AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE OXIDATIVA DE BIODIESEL PRODUZIDO COM BLENDAS DE ÓLEO DE CHIA E ÓLEO DE SOJA

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1 AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE OXIDATIVA DE BIODIESEL PRODUZIDO COM BLENDAS DE ÓLEO DE CHIA E ÓLEO DE SOJA Mayara Chagas Ávila1, Demetrio Abreu Sousa2, Erika Loraine Pinto3, Claudia Roberta Gonçalves4, Alle Pires Atala5 1 Instituto Feral do Mato Grosso Campus Cáceres, Unida acadêmica Tecnologia em Biocombustíveis mayara_mca@hotmail.com 2 Instituto Feral do Mato Grosso Campus Cáceres, Unida acadêmica Tecnologia em Biocombustíveis metrio.sousa@cas.ifmt.edu.br 3 Instituto Feral do Mato Grosso Campus Cáceres, Unida acadêmica Tecnologia em Biocombustíveis erikaloraine@hotmail.com 4 Instituto Feral do Mato Grosso Campus Cáceres, Unida acadêmica Tecnologia em Biocombustíveis claudiarobertag@yahoo.com.br 5 Instituto Feral do Mato Grosso Campus Cáceres, Unida acadêmica Tecnologia em Biocombustíveis alle.atala@cas.ifmt.edu.br RESUMO O biodiesel está sujeito à processos oxidação, o que causa terioração do produto e diminui a qualida do biocombustível e seu tempo armazenamento. Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial antioxidante do óleo chia em blendas com óleo soja para produção biodiesel. As blendas óleo chia e soja foram preparadas em três proporções, sendo C10 (10:90), C30 (30:70), C50 (50:50) e S100 (100% óleo soja). A síntese do biodiesel metílico foi realizada por catálise básica a 60º C, durante 45 minutos em agitação constante, tendo o KOH como catalisador. Conversão ésteres metílicos (CE), índice aciz (IA) e ácidos graxos livres (AGL), nsida, teor água e estabilida oxidativa foram avaliados. Os resultados para IA, AGL e nsida estão acordo com os parâmetros estabelecidos pela ANP (Agência Nacional Petróleo, Gás e Biocombustíveis). O teor água em todas as amostras foram maior que o estabelecido pela ANP. Apesar da estabilida oxidativa das amostras ser menor que o estabelecido pela ANP, foi possível estabelecer diferenças significativas, terminadas pelo teste ANOVA, entre as blendas. A blenda C10 (10% óleo chia) teve o melhor resultado estabilida oxidativa (2,9 horas) e significativamente diferente das mais, acordo com o teste t-stunt. Palavras-chave: blendas, biodiesel, chia, antioxidante natural. 1. INTRODUÇÃO

2 A pendência energética mundial do três espécies crótons, sendo elas C. petróleo e a gravida dos problemas zehntneri, ambientais, como por exemplo o efeito estufa, argyrophylloi. As espécies C. zehntneri e C. tem argyrophylloi contribuído para a ampliação e regulamentação do uso combustíveis alternativos, provenientes C. nepetaefolius apresentaram e C. melhor ativida antioxidante que C. nepetaefolius. fontes Zanqui et al. (2013) efetuou a extração renováveis e com combustão menos poluentes dos óleos chia e linhaça, e intificou que os combustíveis fósseis, sendo os maior índice beta tocoferol ou vitamine E principais biodiesel e etanol. para o óleo chia (219 mg). A vitamina beta O biodiesel geralmente é produzido através da reação transesterificação óleos vegetais ou animais, e a escolha da matéria prima implementada pen fatores técnicos, econômicos e sócio ambientais, pois alguns óleos não apresentam características favoráveis a produção biodiesel como por exemplo alta viscosida e alto índice iodo (RAMOS et al., 2003). tocoferol é conhecida pelo efeito antioxidante, o que contribui para a diminuição do colesterol ruim e torna o óleo chia benéfico para consumo humano. A estabilida oxidativa é um fator importante na fabricação do biodiesel, pois a oxidação lipídica durante o armazenamento causa o senvolvimento compostos insejáveis que alteram a qualida do biocombustível. Aditivos antioxidantes Visando a utilização diferentes sintéticos são altamente implementados no matérias-primas e a otimização dos fatores biodiesel comercial, porém, existem vários influentes na produção biodiesel, são feitas estudos as blendas, que são misturas óleos para antioxidantes produção biodiesel. Dantas (2010) analisou apontam que os antioxidantes sintéticos blendas entre biodiesel etílico soja e pom biodiesel etílico mamona. A blenda (RAMALHO et al., 2006). apresentou resultados satisfatórios, suportando a naturais, apresentam utilização pois efeitos pesquisas tóxicos pois Consirando que o óleo chia equilibrou a alta viscosida do biodiesel possui compostos que pom atuam como mamona e aumentou a baixa estabilida antioxidantes naturais e a formação oxidativa do biodiesel soja. blendas óleo chia com óleo soja Morais et al. (2006) analisou a ativida antioxidante em óleos extraídos pom auxiliar na manutenção da estabilida oxidativa do biodiesel produzido, este

3 trabalho visa avaliar a estabilida oxidativa fases após o período cantação (24 horas), biodiesel produzido a partir blendas on a fase superior, mais clara e menos óleo chia e soja, em três diferentes nsa, é o biodiesel e a fase inferior, mais proporções. nsa e mais escura é a glicerina. Após o processo lavagem e preparo das amostras 2. METODOLOGIA para as análises, nota-se um biodiesel mais translucido (fig. 03). 2.1 Teor óleo no grão chia O teor óleo no grão chia, adquirido no comércio, foi terminado por extração Soxhlet, utilizando hexano como solvente extrator. Resumidamente, as amostras foram pesadas (2 g) e secas em estufa a 100º C por 2 horas. Então, as amostras foram preparadas em envelope papel filtro e realizada a extração por uma hora. O solvente foi recuperado em rota evaporador e, após recuperação, os lipíos extraídos foram pesados para quantificação do rendimento. 2.2 Produção do biodiesel O diagrama representado na figura 1 resume a metodologia produção. Foi efetuado o processo transesterificação das blendas com catalisador hidróxido potássio por 45 minutos, a 60º C em método convencional, seguido lavagem e secagem. Na figura 02 po-se observar a separação das

4 Figura 01: diagrama dos passos da produção do biodiesel efetuada nos experimentos ste trabalho. Figura 02: Separação das fases após produção dos experimento biodiesel. Fonte: arquivo pessoal.

5 Figura 03: Amostras armazenadas para as análises. Fonte: arquivo pessoal. 2.3 Análises físico-químicas On, CE é a taxa conversão ésteres As análises físico-químicas realizadas foram: conversão ésteres metílicos, nsida, índice aciz, índice ácidos metílicos em %; Vf é o volume total biodiesel produzido; Vi é o volume inicial óleo utilizado. graxos livres e teor água Densida Conversão ésteres metílicos O volume total biodiesel obtido, em cada experimento, foi medido em uma proveta e calculada a taxa conversão A análise da nsida do biodiesel foi medida com picnômetro, previamente calibrado com água, e terminada a partir da Equação 2. ésteres metílicos a partir da Equação 1. MB=Pic. cheio Pic.Vazio[2] CE= V f 100 [1] Vi d=mb VC On, MB é a massa do biodiesel; Pic.cheio é o peso do picnômetro cheio biodiesel;

6 Pic.vazio é o peso do picnômetro vazio; d é a foram aquecidas em uma manta térmica até nsida; VC é o volume do picnômetro. fervura e, em seguida, foram tituladas com solucção NaOH 0,1 M até o ponto viragem e a coloração rósea permanecer por Índice aciz do biodiesel 30 segundos. O índice ácidos graxos livres O índice aciz foi terminado por foi calculado a partir da Equação 4. titulação. Resumidamente, aproximadamente 2 g amostra foi pesada em erlenmeyer 250 ml e adicionados 25 ml solução éter/álcool etílico 2:1 e 3 gotas IAGL= Vg Fc 28,2 [4 ] Pa fenolftaleína. As amostras foram tituladas com solução NaOH 0,1 M até o ponto viragem, a coloração rósea ve permanecer por 30 segundos. O cálculo usado para a On IAGL é o índice ácidos graxos livres; Vg é o volume solução NaOH gasto para a titulação; Fc é o fator correção da solução NaOH; Pa é o peso da amostra. intificação do índice aciz foi realizado utilizando a Equação Estabilida oxidativa e teor água IA= Vg 5,61 Fc [3] Pa As análises estabilida oxidativa e teor água foram efetuadas no laboratório On IA é índice aciz; Vg é o volume Agroanálises, localizado na cida Cuiabá solução NaOH gasto para a titulação; Fc é MT. O laboratório utiliza o método o fator correção da solução NaOH; Pa é estabilida oxidativa a 110ºC, regulamentado o peso da amostra. pela ANP e possui certificação ISO Índice ácidos graxos livres O índice ácidos graxos 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO foi terminado por titulação. Foram pesados, aproximadamente, 2 g amostra em erlenmeyer 250 ml e adicionados 25 ml etanol 96% neutralizado. As amostras O teor óleo no grão chia foi 23,78%, equivalente aos teores encontrados na literatura que variam entre 25 e 38% (Riss,

7 2015). Os resultados físico-químicos estão dispostos na Tabela 01. Tabela 01 Resultados das análises físico químicas efetuadas nos experimentos biodiesel produzidos. As amostras que possuem diferenças significativas nos resultados da estabilida oxidativa acordo com o teste t Stunt possuem letras iguais. Experimentos CE (%) d (g/ml) IA AGL (Mg / g NaOH) (mg /g NaOH) TA EO (h) (mg/ kg) (DP) S ,87 0,4 2,1 2432,9 1,79 (±0,15)A C ,87 0,3 1,0 1777,6 2,91 (±0,15)A, B, C C ,87 0,3 1,0 1584,2 1,63 (±0,05)B C ,87 0,2 1,5 1604,9 2,35 (±0,04)C CE: teor conversão ésteres, d: nsida, IA: índice aciz, AGL: índice ácidos graxos livres, TA: teor água, EO: estabilida oxidativa. Para EO, letras iguais significam que são amostras significativamente diferentes acordo com teste t-stunt. O teor água obtido foi elevado se A taxa conversão ésteres comparado ao valor padrão estipulado pela metílicos, 79 % a 86 %, foram equivalentes a resolução 07/2008 da ANP (200mg/kg), pois o encontradas na literatura para biodiesel método secagem utilizado foi apenas com óleo soja in natura (89,5 %) (GERIS et al., sulfato sódio anidro. Não foi utilizado o 2007) método secagem em estufa porque a Os índices conversão ésteres metílicos das consirados blendas baixos propostas se foram comparados ao avaliação da estabilida oxidativa após aquecimento em estufa poria ser mascarada. Os resultados estabilida trabalho Brandão et al. (2007), o qual oxidativa foram inferiores ao preconizado obteve rendimento médio ésteres 97%, pela ANP 07/2008, (> 8 h). Este resultado em experimentos biodiesel soja com po ter sido influenciado pela presença da misturas metanol e etanol. água na amostra. Contudo, ainda foi possível Os valores da nsida e do índice avaliar a resistência à oxidação das amostras aciz dos experimentos foram encontrados preparadas. Para o teste estabilida acordo com a resolução da ANP 07/2008 oxidativa, foi realizado um teste ANOVA (LÔBO et al., 2009). on foi terminada diferenças significativas (F calculado maior que F crítico) entre as

8 amostras do grupo analisado (S100, C10, C30 DANTAS, M. B. Blendas Biodiesel: e C50). Havendo diferenças significativas na Propriedas variância das amostras, foi efetuado um teste Térmica e Oxidativa e Monitoramento t-stunt comparando as amostras em pares. Durante A amostra C10 foi significativamente diferente todas as amostras e com maior estabilida oxidativa, indicando que 10% óleo chia em blendas com óleo soja pom aumentar significativamente a qualida oxidativa do biodiesel produzido. Fluxo, Estabilida Armazenamento (Doutorado). UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA, João Pessoa. GERIS, R. et al. Biodiesel soja: reação transesterificação para aulas práticas química orgânica. Química Nova, v. 30, p , Disponível ISSN em: < 4. CONCLUSÕES script=sci_arttext&pid=s0100os valores ácidos graxos, aciz e &nrm=iso>. nsida se encontram ntro dos padrões da LÔBO, I. P.; FERREIRA, S. L. C.; CRUZ, R. resolução da ANP 07/2008. Apesar dos S. D. Biodiesel: parâmetros qualida e resultados teor água e estabilida métodos analíticos. Química Nova, v. 32, p. oxidativa estarem fora dos parâmetros da , ANP, Disponível foi possível terminar que a ISSN em: concentração 10% óleo chia na blenda script=sci_arttext&pid=s0100- com óleo soja aumenta significativamente a estabilida oxidativa do biodiesel, o que melhorar seu tempo armazenamento na indústria. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRANDÃO, K. et al. Produção biodiesel por transesterificação do óleo soja com misturas metanol-etanol, < &nrm=iso>. MORAIS, S. M. D. et al. Ativida antioxidante óleos essenciais espécies Croton do norste do Brasil. Química Nova, v. 29, p , ISSN Disponível em: < script=sci_arttext&pid=s &nrm=iso>.

9 RAMALHO, V. ANTIOXIDANTES ÓLEOS, C.; JORGE, UTILIZADOS GORDURAS N. EM E ALIMENTOS GORDUROSOS. Química Nova. São José do Rio Preto - SP. 29: p RAMOS, L. P. et al. Biodiesel. Revista Biotecnologia Ciência & DesenvolvimentoEdição nº, v. 31, p. 29, RISS, H. et al. EXTRAÇÃO DE ÓLEO DE CHIA (Salvia hispanica VIA SOHXLET Congresso Brasileiro L.) Engenharia Química em Iniciação Científica. Campinas - SP. XI ZANQUI, A. SIMULTÂNEA B. DE et al. ANÁLISE FITOSTERÓIS E VITAMINA E EM ÓLEO DE CHIA E LINHAÇA E QUANTIFICAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS. VIII EPCC Encontro Internacional Produção Científica UniCesumar. Maringá - PR. VIII 2013.