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ORCID:  http://orcid.org/0009-0000-9727-9279
Tipo do documento: Trabalho de Conclusão de Curso
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Título: Extração de óleo e compostos da casca de cacau com uso de dióxido de carbono supercrítico: uso de cossolventes e modelagem cinética da curva de extração
Autor(es): Belone, Alceu Vinicius Roncoletta
Primeiro orientador: Hori, Carla Eponina
Primeiro membro da banca: Watanabe, Érika Ohta
Segundo membro da banca: Santos, Grazielle Emanuella de Souza dos
Resumo: Este trabalho investigou a extração de compostos bioativos de resíduos de casca de cacau por dióxido de carbono supercrítico (SCCO2), avaliando: (i) o efeito de cossolventes; (ii) a caracterização química dos extratos por GC/MS; e (iii) a modelagem matemática da cinética por dois modelos (Logístico e Splines). O resíduo foi caracterizado quanto à granulometria (D = 5,70 mm) e densidade. As extrações foram realizadas em duplicata nas condições 40 °C/200 bar e 60 °C/250 bar, com vazão de CO2 de 3 mL/min em extrator de 63 mL; os rendimentos médios foram estatisticamente semelhantes: 3,014 ± 0,075% (40 °C/200 bar) e 3,046 ± 0,028% (60 °C/250 bar). Nos ensaios com cossolventes (5 mL de solvente por 7 g de resíduo, 40 °C/200 bar, 120 min) obtiveram-se rendimentos de óleo de 2,77% (hexano) e 2,80% (etanol). A modelagem cinética apresentou excelente ajuste (R2 = 0,99), com redução de tCER e tFER e aumento da taxa inicial (coeficiente b1) nas condições mais severas (60 °C/250 bar). A análise por GC/MS evidenciou predominância de compostos oxigenados — principalmente ácidos carboxílicos — e a presença de ésteres de cadeia longa; cafeína e teobromina não foram detectadas nas condições analíticas adotadas. Os resultados indicam viabilidade técnico-científica para a valorização do resíduo, com robustez operacional e possibilidade de modular seletividade por meio de cossolventes.
Abstract: This study investigated the extraction of bioactive compounds from cocoa shell waste using supercritical carbon dioxide (SCCO2), assessing: (i) the effect of co-solvents; (ii) chemical characterization of the extracts by GC/MS; and (iii) mathematical modeling of the kinetics using two models (Logistic and Splines). The residue was characterized for particle size (D = 5.70 mm) and density. Extractions were carried out in duplicate at 40 °C/200 bar and 60 °C/250 bar, with CO2 flow rate controlled at 3 mL/min in an extractor of 63 mL; mean yields were statistically similar: 3.014 ± 0.075% (40 °C/200 bar) and 3.046 ± 0.028% (60 °C/250 bar). In the co-solvent tests (5 mL of solvent per 7 g of residue, 40 °C/200 bar, 120 min) oil yields of 2.77% (hexane) and 2.80% (ethanol) were obtained. Kinetic modeling showed an excellent fit (R2 = 0.99), with reductions in tCER and tFER and an increase in the initial rate (coefficient b1) under the more severe conditions (60 °C/250 bar). GC/MS analysis indicated a predominance of oxygenated compounds — especially carboxylic acids — and the presence of long-chain esters; caffeine and theobromine were not detected under the analytical conditions employed. The results demonstrate technical-scientific feasibility for valorization of this residue, with operational robustness and co-solvent-tunable selectivity potential.
Palavras-chave: casca de cacau
extração supercrítica
modelagem do processo
cocoa husk
supercritical extraction
process modeling
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Referência: BELONE, Alceu Vinicius Roncoletta. Extração de óleo e compostos da casca de cacau com uso de dióxido de carbono supercrítico: uso de cossolventes e modelagem cinética da curva de extração. 2025. 49 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47262
Data de defesa: 29-Set-2025
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