Monoglicerídeos a partir de ésteres etílicos de ácidos graxos (biodiesel etílico) : otimização do processo de obtenção e caracterização por cromatografia a gás.

Abstract

Devido ao crescimento da produção e do consumo de biocombustíveis em todo o mundo, a quantidade gerada de glicerina, principal co-produto da cadeia produtiva do biodiesel, vem aumentando consideravelmente. Com isso, há a necessidade de pesquisar novas utilizações para este composto. Um dos principais derivados do glicerol é o monoacilglicerídeo, que é um monoéster de ácido graxo com glicerol muito utilizado em diversos setores da indústria devido às suas propriedades emulsificantes e tensoativas. Visando obter monoglicerideos derivados de ésteres etílicos de ácidos graxos, foi investigada neste trabalho a reação de glicerólise destes ésteres com o uso de catalisador alcalino NaOH, avaliando a influência da temperatura, do tempo de reação e da concentração do catalisador. Foram comparados os resultados obtidos com diferentes condições de reação em relação à conversão dos ésteres etílicos, rendimentos dos possíveis produtos e seletividade ao monoglicerídeo. As análises quantitativas foram realizadas por cromatografia a gás com detector de ionização em chama. Uma conversão da ordem de 87% foi alcançada em 6 horas de reação, com 5% em massa de catalisador e a 130 °C, apresentando rendimento de 65% em monoglicerídeos e 20% em diglicerídeos, com uma seletividade aos monoésteres de 75%. Esta composição satisfaz as diretrizes estabelecidas pela Organização Mundial da Saúde para o uso de emulsificantes na indústria de alimentos, a qual determina que estas misturas devem ter no mínimo 30% de monoglicerídeo e no mínimo 70% na soma de mono e diglicerídeo.

Due to the continuous growth of biofuel production and consumption worldwide, the amount of glicerin, the main co-product of biodiesel industrial chain, has increased considerably. Thus, there is a need in researching new applications for this compound. One of the most valuable derivative of glycerol is monoacylglyceride, which is a monoester of fatty acid with glycerol very used in several industry fields because of its emulsifying and surfactants properties. In order to obtain monoglycerides from fatty acid ethyl esters, was investigated in this work the glycerolysis reaction of these esters with alcali catalyst NaOH, in which the influence of the temperature, reaction time and catalyst concentration were evaluated. The results were compared between the different reaction conditions regarding ethyl esters conversion, products yield and monoglyceride selectivity. The quantitative analysis were performed in a gas chromatographer with flame ionization detector. The convertion about 87% was achieved in a 6-hour reaction, with 5% (w/w) of the catalyst under 130 °C, resulting in a yield of 65% of monoglyceride and 20% of diglyceride, and a selectivity of 75% in monoester. This composition satisfies the values established by World Health Organization, who determines the minimum of 30% monglyceride and 70% mono plus diglyceride in these mixtures in order to apply them in the food industry.