Estudo da catálise enzimática para produção de biodiesel a partir de óleo residual de andiroba (carapa guianensis aubl.) - Rocha, Yara Lins (2018)
A andiroba (Carapa guianensis Aubl.) é a espécie oleaginosa nativa mais explorada na Amazônia Ocidental e uma grande quantidade de resíduos é gerada durante a extração do seu óleo. Levando em consideração o conceito de biorrefinaria, que se baseia no aproveitamento de matérias-primas e seus resíduos; este trabalho estudou alternativas para a utilização do óleo residual de andiroba. As tortas de prensagem mecânica de andiroba foram extraídos por maceração à frio com hexano e resultaram em 10% de óleo residual de andiroba com cerca de 2% de material insaponificável, principalmente limonoides. Esses constituintes tem valor agregado por suas propriedades biológicas. Para separar esses constituintes do óleo residual, empregou-se a cromatografia em coluna aberta com sílica e resina Diaion HP-20, obtendo uma fração com os limonóides em mistura com ácidos graxos livres; e outra com triacilglicerídeos. O óleo residual livre de limonoides foi então avaliado pelo processo de hidroesterificação, catalisado por lipases seguida da esterificação com catalisador heterogêneo tanto pela via metílica como etílica. A atividade hidrolítica de diferentes lipases foi avaliada frente ao óleo de andiroba e dentre elas destacou-se a lipase de Candida rugosa. Os parâmetros ótimos para uma maior taxa de hidrólise utilizando essa enzima foram determinados por um planejamento fatorial composto central e análise de superfície de resposta. Os parâmetros ótimos para uma taxa de conversão de 94% foram 50°C, pH=7,0 e 10% de óleo. Essas condições foram confirmadas experimentalmente em maior escala num reator de vidro. Reações sequenciais foram realizadas para avaliar a possibilidade de reutilizar a fração enzimática, verificou-se que essa fração consegue catalisar dois ciclos de reações com rendimento de 92%. O monitoramento de todas as reações de hidrólise foi realizado com quantificação dos triacilglicerídeos e ácidos graxos livres pela técnica de CCD-VideoScan para maior confiabilidade. As reações de esterificação foram realizadas com etanol e metanol, respectivamente a 70°C e 60°C, um a razão molar de óleo:álcool de 1:6 e com 2% de catalisador Fe2(SO4)3, resultando em rendimentos de 86% e 91% de ésteres, respectivamente para a via etílica e metílica. O processo de hidrólise enzimática associada à esterificação por catálise heterogênea apresentou resultados promissores, que podem permitir o uso desta matéria-prima residual para produção de biodiesel.