Purificação e exposição de conteúdo lignocelulósicos de resíduo agrícola (casca de arroz)

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Físico-Química

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 casca de arroz (CA), apresenta-se como uma alternativa de destaque, para desenvolvimento de técnicas e processos que utilizem seus substratos e ou técnicas de purificação de seus compostos para que possam ser empregados em demais processos. Após obtenção, limpeza e secagem a farinha de CA, foi submetida a processo alcalino seguido de purificação de compostos, a técnica de FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy), foi utilizada para apontar a presença de substancias através da análise dos dados obtidos e a eficiência do processo proposto. O objetivo do presente trabalho foi demonstrar a eficiência dos processos de purificação para exposição de compostos presentes na fibra de CA, verificado pela técnica de FTIR.

Palavras chaves

Resíduos; Lignina; Celulose

Introdução

Com a diminuição de impactos negativos sobre o meio ambiente, a utilização dos resíduos gerados da crescente agricultura brasileira, merece destaque, tanto do ponto de vista ambiental como do valor econômico gerado pelo reprocessamento destes resíduos (Schneider, et al., p. 08, 2012). Diversos subprodutos gerados da agricultura, são utilizados como fonte de celulose, a casca de arroz ou palha de arroz apresenta em torno de 12 a 20% de lignina, 20 a 27% de hemicelulose e 34 a 44% de celulose, por ser um material fibroso com eficaz resistência contra micro-organismos patógenos devido a presença de dióxido de silício (LIMA JUNIOR, et al., p. 37, 2014). A parede celular constitui-se por celulose e hemicelulose, através de estrutura lamelar, sendo que a lignina a qual se apresenta espalhada por toda parede celular com concentração máxima na lamela média, possui a função de unir as fases da parede celular e a utilização de celulose em processos tecnológicos requer um certo cuidado para que ocorra a remoção de lignina do complexo que mantem as fibras vegetais unidas (complexo lignina- hemicelulose-celulose) (ROCHA, et al., p.60, 2012), para que não ocorra interferência na utilização da fibra como fonte de celulose. Como o objetivo de demonstrar a eficiência na purificação e exposição de estruturas lignocelulósicas, empregou-se a técnica de purificação e ou branqueamento comprovado por análise de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier.

Material e métodos

A casca de arroz (palha de arroz), foi obtida no município de Iporá – GO, a matéria-prima foi lavada com água destilada, seca em estufa por 48h à 45°C, em seguida o material foi submetido a moagem e peneiração (32 mesh), posteriormente a farinha de casca de arroz foi tratada com hidróxido de sódio 2% (m/v), por 90 min a 90°C, em seguida filtrada, lavada com água deionizada até neutralização e seca em estufa com circulação de ar forçada a 45°C por 48h (LI, et al., p. 1610, 2012). Após o processo com solução alcalina, procedeu-se o processo descrito como purificação, segundo metodologia proposta por FLAUZINO NETO, et al (p.481, 2013), a matéria prima foi submetida ao processo por duas vezes consecutivas após neutralização e secagem. Utilizou-se a técnica de FTIR, para demonstrar a presença ou ausência de estruturas antes e após os processos realizados, análise utilizada para demonstrar a eficiência nos processos propostos de exposição e purificação de compostos presentes na farinha de CA in natura e tratada.

Resultado e discussão

Após a realização dos processos alcalinos, de purificação e secagem da farinha de CA, observa-se sucesso no tratamento de exposição de estruturas e compostos lignocelulósicos, o que é observado na figura 01, obtida da análise de FTIR. É possível observar os picos 1323 e 899 relacionados a ligações C – H, o pico em 1247 relacionado ao estiramento C – O de fenol, os picos 1159 e 1054 relacionados aos estiramentos de C – O de álcool (MORELLI, et al., p.194, 2012). Os picos observados em 1270 relaciona-se a ligações C – O de anéis guaiacílicos, enquanto o pico em 1085 relaciona-se a ligações C – O de álcoois secundários (SALIBA, et al., p. 921, 2001). A exposição de conteúdo lignocelulósicos ou estruturas constitucionais, como unidades de lignina G-H (p-hidroxifenila), co-polímero siringila-guaiacila (S-G), guaiacila, fenilpropano o qual apresenta ligações do tipo éter (C-O- C) e carbono-carbono (C-C), mostram a eficiência do processo de exposição de compostos lignocelulósicos (GOUVÊA, et al., p. 72, 2015). Como pode se observar através da análise dos resultados obtidos pela técnica FTIR, o método de purificação e exposição de fibra de CA proposto, evidência picos que não eram observados antes do processo de purificação (SALIBA, et al., p. 921, 2001), os quais estão relacionados a compostos lignocelulósicos e que aparecem após a realização do processo proposto (GOUVÊA, et al., p.72, 2015).

Análise de FTIR de (a) fibra de CA in natura e (b) fibra de CA purificada.

Conclusões

Através da análise dos resultados obtidos pela técnica de FTIR, é possível observar a presença de estruturas antes não observadas na fibra de casca de arroz e que aparecem após o processo proposto, indicando a competência do processo. A utilização de materiais de fontes renováveis, natural e de fácil obtenção, merece atenção quanto sua empregabilidade, sendo que técnicas de pré- tratamentos, assim como o proposto se mostram eficientes quando busca-se certos tipos de estruturas e funções como as estruturas relacionadas a compostos lignocelulósico.

Agradecimentos

Agradeço a equipe do Laboratório de Química Tecnológica (QuiTEC - IF Goiano - Campus Rio Verde), ao Instituto Federal Goiano - Campus Rio Verde, a CAPES e ao CNPQ pel

Referências

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