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Capítulo 6 1 Extração Sólido-Líquido Resumo Nesta prática será avaliado os dois principais métodos para a extração de óleo, prensagem hidráulica em batelada e extração por solvente, e será feito um comparativo quanto a eficiência dos mesmos. O óleo pode ser extraído por prensagem mecânica ou por solvente, além de ser um produto muito versátil, tendo um grande mercado em todo o território nacional, o rendimento da extração de óleo, a depender da oleaginosa utilizada, varia, chegando a ser relatado casos de em torno de 45~50%. 6.1 Objetivos Determinar a quantidade de óleo extraída da amostra para um tempo de residência determinado. 6.2 Introdução A industrialização de oleaginosas consiste em uma das mais importantes atividades do agronegócio brasileiro pelo uso de seus produtos na formulação de alimentos. O uso de óleos vegetais para fins energéticos tem ampliado o interesse das pesquisas tanto para o aperfeiçoamento dos processos de extração do óleo quanto para a busca de alternativas deste produto. Os processos industriais normais utilizados na produção de óleo consistem em extração por prensagem continua ou hidráulica e ainda extração de óleos por solventes. Ambos métodos podem sofrer algumas modificações ou mesmo serem utilizados em combinação para melhorar o rendimento da extração, tornando-a mais eficiente. Além dos métodos tradicionais, existem métodos mais promissores, que se aplicados simultaneamente, fornecem resultados satisfatórios. 6.3 Fundamentação Teórica A extração por solvente é uma operação de transferência de massa amplamente utilizada na indústria de alimentos para retirar o óleo de sementes oleaginosas. Estas sementes, após serem preparadas em flocos, são colocadas em um ambiente adequado junto com o solvente de forma a ocorrer transferência do óleo da fase sólida para a fase líquida. Essa operação ocorre seguindo o mecanismo difusional: 1) Ocorre o contato do solvente com a superfície do floco; 2) Difusão do solvente na superfície do floco até o contato com o óleo; 3) Mistura do óleo e o solvente, formando a miscela; 4) Drenagem da miscela para um ponto distante do floco; O objetivo da extração é que a maior parte de óleo seja extraído, com um menor gasto de energia. A extração por solvente pode ser definida como um fenômeno de transporte de massa de uma fase para outro, com o propósito de separar um ou mais componentes, a partir de afinidade do que se deseja extrair com o composto químico utilizado. No caso da extração de óleo (lipídios), deve separá-lo principalmente dos carboidratos e proteínas. O solvente mais utilizado para esse fim é o n-hexano. Além da extração por solvente, existe a extração mecânica, que ocorre a partir da aplicação de uma pressão na amostra e a posterior liberação do óleo. Ambos os processos apresentam objetivos comuns: fornecer óleo ou gordura de boa qualidade e isento de impurezas, obter óleo com alta produtividade, zelando pela economia e lucratividade do processo e produzir resíduo de boa qualidade para consumo humano ou animal, podendo ser comercializado posteriormente. 6.4 Materiais e Metódos 6.4.1 Materiais Papel Filtro; Oleaginosa in natura; Álcool (solvente); Prensa; Soxhlet; 6.4.2 Métodos Extração mecânica Separe a massa da oleaginosa utilizada em duas porções, a porção 1 será destinada a prensa e posteriormente a extração por solvente; a porção 2 participará apenas do processo de extração por solvente. Submeta a porção 1 a pressão constante na prensa hidráulica e anote a quantidade de massa extraída ao decorrer do tempo. Complete a Tabela 6.1, que será utilizada na elaboração do Relatório. Extração por solvente Pese uma quantidade da torta obtida na extração do processo anterior, coloque-a dentro de um saco de papel filtro e repita a pesagem para o sistema. Pese uma quantidade da porção 2 (próxima a massa de torta utilizada), coloque-a dentro de um outro saco de papel filtro e repita a pesagem. Ambos os sistemas (sistema 1, torta; sistema 2, oleaginosa) devem ser submetidas a extração por solvente no Soxhlet com as seguintes configurações: Program: 0 Soxhlet Standard Step: 1 Heating 10 Cycles / Time: 0 / 01:00 Não serão configurados os demais Steps. Alocar as amostras de oleaginosa no equipamento e abastecer o béquer inferior com 200 mL de solvente e iniciar o processo. Atenção: O equipamento não permite tempos de residência diferentes para cada sistema, então, ao atingir o intervalo determinado, deve-se parar o processo. 6.5 Coleta de Dados Tabela 6.1 – Quantidade de óleo extraída por segundo. Pesagem Tempo (seg) Massa de óleo (g) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tempo final: Massa final (torta): Tabela 6.2 – Quantidade de óleo extraída por segundo. Massa da amostra (Sólido + óleo) Massa inicial (Sistema) Massa do Papel filtro Massa final (Sistema) Massa de óleo Sistema 1 (Torta) Sistema 2 (Oleaginosa) 6.6 Discussões Qual o funcionamento do método soxhlet; Quais os critérios para a escolha de solvente; Quais os principais fatores que influenciam no processo de extração sólido- líquido; Quais os outros tipos de extração sólido-líquido; Quais os resíduos do processo, e seu posterior encaminhamento?; A eficiência de cada processo realizado na prática (comparar TODOS); Qual influência do tempo no rendimento da extração; Comente sobre as possíveis fontes de erro. Além dos itens apresentados neste tópico, o aluno deve abordar as problemáticas levantadas pelo professor durante a realização do experimento no laboratório de aula. Dica: utilize gráficos. 6.7 Referências FREITAS, S. P., FREITAS-SILVA, O., MIRANDA, I. C. & COELHO, M. A. Z., 2007. Extralçai e fracionamento simultâneo do óleo da castanha-do-Brasil com etanol.. Ciência e Tecnologia de Alimentos., 27(1), pp. 14-17. PIGHNELLI, A. L. M. T., PARK, K. J., RAUEN, M. A. & OLIVEIRA, R. A., 2009. Otimização da prensagem de grãos de girassol e sua caracterização.. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola Ambiental, 13(1), pp. 63-67.