Síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimática

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, José Evandro Saraiva
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
Texto Completo: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3238
Resumo: Technological advances that allow reducing the biodiesel production process costs practiced today, are needed to make it more competitive against fossil fuels costs. In this context, the present work studied two methods for the synthesis of biodiesel via enzymatic catalysis using rice bran and the crude oil extracted from it, through the biotransformation of oil in the rice bran and using the lipase found in raw material as biocatalyst. When it was used the molar ratios of methanol:oil 8:1 and hexane:methanol 12:1, 35°C, 180 rpm, 10.5% moisture, 25 g of rice bran for 24 h the reaction with the addition of methanol in two steps has been reached 5.7% conversion to methyl esters. This result demonstrated that the hydrophobic organic solvent with log P > 3 assisted enzymatic catalysis when compared polar solvent (acetronitrile/t-butanol/methanol). The pH adjustment of the medium with the addition of potassium methoxide (1% w/w KOH/oil) under the same reaction conditions increased in 2.2 times conversion to methyl esters (12.9%). The addition of higher concentrations of potassium methoxide (1.5 and 2% w/w) kept the pH ≈ 7, but had no effect on the conversion to methyl esters, unlike promoted a decrease to 10.7% and 7.1%, respectively. The enzymatic catalysis performed on the crude oil extracted from rice bran with molar ratios of methanol:oil 3:1 and hexane:methanol 3:1 using Porcine pancreatic lipase keeping constant the other reaction parameters, led to a 72.1% of conversion to methyl esters. This work showed that, under suitable conditions, the enzyme lipase is more protected from methanol toxicity, while it improves the solubility of the alcohol in the oil thereby promoting the synthesis of biodiesel from rice bran.
id P_RS_0c3a0421f2afad86852fb7056a336347
oai_identifier_str oai:tede2.pucrs.br:tede/3238
network_acronym_str P_RS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
repository_id_str
spelling Ligabue, Rosane AngélicaCPF:50182277020http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784426H5CPF:89588835020http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4489704E6Pereira, José Evandro Saraiva2015-04-14T13:59:00Z2013-09-192013-08-29PEREIRA, José Evandro Saraiva. Síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimática. 2013. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Tecnologia de Materiais) - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2013.http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3238Technological advances that allow reducing the biodiesel production process costs practiced today, are needed to make it more competitive against fossil fuels costs. In this context, the present work studied two methods for the synthesis of biodiesel via enzymatic catalysis using rice bran and the crude oil extracted from it, through the biotransformation of oil in the rice bran and using the lipase found in raw material as biocatalyst. When it was used the molar ratios of methanol:oil 8:1 and hexane:methanol 12:1, 35°C, 180 rpm, 10.5% moisture, 25 g of rice bran for 24 h the reaction with the addition of methanol in two steps has been reached 5.7% conversion to methyl esters. This result demonstrated that the hydrophobic organic solvent with log P > 3 assisted enzymatic catalysis when compared polar solvent (acetronitrile/t-butanol/methanol). The pH adjustment of the medium with the addition of potassium methoxide (1% w/w KOH/oil) under the same reaction conditions increased in 2.2 times conversion to methyl esters (12.9%). The addition of higher concentrations of potassium methoxide (1.5 and 2% w/w) kept the pH ≈ 7, but had no effect on the conversion to methyl esters, unlike promoted a decrease to 10.7% and 7.1%, respectively. The enzymatic catalysis performed on the crude oil extracted from rice bran with molar ratios of methanol:oil 3:1 and hexane:methanol 3:1 using Porcine pancreatic lipase keeping constant the other reaction parameters, led to a 72.1% of conversion to methyl esters. This work showed that, under suitable conditions, the enzyme lipase is more protected from methanol toxicity, while it improves the solubility of the alcohol in the oil thereby promoting the synthesis of biodiesel from rice bran.Avanços tecnológicos que possibilitem reduzir os custos do processo de produção de biodiesel praticados hoje em dia são necessários, para torná-lo mais competitivo frente aos combustíveis fósseis. Neste contexto, o presente trabalho estudou a síntese de biodiesel via catálise enzimática utilizando o farelo de arroz e o óleo bruto extraído deste através da biotransformação do óleo no farelo de arroz e utilizando a lipase presente nesta matéria-prima como biocatalisador. Ao se usar as razões molares de 8:1 de metanol:óleo e 12:1 de hexano:metanol, 35ºC, 180 rpm, 10,5% de umidade, 25 g de farelo de arroz, durante 24 h de reação com adição de metanol em duas etapas foi alcançado 5,7% de conversão em ésteres metílicos. Este resultado demonstrou que o solvente orgânico hidrofóbico com log P > 3 auxiliou a catálise enzimática quando comparado com um solvente polar (acetronitrila/t-butanol/metanol). O ajuste de pH do meio com a adição de metóxido de potássio (1% m/m KOH/óleo), nas mesmas condições reacionais, aumentou em 2,2 vezes a conversão em ésteres metílicos (12,9%). A adição de maiores concentrações de metóxido de potássio (1,5 e 2% m/m) manteve o pH ≈ 7, mas não teve efeito na conversão em ésteres metílicos, ao contrário promoveu uma redução para 10,7% e 7,1%, respectivamente. A catálise enzimática realizada sobre o óleo bruto extraído do farelo de arroz nas razões molares de 3:1 de metanol:óleo e 3:1 de hexano:metanol utilizando a lipase Porcine pancreas, mantendo-se constante os outros parâmetros reacionais, levou a uma conversão de 72,1% em ésteres metílicos. Este trabalho mostrou que, em condições adequadas, a enzima lipase está mais protegida da toxidade do metanol, ao mesmo tempo em que melhora a solubilidade deste álcool no óleo promovendo assim a síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz.Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 450942.pdf: 4010339 bytes, checksum: dc351c22fdec0c4f0d2110191ee28e2f (MD5) Previous issue date: 2013-08-29application/pdfhttp://tede2.pucrs.br:80/tede2/retrieve/11610/450942.pdf.jpgporPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulPrograma de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de MateriaisPUCRSBRFaculdade de EngenhariaENGENHARIA DE MATERIAISBIODIESEL - PRODUÇÃOREAÇÕES QUÍMICASCATÁLISEENZIMASCNPQ::ENGENHARIASSíntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimáticainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis-7432719344215120122500600-655770572761439785info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RSTHUMBNAIL450942.pdf.jpg450942.pdf.jpgimage/jpeg4293http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/3238/3/450942.pdf.jpg779cb5cc91d5f602cb2cce318938c346MD53TEXT450942.pdf.txt450942.pdf.txttext/plain170076http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/3238/2/450942.pdf.txt5b587c8b5fce2e63c3bafe64e1926effMD52ORIGINAL450942.pdfapplication/pdf4010339http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/3238/1/450942.pdfdc351c22fdec0c4f0d2110191ee28e2fMD51tede/32382015-04-17 16:09:31.212oai:tede2.pucrs.br:tede/3238Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2015-04-17T19:09:31Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false
dc.title.por.fl_str_mv Síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimática
title Síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimática
spellingShingle Síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimática
Pereira, José Evandro Saraiva
ENGENHARIA DE MATERIAIS
BIODIESEL - PRODUÇÃO
REAÇÕES QUÍMICAS
CATÁLISE
ENZIMAS
CNPQ::ENGENHARIAS
title_short Síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimática
title_full Síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimática
title_fullStr Síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimática
title_full_unstemmed Síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimática
title_sort Síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimática
author Pereira, José Evandro Saraiva
author_facet Pereira, José Evandro Saraiva
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Ligabue, Rosane Angélica
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv CPF:50182277020
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784426H5
dc.contributor.authorID.fl_str_mv CPF:89588835020
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4489704E6
dc.contributor.author.fl_str_mv Pereira, José Evandro Saraiva
contributor_str_mv Ligabue, Rosane Angélica
dc.subject.por.fl_str_mv ENGENHARIA DE MATERIAIS
BIODIESEL - PRODUÇÃO
REAÇÕES QUÍMICAS
CATÁLISE
ENZIMAS
topic ENGENHARIA DE MATERIAIS
BIODIESEL - PRODUÇÃO
REAÇÕES QUÍMICAS
CATÁLISE
ENZIMAS
CNPQ::ENGENHARIAS
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS
description Technological advances that allow reducing the biodiesel production process costs practiced today, are needed to make it more competitive against fossil fuels costs. In this context, the present work studied two methods for the synthesis of biodiesel via enzymatic catalysis using rice bran and the crude oil extracted from it, through the biotransformation of oil in the rice bran and using the lipase found in raw material as biocatalyst. When it was used the molar ratios of methanol:oil 8:1 and hexane:methanol 12:1, 35°C, 180 rpm, 10.5% moisture, 25 g of rice bran for 24 h the reaction with the addition of methanol in two steps has been reached 5.7% conversion to methyl esters. This result demonstrated that the hydrophobic organic solvent with log P > 3 assisted enzymatic catalysis when compared polar solvent (acetronitrile/t-butanol/methanol). The pH adjustment of the medium with the addition of potassium methoxide (1% w/w KOH/oil) under the same reaction conditions increased in 2.2 times conversion to methyl esters (12.9%). The addition of higher concentrations of potassium methoxide (1.5 and 2% w/w) kept the pH ≈ 7, but had no effect on the conversion to methyl esters, unlike promoted a decrease to 10.7% and 7.1%, respectively. The enzymatic catalysis performed on the crude oil extracted from rice bran with molar ratios of methanol:oil 3:1 and hexane:methanol 3:1 using Porcine pancreatic lipase keeping constant the other reaction parameters, led to a 72.1% of conversion to methyl esters. This work showed that, under suitable conditions, the enzyme lipase is more protected from methanol toxicity, while it improves the solubility of the alcohol in the oil thereby promoting the synthesis of biodiesel from rice bran.
publishDate 2013
dc.date.available.fl_str_mv 2013-09-19
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-08-29
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2015-04-14T13:59:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv PEREIRA, José Evandro Saraiva. Síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimática. 2013. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Tecnologia de Materiais) - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2013.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3238
identifier_str_mv PEREIRA, José Evandro Saraiva. Síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimática. 2013. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Tecnologia de Materiais) - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2013.
url http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3238
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.program.fl_str_mv -7432719344215120122
dc.relation.confidence.fl_str_mv 500
600
dc.relation.department.fl_str_mv -655770572761439785
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
dc.publisher.initials.fl_str_mv PUCRS
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Faculdade de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
instacron:PUC_RS
instname_str Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
instacron_str PUC_RS
institution PUC_RS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
bitstream.url.fl_str_mv http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/3238/3/450942.pdf.jpg
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/3238/2/450942.pdf.txt
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/3238/1/450942.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 779cb5cc91d5f602cb2cce318938c346
5b587c8b5fce2e63c3bafe64e1926eff
dc351c22fdec0c4f0d2110191ee28e2f
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
repository.mail.fl_str_mv biblioteca.central@pucrs.br||
_version_ 1799765292242436096