Produção de butirato de etilo catalisada por lipases imobilizadas

Dissertação de mest., Tecnologia de Alimentos, Instituto Superior de Engenharia, Univ. do Algarve, 2011Este trabalho de dissertação, teve como objectivo seleccionar o biocatalisador que melhor se adaptasse às condições reaccionais pretendidas, a partir de um screening de lipases comerciais de Aspergilus níger e Rhizopus oryzae, imobilizadas em espuma hidrofílica de poliuretano Hypol FHP 2002TM e de lipases não comerciais de Yarrowia lipolytica imobilizadas em diferentes suportes: Lewatit VP OC 1065, HPL, Amberlite 96, Lewatit K 2629, Lewatit VO OC 1026 e Lewatit MP TP 214 e de Rhizopos oryzae imobilizada em espuma de poliuretano Hypol FHP 2002TM, de modo a modelar e optimizar a reacção de esterificação de etanol com ácido butírico en n-hexano, para produção de butirato de etilo. A lipase comercial de Rhizopus oryzae imobilizada em Hypol FHP 2002TM foi o biocatalisador que conduziu a valores mais elevados de produtividade volumétrica (2,12 μmol/mL.h), velocidade inicial de esterificação (148 μmol/min.gbiocatalisador), concentração (0,102 M) e conversão (31,9 %) em butirato de etilo, quando testada nas condições do ponto central do delineamento experimental realizado. A Metodologia das Superfícies de Resposta foi utilizada para modelar a reacção de esterificação acima referida, como função da temperatura, T (21,6 ºC - 38,4 ºC), da concentração inicial de ácido butírico, A (0,031 M - 0,619 M) e da razão molar inicial etanol/ácido butírico, RM (0,257 M - 2,443 M). Os ensaios foram realizados de acordo com um delineamento experimental central rotativo compósito, tendo-se verificado que a produção e conversão em butirato de etilo podem ser descritas por equações polonomiais de segunda ordem. A concentração máxima de butirato de etilo (0,106 M) e a taxa conversão máxima em éster (32,6 %), previstas pelos modelos, verificam-se quando as condições reaccionais iniciais de T, A e RM são 31,5 ºC, 0,225 M e 1,637 e 18,9 ºC, 0,27M e 1,687, respectivamente. Verificou-se que o aumento da concentração de ácido butírico, na presença de excesso de etanol provoca um aumento na concentração de etanol no microambiente do biocatalisador. A temperatura tem uma influência significativa no aumento da concentração de etanol no microambiente do biocatalisador