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Please use this identifier to cite or link to this item: http://tede.unioeste.br/handle/tede/1801
Tipo do documento: Dissertação
Title: Uso de ultrassom na hidrólise enzimática do óleo de crambe utilizando a lipase Lecitase Ultra (Fosfolipase A1)
Other Titles: Ultrasound use of the hydrolysis crambe oil enzyme using the lipase lecitase ultra (Phospholipase A1)
Autor: Molinari, Deise 
Primeiro orientador: Silva, Edson Antônio Alves da
Primeiro membro da banca: Bariccatti, Reinaldo Aparecido
Segundo membro da banca: Baumgärtner, Tatiana Rodrigues da Silva
Resumo: Os combustíveis no Brasil têm sido produzidos em grandes escalas, gerando empregos e promovendo crescimento econômico e segurança energética. Biodiesel é um combustível alternativo ao diesel de petróleo, feito a partir de fontes renováveis tais como, óleos vegetais e gorduras de origem animal que reagem com um alcool na presença de catalisadores. A hidroesterificação é uma das rotas de produção de biodiesel e que tem sido muito investigada, consistindo em uma etapa de hidrolise seguida de esterificação. Estas reações quando realizadas com catalisadores heterogêneos, necessitam de altas temperaturas e pressões para ocorrer, o que pode ser contornado com o uso de enzimas como catalisador, as quais utilizam condições mais brandas. O crambe é uma oleaginosa que possui condições agronômicas favoráveis e uma considerável fonte de óleo não comestível. O uso de ultrassom tem se mostrado efetivo no aumento da atividade enzimática e na formação de microemulsões. Este trabalho teve comoobjetivo investigar a reação de hidrólise enzimática do óleo de crambe, visando a produção de ácidos graxos livres, empregando a lipase Lecitase Ultra (Fosfolipase A1), em reator batelada com agitação orbital e assistido de um reator batelada com cavitaçãoultrassônica por sonda. As conversões obtidas com o uso do ultrassom de sonda foram inferiores as obtidas pelo reator batelada com agitador orbital. Neste trabalho um planejamento de delineamento central do composto rotacional (DCCR) completo 2³ foi empregado para estudar os efeitos das variáveis temperatura, fração água/óleo (A/O) e fração de enzima/substrato (E/S, onde , S = massa de total de água e óleo), no rendimento da reação que foi acompanhada a partir da análise de acidez. Os resultados do planejamento para o ultrassom mostraram que as condições ótimas foram atingidas nos limites estudados. Mostrando que o uso do ultrassom de sonda é superior aos métodos convencionais, formando emulsões significativamente maiores e melhores. Com apenas 4 horas de reação o rendimento em ácidos graxos foi de 57,7% à 40 ºC, diminuindo assim a cinética reacional, enquanto que para o agitador orbital o rendimento foi de 65,36%, porém, foram necessárias 12 horas de reação à 50 ºC. Foram realizados experimentos na condição ótima para obtenção da cinética. Um modelo matemático cinético simplificado foi utilizado para descrever a cinética reacional. O uso de ultrassom apesar de fornecer menor conversão, se mostrou uma técnica promissora, pois diminui o tempo reacional.
Abstract: Fuels in Brazil have been produced in large scales, creating jobs and promoting economic growth and energy security. Biodiesel is an alternative fuel to petroleum diesel, made from renewable sources such as vegetable oils and animal fats which react with an alcohol in the presence of catalysts. The hidroesterificação is one of the biodiesel production routes and has been much studied, consisting of a hydrolysis step followed by esterification. These reactions when carried out using heterogeneous catalysts, require high temperatures and pressures to occur, which can be circumvented with the use of enzymes as a catalyst, which use milder conditions. The crambe is an oil that has favorable agronomic conditions and a major source of non-edible oil. The use of ultrasound has been shown to be effective in increasing enzyme activity and the formation of microemulsion. This work was comoobjetivo investigate the enzymatic hydrolysis reaction of crambe oil, aiming at the production of free fatty acids, using the Ultra Lecitase lipase (Phospholipase A1), batch reactor with orbital shaking and assisted a batch reactor with cavitaçãoultrassônica gavage. The conversions obtained using the ultrasound probe were lower than those obtained by the batch reactor with orbital shaker. In this study a central rotational design planning compound (CCRD) 2³ full was used to study the effects of varying temperature, fraction of water / oil (W / O) fraction and enzyme / substrate (E / S, where S = weight Total oil and water), the yield of the reaction was followed from acid analysis. The results of the planning for the ultrasound showed that the optimum conditions were met in the study limits. Showing that the use of the ultrasound probe is superior to conventional methods, significantly larger and better formed emulsions. With only 4 hours of reaction the yield of fatty acids was 57.7% at 40 ° C, thus decreasing the reaction kinetics, while the orbital shaker for yield was 65.36%, but 12 hours was required reaction at 50 ° C. Experiments were carried out in optimum condition to obtain the kinetics. A kinetic simplified mathematical model was used to describe reaction kinetics. The use of ultrasound despite providing lower conversion, proved to be a promising technique since it reduces the reaction time.
Keywords: Hidrólise
Ultrassom
Catálise enzimática
Crambe
Hydrolysis
Ultrasound
Enzymatic catalysis
Crambe
Biodiesel
Óleos vegetais como combustivel
CNPq areas: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
Idioma: por
País: BR
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Parana
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Biocombustíveis
Program: Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Bioenergia
Citation: MOLINARI, Deise. Ultrasound use of the hydrolysis crambe oil enzyme using the lipase lecitase ultra (Phospholipase A1). 2015. 138 f. Dissertação (Mestrado em Biocombustíveis) - Universidade Estadual do Oeste do Parana, Toledo, 2015.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unioeste.br:8080/tede/handle/tede/1801
Issue Date: 3-Mar-2015
Appears in Collections:Mestrado em Bioenergia (TOL)

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