ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: ESTUDO DO COMPORTAMENTO ANTIOXIDANTE DE EXTRATOS ETÁNOLICOS NA ESTABILIDADE OXIDATIVA DE B100 DE SOJA
AUTORES: Bastos, R.R.C. (IC/UFPA) ; Cavalcante, M.S. (PPGG/UFPA) ; Lima, E.T.L. (IC/UFPA) ; Silva, S.M.F. (IC/UFPA) ; Conceição, L.R.V. (PPGQ/UFPA) ; Rocha Filho, G.N. (FQ/UFPA) ; Zamian, J.R. (FQ/UFPA)
RESUMO: O objetivo do presente trabalho foi obter extrato etanólico da casca de manga e da
casca da batata, 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 distintas. O biocombustível
aditivado com a concentração de 3000 ppm, utilizando contaminações de extrato da
casca de manga e da casca da batata, apresentou um período de indução de 8,17 h e
8,06 h, que representa um aumento de aproximadamente 181 % e 179 %,
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: Extratos etanólicos; Antioxidante; Estabilidade Oxidativa
INTRODUÇÃO: O biodiesel, nome dado a ésteres alquílicos de ácidos graxos, pode atuar como
combustível substituto ou aditivo ao diesel de petróleo, com de¬sempenho 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.
O biodiesel pode ser obtido de fontes renováveis, como óleos vegetais, através
de processo de transesterificação (MONYEM et al., 2001; COSTA NETO et al. 2000),
no qual ocorre a conversão de triglicerídeos em ésteres de ácidos graxos
(ENCINAR et al., 2002).
Recentemente, questões referentes aos efei¬tos da oxidação causados pelo contato
do biocombustível com o ar ambiente (autoxidação), reduzindo sua qualidade
durante o arma¬zenamento, têm recebido grande atenção (STAVINOHA et al., 1999).
Portanto, um de seus parâmetros físico-químicos de qualidade a ser analisado é a
estabilidade oxidativa, que é a resistência à oxidação sob determinadas
condições (RESOLUÇÃO ANP Nº 7, 2008) ela é expressa como o período de tempo
requerido para alcançar o ponto em que o grau de oxidação aumenta abruptamente
(período de indução). 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).
Os extratos etanólicos, obtidos por rota de extração refluxo, foram os
escolhidos para o presente trabalho, com o objetivo de avaliar a influência
destes extratos como aditivos antioxidantes para o B100 de soja e expor quais
dos extratos tem esse comportamento mais eficiente.
MATERIAL 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
meto¬dologias 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 entupi¬mento 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 manga e batata foram secas em estufa a 50-60 °C, por um período de
70h. Posteriormente, os materiais foram triturados em microprocessador de facas.
Para a extração dos antioxidantes das matérias vegetais (rota refluxo),
utilizaram-se massas de 100g de casca de manga e de batata, ambas secas e
trituradas. Estes materiais foram colocados em balão de 500mL, 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 batata sob refluxo (EECB_R) e da casca de
manga sob refluxo (EECM_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 da manga, B100S+(EECM_R), e da casca da batata, B100S+
(EECB_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 14112.
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
4,51h.
Os resultados da análise de estabilidade oxidativa (período de indução; PI) do
B100 de soja e das amostras aditivadas com (EECM_R) e (EECB_R), estão relatados
na Figura 1 e na Figura 2, respectivamente.
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 (AZIZAH et al., 1996).
O período de indução do B100 de soja (4,51 h) não atende a especificação da ANP
que estabelece o mínimo de 6 h. Através da adição dos extratos sob extração
refluxo no B100 de soja nas concentrações a partir de 750 ppm, para (EECM_R),
6,09 h e para o (EECB_R), 6,63 h, foi atingido o tempo de estabilidade oxidativa
necessário para o atendimento das regulamentações.
Através dos resultados de PI das amostras B100 de soja aditivadas com extratos
etanólicos da casca de manga e da casca de batata, observou-se que as mesmas se
favoreceram com o aumento da concentração do extrato etanólico.
Os resultados mostram que tanto o (EECM_R) e o (EECB_R) se comportam de forma a
aumentar a estabilidade oxidativa do B100 de soja a ponto de atender as
regulamentações em relação a esse parâmetro físico-químico, nas concentrações de
750, 1000, 1500, 2000 e 3000ppm.
Figura 1. Período de indução do B100 sem e com aditivo EECM_R
Figura 2. Período de indução do B100 sem e com aditivo EECB_R
CONCLUSÕES: Os resultados obtidos para os EECM_R e EECB_R mostram que é viável a aplicação
destas metodologias para aumentar a estabilidade oxidativa do B100 de soja.
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. Além
disso, disponibilizar uma nova rota de beneficiamento para subprodutos vegetais de
valor agregado baixo: cascas de manga e de batata.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AZIZAH, A. H.; RUSLAWATI, N. M. N.; TEE, T. S. 1999. Extraction and characterization of antioxidant from cocoa by-products. Food Chemistry, v. 64, n. 2, p. 199-202.
BERSET, C.; CUVELIER, M.E. 1996. Sciences des Aliments, 16: 219.
COSTA NETO, P. R.; ROSSI, L. F. S.; RAMOS, L. P. 2000; ZAGONEL, G. F. 2000; Produção de biocombustível alternativo ao óleo diesel através da transesterificação em óleo de soja utilizado em frituras. Química Nova; 23, 531.
ENCINAR, J. M.; GONZÁLES, J. F.; RODRÍGUES, J. J. 2002; TEJEDOR, A.; Energy Fuels; 16, 443.
MONYEM, A.; VAN GERPEN, J. H. 2001; The effect of biodiesel oxidation on engine performance and emissions. Biomass & Bioenergy; 20, 317.
RESOLUÇÃO ANP Nº 7, 2008; Biodiesel Standard, Diário Oficial da União, Brasil.
STAVINOHA, L. L.; HOWELL, S.; Potential Analytical Methods for Stability Testing of Biodiesel and Biodiesel Blends. 1999. Soc. Automot. Society of Automotive Engineers: Warrendale, p.79-83.
