Síntese de Éster de Açúcar utilizando CO2 Supercrítico catalisada pela enzima LIPURA ® FLEX

Abstract

Este estudo teve como objetivo desenvolver um processo enzimático para a produção de ésteres de açúcar utilizando a enzima LipuraFlex, com foco na otimização das condições reacionais e na exploração de aplicações industriais, especialmente na área alimentícia. Foram realizadas sínteses em condições de baixa e alta pressão (100 bar), variando-se a temperatura (40°C e 60°C) e as proporções molares de glicose e ácido láurico (1:1, 1:3 e 1:6). A cinética da reação foi monitorada por cromatografia gasosa (CG), que evidenciou maior consumo de ácido láurico a 60°C e em proporções molares mais altas (1:3 e 1:6), indicando maior eficiência na conversão. A adição de peneiras moleculares em condições de alta pressão mostrouse benéfica na proporção 1:6, onde a remoção de água favoreceu a formação do éster, mas não teve impacto significativo na proporção 1:3. A caracterização dos produtos foi realizada por cromatografia em camada delgada (TLC), espectroscopia de infravermelho (FT-IR) e ressonância magnética nuclear (RMN), confirmando a formação dos ésteres de açúcar. A análise de RMN de 1H e 13C não revelou diferenças significativas entre as amostras com e sem peneira molecular, reforçando que a presença da peneira não influenciou a esterificação sob as condições testadas. Os resultados demonstram que a enzima LipuraFlex é eficiente para a síntese de ésteres de açúcar, com potencial para aplicação em processos industriais, especialmente na produção de surfactantes sustentáveis para a indústria alimentícia.

Abstract: This study developed an enzymatic process for producing sugar esters using the LipuraFlex enzyme, optimizing reaction conditions and exploring industrial applications, especially in the food sector. Syntheses were performed under low and high pressure (100 bar) conditions, with variations in temperature (40°C and 60°C) and molar ratios of glucose to lauric acid (1:1, 1:3, and 1:6). Gas chromatography (GC) monitored reaction kinetics, revealing greater lauric acid consumption at 60°C and higher molar ratios (1:3 and 1:6), which indicated increased conversion efficiency. Under high-pressure conditions, adding molecular sieves enhanced ester formation at the 1:6 ratio by promoting water removal but showed no significant impact at the 1:3 ratio. Thin-layer chromatography (TLC), infrared spectroscopy (FT-IR), and nuclear magnetic resonance (NMR) confirmed sugar ester formation. Additionally, ¹H and ¹³C NMR analyses revealed no significant differences between samples with and without molecular sieves, reinforcing that the presence of the sieve did not influence the esterification under the conditions tested. The results demonstrate that the LipuraFlex enzyme is efficient for the synthesis of sugar esters, with potential for application in industrial processes, especially in the production of sustainable surfactants for the food industry.