<b>Transesterification of babassu oil catalyzed by <i>Burkholderia cepacia</i> encapsulated in sol-gel matrix employing protic ionic liquid as an additive

Maria Vanessa Souza Oliveira; Patrícia Caroline Molgere Da Rós; Silvana Mattedi; Heizir Ferreira Castro; Cleide Mara Faria Soares; Álvaro Silva Lima

doi:10.4025/actascitechnol.v36i3.19871

Maria Vanessa Souza Oliveira Universidade Tiradentes
Patrícia Caroline Molgere Da Rós Universidade de São paulo
Silvana Mattedi Universidade Federal da Bahia
Heizir Ferreira Castro Universidade de São paulo
Cleide Mara Faria Soares Universidade Tiradentes
Álvaro Silva Lima Universidade Tiradentes

DOI: https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v36i3.19871

Keywords: protic ionic liquid, enzymatic loading, factorial design, molar ratio, temperature, ethyl esters

Abstract

Enzymatic transesterification from non-edible vegetable oil (babassu oil) and ethanol is provided. A set of seven experiments featuring a full 2² factorial design with three central points and different combinations of molar ratio and temperature as independent variables was employed. Transesterification reactions were catalyzed by Burkholderia cepacia lipase encapsulated in a hydrophobic matrix obtained by the sol-gel technique using protic ionic liquid (N-methylmonoethanolamine pentanoate) as additive and with conventional heating (40 – 56°C). Ethyl esters highest yield (51.90%) was obtained by experimental design with 1:7 molar ratio (oil:alcohol) and temperature at 40°C during 48h reaction. The process with a 5-fold increase of enzymatic load provided 98.69% ethyl esters yield with 4.29 mm²s^-1 viscosity

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Maria Vanessa Souza Oliveira, Universidade Tiradentes

Possui graduação em Engenharia Ambiental (2010), atualmente mestranda em engeharia de processos pela Universidade Tiradentes (UNIT-SE) atuando principalmente nos seguintes temas: produção e imobilização de lipases e produção de biodiesel.

Patrícia Caroline Molgere Da Rós, Universidade de São paulo

Possui graduação em Farmácia pela Universidade do Extremo Sul Catarinense (2006), mestrado em Engenharia Química (2009) e doutorado em Biotecnologia Industrial (2012), ambos pela Escola de Engenharia de Lorena da USP. Tem experiência na área de desenvolvimento de processos bioquímicos, atuando principalmente nos seguintes temas: lipase, imobilização de enzimas, transesterificação enzimática, processos enzimáticos assistidos por micro-ondas e síntese de biodiesel empregando matérias-primas lipídicas de terceira geração: microalgas e cianobactérias.

Silvana Mattedi, Universidade Federal da Bahia

Graduada em Engenharia Química pela Universidade Federal da Bahia (1989), mestre em Engenharia Química pela COPPE/Universidade Federal do Rio de Janeiro (1993) e doutora em Engenharia Química pela COPPE/Universidade Federal do Rio de Janeiro (1997). Realizou estágio pós-doutoral em Química Teórica no Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos em 2003. Realizou estágio pós-doutoral na área de Termodinâmica de líquidos iônicos na Universidade de Santiago de Compostela - Espanha. Atualmente é professora associada II da Universidade Federal da Bahia. Tem experiência na área de Engenharia Química, com ênfase em Termodinâmica Aplicada atuando principalmente nos seguintes temas:equilíbrio de fases, equacao de estado e dados experimentais.

Heizir Ferreira Castro, Universidade de São paulo

Heizir Ferreira de Castro Concluiu o doutorado em Química Microbiológica - The Victoria University of Manchester (Reino Unido) em 1985. Atualmente é docente/ pesquisador da Escola de Engenharia de Lorena/USP. Publicou 115 artigos em periódicos especializados e 233 trabalhos em anais de eventos. Possui 4 livros publicados. Possui 5 processos ou técnicas registrados e outros 11 itens de produção técnica. Participou de 4 eventos no Brasil. Orientou 17 dissertações de mestrado, 6 teses de doutorado, 47 trabalhos de iniciação cientifica e 1 trabalho de conclusão de curso nas áreas de engenharia química e microbiologia. Supervisionou 8 pós-doutorados. Recebeu 12 prêmios e/ou homenagens, entre 1998 e 2009. Participou de 15 projetos de pesquisa, sendo que coordenou 14 destes. Atualmente coordena 2 projetos de pesquisa. Atua na área de engenharia química, com ênfase em processos bioquímicos. Em suas atividades profissionais interagiu com 118 colaboradores em co-autorias de trabalhos científicos. Em seu Currículo Lattes os termos mais freqüentes na contextualização da produção cientifica, tecnológica e artistico-cultural são: lipase, immobilization, técnica sol-gel, fatorial design, biodiesel, monoglicerídeos, reator enzimático, micro-ondas.

Cleide Mara Faria Soares, Universidade Tiradentes

Possui graduação em Engenharia Industrial Química pela Faculdade de Engenharia Química de Lorena (1995), mestrado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas (2000), doutorado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Maringá (2004) e pós-doutorado na Escola de Engenharia de Lorena EEL-USP. Bolsista de Desenvolvimento e Inovação tecnológica do CNPq. Atualmente é pesquisadora do Instituto de Tecnologia e Pesquisa e professora titular da Universidade Tiradentes. Tem experiência na área de Engenharia Química, com ênfase em Processos Bioquímicos, atuando principalmente nos seguintes temas: produção de enzimas, imobilização de enzimas, produção de biodiesel e impressão molecular de biomoléculas.

Álvaro Silva Lima, Universidade Tiradentes

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal de Sergipe (1995) , mestrado em Engenharia de Alimentos pela Universidade Estadual de Campinas (1997) , doutorado em Engenharia de Alimentos pela Universidade Estadual de Campinas (2002) , pós-doutorado pela Universidade de Aveiro (2010) e aperfeicoamento em Engenharia Química pela Karlsruher Institut für Technologie (2000) . Bolsista de Produtividade 2 do CNPq. Atualmente é Professor da Universidade Tiradentes, Coordenador de laboratório do Instituto de Tecnologia e Pesquisa, Revisor de periódico da Revista Brasileira de Fruticultura (0100-2945), Revisor de periódico da Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, Revisor de periódico da Ciência e Tecnologia de Alimentos (0101-2061), Revisor de periódico da Current Drug Metabolism, Revisor de periódico da Bioresource Technology, Revisor de periódico da Chemical Engineering Journal, Revisor de periódico da Acta Scientiarum. Technology (Impresso) e Revisor de periódico da Brazilian Journal of Microbiology (Impresso). Tem experiência na área de Ciência e Tecnologia de Alimentos , com ênfase em Engenharia de Alimentos. Atuando principalmente nos seguintes temas: Pectinase, Sistema aquoso bifásico, Extração, enzimas.