Síntese de ésteres derivados do ácido oléico empregando lipases produzidas por Yarrowia lipolytica

• Main Author: Anna Carolina Veiga Fercher
• Other Authors: Marta Antunes Pereira Langone
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade do Estado do Rio de Janeiro 2014
• Subjects: Yarrowia lipolytica; lipases; ácido oléico; Biodiesel; oleic acid; TECNOLOGIA QUIMICA
• Online Access: http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=8774

Biodiesel é um biocombustível que consiste na mistura de ésteres monoalquílicos de ácidos graxos de cadeia longa. O processo usual de produção deste combustível é a transesterificação de óleos vegetais com álcoois de cadeia curta. Nesse processo, a matéria prima deve conter baixo conteúdo de ácido graxos livres ( ≤ 1%) e água (≤ 0,5%). Como alternativa ao processo de transesterificação, destaca-se o emprego de matérias-primas de baixo custo, com elevado teor de ácidos graxos livres, para a síntese de ésteres alquílicos através de reações de esterificação. As reações de produção do biodiesel podem ser catalisadas por via química (ácida e básica) ou enzimática. Na catálise enzimática, os biocatalisadores empregados são as lipases, que catalisam a hidrólise e síntese de ésteres e podem ser obtidas a partir de microrganismos, plantas ou tecido animal, sendo as de origem microbiana as mais utilizadas. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar o potencial da lipase de Yarrowia lipolytica, uma levedura não convencional, na síntese de ésteres do ácido oleico visando à obtenção de ésteres alquílicos (biodiesel). Foram estudados os efeitos da temperatura (25, 30, 35, 40, 50 e 60oC), do teor enzimático (5, 10, 20, 30 e 40% v/v) e do tipo de álcool (metanol, etanol, n-propanol e n-butanol ) nas reações de esterificação do ácido oleico empregando o extrato enzimático líquido produzido por Yarrowia lipolytica. Os resultados obtidos mostraram que as reações conduzidas a 30oC e com 10% v/v do extrato enzimático apresentaram maior taxa inicial de reação. Também foi avaliada a utilização do extrato enzimático liofilizado (5% m/v) e do PES (produto enzimático sólido) (5% m/v) de Yarrowia lipolytica na reação de esterificação do ácido oleico com n-butanol a 30oC. O maior consumo de ácido oleico ocorreu na reação conduzida com o PES. O efeito da temperatura (25, 30, 35, 40 e 50oC) na síntese de oleato de butila foi, então, investigado nas reações empregando PES como biocatalisador e a maior conversão de ácido oleico foi verificada na temperatura de 40oC === Biodiesel is a biofuel which consists in a mix of monoalkylesters from long chain fatty acids. The usual method of producing this fuel is transesterification of vegetable oils with lower alcohols. In this process, the raw material should have a low content of free fatty acid (≤ 1%) and water(≤ 0.5%). As an alternative to the transesterification process stands out the use of low cost raw materials with high content of free fatty acids for the synthesis of alkyl esters through esterification reactions. Reactions for biodiesel production can be catalyzed chemically (acid and basic) or enzymatic. In enzymatic catalysis biocatalysts employed are lipases which are enzymes that catalyze hydrolysis and ester synthesis and can be obtained from microorganisms, plants and animal tissue and the most widely used is from microbial origin. The main objective of this study was to evaluate the potential of Yarrowia lipolyticas lipase a non-conventional yeast on the synthesis of esters of oleic acid in order to obtain alkyl esters (biodiesel). Effects of temperature (25, 30, 35, 40, 50 and 60oC) enzyme content (5, 10, 20, 30 and 40% v/v) and type of alcohol (methanol, ethanol, n-propanol and n-butanol) were studied in the esterification reactions of oleic acid employing enzymatic liquid produced by Yarrowia lipolytica. The results demonstrated that reactions conducted at 30oC and with 10% v/v of the enzyme extract showed higher initial reaction rate and higher conversion of oleic acid for all alcohols studied. Use of lyophilized enzyme extract (5%w/v) and SEP(solid enzymatic product) (5% w/v) from Yarrowia lipolytica was also evaluated in the esterification reaction of oleic acid with n-butanol at 30oC. The higher consumption of oleic acid has occurred in the reaction conducted with SEP. The effect of temperature (25, 30, 35, 40 and 50oC) in the synthesis of butyloleate was then investigated in reactions employing SEP as biocatalyst, and the higher conversion of oleic acid was observed at 40oC