EXTRAÇÃO DE ÓLEO DE AMÊNDOAS DE CUMARU POR PRENSAGEM (DIPTERYX ODORATA)

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1 EXTRAÇÃO DE ÓLEO DE AMÊNDOAS DE CUMARU POR PRENSAGEM (DIPTERYX ODORATA) 1.INTRODUÇÃO Dipteryx odorata(cumaru) é uma espécie de leguminosa encontrada no território brasileiro, principalmente na região norte e nordeste do país. Seu valor econômico se deve à utilização comercial de sua madeira para a fabricação de móveis e embarcações, e de suas sementes para a medicina e culinária popular; essas últimas possuem entre 34% e 40% deum óleo amarelo claro de aroma agradável (ARAÚJO, et al., 2014). O óleo do cumaru possui ácidos graxos de cadeia longa como o ácido linoleico, ácido palmítico, ácido ortocumárico, ácido esteárico entre outros componentes químicos, sendo o aroma peculiar do óleo atribuído a um princípio ativo cristalizável em forma rômbica, presente na semente (teor aproximado de 4%), conhecido como cumarinas (ARAÚJO et al, 2007; SILVA et al, 2014). Em razão das propriedades e dos constituintes químicos das sementes, a extração por prensagem hidráulica se mostra mais apropriada para se obter um óleo de qualidade, indicado para matérias primas de origem vegetal que contenham alto teor de óleo (acima de 20%). Desta maneira, o estudo realizado teve como objetivo estudar o rendimento da extração do óleo da semente de cumaru por prensagem, em prensa descontínua com pistão descendente. As variáveis do processo foram a massa de amostra, a pressão e tempo de extração. 2. METODOLOGIA 2.1 Metodologia Experimental As amêndoas de cumaru utilizadas no presente trabalho foram coletadas no município de Santarém/PA em Março de Para a conservação das amêndoas as mesmas foram refrigeradas (4 1 o C) até o momento de sua utilização.para a extração do óleo da semente de cumaru realizou-se o preparo da amostra, onde as sementes de cumaru foram descascadas manualmente e moídas em moedor analítico (IKA A11 Basic Mill, São Paulo, Brasil) até a obtenção de uma pasta. A extração do óleo foi realizada em uma prensa hidráulica (TECNAL TE- 098, São Paulo, Brasil) descontínua com pistão descendente, utilizando-se a metodologia do planejamento experimental (Tabela 1). As variáveis de estudo foram a massa de amostra ( ) expressa em gramas (g), a pressão de prensagem (P) expressa em toneladas (t) e o tempo de extração (t) expresso em minutos (min). 2.2 Metodologia Estatística e de cálculo Os experimentos foram organizados e ordenados através de um planejamento experimental fatorial 2 3 totalizando oito condições diferentes de extração, tendo como finalidade verificar a influência das variáveis de estudo

2 na eficiência de extração ( ) do óleo da semente de cumaru, bem como a obtenção de uma melhor região de trabalho para o processo de prensagem dentro das faixas escolhidas. Os dados resultantes dos experimentos foram analisados por análise de variância (ANOVA). Tabela 1- Matriz do planejamento experimental, fatorial 2 3, utilizada noprocesso de extração do óleo da semente de Cumaru. Condição experimental Variáveis t P (Cod.)* min Cod. t Cod. Reais Fonte: Autores(2017). *Valores Codificados A eficiência de extração foi calculada pela Equação 1. mo,ext η.100 (1) m o,am Sendo m o,ext a massa de óleo extraída na prensagem e m o,am a massa de óleo contida na amostra. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela 2 são apresentados os resultados da Matriz do Planejamento Experimental. Tabela 2- Matriz do planejamento experimental fatorial 2³, do processo de extração por prensagem do óleo da amêndoa do Cumaru com a respectiva variável resposta. Condição t (min) P (t) (g) (%)* experimental ,93±1, ,59±1, ,05±1, ,01±1, ,46±1, ,90±0, ,54±1, ,51±1,30 *valor médio ± desvio médio (n = 2). Fonte: Autores(2017)

3 Na Tabela 3 é apresentada a análise de variância e o grau de significância para a eficiência do processo de extração do óleo da semente de Cumaru por prensagem. Tabela 3 Analise de variância (ANOVA) para a eficiência do processo de extração do óleo Parâmetros Soma Quadrado Teste F Significância (p) quadrática médio t 0,9310 0, ,25 0,0006 P 82,17 82, <0, ,97 69, <0,0001 t:p 78,59 78, <0,0001 t: 178,1 178, <0,0001 P: <0,0001 Na Tabela 3 verifica-se que todos os parâmetros de estudo (e as suas respectivas interações de segunda ordem) apresentaram uma influência significativa na eficiência de extração (p<0,05) em um intervalo de confiança de 95%. A influência dos parâmetros sobre a variável resposta pode ser melhor visualizada na Figura 1, através do Diagrama de Pareto, o qual foi obtido com base na tabela de ANOVA. Figura 1 Diagrama de Pareto dos efeitos padronizados para a eficiência do processo de extração do óleo da semente de Cumaru P: 215,2 T: 70,86 P 48,13 t:p 47,07 44,41 t 5,12 p=,05 Considerando apenas efeitos principais, pode-se observar que a pressão e a quantidade de amostra colocada na prensa tiveram influência relativamente superior ao tempo de processo. Além disso, pode ser observado também que os três parâmetros de estudo influenciaram significativamente no sentido do aumento da eficiência da extração do óleo; assim, por exemplo, variando-se a pressão de 2,0 para 6,0 t, a quantidade relativa de óleo bruto extraído foi maior. Isso pode ser explicado pelo fato de que na maior pressão, maior a força motriz do processo de extração. Na maior massa de amostra, foi produzida uma torta mais espessa e menos compacta, o que favoreceu a transferência de massa

4 de óleo do interior da semente para o meio externo. No maior tempo de prensagem, mais óleo foi retirado, indicando que após 30 min de prensagem, havia uma quantidade significativa de óleo a ser extraída. No Diagrama de Pareto na Figura 1 pode-se observar os efeitos médios das interações entre P: e entre t: foram superiores aos efeitos principais e produziram um efeito positivo na resposta. Tais efeitos podem ser melhor visualizados na Figura 2, a qual apresenta a relação entre os efeitos das respectivas interações. Figura 2- Efeito das interações entre as variáveis analisadas na prensagem da semente de Cumaru na eficiência da extração do óleo Quantidade de óleo bruto extraído (%) t: t: 1 P -1 P 1 Utilizando-se 30 min de prensagem e menor pressão (2,0 t), quando a massa de amostra foi aumentada, a eficiência diminuiu; no entanto, quando se trabalhou na maior pressão (6,0 t), observou-se um efeito contrário sobre a eficiência de extração. O mesmo ocorreu quando o tempo de prensagem foi 60 min. Este comportamento produziu os efeitos médios observados no Diagrama de Pareto da Figura 1. Pode-se inferir que na maior massa de amostra, maior a espessura da torta e, consequentemente, maior a resistência à transferência de massa; assim, quando a massa foi aumentada na menor pressão, esta última não foi suficiente para vencer a resistência interna através da espessura da amostra e menor foi a taxa de transferência de massa de óleo contido no interior da estrutura sólida. Na Figura 3 é apresentado o cubo de resposta para as variáveis da matriz do planejamento experimental.

5 Figura 3 - Cubo de resposta referente ao planejamento experimental de extração de óleo da semente de Cumaru por prensagem. 53,26 41,68 24,04 21,32 22,15 23,91 33,45 44,07 Em cada aresta do cubo, se encontra a resposta para uma dada condição experimental, fornecendo a melhor região de trabalho, em consonância com o que foi observado na Tabela de ANOVA e no Diagrama de Pareto. A melhor região de trabalho se encontra ao redor dos maiores níveis de pressão, temperatura e tempo de processo, onde forneceu as maiores eficiências de extração ( 53%). Este resultado corrobora com os efeitos significativos e positivos das variáveis de estudo. 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS Com base nos resultados apresentados, verificou-se que a melhor eficiência de extração do óleo de cumaru por prensagem foi obtida quando combinadas a maior pressão (6,0 t), maior tempo (60 min) e maior massa de amostra (60 g). Sugere-se que devam ser realizados experimentos de prensagem em condições ao redor destes níveis a fim de se obter uma otimização estatística das condições de processo. 5.REFERENCIAS ARAUJO, Vanessa Fernandes de; ECHEVERRIA, Rosângela M.; PASTORE, Floriano Jr. Sistemas de extração de sementes de Cumaru. Projeto ITTO PD 31/99 Rev.3 (I) Produção não madeireira e desenvolvimento Sustentável na Amazônia. Universidade de Brasília, SILVA, L., S., MOREIRA, V., C., SEGISMUNDO, N., R., MATOS, J., R., MERCURI, L., P., MORAES, M. (2014). Caracterização Termoanalítica e Quantificação do Teor de Cumarina em Sementes de Cumaru (Dipteryxodorata). IX Congresso Brasileiro de Análise Térmica e Calorimetria, p