Engenharia Enzimática
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Abstrato

Eficácia da transesterificação enzimática de Beeftallow usando a enzima experimental Ns88001 com metanol e hexano

S Kumar, AE Ghaly, MS Brooks, SM Budge e D Dave

 Foi estudada a eficácia da transesterificação enzimática de gordura animal usando o catalisador enzimático experimental NS88001. Os efeitos da razão molar óleo:álcool (1:1, 1:2, 1:3, 1:4 e 1:5), temperatura de reação (35, 40, 45 e 50°C) e tempo de reação (4, 8, 12 e 16 h) no rendimento de conversão do biodiesel foram avaliados. O n-hexano foi usado como solvente. O maior rendimento de conversão do biodiesel foi obtido na razão molar óleo:álcool 1:4, tempo de reação de 16 h e temperatura de reação de 45°C. A taxa de conversão de ésteres de ácidos graxos aumentou com o aumento do tempo de reação. A reação prossegue lentamente no início devido à mistura inicial e dispersão do álcool no óleo e ativação da enzima. Após a dispersão do álcool, a enzima interagiu rapidamente com os ésteres de ácidos graxos. Aumentar o tempo de reação de 4 para 16 h aumentou o rendimento de conversão do biodiesel em 13,05-71,94%, dependendo da temperatura de reação e da razão molar óleo:álcool. Aumentar a razão molar óleo:álcool de 1:1 para 1:4 aumentou o rendimento de conversão do biodiesel em 32,68-82,11%, enquanto aumentar a razão molar óleo:álcool de 1:4 para 1:5 diminuiu o rendimento de conversão do biodiesel em 5,43-34,27%, dependendo do tempo de reação e da temperatura de reação. O aumento da razão molar óleo:álcool promove a reação entre a enzima e o substrato. As interações entre a superfície do polímero da enzima e o substrato parecem depender da temperatura de reação devido à ligação de hidrogênio e às interações iônicas que desempenham papéis importantes na manutenção da termoestabilidade da lipase no sistema. Aumentar a temperatura de reação de 40 para 45 °C aumentou o rendimento de conversão do biodiesel em 3,64-58,78%. Temperaturas mais altas de 45 a 50°C desnaturaram a estrutura específica das enzimas e resultaram em uma diminuição no rendimento de conversão do biodiesel em 4,3-32,47%. O uso de n-hexano na reação ajudou a estabilizar a enzima e minimizar a toxicidade do álcool. A atividade do catalisador enzimático experimental (NS88001) na presença de n-hexano foi ligeiramente reduzida após 10 ciclos. No entanto, a atividade enzimática diminuiu rapidamente quando o número de ciclos foi aumentado acima de 10 e parou completamente após 50 ciclos.