Extração e caracterização dos lipídeos da microalga Chlorella pyrenoidosa visando à produção de ésteres graxos

Abstract

A produção de biodiesel a partir do óleo de microalgas tem sido demonstrada na literatura usando rotas convencionais, que envolvem a extração dos lipídeos seguida pela sua conversão para ésteres graxos. A extração de lipídeos a partir da biomassa microalgal é uma etapa importante do processo global de produção de biodiesel. Este trabalho teve como objetivo determinar o teor de lipídeos da Chlorella pyrenoidosa bem como o perfil graxo dos diferentes extratos lipídicos. Os métodos de extração utilizados envolveram o uso de ultrassom, agitação magnética e soxhlet na presença dos solventes: clorofórmio:metanol (2:1 v/v) (método de Bligh & Dyer), metanol, clorofórmio, etanol e hexano. Os melhores resultados foram obtidos a partir do método com agitação magnética utilizando clorofórmio:metanol 2:1 (v/v), onde foram extraídos em média de 20 % de lipídeos totais seguido de metanol (17 %), clorofórmio (10,5 %), etanol (7,8 %) e hexano (1,15 %). A presença dos ácidos graxos 14:0, 16:0, 18:1, 18:0, 18:2 e 18:3 foram confirmados pelas análises de cromatografia gasosa. A partir das frações lipídicas extraídas foram realizadas as reações para obtenção dos ésteres graxos utilizando temperatura de 60°C por 4h na presença de 3% de H2SO4 em relação à massa de lipídeos. Os extratos lipídicos foram obtidos usando 100 g de biomassa seca. A partir das frações extraídas com clorofórmio:metanol 2:1 (v/v), metanol e etanol foram produzidos em média 6,40g, 8,98g, 6,98g de ésteres graxos, respectivamente.

The production of biodiesel from microalgae oil has previously been demonstrated in the literature using conventional routes, which involves the extraction of the lipids from the microalgae biomass followed by its conversion to fatty esters. Extraction of lipids from the microalgal biomass is an important step in the overall process of biodiesel production. The present work aims to determine the Chlorella pyrenoidosa lipid percentual as well as its fatty acids profile. The survey was carried under different conditions seeking comparative assessment of three extraction methods: Soxhlet, magnetic stirring, and ultrasonication performed on five solvent systems: chloroform:methanol (Bligh and Dyer method), methanol, chloroform, ethanol, and hexane. As results, the method using chloroform:methanol (2:1 v/v) and magnetic stirring showed the highest lipid extraction (20% of total lipids) followed by methanol (17 %), chloroform (10.5 %), ethanol (7.8 %), and hexane (1.15 %) systems. The presence of 14:0, 16:0, 18:1, 18:0, 18:2 and 18:3 free fatty acids was confirmed by CG analyses. In addition, the fatty esters production from several algal lipidic extracts was carried out using H2SO4 acid as catalyst (3 % in relation to the mass of lipids) for 4 hours at 60 °C. The lipidic extracts were obtained using 100g of the dry biomass. The reactions produced 6.40g, 8.98g and 6.98g of the FAAEs from extracts obtained with chloroform:methanol (2:1 v/v), methanol and ethanol, respectively.