Otimization of the process of degomagem of oil of soy for ceramic membrane

Resumo: A aplicação do processo de separação por membranas em óleos vegetais visa a economia de energia, reagentes químicos e a redução do tratamento de efluentes. Diferentemente do processo tradicional esta tecnologia pode operar a baixas temperaturas permitindo preservação de constituintes minoritários de importância nutricional e de antioxidantes naturais, além de garantir a ausência de produtos de oxidação, podendo assim resultar em óleos de alta qualidade. Nesta tese foi estudado o uso da ultrafiltração, em substituição à degomagem convencional, de 20 L de miscela contendo óleo de soja bruto com cerca de 800 mg.kg-1 de fósforo, em proporção de 25%(v/v) em hexano, submetido à ultrafiltração em unidade piloto dotada de bomba de lóbulos e membrana cerâmica (alumina) multicanais (19 canais), área de permeação de 0,2 m2 e diâmetro de poro de 0,01?m. Foi utilizado um delineamento estatístico em metodologia de superfície de resposta (MSR) do tipo composto central rotacional de ordem 22 cujas variáveis independentes foram velocidade tangencial e pressão transmembrana, enquanto a concentração de fosfolipídio do permeado e o fluxo de permeado representaram as variáveis dependentes. A velocidade tangencial variou entre 2,9 e 3,9 m/s e a pressão transmembrana entre 1 e 2 bar. A rejeição de fosfolipídios chegou a 99,7%, com teor absoluto de fósforo de 2,2 mg.kg-1 e reduções modestas de ácido graxo livre, cor e clorofila também foram alcançadas. O fluxo de permeado variou de 21,5 a 40,5 L/m²h a fator de concentração 3,2. Segundo resultado do planejamento experimental a pressão transmembrana é a única variável que influencia no processo, de forma que altos valores de pressão resultaram em altos valores de fluxo de permeado e baixos valores de teor de fósforo no permeadoAbstract: The application of separation process by membranes in vegetal oils is developing aiming at economy of energy, chemical reagents and reduction of effluent treatment. Differently of the traditional process, this technology can operate at low temperatures allowing minority constituent preservation with nutritional importance and natural antioxidant substances, besides guaranteeing the absence of oxidation products, thus being able to result in high quality oils. In this work, the ultrafiltration use was studied in substitution to the conventional degumming, 20 L of miscella contends crude soybean oil with about 800 mg.kg-1 of phospholipids, in ratio of 25%(v/v) in hexane, submitted to the ultrafiltration in pilot unit endowed with bomb of lobes and ceramic (alumina) multichannel membrane (19 channels), permeation area of 0.2 m2 and pore diameter of 0,01mm. It was applied statistical delineation in response surface methodology (RSM) using a central composite rotatable design, 22 order whose independent variable had been tangential velocity and transmembrane pressure, while phospholipids concentration in permeate and permeate flux represented the dependents variables. The tangential velocity varied from 2.9 to 3.9 m/s and the transmembrane pressure from 1 to 2 bar, resulting rejections around 99.7% of phospholipids, absolute phosphorous concentration of 2.2 mg.kg-1 and low reduction in free fat acids, color and tocopherols were obtained. The permeate flux varied from 2.5 to 40.5 L/m²h and the factor of concentration was 3.2. The results of experimental design show that the transmembrane pressure is the only variable that act in the process, thus high transmembrane pressures result in high permeate flux values and low concentration of phosphorous in the permeat