Avaliação do potencial de preparado enzimático sólido de Yarrowia lipolytica em reações de síntese de ésteres alquílicos de ácidos graxos

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Silva, Jéssica Rocha da
• Tipo de documento: Dissertação
• 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: Biodiesel; Esterification; Solid Enzymatic Preparation; Lipase; Yarrowia lipolytica; esterificação; preparado enzimático sólido; lipase; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12043

O biodiesel tem se mostrado como uma alternativa biodegradável e não tóxica ao uso de combustíveis fósseis. Sua rota usual de produção é a transesterificação alcalina, entretanto a formação de glicerol dificulta a separação e purificação do produto. Essa rota necessita de óleos de alto grau de pureza (teor de ácidos < 0,5%), uma vez que os ácidos graxos livres (AGL) podem reagir com o catalisador básico e gerar sabão. Desta forma, a rota enzimática tem sido largamente estudada, pois possibilita a utilização de óleos mais baratos, com altos teores de AGL, já que os catalisadores empregados (lipases) podem catalisar simultaneamente a reação de esterificação dos AGL e a transesterificação dos triacilgliceróis (TAG). Usualmente no processo enzimático são empregadas lipases comerciais microbianas imobilizadas, entretanto o custo do biocatalisador é elevado. Assim, neste trabalho, foi estudada a utilização do fermentado seco de torta de soja com atividade lipásica de Yarrowia lipolytica, obtido a partir de fermentação em estado sólido. O preparado enzimático sólido (PES) foi estudado em uma reação modelo de esterificação para avaliar a possibilidade de utilização desse biocatalisador em uma pré-etapa para a rota atual de produção de biodiesel a partir de óleos ácidos. Inicialmente, para a escolha do biocatalisador, foram avaliadas diferentes cepas de Yarrowia lipolytica na conversão da reação de esterificação do ácido oleico com etanol, Yarrowia lipolytica IMUFRJ 50682, Yarrowia lipolytica Po1g selvagem e Yarrowia lipolytica Po1g transformada com o gene da lipase de Yarrowia lipolytica IMUFRJ 50682 (Po1g transformada). O progresso das reações foi acompanhado por volumetria de neutralização e por cromatografia em fase gasosa. As maiores conversões de ácido oleico foram observadas empregando PES de Yarrowia lipolytica IMUFRJ 50682. Subsequentemente à escolha do biocatalisador, foram investigados os seguintes efeitos: quantidade, tipo e forma de adição de álcool, temperatura, teor e forma de adição de biocatalisador, quantidade de água presente no etanol e influência da cadeia ácida sobre a conversão dos ácidos. A melhor condição foi observada a 30°C na esterificação com etanol P.A., por 24 h,empregando 30% m/m de PES adicionado de forma única e razão estequiométrica dos reagentes, com adição única do álcool. Nessas condições, a conversão de ácido oleico foi de 85%, confirmando que o PES de Yarrowia lipolytica IMUFRJ 50682 tem grande potencial para ser usado como catalisador para a redução do teor de AGL em óleos mais baratos, viabilizando tecnicamente o seu emprego na produção de biodiesel. Finalmente, o biocatalisador foi reutilizado e a influência do solvente (água, etanol, n-hexano) empregado na lavagem do mesmo foi estudada. A lavagem do PES com água permitiu a obtenção de maiores valores de conversão de ácido oleico, sendo verificado, após a décima reação, 31% da conversão da reação inicial