Teses e Dissertações
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Item Efeito do ultrassom de alta intensidade na extração e difusão da cafeína nos grãos de café (Coffea arabica)(Campus de São José do Rio Preto - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, 2012-09-21) Meléndez, Víctor Justiniano Huamaní; Barbosa, Róger DarrosA presente pesquisa propõe como alternativa melhorar o processo de extração da cafeína dos grãos de café de variedade arábica utilizando água como solvente com auxílio de ultrassom de alta intensidade. Na primeira etapa da pesquisa foram avaliadas propriedades físicas do grão no processo de hidratação e a proposição da solução analítica para a semiesfera da equação de Fick. Na segunda etapa foi avaliado o coeficiente de difusão da cafeína no processo de extração com água em diferentes temperaturas (30, 40, 50 e 60 °C). Na terceira etapa foi empregado um delineamento composto central rotacional para avaliar a porcentagem de recuperação e o coeficiente de difusão de cafeína nos grãos de café, para os tempos de 15, 30 e 60 minutos sob a influência do ultrassom de alta intensidade (30, 45, 65, 85 e 100% da amplitude da potência) em diferentes ciclos de aplicação (30, 45, 65, 85 e 100%) e em função da temperatura de extração (30, 36, 45, 53 e 60 °C). O modelo matemático para geometria semiesférica apresentou melhor ajuste aos dados experimentais, tanto para a difusão de água nos grãos de café no processo de hidratação, como para o processo de extração de cafeína em meio aquoso. O coeficiente de difusão de água no grão de café no processo de hidratação variou de 6,901 .10 -11 m 2 s -1 a 30 °C até 3,119 .10 -10 m 2 s -1 a 60 °C, com energia de ativação de 41,243 kJ mol -1 . Para a difusão da cafeína, o modelo matemático para semiesfera também resultou ser ligeiramente superior na maioria dos casos, onde o coeficiente de difusão variou de 1,026 .10 -11 m 2 s -1 a 30 °C até 9,004 .10 -11 m 2 s -1 a 60 °C com uma energia de ativação de 59,933 kJ mol -1 . Na aplicação de ultrassom de alta intensidade, os fatores de potência de ultrassom e a temperatura de extração resultaram ter influência significativa na porcentagem de recuperação e no coeficiente de difusão da cafeína no grão. Na condição de 55 °C, 81 W cm -2 e 70% de ciclo de ultrassom, o coeficiente de difusão da cafeína foi cerca de 21% maior do que o coeficiente de difusão da cafeína a 55 °C no processo de extração sem auxílio de ultrassom.