Realizado em Goiânia/GO, de 04 a 06 de Setembro de 2017.
ISBN: 978-85-85905-20-0
TÍTULO: Deslignificação de fibras de sabugo de milho
AUTORES: Ozanski, G.D. (INSTITUTO FEDERAL GOIANO - CAMPUS RIO VERDE) ; Jesus, A.P. (INSTITUTO FEDERAL GOIANO - CAMPUS RIO VERDE) ; Menezes, A.C.P.F. (INSTITUTO FEDERAL GOIANO - CAMPUS RIO VERDE) ; Moreto, J.A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO (UFTM)) ; Nunes, E.S. (INSTITUTO FEDERAL GOIANO - CAMPUS RIO VERDE) ; Arantes, T.M. (INSTITUTO FEDERAL GOIANO - CAMPUS IPORÁ) ; Castro, C.F.S. (INSTITUTO FEDERAL GOIANO - CAMPUS RIO VERDE)
RESUMO: A utilização de celulose em processos tecnológicos, muitas vezes deve ser
precedido de técnicas de purificação da fibra a ser utilizada. Apresentando-
se como uma das fontes de fibras, fonte natural e renovável, o sabugo de
milho (SM), apresenta-se como excelente fonte de celulose. Para o processo
de deslignificação da fibra de SM, utilizou-se tratamento alcalino seguido
de tratamento com solução de acetato e clorito de sódio aquoso, sendo que
através da técnica de FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy),
constatou-se a eficiência do tratamento de deslignificação. O presente
trabalho teve como objetivo demonstrar a eficiência do tratamento de
deslignificação de fibras de SM através da purificação das mesmas,
demonstrando a eficiência com a técnica de FTIR.
PALAVRAS CHAVES: Resíduos; Agricultura; Branqueamento
INTRODUÇÃO: A grande quantidade de resíduos gerados da produção agroindustrial, são
pontos preocupantes no ponto de vista ambiental, porém esses resíduos
agroindústrias muitas vezes são usados como fontes para substituição de
derivados de petróleo, por se tratarem de fontes limpas, o uso de resíduos
agroindustriais se mostram uma ótima alternativa, dando emprego a grandes
fontes de material lignocelulósico como o sabugo de milho, o qual é
praticamente constituído por hemicelulose e celulose, moléculas essas que
são entremeadas por uma macromolécula denominada de lignina (LUCARINI, et
al., p. 1, 2014).
Fibras vegetais apresentam estrutura lamelar, a qual estão distribuídas os
seus componentes, a parede celular é constituída principalmente por
hemicelulose e celulose, enquanto a lignina, responsável por unir as fases
da fibra vegetal, encontra-se em concentração máxima na lamela média, porém
a mesma espalha-se por toda a estrutura da fibra, para que ocorra a
utilização da celulose em processos biotecnológicos, a retirada de lignina
através do processo de quebra e remoção de lignina do complexo lignina-
hemicelulose-celulose, por pré-tratamentos se fazem necessários (ROCHA, et
al., p.60, 2012).
Processos de pré-tratamentos que visão a deslignificação de fibras vegetais,
são comprovados por técnicas que mostram a retirada de lignina ou estruturas
constitucionais da mesma, como unidades de guaiacila, lignina G-H (p-
hidroxifenila) e o co-polímero siringila-guaiacila (S-G), sendo a unidade
básica da lignina o fenilpropano, o qual apresenta ligações do tipo carbono-
carbono (C-C) e éter (C-O-C), as quais permitem a união das estruturas
(GOUVÊA, et al., p. 72, 2015). O objetivo do presente trabalho foi
demonstrar a eficácia do processo de deslignificação de fibras de SM.
MATERIAL E MÉTODOS: A matéria-prima foi obtida no município de Montividiu – GO, após obtenção da
matéria-prima os sabugos foram lavados com água destilada e em seguida
submetidos a secagem em estufa durante 48 h à 45°C, moagem e peneiração em
peneira de 32 mesh. Posteriormente, a farinha de SM foi tratada com
hidróxido de sódio 2% (m/v) por 1,5 h a 90 °C e em seguida neutralizada com
água destilada e secas em estufa com circulação forçada de ar, após
tratamento com solução alcalina, as fibras foram submetidas a reação com
solução composta de partes iguais (v:v) de tampão acetato e clorito de sódio
aquoso, 27 g de NaOH e 75 ml de ácido acético glacial diluídos em 1 L de
água deionizada para preparo da solução tampão que foi adicionado igual
volume de clorito de sódio aquoso (NaClO2 a 1,7% m/m). O processo foi
realizado a temperatura de 80 °C durante 4 horas. Em seguida, as fibras
foram lavadas com água deionizada até atingir pH neutro e em seguida secas
em estufa por 48 horas a 45 °C com circulação de ar (FLAUZINO NETO, et al.,
p.481, 2013).
A técnica FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy), foi utilizada para
apontar estiramentos das estruturas presentes antes e após o processo de
purificação da fibra de SM, a análise foi realizada com pastilhas de KBr e a
leitura feita em número de onda versus transmitância (%).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Após o processo de purificação e secagem da fibra de SM, a análise da fibra
através da técnica FTIR, permitiu comprovar a eficácia do processo de
deslignificação proposto.
Na figura 01, é possível observar picos característicos de funções e
estruturas relacionadas à macromolécula de lignina.
Através da análise do gráfico apresentado, é possível observar o
desaparecimento de picos no gráfico de FTIR da fibra de SM submetida a
purificação (b), que aparecem com maior intensidade na fibra in natura (a).
O pico em 1270 é atribuído a ligações C–O de anéis guaiacílicos (SALIBA, et
al., p. 921, 2001), os picos em 1378 e 899 são atribuídos a ligações de C –
H, enquanto o pico em 1247 é relacionado ao estiramento C – O de fenol e os
picos 1159, 1115 e 1054 são relacionados aos estiramentos C – O de álcool
(MORELLI, et al., p. 194, 2012).
A análise dos dados obtidos e apresentados sobre o procedimento de
deslignificação de SM, mostra que a eficiência da técnica é satisfatória,
pois indica a remoção de estruturas relacionadas a lignina.
Por se tratar de uma fonte de celulose, sendo de fácil obtenção, de fonte
natural, de baixo valor agregado, o sabugo de milho merece maior atenção
quanto sua destinação em processos industriais, pré-tratamentos como a
deslignificação da fibra do mesmo, além de fornecer uma fibra mais pura,
também agrega valor a matéria-prima, a qual muitas vezes é utilizada de
forma pouco nobre, como deixada para decomposição da matéria orgânica no
solo.
FIGURA 01
Análise de FTIR de (a) fibra de SM in natura e (b)
fibra de SM deslignificado.
CONCLUSÕES: Processos que fazem uso da celulose, devem utilizar técnicas de extração e
remoção de estruturas como a lignina, quando utiliza-se fontes naturais como o
SM, pois compostos como a lignina podem interferir nos resultados esperados da
utilização e emprego da fonte de celulose utilizada.
A técnica de deslignificação apresentada mostra-se eficiente na remoção de
grupos relacionados a estrutura de lignina, comprovado através da técnica de
análise por FTIR, onde foi possível observar a presença de picos antes do
processo de deslignificação e a inexistência dos mesmos após o processo
empregado.
AGRADECIMENTOS: Agradeço o apoio e dedicação dos pesquisadores do Laboratório de Química
Tecnológica (QUITEC), ao IF Goiano - Campus Rio Verde, ao CNPQ e a CAPES.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: FLAUZINO NETO, Wilson Pires et al. Extraction and characterization of cellulose nanocrystals from agro-industrial residue - Soy hulls. Industrial Crops and Products v. 42, n. 1, p. 480–488 , 2013
GOUVÊA, A. F. G; TRUGILHO, P. F; ASSIS, C. O; ASSIS, M. R; COLODETTE, J. L; GOMES, C. M. Avaliação do efeito da relação siringila/guaiacila da lignina de eucalipto na produção de carvão vegetal. Ciência da Madeira (Brazilian Journal of Wood Science), 6(2): 71 – 78, 2015.
LUCARINI, A. C; MARIN, M. P. A; CARNEIRO, J. S; GARCIA, L. G; REIS, R. A. dos; ARAÚJO, T. P. A. Estudo comparativo do pré-tratamento por peróxido de hidrogênio seguido de hidrólise enzimática de palha de cana de açúcar e sabugo de milho. COBEQ XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química, p. 1 – 8, Florianópolis/SC, 2014.
MORELLI, C. L; MARCONCINI, J. M; PEREIRA, F. V; BRETAS, R. E. S; BRANCIFORTI, M. C. Extraction and characterization of cellulose nanowhiskers from balsa wood. Macromol. Symp. 319, p. 191 – 195, 2012.
ROCHA, G. J. M; BALKZÓ, N. K; MULINARI, D. R. Obtenção e caracterização de celulose do bagaço de cana-de-açúcar pré-tratamento em meio ácido. Cadernos UniFOA (Edição Especial do Curso de Mestrado Profissional em Materiais), p. 59 – 65, 2012.
SALIBA, E. O. S; RODRIGUEZ, N. M; MORAIS, S. A. L; VELOSO, D. P. Ligninas – Métodos de obtenção e caracterização química. Ciência Rural, v.31, n.5, p.917-928, Santa Maria, 2001.