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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/1856
Tipo do documento: Dissertação
Title: Estudo da hidrólise enzimática do óleo de soja: efeitos do uso de ultrassom na taxa da reação
Other Titles: Study of enzymatic hidrolysis of soy oil: effects of ultrasound use on reaction rate
Autor: Reinehr, Thiago Olinek 
Primeiro orientador: Silva, Edson Antônio Alves da
Primeiro coorientador: Silva, Camila da
Primeiro membro da banca: Scheufele, Fabiano Bisinella
Segundo membro da banca: Teleken, Joel Gustavo
Resumo: A hidrólise enzimática é um importante processo industrial para modificação de óleos e gorduras. Os produtos obtidos através dessa reação são ácidos graxos livres, monoacilgliceróis, diacilgliceróis e glicerol, que são usados como matériasprimas de uma grande variedade de aplicações industriais. As principais limitações da hidrólise enzimática de óleos e gorduras são a imiscibilidade dos reagentes e o efeito de inibição causado pelo aumento da concentração de substrato. O uso de ultrassom tem se apresentado como um recurso poderoso em processos de substratos imiscíveis. Este trabalho teve objetivo de avaliar diferentes metodologias de aplicação de irradiação ultrassônica na hidrólise enzimática do óleo de soja. Foram realizadas cinéticas utilizando ultrassom de banho, ultrassom de sonda, préemulsão com ultrassom de sonda e sem ultrassom. Também foram investigados os efeitos da inibição pelo substrato, concentração de surfactante (goma arábica), da carga enzimática e do tempo de pré-emulsão. Simulações matemáticas do processo também foram realizadas. A inibição pelo substrato foi evidente a partir da fração molar de 2,5% de óleo no meio reacional. A concentração de surfactante que forneceu maiores taxas foi de 10 g L-¹. A carga enzimática apresentou uma fração de saturação em 2,0% de massa em relação a massa de água, apenas para a reação livre de ultrassom, indicando o aumento de área interfacial quando os substratos foram expostos ao ultrassom. Até mesmo os menores tempos de pré-emulsão foram significativos na taxa inicial de hidrólise. Os experimentos cinéticos expostos a irradiação ultrassônica por todo período reacional apresentaram evidências de desativação enzimática expressiva. A metodologia que empregou pré-emulsão com ultrassom de sonda apresentou melhores resultados para a taxa de reação sem indícios de desativação enzimática. As simulações matemáticas da hidrólise foram concordantes com as evidências experimentais.
Abstract: Enzymatic hydrolysis is an important industrial process used to alter oils and fats. Products obtained by this reaction are free fatty acids, monoacylglycerols, diacylglycerols and glycerol, which are used as raw materials for a wide variety of industrial applications. The main limitations of the enzymatic hydrolysis of oils and fats are the immiscibility of the reactants and the inhibition effect caused by increased substrate concentration. The use of ultrasound has emerged as a powerful resource in immiscible substrates processes. The objective of this study was to evaluate different application methods of ultrasonic irradiation on the enzymatic hydrolysis of soybean oil. Kinetics were performed using ultrasound bath, ultrasound probe, and pre-emulsion with and without ultrasound probe ultrasound. The effects of substrate inhibition, surfactant concentration (gum arabic), enzyme load and time preemulsion were also investigated. Mathematical simulations of the process were also performed. The substrate inhibition was evident from the mole fraction of 2.5 % oil in the reaction medium. The surfactant concentration that provided higher rates was 10 mathrmg L-¹. The enzyme loading showed a fraction of saturation at 2.0 % by mass, relative to the mass of water, only for the ultrasound-free reaction, indicating the increase in interfacial area where the substrates were exposed to ultrasound. Even the smallest pre-emulsion times were significant in the initial rate of hydrolysis. Kinetic experiments exposed to ultrasonic irradiation throughout the reaction period showed evidence of significant enzymatic deactivation. The methodology that uses pre-emulsion with probe ultrasound showed better results for the rate of reaction with no evidence of enzyme deactivation. Hydrolysis mathematical simulations were in agreement with the experimental evidence.
Keywords: Hidrólise enzimática
Ácidos graxos livres
Óleo de soja
Ultrassom
Modelagem matemática
Enzymatic hydrolysis
Free fatty fcids
Soybean oil
Ultrasound
Mathematical modeling
CNPq areas: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: BR
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Parana
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Desenvolvimento de Processos
Program: Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Engenharia Química
Citation: REINEHR, Thiago Olinek. Study of enzymatic hidrolysis of soy oil: effects of ultrasound use on reaction rate. 2015. 84 f. Dissertação (Mestrado em Desenvolvimento de Processos) - Universidade Estadual do Oeste do Parana, Toledo, 2015.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br:8080/tede/handle/tede/1856
Issue Date: 16-Nov-2015
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química (TOL)

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