| Summary: | Orientador: Prof. Dr. Fernando Augusto Pedersen Voll Coorientadora: Profa. Dra. Nadia Krieger Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. Defesa : Curitiba, 23/09/2019 Inclui referências: p. 52-57 Resumo: O palmitato de cetila é o principal componente de ceras que possuem grande valor comercial. Na natureza, pode ser encontrado no crânio de baleias cachalotes, nas folhas de carnaúba, na superfície de plantas ou em colmeias. Tem amplo emprego na indústria, abrangendo os setores alimentício, farmacêutico, automobilístico e, especialmente, cosmético. Na indústria de cosméticos essa cera é utilizada para determinar a consistência dos produtos. Como a exploração a partir de fontes naturais é dispendiosa ou até mesmo proibida, a produção sintética mostrou-se necessária para atender à demanda do mercado. A catálise enzimática é um dos processos mais utilizado para a síntese do palmitato, mas, devido ao alto custo das enzimas comerciais normalmente empregadas, têm sido estudadas alternativas, como os sólidos fermentados com atividade lipolítica. Dessa forma, este trabalho visa o estudo cinético da sintetização do palmitato de cetila por reação de esterificação em batelada, utilizando como substratos álcool cetílico e ácido palmítico e como catalisador o sólido fermentado de Burkholderia contaminans, na presença de hexano como solvente do meio, com o objetivo de viabilizar uma alternativa de produção com custo potencialmente inferior ao que se encontra hoje no mercado. As condições abordadas buscaram analisar a influência da temperatura (35, 45 e 55 ºC) e razão molar álcool:ácido (1:1, 1:2 e 2:1), enquanto eram mantidos fixados os valores de velocidade de agitação magnética (600 rpm) e porcentagem de catalisador (10% m/m). A produção do palmitato de cetila foi realizada com êxito, atingindo conversões de até 97,1% à temperatura de 35 ºC e razão molar 2:1 e produzindo curvas cinéticas que permitiram o estudo da modelagem matemática. O modelo cinético proposto, após a estimação de seus parâmetros, apresentou um ajuste satisfatório aos dados experimentais. O biocatalisador foi reutilizado em 7 ciclos, diminuindo sua conversão de reação de 80% para 55%. Palavras-chave: Esterificação. Palmitato de cetila. Sólido fermentado. Burkholderia contaminans. Modelagem cinética. Abstract: Cetyl palmitate is the main component of waxes that have great commercial value. In nature, it can be found in sperm whale skulls, carnauba leaves, plant surfaces or hives. It has wide use in the industry, covering several departments such as the food sector, pharmaceutical, automotive and especially the cosmetics. In the cosmetics industry, it is used to determine the consistency of products. As exploitation from natural sources is expensive or even prohibited, its synthetic production was required to meet market demand. Enzymatic catalysis is one of the most widely used processes for palmitate synthesis, but due to the high costs of commercial enzymes that are normally used by the industry, new alternatives are emerging, for example fermented solids with lipolytic activity. Thus, this work aims to study the kinetic of cetyl palmitate synthesis by batch esterification reaction, using as substrates cetyl alcohol and palmitic acid and as catalyst the fermented solid of Burkholderia contaminans, in the presence of hexane as solvent, with the purpose of enabling an alternative production with lower costs than what is currently on the market. The conditions used aimed to analyze the influence of temperature (35, 45 and 55 ºC) and molar ratio of alcohol:acid (1:1, 1:2 and 2:1), while were kept fixed the values of magnetic stirring speed (600 rpm) and percentage of catalyst (10% w/w). The production of the cetyl palmitate was successfully performed, reaching conversions of up to 97.1% at 35ºc and 2:1 molar ratio and producing kinetic curves that allowed the study of mathematical modeling. The proposed kinetic model, after parameter estimation, had a satisfactory fit to the experimental data. The biocatalyst was reused in 7 cycles, reducing its conversion from 80% to 55%. Keys-words: Esterification. Cetyl Palmitate. Fermented solid. Burkholderia contaminans. Kinetic modeling.
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