Fracionamento de óleos essenciais cítricos utilizando etanol com diferentes níveis de hidratação como solventes: equilíbrio de fases, propriedades físicas e extração em equipamento contínuo

• Processo: 13/11150-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de janeiro de 2014
• Vigência (Término): 30 de junho de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
• Pesquisador responsável: Christianne Elisabete da Costa Rodrigues
• Beneficiário: Daniel Gonçalves
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 15/06162-8 - Predição das características aromatizantes das fases provenientes do fracionamento de óleos essenciais cítricos utilizando misturas de etanol e água como solventes, BE.EP.DR
• Assunto(s): Óleos essenciais Etanol Extração líquido-líquido Terpenos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Desterpenação | Etanol | Extração Líquido-Líquido | Nrtl | Prdc | Uniquac | Equilíbrio de fases e processos de separação

Resumo

Os óleos essenciais são produtos de destaque no comércio internacional, devido às suas diversas aplicações na indústria de alimentos, na indústria química e em diferentes áreas da medicina. Um dos fenômenos responsáveis pela perda de qualidade dos óleos essenciais pode estar associado à degradação dos hidrocarbonetos terpênicos por oxidação quando expostos ao ar ou à luz, ocasionando odores desagradáveis. O processo de redução do teor de terpenos, conhecido como desterpenação, pode ser realizado por meio de diversas técnicas, dentre as quais se pode destacar a extração líquido-líquido, tecnologia que apresenta vantagens por se tratar de um processo no qual é possível operar sem emprego de temperatura e mudanças na pressão, apresentando baixo impacto nas características sensoriais do óleo essencial e baixo consumo energético. O desenvolvimento da tecnologia de desterpenação de óleos essenciais em equipamentos contínuos que possibilitem a aplicação em escala industrial é de grande valia. Desta forma, o presente projeto de tese de doutorado tem como objetivo realizar o estudo experimental do processo de desterpenação de óleos essenciais cítricos em coluna de discos rotativos perfurados (perforated rotating disc contactor - PRDC), utilizando como solventes soluções de etanol com diferentes graus de hidratação. A coluna será operada em modo contínuo e em contracorrente, sob condições de temperatura e pressão ambientes. Uma vez que o estudo do equilíbrio de fases é crucial para a proposição de processos baseados no contato entre fases propõe-se, também, o estudo experimental do equilíbrio líquido-líquido de sistemas compostos por óleo essencial cítrico bruto (laranja - Citrus sinensis e lima ácida - Citrus aurantifolia) e solventes alcoólicos, a 25 °C, sendo que esta etapa do trabalho embasará o estudo do processo em equipamento contínuo. O cálculo da composição das fases em equilíbrio será realizado através da utilização de parâmetros de interação binários referentes aos modelos termodinâmicos NRTL e UNIQUAC. No caso dos sistemas contendo o óleo de laranja bruto, estes parâmetros binários serão obtidos por meio de ajuste ao banco de dados de equilíbrio de fases disponível no Grupo de Pesquisa (sendo parte destes dados experimentais previamente determinados durante o desenvolvimento da dissertação de mestrado, projeto FAPESP nº 2010/13286-1, e parte em determinação no projeto de doutorado). No que diz respeito aos sistemas contendo óleo essencial de lima ácida serão testados, para o cálculo do equilíbrio de fases, conjuntos de parâmetros existentes na literatura, sugeridos por Koshima et al. (2012). Em paralelo ao estudo do equilíbrio de fases e estudo do processo de desterpenação em equipamento contínuo, será realizado estudo referente às propriedades físicas das fases. De fato, objetiva-se monitorar densidade, viscosidade, tensão interfacial e tensão superficial das fases em equilíbrio e correntes efluentes da coluna de extração. É importante mencionar que este projeto de pesquisa está inserido no Auxílio à Pesquisa fomentado pela FAPESP (2011/02476-7), coordenado pela orientadora da presente proposta e intitulado "Desterpenação de Óleos Essenciais por Extração Líquido-líquido: Estudo experimental e simulação do processo". (AU)

Publicações científicas

(10)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

KOSHIMA, CRISTINA C.; GONCALVES, DANIEL; NAKAMOTO, KARINA T.; UMEDA, THAYLA K.; GONCALVES, CINTIA B.; RODRIGUES, CHRISTIANNE E. C.. Physical Properties of Model and Real Systems Composed of Essential Oils and Hydroalcoholic Solvents at 298.2 K and Atmospheric Pressure. JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA, v. 64, n. 5, SI, p. 1873-1884, MAY 2019. (11/02476-7, 12/15317-7, 13/11150-3, 12/15323-7, 10/20789-0)

GONCALVES, DANIEL; KOSHIMA, CRISTINA CHIYODA; MIGUEL BATISTA, FABIO RODOLFO; DA COSTA RODRIGUES, CHRISTIANNE ELISABETE. Performance of continuous countercurrent extractor on the fractionation of Citrus bergamia essential oil using ethanol/water mixtures as solvents. CHEMICAL ENGINEERING RESEARCH & DESIGN, v. 137, p. 566-576, SEP 2018. (11/02476-7, 12/15317-7, 10/20789-0, 13/11150-3)

GONCALVES, DANIEL; COSTA, PATRICIA; RODRIGUES, CHRISTIANNE E. C.; RODRIGUES, ALIRIO E.. Fractionation of acid lime essential oil using ethanol/water mixtures: Effect of the process on the aroma profile. JOURNAL OF CHEMICAL THERMODYNAMICS, v. 108, p. 118-126, MAY 2017. (15/06162-8, 13/11150-3, 11/02476-7)

GONCALVES, DANIEL; ERISMANN TESCHKE, MARTIN EMIL; KOSHIMA, CRISTINA CHIYODA; DA COSTA RODRIGUES, CHRISTIANNE ELISABETE. Fractionation of citrus essential oil by liquid-liquid extraction using a perforated rotating disc contactor. Separation and Purification Technology, v. 163, p. 247-257, MAY 11 2016. (13/11150-3, 10/13286-1, 11/02476-7, 10/20789-0)

GONCALVES, DANIEL; TESCHKE, MARTIN E. E.; KOSHIMA, CRISTINA C.; GONCALVES, CINTIA B.; OLIVEIRA, ALESSANDRA L.; RODRIGUES, CHRISTIANNE E. C.. Fractionation of orange essential oil using liquid-liquid extraction: Equilibrium data for model and real systems at 298.2 K. Fluid Phase Equilibria, v. 399, p. 87-97, AUG 15 2015. (13/11150-3, 10/13286-1, 11/02476-7, 10/20789-0)

GONCALVES, DANIEL; PALUDETTI, MAYARA F.; FLORIDO, PRISCILA M.; TONETTI, CAMILA; GONCALVES, CINTIA B.; RODRIGUES, CHRISTIANNE E. C.. Physical Behavior of the Phases from the Liquid-Liquid Equilibrium of Citrus Essential Oils Systems at 298.2 K. JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA, v. 63, n. 8, p. 2718-2737, AUG 2018. (13/11150-3, 14/22272-5)

GONCALVES, DANIEL; COSTA, PATRICIA; BEJAR, CAROLINE L.; BOCQUET, AGATHE; RODRIGUES, CHRISTIANNE E. C.; RODRIGUES, ALIRIO E.. Air Diffusion of Aroma-Active Components from Crude Citrus Essential Oils and Their Extract Phases Obtained by Solvent Extraction. Industrial & Engineering Chemistry Research, v. 57, n. 16, p. 5670-5679, APR 25 2018. (13/11150-3, 15/06162-8)

GONCALVES, DANIEL; PALUDETTI, MAYARA F.; GONCALVES, CINTIA B.; RODRIGUES, CHRISTIANNE E. C.. Extraction of oxygenated compounds from crude citrus latifolia peel oil using ethanol/water mixtures as solvents: Phase equilibrium and continuous equipment operation. Separation and Purification Technology, v. 199, p. 271-281, JUN 30 2018. (13/11150-3, 11/02476-7, 14/22272-5)

GONCALVES, DANIEL; COSTA, PATRICIA; RODRIGUES, CHRISTIANNE E. C.; RODRIGUES, ALIRIO E.. Effect of citrus sinensis essential oil deterpenation on the aroma profile of the phases obtained by solvent extraction. JOURNAL OF CHEMICAL THERMODYNAMICS, v. 116, p. 166-175, JAN 2018. (15/06162-8, 13/11150-3, 11/02476-7)

KOSHIMA, CRISTINA C.; GONCALVES, DANIEL; NAKAMOTO, KARINA T.; UMEDA, THAYLA K.; GONCALVES, CINTIA B.; RODRIGUES, CHRISTIANNE E. C.. Physical Properties of Model and Real Systems Composed of Essential Oils and Hydroalcoholic Solvents at 298.2 K and Atmospheric Pressure. JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA, v. 64, n. 5, p. 12-pg., 2019-05-01. (12/15317-7, 12/15323-7, 11/02476-7, 13/11150-3, 10/20789-0)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

GONÇALVES, Daniel. Fracionamento de óleos essenciais cítricos utilizando etanol com diferentes níveis de hidratação como solventes: equilíbrio de fases, propriedades físicas e extração em equipamento contínuo. 2017. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Zootecnica e Engenharia de Alimentos (FZE/BT) Pirassununga.