Avaliação do uso do etanol e do isopropanol como alternativa ao n-hexano na extração do óleo de café verde (Coffea arabica) em banho ultrassônico e caracterização dos extratos obtidos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Carbonar, Henrique Larocca
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29860
Resumo: This study proposed the total or partial replacement of n-hexane by isopropanol or ethanol in the ultrasound-assisted extraction of green coffee (Coffea arabica) oil. The kinetic curve of the extraction process was determined to define the time needed to reach saturation, establishing the time of 120 minutes as the ideal for this process. The yields of the oil extracted with the pure solvents and the mixture of n-hexane with the other two solvents in different proportions were quantified. The samples obtained were analyzed through Gas Chromatography to determine the fatty acids constituting the green coffee oil and their concentrations, correlating the change in the solvent used with changes in these factors. In addition, coffee oil samples were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (attenuated total reflectance mode) to observe the functional groups that characterize the extracts, followed by the determination of the principal components. The results showed that the concentration of fatty acids does not undergo significant changes with the replacement of n-hexane by isopropanol or ethanol or by their mixture, and it was also observed that the use of a mixture of isopropanol and n-hexane allowed the extraction of an oil with a higher concentration of polyunsaturated fatty acids of commercial and nutritional interest. Regarding the oil content obtained, it was found that the yield did not vary significantly with the change of solvent. No significant changes in functional groups were observed with changes in solvents, and these results were confirmed by the principal components analysis, where only one of the components explained the small changes. Thus, there are indications of the feasibility of using isopropanol and ethanol in the extraction process of green coffee oil assisted by an ultrasonic bath, thus allowing an extraction without or with a smaller amount of the toxic solvent n- hexane.
id UTFPR-12_3ed5489dc3cec212417daae1651c3955
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/29860
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Avaliação do uso do etanol e do isopropanol como alternativa ao n-hexano na extração do óleo de café verde (Coffea arabica) em banho ultrassônico e caracterização dos extratos obtidosEvaluation of the use of ethanol and isopropanol as alternative solventes to n-hexane in the ultrasound-assisted extraction of green coffee (Coffea arabica) oil and characterization of the extracts obtainedÓleos vegetaisCaféSolventesCromatografia a gásEspectroscopia de infravermelhoAnálise de componentes principaisVegetable oilsCoffeeSolventsGas chromatographySpectroscopy, InfraredPrincipal components analysisCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAEngenharia QuímicaThis study proposed the total or partial replacement of n-hexane by isopropanol or ethanol in the ultrasound-assisted extraction of green coffee (Coffea arabica) oil. The kinetic curve of the extraction process was determined to define the time needed to reach saturation, establishing the time of 120 minutes as the ideal for this process. The yields of the oil extracted with the pure solvents and the mixture of n-hexane with the other two solvents in different proportions were quantified. The samples obtained were analyzed through Gas Chromatography to determine the fatty acids constituting the green coffee oil and their concentrations, correlating the change in the solvent used with changes in these factors. In addition, coffee oil samples were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (attenuated total reflectance mode) to observe the functional groups that characterize the extracts, followed by the determination of the principal components. The results showed that the concentration of fatty acids does not undergo significant changes with the replacement of n-hexane by isopropanol or ethanol or by their mixture, and it was also observed that the use of a mixture of isopropanol and n-hexane allowed the extraction of an oil with a higher concentration of polyunsaturated fatty acids of commercial and nutritional interest. Regarding the oil content obtained, it was found that the yield did not vary significantly with the change of solvent. No significant changes in functional groups were observed with changes in solvents, and these results were confirmed by the principal components analysis, where only one of the components explained the small changes. Thus, there are indications of the feasibility of using isopropanol and ethanol in the extraction process of green coffee oil assisted by an ultrasonic bath, thus allowing an extraction without or with a smaller amount of the toxic solvent n- hexane.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Este estudo propôs a substituição total ou parcial do n-hexano por isopropanol ou etanol no processo de extração do óleo de café verde (Coffea arabica) com o auxílio do banho ultrassônico. Determinou-se a curva cinética do processo de extração para definição do tempo necessário para atingir a saturação, estabelecendo o tempo de 120 minutos como o ideal do processo. Foram quantificados os rendimentos do óleo extraído com os solventes puros e mistura de n-hexano com os outros dois solventes em diferentes proporções. As amostras obtidas foram analisadas por meio de Cromatografia em Fase Gasosa, para determinação dos ácidos graxos constituintes do óleo de café verde e as suas concentrações, correlacionando a mudança do solvente utilizado com alterações nestes fatores. Além disso, as amostras de óleo de café foram analisadas por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (modo de reflexão total atenuado) para observação dos grupos funcionais que compõem os extratos, seguida da determinação dos componentes principais. Os resultados demonstraram que a concentração dos ácidos graxos não sofre grandes alterações com a substituição do n-hexano por isopropanol ou etanol, ou pela mistura deles, e ainda se observou que o uso da mistura de isopropanol e n-hexano possibilitou a extração de um óleo com maior concentração de ácidos graxos poli-insaturados de interesse comercial e nutricional. Em relação ao teor de óleo obtido, verificou-se que o rendimento não variou significativamente com a mudança de solvente. Não foram observadas alterações significativas grupos funcionais com as mudanças de solventes, e estes resultados foram comprovados pela análise dos componentes principais, onde apenas uma das componentes explicou as pequenas alterações. Desta forma, há indicativos da viabilidade do uso do isopropanol e do etanol no processo extrativo do óleo de café verde em banho ultrassônico, permitindo assim uma extração sem ou com menor quantidade do solvente tóxico n-hexano.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUTFPRWatanabe, Erica Roberta Lovo da Rochahttps://orcid.org/0000-0001-6839-7516http://lattes.cnpq.br/6236461593058482Leite, Priscilla dos Santos Gaschihttps://orcid.org/0000-0002-9886-3466http://lattes.cnpq.br/1092065652943073Watanabe, Erica Roberta Lovo da Rochahttps://orcid.org/0000-0001-6839-7516http://lattes.cnpq.br/6236461593058482Castilho, Guilherme José dehttps://orcid.org/0000-0001-6137-7520http://lattes.cnpq.br/6340353027133778Inglez, Simone Delezukhttps://orcid.org/0000-0001-6665-5147http://lattes.cnpq.br/0062536636901836Carbonar, Henrique Larocca2022-10-07T12:18:55Z2022-10-07T12:18:55Z2022-06-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCARBONAR, Henrique Larocca. Avaliação do uso do etanol e do isopropanol como alternativa ao n-hexano na extração do óleo de café verde (Coffea arabica) em banho ultrassônico e caracterização dos extratos obtidos. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2022.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29860porhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2022-10-08T06:07:21Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/29860Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2022-10-08T06:07:21Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação do uso do etanol e do isopropanol como alternativa ao n-hexano na extração do óleo de café verde (Coffea arabica) em banho ultrassônico e caracterização dos extratos obtidos
Evaluation of the use of ethanol and isopropanol as alternative solventes to n-hexane in the ultrasound-assisted extraction of green coffee (Coffea arabica) oil and characterization of the extracts obtained
title Avaliação do uso do etanol e do isopropanol como alternativa ao n-hexano na extração do óleo de café verde (Coffea arabica) em banho ultrassônico e caracterização dos extratos obtidos
spellingShingle Avaliação do uso do etanol e do isopropanol como alternativa ao n-hexano na extração do óleo de café verde (Coffea arabica) em banho ultrassônico e caracterização dos extratos obtidos
Carbonar, Henrique Larocca
Óleos vegetais
Café
Solventes
Cromatografia a gás
Espectroscopia de infravermelho
Análise de componentes principais
Vegetable oils
Coffee
Solvents
Gas chromatography
Spectroscopy, Infrared
Principal components analysis
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Engenharia Química
title_short Avaliação do uso do etanol e do isopropanol como alternativa ao n-hexano na extração do óleo de café verde (Coffea arabica) em banho ultrassônico e caracterização dos extratos obtidos
title_full Avaliação do uso do etanol e do isopropanol como alternativa ao n-hexano na extração do óleo de café verde (Coffea arabica) em banho ultrassônico e caracterização dos extratos obtidos
title_fullStr Avaliação do uso do etanol e do isopropanol como alternativa ao n-hexano na extração do óleo de café verde (Coffea arabica) em banho ultrassônico e caracterização dos extratos obtidos
title_full_unstemmed Avaliação do uso do etanol e do isopropanol como alternativa ao n-hexano na extração do óleo de café verde (Coffea arabica) em banho ultrassônico e caracterização dos extratos obtidos
title_sort Avaliação do uso do etanol e do isopropanol como alternativa ao n-hexano na extração do óleo de café verde (Coffea arabica) em banho ultrassônico e caracterização dos extratos obtidos
author Carbonar, Henrique Larocca
author_facet Carbonar, Henrique Larocca
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Watanabe, Erica Roberta Lovo da Rocha
https://orcid.org/0000-0001-6839-7516
http://lattes.cnpq.br/6236461593058482
Leite, Priscilla dos Santos Gaschi
https://orcid.org/0000-0002-9886-3466
http://lattes.cnpq.br/1092065652943073
Watanabe, Erica Roberta Lovo da Rocha
https://orcid.org/0000-0001-6839-7516
http://lattes.cnpq.br/6236461593058482
Castilho, Guilherme José de
https://orcid.org/0000-0001-6137-7520
http://lattes.cnpq.br/6340353027133778
Inglez, Simone Delezuk
https://orcid.org/0000-0001-6665-5147
http://lattes.cnpq.br/0062536636901836
dc.contributor.author.fl_str_mv Carbonar, Henrique Larocca
dc.subject.por.fl_str_mv Óleos vegetais
Café
Solventes
Cromatografia a gás
Espectroscopia de infravermelho
Análise de componentes principais
Vegetable oils
Coffee
Solvents
Gas chromatography
Spectroscopy, Infrared
Principal components analysis
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Engenharia Química
topic Óleos vegetais
Café
Solventes
Cromatografia a gás
Espectroscopia de infravermelho
Análise de componentes principais
Vegetable oils
Coffee
Solvents
Gas chromatography
Spectroscopy, Infrared
Principal components analysis
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Engenharia Química
description This study proposed the total or partial replacement of n-hexane by isopropanol or ethanol in the ultrasound-assisted extraction of green coffee (Coffea arabica) oil. The kinetic curve of the extraction process was determined to define the time needed to reach saturation, establishing the time of 120 minutes as the ideal for this process. The yields of the oil extracted with the pure solvents and the mixture of n-hexane with the other two solvents in different proportions were quantified. The samples obtained were analyzed through Gas Chromatography to determine the fatty acids constituting the green coffee oil and their concentrations, correlating the change in the solvent used with changes in these factors. In addition, coffee oil samples were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (attenuated total reflectance mode) to observe the functional groups that characterize the extracts, followed by the determination of the principal components. The results showed that the concentration of fatty acids does not undergo significant changes with the replacement of n-hexane by isopropanol or ethanol or by their mixture, and it was also observed that the use of a mixture of isopropanol and n-hexane allowed the extraction of an oil with a higher concentration of polyunsaturated fatty acids of commercial and nutritional interest. Regarding the oil content obtained, it was found that the yield did not vary significantly with the change of solvent. No significant changes in functional groups were observed with changes in solvents, and these results were confirmed by the principal components analysis, where only one of the components explained the small changes. Thus, there are indications of the feasibility of using isopropanol and ethanol in the extraction process of green coffee oil assisted by an ultrasonic bath, thus allowing an extraction without or with a smaller amount of the toxic solvent n- hexane.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-10-07T12:18:55Z
2022-10-07T12:18:55Z
2022-06-24
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv CARBONAR, Henrique Larocca. Avaliação do uso do etanol e do isopropanol como alternativa ao n-hexano na extração do óleo de café verde (Coffea arabica) em banho ultrassônico e caracterização dos extratos obtidos. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2022.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29860
identifier_str_mv CARBONAR, Henrique Larocca. Avaliação do uso do etanol e do isopropanol como alternativa ao n-hexano na extração do óleo de café verde (Coffea arabica) em banho ultrassônico e caracterização dos extratos obtidos. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2022.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29860
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UTFPR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UTFPR
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850498354223513600