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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Dissertação

Título: CONDICIONAMENTO DE MEMBRANAS DE ULTRA E NANOFILTRAÇÃO E SUA APLICAÇÃO NA DESSOLVENTIZAÇÃO DE N-HEXANO/ÓLEO DE MACAÚBA

Orientador
  • JOSE CARLOS CUNHA PETRUS
Aluno
  • FREDERICO MARQUES PENHA

Conteúdo

A macaúba é a palmeira de maior dispersão no brasil, com frutos de alto teor lipídico e elevada produtividade em relação a outros óleos comestíveis. a partir da macaúba, dois óleos podem ser obtidos: da amêndoa e da polpa, sendo a polpa mais rica em óleo (60 a 70 % em base seca) do que a amêndoa (40 a 50 % em base seca). ambos são passíveis de uso industrial, como alimento ou cosmético, porém, apresentam sérios problemas de qualidade, relacionados principalmente à colheita, armazenamento dos frutos, extração e processamento dos óleos. a etapa de extração de óleos comestíveis na indústria geralmente é realizada com a utilização de solventes tóxicos, geralmente hexano, ou a combinação destes com processos mecânicos. para recuperação dos solventes, operações unitárias de alto consumo de energia são utilizadas, porém, com pequenas perdas. além de implicações econômicas, a recuperação desses solventes gera inconvenientes ambientais, dada a sua toxicidade e de segurança, visto sua inflamabilidade. neste sentido, o uso de processos de separação por membranas tem sido intensamente estudado nas últimas décadas, com o objetivo de serem combinados às operações tradicionais de dessolventização de óleos. entretanto, o uso de membranas poliméricas em soluções não aquosas é ainda limitado. membranas disponíveis comercialmente apresentam amplo caráter hidrofílico e baixa estabilidade frente a solventes orgânicos. estudos sugerem que o condicionamento das membranas, prévio à permeação, pode prevenir o colapso dos poros da membrana e facilitar a permeação com aumento do fluxo e garantia da integridade estrutural da matriz polimérica. diversos estudos foram desenvolvidos com membranas de ultrafiltração e nanofiltração, demonstrando bons resultados na degomagem e dessolventização de diversos óleos como soja, algodão e girassol. neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade do emprego de membranas poliméricas comerciais de ultrafiltração e nanofiltração (microdyn-nadir) na a macaúba é a palmeira de maior dispersão no brasil, com frutos de alto teor lipídico e elevada produtividade em relação a outros óleos comestíveis. a partir da macaúba, dois óleos podem ser obtidos: da amêndoa e da polpa, sendo a polpa mais rica em óleo (60 a 70 % em base seca) do que a amêndoa (40 a 50 % em base seca). ambos são passíveis de uso industrial, como alimento ou cosmético, porém, apresentam sérios problemas de qualidade, relacionados principalmente à colheita, armazenamento dos frutos, extração e processamento dos óleos. a etapa de extração de óleos comestíveis na indústria geralmente é realizada com a utilização de solventes tóxicos, geralmente hexano, ou a combinação destes com processos mecânicos. para recuperação dos solventes, operações unitárias de alto consumo de energia são utilizadas, porém, com pequenas perdas. além de implicações econômicas, a recuperação desses solventes gera inconvenientes ambientais, dada a sua toxicidade e de segurança, visto sua inflamabilidade. neste sentido, o uso de processos de separação por membranas tem sido intensamente estudado nas últimas décadas, com o objetivo de serem combinados às operações tradicionais de dessolventização de óleos. entretanto, o uso de membranas poliméricas em soluções não aquosas é ainda limitado. membranas disponíveis comercialmente apresentam amplo caráter hidrofílico e baixa estabilidade frente a solventes orgânicos. estudos sugerem que o condicionamento das membranas, prévio à permeação, pode prevenir o colapso dos poros da membrana e facilitar a permeação com aumento do fluxo e garantia da integridade estrutural da matriz polimérica. diversos estudos foram desenvolvidos com membranas de ultrafiltração e nanofiltração, demonstrando bons resultados na degomagem e dessolventização de diversos óleos como soja, algodão e girassol. neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade do emprego de membranas poliméricas comerciais de ultrafiltração e nanofiltração (microdyn-nadir) na a macaúba é a palmeira de maior dispersão no brasil, com frutos de alto teor lipídico e elevada produtividade em relação a outros óleos comestíveis. a partir da macaúba, dois óleos podem ser obtidos: da amêndoa e da polpa, sendo a polpa mais rica em óleo (60 a 70 % em base seca) do que a amêndoa (40 a 50 % em base seca). ambos são passíveis de uso industrial, como alimento ou cosmético, porém, apresentam sérios problemas de qualidade, relacionados principalmente à colheita, armazenamento dos frutos, extração e processamento dos óleos. a etapa de extração de óleos comestíveis na indústria geralmente é realizada com a utilização de solventes tóxicos, geralmente hexano, ou a combinação destes com processos mecânicos. para recuperação dos solventes, operações unitárias de alto consumo de energia são utilizadas, porém, com pequenas perdas. além de implicações econômicas, a recuperação desses solventes gera inconvenientes ambientais, dada a sua toxicidade e de segurança, visto sua inflamabilidade. neste sentido, o uso de processos de separação por membranas tem sido intensamente estudado nas últimas décadas, com o objetivo de serem combinados às operações tradicionais de dessolventização de óleos. entretanto, o uso de membranas poliméricas em soluções não aquosas é ainda limitado. membranas disponíveis comercialmente apresentam amplo caráter hidrofílico e baixa estabilidade frente a solventes orgânicos. estudos sugerem que o condicionamento das membranas, prévio à permeação, pode prevenir o colapso dos poros da membrana e facilitar a permeação com aumento do fluxo e garantia da integridade estrutural da matriz polimérica. diversos estudos foram desenvolvidos com membranas de ultrafiltração e nanofiltração, demonstrando bons resultados na degomagem e dessolventização de diversos óleos como soja, algodão e girassol. neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade do emprego de membranas poliméricas comerciais de ultrafiltração e nanofiltração (microdyn-nadir) na separação de misturas sintéticas de óleos de macaúba e n-hexano. para isso, as membranas foram avaliadas quanto à permeabilidade frente a diferentes solventes (água, etanol, isopropanol e n-hexano), à influência dos pré-tratamentos no desempenho das membranas na filtração de n-hexano. posteriormente, os melhores resultados de pré-tratamento para cada membrana foram avaliados quanto à retenção de óleo na filtração de misturas sintéticas de óleo de macaúba / n-hexano. ao fim, as membranas foram caracterizadas para verificar possíveis alterações/degradações. a permeação das membranas em estudo com diferentes solventes apresentou fluxos razoáveis, especialmente com etanol e hexano, sugerindo potencial de aplicação industrial. o emprego de diferentes estratégias de prétratamentos nas membranas evidencia a possibilidade de aumentar o fluxo permeado, pelo aumento do tempo de contato da membrana com uma sequência de solventes (etanol ou isopropanol seguido de n-hexano). na permeação das misturas de óleo e solvente, embora as membranas apresentem comportamento normal, os fluxos obtidos foram abaixo do esperado. maiores retenções foram obtidas para as membranas de menor massa molar de corte (> 30 %). nenhuma alteração significativa na estrutura polimérica da membrana foi evidenciada pelas análises de caracterização realizadas.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.75923

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
2,87% 9,89% 4,28% 4,08% 3,13% 6,41% 18,03% 7,67% 6,01% 2,90% 4,50% 11,24% 3,47% 8,36% 3,77% 3,39%
ODS Predominates
ODS 7
ODS 1

2,87%

ODS 2

9,89%

ODS 3

4,28%

ODS 4

4,08%

ODS 5

3,13%

ODS 6

6,41%

ODS 7

18,03%

ODS 8

7,67%

ODS 9

6,01%

ODS 10

2,90%

ODS 11

4,50%

ODS 12

11,24%

ODS 13

3,47%

ODS 14

8,36%

ODS 15

3,77%

ODS 16

3,39%