FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Lipases (glycerol ester hydrolases, EC3.1.1.3) are versatile catalysts with broad and diverse possibilities of industrial applications. Its main application is essentially catalyze the hydrolysis of triglycerides. However, in micro-aqueous environments these enzymes have the ability to catalyze the reverse reaction of esterification. These enzymes do not require cofactors, have relatively low cost, are regioespecific, enantioselectives and may act on a broad range of temperature and pH. This work aimed to develop alternative technologies using enzymatic routes mediated by lipase from Rhizomucor miehei (RmL) immobilized on chitosan support in the presence of some classes of surfactants for the production of methyl butyrate and ethyl butyrate, two esters widely used in cosmetic and food industries. In this study two immobilization strategies were evaluated. In the first, the enzymes were immobilized in the presence of selected surfactants on chitosan supports previously activated with glutaraldehyde. In the second immobilization strategy, chitosan was crosslinked with glutaraldehyde after prior adsorption of the enzymes in the presence of surfactants. Among the immobilization procedures studied, the best results were achived when the enzyme was immobilized onto chitosan support in the presence of the surfactant sodium dodecyl sulphate SDS (0.23% m v-1) for 1 h at 4  C and 220 rpm, followed by crosslinking with 0.6% glutaraldehyde (v v-1) for 1 h at 25  C. In esterification experiments conducted with the best derivative, a detailed study of the parameters that affect the reaction rates were performed. The best yields were obtained when the reactions were conducted at 25  C, 6h and 150 rpm using n-heptane as a solvent. For methyl butyrate maximum esterification yield was 89% and for ethyl butyrate the maximum conversion observed was 92%. The results were comparable to yields observed when the esterification reactions were carried out with the commercial enzyme Lipozyme and the soluble enzyme under the same reaction conditions. / Lipases (glicerol Ãster hidrolases, E.C.3.1.1.3) sÃo catalisadores versÃteis com amplas e diversificadas possibilidades de aplicaÃÃo industrial. Sua principal aplicaÃÃo à essencialmente catalisar a hidrÃlise de triglicerÃdeos. Entretanto, em ambientes micro-aquosos estas enzimas possuem a habilidade de catalisar a reaÃÃo reversa de esterificaÃÃo. Estas enzimas nÃo requerem cofatores, possuem custo relativamente baixo, sÃo regioespecÃficas, enantiosseletivas, alÃm de atuarem em uma larga faixa de temperatura e pH. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo desenvolver tecnologias alternativas utilizando rotas enzimÃticas mediadas por lipase de Rhizomucor miehei (RmL) imobilizada em suporte quitosana na presenÃa de algumas classes de surfactantes para a produÃÃo de butirato de metila e butirato de etila, dois Ãsteres amplamente utilizados na indÃstria de cosmÃticos e de alimentos. Neste estudo, duas estratÃgias de imobilizaÃÃo foram avaliadas. Na primeira, a enzima foi imobilizada na presenÃa dos surfactantes selecionados em suporte quitosana previamente reticulado com glutaraldeÃdo. Na segunda estratÃgia de imobilizaÃÃo, o suporte utilizado foi reticulado com glutaraldeÃdo apÃs prÃvia adsorÃÃo da enzima na presenÃa dos surfactantes. Dentre os procedimentos de imobilizaÃÃo estudados, os melhores resultados foram obtidos quando a enzima foi previamente adsorvida no suporte quitosana na presenÃa do surfactante dodecil sulfato de sÃdio (0,23% m.v-1) por 1h a 4ÂC e 220 rpm, seguido de reticulaÃÃo com glutaraldeÃdo 0,6% (v.v-1) por 1h a 25ÂC. Nos ensaios de esterificaÃÃo utilizando o melhor derivado obtido, foi efetuado um estudo detalhado dos parÃmetros que afetam as taxas de conversÃo. Os melhores rendimentos foram obtidos quando as reaÃÃes foram conduzidas a 25ÂC, 6h e 150 rpm utilizando n-heptano como solvente. Para o butirato de metila, o rendimento mÃximo de esterificaÃÃo foi de 89% e para o butirato de etila a maior conversÃo observada foi de 92%. Os resultados obtidos foram comparÃveis aos rendimentos de esterificaÃÃo observados quando foi utilizada a enzima comercial Lipozyme nas mesmas condiÃÃes reacionais.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:6172 |
| Date | 18 December 2012 |
| Creators | Ulisses Marcondes Freire de Oliveira |
| Contributors | Luciana Rocha Barros GonÃalves, Marcos Carlos de Mattos, Hosiberto Batista de Sant'Ana, RÃlvia Saraiva de Santiago Aguiar, Andrà Casimiro de Macedo |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Biotecnologia (Rede Nordeste de Biotecnologia - RENORBIO), UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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