ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Química Tecnológica
Autores
Braga, N. (ESALQ/USP) ; Sartori, J. (ESALQ/USP) ; Baptista, A. (ESALQ/USP) ; Rocha, A. (ESALQ/USP) ; Lima, R. (ESALQ/USP) ; Ogando, F. (ESALQ/USP) ; Aguiar, C. (ESALQ/USP)
Resumo
Existem barreiras na aceitação internacional do açúcar cristal pelo uso da sulfitação como método de clarificação: residual de sulfito. Assim, o objetivo do trabalho foi avaliar o uso do peróxido de hidrogênio (H2O2), que tem sido proposto como reagente alternativo ao dióxido de enxofre, a fim de verificar a degradação do composto pigmentoso, rutina, com a utilização do H2O2 em diferentes quantidades. Houve maior degradação da rutina quando aumentou a quantidade de H2O2. A absorção máxima (de 200 a 800 nm) da rutina aumentou durante o tempo de reação, e notou-se maior intensidade na peroxidação no tempo de 0 à 30 minutos, visto que o valor de absorção entre eles foram bastante divergentes. Conclui-se que a peroxidação é eficiente na degradação de rutina, mas com a dose adequada.
Palavras chaves
Cana-de-açúcar; Clarificação; Peróxido-de-hidrogênio
Introdução
A sulfitação é o principal método de clarificação do caldo pelas usinas brasileiras, onde o enxofre é queimado nos fornos para obtenção do dióxido de enxofre (HONIG ,1953). Porém apresenta como principal limitação o resíduo de sulfito no produto final, o que tem sido limitação para sua exportação. Como alternativa o uso do peróxido de hidrogênio tem sido proposto, uma vez há reduções significativas nos teores de aminoácidos, açúcares redutores, amido e polifenóis no caldo tratado com o peróxido de hidrogênio quando comparado com os tratamentos convencionais. Ocorre ainda diminuição nos teores de cinza e de viscosidade, e aumento na pureza do xarope pela remoção dos não-açúcares. (MADSEN et al., 1978; MANE et al., 2000). A Rutina é um Flavonóide da classe dos Flavonóis, assim como a Quercetina e a Miricetina, com coloração amarelo claro (ACKER et al.,1996). Quanto à quantificação da Rutina em espectrofotômetro, pode-se verificar que ocorrem incrementos de absorbância nas bandas características da rutina, em regiões de 257 nm e 357 nm (VERZA et al., 2007). A utilização da Rutina neste trabalho deve-se a sua função em simular as impurezas pigmentosas presentes no caldo de cana-de-açúcar, e que submetida à reações oxidativas com Peróxido de Hidrogênio (H2O2) resulta na sua degradação, devido alteração estrutural. Visto que esses pigmentos dificultam a clarificação do caldo e seu devido uso na indústria de produção de açúcar branco, comprometendo a sua qualidade. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de degradação da rutina pelo uso do peróxido de hidrogênio, processo alternativo para a clarificação do caldo de cana-de-açúcar.
Material e métodos
Foram realizados ensaios com Rutina e Peróxido de Hidrogênio (H2O2) a fim de verificar a degradação da Rutina pelo Peróxido de Hidrogênio (H2O2) no tempo. Sendo realizados 3 ensaios com diferentes quantidades de Peróxido de Hidrogênio (H2O2) em solução de Rutina 0,01% : Ensaio 1 – 5 mM de H2O2 ; Ensaio 2 – 10 mM de H2O2; e Ensaio 3 – 20 mM de H2O2. Para cada um dos ensaios, foram realizadas 3 repetições e os dados trabalhados foram de acordo com a média da triplicata.Foi realizada uma diluição de 0,025g de Rutina com Água Mili-Q em Balão de Erlenmeyer de 250ml para cada ensaio, sendo que a solução foi de 0,01%. O pH da solução de Rutina 0,01% foi ajustado para pH 3,5 (± 0,05). Utilizou-se solução de HCl 1,3N. A média do pH original era de 5,72. Utilizou-se o Espectrofotômetro para fazer a leitura em Varredura, de 200 à 600 nm, da solução. Utilizou-se o modo Scanning no equipamento. A leitura foi realizada antes da adição do Peróxido de Hidrogênio, para fins de controle, e logo em seguida, adicionou-se o Peróxido de Hidrogênio nas quantidades respectivas para cada ensaio e fez-se a leitura novamente. Em seguida, o erlenmeyer foi colocado em banho-maria à 50°C com agitação de 100 rpm. Retirou- se amostras da solução e fez-se a leitura em Varredura no Espectrofotômetro nos tempos de: 10-30-60-120-180-240 min.
Resultado e discussão
Para avaliar a degradação da rutina pela ação do peróxido de hidrogênio,
primeiramente, foi feita a avaliação da faixa de maior absorção da rutina.
Observou-se, na Figura 1, que os picos de intensidade de absorbância ocorreram
nos comprimentos de onda de 250 e 350nm, sendo o de 250 nm o de maior
intensidade. A partir dos resultados obtidos, os dados foram trabalhados a fim
de demonstrar a variação na Taxa de Absorbância da Rutina nos comprimentos de
onda específicos de 250 e 350nm com o passar do tempo e nas diferentes
quantidades de Peróxido de Hidrogênio.
Pode ser observado que nas 3 diferentes quantidades de H2O2 (Figura 2), a taxa
de absorbância da rutina tendeu à aumentar no decorrer do tempo, denotando que a
rutina não é degradada devido o tempo de peroxidação, já que sua taxa de
absorbância não diminuiu durante a reação no tempo.
Entretanto, ao comparar-se a intensidade na taxa de absorbância da rutina entre
as 3 diferentes quantidades de H2O2, constata-se que essa taxa de absorbância é
menor conforme aumenta-se a quantidade de H2O2 na solução, indicando que o H2O2
foi eficiente na degradação da rutina devido sua quantidade na solução, e não
devido o tempo de reação do H2O2 com a rutina. Portanto, conclui-se que a
degradação da rutina em função do tempo de peroxidação não é eficiente, e sim há
degradação da rutina quando há aumento na quantidade de H2O2 na solução, quanto
mais H2O2 presente, maior a degradação e consequentemente menor a taxa de
absorbância.
Figura 1. Perfis de absorção máxima de soluções no tempo de 0 min (A) e em 240 min (B) para diferentes concentrações de peróxido de hidrogênio
Figura 2. Perfis de absorção máxima da Rutina à 250 (A) e 350 nm (B) no tempo para as diferentes concentrações de H2O2
Conclusões
Diante dos resultados, conclui-se que a utilização do peróxido de hidrogênio na clarificação do caldo de cana-de-açúcar é uma alternativa viável, visto que provoca redução nos valores de absorbância, como fora demonstrado nesse trabalho, desde que se tenha a dose adequada de H2O2 à ser utilizada, visto que maiores doses de H2O2 utilizadas, provocaram menores taxas de absorbância. Tais resultados concluem que a peroxidação é eficiente na redução de cor sendo uma alternativa para a sulfitação na produção do açúcar branco na indústria sucroenergética.
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP e ao CNPQ.
Referências
ACKER, S.A.B.E.V.; BERG, D.J.V.B.; TROMP, M.N.J.L.; GRIFFIOEN, BENNEKOM, W.P.V.; W.J.F.V.D.; BAST, A. Strutural aspects of antioxidant activity of flavonoids. Free Radical Biol. Med., Orlando, v.20, n.3, p.331-342, 1996.
HONIG, P. Principles of sugar technology. New York: Elsevier Publishing Company, v. 1, 1953.
MADSEN, R.F. et, al. Sugar Technology Reviews, 6(1): 49-115, 1978.
MANE, J. D.; JAMBHALE, D. B.; YEWALE A.V.; PHADNIS, S. P. (2000) Mill Scale Evaluation of Hydrogen Peroxide as a Processing Aid : Improvement in the quality of plantation white sugar. International sugar journal (October 2000) Vol. 102, No. 1222, 530-553 p.
VERZA, S. G. et al. Avaliação das variáveis analíticas do método de folin-ciocalteu para determinação do teor de taninos totais utilizando como modelo o extrato aquoso de folhas de Psidium guajava L., Química Nova, São Paulo, SP, v. 30, n. 4, p. 815-820, jul./ago.2007. Disponível em <http://www.scielo.br>
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