Transesterificação de triglicerídeos de fonte vegetal e animal catalisada por preparações comerciais de lipase imobilizada na presença de etanol visando a produção de biodiesel

Abstract

RESUMO: Neste trabalho foram sintetizados ésteres etílicos de óleo de babaçu, pinhão manso, palma, andiroba e sebo bovino, através da transesterificação enzimática. Inicialmente foram determinadas as propriedades físico-químicas das matérias-primas; como os índices de acidez, peróxidos, iodo e suas composições de ácidos graxos. Para as reações de transesterificação, três lipases diferentes foram utilizadas: lipase de Candida antartica (Novozym 435) imobilizada em resina acrílica macroporosa, lipase de Thermomyces lanuginosus (Lipozyme TL IM) imobilizada em sílica porosa granulada e a lipase de Burkholderia cepacia (Lipase PS) imobilizada em terra diatomácia. As reações foram conduzidas em reatores fechados contendo 20g de substrato, que consistia de óleo ou gordura animal, e etanol anidro sem a presença de solventes, em uma razão molar óleo-etanol de 1:9 para os óleos vegetais e 1:6 para o sebo bovino. A mistura foi incubada com as lipases de diferentes fontes sob carregamento de 10% de enzima em relação à massa do meio reacional (%m/m). Os experimentos foram realizados a 50ºC, sob agitação magnética, por um período máximo de 48h. Foram retiradas amostras para quantificar os ésteres etílicos formados por cromatografia gasosa. A viscosidade cinemática do biodiesel obtido também foi determinada. Os maiores rendimentos foram obtidos para os óleos de babaçu e pinhão manso, com as enzimas Novozym 435 (94,90 e 98,85%) e Lipase PS (96,92 e 100%). Apesar de apenas o biodiesel produzido a partir do óleo de babaçu ter alcançado em 48h viscosidade na faixa de 3,0 a 6,0cSt, como determina a Agência Nacional de Petróleo para uso de biocombustíveis no país, o processo enzimático foi capaz de produzir biodiesel com boa qualidade

ABSTRACT: In this work we synthesized ethyl esters of babassu oil, Jatropha, palm, andiroba and tallow by enzymatic transesterification. Initially the physicochemical properties of the raw materials were determined, such as, as acidity, peroxide and iodine indices and fatty acid composition. Three different lipases were used for doing the transesterification reactions: lipase from Candida antartica (Novozym 435) immobilized on macroporous acrylic resin, lipase from Thermomyces lanuginosus (Lipozyme TL IM) immobilized on porous silica and granulated lipase from Burkholderia cepacia (Lipase PS) immobilized in diatomite. The reactions were conducted in a closed reactor containing 20 g of substrate, which consisted of oil or animal fat and anhydrous ethanol, without the presence of solvents in an oil-ethanol molar ratio of 1:9 for vegetable oils and 1:6 for tallow. The mixture was incubated with lipases from different sources under a loading of 10% w/w of enzyme and reaction mass of the medium. The experiments were performed at 50°C under magnetic stirring, for a maximum period of 48 hours. Samples were collected to quantify ethyl esters formed by gas chromatography. The kinematic viscosity of biodiesel produced was also measured. The highest yields were obtained by babassu oil and Jatropha, with enzymes Novozym 435 (94,90 and 98,85%) and Lipase PS (96,92 and 100%). Although only biodiesel made from babassu oil had reached in 48h viscosity in the range 3,0 to 6,0 cSt, as determined by the National Petroleum Agency for x the use of biofuels in the country, the enzymatic process was able to produce biodiesel with good quality