Síntese enzimática de estearato de cetoestearila em sistema livre de solvente

Abstract

Neste trabalho foi avaliada a reação de esterificação enzimática para produção de estearato de cetoestearila, um éster graxo que pode ser utilizado na indústria de cosméticos e de higiene pessoal como emoliente, por ele auxiliar na consistência dos produtos de beleza e fornecer uma sensação de maciez na pele. A esterificação para produção deste éster foi realizada a partir de materiais graxos, empregando-se como reagentes o ácido esteárico vegetal e o álcool cetoestearílico. O desenvolvimento deste trabalho apresentou diversos desafios, pois trata-se de um assunto pioneiro, que possui poucos dados de referência na literatura. Com isto, este trabalho contribuiu de forma positiva para o enriquecimento da literatura. Para realizar a maximização do processo foram testadas duas lipases comerciais imobilizadas, sendo elas a NS 88011 e a Novozym 435. Também foi realizado um estudo das condições de reação, como concentração de catalisador, tipo de catalisador enzimático, tempo de reação, influência do vácuo, temperatura do processo, razão molar dos reagentes e agitação. Através do delineamento experimental confirmou-se que para a maximização da esterificação a temperatura que deverá ser utilizada é a mais alta do estudo (75 °C), a razão molar deve ser de 1:1,5 (ácido/álcool) e a agitação também deve ser a mais alta avaliada no estudo (760 rpm). Nestas condições, no tempo reacional de 48 horas, foram obtidos elevados valores de conversão (99%) para a obtenção de ésteres de materiais graxos. Os ésteres obtidos foram caracterizados pela determinação do índice de acidez (0.6 mg KOH/g), pela determinação do índice de iodo (0 centigramas de iodo absorvido por grama da amostra), pelo índice de hidroxila (17.06 mg KOH/g), pelo índice de saponificação (133.68 mg KOH/g) e pela análise de cor do produto final.

Abstract : In this work the enzymatic esterification reaction for the production of cetostearyl stearate, a fatty ester that can be used in the cosmetics and personal hygiene industry as emollient, was evaluated for its consistency of beauty products and provide a feeling of softness in the skin. Fatty materials were used for the production of cetostearyl stearate through esterification reaction of vegetable stearic acid and cetostearyl alccohol. The development of this work presented several challenges, as it is a pioneering subject, which has few data of reference in the literature. With this, this work contributed positively to the enrichment of the literature. To maximize the process, two immobilized commercial lipases were tested, being NS 88011 and Novozym 435. For the optimization a study of the reaction conditions, such as catalyst concentration, type of enzymatic catalyst, reaction time, influence vacuum, process temperature, molar ratio of the reactants and stirring. Through the experimental design it was confirmed that for the optimization of esterification the temperature to be used is the highest of the study (75 °C), the molar ratio should be 1:1.5 (acid/alcohol) and stirring should also be the highest evaluated in the study (760 rpm). Under these conditions, in the reaction time of 48 hours, high conversion values (99%) was obtained to obtain esters of fatty materials. The esters obtained were characterized by determining the acidity index (0.6 mg KOH/g), by determining the iodine value (0 centigrams of iodine absorbed per gram of the sample), hydroxyl number (17.06 mg KOH/g), saponification index (133.68 mg KOH/g) and color analysis of the final product.