Perspectivas da Dinâmica Molecular sobre a Adsorção de Carotenos em Superfícies de Terras Clarificantes em Sistemas Oleosos

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Este estudo investiga o refino do óleo de palma para a remoção de carotenos. A seletividade de isômeros e o impacto morfológico do sólido observados experimentalmente carecem de descrições dinâmicas para aprimorar o uso industrial de terras clarificantes. Através de simulações de Dinâmica Molecular no software Material Studio 2023 (campo de força Universal, ensembles NVT e NVE, a 358 K), modelou-se a interface entre a montmorilonita de cálcio e componentes do óleo (solvente trioleína e pigmentos α/β-carotenos). A princípio, foram calculadas as energias de adsorção das moléculas isoladas (definida pela diferença de energia entre a molécula no vácuo e adsorvida no sólido). Esses resultados indicam que não há uma preferência termodinâmica expressiva para a adsorção física dos carotenos. Para avaliar a influência da trioleína na adsorção de carotenos, foram simulados sistemas bicamada de montmorilonita com espaçamentos interlaminares variáveis e diferentes concentrações de trioleína (0 a 30 moléculas) e carotenos (2 a 4 moléculas) por até 10 ns. As análises estruturais revelaram que o incremento da fase oleosa prejudica tanto a fisissorção dos carotenos nas bordas do sólido quanto o seu transporte para o domínio interlaminar da montmorilonita ocorrendo, inclusive, o encapsulamento dos pigmentos pelo óleo. Para analisar a difusão dos pigmentos, foram simulados sistemas monocamadas de montmorilonita (NVE, 3 ns, distância basal de 10,3 Å) com 6 moléculas de trioleína e 2 de α/β-carotenos. Observou-se que a difusão dos carotenos nos espaços interlaminares é superior à da trioleína, fato que aumenta a frequência de choque com os sítios ativos da argila e favorece a quimissorção. Por fim, os dados sugerem que a absorção é impulsionada pelo arraste mecânico da trioleína, evidenciando que o gradiente de pressão no fluxo do óleo entre as lamelas é um fator crucial para a cinética de remoção de cor no uso industrial de terras clarificantes.

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Programação
10:30 até 11:15 em 20/05/2026
Área Externa do Aud…
Instituições
  • 1 Unb
  • 2 Universidade de Brasília
Eixo Temático
  • Simulação molecular
Palavras-chave
molecular dynamics
palm oil
carotenes
montmorillonite
adsorption