???jsp.display-item.identifier??? https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/5845
Tipo: Dissertação
metadata.dc.title: Desenvolvimento de material adsorvente do resíduo da casca da acácia negra (Acacia mearnsii De Wild) para o branqueamento de óleo de arroz
Autor(es): Camargo, Rogério da Silva
Primeiro Orientador: Almeida, André Ricardo Felkl de
Coorientador: Crexi, Valéria Terra
1° Membro da banca: Almeida, André Ricardo Felkl de
2° Membro da banca: Crexi, Valéria Terra
3° Membro da banca: Rosa, Gabriela Silveira da
4° Membro da banca: Meili, Lucas
Resumo: A acácia-negra (Acacia mearnsii De Wild) é uma espécie vegetal que se destaca economicamente no estado do Rio Grande do Sul. O seu cultivo está relacionado à extração da madeira e do tanino, atividades que geram elevada quantidade de resíduos sólidos, os quais acabam sendo destinados à compostagem ou dispostos em aterros. Também no estado do Rio Grande do Sul, o cultivo do arroz é uma atividade de destaque, representando cerca de 70 % de toda a produção nacional. No beneficiamento desse grão para a produção do arroz branco é gerado como resíduo o farelo, que é a matéria prima para a extração do óleo bruto de arroz. Contudo, o óleo bruto de arroz apresenta impurezas em sua composição, as quais devem ser removidas durante o refino. Entre as etapas do refino, tem-se o branqueamento, que tem por objetivo a retirada de compostos que afetam a cor e a qualidade do óleo de arroz, onde utiliza-se substâncias adsorventes como as terras ativadas e carvão ativado. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi a produção de adsorventes a partir do resíduo da casca da acácia-negra moída e seca, tratada quimicamente com NaOH e modificada para carvão ativado através da pirólise em atmosfera de nitrogênio, os quais foram aplicados no processo de branqueamento do óleo de arroz neutralizado. Os adsorventes produzidos foram caracterizados quanto a massa específica real e bulk, diâmetro de partícula, porosidade do leito de partículas, análise imediata (teor de umidade, cinzas, voláteis e carbono fixo), TGA, DRX e área superficial específica (BET). O óleo neutralizado e os óleos branqueados foram caracterizados quanto aos teores de peróxidos, de acidez, de carotenoides, de cor e de ɣ-orizanol. Como resultados, as caracterizações por TGA e DRX demonstraram que tanto o NaOH quanto a pirólise causaram a degradação da hemicelulose e celulose da casca de acácia, ocasionando uma estrutura mais amorfa. Os tratamentos também reduziram o diâmetro de partícula de 121,7 µm para a casca in natura para 41,7 µm para o carvão ativado produzido. A área superficial específica obtida para o carvão ativado foi de 204,9 m²/g. Quanto ao teor de carbono fixo, observou-se um aumento de 9,89% da casca de acácia moída e seca para 39,97% para o carvão ativado. Verificou-se que nos ensaios de branqueamento, todos os adsorventes produzidos apresentaram redução para o percentual de peróxidos, de acidez, de carotenoides, de ɣ-orizanol e de cor. A casca de acácia ativada com NaOH foi o adsorvente que obteve o maior percentual de redução para carotenoides (69,43%), acidez (19,80%) e cor, apresentando a menor perda para o teor de ɣ-orizanol (17,5%). Quanto ao índice de peróxido, o carvão produzido foi o que proporcionou maior percentual de redução dentre os adsorventes testados (43,04%). A partir dos resultados obtidos, conclui-se que o resíduo da casca de acácia-negra proveniente da extração de taninos apresenta características favoráveis para ser usado como matéria prima na produção de material adsorvente a ser utilizado na etapa do branqueamento do óleo de arroz.
Abstract: Black wattle (Acacia mearnsii De Wild) is a plant species that stands out economically in the state of Rio Grande do Sul. Its cultivation is related to the extraction of wood and tannin, activities that generate a high amount of solid waste, which end up being destined for composting or disposed of in landfills. Also in the state of Rio Grande do Sul, rice cultivation is a prominent activity, representing about 70% of all national production. In the processing of this grain for the production of white rice, bran is generated as a residue, which is the raw material for the extraction of crude rice oil. However, crude rice oil has impurities in its composition, which must be removed during refining. Among the refining steps, there is bleaching, which aims to remove compounds that affect the color and quality of rice oil, where adsorbent substances such as activated earth and activated carbon are used. In this context, the objective of the present work was the production of adsorbents from the ground and dried black wattle bark residue, chemically treated with NaOH and modified to activated carbon through pyrolysis in a nitrogen atmosphere, which were applied in the process bleaching of neutralized rice oil. The adsorbents produced were characterized in terms of real density and bulk, particle diameter, porosity of the particle bed, immediate analysis (moisture content, ash, volatiles and fixed carbon), TGA, DRX and specific surface area (BET). The neutralized oil and bleached oils were characterized in terms of peroxides, acidity, carotenoids, color and ɣ-oryzanol. As a result, the characterizations by TGA and DRX demonstrated that both NaOH and pyrolysis caused the degradation of hemicellulose and cellulose of the acacia bark, causing a more amorphous structure. The treatments also reduced the particle diameter from 121.7 µm for the fresh shell to 41.7 µm for the activated carbon produced. The specific surface area obtained for activated carbon was 204.9 m² / g. As for the fixed carbon content, there was an increase of 9.89% in the ground and dried acacia bark to 39.97% for activated carbon. It was found that in the bleaching tests, all the adsorbents produced showed a reduction for the percentage of peroxides, acidity, carotenoids, ɣ oryzanol and color. Acacia bark activated with NaOH was the adsorbent that obtained the highest percentage of reduction for carotenoids (69.43%), acidity (19.80%) and color, with the lowest loss for the content of ɣ-oryzanol (17, 5%). As for the peroxide index, the coal produced was the one that provided the highest percentage of reduction among the tested adsorbents (43.04%). From the results obtained, it is concluded that the residue of the black wattle bark from the extraction of tannins has favorable characteristics to be used as raw material in the production of adsorbent material to be used in the bleaching stage of rice oil.
metadata.dc.subject: Resíduo da acacicultura
Adsorventes não convencionais
Carvão ativado
Clarificação
Óleo vegetal
Residue from acaculture
Non-conventional adsorbents
Activated charcoal
Clarification
Vegetable oil
CNPQ: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
metadata.dc.publisher: Universidade Federal do Pampa
Sigla da Instituição: UNIPAMPA
Campus: Campus Bagé
Curso: Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais
metadata.dc.identifier.citation: CAMARGO, Rogério da Silva. Desenvolvimento de material adsorvente do resíduo da casca da acácia negra (Acacia mearnsii De Wild) para o branqueamento de óleo de arroz .82p. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal do Pampa, Campus Bagé, Bagé, 2021.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
metadata.dc.identifier.uri: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5845
metadata.dc.date.issued: 22-Mar-2021
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