Estudo cinético e termodinâmico da adsorção de pigmentos e produtos de oxidação no branqueamento de óleos de resíduos de bagre (Netuma barba)

Abstract

Neste trabalho, foi avaliada a adsorção de carotenóides e peróxidos no branqueamento de óleo de bagre mediante estudo de equilíbrio, cinético e termodinâmico de adsorção. Foram investigadas diferentes temperaturas (60, 70 e 80C), utilizando 1% (m/m) de adsorvente composto por 95% terra ativada e 5% de carvão ativado m/m. O óleo de bagre foi extraído por meio do processo termomecânico de produção de farinha de pescado e, pré-refinado seguindo as etapas de degomagem e neutralização para posterior estudo da operação de branqueamento. Os adsorventes foram caracterizados em relação ao diâmetro médio das partículas, área superficial específica, esfericidade e massa específica. O estudo cinético revelou que a adsorção de carotenóides e peróxidos atingiram o equilíbrio nos tempos de 20 e 30 min, respectivamente. Os modelos de pseudoprimeira e pseudossegunda ordem foram os mais adequados para descrever o comportamento cinético da adsorção de carotenóides e peróxidos, respectivamente. A elevação da temperatura aumentou aproximadamente 42% e 36% da capacidade máxima adsorção de carotenóides e peróxidos. O modelo de Langmuir foi adequado para representar os dados de equilíbrio para ambos os compostos. O branqueamento de óleo de bagre foi considerado uma operação endotérmica, favorável e espontâneo. Os valores de AHº indicaram que a adsorção ocorre por fisiossorção, (< 40 kJ mol-1). O calor isostérico da adsorção indicou que a superfície do adsorvente é energeticamente heterogênea.In this work, it was evaluated the adsorption of carotenoids and peroxide in bleaching of head catfish oil (HCO) through the study of equilibrium, kinetic and thermodynamic adsorption. Different temperatures (60, 70 and 80 ° C) were investigated using 1% (w/w) adsorbent composed of 95% activated earth and 5% activated carbon w/w. Catfish heads oil was extracted from thermomechanical process of fish meal production and pre-refined following the degumming, neutralization and bleaching steps. The adsorbents were characterized in relation to average particle diameter by sieving, specific surface area and pore diameter using BET analysis, sphericity by permeametry and specific gravity (using pycnometer. The kinetic study revealed that the adsorption of carotenoids and peroxides reached equilibrium at the times of 20 and 30 min, respectively. The pseudo-first and pseudo-second order models were the most suitable to describe the kinetic behavior of the adsorption of carotenoids and peroxides. The increase in the bleaching temperature from 60 to 80°C led to an increase of 42% and 36% in carotenoids and peroxide adsorption capacity respectively,. The Langmuir model was adequate to represent the experimental equilibrium data for both compounds. The bleaching of HCO was considered endothermic, favorable and spontaneous process. The AH° values indicate that the adsorption occurs by physisorption (< 40 kJ mol-1). The isosteric adsorption heat indicated that the surface of the adsorbent is heterogeneous energetically.