Laboratório de Engenharia Química - Relatório 4: Extração Mecânica e Sólido Líquido

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA
MÁRIO GABRIEL BELO MARINHO SILVA
Aula Experimental 4:
Extração Mecânica e Sólido-Líquido
Maceió
2016
MÁRIO GABRIEL BELO MARINHO SILVA
Aula Experimental 4:
Extração Mecânica e Sólido-Líquido
Relatório apresentado ao Profo. Dr. João Inácio Soletti e à Profa. Dra. Dayana de Gusmão Coêlho no dia 01 de março como requisito parcial para aprovação na disciplina Laboratório de Engenharia Química 3 (EQUI052-A) do curso de Engenharia Química da Universidade Federal de Alagoas.
Maceió
2016
SUMÁRIO
	1
	INTRODUÇÃO .................................................................................................
	3
	2
	RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................
	4
	2.1
	Extração por solvente .......................................................................................
	4
	2.2
	Extração por prensagem mecânica .................................................................
	5
	3
	CONCLUSÃO ...................................................................................................
	6
	
	REFERÊNCIAS ................................................................................................
	7
INTRODUÇÃO
Atualmente, muito se é falado a respeito dos biocombustíveis e dos benefícios que eles oferecem do ponto de vista ambiental e econômico, uma vez que estimula o desenvolvimento de plantações voltadas para este fim, promove novos empregos e valoriza a comercialização de um produto extremamente nacional e sustentável, se tornando uma boa alternativa aos derivados de petróleo.
O biodiesel, por exemplo, necessita de grandes quantidades de óleo de sementes como o amendoim e as amêndoas para a sua produção. A obtenção desses óleos pode ser realizada por meio de processos de prensagem mecânica ou extração no equipamento Soxhlet, no qual tanto a temperatura de operação quanto a granulometria das amostras, o tipo de solvente e o tempo de duração influenciam no rendimento da extração. O método adotado por este aparelho considera a penetração do solvente no tecido, a formação da miscela intracelular e a difusão do extrato na miscela, como explica Brum et al. (2009).
Este trabalho visa avaliar o rendimento da extração dos óleos presentes no amendoim e na amêndoa (Terminalia catappa Linn.) pelos processos mecânicos e no Soxhlet (com tempo de permanência de 1h), utilizando o etanol como solvente.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para iniciar o processo de extração do óleo, é preciso haver um tratamento prévio nas oleaginosas que se deseja utilizar. Fatores como a umidade e o tamanho das sementes influenciam bastante tanto na extração por solvente, como na prensagem mecânica, e devem ser levados em consideração. Por isso, as amostras passaram previamente por processos de secagem e trituração para somente em seguida serem encaminhadas para os processos de extração. Desta forma, as regiões mais internas das sementes ficaram mais expostas e o óleo será menos úmido, caracterizando um produto de maior qualidade.
Extração por solvente
Pesou-se cerca de 4g de amostras de dois tipos de sementes: uma era amendoim e a outra, amêndoa. Em envelopes feitos com papel de filtro, as amostras foram submetidas ao método padrão do aparelho Soxhlet por 1h com 200mL do solvente orgânico etanol que, mesmo sendo polar, é capaz de interagir com óleos e efetuar a lixiviação das oleaginosas. Ela ocorre por meio da dessorção do mesmo da superfície das sementes ou provocando a difusão do óleo em direção ao exterior, indo ao encontro do solvente. A Tabela 1 traz os resultados obtidos com o processo para ambas as sementes, onde será possível comparar os rendimentos.
Tabela 1: Resultados do processo de extração por solvente
	Oleaginosa
	Massa Inicial (g)
	Massa Final (g)
	Massa de Óleo Extraído (g)
	Rendimento (%)
	Amendoim
	3,849
	3,4266
	0,4224
	10,97
	Amêndoa
	4,201
	3,5621
	0,6389
	15,21
Apesar das massas não terem sido iguais, podemos avaliar o rendimento da extração para cada semente de acordo com a quantidade de óleo retirada. Com isso, vemos que a amêndoa forneceu uma quantidade superior de óleo, se comparada ao amendoim. De acordo com a literatura apresentada, Teixeira (2010) mostra que a amêndoa apresenta cerca de 46% de lipídeos e Zullo et al. (1993) afirma que o amendoim possui um teor de óleo de 46 a 54% da sua massa, confirmando que a extração realizada experimentalmente não foi muito efetiva, tendo em vista que a quantidade de óleo obtida não ultrapassou os 15,21% e 11% da massa de amostra utilizada, respectivamente.
Tais resultados podem ser justificados por uma granulometria não adequada das sementes, impedindo que o solvente tivesse uma maior interação com o óleo presente no seu interior, além do tempo de extração ter sido bastante reduzido. Outro fator a se considerar é que as sementes foram levadas diretamente para o extrator sólido-líquido, sem antes passar por uma extração mecânica. Desta forma, a semente ainda possuía uma grande quantidade de óleo, sendo as condições adotadas para o processo (tempo, a granulometria e o solvente) insuficientes para garantir uma dessorção satisfatória do que estava presente na superfície externa da oleaginosa, bem como provocar a difusão do óleo do interior para o meio do solvente.
Extração por prensagem mecânica
Este procedimento foi realizado apenas para as sementes de amendoim, cujos valores de massa obtidos estão presentes na Tabela 2, onde foi possível avaliar o rendimento e os pontos que podem ter prejudicado o processo de extração (que aconteceu a uma pressão final de 10t).
Tabela 2: Resultados da extração do óleo de amendoim por prensagem mecânica
	Massa do Béquer (g)
	Massa de amendoim (g)
	Massa do óleo extraído (g)
	Massa da torta prensada (g)
	Rendimento (%)
	54,2
	49,7
	17,7
	33,7
	35,6
Avaliando os dados apresentados na Tabela 2, logo observamos que o balanço de massa não está certo porque foram utilizados 49,7g de amendoim inicialmente, mas quando somamos a massa do óleo extraído com a torta que restou após a prensagem temos um valor de 51,4g. Este erro se justifica por problemas de calibração ou manutenção da balança analítica utilizada na pesagem.
Ainda de acordo com a Tabela 2, podemos observar que o processo obteve um rendimento de 35,6%, um valor bem próximo do apresentado pelo trabalho de Zullo et al. (1993). Esse rendimento teria sido ainda maior se algumas perdas provocadas pela prensa tivessem sido evitadas como, por exemplo, se houvesse uma maior inclinação na região coletora, direcionando o óleo para o recipiente final e impedindo que uma grande quantidade deste se acumulasse nas ranhuras do equipamento. Além disso, seria interessante construir uma espécie de dique para que esse acúmulo não acabe transbordando e caindo fora do equipamento. Outra medida a ser tomada seria refazer a extração, após desfazer e misturar a torta, para que as sementes que estivessem na região central pudessem ficar mais expostas e o óleo presente nelas não ficasse retido pelas outras camadas da torta.
É possível ver que a prensagem foi bastante eficiente na remoção do óleo, uma vez que o rendimento foi de 35,6%. Se ambos os processos fossem conjugados, a quantidade extraída seria ainda maior, pois o solvente é capaz de remover o óleo presente nas regiões internas da oleaginosa, onde o efeito da pressão não consegue chegar.
CONCLUSÃO
Com o experimento foi possível avaliar os processos de extração do óleo presente nas sementes de amendoim e amêndoas, comparar ambos e analisar as suas limitações. Podemos concluir que os métodos de extração são bastante satisfatórios quando realizados nas condições adequadas e que a combinação dos dois pode promover uma remoção ainda maior do teor de óleo presente nas oleaginosas.
REFERÊNCIASBRUM, A. A. S., ARRUDA, L. F., REGITANO-D’ARCE, M. A. B. Métodos de extração e qualidade da fração lipídica de matérias-primas de origem vegetal e animal. Quim. Nova, Vol. 32, No. 4, 849-854, 2009. Disponível em <http://www.scielo.br/pdf/qn/v32n4/v32n4a05.pdf>. Acesso: 29 fev 2016.
TEIXEIRA, H. L. Composição química e perfil de ácidos graxos da castanha do fruto da castanhola (Terminalia catappa Linn). Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Itapetinga, 2010. Disponível em < http://www.uesb.br/ppgengalimentos/dissertacoes/2011/COMPOSI%C3%87%C3%83O%20QU%C3%8DMICA%20E%20PERFIL%20DE%20%C3%81CIDOS%20GRAXOS%20DA%20CASTANHA%20DO%20FRUTO%20DA%20CASTANHOLA%20(Terminalia%20Catap.pdf>. Acesso: 29 fev 2016.
ZULLO, M. A. T., GODOY, I. J., MORAES, S. A., PEREIRA, J. C. V. N. A. Produtividade e qualidade do óleo de linhagens de amendoim. Revista Bragantia, Campinas, 52(2): 105-112, 1993. Disponível em <http://www.scielo.br/pdf/brag/v52n2/02.pdf>. Acesso: 29 fev 2016.