Extração do óleo do pequi (Caryocar brasiliense Camb.): Aplicação de planejamento fatorial nos rendimentos.

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Iniciação Científica

Autores

Marques Cardoso, C.M. (UNIVERSIDADE DE BRASILIA) ; Vasconcelos Feitosa Marques Cardoso, N.C. (CENTRO DE ENSINO CAMINHO DO FUTURO) ; Diniz de Oliveira, J. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DA REGIÃO TOCANTINA) ; Leal Costa, T. (CENTRO DE ENSINO CAMINHO DO FUTURO)

Resumo

A busca mundial pela produção de energia a partir de processos ecologicamente equilibrados que utilizam metodologias capazes de reduzir os impactos negativos ao ambiente soma-se a produção de biocombustíveis e representa alternativa na mitigação e possível substituição de fósseis por recursos renováveis. O objetivo desta pesquisa é aplicação de planejamento fatorial a fim de otimizar o processo de extração do óleo do pequi (Caryocar brasiliense Camb.) visando à utilização na produção de biodiesel. Para a obtenção do extrato oleaginoso, foi utilizado um sistema de extrator Soxhlet, tendo como solvente o hexano. A partir do planejamento fatorial pode-se avaliar as condições favoráveis na extração.

Palavras chaves

Caryocar brasiliense Camb; Extração de óleo vegetal; Planejamento fatorial

Introdução

As pesquisas relacionadas à extração de óleos vegetais para a produção de biodiesel tiveram inicio em 1893 com o primeiro motor a diesel do mundo abastecido com óleo de amendoim. Posteriormente na década de 1920, o Brasil testou combustíveis oriundos de matérias-primas renováveis, com base nos óleos de palma, algodão e amendoim (GOES et. al., 2010). Nas usinas em funcionamento no Brasil destacam-se como matérias-primas utilizadas, o amendoim, gergelim, girassol, pinhão manso entre outras (OLIVEIRA, 2012). A utilização é pequena dos frutos do Cerrado, que são aproveitados basicamente a polpa para a culinária, este trabalho teve como meta aproveitar os caroços diminuindo assim a quantidade de resíduo gerado (SOUZA, 2013). De acordo com PINTO (2010) a extração do óleo é uma fase importante para a produção do biodiesel. É necessário determinar qual a melhor forma de realização dos processos de analises, caracterizando as principais variáveis (CARDOSO, 2014). Assim o presente trabalho tem por objetivo aplicar planejamento fatorial no processo a fim de obter as melhores condições de rendimento.

Material e métodos

As amostras de pequi foram coletadas in situ já em laboratório foram transferidas para bandeja plástica e secas ao ar. Após a secagem as amostras foram descompactadas e trituradas; fracionadas utilizando-se peneiras de 0,35 mm. As amostras foram transferidas para cápsulas de porcelana e submetidas a secagem em estufa a 60° ± 1 C, por 24 horas.Para a obtenção do extrato oleaginoso, foi realizado com uso de um extrator do tipo Soxhlet, tendo como solvente o hexano puro. Em um cartucho feito de papel filtro, foi colocado uma amostra de 5 a 30 gramas e levado ao extrator de Soxhlet. Após extração o balão é retirado e conduzido para ao rotaevaporador ate total evaporação do solvente. No final do processo, o balão é pesado sendo possível a determinação da sua massa final e o rendimento do óleo. As extrações foram realizadas em triplicata e a temperatura adotada para o processo de extração será o ponto de ebulição do solvente utilizado. Equação 1, %Óleo = (Massa final do balão – Massa inicial do balão) x 100 Massa inicial da amostra O planejamento fatorial 22 com ponto central, nível inferior e nível superior foi adotado para realização dos experimentos de extração do óleo. Os fatores utilizados no processo de produção do óleo foram: tempo e a razão massa amostra/solvente quanto a temperatura foi mantida constante no processo. Foram realizados 7 experimentos, sendo três deles no ponto central. Os experimentos foram realizados sem repetições e de forma aleatória. O modelo foi desenvolvido para trabalhar em batelada. Para a análise dos resultados utilizamos o método de superfície de resposta, com o programa STATISTICA versão 10.0. A técnica de superfície de resposta é uma ferramenta matemática útil quando o objetivo é a otimização de um processo.

Resultado e discussão

Conforme pode ser observado na Figura 1, Diagrama de Pareto, a extração apresentou valores positivos, variáveis significativas ao processo. O efeito positivo do modelo linear para a variável razão é devido ao fato dessa variável interferir diretamente na porcentagem do extrato oleaginoso obtido. A Figura 2, valores observados versus valores previstos, apresenta a comparação entre os valores observados experimentalmente e aqueles preditos pelo modelo ajustado que apresentou um bom ajuste do modelo, justificado pela apreciável aglomeração de pontos próximos da reta representativa, para tanto foi realizado o teste F onde o valor de Fobtido da regressão foi maior que o valor de Ftabelado, apresentando uma regressão significativa. Portanto, os dados experimentais são bem representados pelo modelo ajustado. Constatou-se a aplicabilidade do planejamento fatorial aplicado ao processo de extração com finalidade de obter no final da biocombustíveis. Geöcze et al., (2009), que analisou a cinética de extração do óleo da polpa e da amêndoa do pequi no intervalo de 1 a 5 horas, na qual a maior porcentagem encontrada foi no maior tempo de extração. Pederssetti (2011), que estudou a extração do óleo de canola com gás carbônico, fez ensaio com os tempos de 8, 9 e 17,5 horas, encontrando maior porcentagem de óleo extraído maior tempo. Longo et al., (2007), ao analisarem a cinética de extração do óleo de soja e tempos analisados (5, 10, 15, 20 e 25 horas), observaram um aumento considerável entre a primeira e a décima hora de extração. Segundo Aquino (2007), para aperfeiçoar a extração do óleo vegetal, é necessário preocupar- se com a escolha do solvente, o tamanho da partícula. A relação entre a quantidade de solvente e a quantidade de óleo extraído, foi significativa.

Diagrama de Pareto obtido no planejamento fatorial 22 com ponto central


Valores observados versus valores previstos

Conclusões

A aplicação de planejamento fatorial, superfície de resposta, no processo de extração soxhlet para o óleo do pequi é uma alternativa viável, mostrando resultados para otimização do processo de produção de óleo de pequi com a finalidade de inserção na cadeia de biocombustíveis. Esse estudo aponta para a possibilidade de aproveitamento desses óleos, levando a um crescimento regional, inclusão social nas áreas propícias ao cultivo dos mesmos e o uso dos frutos servem como incentivo para manter a floresta preservada contribuindo assim para sua manutenção.

Agradecimentos

FAPEMA, CECAF, UEMASUL e ABQ.

Referências

AQUINO, L. P. Extração do óleo da polpa de pequi (Caryocar brasiliense): influência das variáveis operacionais. 2007. 95f. Dissertação (Mestrado em Ciências do Alimento)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2007.
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GEOCZE, K.C.; SILVERIO, F. O. ; MONTANARI, R M; SANTANA, B I D; LIMA, C. F. Estudo do Tempo de Extração de óleo de Caryocar brasiliense (Pequi) com Hexano em Extrator Soxhlet. In: 32ª Reunião Anual Sociedade Brasileira de Química, 2009, fortaleza. livro de resumos, 2009.
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