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Tipo do documento: Dissertação
Título: Avaliação das modificações na estrutura lignocelulósica da casca de jabuticaba Myrciaria jabuticaba (Vell) Berg após tratamento químico por espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho e análise termogravimétrica
Autor: Andrade, Tullyo Henrique 
Primeiro orientador: Monteiro, Valdirene Neves
Primeiro membro da banca: Monteiro, Valdirene Neves
Segundo membro da banca: Costa, Maísa Borges
Terceiro membro da banca: Araújo, Cleide Sandra Tavares de
Resumo: A biomassa lignocelulósica constitui uma fonte de carbono renovável mais abundante da terra podendo ser a fonte geradora de biocombustíveis de escolha em um futuro muito próximo. A utilização de resíduos lignocelulósicos em processos biotecnológicos requer, muitas vezes, etapas preliminares de preparação, podendo ser utilizada a hidrólise química ou enzimática, para uma maior disponibilização das frações celulósicas ou hemicelulósicas, tanto na forma de oligossacarídeos como monossacarídeos. Esse trabalho trata da caracterização por espectroscopia de infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e por análise termogravimétrica (ATG) das modificações sofridas na estrutura lignocelulósica da casca de jabuticaba Myrciaria jabuticaba (Vell) Berg após tratamento químico. As cascas foram submetidas à hidrólise com ácido sulfúrico (H2SO4) 1%, ácido fosfórico (H3PO4) 1%, de peróxido de hidrogênio (H2O2) 1%, ácido clorídrico (HCl) 1% e hidróxido de sódio (NaOH) 1% na proporção de 1:10 (m/v). As alterações nos grupos funcionais das cascas tratadas foram registradas por FTIR e ATG. Os espectros obtidos apresentaram bandas de absorção totalmente distintas, que se diferenciam dos espectros das cascas antes do tratamento químico, ocasionando que a extração dos componentes lignocelulósicos dependa do tipo de tratamento a ser utilizado, permitindo manusear o meio reacional de acordo com o material a ser coletado. Os espectros da celulose comercial, da celulose microcristalina e da casca da jabuticaba sem tratamento foram comparados com os espectros das cascas de jabuticaba com tratamento. Os tratamentos com HCl e H2O2 apontaram uma predominância da lignina no meio e uma extração completa dos três compostos da lignocelulose. O tratamento com H2SO4 demonstrou a predominância da celulose na amostra e a capacidade de se remover a hemicelulose completamente enquanto o tratamento com H3PO4 se obteve concentrações mais baixas das fibras lignocelulósicas além de não ter um componente a ser obtido mais preferencialmente. No tratamento com NaOH não ocorreu remoção da hemicelulose provocando que a lignina e a celulose fossem mais extraídas, independente que esta estivesse em maior quantidade que a outra. A partir da técnica de análise termogravimétrica, foi possível observar as variações de perda de massa de cada amostra com e sem pré-tratamento químico, permitindo determinar a presença e proporção de cada componente da biomassa lignocelulósica e seu comportamento em função da temperatura ao longo do processo. Os gráficos de análise termogravimétrica das cascas de jabuticaba sem tratamento sugerem a presença quantitativa da celulose, hemicelulose e lignina em sua constituição. Esses resultados se repetem nas cascas de jabuticaba submetidas aos pré-tratamentos químicos, apesar de que nas amostras tratadas com HCl e NaOH, os processos de degradação da hemicelulose e celulose ocorriam simultaneamente dependendo da faixa de temperatura. Portanto, todos os resultados apresentados foram observados e registrados para a comparação entre o material não tratado com o após prétratamento químico, permitindo uma análise do comportamento da biomassa lignocelulósica visando futuras práticas experimentais e/ou comerciais.
Abstract: The lignocellulosic biomass is a renewable source of carbon of more abundant of the earth may be the source of biofuel of choice in the very near future. The use of lignocellulosic residues in biotechnological processes often requires, preliminary steps of preparation, can be used chemical or enzymatic hydrolysis to a greater availability of cellulosic or hemicellulosic fractions, both in the form of oligosaccharides and monosaccharides. This work deals of the characterization by Infrared Spectroscopy with Fourier Transform (FTIR) and by Thermogravimetric Analysis (ATG) of the changes undergone in lignocellulosic structure of barks jabuticaba Myrciaria jabuticaba (Vell) Berg after chemical treatment. The barks were subjected to hydrolysis with sulfuric acid (H2SO4) 1%, phosphoric acid (H3PO4) 1%, hydrogen peroxide (H2O2) 1%, hydrochloric acid (HCl) 1% and sodium hydroxide (NaOH) 1% 1:10 (w/v). The changes in functional groups of treated barks were recorded by FTIR and ATG. The spectra showed totally different absorption bands which differ from spectra of the barks before of chemical treatment, causing the extraction of lignocellulosic components depends on the type of treatment to be used, allowing handling the reaction medium according with the material to be collected. The spectra of commercial cellulose, microcrystalline cellulose and bark jabuticaba untreated were compared to the spectra of barks jabuticaba with treatment. Treatment with HCl and H2O2 pointed a predominance of lignin in the middle and a complete extraction of three compounds from lignocellulose. Treatment with H2SO4 demonstrated the predominance of cellulose in the sample and the capacity to remove hemicellulose completely while treatment with H3PO4 was obtained lower concentrations of lignocellulosic fibers besides not having a component to be obtained more preferably. In the treatment with NaOH there wasn’t removal of hemicellulose causing the lignin and more cellulose were extracted, independent this was in larger amount than the other. From the technique of thermogravimetric analysis, it was possible to observe the variations of loss of mass of each sample with and without chemical pretreatment, allowing to determine the presence and proportion of each component of lignocellulosic biomass and its behavior as a function of temperature over process. The thermogravimetry graphics of jabuticaba barks untreated suggest the quantitative presence of cellulose, hemicellulose and lignin in its constitution. These results are repeated in jabuticaba barks subjected to chemical pre-treatment, although in the samples treated with HCl and NaOH, the processes of degradation of hemicellulose and cellulose occurring simultaneously depending on the temperature range. Therefore, all the presented results were observed and recorded for the comparison between the untreated material and the after chemical pretreatment, allowing an analysis of the behavior of the lignocellulosic biomass for future experimental and/or commercial practices.
Palavras-chave: Compostos lignocelulósicos
jabuticaba
Tratamento químico
lignocellulosic compounds
Jabuticaba
Chemical treatment
Fibras lignocelulósicas
Biomassa lignocelulósica
Área(s) do CNPq: QUIMICA::QUIMICA ORGANICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual de Goiás
Sigla da instituição: UEG
Departamento: UEG ::Coordenação de Mestrado Ciências Moleculares
Programa: Programa de Pós-Graduação Stricto sensu em Ciências Moleculares
Citação: ANDRADE, T. H. Avaliação das modificações na estrutura lignocelulósica da casca de jabuticaba Myrciaria jabuticaba (Vell) Berg após tratamento químico por espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho e análise termogravimétrica. 201. 75 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Moleculares) - Câmpus Central - Sede: Anápolis – CET, Universidade Estadual de Goiás, Anápolis-GO.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/707
Data de defesa: 7-Oct-2016
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Moleculares

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