Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/11612/8434| Authors: | Silva, Jucimara |
| metadata.dc.contributor.advisor: | Guarda, Patrícia Martins |
| Title: | Produção de carvão ativado do endocarpo da bocaiúva para remoção de compostos na indústria alimentícia |
| Keywords: | Adsorção; Carvão ativado; Planejamento experimental; Resíduos agroindustriais; Indústria alimentícia; Adsorption, Activated carbon; Experimental design; Agro-industrial residues; Food industry |
| Issue Date: | 30-May-2025 |
| Publisher: | Universidade Federal do Tocantins |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos - PPGCTA |
| Citation: | SILVA, Jucimara. Produção de carvão ativado do endocarpo da bocaiúva para remoção de compostos na indústria alimentícia.2025. 92f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) – Universidade Federal do Tocantins, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Palmas, 2025. |
| metadata.dc.description.resumo: | O fruto da Bocaiúva é encontrado principalmente no Cerrado brasileiro e tem ampla utilização na indústria para elaboração de produtos como sorvetes, farinhas, doces e na extração de óleo. Este trabalho teve como objetivo produzir carvão ativado por ativação química do endocarpo da Bocaiúva e sua utilização para a remoção de compostos indesejáveis na indústria alimentícia, agregando valor a este resíduo do Cerrado. A ativação química foi realizada com hidróxido de sódio (NaOH) e ácido fosfórico (H₃PO₄), seguida da caracterização do carvão ativado obtido. A otimização do processo de adsorção do azul de metileno foi conduzida por meio de um planejamento experimental utilizando a metodologia de superfície de resposta, com delineamento composto central rotacional (DCCR), totalizando 17 ensaios, incluindo pontos axiais e centrais. As variáveis independentes avaliadas foram o tempo de contato (X1), a massa de carvão ativado (X2) e a concentração do adsorvato (X3), enquanto a variável dependente foi a eficiência de remoção do corante. As condições experimentais variaram entre 39,55 a 140,45 minutos de contato, 0,03 a 0,37 g de massa e concentrações de 0,98 a 6,02 mg/L, permitindo a modelagem e otimização do sistema. Os carvões ativados apresentaram desempenhos expressivos na remoção do azul de metileno, com percentuais que atingiram até 100% para o AC10 e 95,56% para o AC70. Nos ensaios com ácido gálico, o carvão AC10 obteve remoções superiores a 99% em condições otimizadas. Para o ácido tânico, os carvões também se mostraram eficazes, com remoções superiores a 93% em concentrações menores. Já na remoção de íons cálcio (Ca²⁺), o AC30 foi capaz de alcançar 100% de remoção, evidenciando seu potencial no tratamento de águas duras. Os modelos matemáticos gerados apresentaram coeficientes de determinação (R²) entre 84% e 94%, indicando forte correlação entre as variáveis testadas e a eficiência de adsorção. Com esta síntese, foi possível valorizar um resíduo agroindustrial de fácil obtenção e baixo custo, promover o aproveitamento sustentável do endocarpo da Bocaiúva e demonstrar a viabilidade do carvão ativado produzido como uma alternativa eficaz e ambientalmente correta para aplicação na indústria alimentícia e no tratamento de efluentes. |
| Abstract: | The fruit of Bocaiúva is found mainly in the Brazilian Cerrado and is widely used in the industry for the preparation of products such as ice cream, flour, sweets and for oil extraction. This study aimed to produce activated carbon by chemical activation of the endocarp of Bocaiúva and its use for the removal of undesirable compounds in the food industry, adding value to this Cerrado residue. Chemical activation was performed with sodium hydroxide (NaOH) and phosphoric acid (H₃PO₄), followed by characterization of the activated carbon obtained. The optimization of the methylene blue adsorption process was conducted through an experimental design using the response surface methodology, with a central composite rotational design (DCCR), totaling 17 tests, including axial and central points. The independent variables evaluated were the contact time (X1), the mass of activated carbon (X2) and the concentration of the adsorbate (X3), while the dependent variable was the dye removal efficiency. The experimental conditions ranged from 39.55 to 140.45 minutes of contact, 0.03 to 0.37 g of mass and concentrations from 0.98 to 6.02 mg/L, allowing the modeling and optimization of the system. The activated carbons showed expressive performances in the removal of methylene blue, with percentages that reached up to 100% for AC10 and 95.56% for AC70. In the tests with gallic acid, the AC10 carbon obtained removals above 99% under optimized conditions. For tannic acid, the carbons also proved to be effective, with removals above 93% at lower concentrations. In the removal of calcium ions (Ca²⁺), AC30 was able to achieve 100% removal, evidencing its potential in the treatment of hard water. The mathematical models generated presented coefficients of determination (R²) between 84% and 94%, indicating a strong correlation between the variables tested and the adsorption efficiency. With this synthesis, it was possible to value an easily obtainable and low-cost agro-industrial residue, promote the sustainable use of the endocarp of Bocaiúva and demonstrate the viability of the activated carbon produced as an effective and environmentally friendly alternative for application in the food industry and in the treatment of effluents. |
| URI: | http://hdl.handle.net/11612/8434 |
| Appears in Collections: | Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Jucimara Silva - Dissertação.pdf | 3.38 MB | Adobe PDF |  View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.