MODELAGEM E SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE EXTRAÇÃO SUPERCRÍTICA DO ÓLEO ESSENCIAL DE ALECRIM

Este trabalho objetiva a modelagem das curvas de extração características do processo de extração supercrítica do óleo essencial de alecrim (Rosmarinus officinallis l.), obtidas nas isotermas de 310,15 e 320,15 K nas pressões de 100, 120, 140 e 160 bar, e interpretar os parâmetros e a função objetivo com conceitos estatísticos. Utilizou-se na resolução das equações do modelo o método das diferenças finitas, na obtenção dos parâmetros utilizou-se o método da máxima verossimilhança. Os resultados simulados indicam que o modelo utilizado constitui-se numa ferramenta capaz de representar as curvas de extração do processo de extração supercrítica.

DESENVOLVIMENTO E PROJETO DE UMA UNIDADE DE EXTRAÇÃO SUPERCRÍTICA PARA PURIFICAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS

Este estudo investiga os diferentes arranjos de equipamentos para o desenvolvimento de uma unidade industrial para purificação de óleos vegetais utilizando extração com CO2 sob condições supercríticas. Objetivando a concepção de uma planta comercial a partir da unidade de laboratório o estudo deve iniciar-se através da determinação de alguns parâmetros experimentais e um estudo energético do processo. Em trabalho anterior foram definidas as condições ótimas (T, P) para purificação de óleos vegetais por CO2 supercrítico [7]. A etapa de otimização energética envolve um número máximo de variações possíveis nas condições de operação, visando fornecer dados adequados para a definição do rendimento e qualidade do produto, assim como do tempo de extração. A representação do processo nos diagramas de estado do solvente são muito úteis para a determinação das propriedades termodinâmicas em cada estágio do processo. Os diagramas Temperatura-Entropia (TxS) são particularmente apropriados para determinação da energia requerida ou removida no processo reversível. Com a determinação das condições de operação e do tempo para cada etapa individual é possível plotar a variação da pressão e da temperatura versus tempo, assim como definir e dimensionar os equipamentos necessários para o processo de extração supercrítica.

Caracterização física e química de frutos de abacate visando a seu potencial para extração de óleo

Vinte e quatro variedades de abacate provenientes da coleção de abacateiros, situada no Núcleo Experimental de Campinas e pertencente ao Centro de Fruticultura do Instituto Agronômico de Campinas (IAC), foram analisadas quanto às proporções dos componentes dos frutos (polpa, casca e caroço) e quanto aos teores de lipídeos e umidade da polpa fresca. Determinaram-se, na maioria das variedades, o perfil de ácidos graxos dos óleos extraídos da polpa e, em algumas das variedades, a composição química dos caroços dos frutos. As variedades mais indicadas para serem cultivadas, visando à utilização industrial dos frutos para a extração de óleo, baseando-se nos teores de lipídeos encontrados na polpa fresca e estabelecidos acima de 18%, foram: Anaheim, Carlsbad, Collinson, Fuerte, Glória, Hass, Itzamna, Mayapan, Ouro Verde e Wagner. O período de colheita dessas variedades estendeu-se por sete meses, iniciando em maio e terminando em novembro. Houve correlações lineares negativas, altamente significativas, entre as proporções de polpa com caroço e casca dos frutos, entre os teores de umidade e lipídeos nas polpas e entre os teores de umidade e amido nos caroços dos frutos. Ocorreram grandes variações na composição de ácidos graxos constituintes do óleo das polpas e na composição química das sementes.

Processo químico industrial de extração de óleo vegetal: um experimento de química geral

In this study we describe an experimental procedure based on a chemical industrial process of soya-bean oil extraction applied in general chemistry for undergraduate students. The experiment was planned according to the Science, Technology and Society (STS) approach to teach basic chemical concepts and provide grounding in the management of environmental care. The use of real life chemistry problems seems to salient the relevance of chemistry to our students and enhances their motivation to learn both the practical and theoretical components of the discipline.

Análise econômica do cultivo e extração do óleo essencial de Melaleuca alternifolia Cheel

Este trabalho estudou a viabilidade econômica do cultivo e extração do óleo essencial de um plantio de Melaleuca alternifolia Cheel. Foi realizado um levantamento dos rendimentos e custos da cultura das atividades de produção de mudas, implantação, manutenção, colheita, transporte e extração do óleo essencial, bem como as receitas. A análise econômica foi realizada utilizando-se os seguintes indicadores econômicos: Valor Presente Líquido, Razão Benefício/Custo, Taxa Interna de Retorno, Valor Anual Equivalente e Custo Médio de Produção. Posteriormente foi feita uma análise de sensibilidade, utilizando-se a técnica de simulação de Monte Carlo, por meio do software @Risk. Uma vez reunidos e analisados os dados, fixaram-se parâmetros mínimos, médios e máximos para as distribuições de probabilidade triangular dos custos de implantação, manutenção, colheita, destilação e da receita, oriundos do projeto de produção do óleo essencial, permitindo uma melhor avaliação dos indicadores econômicos perante a análise de riscos. Como resultado, obteve-se um rendimento de 81,82 L de óleo essencial por ha por ano, conseqüentemente um lucro anual de R$497,18 por hectare, enquanto a análise de sensibilidade apresentou uma baixa probabilidade de a atividade tornar-se inviável economicamente.

FRACIONAMENTO DE ÓLEOS DE CITROS UTILIZANDO FLUIDOS SUPERCRÍTICOS

O objetivo deste trabalho é o estudo sobre o fracionamento do óleo de laranja. Neste sentido, o limoneno e o linalol foram considerados os componentes-chaves do óleo de laranja, representando os terpenos e compostos oxigenados, respectivamente. Para modelar os dados de equilíbrio de fases foi usada a equação de estado de Peng-Robinson, juntamente com as regras de mistura de van der Waals, uni e biparamétrica, e de Panagiotopoulos e Reid. O uso desses modelos termodinâmicos permitiu determinar as condições de temperatura e pressão que levaram aos melhores valores do par seletividade-capacidade.

Óleo de andiroba: processo tradicional da extração, uso e aspectos sociais no estado do Amazonas, Brasil

O processo tradicional de extração do óleo das sementes de andiroba foi levantado em três municípios (Anamã, Manacapuru e Silves) no Estado do Amazonas. Em 1992 e 2004, foi aplicado um questionário a 38 extratoras. Sementes das duas espécies de andiroba (Carapa procera D.C. e Carapa guianensis Aubl.) foram utilizadas como matéria prima. O processo tradicional é complexo, demora cerca de dois meses e pode ser dividido em três etapas: 1. A coleta, seleção de sementes boas e um primeiro armazenamento (3-15 dias). 2. O preparo da massa pelo cozimento das sementes em água (1-3 horas), um segundo período de armazenamento (até 20 dias) e finalizada pela retirada da casca e o amassamento das amêndoas. 3. A extração do óleo (até 30 dias), pelo gotejamento colocando a massa sobre uma superfície inclinada. Óleo extraído na sombra foi considerado de melhor qualidade do que no sol, porém o processo é mais demorado. Uma segunda extração com a prensa ("tipiti"), usada na fabricação de farinha, foi raramente empregada. Verificaram-se pequenas variações entre os procedimentos das extratoras, aparentemente com conseqüências na rentabilidade e na qualidade do óleo. Na primeira e segunda etapa da extração participaram membros da família e/ou vizinhos, ao contrário da etapa final, realizada por uma única mulher. Enquanto, transmissão do conhecimento tradicional, em geral, costuma passar de geração por geração pela oralidade e observação, este estudo revelou, que os jovens não participam mais da extração. Fato, que no futuro próximo, pode causar a perda de conhecimento em relação à extração do óleo de andiroba pelo método tradicional.

Comparação de métodos de extração sobre o teor e composição de óleo de abacate (Persea americana)

Amostras de abacate (Persea americana) da raça Antilhano, variedade Policek utilizadas no ensaio para comparação de dois métodos de extração de óleo: amostras secas em estufa a 70°C tratadas por éter de petróleo e amostras frescas extraídas com clorofórmio metanol (2:1, v/v). Não foram observadas diferenças significativas entre os dois métodos empregados em relação aos teores de óleo, fração insaponificável, ácidos graxos totais e na composição em ácidos graxos do óleo de abacate. O teor de óleo variou de 5,88 a 7,02%/peso fresco enquanto a fração insaponificável de 2,17 a 4,34%/peso óleo. Foram detectados os seguintes ácidos graxos: palmítico, esteárico, palmitolêico olêico e linolêico.

Utilização do dióxido de carbono supercrítico na concentração de tocoferóis do destilado desodorizado do óleo de soja

O objetivo deste trabalho foi examinar a possibilidade do uso do dióxido de carbono supercrítico na extração e concentração de tocoferóis a partir do destilado desodorizado do óleo de soja. Trata-se da combinação seqüencial de duas extrações: pré-extração à temperatura de 80°C e pressão de 76 bars para remoção de substâncias interferentes e extração dos tocoferóis a 50°C e 197 bars. O coletor utilizado foi o octadesil-sílica, lavado com acetonitrila na pré-extração e hexano na extração, e a análise dos extratos obtidos foi feita por cromatografia de fase gasosa em coluna capilar. O resultado mostrou que o desodorizado do óleo de soja, contendo inicialmente 9,2% de tocoferóis totais, pôde ser concentrado para 40,6%. Sob as condições otimizadas, a extração pode ser realizada em 37 minutos.

EXTRAÇÃO DO COLESTEROL COM MISTURAS DE DIÓXIDO DE CARBONO E ETANO SUPERCRÍTICO

Existem fatores nutricionais e dietéticos, como a ligação comprovada entre o excesso do colesterol no sangue e doenças cardíacas e alguns tipos de câncer, que justificam as pesquisas de desenvolvimento de tecnologias que reduzam o teor de colesterol dos alimentos. Estudos anteriores demonstraram a viabilidade da utilização de CO2 e etano na remoção do colesterol do óleo de manteiga. O colesterol apresenta maior solubilidade no etano que no CO2; porém, o etano é de maior custo. A utilização de misturas CO2/etano, portanto, apresenta-se como uma alternativa atraente, devido à redução dos custos energéticos e econômicos. Utilizando um aparelho experimental de extração a altas pressões, que permite um controle independente de temperatura e pressão, foram determinadas as solubilidades do colesterol em misturas de CO2/etano supercríticos com 8%, 16%, 34%, 76%, 88% e 96,5% de etano, a 328,1 K e pressões de 120 a 190 bar. Os resultados experimentais mostram um aumento da solubilidade com a pressão e a composição de etano na mistura. Para correlacionar os dados experimentais foi usado um modelo termodinâmico que utiliza a equação de Peng-Robinson com as regras de mistura de van der Waals e a regra que considera o parâmetro de interação dependente da densidade, resultando numa equação de quarta ordem. A regra de mistura dependente da densidade se mostrou eficaz na correlação dos dados experimentais.

EXTRAÇÃO DE LIPÍDEOS DA AMÊNDOA DE CASTANHA DE CAJU COM CO2 SUPERCRÍTICO

Nos últimos anos, vem crescendo o interesse em alimentos com baixo índice de calorias. Nos métodos tradicionais de extração de lipídeos com solventes orgânicos, devido as condições de extração, a integridade dos compostos extraídos e da matriz pode ser afetada pela decomposição térmica ou por contaminação pelo solvente. A extração com fluido supercrítico (EFSC) pode proporcionar um método alternativo para remover lipídeos, sem que haja redução significativa nas propriedades organolépticas do produto. O objetivo deste trabalho é extrair parcialmente o óleo contido na amêndoa da castanha de caju (Anacardium occidentale) com dióxido de carbono (CO2) supercrítico em condições de pressão de 100-170 bar e temperatura de 40-80 (C, para obter um produto de valor calórico reduzido que poderá ser usado como substituto para o amendoim e outras amêndoas na indústria de confeitos. Os experimentos foram realizados em um extrator de 300 ml, dispondo de sistemas de agitação magnética e variação de temperatura. Os resultados experimentais mostraram que o aumento da pressão acarretou um aumento na eficiência de extração. O efeito da temperatura foi o mesmo porém menos significativo.

MODELAGEM E SIMULAÇÃO DA DESTERPENAÇÃO DO ÓLEO DA CASCA DE LARANJA COM CO2 SUPERCRÍTICO EM MODO SEMI-CONTÍNUO

A desterpenação do óleo da casca de laranja com CO2 supercrítico foi investigada através da modelagem e simulação da separação de uma mistura sintética de limoneno (90 % em peso) e linalol (10 %), em um extrator operando em modo semi-contínuo. A modelagem matemática da extração supercrítica foi realizada por analogia com a destilação de uma mistura binária, em batelada, expressando-se a composição das fases em equilíbrio numa base molar livre de CO2. O cálculo das variáveis do processo foi feito por integração numérica da equação de Rayleigh empregando-se o método de Runge-Kutta de quarta ordem. Para a determinação da relação de equilíbrio entre as fases, adotou-se a equação de Peng-Robinson modificada, com os parâmetros de interação obtidos de dados de ELV dos sistemas binários CO2+limoneno e CO2+linalol e do ternário CO2+limoneno+linalol.

Redução do teor de limoneno e bergapteno do óleo essencial de bergamota adsorvido em sílica gel pelo CO2 - supercrítico

Testou-se a utilização do CO2 supercrítico na extração seletiva de compostos oxigenados (linalol e acetato de linalila) contidos no óleo essencial de bergamota (Citrus bergamia Risso), var. bergamia, adsorvido em sílica gel contendo baixo teor de limoneno e bergapteno. A densidade do dióxido de carbono e a temperatura de extração foram otimizadas, e os extratos obtidos foram analisados por cromatografia. Nas condições estudadas, observou-se uma redução de 72% no teor de limoneno e 92,5% para o bergapteno, sendo extraídos 52% de linalol e 69,4% de acetato de linalila.

Extração aquosa enzimática de óleo de soja

O tratamento enzimático em meio aquoso tem se mostrado eficiente na degradação das paredes dos tecidos vegetais, propiciando maior rendimento na extração do óleo, melhorias na qualidade nutricional do farelo e aumento na estabilidade do produto final. Este trabalho avaliou a atuação de enzimas comerciais (Alcalase - protease - e Celluclast - celulase) no processo de extração aquosa de óleo de soja, bem como a influência da concentração das enzimas, do tempo de extração e da diluição da amostra (soja) no rendimento final. Foram realizados quatro experimentos de extração e os resultados foram obtidos a partir de um planejamento fatorial 2³. A análise estatística mostrou que a variável mais significativa de todo processo de extração foi a diluição da amostra (1:20). O rendimento do processo de extração aquosa foi inferior ao processo de extração por solvente. O aumento na concentração enzimática e no tempo de extração favoreceu o rendimento. Das enzimas utilizadas, a Alcalase apresentou melhor eficiência na extração, sendo que a utilização das duas enzimas simultaneamente propiciou incremento significativo sobre o rendimento do processo.

Produção vegetal e de óleo essencial de boldo pequeno em função de fontes de adubos orgânicos

A aplicação de fertilizantes orgânicos, em plantas medicinais e aromáticas, normalmente modifica positivamente a produção vegetal e de óleo essencial. Neste contexto, tendo por fim avaliar a resposta de plantas de Plectranthus neochilus Schltr., cultivadas com diferentes fontes de adubos orgânicos, o presente trabalho estudou a produção de biomassa, teor, rendimento e composição química do óleo essencial. As mudas, após a aclimatização, foram transplantadas para vasos de dez litros, acondicionados em casa de vegetação. O experimento foi constituído por quatro tratamentos e quatro repetições (16 parcelas), sendo cada parcela composta por cinco vasos. Os tratamentos foram: ausência de adubo orgânico (testemunha); aplicação de 60 t ha-1 de esterco bovino; 30 t ha-1 de esterco avícola; 60 t ha-1 de composto orgânico. Aos 120 dias de cultivo, as plantas foram colhidas e uma parte das folhas frescas foi destinada à extração do óleo essencial. O restante do material vegetal foi seco em estufa, até atingir peso constante, para a determinação da biomassa seca. As análises químicas do óleo foram realizadas por cromatografia gasosa (CG-DIC e CG-EM). As fontes de adubo orgânico testadas promoveram diferenças entre os tratamentos em relação à produção de biomassa, rendimento e composição do óleo essencial de P. neochilus. A utilização de diferentes fertilizantes orgânicos não modificou o teor de óleo volátil.