RESUMO

A utilização de ésteres etílicos como biocombustíveis renováveis é uma alternativa para a substituição de combustíveis fósseis. Frente ao processo químico tradicional de produção desses compostos, o processo biocatalítico apresenta diversas vantagens, como atuação em condições brandas, biodegradabilidade do catalisador e redução de contaminantes. Contudo, a utilização desses biocatalisadores, requer que o processo de produção seja barato e que as enzimas sejam estáveis nas condições reacionais. Dentro deste contexto, o presente trabalho teve por objetivo o estudo da síntese de etil-ésteres de ácidos graxos em reator de leito fixo, catalisada por lipases naturalmente imobilizadas em sólido fermentado (SF). O SF foi produzido pelo cultivo de Burkholderia cepacia LTEB 11 em uma mistura de bagaço de cana-de-açúcar e farelo de semente de girassol (50:50 m/m), a 29 ºC, por 72 h. Após a fermentação, o SF (72 % de umidade) foi seco em uma coluna com fluxo de ar seco (20 mL min-1), até umidade de 10 %. Reações de esterificação foram conduzidas em um reator de leito fixo, feito com uma coluna de vidro (120 cm3) encamisada e um reator, com recirculação de água com temperatura controlada de 50ºC. A coluna foi preenchida com o SF (12 g, base seca) e o reator com o meio reacional, composto de 25 g de etanol e 100 g de ácidos graxos provenientes da borra ácida do processo de refino do óleo de soja (correspondentes à razão molar de etanol: ácido graxo de 1,5:1). A mistura reacional foi recirculada em um fluxo ascendente através da coluna, com vazão de 5 mL min-1. Durante a reação, alíquotas de 500 mL foram coletadas do meio reacional em diferentes intervalos de tempo, e a conversão dos ácidos graxos em ésteres foi monitorada por determinação do índice de acidez por titulação volumétrica. Foi observada conversão de 87 % após 21 h de reação, chegando a 92 % em 48 h. A composição da mistura de etil-ésteres produzida foi determinada por cromatografia gasosa, sendo composta principalmente por ésteres etílicos dos ácidos palmitoleico (1,5%), palmítico (16,1 %), esteárico (9,3 %), oleico (39,6 %), linoleico (32 %) e 1,5 % de outros ácidos graxos. Assim, o sólido fermentado por B. cepacia LTEB11 mostrou-se efetivo na síntese de etil-ésteres de ácidos graxos a partir da borra ácida. O processo de produção do biocatalisador, a utilização de matérias-primas baratas e o reator empregado resultaram em alta conversão e produtividade, com baixo custo, fato que torna o processo interessante para estudos posteriores de aumento de escala.

Palavras-chave: Biodiesel, Reator de Leito Fixo, Lipases