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Performance of different immobilized lipases in palm oil biodiesel synthesis/Desempenho de diferentes lipases imobilizadas na sintese de biodiesel de oleo de palma.

Introducao

A producao de biodiesel constitui um desenvolvimento prioritario no Brasil, sendo que a elevacao dos precos do oleo diesel e o interesse do Governo Federal em reduzir sua importacao levaram o Ministerio da Ciencia e Tecnologia a lancar o Programa Brasileiro de Desenvolvimento Tecnologico do Biodiesel (Probiodiesel). O programa tem como objetivo fomentar a producao e utilizacao do biodiesel no Pais, de modo a se atingir sua viabilidade tecnica, socio-ambiental e economica (SUAREZ et al., 2009).

O biodiesel e um combustivel renovavel formado por monoesteres de acidos graxos nao toxicos e biodegradaveis, sendo uma alternativa ao diesel do petroleo, com vantagens ambientais, economicas e sociais (MARCHETTI et al., 2007). O biodiesel reduz significativamente a emissao de gases, como particulas de carbono e monoxido de carbono (DU et al., 2008); possibilita a reducao de importacoes de petroleo e diesel refinado, alem de gerar trabalho, principalmente no setor primario, pelo cultivo de oleaginosas.

Dentre as materias-primas com potencial para obtencao de biodiesel, destaca-se o oleo de palma, por ser o segundo oleo mais abundante no mundo e por ser a palma caracterizada pela produtividade superior entre todas as oleaginosas (KALAM; MAS JUKI, 2002). Contudo, para utilizacao dos oleos vegetais em motores de combustao, e necessario efetuar modificacoes na molecula do triglicerideo, pela sua elevada viscosidade (MARCHETTI et al., 2007).

A tecnologia estabelecida para a producao industrial de biodiesel e baseada na transformacao quimica (alcoolise) de oleos vegetais com metanol, usando catalisadores homogeneos (acidos ou basicos), para promover a clivagem das moleculas de triglicerideos e gerar uma mistura de esteres de acidos graxos (AKOH et al., 2007). Apesar do elevado rendimento obtido por esta via, o metanol constitui um produto tambem fossil (obtido do petroleo) e o uso dos catalisadores homogeneos gera problemas ao meio ambiente e requer inumeras etapas de recuperacao e purificacao do produto final (KNOTHE et al., 2006).

Assim, a substituicao da catalise homogenea pela heterogenea surge como uma opcao tecnologica interessante, pois atende a demanda por processos menos poluentes e mais seletivos, em funcao das inumeras vantagens que os processos heterogeneos oferecem sobre os homogeneos classicos, tais como pouca ou nenhuma corrosao; facil separacao; poucos problemas com rejeitos; facil manuseio e possibilidade de reutilizacao (PINTO et al., 2005). Alem disso, o uso de catalisador heterogeneo minimiza os problemas relativos as etapas finais de purificacao do biodiesel, reduzindo a ocorrencia das reacoes indesejaveis de saponificacao e permite a simplificacao e a reducao dos custos dos processos pela diminuicao do numero de operacoes associadas. Varias pesquisas recentes relacionadas a alcoolise de triglicerideos envolvem o uso de catalisadores heterogeneos, como por exemplo, zeolitas basicas, oxidos e carbonatos de metais alcalino-terrosos e enzimas, em particular lipases (PINTO et al., 2005).

Embora o processo enzimatico ainda nao esteja comercialmente desenvolvido, grande numero de artigos tem mostrado que a catalise enzimatica e promissora. Estes estudos consistem principalmente na otimizacao das condicoes de reacao (temperatura, razao molar alcool/oleo, tempo de reacao, entre outros) visando estabelecer as condicoes adequadas para aplicacoes industriais (MOREIRA et al., 2007). Alem disso, a fonte de lipase, como o tipo de oleo vegetal e tamanho de cadeia do alcool sao tambem parametros importantes que interferem no rendimento global do processo (SALIS et al., 2005).

Na rota enzimatica pressupoe-se o uso de preparacoes de lipase imobilizadas ativas, estaveis e de baixo custo, sendo de grande interesse o desenvolvimento de novos sistemas imobilizados para aplicacao na producao de biodiesel (DU et al., 2008). Em trabalhos anteriormente desenvolvidos selecionou-se a lipase de Pseudomonas fluorescens como um catalisador promissor para sintese de biodiesel, a partir do oleo de palma usando etanol como agente acilante (MOREIRA et al., 2007). Dando sequencia a esta investigacao, a influencia das variaveis que afetam o rendimento desta sintese, particularmente temperatura e razao molar (etanol:oleo), foram estudadas visando determinar as condicoes que maximizem a obtencao de biodiesel utilizando esta especifica preparacao de lipase (lipase de Pseudomonas fluorescens previamente imobilizada em suporte hibrido silica-alcool polivinilico Si[O.sub.2]-PVA). Os experimentos realizados adotaram a metodologia de planejamento estatistico que possibilita verificar a influencia das variaveis e suas interacoes no rendimento de um determinado processo com grande economia de tempo, material e recursos (BOX et al., 1978).

Para efeito de comparacao do desempenho alcancado pela lipase de P. fluorescens imobilizada, o mesmo delineamento experimental foi aplicado para reacoes de transesterificacao do oleo de palma e etanol usando uma preparacao de lipase imobilizada em resina acrilica macroporosa disponivel comercialmente (Novozym[R]435). Esta lipase e descrita na literatura como o biocatalisador mais efetivo para sintese de biodiesel, a partir de diferentes oleos vegetais e agentes acilantes como metanol e etanol (SHIMADA et al., 2002; DU et al., 2004).

Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo determinar as condicoes otimizadas da sintese enzimatica de biodiesel, a partir do oleo de palma e etanol, empregando diferentes lipases imobilizadas (lipase de Pseudomonas fluorescens imobilizada em Si[O.sub.2]-PVA e lipase de Candida antartica imobilizada em resina acrilica--Novozym[R] 435) em meio isento de solvente.

Material e metodos

Materiais

Os experimentos foram realizados com preparacoes comerciais de lipases microbianas: Pseudomonas fluorescens (Lipase AK) adquirida na forma soluvel da Amano Enzyme Inc. (Nagoya, Japao) e posteriormente imobilizada em suporte hibrido silica--alcool polivinilico (Si[O.sub.2]-PVA) e lipase de Candida antarctica comercializada pela Novozymes A/S (Bagsvaerd, Dinamarca) na forma imobilizada em suporte acrilico (Novozym[R]435). Como materiais de partida foram utilizados: etanol anidro (99,5%, Reagen) e amostra de oleo de palma refinado fornecida gentilmente pela Agropalma (Estado do Para, Brasil) com a seguinte composicao em acidos graxos (% m [m.sup.-1]): 0,1% laurico, 1,2% miristico, 46,8% palmitico, 3,8% estearico, 37,6% oleico e 10,5% linoleico. Outros reagentes utilizados foram: solventes (acetona--Synth, etanol--Nuclear, hexano--Quimex), hidroxido de potassio (Reagen), alcool polivinilico (MM 72.000, Reagen), acido cloridrico (minimo 36%, Isofar), polietilenoglicol (MM 1500, Synth), goma arabica em po pura (Synth) e oleo de oliva comercial baixo teor de acidez (Carbonell).

Sintese do suporte e imobilizacao da lipase AK

O composto hibrido de polissiloxano--alcool polivinilico (Si[O.sub.2]-PVA) foi sintetizado e ativado com epicloridrina, conforme metodologia descrita por Paula et al. (2008). A imobilizacao da lipase AK no suporte ativado consistiu do contato da enzima com o suporte (250 mg [g.sup.-1] suporte) juntamente com solucao aquosa de 5 mg [mL.sup.-1] de polietilenoglicol 1500 MM (100 [micro]L [g.sup.-1] suporte), por um periodo de 24h a 4[degrees]C. A lipase imobilizada foi recuperada por filtracao a vacuo e o sistema imobilizado foi lavado com hexano. A atividade enzimatica da lipase imobilizada foi determinada pelo metodo de hidrolise do azeite de oliva emulsificado empregando 100 mg de derivado imobilizado, conforme metodologia descrita por Soares et al. (1999).

Sintese de biodiesel e delineamento experimental

As reacoes de sintese de biodiesel foram realizadas em baloes de vidro de 25 mL, hermeticamente fechados, utilizando-se placa de agitacao magnetica e controle de temperatura. Os meios reacionais continham misturas de etanol e oleo de palma (razao molar etanol: oleo de palma variando entre 6:1 a 18:1) e foram incubados com as preparacoes de lipase numa proporcao massica entre 4 a 20% (m [m.sup.-1]) em relacao a massa total de reagentes numa faixa de temperatura que variou entre 42 a 58[degrees]C (Tabela 1). Os experimentos foram efetuados de maneira randomica por um periodo maximo de 24h em agitacao magnetica de 200 rpm. Como variavel resposta, foi considerada o rendimento de transesterificacao (%). A analise estatistica dos resultados foi realizada utilizando-se os programas Statistica versao 5 (StatSoft Inc., USA) e Design-Expert 6.0 (Stat-Ease Corporation, USA). Este ultimo programa foi tambem empregado para determinacao dos valores maximos de rendimentos possiveis de serem obtidos dentro da faixa de valores estudados. Neste caso, o programa executa um algoritmo de otimizacao numerica baseado na funcao de desejabilidade, como descrito por Myers e Montgomery (1995).

Determinacao dos esteres de etila

Os esteres de etila formados foram quantificados por cromatografia gasosa (Cromatografo a gas Varian 3.800), com detector de ionizacao de chama e uma coluna de aco inoxidavel (5% DEGS on Chromosorb WHP, 80/100 mesh), adotando metodologia previamente estabelecida por Urioste et al. (2008). Nitrogenio foi usado como gas de arraste num fluxo de 30 mL [min..sup.-1]. As temperaturas do detector e injetor foram de 250 e 230[degrees]C, respectivamente. A temperatura da coluna inicialmente foi mantida a 120[degrees]C por 15 min. e, em seguida, aquecida numa taxa de 25[degrees]C [min..sup.-1], ate a temperatura de 170[degrees]C, permanecendo nessas condicoes por 26 min. O rendimento de transesterificacao (Y%) foi definido como o valor que expressa a massa total obtida de esteres de etila em relacao a massa teorica esperada de esteres de etila (URIOSTE et al., 2008).

Resultados e discussao

Por meio da ferramenta do planejamento experimental, buscou-se determinar os efeitos das variaveis: temperatura ([X.sub.1]) e razao molar entre alcool e oleo ([X.sub.2]) na sintese de biodiesel, a partir do oleo de palma e etanol como agente acilante, usando duas preparacoes de lipase imobilizada. Os resultados obtidos em termos de formacao de monoesteres de etila para diferentes tempos de incubacao sao apresentados na Tabela 2.

A Tabela 2 indica que ambas as lipases foram capazes de formar os monoesteres de etila em todas as condicoes ensaiadas. As velocidades das reacoes catalisadas pela Novozym[R]435 foram quatro vezes superiores as observadas pela lipase AK. Enquanto o equilibrio das reacoes catalisadas com a lipase AK foi alcancado em 24h, para as reacoes catalisadas pela Novozym[R]435 o equilibrio foi alcancado em apenas 6 h de reacao. Desta forma, para efeito de comparacao de desempenho foram adotados os tempos reacionais de 6 e 24h, para as lipases Novozym[R]435 e AK, respectivamente (Tabela 3).

Verifica-se ainda que os perfis de formacao dos monoesteres de etila foram similares nos dois experimentos efetuados, com formacao acentuada dos esteres de palmitato e oleato de etila.

Para lipase AK, os rendimentos de transesterificacao variaram entre 29,42 a 85,68%. Para a Novozym[R]435, os rendimentos de transesterificacao variaram entre 69,31 a 90,82%. Em ambas as reacoes, os rendimentos mais elevados foram obtidos empregando meios reacionais contendo grande excesso de etanol, ou seja, maior razao molar (ensaios 3 e 4). Verifica-se, ainda, que os rendimentos de transesterificacao apresentaram tendencia de reducao com o aumento da temperatura, para ambas as enzimas, sendo esse decrescimo mais acentuado nos ensaios 1 e 2 e nos ensaios catalisados pela lipase AK.

Comportamento similar foi descrito por Hernandez-Martin e Otero (2008), que observaram modificacoes visuais nos testes efetuados com a Novozym[R]435 e demonstraram que para um carregamento de 10% (m [m.sup.-1]) de lipase na etanolise do oleo de soja, foi necessario grande excesso de alcool para promover uma suspensao uniforme do biocatalisador. Torres et al. (2004) tambem verificaram que reacoes de etanolise catalisadas pela Novozym[R]435 necessitam de elevado excesso de etanol para promover bons resultados. Com relacao a lipase AK imobilizada em Si[O.sub.2]-PVA, Moreira et al. (2007) verificaram alta estabilidade desta enzima em meios contendo elevado excesso de etanol, sugerindo que esta preparacao de lipase e menos susceptivel aos efeitos de inibicao, normalmente, observados para outras preparacoes de lipase como Candida rugosa e lipase de pancreas de porco.

Diversos trabalhos relatados na literatura mostram que o aumento da concentracao de alcool em reacoes de transesterificacao enzimatica de oleos vegetais reduz o rendimento da reacao pelo efeito de inativacao do sistema imobilizado pelo excesso de alcool empregado (ISO et al., 2001; HSU et al., 2003; OLIVEIRA et al., 2004). Ensaios conduzidos com a utilizacao de oleo de girassol enriquecido com acido oleico e butanol para a sintese de biodiesel catalisada por lipase de Mucor miehei imobilizada (Lipozyme IM-20) foram estudados por Dossat et al. (2002). Foram utilizadas tres razoes molares butanol: oleo (3:1, 4:1 e 5:1) a 40[degrees]C em meios isentos de solvente, mas o rendimento global mais elevado foi obtido com a menor razao molar (3:1), com rendimento de conversao de biodiesel da ordem de 65%. O aumento da razao molar butanol: oleo promoveu aumento na concentracao de mono e diacilglicerois no meio reacional. O aumento da concentracao de butanol foi responsavel pela reducao da concentracao de biodiesel formado, pelo efeito de inativacao da enzima. Estes autores propuseram que a cinetica de inativacao da lipase imobilizada apresenta mecanismo de inibicao competitiva.

Para confirmar as tendencias observadas, os efeitos individuais e de interacao dos fatores (temperatura e razao molar) no rendimento de transesterificacao, foram estimados com o auxilio de programa Statistica 5.0. As estimativas dos efeitos, erros-padrao e do teste t de Student's para as respostas analisadas sao apresentadas na Tabela 4.

De acordo com a analise estatistica, as variaveis ([X.sub.1]--temperatura e [X.sub.2]--razao molar) foram significativas para ambos os biocatalisadores, em nivel de 95% de confianca (p < 0,05). A interacao [X.sub.1][X.sub.2] nao apresentou efeito significativo para a variavel resposta (p > 0,05).

A partir desses dados, foi possivel compor um modelo estatistico correspondente aos efeitos significativos por analise de regressao multipla para um modelo linear. O termo da interacao foi excluido do modelo por nao apresentar significancia. A melhor funcao linearizada pode ser demonstrada pelas equacoes dispostas na Tabela 5.

Em que: [??] representa a variavel resposta (rendimento de transesterificacao) e [X.sub.1] e [X.sub.2] representam os valores codificados para a temperatura e razao molar, respectivamente.

A significancia estatistica dos modelos foi avaliada pelo teste F (Tabela 6) demonstrando que as regressoes foram significativas a 95% de nivel de confianca e apresentam bom coeficiente de determinacao ([R.sup.2] > 0,98).

Os valores de [R.sup.2] indicam que os modelos podem explicar mais de 98% da variabilidade experimental e foram considerados adequados para descrever o rendimento das reacoes de transesterificacao como funcao das variaveis estudadas.

Os valores preditos pelos modelos e representados pela superficie de resposta (Figura ]) indicam que para as reacoes catalisadas pelas lipases AK imobilizada em Si[O.sub.2]-PVA e Novozym[R]435, os rendimentos de transesterificacao mais elevados (85,68 e 90,82%), podem ser obtidos empregando meio reacional constituido de oleo de palma e etanol numa razao molar (etanol: oleo) de 18:1 a 42[degrees]C.

Empregando-se o programa Design-Expert 6.0, procedeu-se a busca dos valores maximos de rendimento de transesterificacao. Desta forma, as condicoes experimentais otimas para se obter o rendimento maximo para a lipase AK imobilizada em Si[O.sub.2]-PVA sao: nivel alto de razao molar e baixo de temperatura, aproximadamente 18:1 (etanol: oleo) e 42[degrees]C, respectivamente. Para a lipase Novozym[R] 435, o rendimento maximo foi obtido com nivel alto de razao molar, para uma ampla faixa de temperatura. Esses valores sao melhores visualizados na Figura 2. Na regiao em destaque podem-se obter rendimentos superiores a 80 e 85% empregando-se as lipases AK e Novozym[R] 435, respectivamente.

[FIGURE 1 OMITTED]

O comportamento de diferentes lipases na sintese de biodiesel tem sido tambem investigado por diversos pesquisadores. Oliveira et al. (2004) reportaram dados referentes a sintese de biodiesel por etanolise enzimatica do oleo de mamona em meio contendo w-hexano como solvente, empregando como catalisadores duas lipases imobilizadas disponiveis comercialmente (Lipozyme IM e Novozym[R]435). Os autores adotaram um delineamento experimental, segundo Taguchi, e concluiram que dependendo da condicao experimental utilizada, as lipases apresentam diferentes comportamentos. Para ambas as lipases, as condicoes que maximizaram a conversao foram: temperatura 65[degrees]C e concentracao de enzima 20% m [m.sup.-1]. Entretanto, para a Lipozyme IM, rendimentos mais elevados foram obtidos utilizando uma razao molar etanol: oleo de 3:1 enquanto que para a Novozym[R]435, a melhor razao molar etanol:oleo foi 10:1 com uma concentracao de agua de 10% m [m.sup.-1]. Foram obtidas conversoes experimentais de 81,4% para a Novozym[R]435 e 98% para a Lipozyme IM, de acordo com os valores teoricos (82 e 97%).

[FIGURE 2 OMITTED]

Rodrigues et al. (2008) determinaram a habilidade de tres lipases imobilizadas disponiveis comercialmente (Lipozyme TL IM, Lipozyme RM IM e Novozym[R]435) na transesterificacao de diferentes oleos vegetais (soja, girassol e arroz), bem como o efeito da razao molar etanol: oleo e da temperatura de reacao utilizando como doador acila diferentes alcoois (metanol, etanol, propanol e butanol). As tres enzimas apresentaram cinetica de reacao com os tres oleos e nenhuma diferenca significativa foi observada. Entretanto, o desempenho de cada lipase nas reacoes de transesterificacao foi fortemente influenciado pelos diferentes alcoois: Novozym[R]435 apresentou melhores rendimentos (45%) nas reacoes de metanolise, empregando razao molar de 5:1 (metanol:oleo); Lipozyme TL-IM mostrou-se mais efetiva em reacoes de etanolise, com rendimento de 55%, empregando razao molar 7:1 (etanol:oleo) e Lipozyme RM-IM apresentou elevados rendimentos (55%) nas reacoes de butanolise, com razao molar de 9:1 (butanol:oleo). Para ambas as lipases, a temperatura otima de reacao situou-se na faixa de 30-35[degrees]C.

Conclusao

O estudo comparativo de diferentes fontes de lipase na sintese de biodiesel, a partir do oleo de palma pela rota etilica, mostrou que o tipo de enzima utilizada afetou acentuadamente a velocidade de reacao. Novozym[R]435 foi a lipase imobilizada que promoveu rendimentos mais elevados e em menor tempo reacional. Para as mesmas condicoes, tanto a temperatura como a razao molar apresentaram resultados significativos estatisticamente nos rendimentos das reacoes catalisadas pelas preparacoes de lipase testadas. As condicoes otimizadas preditas pelo planejamento fatorial foram: temperatura de 42[degrees]C e razao molar etanol/oleo de 18:1 para ambas as lipases. Entretanto, observou-se que a razao molar foi a variavel que exerceu maior influencia nas reacoes, as quais apresentaram rendimentos mais elevados com a utilizacao de niveis mais altos.

DOI: 10.4025/actascitechnol.v.33i2.7594

Agradecimentos

Os autores agradecem o auxilio financeiro recebido da Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo (Fapesp) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPq).

Referencias

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Received onJuly 2, 2009.

Accepted onJuly 2, 2010.

License information: This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Grazielle dos Santos Silva (1), Dayana Yuri Inoue (1), Gisanara Dors (2), Agenor Furigo Junior (2) e Heizir Ferreira de Castro (1) *

(1) Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de Sao Paulo, Cx. Postal 116, 12602-810, Lorena, Sao Paulo, Brasil.

(2) Departamento de Engenharia Quimica e Engenharia de Alimentos, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianopolis, Santa Catarina, Brasil. * Autor para correspondencia. E-mail: heizir@dequi.eel.usp.br
Tabela 1. Matriz proposta: niveis reais e codificados para as
variaveis temperatura e razao molar, segundo planejamento
fatorial completo 22.

                                                Niveis
Variaveis                      Variaveis
Reais                         Codificadas    -1     0     1

Temperatura ([degrees]C)       [X.sub.1]     42    50    58
Razao molar (etanol:oleo)      [X.sub.2]      6    12    18

Tabela 2. Concentracao dos monoesteres formados nas reacoes de
transesterificacao do oleo de palma com etanol usando diferentes
fontes de lipase.

                  Concentracao de Esteres Etilicos
                         % (m [m.sup.-1])
Exp.    Tempo
         (h)      C12      C14      C16      C18

Novozym[R]435
1         6       0,45     0,93    17,02     8,57
          12      0,40     0,83    18,32     9,70
2         6       0,77     0,78    14,85     6,70
          12      0,69     0,93    14,44     6,52
3         6       0,41     0,65    13,96     6,05
          12      0,13     0,37    10,33     5,74
4         6       0,30     0,71    12,37     5,86
          12      0,34     0,69    11,57     6,54
5         6       0,54     0,88    12,50     5,90
          12      0,38     0,85    14,07     7,70
6         6       0,49     0,97    14,66     6,93
          12      0,36     0,86    14,96     8,16
7         6       0,42     0,74    12,69     5,74
          12      0,48     0,77    14,31     7,88

Lipase AK (Si[O.sub.2]-PVA)
1         6       0,06     0,00     4,11     0,62
          24      0,19     0,87    23,54     5,33
2         6       0,00     0,00     3,28     0,39
          24      0,05     0,74    13,75     2,03
3         6       0,11     0,44     9,16     1,16
          24      0,22     0,88    21,78     5,06
4         6       0,13     0,01    13,53     1,84
          24      0,09     0,86    19,58     3,96
5         6       0,00     0,12     5,29     0,50
          24      0,10     0,70    20,39     2,12
6         6       0,00     0,10     5,24     0,45
          24      0,11     0,65    17,40     1,84
7         6       0,04     0,22     6,68     0,56
          24      0,09     0,53    19,83     2,15

        Concentracao de Esteres
        Etilicos % (m [m.sup.-1])
Exp.
        C18:1    C18:2    Total

Novozym[R]435
1       38,09     6,09    71,16
        43,12     6,54    78,91
2       29,79     5,45    58,34
        28,98     5,03    56,59
3       26,88     3,55    51,49
        25,50     3,79    45,87
4       26,07     3,62    48,94
        29,05     4,27    52,47
5       26,23     3,78    49,84
         4,97     5,05    33,03
6       30,82     4,92    58,80
        36,28     5,35    65,97
7       25,52     3,59    48,70
        35,02     5,16    63,62

Lipase AK (Si[O.sub.2]-PVA)
1        2,18     0,00     6,97
        18,78     4,60    48,70
2        1,36     0,30     5,02
         7,17     1,57    23,74
3        4,08     0,13    14,95
        17,95     3,38    45,89
4        6,48     1,27    21,98
        13,96     2,56    38,46
5        2,70     0,27     8,61
        11,47     0,66    34,77
6        2,41     0,21     8,20
         9,98     0,56    29,99
7        3,05     0,23    10,56
        11,62     0,60    34,22

Tabela 3. Matriz do planejamento fatorial completo 22 e
resultados obtidos.

              Variaveis                     Variaveis
             codificadas                      Reais

Exp.    [X.sub.1]    [X.sub.2]     Temperatura      Razao Molar
                                  ([degrees]C)    (etanol: oleo)

1           -1           -1            42                6
2           1            -1            58                6
3           -1           1             42               18
4           1            1             58               18
5           0            0             50               12
6           0            0             50               12
7           0            0             50               12

              Rendimento de
           transesterificacao (%)

Exp.     Novozym[R]    AK (Si[O.sub.2]-
            435              PVA)

1          84,61            61,30
2          69,31            29,42
3          90,82            85,68
4          86,47            71,08
5          73,84            53,64
6          76,20            48,14
7          72,36            53,30

Tabela 4. Estimativa dos efeitos, erros-padrao e valores de p para
o rendimento global da transesterificacao do oleo de palma com
etanol utilizando o derivado imobilizado em Si[O.sub.2]-PVA e
Novozym[R]435.

                                         Novozym[R]435
Variaveis
                             Efeito          Erro-         padrao P

Media                        79,09       [+ or -] 0,73     0,000 *
Temperatura ([X.sub.1])      -9,82       [+ or -] 1,94     0,036 *
Razao molar ([X.sub.2])      11,68       [+ or -] 1,94     0,026 *
[X.sub.1][X.sub.2]            5,47       [+ or -] 1,94      0,105

                                   Lipase AK (Si[O.sub.2]-PVA)
Variaveis
                             Efeito      Erro- padrao         P

Media                        57,51       [+ or -] 1,16     0,000 *
Temperatura ([X.sub.1])      -23,24      [+ or -] 3,08     0,017 *
Razao molar ([X.sub.2])      33,02       [+ or -] 3,08     0,008 *
[X.sub.1][X.sub.2]            8,64       [+ or -] 3,08      0,107

* significativo em nivel de 95% de confianca.

Tabela 5. Modelos preditos pelas analises estatisticas das variaveis
em estudo para as diferentes enzimas.

Enzima                               Modelo                 [R.sup.2]

Novozym[R]435          [??] (%) = 82,80--4,91[X.sub.1] +      0,9812
                         5,84[X.sub.2]
Lipase AK              [??] (%) = 61,87- 11,62[X.sub.1] +     0,9900
  (Si[O.sub.2]-PVA)      16,51[X.sub.2]

Em que: y representa a variavel resposta

Tabela 6. Analise de variancia para o rendimento global da
transesterificacao do oleo de palma com etanol, utilizando o
derivado imobilizado em Si[O.sub.2]-PVA e Novozym[R] 435.

Variaveis                    Lipase AK (Si[O.sub.2]-PVA)

                         SQ        GL         F         P

[X.sub.1]              540,09    1          56,86    0,017 *
[X.sub.2]             1090,32    1         114,79    0,008 *
[X.sub.1][X.sub.2]      74,65    1           7,86    0,107
Erro Puro               18,99    2
[R.sup.2]                        0,9900

Variaveis                           Novozym[R]435

                        SQ        GL         F         P

[X.sub.1]              96,53    1         25,73     0,037 *
[X.sub.2]             136,54    1         36,40     0,026 *
[X.sub.1][X.sub.2]     29,97    1          7,99     0,106
Erro Puro               7,50    2
[R.sup.2]                       0,9812

* significativo em nivel de 95% de confianca. [X.sub.1] = temperatura
e [X.sub.2] = razao molar. SQ: Soma quadratica. GL: graus de
liberdade. F: teste estatistico de comparacao da variancia nos
ensaios, permitindo a avaliacao da qualidade do ajuste do modelo.
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Author:Silva, Grazielle dos Santos; Inoue, Dayana Yuri; Dors, Gisanara; Furigo, Agenor, Jr.; de Castro, Hei
Publication:Acta Scientiarum. Technology (UEM)
Date:Apr 1, 2011
Words:4966
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