Produção de ésteres industriais empregando biocatalisadores heterogêneos preparados por imobilização de lipase em partículas de biossílica funcionalizadas

O objetivo deste estudo foi a preparação e caracterização de um suporte renovável e hidrofóbico a partir de sílica de casca de arroz funcionalizadas com trietóxi(fenil)silano (PheTES) para a imobilização de lipase de Thermomyces lanuginosus (LTL) por ativação interfacial e sua aplicação como biocatalisador na síntese de ésteres. A introdução dos grupamentos fenil na superfície do suporte foi confirmada por diferentes técnicas de microscopia, além da análise de fisissorção de nitrogênio, através do método de Brunnauer-Emmet-Teler (B.E.T.) e análise elementar (CHN). O suporte preparado obteve uma máxima concentração de LTL imobilizada da ordem de 27,7 ± 2,3 mg/g empregando um carregamento inicial de 40 mg de proteína/g de suporte. Este biocatalisador foi inicialmente utilizado na síntese de oleato de cetila (éster cosmético) em meio isento de solvente e máxima conversão de 92% foi alcançada após 330 min de reação. Testes de reuso revelaram que este biocatalisador reteve toda a sua atividade após 7 consecutivas bateladas de reação. Em um outro estudo, este biocatalisador foi empregado na produção de ésteres decílicos (biolubrificantes) a partir da esterificação de ácidos graxos livres (AGL) provenientes da hidrólise enzimática de óleo de soja refinado e processado (óleo de fritura) com decanol em meio isento de solvente. O seu desempenho catalítico foi comparado com LTL imobilizada em sílica de casca de arroz contendo grupos octil em sua superfície (Octil–SiO 2 ), um suporte com capacidade máxima de adsorção de proteína de 21,9 ± 0,1 mg/g e altamente ativo na síntese de ésteres cosméticos. Máxima porcentagem de conversão da ordem de 85% foi obtida após 120 min (AGL do óleo de fritura) e 150 min (AGL do óleo de soja refinado) nas reações catalisadas por LTL imobilizada em Octil–SiO 2 . Testes de reuso em ambos sistemas reacionais revelaram que este biocatalisador reteve aproximadamente 88% de sua atividade original após 16 ciclos de esterificação em modo batelada. A formação de ésteres decílicos foi confirmada por ressonância magnética nuclear (RMN). Os valores de índice de viscosidade (IV entre 190 e 204) e massa específica (0,865–0,867 g/cm 3 ) dos ésteres produzidos são bastante similares aos biolubrificantes comerciais e outros descritos na literatura, o que sugere que eles podem ser aplicados como biolubrificantes.