Comparação entre agitação mecânica e ultrassônica na Síntese de ésteres de aromas catalisada por lipase.

• Autor(a) principal: Martins, Andréa Bercini
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/72767
• topic: Acetato de butila; Aroma de maçã; Pão; Aroma do pão; Butyl acetate; Flavor esters; Novozym 435; Ultrasound; Enzyme reuse

Ésteres de cadeia curta são compostos de aroma encontrados naturalmente em diversas frutas, obtidos por extração através de processos físicos. Contudo, esse método é muito escasso e caro para ser aplicado comercialmente. A legislação atual define como “aromas naturais” aqueles obtidos através de processos físicos ou rotas biotecnológicas. Lipases são enzimas que, sob apropriadas condições de trabalho, tem mostrado serem bons catalisadores nas reações de esterificação. Assim, neste trabalho, estudou-se o efeito do método de agitação sobre os parâmetros da reação de esterificação para síntese de acetato de butila (aroma de maçã), assim como sobre a estabilidade da enzima em ácido acético e na sua reciclagem, por reutilizações múltiplas. Um delineamento composto central e a metodologia de superfície de resposta foram utilizados para analisar os efeitos dos parâmetros de reação (temperatura, razão molar de substratro, quantidade de enzima e água adicionada) e suas respostas. As condições ótimas para o método de agitação mecânica foram: temperatura 40 ºC; razão molar do substrato 3:1 butanol:ácido acetico; quantidade de enzima 7,5 %; água adicionada 0,25 % da massa de substrato. Sob essas condições, mais de 90 % de conversão foi obtida em 2,5 h. As condições ótimas usando o ultrassom foram: temperatura 46 ºC; razão molar do substrato 3,6:1 butanol:ácido acetico; quantidade de enzima 7 %; água adicionada 0,25 % da massa de substrato. Sob essas condições, 94 % de conversão foi obtido em 2,5 h. A concentração ótima de ácido acético foi determinada como sendo 2,0 M, em comparação com 0,3 M sem ultrassom. A produtividade da enzima também foi significativamente melhorada quando compara-se ultrassom e a agitação mecânica (cerca de 7,5 vezes por ciclo). O biocatalisador pôde ser reutilizado diretamente durante 14 ciclos de reação, mantendo cerca de 70 % de sua atividade original (enquanto que a atividade foi reduzida no terceiro ciclo usando a agitação mecânica). Assim, em comparação com a tecnologia mecânica tradicional a agitação ultrassônica, além de melhorar a produtividade do processo, também aumentou a capacidade de reutilização da enzima e a sua estabilidade em ácido acético, sendo uma ferramenta poderosa para melhorar o desempenho do biocatalisador na presente reação.