UFU - Dissertações
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Item Extração e purificação de cafeína da casca de café(Faculdade de Engenharia Química - Universidade Federal de Uberlândia, 2007-03-21) Fernandes, Gislaine; Finzer, José Roberto DelaliberaO Brasil é o maior produtor e exportador de café do mundo. Somente no ano de 2006 foram produzidas aproximadamente 41.573.000 sacas de café (60 kg) beneficiadas. Durante o beneficiamento do fruto de café seco gera-se uma massa apreciável de casca de café que varia de acordo com a variedade do café. Visando agregar valor comercial à casca de café, este trabalho trata da extração e purificação da cafeína presente na casca de café. Para a extração da cafeína utilizou-se um extrator de café do tipo Polti. Foram realizadas extrações em amostras com vários diâmetros médio de partícula, a fim de analisar a influência do diâmetro da casca de café na extração da cafeína. Nos experimentos de purificação, 5 gramas de casca de café torrada foi percolada com água obtendo-se 150 mL de extrato. Foi efetuada uma extração líquido-líquido, em quatro etapas seqüenciais, utilizando porções de 30 mL de clorofórmio para a remoção da cafeína. A solução clorofórmica foi submetida à purificação utilizando carvão ativado e solução de hidróxido de potássio (0,1 mol/L). Para quantificar a percentagem efetiva de pigmentos removidos da solução, as amostras foram analisadas em um espectrofotômetro operando com comprimento de onda de 319 nm. Os resultados da purificação com o carvão ativado foram ajustados ao modelo de Langmuir e Freundlich. O modelo de Freundlich apresentou um melhor ajuste aos dados experimentais e os resultados da purificação, utilizando hidróxido de potássio, foram ajustados a uma equação similar à do modelo de Freundlich. Efetuou-se um estudo para a determinação das condições ótimas de purificação e os resultados da otimização operacional mostraram que o melhor resultado em termos da purificação com carvão ativado consistiu no tratamento com concentração de 0,15 gramas de carvão ativado em um volume de 10 mL do extrato agitados por 7 minutos. Com relação ao hidróxido de potássio, obtiveram-se as condições otimizadas, processando a solução previamente adsorvida e otimizada com carvão ativado, variando-se as quantidades de hidróxido de potássio. O melhor resultado consistiu de tempo de agitação de 6,3 minutos e volume de hidróxido de potássio de 17,84 mL. Também foi proposto um estudo cinético para explicar a possível “reação” que ocorre entre as impurezas que originam a cor na solução clorofórmica e o hidróxido de potássio, mas o modelo de “reação química” proposto não se aplicou neste processo de purificação, devido aos altos valores encontrados para a ordem da reação e também pela variação da constante da taxa de velocidade de reação com a concentração do reagente.