Efeito da radiação micro-ondas sobre a esterificação de ácido oleico catalisado pela lipase NS-40116 livre e ácido sulfúrico

• Autor(a) principal: Marangoni, Marluci
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFFS (Repositório Digital da UFFS)
• Texto Completo: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/3009
• topic: Irradiação; Esterificação; Ácidos; Enzimas; Catálise

Os ésteres de ácidos graxos são substâncias normalmente encontradas na natureza e são utilizados como intermediários na síntese orgânica de diversos produtos. São também obtidos a partir da esterificação de ácidos graxos com álcoois na presença de catalisadores. As reações de esterificação podem ser catalisadas por ácidos, bases ou por catálise enzimática. Um processo alternativo para esterificação, baseia-se no uso de irradiação microondas, uma tecnologia de fácil operação, econômica em termos de energia, com tempo de processamento reduzido, aquecimento extremamente rápido e menor relação álcool/óleo. A comparação reações de esterificação em batelada com aquecimento convencional e com aquecimento por aplicação da radiação micro-ondas monomodo são aspectos propostos neste trabalho. Neste contexto de inovação biotecnológica e de rotas de avanços industriais nesta área biocatalítica, este trabalho tem como objetivo avaliar o processo de esterificação de ácido oleico/álcool (etanol, 1-Butanol, 1-Hexanol, 1-Octanol), utilizando catalisador químico (ácido sulfúrico) e enzimático (Lipase livre NS 40116), frente ao aquecimento convencionale micro-ondas. As reações de esterificação foram conduzidas utilizando os seguintes parâmetros: razão molar ácido oleico/álcool 1:6, 1% de catalisador químico, 2% de catalisador enzimático e 10% de água, temperatura de 45 °C em diferentes tempos reacionais. Nestas condições, o catalisador enzimático atinge níveis de consumo do ácido oleico superiores aos proporcionados pelo uso do catalisador químico utilizando etanol, sendo que após cerca de 2 horas de reação, 40% de ácido graxo foi consumido nas reações que utilizaram o catalisador enzimático e 10% naquelas catalisadas pelo sistema químico, sugerindo um melhor desempenho do catalisador enzimático para as condições reacionais investigadas sem o uso de micro-ondas. As reações em sistemas químicos e enzimáticos descritos anteriormente foram também realizadas em micro-ondas, onde se observaram que os catalisadores apresentam potencialidade de uso frente deste modo de aquecimento. Foram verificados resultados de ácido graxo residual de 93,9% para as reações enzimáticas e 86,8% utilizando o ácido sulfúrico como catalisador, ambas respostas obtidas em 120 minutos de reação com uso do etanol, empregando 20 W de potência, e temperatura de 45ºC. Este estudo ainda apresenta as investigações acerca da radiação nos modos cíclicos e dinâmico, que indicaram que o modo dinâmico se apresentou ligeiramente superior ao modo cíclico e que isso se deve possivelmente à forma como a energia é desprendida nestes dois sistemas. O uso de micro-ondas sugere vantagens sobre os sistemas químicos e enzimáticos convencionais, principalmente quando se trata do tempo reacional, destacando-se pelas condições de temperatura e pelas potências amenas.