Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-11T15:45:25Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado - Daniel Ribeiro de Mendonça - Final.pdf: 5380381 bytes, checksum: ccba772111f9b9544ab170e5a5ab8a06 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-11T15:46:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado - Daniel Ribeiro de Mendonça - Final.pdf: 5380381 bytes, checksum: ccba772111f9b9544ab170e5a5ab8a06 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T15:46:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado - Daniel Ribeiro de Mendonça - Final.pdf: 5380381 bytes, checksum: ccba772111f9b9544ab170e5a5ab8a06 (MD5) / Neste trabalho foi realizado o estudo do processo de obtenção de biodiesel metílico de sebo bovino (BMSB) empregando-se o hidróxido de potássio (KOH) como catalisador alcalino homogêneo e a argila Montmorillonita (K10) pura e ativada (H2SO4-K10) como catalisadores ácidos heterogêneos. A atividade catalítica do KOH foi investigada na transesterificação metílica do sebo bovino e para os catalisadores K10 e H2SO4-K10 foram investigadas na transesterificação do sebo bovino, na esterificação dos ácidos graxos do sebo bovino e, adicionalmente, em ambas as rotas simultaneamente. Nestes experimentos, as variáveis reacionais estudadas foram: a temperatura do sistema, o tempo, a razão molar metanol:sebo bovino (ou metanol:ácidos graxos do sebo bovino) e a razão mássica catalisador:sebo bovino (ou catalisador:ácidos graxos do sebo bovino). Os experimentos foram desenvolvidos de acordo com o Planejamento Fatorial Completo e o Planejamento Matriz de Doehlert. Os efeitos e as interações entre os efeitos das variáveis reacionais sobre a pureza e o rendimento do biodiesel, obtidos ao final da reação, foram avaliados através da realização de Análise Estatística da Variância. As elevadas purezas alcançadas através do uso do H2SO4-K10 na transesterificação do sebo bovino e do K10 na esterificação metílica dos ácidos graxos do sebo bovino foram de até 98 % para os dois catalisadores, demonstrando que os catalisadores são ativos para estes sistemas reacionais e promissores para a produção do BMSB. O biodiesel metílico do sebo bovino obtido foi caracterizado e as análises indicaram que o mesmo atende às especificações constantes na Resolução nº 14 da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis, com exceção da massa específica que ficou abaixo da faixa especificada. O reuso dos catalisadores K10 e H2SO4-K10 mostrou que os mesmos desativam significativamente após o primeiro uso. Isto resultou em baixas purezas em termos de ésteres metílicos de sebo bovino em todos os ciclos. Contudo, os catalisadores K10 e H2SO4-K10 mostraram-se ativos para catalisar a transesterificação e a esterificação a partir do emprego de outros álcoois como o etanol, propanol e butanol.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:04:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2527_1.pdf: 1274613 bytes, checksum: e1e296d70d92d10f776937089332072a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O biodiesel é um combustível obtido a partir de matérias-primas vegetais ou animais. Alguns óleos após a extração ou depois de um período de armazenamento apresentam um índice de acidez elevado devido à conversão dos triacilgliceróis em ácidos graxos livres. A alcoólise de óleos com acidez elevada utilizando catalisador básico forma uma grande quantidade de sabão como resíduo. O objetivo deste trabalho foi o estudo da hidrólise do sebo bovino utilizando semente de mamona que contém a enzima Lipase Ricinius Communis seguido da esterificação de ácidos graxos livres com álcool etílico usando catálise homogênea e heterogênea. A reação heterogênea foi realizada em reator pressurizado durante 120 minutos a uma temperatura de 150°C, relação álcool/óleo 7/1 e uma fração mássica de catalisador de 5% em relação à massa de ácido graxo. A esterificação homogênea também foi realizada em reator pressurizado, em temperaturas de 70°C a 130°C, proporção álcool/óleo 5/1 a 9/1, uma fração mássica de catalisador de (0,2 a 0,8)%, durante 60 minutos. Para a catálise homogênea foi realizado um planejamento fatorial com três variáveis, dois níveis e réplicas no ponto central. Os resultados mostraram que a hidrólise enzimática durante 24 horas a 40°C, a conversão de triacilgliceróis em ácidos graxos livres (FFA) foi 90,93%. Na reação de esterificação heterogênea, o catalisador sólido que apresentou melhor resultado foi a zircônia sulfatada com conversão de 45,3%. Na reação de esterificação homogênea, o rendimento de éster aumentou com o aumento da temperatura, da relação álcool/óleo e da concentração do catalisador. Os melhores resultados foram obtidos a 130°C e com 0,8% do catalisador na relação álcool/óleo de 5/1 ou de 9/1. A cinética de esterificação homogênea foi satisfatoriamente representada por dois modelos sendo um modelo de segunda ordem reversível e o outro pseudo-homogêneo reversível

O objetivo deste projeto foi estabelecer um processo de síntese enzimática de biodiesel empregando sebo bovino como matéria-prima lipídica. Para o desenvolvimento deste projeto de mestrado, o trabalho experimental foi direcionado para as seguintes atividades: 1) Determinação das propriedades físico-químicas da matéria-prima; 2) Testes de seleção do derivado imobilizado mais efetivo para mediar a síntese de biodiesel a partir do sebo bovino; 3) Estabelecimento de metodologias para analisar o produto transesterificado por diferentes técnicas; 4) Otimização da síntese de biodiesel por planejamento experimental; 5) Aumento de escala e comprovação do modelo estatístico e 6) Caracterização do produto formado e comparação com o biodiesel comercial. Os resultados das análises de composição da matéria-prima indicaram que a amostra de sebo bovino atende ao padrão exigido para ser utilizado na reação de transesterificação (baixo teor de água e índice de acidez). Para os testes de triagem do biocatalisador, diferentes fontes de lipase (EC 3.1.1.3) foram imobilizadas no suporte híbrido POS-PVA e utilizadas para mediar a reação de transesterificação do sebo bovino e etanol em meio isento de solventes. Todas as reações foram realizadas nas mesmas condições operacionais (temperatura de 45°C, razão molar de 1:9 (gordura/álcool) e 400 unidades de atividade enzimática por grama de sebo bovino). Os rendimentos de transesterificação, bem como os valores de produtividade, foram os parâmetros relevantes na escolha do biocatalisador mais efetivo. Os produtos transesterificados obtidos com rendimentos superiores a 90% foram ainda submetidos a análises complementares, tais como viscosidade cinemática, espectrometria de absorção na região do infravermelho e termogravimetria. O derivado imobilizado selecionado (Pseudomonas cepacia) foi caracterizado quanto às suas propriedades bioquímicas, cinéticas e de estabilidade térmica. Um planejamento experimental foi adotado para determinar a influência do pH e da temperatura na atividade enzimática. Para o estudo da cinética enzimática foram realizados experimentos com diferentes concentrações de substrato (azeite de oliva) visando determinar os parâmetros Km e Vmax na cinética de Michaelis-Menten. Um estudo da estabilidade térmica da lipase livre e imobilizada foi realizado a 60°C para determinar a constante de desativação térmica. Na seqüência, o derivado imobilizado selecionado foi utilizado para otimizar as variáveis do processo (temperatura e razão molar) empregando a metodologia de superfície de resposta, obtendo o seguinte modelo matemático para o rendimento de transesterificação: Y = 86,89-7,46 x1-2,04 x2 em que x1 e x2 são os valores codificados para as variáveis temperatura e razão molar, respectivamente. Com os resultados obtidos, as condições ótimas de reação foram determinadas por software (T= 48ºC e razão molar 1:7 (sebo:etanol)) e então um experimento de comprovação do modelo foi realizado usando uma massa de 110 gramas de meio reacional. Os valores de rendimento da reação apresentaram uma boa correlação com os resultados preditos pelo modelo (91,62% em 8h de reação). Finalmente o produto obtido foi submetido a uma sequência de testes e análises para verificar o potencial do processo enzimático. Os testes indicaram que o processo enzimático é capaz de produzir biodiesel com boa qualidade, apesar de não atender plenamente as normas estabelecidas pela Agência Nacional de Petróleo para uso de combustíveis no país. / The objective of this project was to establish a process for enzymatic synthesis of biodiesel using beef tallow and ethanol as feedstock. For the development of this project, the experimental work was directed to the following activities: 1) Determination of the physicochemical properties of the raw material; 2) Tests for selection of the most eficiente immobilized derivative to mediate the biodiesel synthesis from beef tallow; 3) Methodology establishment for analyzing the product transesterificated by different techniques; 4) Optimization the synthesis of biodiesel by factorial design; 5) Mathematical model comprovation and increase the reaction mass 6) Characterization of the product formed and comparison with the industrial biodiesel. The results of analysis of composition of the raw materials indicated that the sample of beef tallow meets the standard required to be used in the transesterification reaction (low water content and acidity). For screening tests of biocatalysts, different sources of lipase (EC 3.1.1.3) were immobilized on POS-PVA support and used to mediate the transesterification of beef tallow and ethanol in solvent free medium. All reactions were performed under the same operating conditions (temperature of 45°C, molar ratio of 1:9 (fat/ alcohol) and 400 units of enzyme activity per gram of beef tallow). The transesterification yields and the productivity values were important parameters in choosing the most effective biocatalysts. Transesterificated products obtained with yields higher than 90% were subjected to additional tests, such as kinematic viscosity, infrared spectroscopy, thermogravimetry and 1H NMR. The immobilized derivative selected (Pseudomonas cepacia) was characterized according to biochemical and kinetics properties and thermal stability. An experimental design was adopted to determine the influence of pH and temperature on enzyme activity. To study the enzyme kinetics experiments were performed with different concentrations of substrate (olive oil) to determine the parameters Km and Vmax in the Michaelis-Menten kinetics. A study of thermal stability of free and immobilized lipase was performed at 60 °C to determine the constant of thermal deactivation. Following this, the chosen immobilized derivative was used to optimize the transesterification reaction (temperature and molar ratio) via response surface methodology, obtaining the following mathematical model (Y=86.89-7.46x1-2.04x2) for the transesterification yield, where x1 and x2 are the coded values for the variables temperature and molar ratio, respectively. Optima reaction conditions were determined by software (T = 48 ° C and molar ratio of 1:7 (tallow: ethanol)) and then a trial to confirm the mathematical model was performed using 110 g of reaction medium. The yield value showed good correlation with results predicted by the model (91.62% in 8 h reaction). Finally, the product was submitted to a sequence of tests and analysis to verify the potential of the enzymatic process. The tests indicated that the enzymatic process allows producing biodiesel with good quality, although the specifications recommended by the Brazilian Petroleum Agency (ANP) to be used as biofuel were not fully attained.

O objetivo deste projeto foi estabelecer um processo de síntese enzimática de biodiesel empregando sebo bovino como matéria-prima lipídica. Para o desenvolvimento deste projeto de mestrado, o trabalho experimental foi direcionado para as seguintes atividades: 1) Determinação das propriedades físico-químicas da matéria-prima; 2) Testes de seleção do derivado imobilizado mais efetivo para mediar a síntese de biodiesel a partir do sebo bovino; 3) Estabelecimento de metodologias para analisar o produto transesterificado por diferentes técnicas; 4) Otimização da síntese de biodiesel por planejamento experimental; 5) Aumento de escala e comprovação do modelo estatístico e 6) Caracterização do produto formado e comparação com o biodiesel comercial. Os resultados das análises de composição da matéria-prima indicaram que a amostra de sebo bovino atende ao padrão exigido para ser utilizado na reação de transesterificação (baixo teor de água e índice de acidez). Para os testes de triagem do biocatalisador, diferentes fontes de lipase (EC 3.1.1.3) foram imobilizadas no suporte híbrido POS-PVA e utilizadas para mediar a reação de transesterificação do sebo bovino e etanol em meio isento de solventes. Todas as reações foram realizadas nas mesmas condições operacionais (temperatura de 45°C, razão molar de 1:9 (gordura/álcool) e 400 unidades de atividade enzimática por grama de sebo bovino). Os rendimentos de transesterificação, bem como os valores de produtividade, foram os parâmetros relevantes na escolha do biocatalisador mais efetivo. Os produtos transesterificados obtidos com rendimentos superiores a 90% foram ainda submetidos a análises complementares, tais como viscosidade cinemática, espectrometria de absorção na região do infravermelho e termogravimetria. O derivado imobilizado selecionado (Pseudomonas cepacia) foi caracterizado quanto às suas propriedades bioquímicas, cinéticas e de estabilidade térmica. Um planejamento experimental foi adotado para determinar a influência do pH e da temperatura na atividade enzimática. Para o estudo da cinética enzimática foram realizados experimentos com diferentes concentrações de substrato (azeite de oliva) visando determinar os parâmetros Km e Vmax na cinética de Michaelis-Menten. Um estudo da estabilidade térmica da lipase livre e imobilizada foi realizado a 60°C para determinar a constante de desativação térmica. Na seqüência, o derivado imobilizado selecionado foi utilizado para otimizar as variáveis do processo (temperatura e razão molar) empregando a metodologia de superfície de resposta, obtendo o seguinte modelo matemático para o rendimento de transesterificação: Y = 86,89-7,46 x1-2,04 x2 em que x1 e x2 são os valores codificados para as variáveis temperatura e razão molar, respectivamente. Com os resultados obtidos, as condições ótimas de reação foram determinadas por software (T= 48ºC e razão molar 1:7 (sebo:etanol)) e então um experimento de comprovação do modelo foi realizado usando uma massa de 110 gramas de meio reacional. Os valores de rendimento da reação apresentaram uma boa correlação com os resultados preditos pelo modelo (91,62% em 8h de reação). Finalmente o produto obtido foi submetido a uma sequência de testes e análises para verificar o potencial do processo enzimático. Os testes indicaram que o processo enzimático é capaz de produzir biodiesel com boa qualidade, apesar de não atender plenamente as normas estabelecidas pela Agência Nacional de Petróleo para uso de combustíveis no país. / The objective of this project was to establish a process for enzymatic synthesis of biodiesel using beef tallow and ethanol as feedstock. For the development of this project, the experimental work was directed to the following activities: 1) Determination of the physicochemical properties of the raw material; 2) Tests for selection of the most eficiente immobilized derivative to mediate the biodiesel synthesis from beef tallow; 3) Methodology establishment for analyzing the product transesterificated by different techniques; 4) Optimization the synthesis of biodiesel by factorial design; 5) Mathematical model comprovation and increase the reaction mass 6) Characterization of the product formed and comparison with the industrial biodiesel. The results of analysis of composition of the raw materials indicated that the sample of beef tallow meets the standard required to be used in the transesterification reaction (low water content and acidity). For screening tests of biocatalysts, different sources of lipase (EC 3.1.1.3) were immobilized on POS-PVA support and used to mediate the transesterification of beef tallow and ethanol in solvent free medium. All reactions were performed under the same operating conditions (temperature of 45°C, molar ratio of 1:9 (fat/ alcohol) and 400 units of enzyme activity per gram of beef tallow). The transesterification yields and the productivity values were important parameters in choosing the most effective biocatalysts. Transesterificated products obtained with yields higher than 90% were subjected to additional tests, such as kinematic viscosity, infrared spectroscopy, thermogravimetry and 1H NMR. The immobilized derivative selected (Pseudomonas cepacia) was characterized according to biochemical and kinetics properties and thermal stability. An experimental design was adopted to determine the influence of pH and temperature on enzyme activity. To study the enzyme kinetics experiments were performed with different concentrations of substrate (olive oil) to determine the parameters Km and Vmax in the Michaelis-Menten kinetics. A study of thermal stability of free and immobilized lipase was performed at 60 °C to determine the constant of thermal deactivation. Following this, the chosen immobilized derivative was used to optimize the transesterification reaction (temperature and molar ratio) via response surface methodology, obtaining the following mathematical model (Y=86.89-7.46x1-2.04x2) for the transesterification yield, where x1 and x2 are the coded values for the variables temperature and molar ratio, respectively. Optima reaction conditions were determined by software (T = 48 ° C and molar ratio of 1:7 (tallow: ethanol)) and then a trial to confirm the mathematical model was performed using 110 g of reaction medium. The yield value showed good correlation with results predicted by the model (91.62% in 8 h reaction). Finally, the product was submitted to a sequence of tests and analysis to verify the potential of the enzymatic process. The tests indicated that the enzymatic process allows producing biodiesel with good quality, although the specifications recommended by the Brazilian Petroleum Agency (ANP) to be used as biofuel were not fully attained.

Os óleos e as gorduras, assim denominados em função de sua origem, são ingredientes internacionalmente indispensáveis na formulação de rações para que haja sucesso na produção de frangos de corte. Os lipídios advindos da dieta são grandes fornecedores de energia e de ácidos graxos essenciais ao metabolismo. O aproveitamento nutricional depende da digestibilidade, que, por sua vez, é influenciada pela composição química das moléculas lipídicas. Características ligadas ao comprimento da cadeia carbônica, presença ou não de duplas ligações, configuração das ligações (cis ou trans), presença de ácidos graxos na forma de triglicerídio ou livre e posição do ácido graxo na molécula de glicerol são fatores que alteram não só a digestibilidade dos lipídios, mas também de compostos lipossolúveis. No entanto, em ensaios biológicos é preciso abordar uma ótica multifacetada, considerando, dentro dos limites técnicos da experimentação animal, as diversas interações que se apresentam. Os fatores fisiológicos da ave, principalmente aqueles ligados à digestão, são de extrema importância na condução de estudos de nutrição. Existe uma infinidade de interações físico-químicas durante o processo digestivo, no qual a microbiota intestinal exerce importantes funções. A modulação dos microrganismos presentes no trato gastrintestinal do frango tem influência direta e indireta no aproveitamento da dieta, com mérito em destaque dobrado, especialmente diante dos desafios enfrentados após a União Europeia vetar o uso de antibióticos em rações para animais. Ao longo dos anos, foram realizadas pesquisas que demonstraram o efeito negativo da proliferação indesejada de microrganismos sobre a digestão dos lipídios, afetando principalmente fontes lipídicas com grandes quantidades de ácidos graxos saturados, que são mais susceptíveis às condições inadequadas da digestão. Esse efeito ocorre pela ação da coliltaurina hidrolase bacteriana, que causa desconjugação dos sais biliares endógenos das aves, prejudicando a emulsificação dos lipídios e a consequente formação de micelas. Portanto, este trabalho tem o objetivo de avaliar dietas contendo óleo de soja ou sebo bovino suplementadas com lisofosfolipídios e ácidos orgânicos, explorando as possíveis interações e benefícios que podem haver na associação desses dois aditivos / Oils and fats, so named because of their origin, are internationally indispensable ingredients in feed formulation for success in broilers production. The lipids coming from the diet are major suppliers of energy and essential fatty acids for metabolism. The nutrient utilization is dependent on digestibility, which, in turn, is influenced by the chemical composition of the lipid molecules. Characteristics related to the length of the carbon chain, presence or not of double bonds, links configuration (cis or trans), presence of fatty acids in the form of triglycerides or free fatty acids and the position of fatty acids in the glycerol molecule are factors that alter not only the digestibility of lipids, but also fat-soluble compounds. However, in biological assays, a multifaceted vision approach is required, considering, within the technical limits of animal experimentation, the various existing interactions. The physiological factors of the bird, especially those related to digestion, are extremely important in the conduction of nutrition studies. There is an infinity of physical and chemical interactions during the digestive process, in which the intestinal microbiota plays important roles. Modulation of microorganisms in the gastrointestinal tract of the chicken has direct and indirect influence on the diet utilization, with merit in featured folded, especially considering the challenges faced after the European Union prohibit the use of antibiotics in animal feeds. Over the years, researches have shown the negative effect of undesired proliferation of microorganisms on the lipid digestion, mainly affecting lipid sources with large amounts of saturated fatty acids, which are more susceptible to poor digestion conditions. Such effect occurs by the bacterial cholyltaurine hydrolase activity, causing deconjugation of endogenous bile salts of birds, damaging the emulsification of lipids and the consequent micelles formation. Therefore, this study aims to evaluate diets containing soybean oil or beef tallow supplemented with lysophospholipids and organic acids, exploring the possible interactions and benefits that can occur in the combination of these two additives

Os óleos e as gorduras, assim denominados em função de sua origem, são ingredientes internacionalmente indispensáveis na formulação de rações para que haja sucesso na produção de frangos de corte. Os lipídios advindos da dieta são grandes fornecedores de energia e de ácidos graxos essenciais ao metabolismo. O aproveitamento nutricional depende da digestibilidade, que, por sua vez, é influenciada pela composição química das moléculas lipídicas. Características ligadas ao comprimento da cadeia carbônica, presença ou não de duplas ligações, configuração das ligações (cis ou trans), presença de ácidos graxos na forma de triglicerídio ou livre e posição do ácido graxo na molécula de glicerol são fatores que alteram não só a digestibilidade dos lipídios, mas também de compostos lipossolúveis. No entanto, em ensaios biológicos é preciso abordar uma ótica multifacetada, considerando, dentro dos limites técnicos da experimentação animal, as diversas interações que se apresentam. Os fatores fisiológicos da ave, principalmente aqueles ligados à digestão, são de extrema importância na condução de estudos de nutrição. Existe uma infinidade de interações físico-químicas durante o processo digestivo, no qual a microbiota intestinal exerce importantes funções. A modulação dos microrganismos presentes no trato gastrintestinal do frango tem influência direta e indireta no aproveitamento da dieta, com mérito em destaque dobrado, especialmente diante dos desafios enfrentados após a União Europeia vetar o uso de antibióticos em rações para animais. Ao longo dos anos, foram realizadas pesquisas que demonstraram o efeito negativo da proliferação indesejada de microrganismos sobre a digestão dos lipídios, afetando principalmente fontes lipídicas com grandes quantidades de ácidos graxos saturados, que são mais susceptíveis às condições inadequadas da digestão. Esse efeito ocorre pela ação da coliltaurina hidrolase bacteriana, que causa desconjugação dos sais biliares endógenos das aves, prejudicando a emulsificação dos lipídios e a consequente formação de micelas. Portanto, este trabalho tem o objetivo de avaliar dietas contendo óleo de soja ou sebo bovino suplementadas com lisofosfolipídios e ácidos orgânicos, explorando as possíveis interações e benefícios que podem haver na associação desses dois aditivos / Oils and fats, so named because of their origin, are internationally indispensable ingredients in feed formulation for success in broilers production. The lipids coming from the diet are major suppliers of energy and essential fatty acids for metabolism. The nutrient utilization is dependent on digestibility, which, in turn, is influenced by the chemical composition of the lipid molecules. Characteristics related to the length of the carbon chain, presence or not of double bonds, links configuration (cis or trans), presence of fatty acids in the form of triglycerides or free fatty acids and the position of fatty acids in the glycerol molecule are factors that alter not only the digestibility of lipids, but also fat-soluble compounds. However, in biological assays, a multifaceted vision approach is required, considering, within the technical limits of animal experimentation, the various existing interactions. The physiological factors of the bird, especially those related to digestion, are extremely important in the conduction of nutrition studies. There is an infinity of physical and chemical interactions during the digestive process, in which the intestinal microbiota plays important roles. Modulation of microorganisms in the gastrointestinal tract of the chicken has direct and indirect influence on the diet utilization, with merit in featured folded, especially considering the challenges faced after the European Union prohibit the use of antibiotics in animal feeds. Over the years, researches have shown the negative effect of undesired proliferation of microorganisms on the lipid digestion, mainly affecting lipid sources with large amounts of saturated fatty acids, which are more susceptible to poor digestion conditions. Such effect occurs by the bacterial cholyltaurine hydrolase activity, causing deconjugation of endogenous bile salts of birds, damaging the emulsification of lipids and the consequent micelles formation. Therefore, this study aims to evaluate diets containing soybean oil or beef tallow supplemented with lysophospholipids and organic acids, exploring the possible interactions and benefits that can occur in the combination of these two additives

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PauloRP_TESE.pdf: 5067014 bytes, checksum: b7746014c5447355f701f5568c4dabae (MD5) Previous issue date: 2011-06-28 / Biodiesel production has increased over the last decade because of the benefits associated with this fuel, including renewability, domestic feedstock, lower toxicity, and biodegradability. From 2008, the use of beef tallow as a feedstock for biodiesel production in Brazil has increased in significance, representing the second largest source of biodiesel, after soybeans. However, the performance of biodiesel in cold weather conditions is worse than diesel because of deposition of insoluble at low temperatures, accelerating the plugging of fuel filters and injectors of the vehicle engine. Studies have been conducted on beef tallow biodiesel, mostly related to the properties of thermal and oxidative stability. However, few studies have described the nature of the precipitate formed and its influence on product quality. Research suggests that the cause of deposition is related to the nature of saturated esters and monoacylglycerols as inducing agents. This study monitored the levels of mono-, diand triacylglycerols, the oxidation stability and the cold filter plugging point (CFPP) in beef tallow biodiesel samples from two commercial producers in Brazil for a period of twelve months. Filtered precipitates were analyzed by comparative techniques of GCFID, HPLC-UV/VIS, HPLC-MS-IT-TOF and TG to verify the nature, using monopalmitin and monostearin as reference standards. The formation of precipitate reduced the levels of monoacylglycerols in the beef tallow biodiesel. GC-FID and LCMS- IT-TOF results confirmed the nature of the deposit as saturated monoacylglycerols, predominantly monostearin and monopalmitin as the second major component. Moreover the TG analysis of the residue indicated similar thermal decomposition of the reference standards. The precipitate did not affect the oxidation stability of beef tallow biodiesel and the CFPP characteristic of blends up B60. However, the presence of iron reduced significantly the oxidation stability of biodiesel / A produ??o de biodiesel aumentou na ?ltima d?cada em fun??o dos benef?cios associados a este combust?vel, incluindo renovabilidade, mat?rias-primas nacionais, menor toxicidade e biodegradabilidade. Desde 2008, o uso do sebo bovino como mat?ria-prima na produ??o de biodiesel no Brasil tem aumentado em import?ncia, representando a segunda fonte de produ??o, depois da soja No entanto, o desempenho do biodiesel em condi??es de clima frio ? pior que do ?leo diesel devido ? ocorr?ncia de materiais insol?veis a baixas temperaturas, acelerando o entupimento de filtros e injetores de motores de ve?culos. Estudos t?m sido realizados acerca do biodiesel de sebo bovino, em sua maioria relacionados ?s propriedades de estabilidade t?rmica e oxidativa; no entanto, poucos abordam a natureza do precipitado formado e sua influ?ncia na qualidade do biodiesel. Pesquisas sugerem que a causa da deposi??o esteja relacionada ? natureza de ?steres saturados, sendo os monoacilglicer?is prov?veis agentes indutores. Este trabalho apresenta os n?veis de mono-, di- e triacilglicer?is, a estabilidade ? oxida??o e o ponto de entupimento de filtro a frio (PEFF) de amostras de biodiesel de sebo bovino de dois produtores comerciais, avaliados por um per?odo de 12 meses. Amostras de precipitados filtrados foram analisadas pelas t?cnicas comparativas de CG-DIC, CLAE-UV/VIS, CLAE-MS-IT-TOF e TG para verificar a composi??o, utilizando monopalmitina e monoestearina como padr?es de refer?ncia. Verificou-se que a forma??o de precipitado reduziu os n?veis de monoacilglicer?is no biodiesel de sebo bovino. Os resultados cromatogr?ficos confirmaram a natureza do precipitado como monoacilglicer?is saturados, com predomin?ncia de monoestearina e monopalmitina como segundo componente majorit?rio. Al?m disso, a an?lise de TG do precipitado resultou perfil de decomposi??o t?rmica semelhante ao dos padr?es de refer?ncia. O dep?sito formado n?o afetou a estabilidade ? oxida??o do biodiesel de sebo bovino e a caracter?stica de PEFF em misturas at? B60. No entanto, a presen?a de ferro reduziu significativamente a estabilidade ? oxida??o do biodiesel

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PauloRP_TESE.pdf: 5284084 bytes, checksum: 2ea3c93a4c25ad32fe7fad362cf7de36 (MD5) Previous issue date: 2011-06-28 / Biodiesel production has increased over the last decade because of the benefits associated with this fuel, including renewability, domestic feedstock, lower toxicity, and biodegradability. From 2008, the use of beef tallow as a feedstock for biodiesel production in Brazil has increased in significance, representing the second largest source of biodiesel, after soybeans. However, the performance of biodiesel in cold weather conditions is worse than diesel because of deposition of insoluble at low temperatures, accelerating the plugging of fuel filters and injectors of the vehicle engine. Studies have been conducted on beef tallow biodiesel, mostly related to the properties of thermal and oxidative stability. However, few studies have described the nature of the precipitate formed and its influence on product quality. Research suggests that the cause of deposition is related to the nature of saturated esters and monoacylglycerols as inducing agents. This study monitored the levels of mono-, diand triacylglycerols, the oxidation stability and the cold filter plugging point (CFPP) in beef tallow biodiesel samples from two commercial producers in Brazil for a period of twelve months. Filtered precipitates were analyzed by comparative techniques of GCFID, HPLC-UV/VIS, HPLC-MS-IT-TOF and TG to verify the nature, using monopalmitin and monostearin as reference standards. The formation of precipitate reduced the levels of monoacylglycerols in the beef tallow biodiesel. GC-FID and LCMS- IT-TOF results confirmed the nature of the deposit as saturated monoacylglycerols, predominantly monostearin and monopalmitin as the second major component. Moreover the TG analysis of the residue indicated similar thermal decomposition of the reference standards. The precipitate did not affect the oxidation stability of beef tallow biodiesel and the CFPP characteristic of blends up B60. However, the presence of iron reduced significantly the oxidation stability of biodiesel / A produ??o de biodiesel aumentou na ?ltima d?cada em fun??o dos benef?cios associados a este combust?vel, incluindo renovabilidade, mat?rias-primas nacionais, menor toxicidade e biodegradabilidade. Desde 2008, o uso do sebo bovino como mat?ria-prima na produ??o de biodiesel no Brasil tem aumentado em import?ncia, representando a segunda fonte de produ??o, depois da soja No entanto, o desempenho do biodiesel em condi??es de clima frio ? pior que do ?leo diesel devido ? ocorr?ncia de materiais insol?veis a baixas temperaturas, acelerando o entupimento de filtros e injetores de motores de ve?culos. Estudos t?m sido realizados acerca do biodiesel de sebo bovino, em sua maioria relacionados ?s propriedades de estabilidade t?rmica e oxidativa; no entanto, poucos abordam a natureza do precipitado formado e sua influ?ncia na qualidade do biodiesel. Pesquisas sugerem que a causa da deposi??o esteja relacionada ? natureza de ?steres saturados, sendo os monoacilglicer?is prov?veis agentes indutores. Este trabalho apresenta os n?veis de mono-, di- e triacilglicer?is, a estabilidade ? oxida??o e o ponto de entupimento de filtro a frio (PEFF) de amostras de biodiesel de sebo bovino de dois produtores comerciais, avaliados por um per?odo de 12 meses. Amostras de precipitados filtrados foram analisadas pelas t?cnicas comparativas de CG-DIC, CLAE-UV/VIS, CLAE-MS-IT-TOF e TG para verificar a composi??o, utilizando monopalmitina e monoestearina como padr?es de refer?ncia. Verificou-se que a forma??o de precipitado reduziu os n?veis de monoacilglicer?is no biodiesel de sebo bovino. Os resultados cromatogr?ficos confirmaram a natureza do precipitado como monoacilglicer?is saturados, com predomin?ncia de monoestearina e monopalmitina como segundo componente majorit?rio. Al?m disso, a an?lise de TG do precipitado resultou perfil de decomposi??o t?rmica semelhante ao dos padr?es de refer?ncia. O dep?sito formado n?o afetou a estabilidade ? oxida??o do biodiesel de sebo bovino e a caracter?stica de PEFF em misturas at? B60. No entanto, a presen?a de ferro reduziu significativamente a estabilidade ? oxida??o do biodiesel