ESTUDO DO EQUILÍBRIO DE FASES DE SISTEMAS COMPOSTOS POR β-CARIOFILENO, EUGENOL, ETANOL E ÁGUA APLICADO AO FRACIONAMENTO DE ÓLEO ESSENCIAL DE CRAVO

ESTUDO DO EQUILÍBRIO DE FASES DE SISTEMAS COMPOSTOS POR β-CARIOFILENO, EUGENOL, ETANOL E ÁGUA APLICADO AO FRACIONAMENTO DE ÓLEO ESSENCIAL DE CRAVO

KOSHIMA, C. C.; VENÂNCIO, L. L.; NAKAMOTO, K. T.; UMEDA, T. K.; ARACAVA, K. K.; RODRIGUES, C. E. C.

Artigo:

Óleos essenciais apresentam em sua composição hidrocarbonetos terpênicos e terpenos oxigenados. Estes últimos são mais estáveis e aromatizantes, se comparados aos hidrocarbonetos que, quando submetidos ao calor ou oxigênio sofrem degradação resultando na perda de qualidade do óleo. Para melhorar a qualidade dos óleos, a desterpenação propõe o enriquecimento da mistura nos produtos oxigenados através da remoção parcial dos compostos terpênicos. O estudo do equilíbrio de fases fornece as informações essenciais para o correto projeto e otimização dos processos de separação. Dados experimentais de equilíbrio líquido-líquido de sistemas contendo β-cariofileno, eugenol e solvente etanol hidratado foram correlacionados utilizando os modelos NRTL e UNIQUAC, os quais apresentaram desempenho similar com valores de desvio global próximos a 0,5% entre as composições experimentais e calculadas. Verificou-se que o eugenol apresentou o maior coeficiente de partição e o aumento da hidratação do solvente ocasionou uma menor migração dos compostos do óleo essencial para a fase solvente.

Óleos essenciais apresentam em sua composição hidrocarbonetos terpênicos e terpenos oxigenados. Estes últimos são mais estáveis e aromatizantes, se comparados aos hidrocarbonetos que, quando submetidos ao calor ou oxigênio sofrem degradação resultando na perda de qualidade do óleo. Para melhorar a qualidade dos óleos, a desterpenação propõe o enriquecimento da mistura nos produtos oxigenados através da remoção parcial dos compostos terpênicos. O estudo do equilíbrio de fases fornece as informações essenciais para o correto projeto e otimização dos processos de separação. Dados experimentais de equilíbrio líquido-líquido de sistemas contendo β-cariofileno, eugenol e solvente etanol hidratado foram correlacionados utilizando os modelos NRTL e UNIQUAC, os quais apresentaram desempenho similar com valores de desvio global próximos a 0,5% entre as composições experimentais e calculadas. Verificou-se que o eugenol apresentou o maior coeficiente de partição e o aumento da hidratação do solvente ocasionou uma menor migração dos compostos do óleo essencial para a fase solvente.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1598-18488-137108

Referências bibliográficas

• [1] ARCE A., POBUDKOWSKA A., RODRÍGUEZ O., SOTO A. Citrus essential oil terpenless by extraction using 1-ethyl-3-methylimidazolium ethylsulfate ionic liquid: effect of the temperature. Chem. Eng. J., v.133, p. 213-218, 2007.
• [2] ARCE, A., MARCHIARO, A., MARTÍNEZ-AGEITOS, J. M., SOTO, A. Citrus essential oil deterpenation by liquid-liquid extraction. Can. J. Chem. Eng., v. 83, p.366-370, 2005.
• [3] ARCE, A., MARCHIARO, A., SOTO, A. Liquid-liquid equilibria of linalool + ethanol + water, water + ethanol + limonene, and limonene + linalool + water systems. J. Solution Chem., v. 33, p. 561-569, 2004.
• [4] BIZZO, H. R.; HOVELL, A. M. C.; REZENDE, C. M. Óleos essenciais no Brasil: aspectos gerais, desenvolvimento e perspectivas. Química Nova, v.32, p.588-594, 2009.
• [5] CAPELLINI, M. C., CARVALHO, F. H., CHIYODA, C., ARACAVA, K. K., RODRIGUES, C. E. C. Estudo do equilíbrio líquido-líquido e modelagem termodinâmica de sistemas modelo compostos por componentes do óleo essencial de orégano e solvente alcoólico, a 25 °C. XIX COBEQ, 2012.
• [6] CHÁFER, A.; MUÑOZ, R.; BURGUET, M. C.; BERNA, A. The influence of the temperature on the Liquid-liquid equilibria of the mixture linalool + ethanol + H2O. Fluid Phase Equilib,, v.224, p.251-Área temática: Engenharia das Separações e Termodinâmica 7256, 2004.
• [7] CHAIEB, K., HAJLAOUI, H., ZMANTAR, T., KAHLA-NAKBI, A. B., ROUABHIA, M., MAHDOUANI, K., BAKHROUF, A. The chemical composition and biological activity of clove essencial oil, Eugenia caryophyllata (Syzigium aromaticum L. Myrtaceae): a short review. Phytother. Res., v.21, p. 501-506, 2006.
• [8] CHIYODA, C., CAPELLINI, M. C., GEREMIAS, I. M., CARVALHO, F. H., ARACAVA, K. K., BUENO, R. S., GONÇALVES, C. B., RODRIGUES. C. E. C. Deterpenation of bergamot essential oil using liquid-liquid. J. Chem. Eng. Data, v.56, p. 2362-2370, 2011.
• [9] COLECIO-JUÁREZ, M. C., RUBIO-NÚÑEZ, R. E., BOTELLO-ÁLVAREZ, J. E., MARTÍNEZ-GONZÁLEZ, G. M., NAVARRETE-BOLAÑOS, J. L., JIMÉNEZ-ISLAS, H. Characterization of volatile compounds in the essential oil of sweet lime (Citrus limetta Risso). Chil. J. Agr. Res., v.72, p. 275-280, 2012.
• [10] DIAZ, S.; ESPINOSA, S.; BRIGNOLE, E.A. Citrus peel oil deterpenation with supercritical fluids. Optimal process and solvent cycle design. Journal of Supercritical Fluids, v.35, p.49-61, 2005.
• [11] GIRONI, F., MASCHIETTI, M. Phase equilibrium of the system supercritical carbon dioxide–lemon essential oil: New experimental data and thermodynamic modeling. J. Supercrit. Fluids, v.70, p.8-16, 2012.
• [12] HAYPEK, E.; SILVA, L.H.M.; BATISTA, E.; MARQUES, D. S.; MEIRELES, M.A.A.; MEIRELLES, A.J.A. Recovery of aroma compounds from orange essential oil, Braz. J. Chem.l Eng., v.17, p.705-712, 2000.
• [13] KOSHIMA, C. C., CAPELLINI, M. C., GEREMIAS, I. M., ARACAVA, K. K., GONÇALVES, C. B., RODRIGUES. C. E. C. Fractionation of lemon essential oil by solvente extration: phase equilibrium for model systems at T=298.2 K. J. Chem. Thermodyn, v.54, p. 316 - 321, 2012.
• [14] LI, H.; TAMURA, K. Ternary liquid–liquid equilibria for (water + terpene + 1-propanol or 1-butanol) systems at the temperature 298.15K. Fluid Phase Equilib., v.263, p.223-230, 2008.
• [15] RODRIGUES, C. E. C.; PESSÔA FILHO, P. A.; MEIRELLES, A. J. A. Phase Equilibrium for the System Rice Bran Oil + Fatty Acids + Ethanol + Water + g-Oryzanol + Tocols. Fluid Phase Equilib., v. 216, p. 271-283, 2004.
• [16] SEVGILI, L. M.; SAHIN, S.; KIRBASLAR, S. I. Liquid-liquid equilibria of (limonene + linalool + ethylene glycol or diethylene glycol or triethylene glycol or 1,2-propylene glycol) ternary systems, J. Chem. Eng. Data, v.53, p.737–741, 2008.
• [17] STRAGEVITCH, L., D’AVILA, S. G. Application of a generalized maximum likelihood method in the reduction of multicomponent liquid-liquid equilibrium data. Braz. J. Chem.l Eng., v.14, p.41-52, 1997.
• [18] WENQIANG, G., SHUFEN, L., RUIXIANG, Y., SHAOKUN, T., CAN, Q. Comparison of essential oils of clove buds extracted with supercritical carbon dioxide and other three traditional extraction methods. Food Chem., v.101, p.1558-1564, 2007.

Como citar:

KOSHIMA, C. C.; VENÂNCIO, L. L.; NAKAMOTO, K. T.; UMEDA, T. K.; ARACAVA, K. K.; RODRIGUES, C. E. C.; "ESTUDO DO EQUILÍBRIO DE FASES DE SISTEMAS COMPOSTOS POR β-CARIOFILENO, EUGENOL, ETANOL E ÁGUA APLICADO AO FRACIONAMENTO DE ÓLEO ESSENCIAL DE CRAVO", p-15848-15855. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1598-18488-137108