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Diversas Aplicações do Tanino como Produto Biodegradável. Renato Konrath Setembro de 2014

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(1)

Diversas Aplicações do Tanino como Produto Biodegradável

Renato Konrath

Setembro de 2014

(2)

O Grupo SETA - Certificações

Desde 1999

Desde 2004

Desde

2014

(3)

Mercados

(4)

Taninos

• Compostos polifenólicos, solúveis em água em maior ou menor grau, com massa molecular variando entre 300 e 5000.

• Formam complexos com proteínas, alcalóides, polissacarídeos e metais, formando normalmente compostos insolúveis.

• Distribuídos uniformemente na natureza encontrando-se em plantas de praticamente todas as espécies.

• Função nas plantas: normalmente função protetora contra herbívoros e pragas diversas, raios solares.

(5)

O O

O

O H

OH OH

OR OR OR

OR

OH O

H

O H

O H

O H

OH

O O O

O O

OR

OR OR

OH O H

O H

O H

O H

OH O O O

O OR

OR OR

O OH

OH O

H O OH H

O H

O

O

OH OH

OH OH

OH

OH O

H

O H

TANINOS

Galotaninos

Elagitaninos

Condensados Complexos

Hidrolisáveis

Taninos

(6)

• Os taninos hidrolisáveis, que possuem ligações éster e que sofrem hidrólise rapidamente a temperaturas moderadas (60°C ou acima) ou a temperaturas mais baixas por ação de ataque enzimático ou microbiano, podem ser divididos em dois sub grupos:

Galotaninos;

Elagitaninos

Taninos Hidrolisáveis

(7)

• Poucos exemplos como no Carvalho, Sumac e Tara.

São ésteres do ácido gálico com carboidratos.

Normalmente um ou mais grupos OH do carboidrato é esterificado por um ácido poligálico, produzido por até 4 resíduos de ácido gálico, formando um polímero linear por esterificação.

Galotaninos

(8)

• TARA ( Caesalpinia coriaria )

Galotaninos

O H

O

H OH

O O

O O

O

OH OH

OH O OH O

H O

O

OH OH

O O

OH OH

OH

HO

2

C

OH

n

n = 0, 1 ou 2

(9)

• Mais numerosos (Castanheiro, Valonea, Carvalho, Mirabolano, Algarobilla, etc.) e possuem química mais complicada. Tendem a precipitar ácido elágico.

Pedunculagina é encontrada no Carvalho, mas a maior parte dos elagitaninos contém ácidos hexahidróxidifênicos modificados por oxidação, isomerização ou degradação parcial por ruptura anelar. Valonea e Castanheiro contêm ácido nonahidróxitrifênico.

Elagitaninos

(10)

• CARVALHO (Quercus sp.)

Elagitaninos

OH OH

OH

OH

OH OH O

O

H OH

OH O

H OH H O O

O O

O OH

O O

O O

pedunculagina

(11)

• São bastante raros, são a combinação de um tanino hidrolisável (galotanino ou elagitanino) com uma proantocianidina.

• CARVALHO BRANCO (Quercus petraea)

• Acutissimina A

Taninos complexos

(12)

• Os taninos condensados, que não sofrem hidrólise por não possuírem ligações éster, mas sim ligações C-C, são capazes de sofrer oxidação e/ou polimerizações produzindo produtos insolúveis.

• Taninos condensados são encontrados na maioria das frutas como morango, uva, amora, framboesa, maçã marmelo, cereja, caqui, etc., árvores como salgueiro, acácia, quebracho, etc. e outras plantas como trevo, rosa mosqueta, pinhão sorgo, arando, etc.

Muitos são moléculas bastante pequenas, que são na verdade dímeros, mas os mais importantes são os taninos da Acácia e Quebracho, que são oligômeros.

São os mais importantes industrial e comercialmente

Taninos Condensados

(13)

O

OH O H

OH OH

OH

antocianidina

O

OH O H

OH OH

OH OH

leucoantocianidina

O

OH O

H OH R

O H

O

OH O

H

OH R

O H

O

OH O

H OH R

O H

n

polímero

O O

OH

O H O H

O H

O H

OH

OH OH

O OH O

H O H

O H

n

O O

OH

O H O H

O H

O H

OH

OH OH

O OH O

H O H

O H

OH O

H

n

Taninos Condensados

(14)

Taninos Condensados

(15)

O O

H

OH R1

OH R2

R3

R4

O O

H

R1

OH R2

R3

R4

1 2

Tipo Proantocianidina Monômero Substituinte

R1 R2 R3 R4

1

prodistenidina distenina H H H H

propelargonidina afzelequina H H OH H

procianidina catequina H OH OH H

prodelfinidina galocatequina H OH OH OH 2

proguibourtinidina guibourtinidol H H OH H profisetinidina fisetinidol H OH OH H prorobinetinidina robinetinidol H H OH OH

proteracacinidina oritina OH H OH H

promelacacitinidina mesquitol OH OH OH H

Taninos Condensados

(16)

Degradação Oxidativa dos Taninos

O O

H

OH

OH

OH OH

O O

H

OH

OH

OH OH

OH

O O H

OH

OH

OH OH

O

O OH H

OH

OH

OH OH

O [O2]

produtos de degradação

H2O

(17)

Biodegradabilidade dos Taninos

(18)

Biodegradabilidade dos Taninos

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1 2 3

Bidegradabilidade (%)

Dias de incubação

Biodegradabilidade do Tanino (Acácia Negra)

(19)

Aplicações

• - Capacidade de reagir com proteínas

• - Capacidade de complexar metais

• - Poder antioxidante

• - Adesivos

• - Reatividade

(20)

Reação com proteínas

• Defesa química estratégica das plantas contra herbívoros, fungos, bactérias e parasitas.

• Avanço em relação a defesas convencionais:

espinhos, pelos urticantes, altura dos frutos,

etc.

(21)

Reação com proteínas

• Uso como curtente: Uma das primeiras atividades industriais foi o curtimento de peles.

• Provável início do curtimento: Pré-História

• Taninos condensados e hidrolisáveis

(22)

Reação com proteínas

• Artigos: qualquer artigo de couro,

principalmente couros para sola e selarias.

• Interação Tanino – Proteína se dá

inicialmente por pontes de Hidrogênio

(23)

Reação com proteínas

(24)

Reação com proteínas

• Função larvicida: Taninos e taninos modificados podem ser usados como larvicida, cupinicida e vermicida.

• Interação com proteínas e glicoproteínas.

(25)

Reação com proteínas

(26)

Reação com proteínas

(27)

Capacidade de complexar metais

• Através dos grupos hidroxila fenólicos e alcoólico, os taninos podem complexar metais, particularmente metais de transição interna (Fe, Cr, Zn, Ni, Sn, etc.).

• Conversores de ferrugem, primers, tintas,

etc. (Hammerite, TF7, etc.)

(28)

Capacidade de complexar metais

O

O OH

O

O

OH O

H O H

OH

OH Fe

O O

O H

O H

O H

O H

OH

OH O

O

H H

H H

(29)

Capacidade de complexar metais

(30)

Capacidade de complexar metais

(31)

Poder Antioxidante

• Se baseia na facilidade de oxidação dos taninos.

• Usos: Cosméticos (cremes anti-rugas, xampus, etc.). Desvantagem neste caso é a cor.

• Aditivos alimentares: Pycnogenol® (taninos

extraídos do pinheiro marítimo)

(32)

Poder Antioxidante

(33)

Adesivos

• Primeira patente: 1914

• Vantagens: Excelente resistência a água, custo baixo, facilidade de uso.

• Desvantagem: Tempo maior de processo.

• Necessita formaldeído ou gerador de

formaldeído.

(34)

Adesivos

O O O

H

O H

O H O

H O H

OH

OH

C H

2

O

O

OH OH

OH

OH

OH O

H O H

OH

O H

um tanino condensado com ponte metilênica do formol

(35)

Reatividade

• Principal produto: Coagulantes e floculantes obtidos por quaternização.

• Defloculantes para indústria de petróleo e

construção.

(36)

Reatividade

• Floculantes

O

O

OH OH

OH OH OH

OH O

H O H

N

+

R3 R2

R1

(37)

Reatividade

• Concorrentes: sais metálicos de Alumínio e ferro.

• Vantagens: Flocos maiores, menor tempo de decantação, eliminação de outros insumos.

• Desvantagens: pode necessitar alteração na

estação de tratamento.

(38)

Reatividade

• Defloculantes: normalmente tanatos de metais alcalinos ou alcalinos terrosos.

• Concorrentes: lignossulfonatos , silicatos e barbotinas

• Vantagens: Poder defloculante e desmoldante elevado.

• Desvantagem: custo mais elevado

(39)

Outras Aplicações

• Ionômeros: Após reação com Flúor tem uso em resinas para tratamentos dentários.

• Fármacos: alguns taninos tem sido usados

na produção de fármacos por suas

atividades bactericida, antioxidante e

complexante.

(40)

Obrigado!

renato.konrath@seta-sa.com.br

rakonrath@hotmail.com

F. (51) 3205 2233 r. 310

Referências

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