ESTUDO DO MODELO DE NÚCLEO DE RETRAÇÃO NA EXTRAÇÃO DE CAFEÍNA COM CO2 SUPERCRÍTICO
A cafeína é um dos alcaloides
mais conhecidos e amplamente utilizados
nas indústrias alimentícias e farmacêutica. Os
métodos convencionais para extração da cafeína
requerem custosos processos de separação,
além de apresentarem riscos de contaminação
do extrato com resquícios de solvente utilizado.
Uma alternativa muito estudada nas últimas
décadas é a realização da extração usando
fluidos supercríticos, sobretudo o CO2, por
não compartilhar das mesmas desvantagens
dos outros solventes e manter os ganhos em
rendimentos. Este trabalho investiga o processo
de extração supercrítica da cafeína com CO2,
e suas variáveis, através de modelagem e
simulação com o objetivo de determinar uma
representação matemática adequada do
processo. O modelo escolhido foi o do núcleo em
retração que caracteriza a extração, levando em
consideração mecanismos como transferência
de massa, difusão e solubilidade. A validade
do modelo foi determinada por comparação
com os resultados experimentais de Azevedo
et al. (2008). A influência de propriedades do
sistema extrativo como temperatura, pressão,
vazão de solvente, tamanho de partícula
foram analisadas por meio de simulações com
o modelo proposto. O ajuste com os dados
experimentais permitiu previsões qualitativas
dos efeitos de algumas variáveis e permitiu a
otimização de seus resultados.
ESTUDO DO MODELO DE NÚCLEO DE RETRAÇÃO NA EXTRAÇÃO DE CAFEÍNA COM CO2 SUPERCRÍTICO
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DOI: 10.22533/at.ed.36419030413
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Palavras-chave: Cafeína, fluídos supercríticos, extração, modelo do núcleo em retração.
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Keywords: Caffeine, supercritical fluids, extraction, retraction nucleus model
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Abstract:
Caffeine is one of the most
widely known, and used alkaloids in food
and pharmaceutical industries. Conventional
methods for extracting caffeine require costly
separation processes as well as the potential
risk of the extract contamination with the residual solvent used. Over the last few
decades, one of the alternatives studied has been the extraction using supercritical
fluids, especially CO2. This is because these fluids don’t have the same disadvantages
over others types of solvents making them having a high performance. The aim of this
study is to investigate the process of supercritical extraction of caffeine using CO2, and
its variables by modeling and simulation. Also, determine an adequate mathematical
representation of this process. The chosen model was the retraction nucleus that
applies the extraction taking into account mechanisms such as mass transfer, diffusion
and solubility. The validity of this model was determined by comparing it to experimental
results published by Azevedo et al. (2008). And, the influence of these extractive system
properties such as temperature, pressure, solvent flow, and particle size were analyzed
by simulations with the model proposed. Lastly, the adjustment with the experimental
data has allowed qualitative predictions of the effects of some variables, and the
optimization of their results.
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Número de páginas: 15
- Matheus Manhães Vieira da Silva
- João Víctor Melo Amaral
- Carlos Minoru Nascimento Yoshioka
- Ana Beatriz Neves Brito
