Concentração do óleo de girassol em compostos insaturados utilizando destilação molecular

Vegetable oils are characterized as important raw materials in the supplying of natural substances of interest pharmaceutical, food and cosmetic industry. Sunflower oil stands out for its important composition present in unsaturated fatty acids such as oleic acid (C18:1) and linoleic (C18:2), responsible for many health benefits. The main objective of this study is obtain enriched fractions in unsaturated compounds from refined sunflower oil. The oil used in this study was characterized by the determination of some properties, like iodine number, acid number and viscosity. A transesterification was done to transform the triglycerides into their corresponding methyl esters of fatty acids. These was submitted the molecular distillation process, for present as an efficient alternative to separation and purification of these substances, using high vacuum and low temperatures. Of the esters fractions that was obtained, were analyzed by gas chromatography. The experimental design technique was used to evaluate the influence of the temperature variation of evaporation and condensation system on the percentage obtained residue. The evaporator temperature proved to be the most influential variable on the studied response. The optimized conditions for the answer was studied at 100 °C for evaporator temperature and 10 °C for the condenser temperature. The graph of "split ratio" showed that for the lowest flow feed (1 mL/min) and higher evaporator temperature (110 °C) was obtained in the largest fraction of distillate. It also used the study of the influence of evaporator temperature on the concentration of unsaturated compounds. The best operating conditions for temperature was 90 °C reached 82.21 % of unsaturated compounds. Elimination curves of the unsaturated compounds present in the distillate stream were obtained. The simulation results of the molecular distillation process of sunflower oil showed the concentration profiles for three different feed flow rates. The speed, temperature and thickness profiles of the liquid film were obtained. The speed of the film increases as the fluid flows through the walls of the evaporator, reaching a maximum on length of 0.075 m. The film thickness decreases on the route, since many compounds are volatilized. The result of the temperature profile had to be consistent with the literature reproduced, being constant after reaching the maximum operating temperature in the length of 0.15 m. This study allowed characterizing and focusing, through experimental analysis, unsaturated compounds and observing the sunflower oil´s behavior through process simulation.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Os óleos vegetais caracterizam-se como matérias-primas importantes no fornecimento de substâncias naturais de interesse das indústrias farmacêuticas, alimentícias e cosméticas. O óleo de girassol destaca-se por apresentar em sua composição importantes ácidos graxos insaturados, como o ácido oleico (C18:1) e linoleico (C18:2), responsáveis por diversos benefícios à saúde. O principal objetivo do presente trabalho é a obtenção de frações enriquecidas em ácidos graxos insaturados a partir do óleo de girassol refinado. O óleo em estudo foi caracterizado através da determinação de algumas propriedades, como índice de iodo, índice de acidez e viscosidade. Uma transesterificação foi realizada a fim de transformar os triglicerídeos nos seus correspondentes ésteres metílicos de ácidos graxos. Estes foram submetidos ao processo de destilação molecular, por apresentar-se como uma alternativa eficiente para separação e purificação dessas substâncias, utilizando alto vácuo e temperaturas reduzidas. As frações de ésteres obtidas foram analisadas por cromatografia gasosa. A técnica de planejamento de experimentos foi empregada a fim de avaliar as melhores condições para obtenção das frações de destilado, analisando algumas variáveis, como temperatura do sistema de evaporação e condensação. A temperatura do evaporador mostrou-se como a variável de maior influência sobre o percentual de destilado obtido. As condições otimizadas para a resposta estudada foi de 100°C para temperatura do evaporador e de 10°C para a temperatura do condensador. O gráfico de “Split ratio” mostrou que para a menor vazão de alimentação (1mL/min) e maior temperatura do evaporador (110 °C), foi obtida a maior fração de destilado. Foi realizado ainda, o estudo da influência da temperatura do evaporador sobre a concentração de compostos insaturados. A melhor condição de operação foi para a temperatura de 90°C, alcançando 82,22% de compostos insaturados. Foram obtidas as curvas de eliminação dos compostos insaturados presentes na corrente de destilado. Os resultados da simulação do processo de destilação molecular do óleo de girassol mostraram os perfis de concentração para três diferentes vazões de alimentação. Foram obtidos os perfis de velocidade, temperatura e espessura do filme líquido. A velocidade do filme aumenta à medida que o fluido escorre pelas paredes do evaporador, atingindo um valor máximo no comprimento de 0,075 m. A espessura do filme diminui ao longo do percurso, uma vez que muitos compostos são volatilizados. O resultado do perfil de temperatura apresentou-se coerente com os reproduzidos pela literatura, mostrando-se constante após atingir a temperatura máxima de operação no comprimento de 0,15 m. Dessa forma, o presente trabalho permitiu caracterizar e concentrar, por meio da análise experimental, os compostos insaturados, bem como observar o comportamento do óleo de girassol através da simulação do processo.