Obtaining and characterization of bioproducts with commercial interest from sesame - Sesamum indicum

Este trabalho relata a obtenÃÃo e caracterizaÃÃo do biodiesel e de Ãsteres de cadeia longa que possam servir como base para biolubrificantes a partir do Ãleo de gergelim, como forma de elaboraÃÃo de produtos ambientalmente menos agressivos e cuja produÃÃo seja limpa. Embora a espÃcie botÃnica utilizada nÃo seja nativa do Brasil, as sementes utilizadas neste trabalho foram cultivadas no perÃmetro irrigado de SÃo GonÃalo, localizado no alto sertÃo Paraibano, mostrando a adaptaÃÃo desta espÃcie ao clima rigoroso da regiÃo nordeste brasileiro, sendo o Ãleo obtido por extraÃÃo mecÃnica em filtro-prensa. Para obtenÃÃo do biodiesel, foi realizada transesterificaÃÃo catalÃtica bÃsica do Ãleo bruto de gergelim (T4), tendo o hidrÃxido de potÃssio como catalisador e na presenÃa de metanol e etanol, sendo obtidos os biodieseis metÃlico e etÃlico, T5 e T6, respectivamente. Em seguida, T5 e T6 foram submetidos à transesterificaÃÃo na presenÃa de poliÃl (trimetilolpropano-TMP), sendo obtidas as amostras T14 e T15, a partir de T5 e T6, respectivamente. Para conduÃÃo do experimento de obtenÃÃo de T14 e T15 foi adaptado um sistema de destilaÃÃo fracionada. Para determinaÃÃo das propriedades fÃsico-quÃmicas foram realizadas anÃlises como Ãndice de acidez, Ãndice de iodo, viscosidade cinemÃtica a 40ÂC e massa especÃfica a 20ÂC dos bioprodutos produzidos. A caracterizaÃÃo dos bioprodutos foi realizada por cromatografia gasosa, por espectroscopia por infravermelho e anÃlise de ressonÃncia magnÃtica nuclear de 1H e 13C. T5 e T6 foram submetidos ainda à anÃlise de estabilidade oxidativa pelo mÃtodo Rancimat, cujo tempo de induÃÃo foi de 6,0 e 7,0 horas respectivamente. AnÃlise termogravimÃtrica dos bioprodutos foi conduzida em atmosfera oxidativa, em trÃs taxas de aquecimento diferente, permitindo a determinaÃÃo dos parÃmetros cinÃticos, como energia de ativaÃÃo aparente e fator prÃ-exponencial aparente e os valores de energia de ativaÃÃo para T5 e T6 foram semelhante a valores relatados na literatura para outras amostras de biodiesel. Foram utilizados na determinaÃÃo dos parÃmetros cinÃticos os mÃtodos integrais de resoluÃÃo da integral de temperatura p(x) propostos por Coats-Redfern, Madhusudanan, Staring e Tang.This work relates the obtaining and characterization of the biodiesel and long chain esters that can be used like base to biolubricants from sesame oil, as way to elaboration of products less offensive to the environment besides the elaboration of a clean manufacturing process. Although the botanical specie used not be native to Brazil, the seeds used in this research were grown in the SÃo GonÃalo irrigated perimeter, located high backlands of ParaÃba, showing the adaptation of this species to the harsh climate of the Brazilian Northeast. The brute oil of sesame was obtained by mechanical extraction filter press. To obtain biodiesel, the basic catalytic transesterification of brute sesame oil (T4) was performed with potassium hydroxide as catalyst, in the presence of methanol and ethanol, being obtained the methyl and ethyl biodiesel, T5 and T6, respectively. T5 and T6 were subjected to transesterification in the presence of polyol (trimethylolpropane - TMP) and were obtained from T5 and T6, T14 e T15, respectively. To conduct the experiment, was adapted a system of fractionated distillation. For determination of the physico-chemical properties, acid value, iodine value, kinematic viscosity at 40  C and specific gravity at 20  C of bioproducts produced were performed. The characterization of bioproducts was conducted by gas chromatography, infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance analysis of 1H and 13C. The biodiesel were analyzed for oxidative stability by Rancimat method and the induction time was 6,00 and 7,00 hours, respectively. Bioproducts thermogravimetric analysis was conducted on oxidative atmosphere at three different heating rates, allowing determination of apparent kinetic parameters such as apparent activation energy and apparent pre-exponential factor and the values are similar to others results for others samples of biodiesel. The full resolution methods of integral temperature p(x) proposed by Coats-Redfern, Madhusudanan, Staring and Tang were used for the determination of kinetic parameters