: Prensa em desenho perspectivo com destaque para os seguintes elementos:
1- Estrutura rígida
2- Base com pistão de carga
3- Macaco hidráulico de 300kN
4- Molas de retorno do pistão
5- Matriz
6- Mesa de apoio e estabilidade
7- Recipiente de coleta de óleo
8- Haste de acionamento do macaco hidráulico
9- Parafuso de auxilio na montagem e desmontagem
10- Chave de alívio da carga
11- Tela filtro
CONCLUSÃO
O protótipo da prensa possui as características necessárias para a inclusão dos pequenos agricultores familiares quais sejam: eficiência, fácil manuseio e transporte e o mínimo de peso (volume), com baixo custo de aquisição, proporcionando a inserção desses agricultores no agronegócio do óleo de gergelim, que é o principal objetivo do seu cultivo. A prensa garante uma produção satisfatória de óleo de gergelim no âmbito dos pequenos estabelecimentos rurais.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BARROS, M.A.L.; SANTOS, R.F.dos; BENATI,T.; FIRMINO, P. de T. Importância Econômica e Social. In: BELTRÃO,N.E de M. ; VIEIRA,D.J. (Eds. Tecs) O agronegócio do gergelim no Brasil. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica, 2001. , p. 26-27; 32-34; 329-330.FIRMINO, P. de T. Gergelim: Sistemas de produção e seu processo de verticalização, visando produtividade no campo e melhoria da qualidade da alimentação humana. Campina Grande : EMBRAPA- CNPA, 1996.65p
GAVA,J.A. Princípios de tecnologia de alimentos. 7.ed.São Paulo: Nobel, 1988.284p.