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Previous issue date: 2001-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), em escala preparativa ou de processo, tem tido importante papel na produção de substâncias com elevado grau de pureza. Tendo em vista que a CLAE tem custo relativamente elevado e, ao mesmo tempo, é uma etapa de alta resolução e seletividade, um conhecimento abrangente de sua dinâmica é essencial aos propósitos de projeto e de operação de equipamentos. Embora existam muitos estudos sobre o processo de adsorção de proteínas puras em vários adsorventes, poucas pesquisas têm sido feitas para sistemas multicomponentes mais realísticos, como é o caso das proteínas α-lactoalbumina e β-lactoglobulina presentes no soro de queijo. Estas representam mais de 50% das proteínas do soro e 20% das proteínas totais do leite e possuem elevado valor nutricional e propriedades funcionais que permitem o seu uso como ingredientes alimentícios com capacidade para substituir outros mais caros. Neste trabalho foram analisadas, por meio de dados experimentais e de modelagem matemática, as características de transferência de massa no processo de separação de proteínas de soro de queijo em colunas de leito fixo. Inicialmente, foram determinadas as condições ótimas de adsorção, em relação aos parâmetros de pH e força iônica, utilizando a resina Accel Plus QMA®, em que se verificou que o processo de adsorção é mais sensível aos valores de força iônica mais elevados para as duas proteínas. Em seguida, a partir dos dados de cinética de adsorção em tanques agitados, foi calculada a difusividade intra- partícula das duas proteínas. Foram determinadas as isotermas de adsorção no sistema estudado. Os valores dos parâmetros qm e kd foram calculados por meio de regressão não-linear, utilizando o modelo de isoterma não-competitiva de Langmuir. Com base nos dados experimentais de adsorção em colunas, foram determinados os valores de Pe e Nu, por meio de regressão não-linear. O modelo de transferência de massa com dispersão axial (pseudo-homogêneo) descreveu, adequadamente, o processo de adsorção. / Preparative and process-scale high-performance liquid chromatography (HPLC) has had an important role in the production of highly purified substances. Since HPLC is a relatively expensive process, and at the same time it’s a very high resolution and selective step, an adequate understanding of its dynamics is essential to the project and the equipments operation. There are a lot of published studies of pure proteins adsorption to several adsorbents. However, a few studies has been reported using more realistic multicomponent systems, as α-lactoalbumin and β-lactoglobulin proteins present in the cheese whey. These proteins represent over 50% of the proteins of the serum and 20% of the total protein of the milk, and they have a high nutritional value and functional properties that allows its use on food to substitute some other high cost ingredients. In this work the characteristics of mass transfer in the separation process of whey proteins in fixed bed columns were analysed by experimental data and mathematical modelling. Initially, the optimum conditions of adsorption in terms of the pH and ionic force parameters were determined using the Accel Plus QMA® resin where the adsorptive process is more sensitive to higher values of ionic strength for both proteins. Then, the intraparticle difusivity of the two proteins was calculated by the data of adsorption kinetics in agitated tanks. The adsorption isotherms were determined in the studied system. The values of the parameters qm and kd were calculated by non-linear regression, using the non- competitive model of Langmuir isotherm. Based in the experimental data of adsorption in columns, the values of Pe and Nu were adjusted by non-linear regression. The mass transfer model with axial dispersion (pseudo-homogeneous) described, appropriately, the adsorption process.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/11209 |
| Date | 14 March 2001 |
| Creators | Ferreira, Renata Cristina |
| Contributors | Coimbra, Jane Sélia dos Reis, Pereira, José Antonio Marques, Minim, Luis Antonio |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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