Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento - nº 37 1

depende em parte, da venda dos subprodutos,permitindo a redução dos custos deprodução e conseqüentemente, do preçofinal do produto. Dessa forma, existe umgrande interesse na purificação do glicerolou no seu reaproveitamento direto, semtratamento, o que proporcionará à viabilizaçãodo processo de produção de biodiesel,permitindo que este se torne competitivono crescente mercado de biocombustíveis.Os processos para sua purificaçãoincluem filtração, destilação a vácuo, descoloraçãoe troca de íons para a remoçãoprincipalmente de K + e Na + utilizados comocatalisadores (YONG et al. 2001). No entanto,os tratamentos de purificação são decusto excessivamente elevados para pequenose médios produtores nacionais de biodiesel.Devido a este fato, uma maior quantidadede efluentes contendo glicerol poderáser descartada no meio ambiente semnenhum tratamento, aumentando conseqüentementeos problemas e riscos ambientais.A conversão microbiana de glicerol por processosbiotecnológicos em produtos demaior valor agregado como biomassa e biomoléculas,é uma alternativa relevante paraa maior valorização da produção de biodiesel(ITO et al., 2005). Neste sentido, abiotecnologia moderna, com todo seu avançotrará grandes contribuições e permitiráa obtenção de biomoléculas e produtos comimportantes propriedades.NATUREZA E CARACTERÍSTICASDO GLICEROLGlicerol é o nome comum do compostoorgânico 1,2,3-propanotriol, descoberto porCarl W. Scheele em 1779 durante a separaçãode uma mistura aquecida de PbO preparadacom óleo de oliva. Os seus sinônimossão glicerina, trihidroxipropano, glicilálcool, gliceril e 1,2,3-trihidroxipropano.Na natureza, o glicerol existe em vegetais(soja, mamona, babaçu, girassol, palma, algodão,coco, dendê, pinhão manso) e animaisem formas combinadas de glicerinacom ácidos graxos. O glicerol é tambémum composto considerado fundamental dentrodo sistema metabólico de microrganismos;onde atua como precursor de numerososcompostos; e como regulador de váriosmecanismos bioquímicos intracelulares(LAGES, SILVA-GRAÇA, LUCAS, 1999).Em microrganismos eucarióticos, o glicerolconstitui o principal composto formado pararegular as variações de atividade de águaem ambientes altamente osmofílicos(WANG et al., 2001).Em humanos, o glicerol participa na termo-regulaçãodo corpo, resistência a altastemperaturas, na resistência dos músculosem atividades físicas e na resposta neuralda variação da glicemia (YANG et al., 1999).O glicerol na sua forma pura apresenta-secomo um líquido viscoso, incolor, inodoroe higroscópico, com sabor doce, solúvelem água e álcool, insolúvel em éter e emclorofórmio.Devido às suas características físicas e químicase ao fato de ser inócuo, o glicerolpuro apresenta diferentes aplicações na indústriade cosméticos, farmacêutica, detergentes,na fabricação de resinas e aditivose na indústria de alimentos. Apesar de oglicerol apresentar estas aplicações na formapura, poucos estudos estão sendo direcionadospara a utilização de glicerol brutona forma direta.OBTENÇÃO E TRATAMENTODO GLICEROL BRUTOSubproduto natural do processamento deóleos e gorduras, o glicerol pode ser obtidomediante reação de saponificação de ácidosgraxos (óleos, azeites ou sebo) comhidróxido de sódio ou hidróxido de potássio,como co-produto da fabricação de biodiesele em menor proporção, mediantesíntese microbiana. A produção sintética deglicerina a partir de cloreto de alil via epicloridrinaencontra-se em declínio devidoao excesso no mercado de glicerol do processode biodiesel. Dentro deste contexto,o glicerol constitui o maior subproduto geradono processo de produção do biodieselvia esterificação de ácidos graxos vegetaisou gordura animal com álcool (metanol ouetanol) para produzir ésteres e glicerol napresença de catalisador (KOH ou NaOH)(DIECKELMANN e HEINZ, 1988)A equação global de transesterificação éapresentada na Figura 1a, onde são necessáriostrês moles de álcool por cada mol detriglicerídeo utilizado. Esta reação global éconseqüência de um número de reaçõesreversíveis e consecutivas mostradas na Figura1b. A primeira consiste na conversãode triglicerídeos em diglicerídeos, seguidada conversão destes diglicerídeos em monoglicerídeos,e finalmente de glicerídeosa glicerol, rendendo uma molécula de ésterde álcool por cada glicerídeo em cadaetapa da reação.No final da etapa de transesterificação, oglicerol e ésteres formam uma massa líquidade duas fases, que são facilmente separáveispor decantação ou centrifugação. Afase superior, a mais leve ou menos densa,contém os ésteres metílicos ou etílicos constituintesdo biodiesel. A fase inferior oupesada encontra-se composta de glicerolbruto e impurezas.O valor do glicerol bruto obtido da produçãode biodiesel encontra-se entre 0,2 a0,4 R$/kg. Este baixo valor é atribuído aoconteúdo de aproximadamente 30 % (p/p)de impurezas e ao grande volume desteco-produto gerado pelas indústrias. O glicerolbruto apresenta-se na forma de líquidoviscoso pardo escuro, que contém quantidadesvariáveis de sabão, álcool (metanolou etanol), monoacilglicerol, diacilglicerol,oligômeros de glicerol, polímeros e água(OOI et al., 2004). A porcentagem de glicerolna mistura varia entre 65 a 70 % (p/p), sendo a maior parte das impurezas sabãoformado pela reação dos ácidos graxoslivres com excesso de catalisador (saponificação).Dessa forma, o aspecto do glicerolbruto encontra-se estreitamente relacionadoao conteúdo de sabão, que proporcionaaparência de viscoso e escuro. Parareduzir o sabão gerado, recomenda-se conduzira reação de transesterificação commatérias primas (triglicerídeos) com baixoconteúdo em ácidos graxos livres e água,ao mesmo tempo de reduzir a quantidadede catalisador (OOI et al., 2004).A mistura residual resultante é submetidoao processo de acidulação com ácido concentrado(HCl, H 2SO 4, ou H 3PO 4) para a separaçãode glicerol e ácidos graxos do sabão(Figura 2a). No entanto, a maior partedos processos de tratamento de glicerol éconduzida utilizando HCl ou H 2SO 4, sendoFigura 1. (a) Reação global e (b) Reações consecutivas detransesterificação de triglicerídeos. R 1, R 2, R 3e R representam grupos alquilasBiotecnologia Ciência & Desenvolvimento - nº 37 45