OLIVEIRA, AZEITE E ÁGUAS RESIDUAIS – Parte V

OLIVEIRA, AZEITE E ÁGUAS RESIDUAIS – Parte V

 ÁGUAS RESIDUAIS = ÁGUAS RUÇAS

 As águas ruças, são um subproduto da extracção do azeite e a sua composição química não permite a sua libertação directa para o meio ambiente. Constituem o efluente líquido obtido durante o processo de extracção de azeite, por sedimentação ou centrifugação. São não oleosas.

Apresentam um odor bastante semelhante ao azeite, mas podem também apresentar um odor bastante desagradável. Esta diferença de odores reside no facto de:

  • no primeiro caso, corresponde a uma extracção recente da água ruça;
  • no segundo caso, equivale à degradação posterior dessa mesma água ruça, que chega a apresentar um cheiro fétido.

Relativamente ao seu pH, que varia entre 4 e 5, são consideradas bastante ácidas, sendo formadas por uma grande concentração de matéria orgânica que se encontra em suspensão e dissolvida; evidenciam uma coloração escura, do tipo vermelho-acastanhada.

São ainda formadas por:

  • azeite residual, que não foi separado, e por polpa de azeitona;
  • água de vegetação da própria azeitona, portanto a água que faz parte da azeitona;
  • água adicionada ao processo de separação da fase sólida – fase líquida;
  • águas que foram usadas para a lavagem de todo o equipamento e maquinaria;
  • água usada inicialmente no processo de lavagem da azeitona.

Relativamente à problemática da eliminação das águas ruças, pensa-se que grande parte das águas seja lançada para o meio ambiente sem que haja qualquer processo de tratamento prévio. Eliminadas de forma pouco criteriosa para os cursos de água, provocam a destruição ou diminuição dos efectivos da fauna e flora locais. Dada a sua grande carga orgânica, as águas ruças consomem oxigénio na sua degradação, chegando mesmo a anular todo o oxigénio dissolvido.

Estima-se que nos Países Mediterrânicos, os efluentes resultantes do processo de extracção de azeite rondem os 30 milhões de m3/ano e que em Portugal, o volume dessas mesmas águas ruças ronde os [100 000 – 350 000] m3.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS ÁGUAS RUÇAS

No que respeita à composição química das águas ruças, esta pode variar. Depende, sobretudo, das condições edafo-climáticas em que a oliveira foi cultivada, ou seja, depende:

  • do tipo de solo;
  • da composição mineralógica desse mesmo solo;
  • das características climatéricas a que toda a árvore e principalmente a azeitona foi sujeita durante a fase de formação e maturação do fruto;
  • da própria apanha da azeitona, a variedade da azeitona, adubos utilizados e do tempo de armazenamento do fruto nos lagares antes de ser processado;
  • das pragas que possam ter ocorrido.

Todos estes factores vão contribuir para uma composição química variável e complexa.

Contudo, o factor mais importante que condiciona a composição química das águas ruças, é a tecnologia usada no processo de extracção do azeite.

Verifica-se que nos processos descontínuos, a quantidade de água de lavagem é muito restrita ou praticamente nula; nos processos contínuos, é usado um pouco mais do que 1 L de água por cada kg de azeitona.

De todos estes factores que contribuem para a composição química das águas ruças, o componente químico que surge em maior proporção é a água, encontrando-se também substâncias orgânicas em suspensão e/ou emulsão e uma pequena quantidade de substâncias inorgânicas.

Tabela 1 – Composição química global das águas ruças (adaptado).

Composição % mássica global (média)
Componentes
% mássica global (média)

Água

 

 

83 – 92

   
 

 

 

Substâncias Orgânicas

 

 

 

7 – 15

Açúcares totais

Substâncias azotadas

Ácidos orgânicos

Polialcoóis

Pectinas, mucilagens e taninos

Polifenóis

Gorduras

2,0 – 8,0

1,2 – 2,4

0,5 – 1,5

1,0 – 1,5

1,0 – 1,5

 

0,3 – 1,4

0,03 – 1,0

 

 

Substâncias

Inorgânicas

 

 

1 – 2

K

Na

N

P

Mg

Outros (S, Cu, Fe, Mn, Zn, Ca)

0,85

0,13

0,20

0,05

0,02

0,55

Daqui se deduz, pelas características apresentadas na Tabela 1, que as águas ruças vão ter diferentes comportamentos, ou seja, apresentarão diferentes propriedades físicas, químicas e biológicas, dependendo da presença dos componentes químicos orgânicos e inorgânicos e da concentração relativa de cada um dos componentes.

O volume de água ruça que se produz durante:

  • processos artesanais de extracção de azeite – extracção por prensagem – varia entre os: [0,5 – 0,8] m3/ ton. de azeitona processada;
  • processos de extracção contínuos, varia entre os [1,3 – 1,4] m3/ ton. de azeitona processada. Neste método, produz-se mais volume de água ruça do que no tradicional, resultando numa maior diluição dos componentes perigosos e assim, menos poluição.

Todavia, a carga orgânica presente é muito elevada em ambos os sistemas de extracção, sendo verificada pela CQO (Carência Química de Oxigénio), que no caso dos processos descontínuos pode atingir os 141 g O2/ L. O que acontece muitas vezes é que, as águas ruças são encaminhadas para cursos de água corrente, a fim de serem dispersadas e eliminadas dos lagares, pondo em risco a fauna e flora desses cursos de água.

Tabela 2 – Alguns parâmetros característicos das águas ruças em Portugal (adaptado).

Parâmetros

Processo descontínuo

(prensagem clássica)

Processo contínuo

pH

CQO (g O2/ L)

Sólidos totais – ST (g/ L)

Sólidos fixos totais – SFT (g/ L)

Sólidos suspensos totais – SST (g/ L)

Gordura (mg/ L)

Fenóis totais (mg/ L)

Azoto total (mg N/ L)

Açúcares redutores (g/ L)

Ácidos voláteis (g/ L)

Taninos e lenhina (g/ L)

4,2 – 5,3

31,3 – 141

22,5 – 172,5

8,0 – 64,3

3,1 – 8,5

40 – 16 650

5,6 – 18,9

315 – 1155

0,4 – 15

0,18 – 1,45

3,1 – 12,2

4,6 – 5,0

67 – 193

45 – 103,7

7,5 – 28,9

5,5 – 58,2

50 – 2980

2,8 – 17,2

413 – 826

0,2 – 14,4

0,03 – 0,70

3,7 – 10,4

Como foi referido anteriormente, as águas ruças apresentam um cheiro desagradável, por vezes fétido, como resultado da degradação oxidativa dos seus compostos orgânicos e como resultado da volatilização de alguns compostos. Esse cheiro característico é o resultado da presença de sulfureto de hidrogénio, resultado da fermentação anaeróbia, e da volatilização dos óleos essenciais.

De todos os componentes químicos presentes nas águas ruças, os compostos fenólicos assumem particular importância, uma vez que são muito resistentes à degradação.

IDENTIFICAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS

A presença de compostos fenólicos nas águas ruças revela-se da maior importância, uma vez que por serem muito resistentes à degradação e possuírem um efeito inibidor, dificultam os processos biológicos de actuação dos microrganismos. Os compostos presentes nas águas ruças têm um efeito de toxicidade para as plantas. Este efeito fitotóxico é uma característica natural das águas ruças, uma vez que as mesmas são um subproduto vegetal. A presença de compostos fenólicos sinaliza a coloração das águas ruças como: escuras.

É durante o processo de extracção de azeite que se formam as duas fases: a líquida e a sólida. Dentro da fase líquida, há ainda a considerar o mosto oleoso – que o mesmo é referir: azeite e água ruça – que deve ser tratado, de modo a que se possa realizar a operação de separação do azeite e das águas ruças que o acompanham.

Os compostos fenólicos presentes nas águas ruças, provêm dos glucósidos fenólicos que existem na polpa e no caroço da azeitona.

Durante o processo de extracção do azeite, assiste-se a uma mudança de cor da pasta de azeitona triturada, que passa de um violeta inicial a um castanho final, devido ao desaparecimento de todas as antocianinas e à formação de um polímero de elevada massa molar.

A composição química das águas ruças, em fenóis, também varia e depende:

  • do estado de maturação da azeitona (quanto mais madura a azeitona estiver, menor a concentração de fenóis);
  • da altura em que se faz a apanha da azeitona;
  • dos métodos usados para a extracção do azeite. Normalmente esta mesma composição química em fenóis varia entre [6000 – 17 500] mg/ L.

Na identificação de compostos fenólicos, são usados métodos químicos como a cromatografia em camada fina e a cromatografia bidimensional. Pela utilização da cromatografia bidimensional, foi possível identificar dezoito compostos fenólicos tais como o ácido p-cumárico, ácido cafeico, ácido protocatéquico, ácido vanílico, tirosol, apigenina, luteolina e quercetina. Mais recentemente, e pela utilização da cromatografia líquida de alta resolução (HPLC), foi possível a quantificação directa dos compostos fenólicos, que foram divididos em quatro grupos de compostos de baixa massa molar.

Tabela 3 – Compostos fenólicos presentes nas águas ruças (adaptado).

Compostos fenólicos

(mg/ L)

 

 

Ácidos cinâmicos e derivados

ácido cafeico

ácido dihidrocafeico

1-cafeil glucose

ácido p-cumárico

ácido ferúlico

ácido di-hidroxicinâmico

 

 

 

 

Ácidos benzóicos e derivados

ácido protocatéquico

aldeído protocatéquico

ácido p-hidroxibenzóico

vanilol

ácido vanílico

p-vanilina

ácido 2,4-di-hidroxibenzóico

ácido verátrico

outros

 

 

Derivados do álcool-β-3,4-dihidróxi-feniletanol

hidroxitirosol

tirosol

4-hidroxi-tirosol m-glucósido

4-hidroxi-tirosol diglucósido

oleuropeína

esculetina

 

 

Flavonóides

apigenina

cianidina

flavona

luteolina

luteolina 7-glucósido

quercetina

  1. a) ÁCIDOS FENÓLICOS

As águas ruças detêm uma grande concentração de diversos componentes orgânicos. Poderia pensar-se que a utilização imediata das águas ruças como fertilizantes seria adequada, mas devido à sua enorme fitotoxicidade, esta mesma utilização torna-se impossível. Um dos principais motivos que não permitem a utilização das águas ruças para fertilização, deve-se à presença de ácidos fenólicos.

Os ácidos fenólicos presentes nas águas ruças vão precisamente dificultar o crescimento das culturas, diminuindo ou mesmo inibindo esse mesmo crescimento. Por isso torna-se premente o seu tratamento ou a sua rentabilização.

De uma maneira geral, os ácidos fenólicos encontram-se ligados a outras substâncias por ligações do tipo éster, não estando na forma livre na polpa da azeitona. Dentro dos ácidos fenólicos, podemos encontrar os ácidos hidroxicinâmicos, tais como os ácidos cafeico, p-cumárico, ferúlico e sinápico, que se encontram na forma O-ésteres (forma não livre) nos quais se inclui o vulgar 1-O-acilglucósido.

Relativamente ao ácido cafeico, este não se encontra livre na polpa da azeitona mas encontra-se presente na água ruça, devido a fenómenos de hidrólise, que têm lugar para a obtenção das próprias águas ruças. Verifica-se também que a lenhina pode ser responsável em grande parte pela presença de ácidos verátrico, vanílico e o siríngico.

A Ciência do Leitor Luís M. Guapo Murta Gomes.

Luís Miguel Guapo Murta Gomes é genealogista, licenciado pré-Bolonha, em Biologia (Ramo Científico-Tecnológico em Biologia Animal Aplicada) pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e Pós- -Graduado em Ciências da Informação e da Documentação, variante Arquivos, pela Universidade Fernando Pessoa (Porto).

Neste momento é autor de 2 livros:

– Santo Estevam de Fayoens um morgadio flaviense

– A Empresa de Viação Murta

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