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dc.creatorMeira, Maycon Aparecido de Morais-
dc.date.accessioned2024-10-31T13:26:57Z-
dc.date.available2024-10-31T13:26:57Z-
dc.date.issued2024-09-16-
dc.identifier.citationMEIRA, Maycon Aparecido de Morais. Aplicação de processos com membranas no tratamento do resíduo da desodorização do óleo de soja para a recuperação de compostos bioativos. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35294-
dc.description.abstractIn soybean oil refining, most bioactive compounds are concentrated in intermediate by-products and waste streams. In particular, deodorized soybean oil distillate (DDOS), obtained during the oil deodorization stage, is a rich source of commercially valuable substances, including fatty acids, phytosterols, tocopherols, squalene and glycerides. Squalene is a hydrocarbon with diverse applications, including in the preparation of cosmetics, as it is moisturizing and antioxidant, and in the biosynthesis of cholesterol. Originally, it was obtained for commercial purposes, mainly from the liver oil of some deep-water sharks. However, due to environmental concerns, including the protection of marine life, the extraction of squalene from plant sources is of great interest. In this context, this work aims to recover and concentrate bioactive compounds from DDOS, specifically squalene, using the polymer membrane filtration process. Initially, the DDOS was characterized in terms of density, acidity index, saponification index and amount of soaps. Microfiltration tests were then carried out with a 0.22 µm polystersulfone polymer membrane (PES), characterized in terms of hydraulic permeability, in a bench-scale frontal filtration module. In the first stage, the influence of saponification as a pre-treatment was evaluated, using different concentrations of KOH (0, 10 and 20%) at two operating pressures (0.5 and 1.0 bar). In the second stage, a combined centrifugation and microfiltration process was used, using the best concentration of KOH (20%), at the same operating pressures mentioned above. The performance of the process was evaluated in terms of permeate flow, selectivity of the membrane in relation to squalane and removal of the amount of soaps. From the results, it was observed that for the same concentration of KOH in the pre-treatment, increasing the pressure caused a reduction in retention, indicating the permeation of undesirable compounds through the membrane. On the other hand, for the same pressure, increasing the concentration of KOH led to an increase in the concentration of squalane in the permeate, probably due to the greater production of saponifiable materials which favor the formation of a phase that is retained by the membrane, leading to the concentration of unsaponifiables, such as squalane, in the permeate. The results obtained showed that the membrane used is selective to squalane and, in the best condition used (20% KOH and 1.0 bar pressure with a combined centrifugation process), there was a concentration of the compound in the permeate of 174.03 mg 100 g sample-1, which is thirteen times higher than in the concentrate. It was also observed that centrifugation was efficient in removing soaps, reducing their concentration in the centrifuged phase that was fed into the membrane. In the fouling evaluation, a 59.8% reduction in water flow through the membrane was observed after the cleaning cycle applied, indicating that fouling had occurred. The results indicate the potential for using membrane processes as an alternative for obtaining squalene, combining separation processes such as centrifugation for greater process efficiency.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.pt_BRpt_BR
dc.subjectCompostos bioativospt_BR
dc.subjectFiltração por membranaspt_BR
dc.subjectÓleos vegetaispt_BR
dc.subjectBioactive compoundspt_BR
dc.subjectMembrane separationpt_BR
dc.subjectVegetable oilspt_BR
dc.titleAplicação de processos com membranas no tratamento do resíduo da desodorização do óleo de soja para a recuperação de compostos bioativospt_BR
dc.title.alternativeApplication of processes with membranes in the treatment of the waste from the deodorization of soybean oil for the recovery of biocomposespt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoNo refino do óleo de soja, a maioria dos compostos bioativos estão concentrados em subprodutos intermediários e correntes residuais. Em particular, o destilado desodorizado do óleo de soja (DDOS), obtido na etapa de desodorização do óleo, é uma fonte rica em substâncias com valor comercial, incluindo ácidos graxos, fitoesteróis, tocoferóis, esqualeno e glicerídeos. O esqualeno é um hidrocarboneto com aplicações diversas, dentre elas na preparação de cosméticos, por ser hidratante e antioxidante, e na biossíntese de colesterol. Originalmente, era obtido para fins comerciais, principalmente a partir do óleo de fígado de alguns tubarões de águas profundas. No entanto, devido à preocupações ambientais, incluindo a proteção da vida marinha, a extração de esqualeno a partir de fontes vegetais é de grande interesse. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo a recuperação e concentração de compostos bioativos do DDOS, especificamente o esqualeno, utilizando o processo de filtração com membranas poliméricas. Inicialmente, o DDOS foi caracterizado em termos de densidade, índice de acidez, índice de saponificação e quantidade de sabões. Na sequência, foram realizados ensaios de microfiltração, com membrana polimérica de poliestersulfona (PES) de 0,22 µm caracterizada em termos de permeabilidade hidráulica, em um módulo de filtração frontal em escala de bancada. Na primeira etapa foi avaliada a influência da saponificação como pré-tratamento, utilizando diferentes concentrações de KOH (0, 10 e 20%) em duas pressões de operação (0,5 e 1,0 bar). Na segunda etapa, foi utilizado um processo combinado de centrifugação e microfiltração, utilizando a melhor concentração de KOH (20%), nas mesmas pressões de operação citadas acima. O desempenho do processo foi avaliado em termos de fluxo permeado, seletividade da membrana em relação ao esqualano e remoção da quantidade de sabões. A partir dos resultados, observou-se que para uma mesma concentração de KOH no pré-tratamento, o aumento da pressão causou uma redução da retenção, indicando a permeação dos compostos indesejáveis através da membrana. Por outro lado, para uma mesma pressão, o aumento da concentração de KOH proporcionou o aumento da concentração de esqualano no permeado, provavelmente em razão da maior produção de materiais saponificáveis que favorecem a formação de uma fase que é retida pela membrana, proporcionando a concentração dos insaponificáveis, como o esqualano, no permeado. Os resultados obtidos demonstraram que a membrana utilizada apresenta seletividade ao esqualano e, na melhor condição utilizada (KOH 20% e pressão de 1,0 bar com processo combinado de centrifugação), houve uma concentração do composto no permeado de 174,03 mg 100 g amostra-1, que é treze vezes maior do que no concentrado. Foi observado, também, que a centrifugação foi eficiente na remoção dos sabões, reduzindo a sua concentração na fase centrifugada que foi alimentada na membrana. Na avaliação do fouling, foi observada uma redução de fluxo com água na membrana de 59,8% após o ciclo de limpeza aplicado, indicando a ocorrência de entupimento. Os resultados indicam o potencial de utilização de processos com membranas como alternativa na obtenção de esqualeno, combinando processos de separação, como a centrifugação, para uma maior eficácia do processo.pt_BR
dc.degree.localApucaranapt_BR
dc.publisher.localApucaranapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0001-1375-6232pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8180020644785898pt_BR
dc.contributor.advisor1Gomes, Maria Carolina Sergi-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1382247871161845pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Sipoli, Caroline Casagrande-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8845341087624651pt_BR
dc.contributor.referee1Ferrari, Leila Denise Fiorentin-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1791514358821528pt_BR
dc.contributor.referee2Andrade, Milena Martins-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0974988053890754pt_BR
dc.contributor.referee3Moreira, Wardleison Martins-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-1187-9300pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/6242841033608759pt_BR
dc.contributor.referee4Sgorlon, Juliana Guerra-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0002-3578-8403pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/5861272195218784pt_BR
dc.contributor.referee5Sipoli, Caroline Casagrande-
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/0000-0002-7458-2192pt_BR
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/8845341087624651pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Químicapt_BR
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