Evaluation of the catalytic properties of Burkholderia cepacia lipase immobilized on non-commercial matrices to be used in biodiesel synthesis from different feedstocks

Abstract

The objective of this work was to produce an immobilized form of lipase from Burkholderia cepacia (lipase PS) with advantageous catalytic properties and stability to be used in the ethanolysis of different feedstocks, mainly babassu oil and tallow beef. For this purpose lipase PS was immobilized on two different non-commercial matrices, such as inorganic matrix (niobium oxide, Nb(2)O(5)) and a hybrid matrix (polysiloxane-polyvinyl alcohol, SiO(2)-PVA) by covalent binding. The properties of free and immobilized enzymes were searched and compared. The best performance regarding all the analyzed parameters (biochemical properties, kinetic constants and thermal stability) were obtained when the lipase was immobilized on SiO(2)-PVA. The superiority of this immobilized system was also confirmed in the transesterification of both feedstocks, attained higher yields and productivities.

Performance of an enzymatic packed bed reactor running on babassu oil to yield fatty ethyl esters (FAEE) in a solvent-free system

“…A polysiloxane-polyvinyl alcohol composite (SiO2-PVA) was prepared, activated with epichlorohydrin and used to immobilize the lipase according to the methodology reported by Da Rós et al (2010). To perform this work, ten batches of immobilized derivatives were prepared, and the average measured hydrolytic activity was 1950  120 IU/g biocatalyst.…”

Síntese enzimática de biodiesel a partir do óleo de babaçu pela rota etílica em reator de leito fixo: estabelecimento das condições operacionais em meio isento de solvente

“…Além disso, o empacotamento de enzimas imobilizadas em colunas permite uma fácil implementação do processo contínuo. Deve ser ainda levado em conta que a imobilização da enzima tem um efeito benéfico na estabilidade da enzima, em função das interações físicas e químicas entre o suporte e as moléculas da enzima (DA RÓS et al, 2010;MATEO et al, 2007;MENDES et al, 2011;SIMÕES et al, 2011). A imobilização, também auxilia na dispersão homogênea da enzima no meio, o que é essencial, para a condução de reações enzimáticas em meio não aquoso (DA RÓS et al, 2010;MENDES et al, 2011;SÉVERAC et al, 2011;SIMÕES et al, 2011).…”

“…Deve ser ainda levado em conta que a imobilização da enzima tem um efeito benéfico na estabilidade da enzima, em função das interações físicas e químicas entre o suporte e as moléculas da enzima (DA RÓS et al, 2010;MATEO et al, 2007;MENDES et al, 2011;SIMÕES et al, 2011). A imobilização, também auxilia na dispersão homogênea da enzima no meio, o que é essencial, para a condução de reações enzimáticas em meio não aquoso (DA RÓS et al, 2010;MENDES et al, 2011;SÉVERAC et al, 2011;SIMÕES et al, 2011). Entre as matrizes testadas, resultados promissores foram alcançados pela matriz híbrida polissiloxano-álcool polivinílico (SiO 2 -PVA) (DA RÓS et al, 2010;FREITAS et al, 2009;MOREIRA et al, 2007;PAULA et al, 2007;PAULA et al, 2008;SANTOS et al, 2008a,b Essa matriz mostrou-se compatível com lipases de diferentes fontes (DA ROS et al, 2010;FREITAS et al, 2009;PAULA et al, 2007;PAULA et al, 2008;SANTOS et al, 2008a,b), resultando em elevada recuperação da atividade enzimática e estabilidade operacional PAULA et al, 2008).…”

“…A imobilização, também auxilia na dispersão homogênea da enzima no meio, o que é essencial, para a condução de reações enzimáticas em meio não aquoso (DA RÓS et al, 2010;MENDES et al, 2011;SÉVERAC et al, 2011;SIMÕES et al, 2011). Entre as matrizes testadas, resultados promissores foram alcançados pela matriz híbrida polissiloxano-álcool polivinílico (SiO 2 -PVA) (DA RÓS et al, 2010;FREITAS et al, 2009;MOREIRA et al, 2007;PAULA et al, 2007;PAULA et al, 2008;SANTOS et al, 2008a,b Essa matriz mostrou-se compatível com lipases de diferentes fontes (DA ROS et al, 2010;FREITAS et al, 2009;PAULA et al, 2007;PAULA et al, 2008;SANTOS et al, 2008a,b), resultando em elevada recuperação da atividade enzimática e estabilidade operacional PAULA et al, 2008). Outra vantagem apresentada por esse tipo de suporte não comercial é o baixo custo de obtenção em relação aos suportes manufaturados industrialmente.…”

“…Assim, a substituição da catálise homogênea pela heterogênea surge como uma opção promissora, pois atende a demanda por processos menos poluentes e mais seletivos, em função das inúmeras vantagens que os processos heterogêneos oferecem sobre os homogêneos clássicos, tais como pouca ou nenhuma corrosão; fácil separação; poucos problemas com rejeitos; fácil manuseio e possibilidade de reutilização (PINTO et al, 2005 RÓS et al, 2010;FREITAS et al, 2009;MOREIRA et al, 2007;PAULA et al, 2007;SILVA et al, 2009). Os resultados obtidos são altamente promissores, pois os ésteres alquílicos obtidos atendem as especificações exigidas pela Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) para uso como biocombustível (MENDES et al, 2011;MOREIRA et al, 2007;SOUZA, 2010;).…”