Modelagem e simulação da cinética de decomposição dos carotenoides no óleo de macaúba em um reator contínuo de hidrogenação/ Modeling and simulation of carotenoid decomposition kinetics in macaúba oil in a continuous hydrogenation reactor

Authors

  • Pedro Prates Valerio Brazilian Journals Publicações de Periódicos, São José dos Pinhais, Paraná
  • Isabella Fonseca Araujo
  • Juan Canellas Bosch Neto

DOI:

https://doi.org/10.34117/bjdv5n9-194

Keywords:

cinética, degradação térmica, modelagem, simulação, reator contínuo, óleo comestível, macaúba

Abstract

O interesse industrial na macaúba (Acrocomia aculeata) envolve a utilização de seus frutos para gerar co-produtos com valor agregado, além dos óleos extraídos de seus mesocarpos e grãos comestíveis, com um potencial produtivo que pode atingir até seis toneladas de óleo por hectare. Com intuito de aumentar a estabilidade do óleo vegetal para obter um alimento rico em vitamina A, como a margarina nutritiva, é necessário aquecer o óleo em temperaturas que variam de 260 a 340 ° C, portanto ocorre uma degradação térmica dos carotenóides. Neste sentido, o presente estudo foi realizado com o objetivo principal de desenvolver uma simulação de um reator contínuo de hidrogenação através do balanço de massa e energia em regime transiente. Os parâmetros foram obtidos a partir do balanço de massa e energia, o que resultou em um sistema de equações diferenciais ordinárias resolvido pelo método Runge-Kutta de 4ª ordem em um software livre Octave. Os perfis de concentração, temperatura e volume do reator para o tratamento de 100 L / dia de óleo de macaúba foram determinados pela simulação computacional. Os resultados mostram que o perfil de temperatura foi ascendente, estabilizando em 560 K pela adição de calor. O perfil de concentração obtido na simulação foi decrescente de 248 mg / L para 141 mg / L. A conclusão do presente estudo foi de que após o tratamento térmico ainda há uma concentração residual de carotenoides. Sugere-se que estudos futuros verifiquem a viabilidade de aplicação de sistema de vácuo, em sentido de redução de temperatura para tratamento térmico, considerando design de processos.

References

ANDRADE, M. H. C. et al. Óleo do Fruto da Palmeira Macaúba Parte I: Uma Aplicação Potencial Para Indústrias de Alimentos, Fármacos e Cosméticos. II ENBTEQ - Encontro Brasileiro sobre Tecnologia na Indústria Química / III Seminário ABIQUIM de Tecnologia, 2006, São Paulo. Anais do II ENBTEQ - Encontro Brasileiro sobre Tecnologia na Indústria Química. São Paulo: ABEQ, 2006.

BARCZA, M. V. Hidrogenação óleos e gorduras. USP- Escola de engenharia de Lorena.

MORAIS, F. L. Carotenoides: Características Biológicas e Químicas. Dissertação (pós-graduação) – UnB – Brasília, 2006.

Sikkema, A. Pig feed from biofuel residues saves land in Brazil. Science: Agriculture. Resource Magazine, Wageningen, NL. ISSN:1389-7756. Academic year 2017/2018.

PINTO, F. et al. Hydrogenation of rapeseed oil for the production of liquid bio-chemicals. Applied Energy, v. 102, February 2013, p. 272-282.

VALÉRIO, P. P. Edible oil mechanically extracted from Acrocomia aculeata palm fruit as novel foods: processing, characterization and thermal degradation kinectic of bioactive compounds. Dissertação (doutorado) – UFMG – Departamento de Engenharia Química, Escola de Engenharia. Belo Horizonte, 2017

Published

2019-09-27

How to Cite

Valerio, P. P., Araujo, I. F., & Neto, J. C. B. (2019). Modelagem e simulação da cinética de decomposição dos carotenoides no óleo de macaúba em um reator contínuo de hidrogenação/ Modeling and simulation of carotenoid decomposition kinetics in macaúba oil in a continuous hydrogenation reactor. Brazilian Journal of Development, 5(9), 16462–16469. https://doi.org/10.34117/bjdv5n9-194

Issue

Section

Original Papers