Extração de óleo de borra de café utilizando álcoois de cadeia curta: cinética de extração, dados de equilíbrio e intensificação do processo (2022)
- Authors:
- Autor USP: TODA, TATIANE AKEMI - FZEA
- Unidade: FZEA
- Sigla do Departamento: ZEA
- DOI: 10.11606/T.74.2022.tde-12052022-094030
- Subjects: SEPARAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDO; ÁLCOOL; TECNOLOGIA DE ÓLEOS, GORDURAS E GRAXAS; CAFÉ
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O objetivo principal desta tese de doutorado foi a valorização da borra de café (SCG), material resultante do preparo da bebida e subproduto da indústria processadora de café solúvel. A estratégia de valorização proposta foi através da extração do óleo da borra de café (SCGO) utilizando etanol (absoluto ET0 e hidratado ET6) e isopropanol (absoluto IPA0 e hidratado IPA12) como solventes. Foi realizado estudo da cinética de extração de SCGO sob pressão atmosférica e com etanol pressurizado (PLE). Além disso, através da obtenção experimental dos coeficientes de partição do SCGO entre as fases extrato e rafinado e a modelagem matemática destes dados com a equação tipo Langmuir e equação linear, aliadas aos balanços de massa, foi possível o cálculo da vazão mínima de solvente e a estimativa do número de estágios ideais de extrator contínuo configurado em contracorrente para sistemas com os quatro tipos de solventes propostos. Também foi realizada a avaliação de diferentes técnicas de intensificação do processo, líquido pressurizado (PLE) ou extração assistida por ultrassom (UAE) e o dimensionamento de extratores configurados em correntes cruzadas. O aumento da temperatura favoreceu a extração de SCGO, enquanto a hidratação do solvente resultou em um impacto negativo na extração de lipídeos. Os coeficientes de transferência de massa para a etapa de lavagem foram maiores que os coeficientes para a etapa de difusão. A pressurização do sistema acelerou a extração dos compostos, commenor tempo para alcance do estado estacionário e maiores coeficientes de difusão e de transferência de massa do SCGO. A PLE em temperatura elevada (150 °C) possibilitou a extração de SCGO com menores teores de ácidos graxos livres (FFA), o que demonstra que as características físico-químicas do ET6 foram modificadas nestas condições de operação. A utilização de ET0 e ET6 possibilitou a obtenção de rendimentos comparáveis nessas condições, revelando que o solvente com menor preço, ET6, pode ser utilizado para processos de extração. O estudo da partição do SCGO em sistemas contendo SCG e álcoois de cadeia curta possibilitou verificar que para o etanol, principalmente ET6, ocorre um limite de solubilização do SCGO na fase extrato, indicando a saturação do líquido. Os valores de vazão mínima e do número de estágios ideais de extratores contracorrente foram maiores para ET6 e menores para IPA0. Dependendo das condições, a utilização do ET0 pode viabilizar a obtenção de extratos finais mais concentrados, com resultados similares ou até melhores que com IPA0. A avaliação da UAE e PLE, a 50 °C, através da morfologia e características físicas das fases sólidas e o dimensionamento de extratores em correntes cruzadas, permitiu indicar que a intensificação do processo com a sonicação ou pressurização dos sistemas não possibilitou ganhos expressivos em termos de rendimento de extração de SCGO quando comparados com a extração convencional
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- Publisher place: Pirassununga
- Date published: 2022
- Data da defesa: 18.01.2022
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- Cor do Acesso Aberto: gold
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ABNT
TODA, Tatiane Akemi. Extração de óleo de borra de café utilizando álcoois de cadeia curta: cinética de extração, dados de equilíbrio e intensificação do processo. 2022. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74132/tde-12052022-094030/. Acesso em: 31 dez. 2025. -
APA
Toda, T. A. (2022). Extração de óleo de borra de café utilizando álcoois de cadeia curta: cinética de extração, dados de equilíbrio e intensificação do processo (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Pirassununga. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74132/tde-12052022-094030/ -
NLM
Toda TA. Extração de óleo de borra de café utilizando álcoois de cadeia curta: cinética de extração, dados de equilíbrio e intensificação do processo [Internet]. 2022 ;[citado 2025 dez. 31 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74132/tde-12052022-094030/ -
Vancouver
Toda TA. Extração de óleo de borra de café utilizando álcoois de cadeia curta: cinética de extração, dados de equilíbrio e intensificação do processo [Internet]. 2022 ;[citado 2025 dez. 31 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74132/tde-12052022-094030/ - Minimização de resíduos do processamento do café solúvel através do reaproveitamento da borra para extração de óleo utilizando solvente renovável
- Extração de óleo de borra de café utilizando etanol pressurizado como solvente
- Performance of alcoholic solvents in the continuous countercurrent spent coffee grounds oil extraction
- Determinação de coeficiente de partição em sistemas compostos por soja submetida a diferentes pré-tratamentos e solventes alcoólicos
- Conventional and pressurized ethanolic extraction of oil from spent coffee grounds: kinetics study and evaluation of lipid and defatted solid fractions
- Evaluation of techniques for intensifying the process of the alcoholic extraction of coffee ground oil using ultrasound and a pressurized solvent
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.74.2022.tde-12052022-094030 (Fonte: oaDOI API)
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