Otimização do Processo de Saponificação de Óleo Alimentar Usado para Preparação de Detergentes Ecológicos

Abstract

Os óleos alimentares usados (OAU) quando descartados incorretamente, acabam por atingir o meio aquático e prejudicar os ecossistemas envolventes, tornando-se um grande problema ambiental. Já existem algumas formas de combater este problema através da valorização dos OAU, principalmente através da sua transformação em biodiesel. Neste trabalho pretende-se valorizar o OAU, através de estudos de otimização do processo de saponificação, que posteriormente resultam na preparação de detergente do chão, com menor impacto ambiental que os detergentes convencionais conhecidos no mercado. Para este estudo, foram escolhidos o óleo de palma, óleo de colza e óleo de girassol, que são três dos óleos mais consumidos no mundo, e que até ao momento ainda não foram estudados com este propósito.O projeto inclui duas componentes, uma computacional de dinâmica molecular e uma componente laboratorial. Em dinâmica molecular estudou-se o comportamento da enzima Thermomyces Lanuginosus (TLL) em sistemas bifásicos óleo/água que visam reproduzir a reação de hidrólise dos óleos em estudo. Estes estudos demonstraram que a proteína TLL tem um comportamento semelhante perante os diferentes óleos. A componente laboratorial consistiu numa caracterização dos óleos virgens e usados através do índice de acidez, saponificação, iodo e as espectroscopias de FTIR e UV-Vis. Posteriormente passou-se à otimização da reação de hidrólise através do planeamento factorial, e por fim a preparação e caracterização dos detergentes, através de pH, teste de espuma, índice de emulsificação, viscosidade e tensão superficial. Ao longo do trabalho laboratorial concluiu-se que os óleos virgens e usados são muitos semelhantes em termos de propriedades fisico-químicas, e que os detergentes obtidos através destes óleos são muito semelhantes aos detergentes comerciais existentes no mercado, com a vantagem de serem mais ecológicos na sua preparação e com menor impacto ambiental após o seu descarte

When incorrectly disposed, used cooking oils (UCO) end up reaching the aquatic environment and damaging the surrounding ecosystems, becoming a major environmental problem! There are already some solutions to combat this problem through the valorization of UCO, mainly through their transformation into biodiesel.This work intents to study UCOs demonstrating its value through optimization studies of the saponification process, which later result in the preparation of detergent with less environmental impact than the synthetic detergents present in the market. Palm oil, rapeseed oil and sunflower oil were the oils elected for the matter of this study since they are among the most consumed oils in the world and haven’t yet been studied for this purpose.The project includes two components, a molecular dynamics component and a laboratory component. In molecular dynamics, the behavior of the enzyme Thermomyces Lanuginosus (TLL) was studied in two-phase oil/water systems that aim to reproduce the hydrolysis reaction of the oils under study. These studies have shown that the TLL protein behaves similarly to different oils. The laboratory component aimed to characterize the virgin and used oils, through the acid value, saponification index, iodine value and FTIR and UV-Vis spectroscopies, afterwards the optimization of the hydrolysis reaction through factorial planning. Finally, the detergents were prepared and characterized through pH, foam test, emulsification index, viscosity and surface tension. Throughout the laboratory work it was concluded that virgin and used oils are very similar in terms of physico-chemical properties, and that the detergents obtained through these oils are very similar to commercial detergents on the market, with the advantage of being more environmentally friendly in its manufacture and after its disposal.