ADSORÇÃO DA β-LACTOALBUMINA EM CARVÃO ATIVADO OBTIDO A PARTIR DO ENDOCARPO DE COCO

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Alimentos

Autores

Andrade, S.N. (UESB) ; Veloso, C.M. (UESB) ; Fontan, R.C.I. (UESB) ; Bonomo, R.C.F. (UESB)

Resumo

Este trabalho teve como objetivo determinar a influência da variação da massa, do pH e do tempo na eficiência do processo de adsorção da β -lactoglobulina em carvão ativado. A capacidade adsortiva e tempo necessário para atingir de equilíbrio foram analisados graficamente e os modelos de pseudo primeira-ordem e pseudo segunda-ordem foram ajustados dados experimentais. No estudo de massa verificou-se que a massa ideal para a adsorção da proteína (β -lactoglobulina) foi de 25 mg com uma eficiência de 98,63% e que o tempo em que a capacidade adsortiva se manteve constante foi de 165 min .O carvão ativado apresentou melhor desempenho de adsorção no pH=3,0. O modelo de pseudo primeira ordem se ajustou aos dados experimentais.

Palavras chaves

cloreto de zinco; soro; pH

Introdução

O soro do leite é o principal subproduto resultante da fabricação de queijos, possui alto valor nutricional, devido sua reserva protéica com elevado teor de aminoácidos essenciais (CAPITANI et al., 2005). A β -lactoglobulina é principal proteína do soro do leite bovino, ovinos e caprinos. No soro bovino essa proteína apresenta maior concentração, 3,2 g.L-1 (HERNÁNDEZ-LEDESMA, RECIO & AMIGO, 2008). Nos últimos anos, pesquisadores têm focado seus estudos no desenvolvimento de técnicas capaz de fracionar essa proteína (CAPITANI et al.,2005). Dentre essas técnicas destaca-se o processo de adsorção, que pode ser definido como um fenômeno de transferência de massa do tipo sólido-fluido no qual substâncias existentes em fase fluida são transferidas para superfície de uma fase sólida, permitindo separá-las dos demais componentes dessas soluções. As substâncias que ligam a superfície são conhecidas como adsorbatos (soluto), enquanto a fase sólida que retém o adsorbato é conhecido como adsorvente (GOMIDE, 1987). Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi determinar a influência da variação do pH, da massa e do tempo na eficiência do processo de adsorção da β -lactoglobulina em carvão ativado.

Material e métodos

Na síntese do carvão foi utilizado como precursor o endocarpo do coco e cloreto de zinco como agente de ativação, segundo a metodologia descrita por (PRAUCHNER & RODRÍGUEZ-REINOSO, 2012), com algumas modificações. Para avaliar o efeito do pH foram adicionados 10 mg de carvão em tubos de ensaio contendo 5 mL da solução de proteína (ß-lg), na concentração de 500 mg.L-1 e o ajuste do pH foi realizado com adição de solução tampão fosfato de potássio (20 mM) para pH 7,0 e 9,0 exceto para o pH 3,0 que foi utilizado fosfato de potássio monobásico e ácido fosfórico. Os tubos permaneceram sobre agitação constante (20 rpm) à 25 ºC por 24 h, em seguida foram centrifugados sendo o sobrenadante filtrado. A quantificação das proteínas foi realizada por leitura direta em espectrofotômetro no comprimento de onda de 280 nm. O estudo de massa foi realizado com diferentes massas (10 mg, 25 mg e 50 mg), adicionada a 5 mL de solução de proteína (β-lg) com concentração inicial de 500 ppm, no pH escolhido, seguindo a mesma metodologia descrita no estudo do pH. Para determinar o tempo necessário para atingir o equilíbrio de adsorção, a massa de carvão, escolhida no estudo de massa, foi adicionada a 5 mL de solução de proteína com concentração inicial de 500 ppm no pH escolhido, seguindo a mesma metodologia descrita no estudo do pH. O equilíbrio foi atingido quando os valores da concentração da solução se mantiverem constantes. Para avaliar a cinética de adsorção, os modelos de pseudo primeira-ordem e pseudo segunda-ordem foram ajustados aos dados.

Resultado e discussão

Através do estudo de pH foi possível observar que em pH3,0 obtêm-se os melhores valores para capacidade adsortiva (93,37 mg/g) e eficiência (89,02%), indicando que esse pH é ideal para a realização dos testes posteriores. Em relação ao estudo de massa foi possível verificar que a massa ideal para a adsorção da proteína (β-lg) a 500 ppm é de 25 mg (eficiência de 98,63%), sendo considerada uma massa pequena. A partir da análise do gráfico (Figura.1) foi possível observar que o tempo em que a capacidade adsortiva se manteve constante foi a partir de 165 min com capacidade adsortiva q[e] de cerca de 100 mg/g. Este resultado é semelhante ao reportado por Pereira (2014), em estudo de adsorção da BSA, onde o equilíbrio foi atingido a 180 min com uma capacidade adsortiva de qe= 50 mg/g. Ao avaliar os resultados foi possível concluir que o modelo de pseudo primeira- ordem se ajustou melhor aos dados experimentais uma vez que apresentou o maior coeficiente de determinação (R² = 0,976) e o menor valor de raiz quadrada do erro médio (4,206) (Tabela 1), semelhante á estudo realizado com outro adsorvente (CARPINÉ,2011).

FIGURA1: Cinética de adsorção da β -lactoglobulina


Em que: qe e qt são as quantidades adsorvidas (mg g- 1) no equilíbrio e no tempo t (min); k1 (min-1). e k2 (g mg-1 min-1). são constante de velocidade

Conclusões

O carvão ativado obtido a partir do endocarpo do coco possui alta eficiência na adsorção da proteína β- lactoglobulina com uma pequena massa e um tempo de equilíbrio relativamente curto, podendo ser utilizado como adsorvente no fracionamento das proteínas do soro.

Agradecimentos

Os autores agradecem a CAPES e CNPQ pelo apoio financeiro.

Referências

CAPITANI, C. D.; PACHECO M. T. B.; GUIMERATO H. F.; VITALI A.; SCHIMIDT F. L. Recuperação de proteínas do soro de leite por meio de coacervação com polissacarídeo. Revista Pesquisa agropecuária brasileira, Brasília, v.40, n.11, p.1123-1128, 2005.
CARPINÉ, D. Recuperação do aroma álcool feniletílico por adsorção em batelada e em coluna.Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Paraná. 2011.
GOMIDE, R. Operações unitárias: operações de transferência de massa. 1ª ed. São Paulo: Dag Gráfica e Editora ltda., v. 4, p. 311 – 315,1988.
HERNÁNDEZ-LEDESMA, B.; RECIO, I.; AMIGO, L. β-Lactoglobulin as source of bioactive peptides. Amino Acids, v. 35, n. 2, p. 257-265, 2008.
PEREIRA, R. G; VELOSO, C. M;DA SILVA, N. M; DE SOUSA, L. F; BONOMO, R. C. F., DE SOUZA, A. O; DA GUARDA , M. O; FONTAN, R. D. C. I. Preparation of activated carbons from cocoa shells and siriguela seeds using H 3 PO 4and ZnCL as activating agents for BSA and α-lactalbumin adsorption. Fuel Processing Technology, 126, 476-486. 2014.
PRAUCHNER, M J.; RODRÍGUEZ-REINOSO, F. Chemical versus physical activation of coconut shell. A comparative study.Microporous and Mesoporous Materials, v. 152, p. 163-171, 2012.