8º Encontro Nacional de Tecnologia Química
Realizado em Vitória/ES, de 09 a 11 de Setembro de 2015.
ISBN: ISBN 978-85-85905-13-2

TÍTULO: PRODUÇÃO DE BIOFILME DE QUITOSANA, RODUZIDA DA QUITINA, EXTRAÍDA DE EXOESQUELETO DE CRUSTÁCEOS, PROPOSTA E DISPONIBILIZAÇÃO SUSTENTÁVEL DESSE RESÍDUO.

AUTORES: Rodrigues, L.O. (CENTRO UNIVERSITÁRIO SÃO CAMILO - ES) ; Freitas, N.M. (CENTRO UNIVERSITÁRIO SÃO CAMILO - ES) ; Barbosa, P.S. (CENTRO UNIVERSITÁRIO SÃO CAMILO - ES) ; Debona, D.G. (CENTRO UNIVERSITÁRIO SÃO CAMILO - ES) ; Azevedo, O.A. (CENTRO UNIVERSITÁRIO SÃO CAMILO - ES)

RESUMO: O setor pesqueiro é um dos mais importantes para a economia do Estado do Espírito Santo. Esta atividade, porém, produz inúmeros resíduos, que causam danos ao meio ambiente devido a sua dificuldade de degradação. Nos crustáceos, há o descarte do exoesqueleto, que possui como um de seus componentes a quitina. Através dos processos de desmineralização, desproteinização, desodorização e secagem do exoesqueleto, obtém-se a quitina, que através de outro processo, denominado desacetilação, transforma-se em quitosana. A quitosana possui alto valor no mercado, e também diversas aplicações. Dentre elas o biofilme, um polímero fino e biodegradável, que pode substituir diversos outros polímeros utilizados na indústria que são de difícil degradação.

PALAVRAS CHAVES: exoesqueleto de crustáceo; quitina; quitosana

INTRODUÇÃO: Com área total de 46078 km², o Estado do Espírito Santo possui 5% da costa brasileira, que corresponde a 411 km de extensão litorânea. Nesta área localizam-se 15 municípios. Com uma população diversificada, o litoral do Espírito Santo destaca-se pelo desenvolvimento do setor pesqueiro, responsável pela movimentação da economia local. Os crustáceos são parte importante dos pescados do Estado, sendo camarão e caranguejo um dos mais consumidos.Os crustáceos possuem um exoesqueleto que contém como um de seus componentes a quitina. Pode-se citar como exemplo, a composição centesimal dos exoesqueleto de camarões, 15 a 20% de quitina, 25 a 40% de proteínas e 40 a 55% de carbonato de cálcio, já nos caranguejos, a quitina ocorre entre 69 e 70%, (ASSIS et al., 2008). Após a obtenção da quitina, podemos transformá-la em quitosana, através do processo de desacetilação. A quitina e a quitosana possuem grande valor no mercado, o que faz com que seja viável a obtenção a partir dos resíduos de pesca. Dentre suas várias aplicações, a quitosana pode ser designada para a produção de um polímero, denominado biofilme. O biofilme é um filme fino preparado a partir de materiais biológicos, que age como barreira a elementos externos e, consequentemente, pode proteger o produto embalado de danos físicos e biológicos e aumentar a sua vida útil. (HENRIQUE et al., 2008). Para compreender a importância da conversão da quitina extraída de exoesqueleto de crustáceos em quitosana para a produção do biofilme, no setor econômico do estado do Espírito Santo, deve-se instruir a população sobre o custo-benefício da conversão do produto extraído e inferir nova metodologia para minimizar os impactos ambientais causados pelo descarte inadequado dos resíduos de pesca no litoral do estado do Espírito Santo.

MATERIAL E MÉTODOS: Buscando-se melhor alternativa de utilização dos resíduos gerados no processo de beneficiamento de crustáceos, que no mundo chega ser da ordem de 39 mil toneladas/ano (CRAVEIRO, 1998), realizou-se uma pesquisa bibliográfica, onde caracterizou-se o problema de ordem econômica e ambiental, o qual é proporcionado tanto pela grande quantidade de resíduo gerado, quanto pela forma de disponibilização dos mesmos (ANTONINO, 2007). Após a realização da pesquisa bibliográfica, iniciou-se o trabalho coletando o material, exoesqueleto de siri, da espécie Callinectes sapidus, obtido de pescados no litoral sul capixaba, município de Marataízes, em 30 de janeiro de 2014. No laboratório do Centro Universitário São Camilo – ES, os resíduos coletados foram submetidos a processos para a obtenção da quitina, a partir de esqueletos, que foram descarnados, secos, granulados, desmineralizados, desproteinados e despigmentados, a partir daí realizou-se a desacetilação da quitina obtendo a quitosana. A produção do biofilme foi desenvolvida utilizando-se duas metodologias, na primeira, dissolveu-se a quitosana em meio ácido vertendo-se o gel obtido sobre uma superfície plana, prensando e e volatilizando o solvente, finalizando a remoção por destacamento. Na segunda, foram produzidos filmes poliméricos com um maior controle estrutural utilizando eletrodeposição, obtendo um filme com menor rusticidade, pelo processo de formação estrutural, porem com maior custo.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Verificou-se que atualmente os resíduos de crustáceos representam para as indústrias de beneficiamento um grande problema de descarte que, em muitos casos, é responsável por desequilíbrios ecológicos graves e crescentes. (ANTONINO, 2007). A utilização destes para produção de biofilmes, de quitosana extraída a partir de exoesqueleto de crustáceos, sendo efetiva, evita o disponibilização inadequada desses resíduos, tornando-se muito atrativa do ponto de vista econômico, visto que a quitosana pode ser obtida de resíduos que muitas vezes são disponibilizados de forma inadequada, gerando tecnologias alternativas, que reduz seu custo de produção em 60% e atividade econômica para a região. Após a realização do processo de descarnação, secagem e moagem foi possível obter 181,30 g de agregado bruto a partir de exoesqueletos de 11 siris, sendo que essa massa corresponde a aproximadamente 1/5 do valor da massa dos siris, sendo que deste obteve-se 39,87 g do agregado fino triturado. Após as etapas de desmineralização, desproteinação, despigmentação e desacetilação, foi obtida uma massa final de aproximadamente 9,2150 g, correspondente a um rendimento considerável no processo de obtenção da quitosana. O biofilme foi desenvolvido duas metodologias, na primeira, dissolveu-se a quitosana em meio ácido vertendo-se o gel obtido sobre uma superfície plana, prensando e e volatilizando o solvente em estufa com exaustão a temperatura ambiente, finalizando a remoção por destacamento (RATHKE, et al., 1994). Na segunda metodologias, foram produzidos filmes poliméricos com um maior controle estrutural utilizando eletrodeposição (PATERNO, et al., 2001), obtendo um filme mais fino e flexível.

CONCLUSÕES: A quitina extraída de exoesqueleto de crustáceos, quando submetida a diversos processos, é convertida em quitosana. A mesma apresenta-se benéfica em relação à economia e ao meio ambiente. Uma das aplicações desta matéria-prima obtida é o biofilme, que possibilita a população envolvida na atividade pesqueira uma renda alternativa, agregando mais valores a esta atividade, já que o exoesqueleto do crustáceo antes era descartado de maneira inadequada, ocasionado problemas de ordem ambiental e econômica.

AGRADECIMENTOS:

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ASSIS, Anamélia Sales de et al. Bioconversão de resíduos de camarão LitopenaeusVannamei(booner, 1931) para produção de biofilme de quitosana. Revista Iberoamericana de Polímeros, PE, v.9, n.5, p. 480-491, outubro. 2008.

Assis OBG, Silva VL. Caracterização Estrutural e da Capacidade de Absorção de Água em Filmes Finos de Quitosana Processados em Diversas Concentrações. Polímeros, 13(4), 223 (2003)

FURLAN. L. Copolímeros grafitizados de quitina e quitosana com monômeros acrílicos: estudos de adsorcao de Ca (II) e aplicacoes na tecnologia do papel. Florianopolis, 1993. Dissertacao [Mestrado] – Universidade Federal de Santa Catarina, 1993.

HENRIQUE, C. M.; CEREDA, M. P.; SARMENTO, S. B. S. Características físicas de filmes biodegradáveis produzidos a partir de amidos modificados de mandioca. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v.28, n. 1, p. 231-240, 2008.

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MOURA, Catarina et al. QUITINA E QUITOSANA PRODUZIDAS A PARTIR DE RESÍDUOS DE CAMARÃO E SIRI: AVALIAÇÃO DO PROCESSO EM ESCALA PILOTO. Vetor, Rio Grande, v. 16, p.37-45, 2006.

PATERNO, LG, MATTOSO, LHC, Oliveira jr ON. Filmes ultrafinos produzidos pela técnica de automontagem: preparação, propriedades e aplicações. Química Nova, 24(2), 228 (2001).

RATHKE TD, HUDSON SM “Review of chitin and chitosan as fiber and film formers”, Journal Macromolecules Scince, 34(3) 375 (1994)

SEBRAE. Diagnóstico dos Resíduos da Pesca e Aquicultura do Espírito Santo. Vitória: SEBRAE/ES, 2010. 112p.