Extracção de óleo de grainha de uva com CO2 supercrítico - Magalhães, Ana Luísa Carvalho (2008)
Esta dissertação de mestrado integrado teve como principal objectivo a extracção de óleo de grainha de uva com dióxido de carbono supercrítico, tendo-se medido o rendimento da separação e avaliado a qualidade óleo obtido em termos de composição e concentração em triacilglicerídeos. Para além disso, com o intuito de aumentar o rendimento da extracção, foram realizados ensaios com a semente previamente tratada a pressão elevada. A modelação dos dados experimentais foi também efectuada. Para dar cumprimento aos objectivos citados, delineou-se o seguinte programa de trabalhos: (i) obter e preparar a semente (i.e., separação do mosto, lavagem, secagem, moagem e classificação por tamanhos); (ii) submeter a grainha a tratamentos a pressão elevada (HPP) e medir o rendimento da extracção via Soxhlet com n-hexano; (iii) efectuar a extracção supercrítica (SFE) do óleo de grainha de uva, utilizando amostras tratadas e não-tratadas a pressão elevada; (iv) determinar o perfil de triacilglicerídeos do óleo extraído por cromatografia em fase gasosa; (v) modelar os resultados experimentais. Primeiramente estudou-se o efeito da granulometria da semente moída no rendimento da extracção, tendo-se confirmado que é uma variável fundamental do processo: h ( p d = 0.75 mm) =11.59% e h ( p d = 0.85 mm) =6.72%. Das experiências de HPP concluiu-se que o rendimento final da extracção não é sensivelmente alterado para tratamentos até 3000 bar; a 5000 bar registou-se uma redução de 6.7% no valor de final h . As extracções supercríticas realizadas a 40 ºC e 180 bar com amostras de grainha tratada e não tratada a pressão elevada deram origem a rendimentos equivalentes aos do Soxhlet com n-hexano. Este facto mostrou que a SFE é um processo eficaz. As curvas cumulativas de extracção medidas com as duas amostras apresentaram os dois períodos típicos de extracção: no primeiro deles, aproximadamente linear, extraiu-se 90-92% do óleo disponível; o segundo, menos importante, atinge rapidamente um patamar. Comparando os primeiros períodos de extracção das duas SFE realizadas, constatou-se que a experiência conduzida com grainha pré-tratada a 1000 bar exibiu uma taxa de extracção 39.7% superior. Este facto permitiu concluir que, embora o HPP não afecte o rendimento final da extracção, a velocidade do processo é significativamente melhorada, permitindo reduzir o tempo necessário para remover a mesma quantidade de óleo. No que concerne à qualidade do óleo extraído, as análises mostraram que ele contém mais de 92% de triacilglicerídeos e que é particularmente rico em ácidos gordos insaturados (~80%), sendo os ácidos oleico (C18:1) e linoleico (C18:2) os mais abundantes (17-24% e 60-66%, respectivamente). A modelação da extracção supercrítica foi feita com base nos trabalhos de Perrut et al. (1997) e Sovová (2005). O modelo ajustou muito bem os dados experimentais, obtendose os erros absolutos médios seguintes: AAD(c/HPP) =2.36% e AAD(s/HPP) =2.72%. Com o modelo determinaram-se os perfis de concentração de óleo no leito e as curvas de eluição, a partir dos quais se calcularam os parâmetros fundamentais do processo. A zona de transferência de massa do leito, definida pelos limites de 5% e 95% da concentração máxima, corresponde a 7.2% (s/HPP) e a ~4.9% (c/HPP) do seu comprimento total. As velocidades de propagação das ondas de concentração através do leito foram 96 e 35 vezes superiores ao tempo de passagem do CO2.