Extração e fracionamento da gordura de cupuaçu (Theobroma Grandiflorum) com fluidos supercriticos
Alvaro Bandeira Antunes de Azevedo
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP Az25e
Campinas, SP : [s.n.], 2001.
111p. : il.
Orientador: Rahoma Sadeg Mohamed.
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Resumo: A polpa do cupuaçu (Theobroma Grandíflorum), fruta da região amazônica do Brasil, é largamente explorada, podendo encontrar-se no mercado, em todas as regiões do país e até no exterior produtos como sucos, doces, sorvetes, etc. Entretanto as sementes, na maioria dos casos, são tratadas como...
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Resumo: A polpa do cupuaçu (Theobroma Grandíflorum), fruta da região amazônica do Brasil, é largamente explorada, podendo encontrar-se no mercado, em todas as regiões do país e até no exterior produtos como sucos, doces, sorvetes, etc. Entretanto as sementes, na maioria dos casos, são tratadas como resíduos. As sementes apresentam um alto índice de gordura, média de 62% e digestibilidade, cerca de 91 %, podendo, portanto ser utilizada pelas indústrias de cosméticos, farmacêuticas e alimentícias. A extração supercrítica de óleos e gorduras tem sido estudada como uma alternativa aos processos convencionais, devido à sua alta eficiência, capacidade de fracionamento e por ser uma tecnologia limpa que não apresenta riscos ao meio ambiente e ao ser humano. Neste trabalho apresentam-se dados experimentais da extração e fracionamento da gordura de cupuaçbJ- com C02, Etano, e CO2 modificado com etanol, a partir das sementes fermentadas, secas e moídas. O equipamento de extração supercrítica utilizado neste trabalho permite controle independente da pressão, temperatura e vazão do solvente. Os experimentos de extração foram realizados nas temperaturas de 50 e 70°C, pressões compreendidas na faixa de 15,2 a 35,2MPa e vazão de 0,7Umin. Os dados de solubilidade foram correlacionados utilizando a equação de Chrastil. As curvas de extração obtidas mostraram a presença de regiões distintas refletindo os mecanismos envolvidos na transferencia de massa: uma região dominada pela solubilidade termodinâmica, e uma outra região controlada pela difusão intraparticula. Os solventes Etano e C02 supercrítico mostraram-se eficientes na extração da gordura de Cupuaçu, apresentando rendimentos comparáveis aos processos convencionais de extração, nos dois casos foi verificado o comportamento retrógrado. O etano mostrou-se melhor solvente em relação ao C02 puro devido as mais fortes forças de interação dispersivas. A adição de etanol ao CO2 como co-solvente aumentou a solubilidade da gordura na mistura, devido ao aumento da densidade do solvente e das forças de interação por indução e dispersão no sistema. Indicando que o etanol é um bom co-solvente para o processo. Pois as extrações podem ser realizadas a pressões mais baixas, com menores tempos de extração e menor consumo de solvente. As características físicas das frações retiradas foram analisadas por calorimetria diferencial de varredura. As composições das frações foram determinadas por HPLC. A expectativa de fracionamento da gordura em relação aos triglicerídeos não foi verificada. Entretanto uma pequena variação na composição das frações resultou em gorduras com diferentes entalpias de fusão e com curvas de sólidos diferentes
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Abstract: The pulp of cupuaçu (Theobroma Grandiflorum), a Brazilian Amazonian fruit is widely used as an ingredient in many food products such as juices, sweets and ice creams, among others. The seeds have a high quantity of fat (average content of 62wt%), and are therefore a potential source of...
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Abstract: The pulp of cupuaçu (Theobroma Grandiflorum), a Brazilian Amazonian fruit is widely used as an ingredient in many food products such as juices, sweets and ice creams, among others. The seeds have a high quantity of fat (average content of 62wt%), and are therefore a potential source of refined fats for applications for the cosmetic, pharmaceutical and food industries. Cupuaçu is particularly attractive for its similar fat components that are comparable to fats obtained from cocoa nuts and for this reason it is a potential candidate as a lower cost substitute for cocoa butter in chocolates. Supercritical fluid extraction of oils and fats is considered to be a promising alternative to conventional processes, for its high efficiency, fractionation capacity and for being a clean technology that does not leave residues in the final products and does not pollute the environment This work presents experimental data of the extraction and fractionation of the cupuaçu fat with CO2, ethane, and CO2 modified with ethanol, from dried and ground fermented seeds. Experiments were carried out using a high pressure extraction apparatus that allows the independent control of pressure, temperature and solvent flow rate. Continuos extraction and fractionation of Cupuaçu fat from seeds were conducted at 50 and 70°C, and pressures ranging from 15,2 to 35,2MPa and flow rate of 0,7Umin. The solubility data were correlated using the Chrastil equation. The extraction curves obtained showed the presence of three distinct regions, reflecting the mechanisms involved in mass transfer: a thermodynamic solubility and an intraparticule diffusion region. The three solvents used presented yields that were comparable with those obtained with conventional liquid extraction operations. Higher extraction efficiencies were obtained with Ethane due mainly to the stronger dispersion molecular forces interactions. Retrograde behavior for cupuaçu fat solubility was observer for extractions with CO2 as well those with ethane. Ethanol also revealed be a efficient co-solvent for fat extraction due to the increase in the induction and dispersion intermolecular forces. The Chrastil equation was succesful in correlating the solubility data of cupuaçu fat in and in supercritical ethane. The compositions of extracted fractions obtained by HPLC, revealed that little success in the fractionation of fat components. The fractions however showed different thermal behaviors, as determined through differential scannig calorimetry, when compared with each other and with the fat obtained with extraction using petroleum ether
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Extração e fracionamento da gordura de cupuaçu (Theobroma Grandiflorum) com fluidos supercriticos
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