Avaliação da influência da natureza da matriz sólida sobre a extração supercrítica de óleos vegetais

A extração de substâncias de substratos sólidos tanto a baixas como a altas pressões envolve pelo menos duas fases, uma sólida e outra fluida. O conteúdo de soluto em cada fase é expresso em termos do volume da fase e/ou do volume do solvente. Então para modelar a transferência de massa interfacial, é necessário um coeficiente de partição. Em geral a forma mais simples para tratar o problema é modelar as fases separadamente. O mecanismo de transferência de massa predominante pode variar de sistema para sistema. Para alguns substratos a maior resistência pode estar na fase sólida e para outros ela está na fase fluida. Como na interface as concentrações referentes a cada fase são representadas por grandezas diferentes, as fases têm de ser modeladas separadamente. No entanto, dependendo do sistema, pode haver um mecanismo de transferência predominando sobre o outro e, muitos efeitos podem ser desprezados para a simplificação do modelo. A utilização de modelos matemáticos mais simples requer uma combinação das variáveis na definição de parâmetros mais abrangentes que possam representar o fenômeno. Neste trabalho as curvas de extração foram ajustadas a um modelo que descreve a transferência de massa interfacial como uma cinética de primeira ordem, tendo a constante da velocidade de extração único parâmetro de ajuste. Propõe-se que este parâmetro de ajuste depende da solubilidade do soluto no solvente supercrítico e das características do substrato solido. Para isto foram feitos experimentos de extração com babaçu, açaí em pó e polpa de pupunha, usando dióxido de carbono supercrítico nas condições de 20, 25 e 30 MPa a uma temperatura de 50 ºC. Os resultados mostraram que os dados experimentais se ajustam bem a um modelo com uma constante característica de cada material, com valores 4,1983 x 10-5 m/kg∙s para o babaçu, 4,2258 x 10-5 m/kg∙s para a pupunha e 3,9115 x 10-5 m/kg∙s para o açaí em pó.

Modelagem física e matemática dos processos de extração de óleo de soja em fluxos contracorrente cruzados

Este trabalho visa desenvolver um modelo físico e matemático geral para os processos de extração sólido-líquido em fluxos contracorrente cruzados (CCC) que são utilizados na indústria de alimentos. Levam-se em consideração os processos principais (o transporte de massa entre as fases, difusão e convecção) envolvidos por todo o campo de extração, com uma abordagem bidimensional evolutiva, incluindo as zonas de carregamento, drenagem e as bandejas acumuladoras. O modelo matemático é formado por equações diferenciais parciais que determinam a alteração das concentrações nas fases poro e “bulk” em todo o campo de extração e equações diferenciais ordinárias (que refletem as evoluções das concentrações médias nas bandejas). As condições de contorno estabelecem as ligações entre os fluxos CCC da micela e matéria-prima e consideram, também, a influência das zonas de drenagem e carregamento. O algoritmo de resolução utiliza o método de linhas que transforma as equações diferenciais parciais em equações diferenciais ordinárias, que são resolvidas pelo método de Runge-Kutta. Na etapa de validação do modelo foram estabelecidos os parâmetros da malha e o passo de integração, a verificação do código com a lei de conservação da espécie e um único estado estacionário. Também foram realizadas a comparação com os dados experimentais coletados no extrator real e com o método de estágios ideais, a análise da influência de propriedades da matéria-prima nas características principais do modelo, e estabelecidos os dados iniciais do regime básico (regime de operação) Foram realizadas pesquisas numéricas para determinar: os regimes estacionário e transiente, a variação da constante de equilíbrio entre as fases, a variação do número de seções, a alteração da vazão de matéria-prima nas características de um extrator industrial e, também foram realizadas as simulações comparativas para diferentes tipos de matéria-prima (flocos laminados e flocos expandidos) usados amplamente na indústria. Além dessas pesquisas, o modelo também permite simular diferentes tipos de solventes. O estudo da capacidade de produção do extrator revelou que é necessário ter cuidado com o aumento da vazão da matéria-prima, pois um pequeno aumento desta pode causar grandes perdas de óleo tornando alto o custo da produção. Mesmo que ainda seja necessário abastecer o modelo com mais dados experimentais, principalmente da matéria-prima, os resultados obtidos estão em concordância com os fenômenos físico-químicos envolvidos no processo, com a lei de conservação de espécies químicas e com os resultados experimentais.

Análise teórico-experimental da extração de óleo de soja em instalação industrial do tipo Rotocell

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um estudo da extração de óleo vegetal em instalações industriais do tipo Rotocell. O extrator tem forma cilíndrica e possui um eixo principal no qual estão fixos vagões que transportam os sólidos através do extrator, e, abaixo desses existem reservatórios responsáveis pelo recebimento da micela. Acima dos vagões há seções de distribuição de micela que é despejada sobre os sólidos dos vagões, que extrai o óleo. Possui também seções de carregamento e drenagem. Um modelo físico-matemático e um programa para simular a operação do extrator foram desenvolvidos considerando os seguintes fenômenos: difusão de óleo pela micela; transferência de óleo entre as fases bulk e poro; variação da massa específica e viscosidade da micela; os processos nas seções de drenagem e de carregamento. Na forma final, o modelo acoplado apresenta-se em termos de redes neurais artificiais, que possibilita operar com tempos discretos e contínuos, permitindo a simulação numérica deste extrator industrial, o treinamento favorável da rede, sua identificação, e o acompanhamento em tempo real. Foram determinadas características da matéria-prima através de um trabalho experimental em laboratório. Através dos resultados obteve-se a validação do modelo por meios teóricos e experimentais Os resultados teóricos foram comparados com os dados experimentais e com cálculos feitos através do método de estágios ideais. As simulações numéricas revelam propriedades do campo de extração para o regime transiente com distribuição uniforme e regime transiente industrial, onde verifica-se que o modelo descreve corretamente o comportamento real do campo de percolação do extrator. Também foram realizadas simulações numéricas com o objetivo de avaliar as principais características do extrator em função da sua geometria e características da matéria-prima, variando a altura e o número de vagões do extrator verificou-se que é possível simular o comportamento do extrator para diferentes formas e tipo de qualidades da matéria-prima. Foram feitas simulações utilizando um solvente alternativo(álcool) e mudando parâmetros do extrator, onde observou-se que o solvente exige alterações na dimensão do extrator.

Proposta de uma abordagem para estudo de viabilidade em cadeias oleoquímicas vegetais : estudo de caso do óleo essencial de eucalipto Cineol no Estado do Rio Grande do Sul

É papel dos governos fomentar o desenvolvimento sócio-econômico de suas regiões. Ainda que elas exerçam formas tradicionais e habituais de produção e geração de renda, muitas regiões apresentam condições de aumentar suas competências com outras atividades ainda não exploradas, mas que apresentam alto potencial de desenvolvimento regional. O governo do Estado do Rio Grande do Sul caminha neste sentido, fomentando pesquisas para a implantação de um Pólo Oleoquímico no Estado. O desenvolvimento regional pretendido passa, todavia, por estudos de viabilidade de implementação de novos processos produtivos. O presente trabalho trata deste tema, identificando a necessidade de instrumento próprio que seja apto a analisar a viabilidade de alternativas de produção agroindustrial, mais especificamente da exploração de uma cadeia produtiva do óleo essencial de eucalipto Cineol. Este estudo, de caráter exploratório, contribui para a análise da viabilidade e do potencial de difusão de processos produtivos oleoquímicos vegetais, já que o entendimento acerca das relações existentes nas cadeias produtivas desta natureza ainda não são muito aprofundados.

Sazonalidade dos ductos secretores e óleo essencial de Foeniculum vulgare var. vulgare Mill. (Apiaceae)

Este trabalho teve como objetivo analisar os ductos secretores e o óleo essencial das folhas de Foeniculum vulgare em diferentes épocas do ano. Para esta finalidade, foram realizados estudos de caracterização anatômica, bem como anatomia comparada dos ductos secretores e testes histoquímicos das folhas. O óleo essencial foi obtido de folhas e frutos, por hidrodestilação em aparelho de Clevenger e analisados quantitativamente e qualitativamente por cromatografia em fase gasosa acoplada ao espectrômetro de massa, realizando-se análises seguidas de três réplicas para folhas coletadas durante o inverno e primavera, e frutos no verão. Os resultados encontrados para os ductos secretores de óleo corresponderam à redução do teor de óleo essencial nas folhas coletadas no final da primavera. O componente majoritário do óleo essencial de folhas e frutos foi o trans-anetol, durante todas as estações do ano. Portanto, evidenciou-se que os ductos secretores e teor de óleo essencial estão relacionados, bem como os constituintes químicos também estão sujeitos a sazonalidade, conforme o estágio fenológico da planta.

Extração do óleo e caracterização dos resíduos da borra de petróleo para fins de reuso

The petroleum industry, in consequence of an intense activity of exploration and production, is responsible by great part of the generation of residues, which are considered toxic and pollutants to the environment. Among these, the oil sludge is found produced during the production, transportation and refine phases. This work had the purpose to develop a process to recovery the oil present in oil sludge, in order to use the recovered oil as fuel or return it to the refining plant. From the preliminary tests, were identified the most important independent variables, like: temperature, contact time, solvents and acid volumes. Initially, a series of parameters to characterize the oil sludge was determined to characterize its. A special extractor was projected to work with oily waste. Two experimental designs were applied: fractional factorial and Doehlert. The tests were carried out in batch process to the conditions of the experimental designs applied. The efficiency obtained in the oil extraction process was 70%, in average. Oil sludge is composed of 36,2% of oil, 16,8% of ash, 40% of water and 7% of volatile constituents. However, the statistical analysis showed that the quadratic model was not well fitted to the process with a relative low determination coefficient (60,6%). This occurred due to the complexity of the oil sludge. To obtain a model able to represent the experiments, the mathematical model was used, the so called artificial neural networks (RNA), which was generated, initially, with 2, 4, 5, 6, 7 and 8 neurons in the hidden layer, 64 experimental results and 10000 presentations (interactions). Lesser dispersions were verified between the experimental and calculated values using 4 neurons, regarding the proportion of experimental points and estimated parameters. The analysis of the average deviations of the test divided by the respective training showed up that 2150 presentations resulted in the best value parameters. For the new model, the determination coefficient was 87,5%, which is quite satisfactory for the studied system

Produção de fitomassa, teor e produtividade do óleo essencial de Baccharis dracunculifolia DC. em função da adubação orgânica

Objetivou-se avaliar a produção de fitomassa, teor e produtividade do óleo essencial de Baccharis dracuculifolia DC., em função de doses de adubo orgânico, e foram utilizadas mudas produzidas por semente, e mantidas sob sombrite pelo período de 84 dias até serem transplantadas para o campo, no espaçamento de 1,0 x 1,0 m, com irrigação por gotejamento. O delineamento estatístico utilizado foi em blocos ao acaso, com quatro repetições, e as doses de composto orgânico foram: 0, 10, 20, 30, 40 e 50 t ha-1. Foi realizada uma colheita, aos 150 dias após o transplante das mudas. O óleo essencial foi extraído por hidrodestilação e analisado em cromatógrafo a gás acoplado a espectrômetro de massas (Shimadzu, QP-5000). Todos os resultados foram submetidos à análise de variância pelo teste F seguido da análise de regressão e o teste Tukey para os dados: massa seca útil da parte aérea, teor e produtividade do óleo essencial. Para as variáveis massa seca total e massa seca útil da parte aérea, as dosagens estudadas influenciaram as plantas, que apresentaram os melhores resultados na dose 50 t ha-1. Para teor de óleo não houve influência significativa para as dosagens estudadas, porém a dose 30 t ha-1 apresentou o melhor resultado. Entretanto para a produtividade do óleo essencial, as dosagens estudadas influenciaram as plantas, que na dosagem 30 t ha-1 obtiveram os melhores resultados.

Preparo de amostras e métodos para a determinação do teor de óleo essencial de frutos de limoeiro

Objetivou-se avaliar alternativas de preparo da amostra e os métodos quantitativos para a determinação do teor de óleo em frutos de limão. Os tratamentos foram avaliados por meio do delineamento estatístico inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2x2x6, com quatro repetições, sendo duas variedades-copa de limoeiro verdadeiro ('Siciliano' e 'Eureka'), dois métodos analíticos para a determinação do teor de óleo (Scott e Clevenger) e seis formas de preparo dos frutos para análise (análise do fruto inteiro; frutos cortados na longitudinal e análise de ¼; frutos cortados na longitudinal e análise de ¹/2; frutos cortados ao meio e análise da parte superior; frutos cortados ao meio e análise da parte inferior; e análise de ²/8 do fruto). O método denominado de Clevenger foi o mais eficiente na determinação do teor de óleo essencial, e as formas de preparo de amostras ½ inferior, ½ superior, ¼ longitudinal e ½ longitudinal dos frutos proporcionaram valores superiores de óleo essencial.

Atividade antibacteriana do óleo essencial de Melampodium divaricatum (Rich.) DC., Asteraceae

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Uso de técnicas de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto no levantamento e integração de dados necessários a gestão ambiental dos campos de extração de óleo e gás do Canto do Amaro e Alto da Pedra no município de Mossoró - RN

The objective of this work is to identify, to chart and to explain the evolution of the soil occupation and the envirionment vulnerability of the areas of Canto do Amaro and Alto da Pedra, in the city of Mossoró-RN, having as base analyzes it multiweather of images of orbital remote sensors, the accomplishment of extensive integrated works of field to a Geographic Information System (GIS). With the use of inserted techniques of it analyzes space inserted in a (GIS), and related with the interpretation and analyzes of products that comes from the Remote Sensoriamento (RS.), make possible resulted significant to reach the objectives of this works. Having as support for the management of the information, the data set gotten of the most varied sources and stored in digital environment, it comes to constitute the geographic data base of this research. The previous knowledge of the spectral behavior of the natural or artificial targets, and the use of algorithms of Processing of Digital images (DIP), it facilitates the interpretation task sufficiently and searchs of new information on the spectral level. Use as background these data, was generated a varied thematic cartography was: Maps of Geology, Geomorfológicals Units soils, Vegetation and Use and Occupation of the soil. The crossing in environment SIG, of the above-mentioned maps, generated the maps of Natural and Vulnerability envirionmental of the petroliferous fields of I Canto do Amaro and Alto da Pedra-RN, working in an ambient centered in the management of waters and solid residuos, as well as the analysis of the spatial data, making possible then a more complex analysis of the studied area

Quantificação do linalol no óleo essencial da Aniba duckei Korstermans utilizando uma nova coluna capilar POLYH4-MD em Cromatografia Gasosa

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influência do horário de colheita sobre o rendimento e composição do óleo essencial de erva-cidreira brasileira [Lippia alba (Mill.) N. E. Br.]

Este trabalho teve como objetivo verificar se o horário de colheita da erva-cidreira brasileira [Lippia alba (Mill.) N. E. Br.], fenotipo carvona-limoneno, tem influência sobre a produção de massa foliar, rendimento e composição do óleo essencial. Foram avaliados cinco horários de colheita quando a cultura estava com 145 dias desde o transplante: 8:00, 10:00, 12:00, 14:00 e 16:00 h com cinco repetições, distribuídos em blocos casualizados. O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental Lageado da FCA-UNESP/Botucatu no Setor de Horticultura do Departamento de Produção Vegetal. A colheita foi realizada a 15 cm da superfície do solo e o óleo essencial obtido através de hidrodestilação, em aparelho tipo Clevenger. Levou-se em consideração os fatores agronômicos e o rendimento obtido por hidrodestilação. O óleo essencial foi analisado em cromatógrafo gasoso acoplado a espectrômetro de massas (CG/EM). Os resultados foram submetidos à análise de variância (Teste F) e as médias comparadas pelo teste de Tukey. Não houve diferença estatística para produção de massa foliar, teor de óleo essencial e produtividade de óleo essencial em massa fresca e seca. No entanto, entre os compostos majoritários do óleo essencial das folhas, carvona e limoneno, a melhor produtividade de carvona foi obtida às 10:00 h, em matéria fresca (2,050 L ha-1) e em matéria seca (2,068 L ha-1), e para o limoneno às 16:00 h, em matéria fresca (1,068 L ha-1) e em matéria seca (1,060 L ha-1).

Composição química e produtividade dos principais componentes do óleo essencial de Baccharis dracunculifolia DC. em função da adubação orgânica

Objetivou-se avaliar a composição química e produtividade dos principais componentes do óleo essencial de Baccharis dracunculifolia DC. em função de doses de composto orgânico (0, 10, 20, 30, 40 e 50 t ha-1). Foi realizada uma colheita, aos 150 dias após o transplante das mudas. O óleo essencial, da massa seca útil da parte aérea, foi extraído por hidrodestilação e analisado em cromatógrafo a gás acoplado a espectrômetro de massas (Shimadzu, QP-5000). A identificação dos constituintes químicos foi realizada através da análise comparativa dos espectros de massas das substâncias com o banco de dados do sistema CG-EM (Nist 62.lib), literatura e índice de retenção. Os resultados foram submetidos à análise de variância pelo teste F, às médias obtidas foram submetidas à análise de regressão e o teste Tukey para o efeito das doses de composto orgânico. Os três componentes sesquiterpênicos, E-nerolidol, espatulenol e óxido de cariofileno, perfazem 58,44% da média relativa da composição química do óleo essencial de B. dracunculifolia, composto pela presença de 28 substâncias. Na produtividade dos componentes γ-muroleno, valenceno, δ-cadineno e E-nerolidol as dosagens estudadas influenciaram as plantas, que na dosagem 30 t ha-1 obtiveram os melhores resultados. Se o objetivo no cultivo de B. dracunculifolia for o componente espatulenol as dosagens 30 e 40 t ha-1 obtiveram os melhores resultados. Para a produtividade do componente óxido de cariofileno as dosagens estudadas influenciaram as plantas, que na dosagem 40 t ha-1 obtiveram os melhores resultados.