Cauê Machado
Euclides Formica
Guilherme Missumi
Karen Aguilera
Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia
Apresentação de ...
Cauê Machado
Euclides Formica
Guilherme Missumi
Karen Aguilera
Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia
Apresentação de ...
Feruloil Glicerídeos
- Derivados do Ácido Ferúlico
(presentes em ceras de folhas e grãos)
- Propriedades antioxidantes
- P...
Reação Química
Lipase B (CALB)
+
• Altamente termoestável
• Alta seletividade para acilglicerol, independente de posição
• Elevada promiscuidade por difere...
Preparo do Substrato
• SOB/EF 1,27:1,00 mol:mol
• 20 kg óleo de soja (SOB) foi aquecido a 65-75 ºC por 10 min;
• Adicionou...
Biorreator
• Escala piloto: 1 ton/ano;
• Leito fixo, 4 colunas em série,
operação em contínuo;
• Colunas em aço inoxidável...
Biorreator
Preparo das Colunas
• Preparo da pasta enzimática: 2 kg de enzima + 6 kg SOB em
agitação suave (25 min);
• Preenchimento d...
• Preparo da pasta enzimática: 2 kg de enzima + 6 kg SOB em
agitação suave (25 min);
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Preparo das Colunas
Alimentação
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Tela TriClamp, malha 0,11 cm
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• HPLC para a quantificação das espécies de
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Resultados e Discussões
• O biorreator operou continuamente por 4,5 meses;
• Foi realizada uma única carga de enzima;
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Resultados e Discussões
Resultados e Discussões
Perfil de composição do Produto
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Conclusões
• Demonstrou-se a síntese em escala piloto (1 ton/ano) de Feruloil
Glicerídeos, a partir da transesterificação ...
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Estabilidade e Produção em Reator Enzimático, Leito Fixo e Contínuo, de Feruloil Glicerídeos de Soja

  1. 1. Cauê Machado Euclides Formica Guilherme Missumi Karen Aguilera Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia Apresentação de Artigo - Engenharia Enzimática Jul-2015 Novembro - 2015
  2. 2. Cauê Machado Euclides Formica Guilherme Missumi Karen Aguilera Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia Apresentação de Artigo - Engenharia Enzimática Estabilidade e Produção em Reator Enzimático, Leito Fixo e Contínuo, de Feruloil Glicerídeos de Soja Jul-2015 Novembro - 2015
  3. 3. Feruloil Glicerídeos - Derivados do Ácido Ferúlico (presentes em ceras de folhas e grãos) - Propriedades antioxidantes - Proteção de amplo espectro contra UV - Estabiliza as vitaminas C e E - Não causa irritação - Formulações reduzem rugas após 6 semanas de uso => Atrativos para a indústria cosmética
  4. 4. Reação Química Lipase B (CALB) +
  5. 5. • Altamente termoestável • Alta seletividade para acilglicerol, independente de posição • Elevada promiscuidade por diferentes substratos (cadeia linear, saturados, ácidos graxos cíclicos, com heteroátomo, ácidos carboxílicos aromáticos) • Robusta atividade em meios não aquosos • Disponível comercialmente imobilizada em diversos suportes => Foi usada a Novozym 435 (imobilizada em resina acrílica) • Excelente para uso em processos industriais com biorreatores Lipase B de Candida antarctica (CALB)
  6. 6. Preparo do Substrato • SOB/EF 1,27:1,00 mol:mol • 20 kg óleo de soja (SOB) foi aquecido a 65-75 ºC por 10 min; • Adicionou-se 4 kg de Etil Ferulato (EF) e agitou-se ocasionalmente por 4 h, até solubilizar-se por completo; • A mistura foi deixada em repouso por 10 min para decantar a fase aquosa, que foi retirada; • O substrato foi então transferido para um vaso de pressão e recirculado por 4-5 h, sob vácuo e um sistema de captura de água residual; • Foi determinado a quantidade de água residual por titulação Kerl- Fisher;
  7. 7. Biorreator • Escala piloto: 1 ton/ano; • Leito fixo, 4 colunas em série, operação em contínuo; • Colunas em aço inoxidável: 9,8 cm diâmetro × 132 cm = 9,96 L • Cabine termoestável com temperatura controlada por 3 aquecedores e 1 ventilador de circulação interna; • Reabastecimento do tanque de alimentação a cada 6-8 dias; • Tanque de alimentação: recirculação a 225-230 mL/min e mantido em atmosfera de nitrogênio; • Alimentação: 2,5 mL/min • Recirculação nas colunas: 15 ml/min • Saída de Produto: 2,4 g/min (3,5 kg/dia)
  8. 8. Biorreator
  9. 9. Preparo das Colunas • Preparo da pasta enzimática: 2 kg de enzima + 6 kg SOB em agitação suave (25 min); • Preenchimento das colunas com 500 mL de pasta; • Circulação de 500 mL de SOB; • Adição de mais 250 mL de pasta; • Preenchimento com lã de vidro e tela; • Purgação da coluna com SOB; • Recirculação de SOB por 5 dias antes do início da alimentação;
  10. 10. • Preparo da pasta enzimática: 2 kg de enzima + 6 kg SOB em agitação suave (25 min); • Preenchimento das colunas com 500 mL de pasta; • Circulação de 500 mL de SOB; • Adição de mais 250 mL de pasta; • Preenchimento com lã de vidro e tela; • Purgação da coluna com SOB; • Recirculação de SOB por 5 dias antes do início da alimentação; Preparo das Colunas
  11. 11. Preparo das Colunas Alimentação Saída Tela TriClamp, malha 0,11 cm Tela TriClamp, malha 0,11 cm Lã de Vidro (5 cm) 2ª Camada de Enzima (~250 mL) 1ª Camada de Enzima (~500 mL)
  12. 12. Métodos Analíticos • HPLC para a quantificação das espécies de Feruloil Glicerídeos de Soja; • RMN para a caracterização das espécies; • Titulação Coulométrica de Karl Fischer para Concentração de água do substrato; • Ensaio de DPPH (Huang et al., 2005) modificado, para determinação do potencial de eliminação de radicais livres do produto;
  13. 13. Resultados e Discussões • O biorreator operou continuamente por 4,5 meses; • Foi realizada uma única carga de enzima; • Aos 75 dias as colunas foram trocadas de posição (Cd -> Ca, Ca -> Cb, Cb -> Cc, e Cc -> Cd); • Aos 115 dias, o fluxo de alimentação foi reduzido de 2,42 ± 0,13 para 1,47 ± 0,11 g/min; • Testaram-se também: – A influência da água residual no substrato; – O potencial anti-oxidante e características físicas de lotes produzidos em 2009 e 2015, a fim de caracterizar a estabilidade do produto;
  14. 14. Resultados e Discussões
  15. 15. Resultados e Discussões Perfil de composição do Produto FDAG FMAG EF FA ... ... ...
  16. 16. Conclusões • Demonstrou-se a síntese em escala piloto (1 ton/ano) de Feruloil Glicerídeos, a partir da transesterificação de Etil Ferulato e Óleo de Soja, em processo contínuo; • Demonstrou-se ainda que o produto formado é estável e possui propriedades de interesse para as indústrias de cosméticos e de cuidados da pele; • A conversão média obtida foi de 65%; • A redução da taxa de alimentação para a produção aumentou os rendimentos de conversão para 75%; • Feruloil Glicerídeos de soja mostraram-se estáveis após 6 anos de armazenamento, preservando as propriedades de absorção UV capacidade antioxidante;

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