Secagem em camada delgada de quitosana purificada: estudo da operação através da metodologia da superfície de resposta

Abstract

A quitosana é obtida a partir da quitina, que é um polímero natural, constituinte de uma variedade de animais marinhos, insetos e fungos. O objetivo deste trabalho foi o estudo da operação de secagem em camada delgada da quitosana purificada obtida a partir de resíduos de camarão. A matéria-prima utilizada foi resíduos de camarão para a produção de quitina/quitosana, em escala piloto. A purificação da quitosana foi feita pelas etapas de dissolução, filtração, precipitação, neutralização e centrifugação. Os ensaios de secagem foram realizados em um secador de funcionamento descontinuo. Utilizou-se um Planejamento Central Composto, considerando como variáveis de estudo a temperatura do ar e a espessura da amostra, e obteve-se como resposta a constante de secagem. Os valores da constante de secagem (K), para todos os experimentos, apresentaram correlações superiores a 98%. Utilizando a metodologia de superfície de resposta, foi observada a grande influencia da espessura na constante de secagem, sendo a temperatura menos significante. A melhor condição de secagem da quitosana purificada foi observada na temperatura de 60°C e na espessura de 3mm, por esta apresentar um maior valor da constante de secagem, não ocorrendo escurecimento do material. As difusidades efetivas obtidas para as diferentes temperaturas variam de 4,18x10 –9 e 9,09x10 –9 m²/s. Com estes valores experimentais da difusidade efetiva nas diferentes temperaturas, encontrou-se uma energia de ativação de 22,5kJ/mol. Palavras-Chave: A quitosana é obtida a partir da quitina, que é um polímero natural, constituinte de uma variedade de animais marinhos, insetos e fungos. O objetivo deste trabalho foi o estudo da operação de secagem em camada delgada da quitosana purificada obtida a partir de resíduos de camarão. A matéria-prima utilizada foi resíduos de camarão para a produção de quitina/quitosana, em escala piloto. A purificação da quitosana foi feita pelas etapas de dissolução, filtração, precipitação, neutralização e centrifugação. Os ensaios de secagem foram realizados em um secador de funcionamento descontinuo. Utilizou-se um Planejamento Central Composto, considerando como variáveis de estudo a temperatura do ar e a espessura da amostra, e obteve-se como resposta a constante de secagem. Os valores da constante de secagem (K), para todos os experimentos, apresentaram correlações superiores a 98%. Utilizando a metodologia de superfície de resposta, foi observada a grande influencia da espessura na constante de secagem, sendo a temperatura menos significante. A melhor condição de secagem da quitosana purificada foi observada na temperatura de 60°C e na espessura de 3mm, por esta apresentar um maior valor da constante de secagem, não ocorrendo escurecimento do material. As difusidades efetivas obtidas para as diferentes temperaturas variam de 4,18x10 –9 e 9,09x10 –9 m²/s. Com estes valores experimentais da difusidade efetiva nas diferentes temperaturas, encontrou-se uma energia de ativação de 22,5kJ/mol. Palavras-Chave: Quitosana, secagem em camada delgada, planejamento experimental, energia de ativação.