Produção de ésteres etílicos a partir de óleos vegetais brutos utilizando a combinação de lipase e fosfolipases
| Ano de defesa: | 2024 |
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Resumo: | Orientador: Klicia Araujo Sampaio |
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Produção de ésteres etílicos a partir de óleos vegetais brutos utilizando a combinação de lipase e fosfolipasesProduction of ethyl esters from crude vegetable oils using the association of lipase and phospholipasesPhospholipasesLipasesEnzymatic degummingEnzymatic transesterificationBiodieselODS: 7. Energia acessível e limpaFosfolipasesLipaseDegomagem enzimáticaTransesterificação enzimáticaBiodieselOrientador: Klicia Araujo SampaioCoorientador: Marcela Cravo FerreiraTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: O óleo de soja e de milho são matérias-primas de grande produção no Brasil. Os óleos vegetais brutos são compostos majoritariamente por triacilgliceróis, diacilgliceróis e monoacilgliceróis. Estes são compostos ainda por ácidos graxos livres (AGL), fosfolipídios, carotenoides, tocóis e outros compostos que precisam ser retirados durante o processo de industrialização para garantir a qualidade do produto final. A degomagem é a primeira etapa do refino de óleos vegetais, e tem como objetivo a redução do teor de fosfolipidios presentes no óleo. A presença destes nas etapas posteriores ao refino pode causar o escurecimento do óleo, além de resultar em dificuldades no processamento. A degomagem enzimática é uma etapa do refino que utiliza temperaturas brandas, menor quantidade de água e reagentes, quando comparada as técnicas tradicionais, gerando assim menos efluentes para o meio ambiente. Para o processo de degomagem enzimática são utilizadas enzimas chamadas de fosfolipases que em suas atuações específicas hidrolisam o fosfolipídio liberando ácido graxo livre (AGL), diacilglicerol (DAG) e diminuem o teor de fósforo do óleo, formando lisofosfolipídios facilmente hidratáveis no processo de degomagem. Desta forma, além de diminuir o teor de elementos minerais, contribui para o aumento do teor de óleo neutro a partir da liberação de AGL e DAG. A produção de biodiesel, o qual usa como matéria-prima o óleo vegetal, é uma alternativa que vem se destacando, pois é um biocombustível renovável que tem potencial para substituir os combustíveis fósseis, total ou parcialmente, na geração de energia. Apesar disto, este processo apresenta alguns problemas como os custos elevados de matéria-prima (óleo refinado), dificuldade na separação do catalisador, geração de efluente líquido e elevado consumo de energia. Uma alternativa mais limpa e viável para produção do biodiesel seria a utilização do óleo bruto, com reação de transesterificação enzimática, utilizando lipases e tendo o etanol como o álcool de cadeia curta. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar a produção de ésteres etílicos a partir de óleos vegetais brutos e a combinação de fosfolipases e lipases utilizando o etanol como álcool de cadeia curta. Este documento contém seis capítulos divididos em: Introdução Geral, Objetivos e Estrutura da Tese (Capítulo 1); Artigo de Revisão intitulado "Degumming alternatives for edible oils and biodiesel production" (Capítulo 2); Um artigo intitulado "Phospholipase cocktail: A new degummig technique for crude soybean oil" (Capítulo 3); O Capítulo 4 um artigo com o título "Ethyl biodiesel production from crude soybean oil using enzymatic degumming-transesterification associated process"; O Capítulo 5 apresenta um artigo intitulado de "Optimization of enzymatic degumming of corn oil using phospholipase A2 and application in biodiesel production"; O Capítulo 6 apresenta uma discussão geral sobre os resultados gerados nos artigos que compõem a Tese e por fim o Capítulo 7 que apresenta a conclusão geral e sugestões para trabalhos futurosAbstract: Soybean and corn oil are widely produced raw materials in Brazil. Crude vegetable oils are composed mainly of triacylglycerols, diacylglycerols and monoacylglycerols. These are also composed of free fatty acids (FFA), phospholipids, carotenoids, tocols and other compounds that need to be removed during the industrialization process to ensure the quality of the final product. Degumming is the first stage in the refining of vegetable oils, and its objective is to reduce the content of phospholipids present in the oil. The presence of these in the stages after refining can cause the oil to darken, in addition to resulting in difficulties in processing. Enzymatic degumming is a refining stage that uses mild temperatures, less water and reagents, when compared to traditional techniques, thus generating less effluents for the environment. The enzymatic degumming process uses enzymes called phospholipases, which, in their specific actions, hydrolyze the phospholipid, releasing free fatty acid (FFA), diacylglycerol (DAG), and reduce the phosphorus content of the oil, forming lysophospholipids that are easily hydrated in the degumming process. In this way, in addition to reducing the content of mineral elements, it contributes to increasing the neutral oil content by releasing FFA and DAG. The production of biodiesel, which uses vegetable oil as raw material, is an alternative that has been gaining prominence, as it is a renewable biofuel that has the potential to replace fossil fuels, in whole or in part, in energy generation. Despite this, this process presents some problems, such as high raw material costs (refined oil), difficulty in separating the catalyst, generation of liquid effluent, and high energy consumption. A cleaner and more viable alternative for biodiesel production would be the use of crude oil, with enzymatic transesterification reaction, using lipases and having ethanol as the short-chain alcohol. Thus, the objective of this work was to study the production of ethyl esters from crude vegetable oils and the combination of phospholipases and lipases using ethanol as the short-chain alcohol. This document contains six chapters divided into: General Introduction, Objectives and Structure of the Thesis (Chapter 1); Review Article entitled "Degumming alternatives for edible oils and biodiesel production" (Chapter 2); An article entitled "Phospholipase cocktail: A new degumming technique for crude soybean oil" (Chapter 3); Chapter 4 an article entitled "Ethyl biodiesel production from crude soybean oil using enzymatic degumming-transesterification associated process"; Chapter 5 presents an article entitled "Optimization of enzymatic degumming of corn oil using phospholipase A2 and application in biodiesel production"; Chapter 6 presents a general discussion of the results generated in the articles that make up the Thesis and finally Chapter 7 presents the general conclusion and suggestions for future workAbertoDoutoradoEngenharia de AlimentosDoutora em Engenharia de AlimentosCAPES001CNPQ409532/2023–1; 311994/2021–0 ; 405813/2022–8FAPESP2014/21252–0; 2017/12015–3; 2016/10636–8[s.n.]Sampaio, Klicia Araujo, 1981-Ferreira, Marcela Cravo, 1986-Ceriani, RobertaRibeiro, Ana Paula BadanRibeiro, Marcelo Perecin de ArrudaAfonso, Marcos Rodrigues AmorimUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de AlimentosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de AlimentosUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASPassos, Rafaela Menezes dos, 1990-20242024-10-18T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (155 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/43006PASSOS, Rafaela Menezes dos. Produção de ésteres etílicos a partir de óleos vegetais brutos utilizando a combinação de lipase e fosfolipases. 2024. 1 recurso online (155 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: 20.500.12733/43006. Acesso em: 27 abr. 2026.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1551747Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1551747Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFengreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-04-10T11:08:55Zoai::1551747Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2026-04-10T11:08:55Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false |
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