Estudo sobre a composição química e possíveis aplicações do folhelho de uva

Mestrado em Materiais Derivados de Recursos RenováveisO principal objectivo deste trabalho consistiu no estudo da composição química do folhelho de modo a estimar as suas possíveis aplicações, nomeadamente, na produção de pastas e biocompósitos. O folhelho foi caracterizado quanto ao seu teor em cinzas (7,8%), extractáveis em acetona (5,7%), diclorometano (5,5%) e água (26,4%), proteínas (18,8%), taninos (13,8%), resíduo insolúvel em ácido a 72 % (22,4%), celulose Kürscher e Höffer (20,8%) e hemiceluloses (24,9%). Por análise de açúcares neutros verificou-se que é essencialmente constituído por celulose, mas também por mananas, arabinanas, xilanas e xiloglucanas. A existência de celulose foi confirmada pelas técnicas de análise dos açúcares neutros, FTIR, RMN de 13C CP/MAS e DRX, com um grau de cristalinidade de 66,1%. O tratamento do folhelho com ácido peracético, foi a solução encontrada para a obtenção de pastas. A pasta obtida foi caracterizada por análise de açúcares neutros, por FTIR e por RMN de 13C CP/MAS, concluindo-se que é essencialmente constituída por celulose e por compostos poliméricos do tipo cutina. A cutina, isolada pela extracção da pasta com diclorometano, é essencialmente polimérica. Pela identificação dos seus compostos livres e esterificados, foi apresentada uma hipotética estrutura, em que os seus monómeros poderão estar ligados por ligações éster entre grupos carboxilo de ácidos gordos, grupos hidroxilo de álcoois de cadeia longa e grupos hidroxilo de hidroxiácidos. O baixo valor de viscosidade intrínseca da pasta, o reduzido comprimento médio das fibras (inferior a 0,2 mm) e o carácter hidrofóbico da sua superfície revelam que a pasta não poderá ser aplicada na indústria papeleira. No entanto, a presença de cutina permite antever a utilização do folhelho como matéria-prima para biocompósitos, podendo até puder ser aplicado em biomedicina. ABSTRACT: The study of the grape skins chemical composition to estimate its possible applications, particularly in the production of pulps and biocomposites, was the main goal of this work. Grape skins were characterized by its ashes percentage (7.8%), extractives in acetone (5.7%), dichloromethane (5.5%) and water (26.4%), proteins (18.8%), tannins (13.8%), 72% acid insoluble residue (22.4%), cellulose Kürscher and Höffer (20.8%) and hemicelluloses (24.9%). The use of neutral sugars analyses verified it’s mainly constituted by cellulose, but also by mannans, arabinnans, xylans and xyloglucans. The existence of cellulose was confirmed by the neutral sugar analyses, FTIR, 13C NMR CP/MAS and X-ray diffraction techniques, with a crystallinity degree of 66.1%. The treatment of grape skins with peracetic acid was the solution found to obtain pulps. The obtained pulp was characterized by neutral sugar analyses, FTIR 13C NMR CP/MAS, which means that it’s essentially constituted by cellulose and other cutin type polymeric compounds. The cutin isolated by the extraction of pulp with dichloromethane is essentially polymeric. By the identification of free and estherified compounds hypothetic fragments was presented for the structure of the cutin, in which its monomers can be linked together by esther linkages between fat acids carboxyl groups, alcohol hydroxyl groups and hydroxyacids hydroxyl groups. The low intrinsic viscosity value of the pulp, the fibbers tiny average length (inferior to 0.2 mm) and the hydrophobic character of its surface show that the pulp can’t be applied to the paper industry. The cutin presence yet allows the expected utilization of grape skins as raw material for biocomposits and even in biomedicine