Cristalização da cafeína extraída da casca do café

• Autor(a) principal: Capuci, Ana Paula Silva
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/28785; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2109
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES DE SEPARACAO E MISTURA; Cristalização; Crystallization; Cafeína; Caffeine; Solubilidade; Solubility; Casca de café; Coffee husks; Engenharia química

O Brasil é o maior país produtor, consumidor e exportador de café arábica do mundo. O aumento do resíduo gerado após o beneficiamento do grão é proporcional ao aumento da produção de café, a relação entre a obtenção do grão beneficiado e a casca de café é de 1:1 (m/m). Uma vez que é gerado um volume alto de resíduo durante o beneficiamento do café coco, são necessárias pesquisas para sua destinação. A partir do contexto exposto, o presente trabalho tem como objetivo geral elaborar uma tecnologia para utilização desse resíduo realizando a cristalização da cafeína extraída da casca de café da espécie Coffea arabica, variedade catuaí vermelho. Para alcançar o objetivo proposto, foi realizado um planejamento composto central para a etapa de torrefação, a fim de otimizar o processo de extração determinando a condição ótima que se consiga extrair maior quantidade de cafeína, confrontando com o valor obtido na prática. Os dados de temperatura e tempo ótimos obtidos, dentro da faixa analisada dessas variáveis foram 147,6°C e 5,3 min, respectivamente, e corresponderam ao teor máximo de cafeína extraída de 54,3% (m/m). Na prática foi extraído 43,08% do total de cafeína em condição otimizada. Para direcionar o estudo da cristalização da cafeína extraída foram investigados a solubilidade da cafeína em água em temperaturas variando de 10 a 60°C e a cristalização da cafeína comercial. Foi realizado um planejamento composto central, utilizando cafeína comercial para o preparo de soluções e sementes. Isto possibilitou um estudo das variáveis significativas na operação, construção de um modelo de previsão de respostas, análise de superfícies de resposta e seleção de um ponto de operação ótimo dentro da faixa experimental especificada e para a resposta aumento de massa percentual. O rendimento médio obtido foi de 285,6%. A cristalização da cafeína da casca do café foi realizada em condições similares à otimização realizada no planejamento composto central com sementes obtidas por resfriamento. As repostas indicaram crescimento cristalino das sementes adicionadas, mesmo na presença de impurezas e possíveis inibidores da cristalização. A cristalização foi determinante na purificação da cafeína extraída da casca do café atingindo pureza de cerca de 88%.