Desenvolvimento de um processo para a produção sustentável de um éster (levulinato de isoamila) catalisada por eversa transform 2.0 imobilizada via ativação interfacial

Os ésteres de ácido levulínico (AL) são de grande importância devido às suas diferentes aplicações como agentes aromatizantes, lubrificantes, fragrâncias e plastificantes. O presente estudo consistiu na produção enzimática de éster de ácido levulínico por esterificação enzimática empregando álcool isoamílico (AI). As reações foram catalisadas por uma lipase comercial de baixo custo (Eversa ® Transform 2.0) imobilizada em esferas mesoporosas de poliestireno-divinilbenzeno (PSty-DVB) via ativação interfacial (adsorção por interações hidrofóbicas). A imobilização foi realizada em baixa força iônica (tampão 5 mmol.L -1 de acetato de sódio pH 5,0) a 25°C empregando um carregamento inicial de proteína de 40 mg.g -1 de suporte. O processo de imobilização foi acompanhado pela concentração de proteína e atividade hidrolítica desaparecidas no sobrenadante. Inicialmente, foi testada a sua atividade catalítica na produção do éster em meios de solvente orgânico e comparada com a reação realizada em meio isento de solventes. Em seguida, foi proposto um planejamento composto central rotacional (DCCR) com duas variáveis ​​independentes (concentração do biocatalisador e temperatura de reação) para avaliar a influência na produção do éster em termos de porcentagem de conversão e produtividade que foram tomadas comovariáveis ​​dependentes (respostas). Foi também avaliada a influência da razão molar AL:AI e tempo de reação acordo. Nas condições ótimas de reação, foram realizados testes de reuso do biocatalisador preparado após sucessivas bateladas de reação. De acordo com os resultados obtidos, a máxima concentração de proteína imobilizada de 31,2 ± 2,8 mg g -1 e um rendimento imobilização de ≈83% foi obtido. Esse resultado satisfatório se deve à alta área superficial e diâmetro de poros do suporte testado. A produção de levulinato de isoamila foi favorecida com a adição de solventes orgânicos no meio de reação. Dentre os solventes testados, a máxima produção do éster foi obtido usando metil-isobutil-cetona (MIBC). Nas condições ótimas de reação, a conversão máxima da ordem de 65%, foi obtida após 12 h de reação a 40°C empregando concentração de biocatalisador de 20% m.m -1 e razão molar AL:AI de 1:1,5 em meio de MIBC. A estratégia proposta nesse estudo mostrou ser bastante promissora, pois trata-se de um processo sustentável e utiliza uma lipase de baixo custo imobilizada como biocatalisador.