Aspectos cinéticos e moleculares da dispersão de quitosano em meios aquosos contendo ácidos orgânicos monopróticos

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Souza, Maurício Palmeira Chaves
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: quitosana; biopolímeros; Acidos orgânicos; biotecnologia; Alimentos - Embalagens; Química, Física, Físico-Química e Bioquímica dos Alimentos e das Matérias Primas Alimentares
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/20533

Quitosano é um polissacarídeo policatiônico de origem animal que apresenta biocompatibilidade e biodegradabilidade, que não se dispersa em água pura, apenas em meios ácidos, limitando sua aplicação a estes meios. Assim, se torna necessário determinar a dispersibilidade máxima deste biopolímero e compreender a nível molecular o seu comportamento em meios aquosos contendo ácidos que apresentam diferentes estruturas moleculares e aplicações biotecnológicas. Neste estudo caracterizou-se o quitosano quanto a sua massa molar viscosimétrica (Mv) e grau de desacetilação (GD%) e por meio de técnicas espectroscópicas, potenciométricas e condutivimétricas buscou-se compreender as interações intermoleculares deste quando disperso em meios aquosos contendo os ácidos monopróticos: glicólico, acético, propiônico e lático. Realizou-se também a quantificação da dispersibilidade máxima e cinética de dispersão do quitosano por espectrofotometria UV-Vis a 275 nm ajustando-se aos dados um modelo matemático exponencial crescente, para cada ácido que constituiu as dispersões nas concentrações [10,30 e 50 mmol.L -¹ ], bem como foram medidos os potenciais ζ das cadeias de quitosano dispersas em cada um dos ácidos na concentraçãode 10mmol.L -¹ . Utilizando o quitosano de Mv 624 KDa e GD % =77,12%, calculou-se as dispersibilidades máximas do polímero = [(0.6 0.7 e 1.35 g.(100mL) -¹ ] para as respectivas concentrações [10,30 e 50 mmol.L -¹ ] de cada um dos ácidos, utilizando modelo matemático de primeira ordem com dois termos, ajustado (R 2 >0.9) aos dados de cinética .A faixa de pH encontradas para a titulação das suspensões variou de 7 a 2.5 e condutividade de 0 a 2000 μs.cm -¹ , nos espectros de FT-IR destacaram- se bandas de NH 3+ , OH e CO. O potencial ζ das cadeias dispersas nos diferentes ácidos não se mostrou diferentes (p<0.05), apresentando-se positivo na faixa de (57,8 ±0.9 mV). Com a análise conjunta dos dados concluiu-se, que os contra-íons decorrentes da ionização dos ácidos não interagiram de maneira significante com os grupos amino protonados do quitosano, de modo que não afetaram a dispersão deste polímero nestes meios. Também foi observado que o processo de dispersão da quitosana é dinâmico ocorrendo em duas etapas, uma primeira etapa, mais rápida e marcada em grande parte, pela maior extensão de protonação das cadeias do biopolímeiro e a segunda mais lenta, marcada principalmente pela solvatação destas cadeias protonadas.