Estudo da solubilidade de fitoesteróis em solventes com até quatro átomos de carbono em diferentes temperaturas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Guimarães, Isis Junqueira Furlan
Orientador(a): Basso, Rodrigo Corrêa
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Alfenas
Campus Poços de Caldas
Mestrado em Engenharia Química
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Departamento: Instituto de Ciência e Tecnologia
País: Não Informado pela instituição
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.unifal-mg.edu.br/handle/123456789/2912
http://lattes.cnpq.br/6427419138145173
http://lattes.cnpq.br/4043789557049115
Resumo: A desodorização é uma das etapas do processo de produção do óleo vegetal que consiste em eliminar componentes que causam odores e sabores desagradáveis a ele. Neste processo são eliminados componentes, na forma de uma mistura, que são interessantes para as indústrias químicas, farmacêuticas e alimentícias, dentre eles os fitoesteróis. Uma alternativa simples e de custo relativamente reduzido para a separação dos fitoesteróis dessa mistura é a dissolução fracionada que requer conhecimento da solubilidade dos componentes em diversos solventes e temperaturas. O desenvolvimento da metodologia experimental para determinação da solubilidade dos fitoesteróis mostrou que um tempo de 12 h foi suficiente para os sistemas atingirem o equilíbrio, e que o tempo de 4 h foi mais do que suficiente para a completa evaporação do butanol em estufa de circulação a 70 °C. Os resultados obtidos pela metodologia aplicada ao estudo da solubilidade dos fitoesteróis mostraram que solventes com cadeias carbônicas maiores, como o butanol, e temperaturas elevadas, 313,15K, solubilizam em maior quantidade a mistura de fitoesteróis. Ambos os modelos termodinâmicos, Wilson e NRTL, utilizados para modelar os sistemas binários em estudo mostraram boa representatividade dos resultados experimentais sendo que o modelo NRTL apresentou os menores desvios relativos médios iguais a respectivamente, 0,24, 0,29, 0,25 e 0,20%, para os sistemas contendo metanol, etanol, propanol e butanol. Os cálculos dos parâmetros de solubilidade de Hansen associados a representatividade da mistura de fitoesteróis por uma pseudomolécula teórica mostrou que as forças moleculares que regem as interações fitoesterol – solventes são majoritariamente as forças de dispersão, sendo este resultado corroborado pela maior solubilidade dos fitoesteróis em butanol em comparação aos demais solventes.
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O desenvolvimento da metodologia experimental para determinação da solubilidade dos fitoesteróis mostrou que um tempo de 12 h foi suficiente para os sistemas atingirem o equilíbrio, e que o tempo de 4 h foi mais do que suficiente para a completa evaporação do butanol em estufa de circulação a 70 °C. Os resultados obtidos pela metodologia aplicada ao estudo da solubilidade dos fitoesteróis mostraram que solventes com cadeias carbônicas maiores, como o butanol, e temperaturas elevadas, 313,15K, solubilizam em maior quantidade a mistura de fitoesteróis. Ambos os modelos termodinâmicos, Wilson e NRTL, utilizados para modelar os sistemas binários em estudo mostraram boa representatividade dos resultados experimentais sendo que o modelo NRTL apresentou os menores desvios relativos médios iguais a respectivamente, 0,24, 0,29, 0,25 e 0,20%, para os sistemas contendo metanol, etanol, propanol e butanol. Os cálculos dos parâmetros de solubilidade de Hansen associados a representatividade da mistura de fitoesteróis por uma pseudomolécula teórica mostrou que as forças moleculares que regem as interações fitoesterol – solventes são majoritariamente as forças de dispersão, sendo este resultado corroborado pela maior solubilidade dos fitoesteróis em butanol em comparação aos demais solventes.Não recebeu apoio/financiamentoDeodorization is one of the stages of the vegetable oil production process, which consists of eliminating components that cause unpleasant odors and flavors. In this process, components are eliminated, in the form of mixture, which are interesting for the chemical, pharmaceutical and food industries, among them phytosterols. A simple and relatively low-cost alternative for the separation of phytosterols from this mixture is fractional dissolution, which requires knowledge of the solubility of the components in different solvents and temperature. Thus, this work aimed to study the behavior of the solubility of a commercial mixture of phytosterols in alcohols with up to four carbon atoms by obtaining solubility data as a function of temperature, its thermodynamic modeling and by calculating the solubility parameters of Hansen. The development of the experimental methodology to determine the solubility of phytosterols showed that a time of 12h was enough for the systems to reach equilibrium, and that a time of 4h was more than enough for the complete evaporation of butanol in circulating oven at 70°C. The results obtained by the methodology applied to the study of phytosterols solubility showed that solvents with longer carbon chains, such as butanol, and high temperatures, 313,15K, solubilize the phytosterols mixture in greater amounts. Both thermodynamic models, Wilson and NRTL, used to model the binary systems under study showed good representation of the experimental results, and the NRTL model presented the smallest mean relative deviations equal to, respectively, 0.24, 0.29, 0.25 and 0.20%, for systems containing methanol, ethanol, propanol and butanol. The calculations of the Hansen solubility parameters associated with the representativeness of the phytosterol mixture by a theoretical pseudomolecule showed that the molecular forces that govern the phytosterols-solvent interactions are mostly the dispersion forces, and this result is corroborated by the greater solubility of phytosterols in butanol in compared to other solvents.76Universidade Federal de AlfenasCampus Poços de CaldasMestrado em Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIFAL-MGInstituto de Ciência e Tecnologiainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 BrazilEngenharias::Engenharia QuímicaFitoesteróisHansenSolubilidadeTermodinâmicaβ – sitosterolPhytosterolsSolubilityThermodynamicEstudo da solubilidade de fitoesteróis em solventes com até quatro átomos de carbono em diferentes temperaturasStudy of the solubility of phytosterols in solvents with up to four carbon atoms at diferente temperaturesinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal de Alfenas - RiUnifalinstname:Universidade Federal de Alfenas (UNIFAL)instacron:UNIFALORIGINALDissertação de Isis Junqueira Furlan Guimarães.pdfDissertação de Isis Junqueira Furlan Guimarães.pdfapplication/pdf2224941https://repositorio.unifal-mg.edu.br/bitstreams/2aabd899-8d7e-4e91-9319-fc99627e1006/downloadd9e46b1d31af17ff8ad76697d799cc2fMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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