COMPORTAMENTO ANTIOXIDANTE DE EXTRATOS ETANÓLICOS NA ESTABILIDADE OXIDATIVA DE BIODIESEL DE SOJA

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1 COMPORTAMENTO ANTIOXIDANTE DE EXTRATOS ETANÓLICOS NA ESTABILIDADE OXIDATIVA DE BIODIESEL DE SOJA Rafael Roberto Cardoso Bastos 1, Ozéias Vieira Monteiro Júnior 1, Kelly Taise Cabral Thomaz 1, Rafael Gonçalves Pontes 1, Jessica Amaral Bittencourt 1 *, Leyvison Rafael Vieira da Conceição 1, Manoella da Silva Cavalcante1, Geraldo Narcíso da Rocha Filho 1, José Roberto Zamian 1. 1 Universidade Federal do Pará. *jbitt18@gmail.com 1. RESUMO O objetivo do presente trabalho foi obter extrato etanólico da casca de buriti e de folhas de manjericão, e avaliar seu potencial como aditivo antioxidante para biodiesel. Amostras de B100 de soja foram aditivadas com 100, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000 e 3000 ppm dos extratos etanólicos das fontes naturais expostas anteriormente. O biocombustível aditivado com a concentração de 3000 ppm, utilizando contaminações de extrato da casca de buriti e de folhas de manjericão, apresentou um período de indução de 4,80 h e 5,97 h, que representa um aumento de aproximadamente 140 % e 198,5 %, respectivamente, em relação ao B100 soja sem aditivo. Mostra-se que é sim viável a aplicação deste método para aumentar a estabilidade oxidativa do B100 de soja. Estimulando assim, a busca de um extrato natural que venha suprir esse entrave técnico (estabilidade oxidativa) que prejudica uma melhor manutenção da qualidade deste biocombustível. Palavras-chave: Extrato Etanólico, Estabilidade Oxidativa, Rancimat. 2. INTRODUÇÃO O biodiesel, nome dado a ésteres alquílicos de ácidos graxos, pode atuar como combustível substituto ou aditivo ao diesel de petróleo, com desempenho muito próximo ao diesel não exigindo modificações nos motores de diesel, desde que atendam certos parâmetros de qualidade que no Brasil é regulamentada pela Resolução 7 da ANP (RESOLUÇÃO ANP Nº 7, 2008). Recentemente, questões referentes aos efeitos da oxidação causados pelo contato do biocombustível com o ar ambiente (autoxidação), reduzindo sua qualidade durante o armazenamento, têm recebido grande atenção (STAVINOHA et al., 1999). Uma das alternativas encontradas para o retardamento desse processo oxidativo do biodiesel é a adição de antioxidantes, que pode definir-se como substâncias que, numa concentração consideravelmente menor que a do substrato oxidável, retarda o ranço oxidativo, diminuindo a velocidade da reação ou prolongando o seu período de indução (BERSET et al., 1996). 3. OBJETIVO Levando em consideração estudos acerca do potencial antioxidante de algumas frutas e legumes, o buriti e o manjericão, mais especificamente, a casca do primeiro e a

2 folhagem do segundo, foram os materiais vegetais selecionados para o preparo dos extratos vegetais. Os extratos etanólicos, obtidos por rota de extração refluxo, foram os escolhidos para o presente trabalho, com o objetivo de avaliar a influência antioxidante destes extratos como aditivos antioxidantes para o B100 de soja. 4. MATERIAIS E MÉTODOS O biodiesel de soja (B100S) foi obtido a partir da reação de transesterificação, através de rota metílica com razão molar 6:1 (álcool: óleo) e catálise básica homogênea (1% de KOH). As análises físico-químicas foram conduzidas segundo metodologias recomendadas pela ANP quanto ao ponto de fulgor (ASTM D 93), índice de acidez (EN 14104), viscosidade cinemática a 40 ºC (ASTM D 445), ponto de entupimento de filtro a frio (ABNT NBR 14747), massa específica a 20 ºC (ASTM D 4052) e estabilidade oxidativa a 110 ºC (EN 14112). As cascas de buriti e as folhas de manjericão foram secas em estufa a C, por um período de 30h. Posteriormente, os materiais foram triturados em microprocessador de facas. Para a extração dos antioxidantes das matérias vegetais (rota refluxo), utilizaram-se massas de 100 g de casca de buriti e 25 g de folhas de manjericão, ambas secas e trituradas. Estes materiais foram colocados em balão de 500 ml, onde se adicionou o etanol e barra magnética. As extrações procederam-se por 24 h sob refluxo e agitação constante. Os extratos etanólicos da casca de buriti sob refluxo (EABU_R) e das folhas de manjericão sob refluxo (EEMR_R), foram filtrados a vácuo e concentrados sob pressão reduzida em evaporador rotativo. Amostras de B100S foram aditivadas com 100, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000 e 3000 ppm dos extratos etanólicos, obtendo-se assim o biodiesel de soja aditivado com os extratos da casca de buriti, B100S+(EABU_R), e da folha de manjericão, B100S+(EEMR_R). Utilizou-se um período de agitação padrão, para a solubilidade do aditivo no biocombustível, de 1 hora para cada amostra. As amostras foram submetidas a ensaios de oxidação acelerada em Rancimat, conforme a EN RESULTADOS E DISCUSSÃO O B100 utilizado está de acordo com as especificações estabelecidas pela ANP (RESOLUÇÃO 7/2008), Índice de Acidez: 0,42 mg KOH/g; Ponto de Entupimento: -1 ⁰C; Massa Específica: 882 kg/m³; Ponto de Fulgor: 181,0 ⁰C; Viscosidade Cinemática: 4,1 mm²/s; com exceção da Estabilidade Oxidativa que obteve valor de 2,00h. Os resultados da análise de estabilidade oxidativa do B100 de soja e das amostras aditivadas com (EABU_R) e (EEMR_R), estão relatados na Tabela 1, e a Figura 1 e a Figura 2 ilustram as curvas de condutividade das análises feitas no Rancimat, respectivamente.

3 Tabela 1. Período de indução das amostras sem aditivo, com aditivo EABU_R e EEMR_R Amostras PI (h) PI (h) EABU_R EEMR_R Biodiesel de Soja 2,00 2,00 B100_100ppm 2,80 4,02 B100_250ppm 3,37 4,56 B100_500ppm 3,70 4,78 B100_750ppm 4,00 5,00 B100_1000ppm 4,18 5,39 B100_1500ppm 4,32 5,79 B100_2000ppm 4,45 5,91 B100_3000ppm 4,80 5,97 Observa-se que com o aumento da concentração do aditivo no B100, o período de indução também aumenta. Em geral, as mesmas características são encontradas na literatura para a ação antioxidante de extratos naturais (AZIZAH et al., 1999).

4 O período de indução do B100 de soja (2,00 h) não atende a especificação da ANP que estabelece o mínimo de 6 h. O maior período de indução foi relatado com a contaminação de maior concentração, B100S+3000ppm, para ambos os extratos. Apresentou-se um período de indução de 5,97 h para o (EEMR_R) e 4,80 h para o (EABU_R), o que representa um aumento na estabilidade de aproximadamente 198,5 % e 140 %, respectivamente, em relação ao B100 soja sem aditivo. 6. CONCLUSÕES Através dos resultados de estabilidade oxidativa das amostras B100 de soja aditivadas com extratos etanólicos da casca de buriti e da folha de manjericão, observou-se que as mesmas se favoreceram com o aumento da concentração do extrato etanólico em relação a esse parâmetro físico-químico. Podendo assim, minimizar ou até substituir o uso de antioxidantes sintéticos, favorecendo a utilização de substâncias obtidas de forma natural para fins que anteriormente, na maioria das vezes, eram supridos de forma artificial. Estimulando assim, a busca de um extrato natural que venha suprir esse entrave técnico (estabilidade oxidativa) que prejudica uma melhor manutenção da qualidade deste biocombustível. 7. REFERÊNCIAS AZIZAH, A. H.; RUSLAWATI, N. M. N.; TEE, T. S Extraction and characterization of antioxidant from cocoa by-products. Food Chemistry, v. 64, n. 2, p

5 BERSET, C.; CUVELIER, M.E Sciences des Aliments, 16: 219. STAVINOHA, L. L.; HOWELL, S.; Potential Analytical Methods for Stability Testing of Biodiesel and Biodiesel Blends Soc. Automot. Society of Automotive Engineers: Warrendale, p RESOLUÇÃO ANP Nº 7, 2008; Biodiesel Standard, Diário Oficial da União, Brasil.