Aspectos cinéticos e moleculares da dispersão de quitosano em meios aquosos contendo ácidos orgânicos monopróticos
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | LOCUS Repositório Institucional da UFV |
Texto Completo: | http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/20533 |
Resumo: | 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. |
id |
UFV_191dc388b74ba3bf9a4ad3237f3fefe4 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:locus.ufv.br:123456789/20533 |
network_acronym_str |
UFV |
network_name_str |
LOCUS Repositório Institucional da UFV |
repository_id_str |
2145 |
spelling |
Coimbra, Jane Sélia dos ReisAlvarenga, Elson Santiago deSouza, Maurício Palmeira Chaveshttp://lattes.cnpq.br/0241791383944191Oliveira, Eduardo Basílio de2018-07-09T13:53:30Z2018-07-09T13:53:30Z2018-03-27SOUZA, Maurício Palmeira Chaves. Aspectos cinéticos e moleculares da dispersão de quitosano em meios aquosos contendo ácidos orgânicos monopróticos. 2018. 104 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2018.http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/20533Quitosano 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.Chitosan is a polycationic polysaccharide of animal origin that presents biocompatibility and biodegradability, which does not disperse in pure water, only in acidic media, limiting its application to these media. Thus, it is necessary to determine the maximum dispersibility of biopolymer and index at the molecular level, its behavior in aqueous media, with different acids and applications, structural and biotechnological applications. In this study chitosan was characterized for its viscosimetric molar mass (Mv) and degree of deacetylation percentual (GD%) and by means of spectroscopic, potentiometric and conductivimetric techniques it was sought to understand the intermolecular interactions of this when dispersed in aqueous media containing the monoprotic acids: glycolic, acetic, propionic and lactic) by means of spectroscopic, potentiometric and conductivity. Quantification of the maximum and kinetic dispersion of chitosan dispersion by UV-Vis spectrophotometry at 275 nm was also performed by adjusting the exponential mathematical model for each acid that constituted the dispersions at the concentrations [10.30 and 50 mmol.L -¹ ], as well as the pot potentials of the chitosan chains dispersed in each of the acids in the concentration of 10 mmol.L -¹ . Using the chitosan of Mv 624 KDa and GD% = 77.12%, the maximum polymer dispersions = [(0.6 0.7 e 1.35 g.(100mL) -¹ ] were calculated for the respective concentrations [10,30 e 50 mmol.L -¹ ] of each of the acids, using mathematical model of first order with two terms, adjusted (R 2 > 0.9) to kinetic data. The pH range found for the titration of the suspensions ranged from 7 to 2.5 and conductivity from 0 to 2000 μs.cm -¹ , in the Infrared spectroscopy with Fourier transform (FT-IR) spectra the bands of NH 3+ , OH and CO were highlighted. The potential ζ of the chains (p <0.05), presenting positive values in the range of (57,8 ±0.9 mV). With the analysis of the data, it was concluded that the ion-ion counter-ion did not interact with. In a significant manner with the protonated amino groups of chitosan, so that they did not affect the dispersion of this polymer in these media. It was also observed that the chitosan dispersion process is dynamic, occurring in two stages, a first step, faster and marked in large part, by the greater protonation extension of the chains of the biopolymer and the second slower, marked mainly by the solvation of these chains protonated.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoporUniversidade Federal de ViçosaquitosanabiopolímerosAcidos orgânicosbiotecnologiaAlimentos - EmbalagensQuímica, Física, Físico-Química e Bioquímica dos Alimentos e das Matérias Primas AlimentaresAspectos cinéticos e moleculares da dispersão de quitosano em meios aquosos contendo ácidos orgânicos monopróticosKinetic and molecular aspects of the dispersion of chitosan in aqueous media containing monoprotic organic acidsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de Tecnologia de AlimentosMestre em Ciência e Tecnologia de AlimentosViçosa - MG2018-03-27Mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtextocompleto.pdftextocompleto.pdftexto completoapplication/pdf2032527https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/20533/1/textocompleto.pdfce69328abd2036640887a58922e0c8f8MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/20533/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52THUMBNAILtextocompleto.pdf.jpgtextocompleto.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3634https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/20533/3/textocompleto.pdf.jpg3f63b8e2351e207cc688844969e86bbbMD53123456789/205332022-06-28 13:39:32.1oai:locus.ufv.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452022-06-28T16:39:32LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false |
dc.title.pt-BR.fl_str_mv |
Aspectos cinéticos e moleculares da dispersão de quitosano em meios aquosos contendo ácidos orgânicos monopróticos |
dc.title.en.fl_str_mv |
Kinetic and molecular aspects of the dispersion of chitosan in aqueous media containing monoprotic organic acids |
title |
Aspectos cinéticos e moleculares da dispersão de quitosano em meios aquosos contendo ácidos orgânicos monopróticos |
spellingShingle |
Aspectos cinéticos e moleculares da dispersão de quitosano em meios aquosos contendo ácidos orgânicos monopróticos Souza, Maurício Palmeira Chaves quitosana biopolímeros Acidos orgânicos biotecnologia Alimentos - Embalagens Química, Física, Físico-Química e Bioquímica dos Alimentos e das Matérias Primas Alimentares |
title_short |
Aspectos cinéticos e moleculares da dispersão de quitosano em meios aquosos contendo ácidos orgânicos monopróticos |
title_full |
Aspectos cinéticos e moleculares da dispersão de quitosano em meios aquosos contendo ácidos orgânicos monopróticos |
title_fullStr |
Aspectos cinéticos e moleculares da dispersão de quitosano em meios aquosos contendo ácidos orgânicos monopróticos |
title_full_unstemmed |
Aspectos cinéticos e moleculares da dispersão de quitosano em meios aquosos contendo ácidos orgânicos monopróticos |
title_sort |
Aspectos cinéticos e moleculares da dispersão de quitosano em meios aquosos contendo ácidos orgânicos monopróticos |
author |
Souza, Maurício Palmeira Chaves |
author_facet |
Souza, Maurício Palmeira Chaves |
author_role |
author |
dc.contributor.authorLattes.pt-BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/0241791383944191 |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Coimbra, Jane Sélia dos Reis Alvarenga, Elson Santiago de |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Souza, Maurício Palmeira Chaves |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Oliveira, Eduardo Basílio de |
contributor_str_mv |
Oliveira, Eduardo Basílio de |
dc.subject.pt-BR.fl_str_mv |
quitosana biopolímeros Acidos orgânicos biotecnologia Alimentos - Embalagens |
topic |
quitosana biopolímeros Acidos orgânicos biotecnologia Alimentos - Embalagens Química, Física, Físico-Química e Bioquímica dos Alimentos e das Matérias Primas Alimentares |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
Química, Física, Físico-Química e Bioquímica dos Alimentos e das Matérias Primas Alimentares |
description |
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. |
publishDate |
2018 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2018-07-09T13:53:30Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2018-07-09T13:53:30Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2018-03-27 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
SOUZA, Maurício Palmeira Chaves. Aspectos cinéticos e moleculares da dispersão de quitosano em meios aquosos contendo ácidos orgânicos monopróticos. 2018. 104 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2018. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/20533 |
identifier_str_mv |
SOUZA, Maurício Palmeira Chaves. Aspectos cinéticos e moleculares da dispersão de quitosano em meios aquosos contendo ácidos orgânicos monopróticos. 2018. 104 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2018. |
url |
http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/20533 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Viçosa |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Viçosa |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:LOCUS Repositório Institucional da UFV instname:Universidade Federal de Viçosa (UFV) instacron:UFV |
instname_str |
Universidade Federal de Viçosa (UFV) |
instacron_str |
UFV |
institution |
UFV |
reponame_str |
LOCUS Repositório Institucional da UFV |
collection |
LOCUS Repositório Institucional da UFV |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/20533/1/textocompleto.pdf https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/20533/2/license.txt https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/20533/3/textocompleto.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
ce69328abd2036640887a58922e0c8f8 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 3f63b8e2351e207cc688844969e86bbb |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV) |
repository.mail.fl_str_mv |
fabiojreis@ufv.br |
_version_ |
1801213025161576448 |