Quitosana obtida de camarões: síntese e caracterização

Abstract

RESUMO: A quitina é um biopolímero com disponibilidade regional elevada e biodegradável. Quando submetido ao processo de desacetilação transforma-se em quitosana. A caracterização físico-química da quitosana sintetizada possibilita o conhecimento de suas propriedades e a definição de suas potenciais aplicações. Dentre as propriedades avaliadas neste trabalho encontra-se: rendimento de produção e recuperação, grau de desacetilação, comportamento espectral na região do infravermelho (IR), estudo da morfologia por microscopia eletrônica de varredura (MEV), ponto de carga zero (Pcz), umidade, molhabilidade, higroscopicidade, densidade de leito e densidade compactada e solubilidade em ácido acético. Os resultados demonstram que os rendimentos obtenção de quitosana pelo método de refluxo e micro-ondas foram de 3,2±0,7 e 3,4±0,8 (% m m-1) e o grau de desacetilação de 84,2 e 80,0%, respectivamente. O comportamento espectral na região do IR das quitosanas obtidas pelos dois métodos apresentaram bandas vibracionais do tipo estiramento axial de O-H em 3200-3500 cm-1 que aparece sobreposta à banda de estiramento axial de N-H; deformação axial de C=O de amida primária em 1600-1700 cm-1; deformação angular de N-H de amina primária em 1545 e 1585 cm-1; estiramento C-O de álcool primário em 990-1030 cm-1. O Pcz ficou entre os pHs 7,0-8,0 e os estudos morfológicos (MEV) indicaram estruturas geometricamente irregulares, finas e frouxamente unidas. O teor de umidade foi 1,18±1,0% (m m-1), a molhabilidade 10,7±1,0 min g-1, a higroscopicidade 1,6±0,8 g H2O 100g-1, a densidade de leito 0,1753±0,0033 g cm-3, e densidade de leito compactada 0,2150±0,0042 g cm-3, solubilidade coloidal 0,34±0,09 g mL-1; solubilidade gel 0,71±0,12 g mL-1. Os resultados demonstraram a viabilidade do uso dos resíduos do processamento do camarão como fonte para a obtenção da quitosana, com produtos que atende aos padrões comercialização. E os parâmetros físico-químicos observados permitem que produtores, comerciantes e consumidores conheçam o comportamento da quitosana comercializada na forma de pó, agregando a literatura. Palavras-chave: Quitina. Resíduos. Caracterização física e química.

ABSTRACT: Abstract: Chitin is a biopolymer with high regional availability and biodegradable. When subjected to deacetylation process, it is transformed into chitosan. The physical-chemical characterization of the synthesized chitosan enables the knowledge of its properties and the definition of its potential applications. Among the properties evaluated in this work are: production yield and recovery, degree of deacetylation, spectral behavior in the infrared (IR) region, study of morphology by scanning electron microscopy (SEM), zero point of charge (Pcz), humidity, wettability, hygroscopicity, bed density and compacted density, and solubility in acetic acid. The results show that the yields obtained from chitosan by reflow and microwave method were 3.2±0.7 and 3.4±0.8 (% m m-1) and the degree of deacetylation 84.2 and 80.0%, respectively. The spectral behavior in the IR region of the chitosans obtained by the two methods showed vibrational bands of the O-H axial stretching type at 3200-3500 cm-1 that appears superimposed on the N-H axial stretching band; C=O axial strain of primary amide at 1600-1700 cm-1; N-H angular strain of primary amine at 1545 and 1585 cm-1; C-O stretching of primary alcohol at 990-1030 cm-1. .Pcz was between pH 7.0-8.0 and morphological studies (SEM) indicated geometrically irregular, thin and loosely bound structures. The moisture content was 1.18±1.0% (m m-1), wettability 10.7±1.0 min g-1, hygroscopicity 1.6±0.8 g H2O 100g-1, bed density 0.1753±0.0033 g cm-3, and compacted bed density 0.2150±0.0042 g cm-3, colloidal solubility 0.34±0.09 g mL-1; gel solubility 0.71±0.12 g mL-1. The results demonstrated the feasibility of using shrimp processing waste as a source for obtaining chitosan, with products that meet marketing standards. The physical-chemical parameters observed allow producers, traders and consumers to know the behavior of chitosan marketed in powder form, adding to the literature. Keywords: Chitin. Waste. Physical-chemical characterization