Study of parameters in the enzynatic synthesis of reactions biodiesel through supercritical fluids.

A produÃÃo de biodiesel pela reaÃÃo de esterificaÃÃo enzimÃtica por intermÃdio de fluidos supercrÃticos pode ser usado na sÃntese de biocombustÃveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar parÃmetros operacionais de sÃntese enzimÃtica de oleato de etila em meio supercrÃtico. A primeira etapa foi a preparaÃÃo do biocatalisador atravÃs da imobilizaÃÃo da lipase de Candida antarctica tipo B (CalB), por ligaÃÃo covalente, utilizando quitosana como suporte. No procedimento de imobilizaÃÃo, realizou-se a ativaÃÃo do suporte, utilizando como agentes ativantes: glicidol, glutaraldeÃdo e/ou etilenodiamina (EDA). O segundo passo consistiu da medida da hidrÃlise da enzima imobilizada, que foi avaliada pela hidrÃlise do butirato de para-nitrofenila (pNPB). Em ordem para determinar a melhor condiÃÃo operacional da reaÃÃo, foi conduzido um planejamento experimental (2^3), com os seguintes parÃmetros: razÃo molar Ãlcool:Ãcido graxo, temperatura, e tempo de reaÃÃo, entÃo o melhor resultado foi obtido usando quitosana 5% (m/V) - Glioxil-EDA-GlutaraldeÃdo, de 18,95 U/g. No terceiro passo, realizou-se as reaÃÃes de esterificaÃÃo utilizando Ãcido oleico, Ãlcool etÃlico e diÃxido de carbono como fluido supercrÃtico. A quantidade de Ãleo usada nestas reaÃÃes foi constante, com 1,0 g de biocatalisador correspondendo a 10% da massa de Ãleo. Um planejamento experimental foi realizado para se avaliar as condiÃÃes operacionais (razÃo molar, tempo de reaÃÃo e temperatura). O maior valor de conversÃo foi de 46,9% para uma temperatura de 29,9 ÂC, razÃo molar etanol: Ãcido oleico igual 4,50: 1 e tempo reacional de 6,5 horas. O aumento da temperatura influenciou a conversÃo positivamente, dentro do intervalo estudado. O parÃmetro razÃo molar Ãlcool: Ãcido oleico nos intervalos estudados (2,5:1; 4,5:1; 6,5:1) mostrou que os valores com a menor relaÃÃo de razÃo molar possuem as maiores taxas de conversÃo. Ocorreu a perda de atividade catalÃtica durante os procedimentos de reciclo. Adicionalmente, a baixa conversÃo de Ãsteres etÃlicos pode ser solucionada com o uso de zeÃlita para remoÃÃo de Ãgua do meio, uma vez que se acredita que a presenÃa de Ãgua impossibilita a mÃxima conversÃo.Biodiesel production by enzymatic esterification reaction using supercritical fluids can be used for the synthesis of biofuel. The objective of this study was to evaluate the operational parameters of enzymatic synthesis in supercritical medium. The 1st step was the preparation of the biocatalyst by immobilization of lipase from Candida antarctica type B (Calb) by covalent bond using chitosan as support. In the immobilization procedure, it was the following as activating agents: glycidol, glutaraldehyde and ethylenediamine (EDA). The 2nd step was the measurement of hydrolysis of the immobilized enzyme, this was evaluated by hydrolysis of butyrate p.nitrophenyl butyrate (PNPB). In order to determine the best operational conditions of the reacton, it was enzyme suport conducted a experimental design (2^3), in the following parameters: molar rather alcohol oil, temperature, and then the best result was obtained when using chitosan 5% (w/v) - glyoxyl -EDA-glutaraldehyde, of 18.95 U / g. In Step 3, we carried out the esterification reactions using oleic acid, ethanol and carbon dioxide as supercritical fluid. It should be noticed that the amount of oleic acid used in these reactions was constant, with 1 g of immobilized enzyme, corresponding to 10% by weight oleic acid. An experimental design was conducted to evaluate the operational conditions molar ratio, reaction time and temperature. The highest rate was 46.9% at a temperature of 29.9 ÂC, molar ratio ethanol: oleic acid equal to 4.50:1, and a reaction time of 6.50 hours. The temperature affected the conversion within the range studied. The parameter molar ratio alcohol: oleic acid in the intervals studied (2.5:1, 4.5:1, 6.5:1) showed that the values with the lowest ratio of molar ratio with the highest conversion rates. It was observed a lost of catalytic activity during the recycling procedure. Additionally, it should be mentioned that a low conversion of ethyl esters, might be solved with the use of zeolite to remove water from medium, once it believed that that the presence of water precludes the maximum conversion