Estudos dos processos de destilação molecular para a obtenção de alfa-tocoferol (vitamina E) e de extração supercritica para a obtenção de alfa-tocoferol e beta-carotero (pro-vitamina A)

O Brasil se coloca em posição privilegiada devido à sua enorme potencialidade em recursos naturais e agrícolas, principalmente, neste momento em que a substituição de insumos utilizados nas áreas alimentícia, farmacêutica e de cosméticos por produtos de origem natural vem tendo destaque. Entretanto, falta explorar tecnologias para aproveitamento de tais recursos. Como exemplo, têm-se o Destilado da Desodorização do Óleo de Soja (DDOS) para a obtenção de tocoferóis (vitamina E) e o óleo de palma na obtenção de beta-caroteno (pró-vitamina A). Para tanto, este trabalho de tese teve por objetivo estudar e comparar, via simulação, dois processos de separação para a obtenção destes produtos: a Destilação Molecular e a Extração Supercrítica. Na parte de Destilação Molecular, foi apresentado o desenvolvimento do processo para a recuperação de tocoferóis, a partir do DDOS. Conclui-se que, como os tocoferóis destilam em condições similares às dos ácidos graxos, a recuperação dos tocoferóis em um único estágio de destilação não será possível. No caso, o processo irá requerer mais de um estágio de destilação e operação em mais de uma temperatura para obter o produto desejado. Em sistemas onde se deve separar componentes que apresentam características semelhantes, principalmente em termos de peso molecular e pressão de vapor, como é o caso, o destilador molecular de filme descendente apresenta melhor desempenho. Na parte de Extração Supercrítica, foi feita a exploração e montagem do processo no Simulador Comercial de Processos HYSYS, utilizando como caso estudo a separação etanol/água. Esta etapa foi realizada para a familiarização com o simulador no que concerne ao desenvolvimento de uma metodologia para a simulação de um processo supercrítico. Foi desenvolvido o processo completo de Extração Supercrítica (incluindo recuperação e reciclo do solvente) para a recuperação de tocoferóis e para a recuperação de carotenos, usando CO2 ou CO2/etanol, como solvente supercrítico, respectivamente. Concluiu-se que, a destilação molecular foi mais efetiva na recuperação de beta-carotenos, enquanto que a extração supercrítica foi mais efetiva na recuperação dos tocoferóis. Finalmente, foi feita uma comparação entre os processos estudados, para a recuperação de tocoferóis, a partir do DDOS, onde foram levados em consideração gastos com aquisição de equipamentos, com utilidades e a qualidade pretendida dos produtos finais (produtividade e pureza). Foi uma comparação breve, destacando-se os pontos mais relevantes para a comparação entre os processosBrazil has a privileged position due to its potentiality of natural resources and agriculture, mainly, in this moment that the substitution of conventional materials used in the nutritious, pharmaceutical and cosmetic areas by natural products has gained interest and importance. However, technologies to take advantage of such resources are not fully explored. As example, the products derived from vegetable oils refining, the Deodorizer Distillate of Soy Oil (DDSO) for obtaining tocopherols (Vitamin E) and the Palm Oil for obtaining betacarotene (pro-vitamin A) can be cited. So, the objectives of this work are to study and to compare, through simulation, two separation processes for obtaining these products: Molecular Distillation and Supercritical Extraction. ln molecular distillation, the process development for recovering tocopherols from DDSO is presented. It was conc1uded that, as the tocopherols distill at similar conditions that the fatty acids, the tocopherols recovery in a single stage of distillation is not possible. In this case, it is necessary more than one stage of distillation and operation in more than one temperature, for obtaining the desired product. For systems, presenting similar characteristics, mainly in terms of molecular weight and vapor pressure, as it is this case, the falling film molecular distillator presents the best performance. In supercritical extraction, firstly, it was made an exploration on the layout of this process using the Commercial Simulator HYSYS, for separating ethanol from water. After that, this process was used to study the complete process (inc1uding solvent recovery and recyc1e) for recovering tocopherols from DDSO and for recovering carotenes from palm oil, using CO2 or CO2/ethanol as supercritical solvent, respectively. It was conc1uded that, the molecular distillation was more effective for beta-carotene recovering and the supercritical extraction was more effective for tocopherols recovering. Finally, it was made a comparative study between both processes for recovering tocopherols from DDSO, where costs with acquisition of equipment and utilities and the intended quality of the final product have been taken into consideration (productivity and purity). This comparative study was brief, showing only the most important points for the comparison of both processe