Extração de óleo de borra de café utilizando etanol: cinética de extração, dados de equilíbrio e intensificação do processo

Resumo

O café é um dos produtos da agroindústria mais consumidos mundialmente, sendo que para a viabilização de seu consumo na forma de pó instantâneo são gerados grandes montantes de um resíduo proveniente do processo de extração dos sólidos solúveis contidos nos grãos utilizando-se água como solvente, resíduo nomeado borra de café. Este material normalmente é queimado na própria indústria para geração de energia, apesar de possuir características bastante interessantes, tal como um teor de lipídeos significativo, ao redor de 20 % em massa, o que pode indicar a possibilidade de utilizações mais nobres para o material. Além disso, nos últimos anos, tem-se cada vez mais a preocupação com a saúde associada ao consumo de produtos processados com a utilização de insumos reconhecidos como seguros. Neste sentido, vale mencionar que a indústria processadora de matrizes oleaginosas utiliza para a extração de óleos vegetais um solvente, uma mistura de isômeros do n-hexano, que possui alta inflamabilidade e alta capacidade poluidora, além de ser considerado neurotóxico.Neste contexto, com base nestas informações é proposto este projeto de tese de doutorado, o qual está suportado nos seguintes pilares: minimização de resíduos da indústria processadora de café com possível produção de insumo para a indústria alimentícia, óleo de borra de café, utilizando-se solvente renovável e seguro para a extração, o etanol. Em dissertação de mestrado financiada pela FAPESP (2013/25142-2), foram dispendidos os primeiros esforços para o reaproveitamento da borra de café proveniente do processamento do café solúvel para extração de óleo utilizando solventes renováveis, etanol e isopropanol, em diferentes condições de temperatura. Este trabalho, embora tenha apontado que os solventes etanol e isopropanol possibilitaram altos rendimentos de extração de óleo, rendimentos maiores que 75 % para temperaturas à partir de 80 °C em um estágio de extração e que o etanol hidratado foi somente efetivo na extração de ácidos clorogênicos, a 60 °C, mostrou a necessidade do refinamento do estudo em termos de um melhor entendimento dos mecanismos do processo de extração sólido-líquido.Desta forma, neste projeto de tese de doutorado objetiva-se o estudo da cinética de extração do óleo utilizando-se somente os solventes etanólicos, além da realização de estudos focados na determinação dos coeficientes de partição do óleo e carboidratos, em processo de extração conduzido a pressão atmosférica.Em adição, devido ao desempenho insatisfatório apresentado pelo etanol hidratado na extração de óleo a pressão atmosférica, propõe-se a intensificação do processo através da utilização de extração com líquido pressurizado (PLE, pressurized liquid extraction) e da extração assistida por ultrassom (UAE, ultrasound assisted extraction), visando-se obter óleo de borra de café enriquecido em compostos minoritários tais como os ácidos clorogênicos. (AU)