Micro e ultrafiltração de suco de pitanga : estudo dos parametros de operação e do mecanismo de incrustação / Micro and ultrafiltration of pitanga juice : study of operation parameters and fouling mechanism

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

A pitanga é uma fruta rica em licopeno, um carotenóide que apresenta ação preventiva ao câncer de próstata e a doenças cardiovasculares. Processos com membranas representam uma das respostas tecnológicas ao problema da produção de sucos com elevada qualidade sensorial e nutricional. O objetivo desse trabalho foi clarificar o suco de pitanga utilizando membranas poliméricas de micro e ultrafiltração e avaliar a influência do tratamento enzimático no fluxo de permeado e nas características da alimentação, permeado e retentado, assim como na retenção de carotenóides. Foram utilizadas, em célula de laboratório, membranas de polifluoreto de vinilideno de 150 kDa (PVDF200) e de 500 kDa (PVDF500), polietersulfona de 150 kDa (PES150) e celulose de 30 kDa (CEL30) a 35ºC, 2 bar e 500 RPM até fator de concentração 2. Para cada membrana foram realizados experimentos sem enzima e com tratamento enzimático utilizando protease, celulase, pectinase e a combinação de celulase e pectinase. As combinações de celulase e pectinase apresentaram as maiores reduções de viscosidade, sendo que o ?blend? constituído por 0,025% de pectinase e 0,075% de celulase, em massa, proporcionou maior efeito. Para a ultrafiltração do suco de pitanga, a ação da pectinase resultou em fluxos mais elevados quando comparado com o suco sem tratamento, sendo que a membrana CEL30 apresentou o melhor resultado (44,6 Kg/m2h), seguida pela PES150 (41,9 kg/m2h) e pela PVDF150 (34,9 kg/m2h). A microfiltração de suco de pitanga tratado com pectinase e com a combinação de celulase e pectinase resultou em fluxos médios de permeado iguais a 317,8 e 388,7 kg/m2h, respectivamente. O processo de microfiltração de suco sem tratamento enzimático em planta piloto apresentou fluxo de 24,7 kg/m2h (aumento de 152% em relação à célula), enquanto que para suco tratado com celulase e pectinase, obteve-se fluxo de 48 kg/m2h. Todas as membranas apresentaram 100% de retenção de carotenóides, independente do tratamento enzimático realizado. Os permeados apresentaram comportamento Newtoniano para as taxas de deformação inferiores a 41 s-1, enquanto que os retentados apresentaram comportamento pseudoplástico no intervalo de taxas de deformação avaliado (20 s-10,99). A partir do modelo de Hermia (1982) verificou-se que todos os mecanismos de incrustação (bloqueio total, intermediário e padrão e formação da camada polarizada) estão relacionados com a queda do fluxo de permeado, sendo que a camada polarizada foi a principal causa da queda do fluxo durante a microfiltração de suco de pitanga, independente do tratamento enzimático. Esses resultados estão de acordo com a análise das resistências, que demonstrou que a camada polarizada foi a principal causa da queda do fluxo, responsável por mais de 90% da resistência total

ASSUNTO(S)

carotenoides pitanga clarification carotenoids clarificação microfiltração microfiltration ultrafiltração ultrafiltration

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