ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE EXTRATOS ETANÓLICOS DE MANJERICÃO COMO ANTIOXIDANTES PARA BIODIESEL DERIVADO DA SOJA
AUTORES: BASTOS, R. R. C (IC/UFPA) ; CAVALCANTE, M. S (IC/UFPA) ; CONCEIÇÃO, L. R. V (PPGQ/UFPA) ; COSTA, C. E. F (FQ/UFPA) ; ROCHA FILHO, G. N (FQ/UFPA) ; ZAMIAN, J. R (FQ/UFPA)
RESUMO: RESUMO: O objetivo do presente trabalho foi obter extrato etanólico de manjericão (Ocimum basilicum) por duas rotas de extração (refluxo e submersão), 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. O biocombustível aditivado com a concentração de 3000 ppm, utilizando contaminações de extrato sob rota refluxo e submersão, apresentou um período de indução de 5,97 h e 5,91 h, que representa um aumento de aproximadamente 298 % e 295 %, 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.
PALAVRAS CHAVES: palavras-chave: ocimum basilicum; extrato etanólico; resistência a oxidação.
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: O biodiesel, mistura de ésteres alquílicos de ácidos graxos, é considerado atualmente como uma alternativa energética e provável substituinte do diesel, por se basear em matérias primas renováveis e ambientalmente corretas. Biodiesel pode ser obtido de fontes renováveis, como óleos vegetais, através de processo de transesterificação [1,2]. 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 [3]. A estabilidade de estocagem de um combustível líquido é definida pela sua relativa resistência a mudanças físicas e químicas ocorridas devido à interação com o meio ambiente [4]. Os tratamentos com inibidores de oxidação são promissores, uma vez que facilitam a estocagem em tanques já existentes e permitem a manipulação dos combustíveis sem requerer melhoramentos ou nova estrutura [5]. Por várias décadas os pesquisadores têm demonstrado um grande interesse em identificar e isolar antioxidantes naturais, devido à rejeição de aditivos sintéticos [6].
Levando em consideração estudos acerca do potencial de algumas frutas e legumes. O manjericão foi escolhido como fonte de antioxidantes, para o presente estudo. Ocimum basilicum, é uma planta herbácea, aromática e medicinal, apresenta caule ereto e ramificado, e atinge entre 0,5 a 1 metro de altura. O objetivo deste trabalho foi obter extrato etanólico de manjericão por rota de extração refluxo e submersão, e avaliar sua influência e eficácia como aditivo antioxidante para B100 de soja.
MATERIAL E MÉTODOS: 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 (hidróxido de potássio). As análises físico-químicas foram conduzidas segundo metodologias recomendadas pela ANP quanto ao ponto de fulgor, índice de acidez, viscosidade cinemática a 40 ºC, ponto de entupimento a frio, massa específica a 20 ºC e estabilidade oxidativa a 110 ºC [7].
As folhas de manjericão foram secas em estufa a 60 ºC durante um período de 30 h, e posteriormente trituradas em microprocessador de facas.
Para a extração do antioxidante (rota refluxo), utilizou-se massa de 25 g de folha de manjericão seca e triturada. Esta quantidade foi colocada em um balão de 500 mL, onde adicionou-se o etanol e barra magnética. A extração procedeu-se por 24 h sob refluxo e agitação.
Para a extração do antioxidante (rota submersão), utilizou-se massa de 32 g de folha de manjericão seca e triturada. Esta quantidade foi deixada em um recipiente com etanol, com agitação esporádica e diária, por um período de 15 dias.
O extrato etanólico de manjericão sob refluxo (EEMR) e o extrato etanólico de manjericão sob submersão (EEMS) 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 de extrato sob refluxo, B100S+EEMR, e o biodiesel de soja aditivado de extrato sob submersão, B100+EEMS. 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 EN14112.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÕES: O rendimento em massa do EEMR e do EEMS, respectivamente, foi de 12,61 % e 6,83 %. Mesmo a massa utilizada no preparo do extrato sob refluxo ter sido menor, o rendimento desta rota de extração é favorecida, devido ao uso de aquecimento e agitação constante.
O B100 utilizado está de acordo com as especificações estabelecidas pela ANP (RESOLUÇÃO 7/2008): Índice de Acidez (EN 14104): 0,45 mg KOH/g; Ponto de Entupimento (ABNT NBR 14747): 0ºC; Massa Específica (ASTM D 4052): 881,0 kg/m³; Ponto de Fulgor (ASTM D 93): 182ºC; Estabilidade Oxidativa (EN 14112): 2,0h; Viscosidade Cinématica (ASTM D 445): 4,0 mm²/s.
Os resultados da análise do período de indução (PI) do B100 de soja e das amostras aditivadas com EEMR e EEMS produzidos estão relatados na Tabela 1 e Tabela 2, e a Figura 1 e a Figura 2 ilustram as curvas de condutividade das análises feitas no Rancimat, respectivamente. Observa-se que com o aumento da concentração do aditivo no B100, a tendência é o aumento da atividade antioxidante[8].
O período de indução do B100 de soja (2,0 h) não atende a especificação da ANP que estabelece o mínimo de 6 horas. Não foi atingido o tempo de estabilidade oxidativa regulamentado pela ANP. O B100S+EEMR_3000ppm e o B100+EEMS_3000ppm, apresentaram um período de indução de 5,97 h e 5,91 h, o que representa um aumento de aproximadamente 298 % e 295 %, respectivamente, em relação ao B100 soja sem aditivo.
Apesar do rendimento antioxidante dos extratos serem parecidos, é importante ressaltar o fato do aquecimento influenciar na baixa da concentração do antioxidante devido a degradação provocada pelo calor, na rota refluxo [9]. Evidenciando a viabilidade mais rentável da rota submersão (não-necesidade de gasto de energia e não-agressiva ao antioxidante).
CONCLUSÕES: CONCLUSÃO: Através dos resultados obtidos do período de indução das amostras de biodiesel metílico de soja, aditivadas com extratos etanólicos de manjericão, sob duas rotas de extração, observou-se que as mesmas se favoreceram com o aumento da concentração do extrato etanólico em relação a esse parâmetro físico-químico. Os resultados mostram que é sim viável a aplicação deste método para aumentar a estabilidade oxidativa do B100 de soja. Enaltecendo a rota submersão como rota mais rentável, devido a ausência de gasto de energia (aquecimento) e sendo menos agressiva ao extrato antioxidante.
AGRADECIMENTOS: AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem a colaboração e apoio financeiro da CAPES, ELETROBRÁS e Laboratório de Pesquisa e Análise de Combustíveis-LAPAC.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] MONYEM, A.; VAN GERPEN, J. H.; Biomass & Bioenergy 2001, 20, 317.
[2] COSTA NETO, P. R.; ROSSI, L. F. S.; RAMOS, L. P.; ZAGONEL, G. F.; Quim. Nova 2000, 23, 531.
[3] STAVINOHA, L. L.; HOWELL, S. Potential Analytical Methods for Stability Testing of Biodiesel and Biodiesel Blends, em Soc. Automot. Eng. Spec. Publ. SP - 1482, Alternative Fuels; 1999, Society of Automotive Engineers: Warrendale, 1999, p.79-83.[4] WESTBROOK, S. R.; Significance of Tests for Petroleum Products, 7th ed., ASTM International: West Conshohocken, 2003, cap. 6.
[5] DUNN, R. O.; J. Am. Oil Chem. Soc. 2002, 79, 915.
[6] POKORNÝ, J.; Are natural antioxidants better – and safer – than synthetic antioxidants? Eur J Lipid Sci Technol 2007; 108 (6):629-42.
[7] http://www.anp.gov.br/doc/legis_qualidade.asp., acessada em Dezembro 2005.
[8] AZIZAH, A. H.; RUSLAWATI, N. M. N.; TEE, T. S.; Food Chemistry, 1996; 64: 2.
[9] BRUSCATTO, M. H.; PESTANA, V. R.; ZAMBIAZI, R.; OTERO, D.; PAIVA, F.; LIMA, R.; Estabilidade de Alfa-, Gama-, Sigma-Tocoferol durante oxidação innduzida à 100º
C.
