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Catálise Enzimática como Ferramenta 
para a Produção de Biodiesel 
 
Gabriela Pastro1, Hugo B. Suffredini1 
 
1Universidade Federal do ABC, Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH) 
 
 
Diferentes rotas catalíticas vêm sendo estudadas na busca por uma produção de biodiesel mais eficiente e econômica. Com 
isso, a via catalítica heterogênea enzimática surge como uma opção rentável e interessante, visto que pode possibilitar a reutilização do 
catalisador em uma reação posterior. A catálise enzimática permite a recuperação do glicerol, a transesterificação de glicerídeos com 
alto conteúdo de ácidos graxos, a transesterificação total dos ácidos graxos livres e o uso de condições brandas no processo, com 
rendimentos de, no mínimo, 90%. Este tipo de reação possibilita a não ocorrência de reações colaterais de formações de subprodutos, o 
que ameniza os gastos com a posterior purificação. Algumas enzimas são produzidas intra e extracelularmente em diversos 
microrganismos como, por exemplo, pelos fungos Candida rugosa, Candida antarctica, Thermomyces lanuginosus, Rhizomucor miehei e 
nas bactérias Bukholdeira cepacia, Pseudomonas alcaligenes, Pseudomonas mendocina, Chromobacterium viscosum. Em nosso caso, 
utilizaram-se enzimas provenientes do medicamento Creon® 25.000 para realizar a síntese do biodiesel, que ocorreu de maneira 
satisfatória. Estudos futuros deverão ser realizados para imobilizar as enzimas em suporte adequado, tornando possível a reação em 
fase heterogênea. 
 
 
Palavras-chaves: biodiesel, catálise enzimática, etanol 
 
I. INTRODUÇÃO 
Nos últimos quinze anos tem surgido um crescente 
interesse na tecnologia de modificação dos óleos e gorduras 
1,4-6. Esta tendência pode ser atribuída principalmente ao fato 
desses materiais serem obtidos de fontes naturais e 
empregados como importantes matérias-primas para as 
indústrias químicas, farmacêuticas e alimentícias. 
Mundialmente é estimada uma produção anual de óleos e 
gorduras de aproximadamente 100 milhões de toneladas [1]. 
Os biocombustíveis deverão exercer um papel muito 
importante no futuro, motivada principalmente por 
considerações de ordem ambiental, pela elevação dos preços 
do petróleo no mercado internacional e pela incerteza na oferta 
de combustíveis fósseis em médio e longo prazo. 
Porém, os óleos vegetais apresentam dificuldades 
com respeito a uma boa combustão, atribuídas à sua elevada 
viscosidade, o que impedia sua adequada injeção nos motores 
diesel. O combustível de origem vegetal deixa depósitos de 
carbono nos cilindros e nos injetores, requerendo uma 
manutenção intensiva. A pesquisa realizada para resolver 
esses problemas conduziu à descoberta da transesterificação, 
que é a quebra da molécula do óleo, com a separação da 
glicerina e a recombinação dos ácidos graxos com álcool. Este 
tratamento permitiu superar as dificuldades com a combustão. 
Um cientista belga, G. Chavanne, patenteou o processo de 
produção do biodiesel em 1937 [2]. 
No Brasil, a partir do ano de 2008, a adição de 2% de 
biodiesel no diesel tornou-se obrigatória por lei (Lei nº 
11.097/05), mostrando que este biocombustível já é uma 
realidade em nosso país. Muitas indústrias já operam em sua 
cadeia produtiva. O programa de Biodiesel tem como principal 
objetivo a diminuição de emissões de poluentes na atmosfera 
e, ao mesmo tempo, incentivar a agricultura familiar [3]. Hoje 
 
 
em dia a adição de biodiesel já está com porcentagem igual a 
4%, provavelmente atingindo 5% antes de 2011. 
As usinas de biodiesel utilizam o tradicional processo 
de síntese através de catálise homogênea, em que há a 
formação de um alcóxido (mistura de álcool e uma base forte). 
O álcool utilizado em maior escala pelas indústrias é o 
metanol, apesar de sua toxidade, pelo fato de que com ele o 
processo de produção direciona em menor quantidade a reação 
de transesterificação para a saponificação. Já na utilização do 
etanol ocorre grande saponificação, o que faz com que o 
rendimento decresça. O catalisador utilizado pode ser de 
origem química, como hidróxido de sódio, ou de origem 
biológica, como lípases e outros. 
A catálise enzimática permite a recuperação simples 
do glicerol, a transesterificação de glicerídeos com alto 
conteúdo de ácidos graxos, a transesterificação total dos 
ácidos graxos livres, e o uso de condições brandas no 
processo, com rendimentos de no mínimo 90%, tornando-se 
uma alternativa comercialmente rentável. Ela faz com que não 
ocorram reações colaterais de formações de subprodutos 
(como o sabão), o que ameniza os gastos com posterior 
purificação. Algumas enzimas necessitam de co-fatores, como 
íons metálicos ou compostos orgânicos (coenzimas) para 
realizarem suas tarefas [4]. 
As lipases são as enzimas que catalisam a hidrólise de 
acilgliceróis em ácidos graxos, diacil gliceróis, monoacil 
gliceróis e glicerol (transesterificação ou alcoólise). Estas 
enzimas são produzidas intra e extracelularmente em diversos 
microrganismos, por exemplo, nos fungos Candida rugosa, 
Candida antarctica, Thermomyces lanuginosus, Rhizomucor 
miehei e nas bactérias Bukholdeira cepacia, Pseudomonas 
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alcaligenes, Pseudomonas mendocina, Chromobacterium 
viscosum. 
II. EXPERIMENTAL 
A pesquisa foi dividida em duas etapas. A primeira 
foi o estudo da síntese do biodiesel utilizando-se metanol e 
etanol via catálise homogênea e a utilização de blends com 
ambos os álcoois. A segunda etapa realizada foi a de estudar a 
catálise enzimática de maneira qualitativa. 
Primeiramente, durante a fase inicial, foram 
realizados testes utilizando soluções à base de hidróxido de 
sódio com diferentes quantidades como catalisador, 
dissolvidas em metanol e etanol. 
A solução de álcool (metanol ou etanol) com 
hidróxido de sódio e adicionada em agitador magnético até 
toda a base dissolver, o que pode levar aproximadamente 30 
minutos. Posteriormente, o óleo (300 mL) é aquecido a uma 
temperatura limite de 60° C e misturado à solução preparada 
anteriormente. A solução de alcóxido permanece no agitador 
magnético à temperatura de 60° C por aproximadamente uma 
hora, para a evaporação de resíduos. Este é um período 
suficiente para o óleo ser transformado em biodiesel. 
A mistura é colocada em um funil de separação para 
que a glicerina formada possa se separar do biodiesel, por um 
processo de decantação. Após um dia de repouso, a glicerina 
pode ser retirada pela parte inferior do funil. 
Um último passo para a obtenção do biodiesel puro é 
a lavagem deste para que sejam retirados resíduos, como o de 
catalisador. Esta lavagem é feita com água levemente ácida 
com auxilio de um funil de decantação. Para que o processo 
seja eficiente é necessário reproduzi-lo pelo menos duas vezes. 
Para a obtenção de blends de metanol e etanol é feito 
o mesmo processo, porem no momento do preparo é feito uma 
mistura com ambos os alcoóis, diferentemente do processo 
mais comum que só utiliza um álcool (na maioria o metanol). 
As porcentagens de cada álcool podem variar, mas 
quanto mais metanol e maior a concentração de NaOH for 
utilizado, maior será o rendimento do biodiesel. 
Como primeiro teste no estudo da catálise enzimática, 
foi montado em um béquer uma solução de 40 mL de etanol 
com o conteúdo de uma cápsula e meia do remédio utilizado 
(CREON® 25.000). Nessa mistura, foram adicionados 4 mL de 
solução de NaOH 1.0 mol L-1. Este preparado foi deixado no 
ultrasom por aproximadamente meia hora para que todo o 
conteúdo da cápsula pudesse ser diluído. 
A esse conteúdo foi adicionado 100 mL de óleo 
vegetal de soja. O béquer foi então colocado no agitador á 
uma temperatura de aproximadamente 36°C por uma hora e 
meia. 
Depois de retirado do agitador o conteúdo foi 
despejado em um funil de decantação e deixado por sete dias 
descansando. 
Umsegundo teste foi realizado da mesma maneira, 
porém foi utilizado apenas o conteúdo de meia cápsula. 
Por fim, foi preparada em outro béquer uma solução 
de 40 mL de etanol com o conteúdo de uma cápsula. O 
processo todo foi o mesmo, porém as microesferas existentes 
na cápsula foram trituradas com o auxílio de um cadinho. 
 
III. RESULTADOS 
O biodiesel sintetizado a partir de 300 mL de óleo de 
soja de uso caseiro e 120 mL de metanol, com um catalisador 
homogêneo de 1,5 g de NaOH, apresentou um rendimento de 
96,6% após a retirada da glicerina e a lavagem. 
 
Figura 1 - Biodiesel sintetizado pela rota metílica, com 
formação de glicerol. 
 
Nos testes de transesterificação realizados somente 
pela rota etílica, o glicerol não se separou espontaneamente do 
biodiesel (Figura 2). Para que ocorresse a decantação, foi 
necessária a adição de glicerol puro ao saco reacional. Com 
isso, houve a decantação parcial de glicerina. 
 
Figura 2 - Biodiesel sintetizado pela rota etílica, sem 
separação de glicerol. 
 
Quando utiliza uma “blend” de 75% de metanol e 
25% de etanol em conjunto com NaOH entre 1,2 a 1,75g, o 
rendimento foi de aproximadamente 38,90%. Pode-se ter uma 
faixa de segurança na decantação da glicerina quando a 
porcentagem de metanol foi maior que 50%. 
Em todos os testes, parte do rendimento foi perdida 
na fase de lavagem para a purificação do biodiesel, em que 
foram formados sabões durante o processo. 
Na fase do estudo catalítico enzimático foi utilizado o 
medicamento “Creon® 25.000”, um composto de três tipos de 
enzimas, proteases, amilases e lípases. Cada microesfera 
contida nas cápsulas possui uma camada ácido-resistente. 
Portanto, somente quando estiverem em contato com um pH 
neutro ou levemente básico é que as enzimas serão liberadas. 
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Os testes preparativos mostraram que para que 
pudesse ocorrer a transesterifcação enzimática, primeiramente, 
a camada ácido-resistente de cada microesferas deveria ser 
desfeita. Como o óleo vegetal é levemente ácido foi necessário 
criar antes um ambiente básico através da adição de solução 
de NaOH. 
O primeiro teste contou com a síntese do biodiesel 
partindo-se de 100 mL de óleo de soja de uso caseiro e 40mL 
de etanol mais o conteúdo de 1,5 cápsula (~0,716g) do 
catalisador dissolvidos em 4mL de solução diluída de NaOH. 
Depois da síntese do biodiesel o material (Figura 4) 
foi deixado sobre decantação por aproximadamente sete dias e 
apresentou uma nítida formação de três camadas. Na camada 
superior ficou o biodiesel, na camada intermediária 
permaneceu o glicerol e na camada mais abaixo permaneceu o 
concentrado do catalisador enzimático. 
 
Figura 4- Biodiesel formado com a utilização de 1,5 
cápsula de catalisador 
 
O segundo teste foi realizado pela síntese de 100 mL 
de óleo se soja com 40 mL de etanol. O catalisador utilizado 
foi o conteúdo de 0,5 cápsula (~0,28g) do remédio diluído em 
4mL de solução diluída de NaOH. 
O material em decantação primeiramente apresentou 
a formação do glicerol na parte superior do funil, ficando 
abaixo o biodiesel e o concentrado enzimático. Depois de 
decorrido sete dias houve a inversão do glicerol e do biodiesel, 
tomando assim a posição normal (Figura 5). O biodiesel 
formado teve uma menor eficiência e uma nitidez das 
interfases menor que o biodiesel formado a de 1,5 cápsula de 
catalisador. 
 
 
Figura 5- Biodiesel formado pelo uso de 0,5 cápsula de 
catalisador, com o glicerol na posição certa. 
 
O último teste realizado pela síntese de 100 mL de 
óleo de soja e 40 mL de etanol catalisado por o conteúdo de 1 
cápsula (~0,50g) triturada, sem adição de NaOH, não 
apresentou reação de transesterificação, houve apenas a 
separação do concentrado enzimático do restante da solução 
(Figura 6), mostrando que a quebra das microesferas em 
pequenas partículas não é suficiente para 
 
 
Figura 6- Não formação do biodiesel com o uso de 
microesferas trituradas. 
 
IV. CONCLUSÕES 
A adição de pequenas quantidades de metanol ao 
etanol para a produção de biodiesel permitiu uma separação 
eficiente do glicerol no sistema, eliminando a etapa crítica de 
lavagem do biodiesel onde se perde parte do rendimento. A 
catálise enzimática apresentou uma satisfatória reação quando 
usado quantidades acima de 0,70g do complexo enzimático 
diluído em meio alcalino. 
A catálise alcalina apresenta vantagens em 
comparação com a catálise enzimática pela sua simplicidade e 
curto tempo de reação. Porém, apresenta restrições como 
dificuldade de separação do catalisador, impossibilidade de 
reutilização do catalisador, obtenção de produtos com menor 
grau de pureza e necessidade de tratamento de água após a 
transesterificação. 
Já a catálise enzimática em comparação com a 
catálise alcalina apresentou maior facilidade da separação do 
catalisador, obtenção de produtos com maior grau de pureza, 
menor temperatura de reação, fácil recuperação do glicerol e 
bons rendimento e alta seletividade. 
 
REFERÊNCIAS 
 
[1] Gunstone, F. D.; J. Sci. Food Agric. 1999, 79, 1535. 
[2] Knothe, Gerhard, 2001. Perspectivas históricas de los 
combustibles diesel basados em aceites vegetales. Revista A&G, 47, Tomo 
XII, No. 2. 
 
[3]http://www.sober.org.br/palestra/9/79.pdf, acessada em 17 de 
fevereiro de 2009 
 
 [4] Duarte, Fernanda;Tobouti, Patrícia Lie; Hoffmann, Davi. 
Produção enzimática de Biodiesel, 2006. Universidade Federal de Santa 
Catarina.