Avaliação da imobilização de preparações enzimáticas contendo lipases e seu emprego em reações de síntese de biodiesel

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Pedro, Kelly Cristina Nascimento Rodrigues
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• Palavras-chave em Português: Lipases; Immobilization; Inorganic solids; Esterification; Imobilização; Sólidos inorgânicos; Esterificação; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11878

Neste trabalho foi avaliada a imobilização das lipases comerciais CALB, Palatase 20000L e Lipolase 100L, todas da Novozymes Latin America Ltda., e do extrato enzimático aquoso bruto de Yarrowia lipolytica IMUFRJ 50682 em suportes micro- e mesoporosos e seu posterior emprego em reações de síntese de biodiesel. Os efeitos do tipo de lipase, temperatura e teor enzimático foram estudados nas reações de esterificação do ácido oleico e transesterificação do óleo de soja com etanol empregando as preparações enzimáticas em sua forma aquosa. As maiores conversões na esterificação do ácido oleico com o etanol foram 62,3% e 74,2% obtidas a 30°C e empregando 30% v.v-1 das lipases CALB e Palatase 20000L, respectivamente. Nas reações de síntese de biodiesel a partir da transesterificação do óleo de soja com etanol o maior rendimento alcançado foi de 97,3% empregando 30ºC e 10% v.v-1 de Lipolase 100L. Na imobilização das preparações enzimáticas foram investigados os efeitos do tipo de suporte, da concentração da solução tampão fosfato de sódio, da solução enzimática e do tipo de sistema reacional. As maiores eficiências de imobilização para as lipases CALB (91,4%), Lipolase 100L (99,9%) e o extrato enzimático aquoso bruto de Yarrowia lipolytica IMUFRJ 50682 (62,9%) foram obtidas quando o suporte Siral 40 foi empregado, enquanto que para a Palatase 20000L, o melhor suporte foi a Siral 20 (97,6%). O emprego da solução tampão 100 mM reduziu a eficiência de imobilização das preparações enzimáticas. Independente do tipo de reator empregado foi possível obter eficiências de imobilização superiores a 40%. Os biocatalisadores heterogêneos foram testados na reação de síntese de oleato de etila e verificou-se um aumento da estabilidade térmica do biocatalisador imobilizado em relação à sua forma aquosa. Para a CALB imobilizada em Siral 40, uma conversão de 61,7% foi obtida a 60°C. CALB e Lipolase 100L imobilizadas em Siral 40 e Palatase 20000L imobilizada em Siral 20 puderam ser reutilizadas mantendo cerca de 30% da conversão inicial após 3 bateladas. Os biocatalisadores heterogêneos não mostraram atividade na reação de transesterificação do óleo de soja. O emprego da Palatase 20000L tanto na sua forma aquosa como imobilizada possibilitou que conversões de cerca de 80% fossem alcançadas. Deste modo, este biocatalisador poderia ser utilizado para remoção de ácidos graxos em etapas preliminares de adequação da matéria-prima ácida (óleos ácidos) para síntese de biodiesel.