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dc.creatorSteffens, Bruna Clarissa
dc.date.accessioned2023-02-15T15:08:49Z
dc.date.available2023-02-15T15:08:49Z
dc.date.issued2023-01-12
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/27829
dc.description.abstractThe palm oil is used in several industrial segments. During the palm oil refining process, minor compounds such as β-carotene, phytosterols, squalene and tocotrienols are lost due to the process conditions applied. Among these compounds, β-carotene has numerous applications due its antioxidant, pro-vitamin A activity and high commercial value. The present work evaluated the recovery of β-carotene from crude palm oil by adsorption and desorption strategy. The palm oil fractions from the adsorption operation were characterized for free fatty acid content, peroxide value, iodine value and melting point by differential scanning calorimetry (DSC). The analysis demonstrated the possibility of palm oil utilization for edible purposes after the adsorption step. Five synthetic polymer adsorbents were evaluated in batch mode: Diaion HP20, Sepabeads SP70, Sepabeads SP700, Diaion HP2MGL, Amberlite XAD7HP. The kinetics and adsorption equilibrium assays and thermodynamic parameters calculation were performed for Sepabeads SP70 resin, which revealed the highest adsorption capacity for β-carotene adsorption from palm oil micelle in isopropanol. The experimental data were best described by the pseudo-second-order kinetic model. The Weber and Morris kinetic model indicated that the mass transfer in the adsorption is a multiple steps phenomena. The Hill De Boer and Langmuir equilibrium models were able to describe the experimental data. The theoretical maximum adsorption capacity determined by the Langmuir model was 0.76 ± 0.03 mg.g-1. The thermodynamic parameters indicated a favorable, spontaneous and exothermic adsorption associated with physical bonding. Sequential cycles of adsorbent usage indicated the possibility of reusing the Sepabeads SP70 resin for, at least, 5 cycles based on the values of adsorption capacity. The possibility of adsorbent reutilization was verified by scanning electron microscopy (SEM) and Brunauer, Emmett and Teller (BET) method characterization. The desorption was evaluated in single stage and multiple stages using isopropanol and hexane sequentially. The enrichment factor increased from 1.85 ± 0.10 to 3.40 ± 0.21 when employing multiple stages. The present study showed that the recovery of β-carotene from crude palm oil is feasible. The recovery of βcarotene from palm oil contributes to the valorization of the palm oil production chain, since it recovers a bioactive compound that would be naturally degraded during the refining of this raw material.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectComposto bioativopor
dc.subjectDivinilbenzeno-etilvinilbenzenopor
dc.subjectMicelapor
dc.subjectMúltiplos estágiospor
dc.subjectBioactive compoundeng
dc.subjectDivinylbenzene-ethylvinylbenzeneeng
dc.subjectMicelleeng
dc.subjectMultiple stepseng
dc.titleRecuperação de beta-caroteno de óleo de palma bruto através de operações de adsorção e dessorção: estudos de cinética, equilíbrio e termodinâmicapor
dc.title.alternativeRecovery of beta-carotene from crude palm oil by adsorption and desorption operations: kinetics, equilibrium and thermodynamics studieseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoO óleo de palma é utilizado em diversos segmentos industriais. Durante o processo de refino do óleo de palma, componentes minoritários como β-caroteno, fitoesteróis, esqualeno e tocotrienóis são perdidos devido às condições de processo utilizadas. Dentre estes compostos, o β-caroteno possui diversas aplicações devido às suas propriedades antioxidantes e próvitamina A e alto valor de mercado. O presente trabalho avaliou a recuperação de β-caroteno de óleo de palma bruto por meio de operações de adsorção e dessorção. O óleo de palma foi caracterizado quanto ao teor de ácidos graxos livres, valor de peróxido, índice de iodo e ponto de fusão por calorimetria de varredura diferencial (DSC) anterior e posteriormente à adsorção. As análises comprovaram a possibilidade de utilização do óleo para fins alimentícios após a adsorção. Foram avaliados, em batelada, cinco adsorventes sintéticos: Diaion HP20, Sepabeads SP70, Sepabeads SP700, Diaion HP2MGL, Amberlite XAD7HP. Os ensaios de cinética, equilíbrio de adsorção e cálculo dos parâmetros termodinâmicos foram realizados para a resina Sepabeads SP70, a qual mostrou a maior capacidade de adsorção para βcaroteno a partir de micela de óleo de palma em isopropanol. Os dados experimentais foram melhor descritos pelo modelo cinético pseudo-segunda ordem e o modelo de Weber e Morris indicou que a transferência de massa no processo ocorre em múltiplas etapas. Os modelos de equilíbrio de Hill De Boer e Langmuir foram capazes de descrever os dados experimentais. A capacidade máxima teórica de adsorção determinada pelo modelo de Langmuir foi de 0.76 ± 0.03 mg.g-1 . Os parâmetros termodinâmicos indicaram adsorção favorável, espontânea e exotérmica associada à fisissorção. A realização de ciclos sequenciais de uso do adsorvente indica a possibilidade de reutilização da resina Sepabeads SP70 por, no mínimo, 5 vezes, com base nos valores de capacidade de adsorção. A possibilidade de reutilização do adsorvente foi comprovada pela caracterização por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e método de Brunauer, Emmett and Teller (BET). A dessorção foi avaliada em um único estágio e múltiplos estágios utilizando isopropanol e hexano sequencialmente. O fator de enriquecimento aumentou de 1,85 ± 0,10 para 3,40 ± 0,21 ao empregar múltiplos estágios. O presente estudo mostrou que a recuperação de β-caroteno a partir de óleo de palma bruto é factível. A recuperação de β-caroteno do óleo de palma contribui para a valorização da cadeia produtiva da palma, uma vez que recupera um composto bioativo que seria naturalmente degradado durante o refino dessa matéria prima.por
dc.contributor.advisor1Bertuol, Daniel Assumpção
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7979212992364682por
dc.contributor.advisor-co1Tanabe, Eduardo Hiromitsu
dc.contributor.referee1Ballus, Cristiano Augusto
dc.contributor.referee2Calgaro, Camila Ottonelli
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5566364295493685por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Químicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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