In this work, soybean oil enzymatic hydrolysis was studied in several operational and reactional conditions using a phospholipase as catalyst. In a first approach, different ultrasound configurations were evaluated and compared to a control reaction. Direct enzyme exposure to ultrasonic irradiation has shown an increment on initial hydrolysis rate but also led to a great enzymatic deactivation and a lower products yield. Reaction performed in two step has shown better results. In this methodology, substrate was pre‐emulsified under ultrasonic irradiation and after that the enzyme was add to start the reaction. In a second approach, surfactant concentration, pre‐emulsification time, enzyme fraction, and oil/water ratio were evaluated. An unexpected behavior was observed on the oil/water ratio experiments. There was a large decrease on the hydrolysis rate around 0.4 oil/water ratio. This phenomenon was thoroughly investigated and it was correlated to the inversion of the continuous phase on the emulsion. Practical applications: Phospholipases can be used as an alternative to conventional lipases for oil modifications in the food/pharmaceutical industry. These reactions are usually slow and can take up days to complete conversion. Ultrasound technology can highly enhance lipase catalyzed oil reaction kinetics, but its application is not fully developed. This paper presents distinct methods to apply the ultrasound on phospholipase catalyzed oil hydrolysis reaction and evaluates several operational conditions. The results obtained in this study can be used to fix operational parameters and reduce the reaction time on the oil hydrolysis reaction. Effect of ultrasound different treatments on the typical hydrolysis profile of soybean oil.

RESUMO -Os ácidos graxos possuem diversas aplicações industriais e servem de substratos para inúmeros produtos, principalmente dentro da indústria alimentícia, onde um alto grau de pureza se faz necessário e é dificilmente alcançado quando sua produção envolve catalisadores químicos. Além disso, a reação de hidrólise geralmente necessita de altas temperaturas e pressões para ocorrer, o que pode ser contornado com o uso de enzimas (lipases) como catalisador, as quais utilizam condições reacionais mais brandas. Dentro deste contexto, este projeto teve como principal objetivo avaliar o processo de hidrólise enzimática do óleo de soja em um reator de leito fixo tubular usando como catalisador a enzima Lipozyme TL IM e avaliar os efeitos da razão mássica água/substrato e da temperatura no rendimento da reação por meio de um planejamento experimental. As reações de hidrólise foram realizadas a temperaturas de 20, 25 e 30°C, em concentrações de 4, 8 e 12% de água em relação à massa total e tempo de residência de uma hora. Nas melhores condições, foi produzido um óleo com acidez final de 24,46%.

RESUMO -Os combustíveis no Brasil têm sido produzidos em grandes escalas, gerando empregos e promovendo crescimento econômico e segurança energética. Biodiesel é um combustível alternativo ao diesel de petróleo, feito a partir de fontes renováveis tais como, óleos vegetais e gorduras de origem animal que reagem com um alcool na presença de catalisadores. A hidroesterificação é uma das rotas de produção de biodiesel e que tem sido muito investigada, consistindo em uma etapa de hidrolise seguida de esterificação. Estas reações quando realizadas com catalisadores heterogêneos, necessitam de altas temperaturas e pressões para ocorrer, o que pode ser contornado com o uso de enzimas como catalisador, as quais utilizam condições mais brandas. O crambe é uma oleaginosa que possui condições agronômicas favoráveis e uma considerável fonte de óleo não comestível. Este trabalho teve como objetivo investigar a reação de hidrólise enzimática do óleo de crambe, visando a produção de ácidos graxos livres, empregando a lipase Lecitase Ultra (Fosfolipase A1), em reator batelada com agitação orbital. Um planejamento de delineamento central do composto rotacional (DCCR) foi empregado para estudar os efeitos das variáveis, temperatura, fração água/óleo (A/O) e fração de enzima/substrato (E/S, onde, S = massa de total de água e óleo), no rendimento da reação que foi acompanhada a partir da análise de acidez. O rendimento foi de 65,36%, durante 12 horas de reação à 50 ºC. INTRODUÇÃOO esgotamento das fontes de energia não renováveis, como petróleo e o carvão, tem impulsionado novas pesquisas por combustíveis derivados de fontes renováveis de energia. Como exemplo tem-se o biodiesel, um combustível não fóssil, renovável, atóxico, o qual pode substituir total ou parcialmente o diesel de petróleo em motores de ciclo diesel (GAMA et al., 2010). A produção e o uso do biodiesel no Brasil propiciam o desenvolvimento de uma fonte energética sustentável sob os aspectos ambiental, econômico e social e também trazem a perspectiva da redução das importações de óleo diesel. (ANP, 2014). O processo mais comum de obtenção de biodiesel é a transesterificação, que se refere a uma reação química catalisada, envolvendo óleo vegetal e um álcool para se obter ésteres alquílicos de ácidos graxos como produto (isto é, o biodiesel) e o glicerol como subprotudo (ZHANG et al., 2003). Geralmente na presença de um catalisador homogêneo ou heterogêneo (GAMA et al., 2010).Recentemente vem sendo estudado também o processo de hidroesterificação, que envolve uma etapa de hidrólise seguida de uma etapa de esterificação. A hidrólise consiste em

RESUMO -A presença de cobre em águas residuais industriais é uma relevante forma de poluição, e para o desenvolvimento de processos de troca iônica usados para a remoção do metal é necessário conhecer as características cinéticas de transferência de massa. Neste trabalho, o equilíbrio foi representado através da isoterma de adsorção de Langmuir. Foram avaliados três modelos cinéticos para o par iônico Cu +2 -Na + : adsorção na superfície, resistência no filme externo e difusão interna. Os experimentos foram realizados à temperatura de 25 o C e pH inicial igual a 4. A isoterma de Langmuir representou o equilíbrio de forma satisfatória, e os três modelos cinéticos apresentaram eficiências muito similares na representação dos dados experimentais, não sendo possível determinar a etapa limitante de transferência de massa. No entanto, através da avaliação do comportamento dos parâmetros estudados, foi possível concluir que o modelo de difusão interna foi o que apresentou maior confiabilidade.

Resumo: A presença de metais pesados em águas residuais industriais é uma relevante forma de poluição. O conhecimento das características cinéticas dos processos de transferência de massa é fundamental para o desenvolvimento de processos de trocaiônica utilizados na remoção destes metais. Neste trabalho, foram testados quatro modelos cinético para descrever a troca iônica do sistema binário Cu +2 -Na + sobre a resina Amberlite IR-120. Os modelos se distinguem pelaetapa limitante da transferência de massa considerada do processo (resistência no filme externo e resistência intrapartícula) e pela força motriz para a transferência de massa utilizada (gradiente de concentração e gradiente de potencial quími-co). Os experimentos foram realizados na temperatura de 25 o C e pH inicial 4. O modelo de resistência intrapartícula e força motriz em termos dogradiente de concentração foi o mais efetivo na representação dos dados experimentais, indicando que, possivelmente, a resistência intrapartícula é a etapa limitante do processo de transferência de massa. O valor encontrado para o coeficiente de transferência de massa foi de 3,698x10 -2 min -1 . Palavras-chave:Troca iônica, Cobre, Potencial químico.Abstract:The presence of heavy metals in wastewaters is a relevant kind of pollution.The knowledge of the kinetic characteristics of the mass transfer processes is fundamental to development of ionexchange processes used to removal of these metals. In this study, four kinetic models were tested to describe the ion exchange of the binary system Cu +2 -Na + using the resin Amberlite IR-120. These modelsdifferentiate themselves in the limiting step of the process (external filmresistance and intraparticular resistance) and in the mass transfer driving force (concentration gradient and chemical potential gradient). Experiments were carried at a temperature of 25 o C and starting pH of 4. The intraparticular resistance and driving force by concentration gradient model was the most effective representing the experimental data, indicating that, possibly, the intraparticular resistance is the limiting step of the mass transfer process. The value found for the mass transfer coefficient was 3.698x10 -2 min -1 .

The law of mass action (LMA) is generally used to describe the equilibrium of ion exchange processes. This is a rigorous methodology in terms of thermodynamics and considers the non-idealities in the solid and solution phases. However, artificial neural networks (ANNs) can also be effectively used in phase equilibrium modeling. In the current study, ANNs were used to describe the ion exchange equilibrium in the binary systems Cu 2þ ÀNa þ , Zn 2þ ÀNa þ and Zn 2þ ÀCu 2þ and in the ternary system Cu 2þ ÀNa þ ÀZn 2þ , using the resin Amberlite IR 120 as ion exchanger. The datasets used in the training stage of the ANNs in this study were generated by the application of the LMA in the binary systems. Results showed that, in the equilibrium modeling of the binary systems and in the prediction of the ternary system, the two methodologies had similar performance and can be used to describe binary and ternary equilibrium.