Effect of microwave pre-treatment on the yield of soybean oil extraction process: kinetic study, mathematical modeling and optimization
DOI:
https://doi.org/10.18540/jcecvl8iss1pp13692-01-14ePalavras-chave:
Soja Extração Micro-ondas Rendimento Mecanismo cinéticoResumo
A soja é uma das principais oleaginosas cultivadas no Brasil. Em sua industrialização, a extração por solvente é uma operação essencial. Novas tecnologias vêm sendo desenvolvidas para aumentar a eficiência dessa operação, destacando-se a extração assistida por micro-ondas. Neste contexto, este trabalho teve como objetivos estudar o efeito do pré-tratamento por micro-ondas sobre o rendimento da extração do óleo de soja por hexano, investigar seu mecanismo cinético e otimizar o processo. Para tanto, grãos de soja, previamente caracterizados, foram submetidos ao pré-tratamento por micro-ondas variando a potência nominal aplicada (310 e 620 W) e o tempo de pré-tratamento (5, 10, 20 e 30 s), seguido pela extração convencional da amostra por 30 minutos em hexano, avaliando-se ao final o rendimento de extração de óleo e a concentração do extrato. Um modelo polinomial foi desenvolvido para equacionar essas variáveis. O método de otimização por superfície de resposta foi aplicado ao modelo para maximizar o rendimento de extração. Ainda, foram ajustados dois modelos cinéticos (primeira ordem e segunda ordem) aos dados experimentais, visando compreender o mecanismo cinético do pré-tratamento por micro-ondas. Os resultados obtidos mostraram que o tempo de pré-tratamento e a potência nominal aplicada apresentaram efeitos significativos sobre o rendimento de extração, o qual foi predito com 81% de exatidão pelo modelo proposto. Na etapa de otimização, o modelo indicou que o máximo rendimento alcançado no processo de extração com pré-tratamento por micro-ondas seria de, aproximadamente, 10%, para os ajustes operacionais de 30 s e 620 W. Adicionalmente, o estudo cinético revelou que o pré-tratamento da soja foi satisfatoriamente descrito tanto pelo modelo de primeira ordem, como pelo modelo de segunda ordem. Em síntese, o pré-tratamento por micro-ondas mostrou-se promissor quando aplicado ao processo convencional de extração de óleo de soja, uma vez que reduziu o tempo de processamento de 240 min para 60 min.
Downloads
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 The Journal of Engineering and Exact Sciences
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.