Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / This work aimed to develop refining processes, chemical alcoholysis followed by separation of fatty acids using the complexation with urea technique for the synthesis of poly-unsaturated esters from waste of fish oils. The special crude fish oil was purchased from Company Campestre - SÃo Paulo. Initially this oil has undergone a process of physical and chemical refining. From the refined oil, an alcoholysis process was carried out to obtain the mixture of free fatty acids. From the hydrolyzed material were obtained 32.78% p/p of PUFAs against 19.73% p/p of ω-3 concentrates. The free fatty acids were separated using the complexation with urea technique. The best operating conditions for separation of the fatty acids was: ratio 7:1 (urea / oil) and the crystallization temperature at -23ÂC for a time of 20 hours. After treatment of the material, the total PUFAs production was 47.87%, a ω-3 concentration of 27.59% with a saturated fraction of 4.48%. When the temperature was raised to -10ÂC, the PUFAs production was halved, reaching the value of 28.08% and 25.49% of ω-3 which was slightly altered and a saturated fraction of 42.44%. For the ester synthesis was mounted a statistical factor of two levels in order to determine the parameters which optimized the process. In the synthesis phase, the combination of temperature, glycerin concentration and catalyst was significant, and it was observed a greater influence of the glycerin concentration due to the excessive use of glycerin to favor the formation of the ester. After the analysis of the kinetic results was observed that the interactions temperature-glycerin and temperature-glycerin-catalyst were not significant (below 95%). The response interaction graphic showed the least free fatty acids index after one hour of reaction, and that the greater interaction was glycerin (5%)-catalyst (3%). It was concluded that the yields to obtain the polyunsaturated ω-3 and ω -6 from the waste of fish oil were satisfactory (85,3%). Therefore, it is concluded that it is feasible the synthesis of polyunsaturated esters of marine oils from fish waste, because this technology provides important results to avoid environmental impacts, reduce imports of fish oils and, consequently, reduce improper fishing. The aquaculture industry may be stocked with diets enriched with EPA and DHA for shrimp and fish farming, besides contributing to supply ω-3 for nutraceutical purposes. / Este trabalho teve o objetivo de desenvolver os processos de refino, alcoÃlise quÃmica seguida da separaÃÃo dos Ãcidos graxos utilizando a tÃcnica da complexaÃÃo com urÃia para a sÃntese de Ãsteres poli-insaturados a partir de resÃduos de Ãleos de pescado. O Ãleo bruto especial de peixe foi adquirido da Empresa Campestre â SÃo Paulo. Inicialmente este Ãleo sofreu um processo de refino fÃsico e quÃmico. A partir do Ãleo refinado, foi realizado um processo de alcoÃlise para se obter a mistura de Ãcidos graxos livres. Do material hidrolisado, foram obtidos 32,78% p/p de PUFAs contra 19,73% p/p de concentrados de ω-3. Os Ãcidos graxos livres foram separados utilizando-se a tÃcnica da complexaÃÃo com urÃia. As melhores condiÃÃes operacionais para separaÃÃo dos Ãcidos graxos foram: a relaÃÃo 7:1 (urÃia/Ãleo) e a temperatura de cristalizaÃÃo a -23ÂC por um tempo de 20 horas. ApÃs o tratamento do material, a produÃÃo total de PUFAs foi de 47,87%, uma concentraÃÃo de ω-3 de 27,59% com uma fraÃÃo saturada de 4,48%. Quando se elevou a temperatura para -10ÂC, a produÃÃo de PUFAs reduziu pela metade, atingindo o valor de 28,08% e 25,49% de ω-3, que pouco foi alterada e uma fraÃÃo de saturados de 42,44%. Para a sÃntese do Ãster de glicerina foi montado um fatorial estatÃstico de dois nÃveis a fim de se determinar os parÃmetros que otimizaram o processo. Na fase de sÃntese, a conjugaÃÃo de temperatura, concentraÃÃo de glicerina e catalisador foram significantes, tendo sido observado uma maior influÃncia da concentraÃÃo de glicerina, em virtude do uso excessivo de glicerina para favorecer a formaÃÃo do Ãster. ApÃs as anÃlises dos resultados cinÃticos, foi observado que as interaÃÃes temperatura-glicerina e temperatura-glicerina-catalisador nÃo foram significantes (abaixo de 95%). O grÃfico da interaÃÃo para resposta mostrou o menor Ãndice de Ãcidos graxos livres apÃs uma hora de reaÃÃo, e que a maior interaÃÃo foi glicerina (5%)-catalisador (3%). Foi concluÃdo que os rendimentos para obtenÃÃo dos poli-insaturados ω-3 e ω -6 dos resÃduos de Ãleo de pescado foram satisfatÃrios (85,3%). Conclui-se, portanto, que à viÃvel a sÃntese de Ãsteres poli-insaturados de Ãleos marinhos a partir de rejeitos de pescados, pois esta tecnologia proporciona resultados importantes para evitar impactos ambientais, diminuir as importaÃÃes de Ãleos de peixe e, consequentemente, reduzir a pesca indevida. O setor aquÃcola poderà ser abastecido com raÃÃes enriquecidas com EPA e DHA para camarÃes e peixes de cultivo, alÃm de contribuir para oferta de ω-3 para fins nutracÃuticos.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho apresenta a utilizaÃÃo de uma nova tecnologia de produÃÃo de biodiesel utilizando ultra-som, em substituiÃÃo a tÃcnica tradicional que emprega aquecimento e agitaÃÃo vigorosa da mistura reacional. O processo de produÃÃo de biodiesel utilizando ultra-som foi aplicado aos processos de esterificaÃÃo de Ãcidos graxos de origem vegetal e animal e de transesterificaÃÃo de Ãleo vegetal. Ãcidos graxos de Ãleo de peixe e de Ãleo de fritura usado (Ãleo de soja), produzidos atravÃs da reaÃÃo de saponificaÃÃo seguida de hidrÃlise Ãcida, foram utilizados nos estudos de esterificaÃÃo. A reaÃÃo de esterificaÃÃo foi realizada em reator batelada submetida a ondas ultrasÃnicas, e a reaÃÃo ocorreu pela reaÃÃo do Ãcido graxo com metanol usando Ãcido sulfÃrico como catalisador. Nos estudos de esterificaÃÃo foram estudados, via planejamento experimental, as principais variÃveis do processo: razÃo molar metanol:Ãcido graxo (razÃo molar entre 3 e 9), concentraÃÃo de catalisador (entre 0,5 a 3,5% em massa) e temperatura (entre 30 e 90ÂC). Ãleo de soja foi utilizado no estudo de transesterificaÃÃo. A reaÃÃo de transesterificaÃÃo tambÃm foi realizada em reator batelada submetida a ondas ultrasÃnicas, e a reaÃÃo ocorreu pela reaÃÃo do Ãleo com metanol usando hidrÃxido de potÃssio como catalisador. Nos estudos de transesterificaÃÃo foram estudados a influÃncia da razÃo molar metanol:Ãleo (razÃo molar entre 3 e 9) e da concentraÃÃo de catalisador (entre 0,2 a 0,6% em massa) no processo. Para efeito comparativo, a reaÃÃo auxiliada por ultra-som foi comparada ao processo convencional (agitaÃÃo vigorosa), mostrando que o processo utilizando ultra-som resultou em uma conversÃo em biodiesel superior ao processo convencional. A produÃÃo de biodiesel usando Ãcido graxo de Ãleo de peixe resultou em uma conversÃo de 99,9% de Ãcido graxo em biodiesel e a condiÃÃo Ãtima foi obtida com uma razÃo molar metanol:Ãcido graxo de 7, usando 4,1% de catalisador. Usando Ãcido graxo de Ãleo de fritura resultou em uma conversÃo de 99,0% de Ãcido graxo em biodiesel e a condiÃÃo Ãtima foi obtida com uma razÃo molar metanol:Ãcido graxo de 11, usando 1,25% de catalisador e temperatura de 60ÂC. Para a reaÃÃo de transesterificaÃÃo, a conversÃo obtida foi de 98% de Ãleo em biodiesel e foi obtida aplicando uma razÃo molar metanol:Ãleo de 9, usando 0,2% de catalisador. Os resultados mostraram que o processo de produÃÃo de biodiesel utilizando ultra-som à uma tecnologia promissora, obtendo-se conversÃes maiores do que o processo convencional. O tempo necessÃrio de processamento à menor do que no processo convencional e para o processo de esterificaÃÃo, o tempo total (produÃÃo do Ãcido graxo e esterificaÃÃo) à 75% menor. O processo mostrou necessitar de uma menor quantidade de catalisador, minimizando problemas reacionais, tais como a formaÃÃo de sabÃo na reaÃÃo de transesterificaÃÃo / This work presents the use of a new technology for biodiesel production applying ultrasound, instead of using the conventional method that requires heating and vigorous mixing. The process for biodiesel production applying ultrasound was studied with the esterification reaction of fatty acid of vegetal and animal origin and with the transesterification reaction of vegetal oil. Fatty acids from fish oil and from waste oil (soybean oil), produced by the saponification reaction followed by acid hydrolysis, were used in the esterification studies. The esterification reaction was carried out in a batch reactor subjected to ultrasound, reacting the fatty acid with methanol using sulfuric acid as catalyst. In the esterification studies, the main parameters that affect the reaction were studied: molar ratio of methanol and fatty acid (from 3 to 9), catalyst concentration (between 0.5 to 3.5%) and temperature (between 30 and 90ÂC). Soybean oil was used in the transesterification reactions. The transesterification reaction was also carried out in a batch reactor subjected to ultrasonic waves, reacting the oil with methanol using potassium hydroxide as catalyst. In the transesterification reaction, the parameters molar ratio of methanol and oil (between 3 and 9) and catalyst concentration (from 0.2 and 0.6%) were studied. To compare the ultrasound process with the onventional process, the reactions were carried out with both processes. The results showed that the ultrasound process was superior to the conventional process in terms of conversion into biodiesel. The production of biodiesel using fatty acid of fish oil resulted in a conversion of 99.9% of fatty acid into biodiesel and the optimal condition was found applying a molar ratio of methanol to fatty acid of 7, using 4.1% of catalyst. Using the waste oil fatty acid, the highest conversion obtained was at 99.0% and was obtained at a molar ratio of methanol to fatty acid of 11, using 1.25% of catalyst and 60ÂC. For the transesterification reaction, the conversion of soybean oil into biodiesel was 98% and was obtained applying a molar ratio of 9 and 0.2% of catalyst. The results showed that the process for biodiesel production using ultrasound is a promising technology that is able to obtain higher conversions compared to the conventional process. The processing time is lower than of the conventional process and for the esterification process, the total processing time (production of the fatty acid and esterification) is 75% lower. The process also required less catalyst, reducing reacting problems such as soap formation during transesterification