Corpo Discente - Egressos
Éber Eurípedes de Souza
| Título | OTIMIZAÇÃO DA PRODUÇÃO DE CARBOIDRATOS A PARTIR DA DESPOLIMERIZAÇÃO DA QUITOSANA COM ÁCIDO NITROSO | ||||||||||||||||||||||||
| Data da Defesa | 04/03/2022 | ||||||||||||||||||||||||
| Download | Em sigilo | ||||||||||||||||||||||||
Banca
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| Palavras-Chaves | Quitosana; Açúcar; Hidrólise; 2,5- Anidromanose. | ||||||||||||||||||||||||
| Resumo | A demanda por métodos de produção sustentáveis para o desenvolvimento de uma economia circular, na qual resíduos possam ser reaproveitados como insumos em outros processos produtivos, tem exigido mais pesquisas sobre a transformação de materiais descartáveis em novos materiais. Dentre os diversos resíduos pesquisados, biopolímeros têm sido reconhecidos como materiais bastante promissores como potenciais fontes alternativas de matéria prima devido a sua elevada disponibilidade. A quitosana, componente estrutural do exoesqueleto de crustáceos, é o segundo mais abundante biopolímero na natureza, atrás apenas da lignocelulose. Devido a sua reatividade peculiar, a quitosana pode ser convertida em diversos insumos úteis para cadeias produtivas. Sendo assim, resíduos provenientes da carcinicultura apresentam um grande potencial para produção de açúcares e consequentemente desenvolvimento da produção de derivados para a indústria química de baixo carbono. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia para otimizar a produção dos sacarídeos a partir da hidrólise ácida do polímero de quitosana. Uma combinação de ácido acético com soluções aquosas concentradas de nitrito de sódio permite observar uma efetiva despolimerização da quitosana em monômeros de hexoses. Os carboidratos foram extraídos e fracionados através de filtração em BioGel. Posteriormente foram submetidos à Cromatografia Líquida de Alta Eficiência visando identificação da composição monossacarídica. A caracterização estrutural dos carboidratos foi feita por meio de ressonância magnética nuclear 13C e 1H. O principal componente do processo de hidrólise foi a hexose 2,5-Anidromanose, sendo possível ainda identificar a presença de outros açúcares e oligômeros em menores quantidades. Este biopolímero é amplamente estudado em virtude do seu diversificado benefício na indústria, tendo a partir deste trabalho um ganho em sua cadeia produtiva. A concentração de nitrito e a temperatura são críticas no rendimento da reação. Os melhores resultados são obtidos com temperatura a 15°C e concentração de nitrito igual a 5M. | ||||||||||||||||||||||||
| Abstract | The demand by production methods sustaining to the development of a circular economy in which the residues can be reused as raw materials in other productive processes has requested more research about the conversion of discarded in new materials. Among the several residues researched, biopolymers have been recognized as very promising alternative sources of raw materials due to their high disponibility. The chitosan, a structural component of crustaceans exoskeleton, is the second more abundant biopolymer in nature, after cellulose. Due to its peculiar reactivity, chitosan can be converted into several useful inputs to productive chains. Meantime, residues originating from carciniculture show great potential for the production of sugars and consequently the development of the production of derivates for the low carbon chemical industry. The goal of this work was to develop a methodology for optimizing the production of the saccharides from acid hydrolysis of chitosan polymer. The combination of the acetic acid with the concentrated sodium nitrite solutions allows observing an effective chitosan depolymerization reaction yielding as product hexoses monomer. The carbohydrate obtained was purified by the column chromatography, by the use of Bio-Gel as the stationary phase. The identification of saccharides compositions of the fractions was performed by the use of High Performance Liquid Chromatography. The structural characterization of carbohydrate was perfomed by 13-Carbon and Proton Nuclear Magnetic Resonance. The main carbohydrate component identified was the 2,5-anhydromannose. Other carbohydrates were present in the mixture in small amounts. The nitrite concentration and temperature are critical in the yielding of the reaction. The best results are obtained with temperature to 15°C and nitrite concentration equal to 5M. | ||||||||||||||||||||||||
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