Estudo da sintese de esteres de poliglicois utilizando lipases e esterases como biocatalisadores

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2006
Autor(a) principal: Pace, Luiz Wanderley Bratfisch
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Ésteres de ácidos graxos
Poli-hidroxietil metacrilato
Biocatalisador
Enzimas
Esterificação (Química)
Fatty acid esters
Polyglycol
Biocatalyst
Enzymes
Esterification
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1603690
Resumo: Orientador: Glaucia Maria Pastore
id UNICAMP-30_04d779fc1af7c693fae2161f2624a1a4
oai_identifier_str oai::382209
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Estudo da sintese de esteres de poliglicois utilizando lipases e esterases como biocatalisadoresStudy of polyglycols esters synthesis using lipases and esterases as biocatalystÉsteres de ácidos graxosPoli-hidroxietil metacrilatoBiocatalisadorEnzimasEsterificação (Química)Fatty acid estersPolyglycolBiocatalystEnzymesEsterificationOrientador: Glaucia Maria PastoreTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: A síntese de ésteres utilizando biocatalisadores está se tornando técnica e economicamente viável, devido aos benefícios apresentados pelo uso destes catalisadores, aos constantes investimentos no desenvolvimento de enzimas com maior rendimento, estabilidade e atividade enzimática e ao surgimento de enzimas imobilizadas que possibilitam o reuso várias vezes. Considerando o grande potencial das enzimas como biocatalisadores e apesar de já existerem no mercado algumas aplicações definidas, existe necessidade de estudo e aprimoramento dos processos enzimáticos nesta área, principalmente para estabelecer os processos em escala industrial. Neste trabalho foi estudada a síntese de quatro ésteres de poliglicóis, com propriedade surfactante e antiespumante, utilizando lipases e esterases como biocatalisadores. Foram avaliadas nove enzimas comerciais de diferentes fornecedores e selecionado três; as quais se apresentaram mais adequadas para os ésteres a serem obtidos e nas condições de processo que possibilitem a produção dos mesmos em escala industrial. A seleção das enzimas e condições reacionais foram baseadas nos resultados obtidos das 227 reações realizadas em laboratório e 2 reações em escala piloto. Três ésteres foram obtidos com sucesso por biocatálise, sendo dois com propriedades de surfactante e um com propriedades de antiespumante, igual ou superior aos produtos obtidos por processo químico. Todos os produtos obtidos por biocatálise apresentaram coloração mais clara, indicando menor oxidação, quando comparados com os produtos obtidos pelo processo químico, no qual é utilizado catalisador ácido e altas temperaturas. Nos estudos realizados foi possível comprovar a seletividade da esterase avaliada como biocatalisador, ao alterar um dos componentes do substrato. As esterificações foram realizadas em diferentes temperaturas, concentrações de enzimas e tempos de reação, visando obter condições de processo que permitam a produção dos ésteres em escala industrial. O acompanhamento das reações foi realizado através de análise titulométrica e espectrometria no infravermelho. A identidade dos ésteres obtidos por biocatálise frente aos ésteres obtidos por processo químico, foi realizada através das técnicas de espectrometria no infravermelho, cromatografia em camada delgada e cromatografia líquida de alta eficiência. A faixa de temperatura ideal para a obtenção dos ésteres estudados foi de 70 ¿ 75º C, com tempo de reação entre 8 e 10 horas e porcentagem de esterificação de até 95%. Os resultados obtidos comprovam que lipases e esterases podem ser utilizadas, na síntese de ésteres de poliglicóis, em substituição aos catalisadores utilizados nos processos químicos, permitindo a redução da temperatura e pressão do processo. Com isso, aumenta a segurança do processo e reduz os impactos ambientais, pela redução do consumo de energia e uso de catalisadores menos agressivos ao meio ambiente. Salientamos que as enzimas são produzidas com insumos renováveis e processos que causam mínimos impactos ao meio ambienteAbstract: The ester biocatalyst synthesis is becoming technical and economically viable, based on the associated benefits by the use of these catalyst, the constant investiments in enzymes development with high yield, stability, enzymatic activity and new immobilized enzymes that allow multiple uses of the same material. Considering the great potential of enzymes as biocatalysts and although there is already in the market some defined applications, there is still the need to study and improve the enzymatic processes in this area, mainly to establish processes on industrial scale. In this paper, the synthesis of four polyglycol esters with defoamer and surfactant properties, using lipases and esterases as biocalyst, were studied. Nine commercial enzymes coming from different suppliers were evaluated and three were selected; which showed to be more adequate for the esters to be obtained and for the conditions of the process to allow their use on industrial scale. The selection of enzymes and the reacting conditions were based on the results obtained from the 227 reactions runned in the laboratory and 2 reactions in pilot scale. Three esters were successfully obtained by biocatalysis, two with surfactant properties and one with defoamer properties, with the same or better performance than the products obtained by the chemical process. All products obtained by biocatalyst process presented light color, indicating less oxidation, when compared with products obtained by chemical process, where an acid catalyst and high temperatures are used. Esterase biocatalyst selectivity was demonstrated when one component of the substrate was changed. Esterification was carried out in different temperatures, enzymes concentrations, and reaction times, in order to obtain adequate process conditions that allowed the production of esters on industrial scale. Reaction tracking was done using titration analysis and infrared spectrometry. The identity of esters obtained by biocatalysis in relation to esters obtained by chemical process was established through infrared spectrometry techniques, thin layer chromatography, and high performance liquid chromatography. The ideal temperature range to obtain the esters studied was 70 ¿ 75º C, with a reaction time between 8 to 10 hours and esterification percentage up to 95%. The results obtained prove that lipases and esterases can be used in the synthesis of polyglycol esters in substitution to catalysts used in chemical processes, allowing temperature and pressure reduction in the process. Thus, the process safety increases and environmental impacts are reduced, by the reduction of energy consumption and the use of less aggressive catalyst to the environment. It is important to point out that the enzymes are produced with renewable materials and processes that cause minimum impact to the environmentDoutoradoDoutor em Ciência de Alimentos[s.n.]Pastore, Glaucia Maria, 1953-Godoy, Helena TeixeiraCecchi, Heloisa MasciaMacedo, Gabriela AlvesSnow, Jane MenegaldoLeite, FlavioUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia de AlimentosPrograma de Pós-Graduação em Ciência de AlimentosUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASPace, Luiz Wanderley Bratfisch20062006-08-18T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf176p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1603690PACE, Luiz Wanderley Bratfisch. Estudo da sintese de esteres de poliglicois utilizando lipases e esterases como biocatalisadores. 2006. 176p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1603690. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/382209porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T04:41:32Zoai::382209Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T04:41:32Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo da sintese de esteres de poliglicois utilizando lipases e esterases como biocatalisadores
Study of polyglycols esters synthesis using lipases and esterases as biocatalyst
title Estudo da sintese de esteres de poliglicois utilizando lipases e esterases como biocatalisadores
spellingShingle Estudo da sintese de esteres de poliglicois utilizando lipases e esterases como biocatalisadores
Pace, Luiz Wanderley Bratfisch
Ésteres de ácidos graxos
Poli-hidroxietil metacrilato
Biocatalisador
Enzimas
Esterificação (Química)
Fatty acid esters
Polyglycol
Biocatalyst
Enzymes
Esterification
title_short Estudo da sintese de esteres de poliglicois utilizando lipases e esterases como biocatalisadores
title_full Estudo da sintese de esteres de poliglicois utilizando lipases e esterases como biocatalisadores
title_fullStr Estudo da sintese de esteres de poliglicois utilizando lipases e esterases como biocatalisadores
title_full_unstemmed Estudo da sintese de esteres de poliglicois utilizando lipases e esterases como biocatalisadores
title_sort Estudo da sintese de esteres de poliglicois utilizando lipases e esterases como biocatalisadores
author Pace, Luiz Wanderley Bratfisch
author_facet Pace, Luiz Wanderley Bratfisch
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Pastore, Glaucia Maria, 1953-
Godoy, Helena Teixeira
Cecchi, Heloisa Mascia
Macedo, Gabriela Alves
Snow, Jane Menegaldo
Leite, Flavio
Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia de Alimentos
Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Pace, Luiz Wanderley Bratfisch
dc.subject.por.fl_str_mv Ésteres de ácidos graxos
Poli-hidroxietil metacrilato
Biocatalisador
Enzimas
Esterificação (Química)
Fatty acid esters
Polyglycol
Biocatalyst
Enzymes
Esterification
topic Ésteres de ácidos graxos
Poli-hidroxietil metacrilato
Biocatalisador
Enzimas
Esterificação (Química)
Fatty acid esters
Polyglycol
Biocatalyst
Enzymes
Esterification
description Orientador: Glaucia Maria Pastore
publishDate 2006
dc.date.none.fl_str_mv 2006
2006-08-18T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv (Broch.)
https://hdl.handle.net/20.500.12733/1603690
PACE, Luiz Wanderley Bratfisch. Estudo da sintese de esteres de poliglicois utilizando lipases e esterases como biocatalisadores. 2006. 176p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1603690. Acesso em: 15 mai. 2024.
identifier_str_mv (Broch.)
PACE, Luiz Wanderley Bratfisch. Estudo da sintese de esteres de poliglicois utilizando lipases e esterases como biocatalisadores. 2006. 176p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1603690. Acesso em: 15 mai. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1603690
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/382209
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
176p. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1799139853023051776

Registros relacionados