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dc.creatorGasparetto, Henrique
dc.date.accessioned2023-01-13T14:09:38Z
dc.date.available2023-01-13T14:09:38Z
dc.date.issued2022-09-02
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/27589
dc.description.abstractThis dissertation focuses on the kinetic, thermodynamic, and mass transfer study on applying green solvents in soybean oil extraction. The first work discusses ethyl acetate and 1-butanol solvents application. Temperature and solvent-to-solid mass ratio variables were optimized using the response surface methodology. The So and Macdonald and the mass transfer kinetic models were applied for modeling extraction kinetics. This study shows that ethyl acetate is the best candidate for directly replacing hexane at an industrial level, even though 1-butanol is better for the solubilization of the triacylglycerols. However, both solvents did not present better results than n-hexane. The second study evaluated the application of p-cymene in soybean oil extraction. Temperature and solvent-to-solid mass ratio variables were also optimized, and an in-depth statistical approach was used to compare kinetic models to describe vegetable oil extraction. So and Macdonald's kinetic model was considered the best in describing the extraction process, which was further associated with bootstrap resampling to reduce the bias of the estimators. P-cymene resulted in better extraction yields than nhexane at 55°C. The COSMO-SAC theory could predict the behavior of the solvents mentioned above through the activity coefficient at infinite dilution compared to the Hansen solubility parameters. The last work used experimental data from the literature and those obtained experimentally for ethyl acetate, 1-butanol, and p-cymene, to evaluate the application of a generalized fractional derivative power order model. Better statistical results were obtained compared to the integer order derivative model through the analysis of the coefficient of determination, root-mean-square error, chi-square distribution, Akaike information criterion, and Fisher's exact test. For all solvents, the thermodynamic assessment indicated endothermic, irreversible, and spontaneous processes; the extracted oil's fatty acid profile and infrared spectrum agree with what the literature present.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.subjectAcetato de etilapor
dc.subject1-Butanolpor
dc.subjectCOSMO-SACpor
dc.subjectEthyl acetateng
dc.subjectP-Cymeneeng
dc.subjectP-cimenopor
dc.titleExtração de óleo de soja utilizando solventes verdes: cinética, termodinâmica e transferência de massapor
dc.title.alternativeSoybean oil extraction using green solvents: kinetic, thermodynamic and mass transfereng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoO estudo cinético, termodinâmico e de transferência de massa sobre a aplicação de solventes verdes na extração de óleo de soja é foco de avaliação desta dissertação. No primeiro trabalho, é abordada a aplicação dos solventes acetato de etila e 1-butanol. As variáveis temperatura e razão solvente-sólido foram otimizadas utilizando a metodologia de superfície de resposta. A cinética da extração foi avaliada utilizando o modelo washing-diffusion de So e Macdonald e o modelo cinético de transferência de massa. Apesar de ambos os solventes não apresentarem melhores resultados que o n-hexano, o estudo mostra que o acetato de etila é o melhor candidato para a substituição direta do hexano em nível industrial, ainda que o 1-butanol possua melhor capacidade de solubilização dos triacilgliceróis. O segundo estudo avaliou a aplicação do terpeno p-cimeno na extração de óleo de soja. As variáveis temperatura e razão solvente-sólido também foram otimizadas e uma abordagem estatística aprofundada foi utilizada para comparar modelos cinéticos para descrever a cinética de extração. O modelo cinético de So e Macdonald foi determinado como o melhor modelo para descrever o processo de extração, sendo então associado ao procedimento de redução de viés por reamostragem bootstrap. Melhores resultados que os obtidos com o uso de n-hexano como solvente a 55 ºC foram obtidos para o p-cimeno. A teoria COSMO-SAC foi capaz de prever o comportamento dos solventes supracitados através do coeficiente de atividade em diluição infinita em comparação aos parâmetros de solubilidade de Hansen. O último trabalho desta dissertação utilizou dados experimentais da literatura e os obtidos experimentalmente para o acetato de etila, 1-butanol e p-cimeno, a fim de avaliar a aplicação de um modelo de ordem de potência de derivada fracionária generalizada. Melhores resultados estatísticos foram obtidos em comparação ao modelo de derivada de ordem inteira através da análise do coeficiente de determinação, raiz do erro quadrático médio, distribuição chi-quadrada, critério de informação Akaike e teste exato de Fisher. Para todos os solventes, a análise termodinâmica indicou processos endotérmicos, irreversíveis e espontâneos e o perfil dos ácidos graxos e espectro do infravermelho do óleo extraído está de acordo com o que é apresentado pela literatura.por
dc.contributor.advisor1Salau, Nina Paula Gonçalves
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4234840503539989por
dc.contributor.advisor-co1Castilhos, Fernanda de
dc.contributor.referee1Silveira, Christian Luiz da
dc.contributor.referee2Rodrigues, Christianne Elisabete da Costa
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1305700206958790por
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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