PRODUÇÃO DE BIODIESEL A PARTIR DE ÁCIDOS GRAXOS PROVENIENTES DO REFINO DE ÓLEOS VEGETAIS VIA CATÁLISE ÁCIDA HETEROGENEA E MICRO-ONDAS

This work presents the biofuel production results of the esterification of fatty acids (C12-C18) and high-acid-content waste vegetable oils from different soap stocks (soybean, palm, and coconut) with methanol, ethanol, and butanol by acid catalysis. We used Amberlyst-35 (A35) sulfonic resin as a heterogeneous acid catalyst and p-toluenesulfonic acid as a homogeneous catalyst for comparison. Both the heterogeneous (A35) and homogeneous (p-toluenesulfonic acid) reactions were performed with 5% w/w of catalyst. The final products were analyzed by proton nuclear magnetic resonance (1H NMR). The homogeneous catalyzed esterification of fatty acids with methanol, ethanol, and butanol produced esters with yields higher than 90%. In the reaction with fatty acids and methanol catalyzed by A35, the best results were achieved with lauric acid and methanol, with a yield of 97%. An increase in the hydrocarbon chain decreased the rate of conversion and yield for stearic acid with methanol, which was 90%. Maximum biodiesel production was achieved from coconut and soybean soap stocks and methanol (96%-98%), which showed conversions very close to those obtained from their respective fatty acids. Microwave irradiation reduced the reaction time from 6 to 1 h in the esterification reaction of fatty acids with butanol.

Análise de pesticidas organoclorados em óleos vegetais por cromatografia gasosa de alta resolução (HRGC)

Os óleos vegetais comestíveis foram introduzidos na dieta humana em substituição as gorduras animais nas últimas décadas sendo amplamente consumidos em todo o mundo. O presente artigo descreve o desenvolvimento de uma metodologia para análise de aldrin, dieldrin, endrin e endosulfan em óleos vegetais por cromatografia gasosa de alta resolução (HRGC) utilizando-se extração em fase sólida (SPE). As médias de recuperação dos pesticidas estiveram entre 70 e 110%[1].

DESENVOLVIMENTO E PROJETO DE UMA UNIDADE DE EXTRAÇÃO SUPERCRÍTICA PARA PURIFICAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS

Este estudo investiga os diferentes arranjos de equipamentos para o desenvolvimento de uma unidade industrial para purificação de óleos vegetais utilizando extração com CO2 sob condições supercríticas. Objetivando a concepção de uma planta comercial a partir da unidade de laboratório o estudo deve iniciar-se através da determinação de alguns parâmetros experimentais e um estudo energético do processo. Em trabalho anterior foram definidas as condições ótimas (T, P) para purificação de óleos vegetais por CO2 supercrítico [7]. A etapa de otimização energética envolve um número máximo de variações possíveis nas condições de operação, visando fornecer dados adequados para a definição do rendimento e qualidade do produto, assim como do tempo de extração. A representação do processo nos diagramas de estado do solvente são muito úteis para a determinação das propriedades termodinâmicas em cada estágio do processo. Os diagramas Temperatura-Entropia (TxS) são particularmente apropriados para determinação da energia requerida ou removida no processo reversível. Com a determinação das condições de operação e do tempo para cada etapa individual é possível plotar a variação da pressão e da temperatura versus tempo, assim como definir e dimensionar os equipamentos necessários para o processo de extração supercrítica.

PURIFICAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS POR EXTRAÇÃO COM CO2 SUPERCRÍTICO

Este estudo constatou a possibilidade de extrairem-se ácidos graxos livres de óleos vegetais com CO2 supercrítico. Utilizou-se neste trabalho óleos de soja e de castanha do Pará. A pesquisa desenvolveu-se em duas etapas, inicialmente investigou-se a possibilidade de se extrairem os ácidos graxos destes óleos em condições de extração que variaram de 50-140 bar e de 40-80oC durante 40-160 minutos. Concluiu-se que é possível realizar a desacidificação de óleos vegetais. A eficiência da extração foi de aproximadamente 30% a 140 bar e 80oC para ambos os óleos. Após esta primeira etapa, o próximo passo foi a tentativa de obter-se um aumento na eficiência do processo promovendo a pré-degomagem nos óleos brutos como uma etapa anterior ao processo de desacidificação com CO2 supercrítico. A degomagem foi realizada através de dois métodos diferentes, um para extrair as gomas hidratáveis e outro para extrair tanto as hidratáveis como as não-hidratáveis. Os resultados experimentais foram obtidos a 140 bar e 80oC durante 40-160 minutos, mostrando que a pré-degomagem é realmente necessária, pois a eficiência da extração aumentou para 57% para o óleo de soja e 42% para o de castanha do Pará totalmente degomados, sendo que o método escolhido deve extrair tanto as gomas hidratáveis como as não-hidratáveis. Finalmente, utilizou-se cossolvente (etanol a 1-5% do peso do óleo) para auxiliar a extração, observando-se um aumento na eficiência para aproximadamente 65% para o óleo de soja e 56% para o de castanha do Pará totalmente degomados a 140 bar e 80oC por 40-160 minutos.

Aproveitamento de subproduto industrial de óleos vegetais para produção de riboflavina por Candida guilliermondii DM 644

A produção e consumo de alimentos industrializados têm aumentado a preocupação com suplementação e enriquecimento de alimentos com vitaminas e sais minerais, visando repor as possíveis perdas durante os processos de fabricação, principalmente das vitaminas hidrossolúveis, mais especificamente da vitamina B2 ou riboflavina. Assim sendo, a proposta deste trabalho foi utilizar como componente principal do meio, para produção da riboflavina, um subproduto do refino de óleos vegetais e o microrganismo Candida guillermondii DM 644. A produção da vitamina B2 foi realizada por fermentação em batelada utilizando Erlenmeyer. As condições empregadas foram agitação orbital, ausência de luz, 30°C, e 24h de incubação. A otimização da produção de riboflavina foi realizada através de Delineamento Fatorial Fracionário, para avaliar os efeitos da concentração de matéria graxa, fonte de nitrogênio, pH, velocidade de agitação, fonte de fósforo e extrato de levedura e as possíveis interações. A concentração máxima de riboflavina foi 19,12mg/mL. Os fatores mais importantes para produção de riboflavina foram a concentração de matéria graxa e a fonte de nitrogênio, enquanto que a fonte de fósforo e o extrato de leveduras não estimularam sua biossíntese. A máxima produção foi obtida com matéria graxa a 10g/L, uréia a 2,5g/L e pH 5,0. A velocidade de agitação (200 e 400rpm) não interferiu no processo biotecnológico.

Determinação experimental da viscosidade e condutividade térmica de óleos vegetais

O presente trabalho tem por objetivo reportar valores experimentais de condutividade térmica e viscosidade dinâmica dos óleos vegetais refinados de soja, milho, girassol, algodão, canola, oliva e de farelo de arroz. As medidas de condutividade térmica foram realizadas em célula acoplada a um banho termostático no intervalo de temperatura de 20 a 70 °C, utilizando uma sonda de fio quente. Os resultados obtidos demonstram que para todos os óleos vegetais investigados a condutividade térmica possui fraca dependência com a temperatura, apresentando ligeiro decréscimo com o aumento desta variável. O método gravimétrico foi empregado para a medida da densidade dos óleos vegetais estudados à temperatura ambiente, não tendo sido verificada diferença significativa entre os valores encontrados. Para as medidas de viscosidade dos óleos vegetais foi utilizado um viscosímetro do tipo Brookfield, acoplado a um banho termostatizado com controle de temperatura. A partir dos resultados obtidos verificou-se que a viscosidade decresce acentuadamente com o aumento da temperatura para todos os óleos vegetais.

Composição em ácidos graxos do óleo da polpa de açaí extraído com enzimas e com hexano

A palmeira Euterpe oleracea (Mart.), conhecida como açaizeiro, é nativa da Amazônia e tem-se destacado pelo potencial dos seus produtos, em especial pela importância econômica para a fruticultura regional. A polpa de açaí contém alto teor de óleo vegetal, cerca de 53% em base seca, e é uma fonte de ácidos graxos essenciais. Neste trabalho, a composição em ácidos graxos da fração lipídica da polpa de açaí foi determinada por cromatografia gasosa de alta resolução. O óleo foi obtido pelo processo enzimático ou por extração com n-hexano. A extração enzimática, em meio aquoso, tem sido indicada como uma alternativa para a obtenção de óleos vegetais derivados de polpas de frutas. Os resultados apresentaram diferenças não significativas na composição em ácidos graxos dos óleos provenientes das diferentes técnicas de extração. Em ambos os casos, houve predominância dos ácidos graxos monoinsaturados (68% a 71%) e de ácidos graxos poliinsaturados (7,7% a 10,6%).

Estudo da estabilidade térmica de óleos e gorduras vegetais por TG/DTG e DTA

Óleos e gorduras vegetais são muito ultilizados pela indústria alimentícia e farmacêutica, tem exigido de pesquisadores e técnicos métodos analíticos capazes de avaliar as condições de processamento e estocagem. A estabilidade térmica de óleos vegetais é um fator determinante na sua qualidade. Neste trabalho avaliou-se a estabilidade térmica de óleos e gorduras vegetais extraídos de semente de plantas do cerrado ( araticum, babaçu, buriti, guariroba e murici) usando os resultados de TG, DTG e DTA, numa faixa de temperatura entre 30 e 650ºC, em atmosfera de nitrogênio, com razão de aquecimento de 10ºC min-1. As técnicas termoanalíticas utilizadas mostraram-se eficientes e rápidas na determinação da estabilidade térmica dos óleos e gorduras estudados.

Tensão superficial estática de soluções aquosas com óleos minerais e vegetais utilizados na agricultura

O trabalho teve como objetivo avaliar a tensão superficial estática de soluções aquosas com formulações de óleos minerais e vegetais emulsionáveis utilizados como adjuvantes na agricultura. Os óleos minerais e vegetais, quando adicionados aos produtos fitossanitários, podem imprimir características desejáveis à calda de pulverização, como reduzir a tensão superficial em soluções aquosas, possibilitar maior contato da calda com a superfície vegetal ou reduzir o potencial de deriva durante as pulverizações. Foram testados os seguintes produtos comerciais: óleos minerais (Assist, Attach, Dytrol, Iharol, Mineral Oil, Spinner, Sunspray-E e Triona) e óleos vegetais (Agrex'oil Vegetal, Crop Oil, Natur'l Óleo, Óleo Vegetal Nortox e Veget Oil), todos com registro de uso na agricultura. A tensão superficial das soluções aquosas foi avaliada em 11 concentrações para cada produto (0,025; 0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0% v/v). Essa propriedade dos óleos minerais e dos óleos vegetais foi estimada medindo-se a massa das gotas formadas na extremidade de uma bureta. Ao conjunto de dados obtidos para cada produto, na avaliação da tensão superficial, foram determinadas as análises de variância e de regressão, ajustando-se os dados ao Modelo de Mitscherlich. Entre os óleos minerais, destacaram-se os produtos: Assist, Dytrol, Iharol e Mineral Oil por apresentarem as menores tensões superficiais mínimas estimadas pelo Modelo, respectivamente, 29,255; 28,442; 26,097 e 28,584 mN m-1. Os óleos vegetais que apresentaram os menores valores de tensão superficial mínima estimados pelo Modelo, foram: Agrex' oil Vegetal (27,716 mN m-1), Natur'l óleo (28,216 mN m-1), Veget Oil (27,308 mN m-1) e Crop Oil (29,964 mN m-1).

Composição de ácidos graxos de margarinas à base de gordura hidrogenada ou interesterificada

Foi analisado o conteúdo de ácidos graxos (AG) de 12 marcas de margarinas à base de óleos vegetais parcialmente hidrogenados ou interesterificados comercializados no Distrito Federal. As margarinas foram agrupadas pelo tipo de óleos utilizados em sua produção e o percentual médio de lipídios em GH-T (margarinas hidrogenadas com 50% de lipídios), GH-L (hidrogenadas com 20%), GI-T (interesterificadas com 65%) e GI-L (interesterificadas com 30%). O perfil de AG foi obtido por cromatografia gasosa em coluna capilar SP2560®. O conteúdo de AG trans (AGT) no GH-T (7,91 ± 1,05 g.100 g-1) foi significativamente maior (p < 0,05) que no GH-L (2,46 ± 0,39 g.100 g-1), GI-T (1,29 ± 0,47 g.100 g-1) e GI-L (0,65 ± 0,24 g.100 g-1). Houve diferença significativa no conteúdo total de AG saturados (AGS) e insaturados (AGI) entre os grupos GH-T e GI-T, sendo maior no GI-T, seguido de GH-T e sem diferença significativa entre GH-L e GI-L. Porém, as razões entre ΣAGP/ ΣAGS das margarinas não variou entre os grupos, enquanto as razões entre ΣAGP/ ΣAGT nas margarinas GI-T e GI-L foram superiores às demais. Os resultados obtidos indicam que as margarinas GI-T e GI-L seriam mais apropriadas para consumo humano, por possuírem menos AGT e uma melhor razão AGP/AGT que as demais.

Estudo da estabilidade térmica de óleos de peixes em atmosfera de nitrogênio

Os peixes são uma fonte rica em ácidos graxos poliinsaturados ômega 3 e esses ácidos fornecem benefícios para a saúde humana além da nutrição básica. Por essa razão muitos estudos têm sido feitos enfocando a análise do teor das substâncias que compõem os alimentos e também aos efeitos dos processamentos a que esses alimentos são submetidos. Esses estudos têm se estendido aos recursos pesqueiros. Vários estudos sobre a estabilidade térmica e/ou oxidativa e sobre o comportamento cinético de óleos vegetais têm sido realizados por Termogravimetria (TG), Análise Térmica Diferencial (DTA) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). No entanto, ainda são escassos os estudos sobre o comportamento térmico de óleos e gorduras de origem animal. Assim, avaliou-se a estabilidade térmica de cinco espécies de peixes do rio Araguaia (Goiás - Brasil) em atmosfera de nitrogênio por TG/DTG. Os resultados mostraram perdas de massa entre 235°C e 490°C e apontaram uma equivalência de comportamento termogravimétrico entre os óleos das cinco espécies e também entre esses óleos e alguns óleos vegetais, tais como, os óleos de araticum, buriti e dendê.

Desempenho de um trator agrícola de pneus, funcionando com misturas de óleo diesel e óleo de soja reutilizado

No Brasil, a forma de energia alternativa mais atraente tem sido a biomassa e, mais recentemente, os óleos vegetais residuais e in natura. Portanto, objetivou-se, com este trabalho, avaliar o desempenho na tomada de potência de um trator agrícola de pneus, utilizando misturas de óleo Diesel (OD) com óleo de soja reutilizádo (OSR). Primeiramente, foi realizado um estudo de densidade das misturas, comportamento da temperatura do óleo Diesel no sistema de alimentação de combustível do motor e análises de viscosidades das misturas em estudo. Após as análises, verificou-se, por meio de ensaios dinamométricos, o desempenho do motor alimentado com misturas de OD com OSR, em diferentes proporções. As principais conclusões deste trabalho foram: a) para as avaliações na tomada de potência, a mistura de 25% OD com 75% OSR apresentou a maior potência entre as demais misturas; b) o consumo especifico e os torques demonstraram tendência a maiores valores com o acréscimo da percentagem de OSR às misturas.

Armazenamento de sementes de Crambe abyssinica Hochst. ex R.E.Fr. em diferentes embalagens e ambientes

O interesse pelo crambe (Crambeabyssinica) surgiu em virtude da sua superioridade, em relação à soja e às demais oleaginosas, na produção de óleos vegetais, e por adaptar-se com facilidade ao plantio direto. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o armazenamento de sementes de crambe, em diferentes embalagens e ambientes. Foram testadas as embalagens de saco de polietileno e embalagens de plástico rígido com fechamento hermético, nas seguintes condições: ambiente (25 ± 2 ºC e 60% de UR) e câmara fria e seca (15 ± 2 ºC e 45 % de UR), durante 0, 30, 60, 90, 120, 150 e 180 dias (período de maio a novembro de 2010), sendo avaliados, mensalmente, o teor de água, a germinação, na primeira contagem, o índice de velocidade de germinação e o tempo médio de germinação das sementes. O experimento foi conduzido em DIC, com quatro repetições de 50 sementes para cada tratamento. Inicialmente, as sementes apresentaram germinação média de 60% e teor de água de 7,0%. As embalagens e ambientes empregados permitiram alterações no teor de água que desencadearam o início da deterioração das sementes, evidenciado pela redução de germinação na primeira contagem, índice de velocidade e aumento do tempo médio de germinação das sementes. Entretanto, a germinação não foi influenciada pelos tratamentos e períodos de armazenamento. De maneira geral, as sementes de crambe podem ser acondicionadas em embalagem impermeável durante 180 dias de armazenamento, em condição de15 ± 2 ºC e 45% de UR.

Desempenho na barra de tração de um trator agrícola de pneus, alimentado com misturas de óleo diesel e óleo de soja reutilizado

O petróleo é a principal fonte de energia para motores de combustão interna, possibilitando sua transformação em energia mecânica. A dependência do petróleo conduz à necessidade de alternativas, mediante o cultivo de matérias-primas renováveis. Os problemas atuais são os custos dos biocombustíveis, que são maiores que dos derivados do petróleo, e o fato de que não existem muitos motores de combustão adequados ao uso de óleos vegetais. Em vista disso, são necessárias mais investigações quanto às técnicas de produção e de refino dos biocombustíveis e, ainda, à adequação de motores ao uso de óleos vegetais, para que estes possam ser uma alternativa viável. O objetivo deste trabalho foi caracterizar as diferentes misturas e avaliar o desempenho de um trator agrícola de pneus, utilizando misturas de óleo Diesel (OD) com óleo de soja reutilizável (OSR). Primeiramente, foi realizado um estudo de densidade, viscosidade das misturas e comportamento da temperatura do OD no sistema de alimentação de combustível no motor. Após as análises, verificou-se, por meio de ensaios na barra de tração, o desempenho das misturas de OD e OSR. As principais conclusões deste trabalho foram: a densidade e viscosidade das misturas sofrem variações com o aumento da quantidade de OSR e com a variação da temperatura. Para as avaliações na barra de tração, os melhores resultados observados no rendimento do trator foram verificados com o aumento das percentagens de mistura (25% OSR, para carga N, 25, 75 e 100% OSR, para a quarta marcha, como carga, e 75 e 100% OSR, para a terceira, segunda e primeira marcha, como carga).

Aproveitamento do Óleo das Amêndoas de Tucumã do Amazonas na Produção de Biodiesel

A falta de disponibilidade de energia elétrica é um dos principais motivos pelo baixo Índice de Desenvolvimento Humano das comunidades isoladas localizadas na Amazônia. O biodiesel produzido a partir de óleos vegetais extraídos de espécies oleaginosas nativas de forma sustentada é uma das melhores alternativas energéticas para a região. O tucumã do amazonas, Astrocaryum aculeatum, é uma espécie de palmeira que produz um fruto muito apreciado na região, a partir do qual se obtém uma amêndoa com alto teor de óleo. Nesse estudo, foi avaliada a produção de biodiesel etílico, a partir de diferentes lotes de óleos de tucumã do amazonas, com índices de acidez baixos e elevados, pela transesterificação por catálise básica e ácida homogêneas, respectivamente. Na catálise ácida, foram testados HCl e H2SO4 como catalisadores nas concentrações de 0,0625 a 1,000 M, empregando etanol hidratado na proporção molar de 1:6 e a reação conduzida a 90 ºC por 24 h. Na catálise básica, foram testados NaOH e KOH, nas proporções de 0,5 a 2,0 %, empregando etanol anidro na proporção molar de 1:12 e a reação conduzida a 80 ºC por 2 h. O biodiesel obtido em cada experimento foi analisado por métodos físicos (massa específica) e cromatográficos (CLAE em fase reversa). Análises cromatográficas indicaram que as melhores conversões foram alcançadas por amostras de biodiesel com massas específicas inferiores a 0,87 g.cm-1. As amostras de biodiesel obtidas com melhor qualidade foram obtidas utilizando-se os catalisadores ácidos a 1,0 M com rendimentos superiores a 90%. No caso da catálise básica, obteve-se biodiesel de boa qualidade empregando-se o catalisador NaOH a 2,0%, porém com rendimento inferior a 60 %. Contudo, em ambos os casos, foi possível identificar um excelente potencial de produção de biocombustível, a partir do óleo das amêndoas de tucumã.