UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPRITO SANTOCAMPUS ALEGREOPERAES UNITRIAS C

PRTICA

EXTRAO DE CAF EM DIFERENTES TEMPERATURAS E DIFERENTES MASSAS

Eronildo A. P. JuniorLuiz Felipe Gonalves Gava

Alegre, ES1. IntroduoO processo de extrao consiste em qualquer processo de separao na qual se utiliza um solvente e o componente desejado transferido para um extrato. Existem dois tipos principais de extrao a lquido-lquido e a slido lquido.A extrao slido-lquido baseia-se em utilizar-se um refinado slido poroso. O processo ocorre quando o refinado entra em contato com o extrato, e este extrato solubiliza um ou mais componentes do refinado (VELOSO, 2003). A escolha do solvente uma parte muito importante da extrao, pois as propriedades do solvente podem afetar na solubilidade do soluto, prejudicando o processo e aumentando os gastos com solvente (Miyasaka et al, 1981).A extrao por lavagem um dos principais mtodos de extrao slido-lquido, este processo consiste em triturar o refinado com o objetivo de romper as paredes celulares facilitando com que o extrato extraia a substancia solvel do refinado. Este tipo de processo pode ser realizado em tanques onde o refinado depositado e, com o auxilio de um agitador, lavado diversas vezes com o intuito de otimizar a extrao (VELOSO, 2003).Vrios fatores so importantes na determinao do tamanho do extrator, custos operacionais, tipo de equipamento e qualidade do produto final. Pode-se destacar a solubilidade da espcie e as impurezas presentes no slido. Estudos mostram que maiores temperaturas tem por consequncia uma maior velocidade na extrao, pois a variao da temperatura acarreta numa variao da viscosidade o que gera uma variao na taxa difuso. A diminuio da viscosidade aumenta a difuso o que ocasiona uma melhora na extrao (VELOSO, 2003).

2. ObjetivoAnalisar o comportamento do caf em diferentes temperaturas de filtrao para uma massa constante e diferentes pores de caf a ser filtrado.

3. Materiais 10 Filtros de caf comercial de material polimrico; 1 Micro-ondas marca Electrolux; 1 Haste com anel auxiliar; 2 Bqueres de 1000 mL; Luva para proteo trmica; Caf em p; gua; Estufa; Placa de petri; Funil; Balana analtica; Termmetro; Esptula;

4. Procedimento4.1. Extrao do caf em diferentes temperaturasO experimento inicia-se pesando 10 g de caf em p em uma placa de petri e pesando o filtro de material polimrico com o auxlio de uma balana analtica, ambos valores foram anotados. Colocou-se o funil no anel da haste e depois o filtro no funil. Transferiram-se os 10 g de caf em p para o filtro no funil. Com auxlio do micro-ondas aqueceu a gua para a temperatura experimental. Depois, utilizando a gua aquecida, efetuou-se a extrao. Ao fim da extrao, colocaram-se os funis com o caf em p mido restante na estufa para que fosse retirada a umidade da amostra. Quando o material ficou seco, pesou-se a amostra e anotou-se os dados para posteriormente efetuar os clculos. Repetiu-se esse procedimento para as seguintes temperaturas experimentais: 80, 85, 90, 95 e 98 C.

4.2. Extrao do caf em p com diferentes massasO experimento inicia-se pesando a massa experimental de caf em p a ser utilizada em uma placa de petri e pesando o filtro de material polimrico com o auxlio de uma balana analtica, ambos valores foram anotados. Colocou-se o funil no anel da haste e depois o filtro no funil. Transferiram-se a massa de caf em p para o filtro no funil. Com auxlio do micro-ondas aqueceu a gua para a temperatura experimental, que neste caso foi de 90 C. Depois, utilizando a gua aquecida, efetuou-se a extrao. Ao fim da extrao, colocaram-se os funis com o caf em p mido restante na estufa para que fosse retirada a umidade da amostra. Quando o material ficou seco, pesou-se a amostra e anotou-se os dados para posteriormente efetuar os clculos. Repetiu-se esse procedimento para as seguintes massas: 5, 10, 15, 20 e 25 g.

5. Resultados e discusses5.1 Extrao do caf em diferentes temperaturasAps a pesagem de 10g de caf para o experimento, pesou-se 5 filtros para a extrao nas diferentes temperaturas, a massa dos filtros se encontram na tabela abaixo:FiltroMassa (g)

11,697

21,729

31,701

41,699

51,481

Tabela 1: Massas de filtroForam usadas 10g de caf para extrao nas temperaturas de 80, 85, 90, 95 e 98 C usando sempre em mdia um volume de gua de 600 a 1000 mL de gua. Aps a extrao a cada temperatura, levou-se os filtros com suas respectivas massas de borra de caf para estufa para secar e por fim pesou-se e diminuiu a massa do filtro inicial para se obter s a massa da borra de caf. Os valores das massas aps a extrao encontram-se na tabela abaixo:Temperatura (C)Massa da borra de caf (g)

809,134

859,125

908,896

958,719

988,526

Tabela 2: Massa da borra de caf em diferentes temperaturas.Com os dados obtidos plotou-se o grfico de Massa de borra de caf x Temperatura para observar o comportamento da extrao.

Grfico 1: Curva do comportamento da extrao do caf em diferentes temperaturas.Com o comportamento da curva do grfico acima podemos observar que a massa de borra de caf foi diminuindo de acordo que a temperatura aumentava, isso devido que quanto maior a temperatura, maior a extrao do caf. Essa maior extrao pode ser explicada pela primeira lei de Fick,

Equao do fluxo molar na direo z, pode-se explicar a influncia da temperatura na extrao do caf devido ao coeficiente de difusividade DAB, que um dos fatores que o influencia a temperatura.

DAB = f(T,P,w)Com isso quanto maior a temperatura, maior o coeficiente de difusividade, maior a transferncia de massa na extrao do caf. Com maior extrao do caf, menor a massa da borra de caf.

5.2 Extrao do caf em diferentes massasPesou-se 5 filtros para a extrao nas diferentes temperaturas, a massa dos filtros se encontram na tabela abaixo:FiltroMassa (g)

11,734

21,706

31,713

41,694

51,699

Tabela 3: Massas de filtro.Nessa parte do experimento foram pesadas massas diferentes de caf de 5,10, 15, 20 e 25 gramas de caf, e a extrao foi realizada a uma mesma temperatura para todos de 90 C. Aps a extrao com cada massa diferente, levou-se os filtros com suas respectivas massas de borra de caf para estufa para secar e por fim pesou-se e diminuiu a massa do filtro inicial para se obter s a massa da borra de caf. Os valores das massas aps a extrao encontram-se na tabela abaixo:

Massa de caf antes da extrao (g)Massa da borra de caf depois da extrao (g)Quantidade de gua usada (mL)

4,9953,876600

9,9998,427600

15,00411,793600

20,01618,2601350

25,00918,7201350

Tabela 4: Extrao do caf com massas diferentes.Com os dados obtidos plotou-se o grfico de Massa de borra de caf depois da extrao x Massa de caf antes da extrao para observar o comportamento da extrao.

Como se esperava quanto maior a massa de caf maior a extrao, porm ao aumentar a quantidade de massa de caf, houve o bloqueio dos poros do filtro, por isso do 4 para o 5 ponto no houve muita diferena na extrao.

6. ConclusoCom a prtica realizada ficou evidenciada a influncia da temperatura na extrao do caf devido ao coeficiente de difuso que sensvel a temperatura, com isso ficou concludo que quanto maior a temperatura maior a extrao e que quando se varia as massas, utilizando o mesmo tipo de filtro, chega-se um momento em que a extrao de um ponto para o outro no varia muito devido ao bloqueio dos poros dos filtros pela grande quantidade de massa caf.

7. RefernciasMiyasaka S., Medina J. C., 1981. A soja no Brasil, Embrapa, p.916-963.VELOSO, G. Modelagem fsica e matemtica por processos de extrao de leo de soja em fluxos contracorrente cruzados. 2003. 142 f. Tese de Doutorado Programa de ps-graduao em Engenharia Mecnica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre. 2003.