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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.74.2011.tde-11082011-092748
Document
Author
Full name
Cristina Chiyoda Koshima
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Pirassununga, 2011
Supervisor
Committee
Rodrigues, Christianne Elisabete da Costa (President)
Batista, Eduardo Augusto Caldas
Oliveira, Alessandra Lopes de
Title in Portuguese
Desterpenação de óleos essenciais de bergamota e limão: determinação de dados de equilíbrio líquido-líquido e modelagem termodinâmica de sistemas modelo, a 25ºC
Keywords in Portuguese
Citral
Etanol
Extração líquido-líquido
Limoneno
Linalol
NRTL
UNIQUAC
Abstract in Portuguese
Uma possível perda de qualidade dos óleos essenciais pode estar associada à decomposição dos compostos terpênicos, quando submetidos ao aquecimento ou contato com o ar, produzindo odores desagradáveis. A redução do teor dos compostos terpênicos, processo conhecido como desterpenação, pode ser realizada por meio de diversas técnicas. Dentre as inúmeras possibilidades, a extração líquido-líquido tem apresentado resultados bastante promissores. Neste contexto, a presente dissertação de mestrado teve como objetivo a determinação experimental e modelagem do equilíbrio líquido-líquido, a (25,0 ± 0,1) °C, dos sistemas modelo de óleo essencial de bergamota e limão compostos, respectivamente, por: limoneno/ acetato de linalila/ linalol/ etanol/ água e limoneno/ γ- terpineno/ β- pineno/ citral/ etanol/ água. Adicionalmente, as propriedades físicas (viscosidade e densidade) dos sistemas supracitados, bem como dos compostos puros, foram também determinadas. Observou-se que o aumento do teor de água no solvente promoveu uma diminuição da extração do linalol (óleo de bergamota) e citral (óleo de limão), entretanto o maior nível de hidratação do etanol acarretou em aumento da região bifásica e da seletividade do solvente em ambos os sistemas estudados. Os dados experimentais obtidos foram correlacionados utilizando-se os modelos termodinâmicos NRTL e UNIQUAC. Para o sistema de óleo essencial de bergamota, o desvio global obtido foi de 0,43% para o modelo UNIQUAC e 0,52% para o NRTL. No que se refere ao sistema de óleo de limão, a equação NRTL foi a que proporcionou a melhor descrição, apresentando um desvio global de 0,29%, em relação ao modelo UNIQUAC, para o qual o desvio obtido foi de 0,32%. Quanto às propriedades físicas, notou-se que a água não exerce muita influência sobre as propriedades da fase terpênica (fase rica em componentes do óleo essencial); entretanto, na fase solvente observou-se que os valores de densidade e a viscosidade foram aumentados com o aumento do nível de água no etanol.
Title in English
Bergamot and lemon essential oil deterpenation: determination of liquid-liquid equilibrium data and thermodynamic modeling of model systems, at 25ºC
Keywords in English
Citral
Ethanol
Limonene
Linalool
Liquid-liquid extraction
NRTL
UNIQUAC
Abstract in English
A possible oil quality loss may be associated to the terpenes compounds decomposition, when heated or exposed to air, producing off -flavors. Terpene partial removal, process known as deterpenation, can be performed using many different techniques. Among these various possibilities, the liquid-liquid extraction has shown successful results. The aim of this work was to determine and correlate the liquid-liquid equilibrium experimental data, using thermodynamic models at (25.0 ± 0.1) ºC for bergamot and lemon essential oils model systems composed respectively of limonene/ linalyl acetate/ linalool/ ethanol/ water and limonene/ γ- terpinene/ β- pinene/ citral/ ethanol/ water. Additionally, physical properties (viscosity and density) of the aforementioned systems and pure compounds were determined. It was observed that the higher water content in the solvent led to a lower linalool (bergamot oil) and citral (lemon oil) extraction. However, the highest level of ethanol hydration enlarged the biphasic region and solvent selectivity for both systems. The experimental data were correlated using the NRTL and UNIQUAC thermodynamic models. For bergamot essential oil system, the global deviation was 0.43% for UNIQUAC and 0.52% for NRTL. The NRTL equation provided a better representation of the lemon oil system, with a global deviation value of 0.29%, compared to the UNIQUAC model with a deviation of 0.32%. It was observed that water does not have a significant effect on the terpene phase (essential oil components rich phase) properties. On the other hand, in the solvent phase, it was observed that a higher water content in the ethanol led to higher density and viscosity values.
 
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ME5111497.pdf (659.63 Kbytes)
Publishing Date
2011-08-12
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • Chiyoda, Cristina, et al. Deterpenation of Bergamot Essential Oil Using Liquid-Liquid Extraction: Equilibrium Data of Model Systems at 298.2 K [doi:10.1021/je1013284]. Journal of Chemical and Engineering Data [online], 2011, vol. 56, p. 2362-2370.
  • CHIYODA, Cristina, et al. Deterpenation of Bergamot Essential Oil Using Liquid−Liquid Extraction : Equilibrium Data of Model Systems at 298.2 K [doi:10.1021/je1013284]. Journal of Chemical & Engineering Data [online], 2011, vol. 56, n. 5, p. 2362-2370.
  • KOSHIMA, Cristina C., et al. Fractionation of lemon essential oil by solvent extraction : Phase equilibrium for model systems at T = 298.2 K [doi:10.1016/j.jct.2012.05.011]. The Journal of Chemical Thermodynamics [online], 2012.
  • Koshima, Cristina C., et al. Fractionation of lemon essential oil by solvent extraction: Phase equilibrium for model systems at T=298.2K [doi:10.1016/j.jct.2012.05.011]. Journal of Chemical Thermodynamics [online], 2012, vol. 54, p. 316-321.
  • CAPELLINI, M. C., et al. AVALIAÇÃO DO EQUILÍBRIO DE FASES PARA SISTEMAS MODELO DE ÓLEO ESSENCIAL DE BERGAMOTA E SOLVENTE ETANÓLICO. In XVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química, Foz do Iguaçu/PR, 2010. Anais do Congresso Brasileiro de Engenharia Química., 2010. Dispon?vel em: http://www.cobeq2010.com.br/.
  • CAPELLINI, M. C., et al. Estudo do equilíbrio líquido-líquido de sistemas modelo de óleo essencial de bergamota e solvente alcoólico. In XVII Simpósio Internacional de Iniciação Científica da USP, Pirassununga, SP, 2009. Anais do XVII Simpósio Internacional de Iniciação Científica da USP., 2009. Resumo.
  • CAPELLINI, M. C., et al. Modelagem termodinâmica do equilíbrio de fases de sistemas compostos por componentes do óleo essencial de bergamota + solvente misto, a 25 C. In XVII Simpósio Internacional de Iniciação Científica da USP, Pirassununga, SP, 2009. Anais do XVII Simpósio Internacional de Iniciação Científica da USP., 2009. Resumo.
  • CHIYODA, C., et al. DESTERPENAÇÃO DE ÓLEO ESSENCIAL DE BERGAMOTA POR EXTRAÇÃO LÍQUIDO-LÍQUIDO: ESTUDO EXPERIMENTAL DO EQUILÍBRIO DE FASES. In 8 Simpósio Latino americano de Ciência de Alimentos, Campinas, SP, Brasil, 2009. Anais do 8 Simpósio Latino americano de Ciência de Alimentos.Campinas, 2009. Resumo.
  • CHIYODA, C., et al. EQUILÍBRIO DE FASES NA DESTERPENAÇÃO DO ÓLEO ESSENCIAL DE LIMÃO. In XVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química, Foz do Iguaçu/PR, 2010. Anais do Congresso Brasileiro de Engenharia Química., 2010. Dispon?vel em: http://www.cobeq2010.com.br/.
  • GEREMIAS, I. M., et al. Predição e Determinação Experimental de Viscosidades de Sistemas Compostos por Óleo Essencial de Bergamota e Solvente Etanólico. In XVII Simpósio Internacional de Iniciação Científica da USP, Pirassununga, SP, 2009. Anais do XVII Simpósio Internacional de Iniciação Científica da USP., 2009. Resumo.
  • GEREMIAS, I. M., et al. PREDIÇÃO E DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DE VISCOSIDADES DE SISTEMAS COMPOSTOS POR ÓLEO ESSENCIAL DE LIMÃO E SOLVENTE ETANÓLICO. In XVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química, Foz do Iguaçu/PR, 2010. Anais do Congresso Brasileiro de Engenharia Química., 2010. Dispon?vel em: http://www.cobeq2010.com.br/.
  • KOSHIMA, C. C., et al. FRACIONAMENTO DE ÓLEOS ESSENCIAIS POR EXTRAÇÃO LÍQUIDO-LÍQUIDO. In I Simpósio de Pós-Graduação da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2012. Anais do I Simpósio de Pós-Graduação da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo., 2012. Resumo.
  • Rodrigues, Christianne E. C., et al. FRACIONAMENTO DE ÓLEOS ESSENCIAIS POR EXTRAÇÃO LÍQUIDO-LÍQUIDO UTILIZANDO ETANOL COMO SOLVENTE. In III International Symposium on Medicinal and Nutraceutical Plants, Aracaju, 2012. Anais do III International Symposium on Medicinal and Nutraceutical Plants.Aracaju, 2012. Resumo.
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