Resumo: A modificação de óleos vegetais e gorduras para a produção de biodiesel têm sido amplamente estudada, onde o incentivo à pesquisa de matérias-primas alternativas para a produção deste biocombustível tem sido foco de interesse. Visando a utilização de uma matriz oleaginosa sem fins alimentícios, com disponibilidade e baixo custo, tem sido reportado o óleo de Macaúba (Acrocomia aculeata), com seu grande potencial de produção. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar a produção de ácidos graxos livres (AGL) através do processo de hidrolise enzimática, reação inicial da hidroesterificação. Frente ao rendimento em ácidos graxos livres (AGLs), foram avaliados diferentes catalisadores enzimáticos comerciais (Lipozyme® RM IM, Lipozyme® TL IM e Novozyme® 435), adição de solução tampão fosfato de sódio em diferentes pHs (5,7-8,0), sais (CuCl2, CaCl2, KCl, NH4Cl, NaCl, MgCl2), surfactantes (Triton X-100, Tween 80) e solventes orgânicos (n-hexano, n-heptano, Isopropanol, terc-Butanol), bem como as variáveis do processo: agitação (400-2000 rpm), temperatura (30-60 ºC), razão mássica dos substratos (1:20-1:1 óleo:água) e percentual de catalisador (1-20% em relação à massa de óleo). Os resultados obtidos demonstram que a adição de solução tampão (pH 8,0) e solvente orgânico n-hexano contribuíram significativamente para o aumento no rendimento em AGLs da hidrólise, sendo obtidos aproximadamente 82% à 55 ºC, razão mássica óleo:solução tampão 1:2, 100% de solvente n-hexano em relação à massa de óleo e 400 rpm, durante 6 horas de reação e 15% de Lipozyme® RM IM. As condições reacionais deste processo foram exploradas na presença de solvente orgânico n-hexano por meio de planejamentos experimentais, visando a maximização no rendimento em AGLs do processo, bem como a obtenção da cinética de produção de AGLs. Perante as variáveis, pode-se verificar que não houve aumento nos rendimentos em AGLs, ao aumentar a razão mássica de óleo:solvente n-hexano, sendo a temperatura, percentual de solução tampão e catalisador as variáveis que influenciaram significativamente o processo. Na cinética eacional, cerca de 88% em AGLs foram produzidos em meio reacional composto por 70% de solução tampão, 100% de solvente n-hexano e 15% de catalisador, durante 8 horas reacionais. A reutilização do catalisador enzimático foi avaliado perante 20 ciclos reacionais, onde foi verificada diminuição de aproximadamente 50% do rendimento em AGLs inicial do processo.
Abstract: Modification of vegetable oils and fats for biodiesel production have been widely studied, where the incentive to search for alternative raw materials for the production of this biofuel has been the focus of interest. Aiming to use an oleaginous without food purposes, with availability and low cost matrix, oil Macaúba (Acrocomia aculeata) has been reported, with its large production potential. In this context, the aim of this study was to investigate the production of free fatty acids (FFA) through the enzymatic hydrolysis process, the initial reaction hidroesterificação. Front to yield free fatty acids (FFAs) were evaluated different commercial enzymatic catalysts (Lipozyme® RM IM, Lipozyme® TL IM and Novozyme® 435), addition of sodium phosphate buffer at different pHs (5.7-8.0), salts (CuCl2, CaCl2, KCl, NH4Cl, NaCl, MgCl2), surfactants (Triton X-100, Tween 80) and organic (n-hexane, n-heptane, isopropanol, tert-butanol) solvent, as well as process variables: agitation (400-2000 rpm), temperature (30-60 °C), weight ratio of substrates (1:20-1:1 oil:water) and percentage of catalyst (1-20% by mass of oil). The results show that the addition of a buffer solution (pH 8.0) and organic solvent n-hexane contributed significantly to the increase in free fatty acids in the hydrolysis yield being obtained approximately 82% at 55 °C oil weight ratio: Buffer 1:2, 100% n-hexane solvent relative to the weight of oil and 400 rpm for 6 hours reaction, 15% Lipozyme® RM IM. The reaction conditions of the process were explored in the presence of n-hexane organic solvent by means of experimental design, in order to maximize the yield FFAs in the process, as well as obtaining the kinetics of production of FFAs. Given the variables, it can be seen that no increase in yields of FFA by increasing the weight ratio of oil:solvent n-hexane, temperature, buffer and percentage of catalyst variables that influence the process significantly. In reaction kinetics, about 88% free fatty acids were produced in reaction medium consisting of 70% buffer, 100% of n-hexane solvent and 15% of catalyst, reaction for 8 hours. The reuse of the enzyme catalyst has been reported before 20 reaction cycles, where it was detected decrease of approximately 50% of revenue in the initial FFA process. |