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Title in Portuguese: Processo de purificação da goma de cajueiro: aspectos técnicos e ambientais.
Title: Purification process of cashew gum: technical and environmental aspcts
Author: Barbosa, Manuella Macêdo
Advisor(s): Brito, Edy Sousa de
Co-advisor(s): Fernandes, Fabiano André Narciso
Keywords: Engenharia química
Frutas
Polissacarídeos
Caju
Ultrassom
Solubilidade
Issue Date: 19-Jan-2015
Citation: BARBOSA, M. M. Processo de purificação da goma de cajueiro: aspectos técnicos e ambientais. 2015. 163 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015.
Abstract in Portuguese: A goma de caju é um heteropolissacarídeo, exsudado da árvore do cajueiro, que se apresenta com uma alternativa inovadora para o melhor aproveitamento da cultura do caju. Este estudo é pioneiro e inovador, pois utiliza a precipitação em etanol combinada à aplicação de ultrassom para aumentar o rendimento e melhorar características tecnológicas da goma de cajueiro. O exsudado de cajueiro tem atraído atenção devido às suas características de sustentabilidade, biodegradabilidade e biosegurança. O objetivo deste trabalho foi estudar a influência dos parâmetros granulometria, temperatura, tempo, proporção de álcool e aplicação de ultrassom na purificação da goma de cajueiro. Também avaliou-se a redução da coloração da goma de cajueiro, através da adsorção em resinas de amberlite, características termogravimétricas deste polissacarídeo e o impacto ambiental ocasionado pela purificação da goma de cajueiro em escala laboratorial. Para a purificação da goma, os nódulos foram inicialmente triturados e secos em estufa a 60 °C. Para a seleção dos parâmetros de purificação foram estudadas partículas de exsudados com granulometria menor que 2 mm, 1 mm, 500 µm e 250 µm em intervalos de temperatura de 20-70 °C e de tempo de 15 a 120 minutos. Após a seleção dos parâmetros, as partículas passaram por um processo de moagem, peneiramento, solubilização, filtração, decantação e secagem, dando origem à goma purificada. Observou-se que a temperatura não exerceu influência significativa na solubilidade da goma de cajueiro. Verificou-se que a utilização do ultrassom no processo de purificação da goma de cajueiro acelera a nucleação, resultando em melhores rendimentos, em menor tempo de descanso para a precipitação. As melhores condições para a purificação da goma foram as seguintes: tamanho da partícula de 500 µm, tempo de agitação de 30 minutos, temperatura de 30 °C, proporção de solução de goma/ álcool (v/v) de 1:4,5, aplicação de ultrassom por 2 minutos e tempo de precipitação de 90 minutos. As resinas de amberlite que apresentaram melhor desempenho na descoloração da goma de cajueiro foram a FPA-54, SP-850 e XAD-4. Observou-se que a temperatura de transição vítrea da goma de cajueiro foi semelhante à da goma arábica, ficando em torno de 50°C, e que a temperatura do início da decomposição térmica desse polissacarídeo (241,5 °C) é superior à da goma arábica (210,3 °C), dessa forma, a goma de cajueiro mostra-se promissora como agente encapsulante para a indústria de alimentos e farmacêutica. Verificou-se que as etapas que geraram os maiores percentuais dos impactos ambientais, durante a obtenção da goma, foram a moagem/peneiramento e a decantação
Abstract: The cashew gum is a heteropolysaccharide, exudate of cashew tree, which presents with an innovative alternative to the better utilization of cashew crop. This study is pioneering and innovative because it uses the combined ethanol precipitation and application of ultrasound to increase yields and improve technological characteristics of cashew gum.The exudate cashew has attracted attention due to its characteristics of sustainability, biodegradability and biosafety. The objective of this work was to study the influence of grain size, temperature, time, alcohol ration and application of ultrasound parameters in the purification of cashew gum. The reduction in color of the cashew gum by adsorption on amberlite resins, thermogravimetric characteristics of this polysaccharide and the environmental impact caused by the purification of cashew gum in laboratory scale were evaluated also. For purification of cashew gum, nodules were first crushed and dried at 60 ° C. For the selection of purification parameters exudates smaller size of particles than 2 mm, 1 mm , 500 and 250 microns in increments temperature 20-70 ° C and time 15 to 120 minutes were studied . After selecting the parameters, the particles were milled, sieved, solubilized, filtered, decanted and dried, producing a purified gum. It was observed that the temperature does not significantly influence the solubility of the cashew gum. It has been found that the use of ultrasound in the purification process of the cashew gum accelerates the nucleation, resulting in better yields, in shorter rest time for the precipitation. The best conditions for the purification of gum were as follows: size of particle of 500 microns, time of agitation of 30 minutes, temperature at 30 ° C, the proportion of the solution cashew gum/ ethanol (v / v) of 1:4.5, application of ultrasound for 2 minutes and precipitation time of 90 minutes. Amberlite resins which showed better performance in discoloration of cashew gum were the FPA- 54, SP - 850 and XAD - 4. It was observed that the glass transition temperature of cashew gum was similar to that of arabic gum, being around 50 ° C, and the temperature of onset of thermal decomposition of this polysaccharide ( 241.5 ° C) is higher than the arabic gum ( 210.3 ° C ) , thus the cashew gum is being promising as the encapsulating agent for food and pharmaceutical industry. It was found that the steps that generated the highest percentage of environmental impacts for obtaining the gum in laboratory scale were grinding/sieving and sedimentation
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/13774
metadata.dc.type: Tese
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