Estudo cinético da extração de óleos da Pachira Aquática (Munguba), Abelmoschus Esculentus (Quiabo) e Solanum Gilo Raddi (Jiló) utilizando CO2 supercrítico para produção de biodiesel

Abstract

Extratos de plantas e produtos naturais isolados são amplamente utilizados como matérias-primas nas indústrias farmacêutica, cosmética e alimentícia. A extração com solvente orgânico e a destilação a vapor são os métodos de extração mais comumente usados para extratos. No entanto, a baixa seletividade, o uso de solventes orgânicos e a destilação a vapor constituem problemáticas nesses métodos. Portanto, a extração com fluido supercrítico, uma técnica pouco estudada, tornou-se uma alternativa aos métodos convencionais de extração. As vantagens da extração supercrítica incluem menor incidência de degradação térmica dos extratos, ausência de resíduos de solvente nos extratos e extração com fluido supercrítico reutilizável e especialmente a possibilidade de ajustar as variáveis do processo. A extração com fluido (CO2) supercrítico proporciona produtos isentos de solventes residuais, nestas condições, o CO2 supercrítico, adquire uma densidade similar de um líquido e simultaneamente uma compressibilidade próxima de um gás, tendo, uma maior difusidade, menor viscosidade e menor tensão superficial em relação ao solvente líquido, contudo, faz dos fluidos supercríticos um meio de processamento adequado para técnicas de extração e separação. Durante a execução do projeto, foi realizado ensaios experimentais para o estudo cinético realizado a partir da extração supercrítica do óleo da semente de Munguba, Quiabo e Jiló. As extrações foram realizadas sob condições de pressão e temperaturas respectivamente de 200 bar, 240 bar, 280 bar, 40 °C, 50 °C, 60 °C e vazão de CO2 de 2,0 mL.min-1, utilizando um planejamento fatorial 22 para auxiliar na realização dos experimentos. Os maiores rendimentos da extração no método supercrítico para a munguba, quiabo e jiló foram de 45,87%, 12,16% e 13,42%, respectivamente, obtidos sob pressões e temperaturas, 280 bar; 40°C para munguba e quiabo, 280 bar; 60 °C para o jiló, por um período de 80 minutos.

Plant extracts and isolated natural products are widely used as raw materials in the pharmaceutical, cosmetic and food industries. Organic solvent extraction and steam distillation are the most commonly used extraction methods for extracts. However, low selectivity, the use of organic solvents and steam distillation are problematic in these methods. Therefore, supercritical fluid extraction, a little studied technique, has become an alternative to conventional extraction methods. The advantages of supercritical extraction include less incidence of thermal degradation of the extracts, absence of solvent residues in the extracts and extraction with reusable supercritical fluid and especially the possibility to adjust the process variables. Extraction with supercritical fluid (CO2) provides products free of residual solvents. with respect to the liquid solvent, however, it makes supercritical fluids a suitable processing medium for extraction and separation techniques. During the execution of the project, experimental tests were carried out for the kinetic study carried out from the supercritical extraction of oil from the seed of Munguba, Okra and Jiló. The extractions were performed under conditions of pressure and temperature respectively of 200 bar, 240 bar, 280 bar, 40 °C, 50 °C, 60 °C and CO2 flow rate of 2.0 mL.min-1 ,using a factorial design 22 to assist in carrying out the experiments. The highest extraction yields in the supercritical method for munguba, okra and eggplant were 45.87%, 12.16% and 13.42%, respectively, obtained under pressures and temperatures, 280 bar; 40 °C for munguba and okra, 280 bar; 60 °C for eggplant, for a period of 80 minutes.