Bioprodutos de Resíduos Proteicos de Pele de Bovino

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cordoeiro, Simão André de Oliveira
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/12775
Resumo: A indústria de curtumes é uma das mais antigas e tradicionais de Portugal, sendo contudo uma das mais poluentes. Esta indústria produz diversos resíduos sólidos, além de águas residuais, com forte impacto ambiental. A valorização dos resíduos sólidos torna-se importante pois permite reduzir o impacto ambiental e promover a sustentabilidade. Os resíduos de couro, ricos em colagénio, representam uma alternativa promissora no que toca ao seu aproveitamento para obtenção de um produto com alto teor proteico que pode ser utilizado nas mais diversas aplicações. O objetivo deste trabalho consistiu na valorização de um resíduo sólido da indústria de curtumes (raspas Wet-Blue) através da produção de bioprodutos para aplicação em couro e biofilmes para aplicação na agricultura. O trabalho realizado dividiu-se em cinco partes: caraterização do hidrolisado proteico e das raspas Wet-Blue, produção e caraterização da gelatina, concentração do hidrolisado proteico, produção de bioprodutos e produção de biofilmes. Nas diferentes caraterizações realizadas, do hidrolisado, raspas e gelatina, foram analisados vários parâmetros, nomeadamente o teor de sólidos totais, matéria mineral e orgânica e azoto Kjeldahl. Também foram feitas análises ao teor de crómio por espectrometria de absorção atómica com atomização por chama. De forma geral, as caraterizações efetuadas, permitiram concluir que é possível obter um produto com alto conteúdo proteico (hidrolisado proteico) que pode ser aproveitado para uma determinada aplicação. Contudo, no caso da gelatina, devido à necessidade de um dispêndio de energia elevado para a concentrar e por isso tornando o processo oneroso, optou-se por não utilizá-la. Os bioprodutos concebidos foram produzidos de duas formas: uma, pela reticulação do hidrolisado com glutaraldeído a diferentes concentrações (2, 5 e 10% sobre a massa seca de hidrolisado) e outra, juntando licor negro ao hidrolisado em diferentes proporções (1:3, 1:1, 3:1). Provou-se que, a partir das raspas Wet-Blue, é possível a produção de bioprodutos a serem aplicados no recurtume do couro. No entanto, o processo de preparação dos mesmos pode ser melhorado, nomeadamente no tempo de mistura dos reagentes. Todas as amostras, após passarem pelo processo de recurtume, foram avaliadas quanto à resistência à extensão e ao rasgo, tendo revelado, na generalidade, um incremento nas propriedades em questão. Particularizando, as amostras recurtidas com os bioprodutos sintetizados com licor negro apresentaram melhores resultados do que os produzidos com glutaraldeído. A preparação dos biofilmes consistiu na junção de três reagentes, hidrolisado proteico concentrado, glutaraldeído e ainda um plastificante, a glicerina. Obtida a mistura, esta foi vertida numa prensa e foi-lhe aplicada uma tensão de 100 kg. No total foram realizados três ensaios, onde as quantidades utilizadas foram equivalentes, 20 gramas de hidrolisado proteico, 25% de glutaraldeído e 25% de glicerina em relação à massa de hidrolisado. A agitação das misturas ocorreu entre 12-15 minutos. Os resultados obtidos não foram os esperados e portanto não se conseguiu demonstrar que as raspas Wet-Blue podem ser aproveitadas para produção de biofilmes a serem aplicados na agricultura. Mediante os resultados obtidos, sugere-se a continuidade do trabalho, nomeadamente na área de investigação referente aos biofilmes que apresenta margem para progressão.
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O trabalho realizado dividiu-se em cinco partes: caraterização do hidrolisado proteico e das raspas Wet-Blue, produção e caraterização da gelatina, concentração do hidrolisado proteico, produção de bioprodutos e produção de biofilmes. Nas diferentes caraterizações realizadas, do hidrolisado, raspas e gelatina, foram analisados vários parâmetros, nomeadamente o teor de sólidos totais, matéria mineral e orgânica e azoto Kjeldahl. Também foram feitas análises ao teor de crómio por espectrometria de absorção atómica com atomização por chama. De forma geral, as caraterizações efetuadas, permitiram concluir que é possível obter um produto com alto conteúdo proteico (hidrolisado proteico) que pode ser aproveitado para uma determinada aplicação. Contudo, no caso da gelatina, devido à necessidade de um dispêndio de energia elevado para a concentrar e por isso tornando o processo oneroso, optou-se por não utilizá-la. Os bioprodutos concebidos foram produzidos de duas formas: uma, pela reticulação do hidrolisado com glutaraldeído a diferentes concentrações (2, 5 e 10% sobre a massa seca de hidrolisado) e outra, juntando licor negro ao hidrolisado em diferentes proporções (1:3, 1:1, 3:1). Provou-se que, a partir das raspas Wet-Blue, é possível a produção de bioprodutos a serem aplicados no recurtume do couro. No entanto, o processo de preparação dos mesmos pode ser melhorado, nomeadamente no tempo de mistura dos reagentes. Todas as amostras, após passarem pelo processo de recurtume, foram avaliadas quanto à resistência à extensão e ao rasgo, tendo revelado, na generalidade, um incremento nas propriedades em questão. Particularizando, as amostras recurtidas com os bioprodutos sintetizados com licor negro apresentaram melhores resultados do que os produzidos com glutaraldeído. A preparação dos biofilmes consistiu na junção de três reagentes, hidrolisado proteico concentrado, glutaraldeído e ainda um plastificante, a glicerina. Obtida a mistura, esta foi vertida numa prensa e foi-lhe aplicada uma tensão de 100 kg. No total foram realizados três ensaios, onde as quantidades utilizadas foram equivalentes, 20 gramas de hidrolisado proteico, 25% de glutaraldeído e 25% de glicerina em relação à massa de hidrolisado. A agitação das misturas ocorreu entre 12-15 minutos. Os resultados obtidos não foram os esperados e portanto não se conseguiu demonstrar que as raspas Wet-Blue podem ser aproveitadas para produção de biofilmes a serem aplicados na agricultura. Mediante os resultados obtidos, sugere-se a continuidade do trabalho, nomeadamente na área de investigação referente aos biofilmes que apresenta margem para progressão.The tannery industry is one of the oldest and most traditional in Portugal, but it is one of the most polluting. This industry produces several solid wastes, in addition to waste water, with a strong environmental impact. The valorization of these wastes becomes important because it allows to reduce the environmental impact and to promote the sustainability. Collagen rich leather waste represents a promising alternative for its use in obtaining a product with a high protein content that can be used in a wide range of applications. The objective of this work consisted in the valorization of a solid residue of the tanning industry (Wet-Blue shavings) through the production of bioproducts for application in leather and biofilms for application in agriculture. The work was divided in five parts: characterization of protein hydrolysate and Wet-Blue shavings, production and characterization of gelatin, protein hydrolysate concentration, bioproducts production and biofilm production. In the various characterizations carried out, hydrolysate, shavings and gelatine, a number of parameters were analyzed, namely the total solids, moisture, mineral and organic matter and Kjeldahl nitrogen content. Chromium content analysis was also performed by atomic absorption spectrometry with flame atomization. In general, the characterizations allow concluding that it is possible to obtain a product with high protein content that can be used for a given application. However, in the case of gelatine, due to the need for high energy expenditure to concentrate it and therefore making the process costly, it was decided not to use it. The bioproducts produced were produced in two ways: one by crosslinking the hydrolysate with glutaraldehyde at different concentrations (2, 5 and 10% on the dry mass of the hydrolysate) and another by adding black liquor to the hydrolysate in different proportions (1:3, 1:1, 3:1). It has been proved that, from the Wet-Blue shavings, it is possible to produce bioproducts to be applied to the retanning of the leather. However, the process of preparing the same can be improved, in particular, in the time of mixing the reactants. All samples, after going through the retanning process, were evaluated for the resistance to extension and tear, showing in general terms, an increase in the properties in question. In particular, retanning samples with the black liquor synthesized bioproducts presented better results than those produced with glutaraldehyde. The preparation of the biofilms consisted of the combination of three reactants, concentrated protein hydrolysate, glutaraldehyde and a plasticizer, glycerol. The mixture was obtained, this was poured into a press and a tension of 100 kg was applied. In total, three tests were carried out where the amounts used were equivalent, 20 grams of protein hydrolysate, 25% glutaraldehyde and 25% glycerol in relation to the hydrolysate mass. Stirring of the blends occurred between 12-15 minutes. The results obtained were not as expected and therefore it was not possible to demonstrate that the Wet-Blue shavings can be used to produce biofilms to be applied in agriculture. The results obtained suggest the continuity of the work, especially in the area of research related to biofilms that presents a margin for progression.Ribeiro, Antonio Alfredo CrispimRepositório Científico do Instituto Politécnico do PortoCordoeiro, Simão André de Oliveira2020-11-25T01:30:19Z20172017-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.22/12775TID:201768380porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-03-13T12:54:45Zoai:recipp.ipp.pt:10400.22/12775Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T17:33:03.860274Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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