Navegando por Autor "Matheus, Lucas Borges"

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Acesso aberto (Open Access)
Otimização da produção enzimática de ésteres de óleo fúsel e ácido decanóico e aplicação com emulsificantes
(2025-12-04) Matheus, Lucas Borges; Silva, Raynara Pereira da; Mendes, Adriano Aguiar; Dias, Danielle Ferreira; Angelotti, Joelise de Alencar Figueira
O objetivo deste estudo consistiu na otimização do processo de esterificação do ácido decanoico (AD) com óleo fúsel (OF) em sistemas isentos de solventes orgânicos. A reação foi catalisada pela lipase Eversa® Transform 2.0 (ET2.0) imobilizada por ativação interfacial (adsorção hidrofóbica) em partículas de poli(estireno-divinilbenzeno) (PEDB). O efeito de relevantes fatores na reação como razão molar AD:OF, temperatura e concentração de biocatalisador foi avaliado por análise estatística delineamento composto central rotacional (DCCR). A imobilização resultou em carga proteica de 31 ± 2,4 mg·g⁻¹, indicando boa afinidade da enzima com o suporte, via ativação interfacial. Máxima conversão de AD da ordem de 85% foi alcançada após 90 min de reação conduzida nas condições ótimas (35,5 ºC, razão molar AD:OF de 1:3 e concentração de biocatalisador de 25% m.m-1). A confirmação da formação dos ésteres aparecem na banda em 1167 cm-1 referente à vibração de estiramento do grupo éster e através da Calorimetria Diferencial Exploratória (CDE) obteve-se com sucesso o abaixamento da fusão que também confirma a presença do grupo éster. Além disso, os ésteres obtidos foram empregados como emulsificante em um sistema água/óleo de coco. O seu desempenho foi comparado com emulsificantes comerciais como Tween 20 e detergente comercial (lava louça). Os ésteres produzidos obtiveram um melhor desempenho como emulsificantes do que os obtidos comercialmente a 50 ºC após 48 h (índice de emulsificação de 62%, 2 vezes maior que Tween 20 e 6 vezes maior que o detergente lava louça). Estes resultados indicam a potencial aplicação destes novos ésteres como emulsificantes não iônicos em emulsões água-óleo e possíveis candidatos a estarem presentes em formulações cosméticas e alimentícias.
Acesso aberto (Open Access)
Produção sustentável de ésteres de óleo fúsel a partir de matérias-primas renováveis e sua aplicação como biossurfactante e como bioplastificante em filmes de poli (cloreto de vinila)
(2025-08-15) Matheus, Lucas Borges; Mendes, Adriano Aguiar; Dias, Danielle Ferreira; Oliveira, Julieta Rangel de
Este trabalho teve como objetivo sintetizar ésteres de óleo fúsel por meio de uma rota sustentável, utilizando lipases imobilizadas na reação entre ácidos graxos e óleo fúsel. Além disso, buscou-se avaliar a aplicação desses ésteres como bioplastificantes e biossurfactantes. Inicialmente, procedeu-se à imobilização da lipase em suporte orgânico de poli(estireno-divinilbenzeno). Em seguida, aplicou-se um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para otimização das condições reacionais, considerando temperatura, razão molar Ácido graxo: Óleo fúsel (AG:OF) e concentração de biocatalisador imobilizado. Também foram realizados ensaios para avaliar a influência do tempo para a reação com ácido decanoico, reusos do biocatalisador imobilizado, caracterização estrutural dos ésteres por espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN), análise de estabilidade térmica dos ésteres por termogravimetria e a verificação do desempenho catalítico das lipases imobilizadas para outros ácidos carboxílicos: ácido octanoico, dodecanoico e ácidos graxos do óleo de palmiste. Além disso, avaliou-se as propriedades emulsificantes dos ésteres, e por fim, aplicou-se os ésteres em filmes de PVC para realizar testes de envelhecimento, migração e volatilidade. A imobilização resultou em carga proteica de 28,9 ± 2,4 mg·g⁻¹, indicando boa afinidade da enzima com o suporte, via ativação interfacial. As condições ótimas determinadas foram: temperatura: 35,5 °C; razão molar ácido:álcool: 1:3; e concentração de biocatalisador:25 %m.m-1. As conversões do ácido decanóico, no teste de influência do tempo, superaram 80 % e o biocatalisador imobilizado se manteve estável até seis ciclos de reuso. A síntese do éster foi confirmada por RMN de ¹³C (sinal em 173 ppm) e de ¹H (sinais em 2,3 e 4,1 ppm). O produto apresentou estabilidade térmica de até 120 °C e o biocatalisador imobilizado apresentou uma ampla seletividade para as outras matérias-primas oleaginosas. Nos filmes de PVC, o éster apresentou desempenho inferior como bioplastificante comparado ao plastificante comercial ftalato de dioctila (FDO) nos ensaios de envelhecimento, volatilidade e migração, sugerindo sua aplicação como plastificante secundário. Nos testes de emulsificação, o éster atingiu 82% de eficiência na mistura de leite e óleo de canola, superando surfactantes comerciais e demonstrando potencial como surfactante lipofílico e como agente emulsificante em formulações cosméticas e alimentícias.