CURTIMENTO MINERAL DE PELES DE PEIXES TILÁPIA DO NILO
(Oreochomis niloticus)
André Luiz Fiquene de Brito1, Ana Cristina Silva Muniz2 e Shiva Prasad 3 RESUMO:O curtimento de peles de peixes para a confecção de artigos de couros,
apresenta-se com grandes perspectivas de aplicação industrial. O objetivo deste trabalho foi realizar o curtimento de peles de tilápia do nilo com sais de crômio e avaliar a resistência físico- mecânica do couro obtido para a confecção de calçados e artefatos de couro. O trabalho experimental foi desenvolvido no Centro de Tecnologia do Couro e do Calçado, convênio SENAI/UFPB, localizado na cidade de Campina Grande, estado da Paraíba. O experimento foi conduzido em delineamento experimental inteiramente casualizado com três tratamentos(A, B e C) e oito repetições. Os resultados obtidos mostraram que houve diferença significativa do percentual de elasticidade. Os valores médios obtidos da elasticidade foram 63,3% (A); 68,0% (B) e 85,3% (C). O custo direto do processo de curtimento usando 4,5% de óxido de crômio produziu couros no valor de R$ 1143,48 por tonelada de pele in natura processada.
Palavras-chave: Peixes, curtimento, crômio, tilápia do nilo, peles exóticas.
MINERAL TANNING OF SKIN OF NILE TILAPIA FISH (Oreochomis niloticus)
ABSTRACT:Tanning of fish skin for making leather articles presents a great
perspective of industrial application. The objective of this work was to realize tanning of Nile tilapia skin with chromium salts and to evaluate physic- mechanical resistance of the leather obtained for making footwear and leather goods. The experimental work was developed in Centro de Tecnologia do Couro e do Calçado. The experiment was conducted in entirely randomized experimental delineation with three treatments (A, B and C) and eight repetitions. The results obtained showed that there was significant difference in elasticity percentage. The mean values of elasticity obtained were 63.3% (A), 68.0% (B) and 85.3% (C). The direct cost of the tanning process using 4.5% chromium oxide was R$ 1143,48 per ton of processed skin in natura.
Keywords : Fish, tanning, chrome tanning, Nile tilapia, exotic skins.
1- Professor, Mestre, Departamento de Engenharia Química da UFPB/CCT - Campus II, Av. Aprígio Veloso, 882, CEP 58109-970, Campina Grande, PB. Fone: 0xx-83-93125710 – fiquene@uol.com.br
2- Professora, Mestre, Departamento de Engenharia Química da UFPB/CCT, Fone:0xx-83-3101115, silmuz@uol.com.br
1. INTRODUÇÃO
O Brasil apresenta o terceiro maior potencial hídrico do planeta, formado pelas bacias Amazônica, Tocantins-Araguaia, Platina e do São Francisco. Apartir da década de 80 a piscicultura desenvolveu-se devido principalmente ao controle e fiscalização da pesca predatória, pela produtividade obtida nos viveiros de criação e pelo clima propício existente no país, já que 92% do território brasileiro encontra-se localizado na zona inter-tropical (Revista do Couro,1995).
Dentre as espécies de água doce mais importante, destaca-se a tilápia do nilo (Oreochomis niloticus), originária da África Central, e introduzida no nordeste brasileiro em 1971. As principais características de adaptação desta espécie foram decorrentes do seu rápido crescimento, boa reprodução, tolerância as variações climáticas, resistência à doenças e a boa aceitabilidade à criação em cativeiro. A tilápia do nilo é uma espécie comercialmente importante e representa um suporte alimentar de baixo custo, apresenta rendimento da ordem de 32% em peso quando filetada acima de 500 g e uma disponibilidade de 66% de resíduos para a industrialização e obtenção da farinha de peixe (Globo Rural, 1997). A carne de peixe é de fácil digestão e apresenta reduzido teor relativo de matéria graxa, e em sua maior parte os ácidos graxos não são saturados não contribuindo para o aumento do colesterol (Castagnolli, 1979)
Em relação ao curtimento, os sais de crômio têm sido usado como principal agente curtente. O curtimento ao crômio destaca-se nos curtumes de todo o mundo pelas seguintes razões: praticidade de execução, custo competitivo, excelente qualidade dos artigos produzidos e extrema versatilidade na produção de couros para vestuário, calçados, estofados e artefatos. Os sais de crômio são usados como agente curtente, conferindo aos couros produzidos maciez, lisura, flexibilidade, toque e resistência (Simoncini & Sammarco, 1994).
Nos sistemas de curtimentos convencionais, emprega-se cerca de 2,0 a 2,6% de Cr203 (óxido de crômio), sobre a massa da pele. O pH inicial do processo de curtimento
ao crômio situa-se na faixa de 3,0 enquanto que o pH final em torno de 4,0. A composição básica do processo do curtimento ao crômio sobre o peso das peles in natura é a seguinte: 100% de água, 0,05% de fungicída, 1% de bicarbonato de sódio e 6
a 7% de sulfato básico de crômio, contendo 26% de óxido de crômio (Anusz,1995; Moog,1991).
No curtimento ao crômio, ocorre o “crosslinking” entre a cadeia do colagênio que proporciona a estabilização bioquímica da substância dérmica minimizando a putrefação da proteína e maximizando a estabilidade hidrotérmica. Durante o curtimento, o crômio trivalente forma complexos de coordenação com o colagênio da pele (Guterres, 1997).
O principal insumo usado no curtimento ao crômio é o sulfato básico de crômio trivalente. Os sais de crômio trivalente apresentam grande tendência de formarem complexos. Segundo Vogel (1981), em solução aquosa, o crômio trivalente se encontra associado a seis moléculas de água, formando o íon hexa-aquo crômio [Cr(H20)6]+3.
As reações que ocorrem na hidrólise do crômio é mostrado na Equação 1.
[Cr(H20)6]+3 [Cr(H20)5 HO]+2 [Cr(H20)4(HO)2]+1 [Cr(H20)3(HO)3] (1)
De acordo com a Equação 1, observa-se que o complexo de crômio libera um íon de hidrogênio ( H+) de um dos seus grupos de água, enquanto que a hidroxila (OH-) permanece no complexo como grupo hidróxido. Durante a hidrólise do complexo de crômio, os grupos hidróxidos funcionam como elemento de ligação entre os complexos de crômio e a substância da pele, conferindo aos couros produzidos excelentes características físico- mecânicas e físico-químicas, quando comparados com outros curtentes.
O Objetivo deste trabalho foi realizar o curtimento de peles de peixes (tilápia do nilo) com sais de crômio e avaliar o efeito desses sais sobre a resistência físico-mecânica do couro obtido para a confecção de calçados e artefatos de couro.
2. INTERAÇÃO: UNIVERSIDADE – EMPRESA
Na Itália e Alemanha o curtimento de peles exóticas para confecção de artefatos de couros, sapatos e vestuário tem sido aplicado industrialmente com excelente retorno financeiro. No final dos anos 80 e apartir da década dos anos 90, a tecnologia de curtimento de peles de peixes foi impulsionada por institutos de pesquisas, como o Instituto de Pesquisas Tecnológicas – IPT no Estado de São Paulo e por Universidades,
como a Universidade Federal da Paraíba. O impulso que faltava para a consolidação da tecnologia existente no curtimento de peles de peixes, vem sendo dado com ações governamentais, como o peixamento de açudes públicos e privados em que são distribuídos milhares de filhotes de peixes visando estimular a atividade e aumentar a oferta de alimento na zona rural. Outra ação que vem sendo realizada é a batimetria de açudes, que é o levantamento da profundidade e do volume de água armazenada. Neste contexto de incentivo para o setor, a Universidade Federal da Paraíba através da difusão da tecnologia passa a ser o último elo que faltava para o aproveitamento integral das peles de peixes, podendo implantar e orientar um grande número de projetos para empresas e empresários interessados em comercializar peles exóticas. A produção e beneficiamento de peles de peixes é um ramo em expansão impulsionado por fatores como a não sazonalidade das peles e com grande aceitação no mercado interno e externo e principalmente pelo fato da piscicultura ser uma atividade não predatória e totalmente legalizada pelo IBAMA.
3. DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO
O trabalho experimental foi realizado no laboratório piloto do Centro de Tecnologia do Couro e do Calçado/Albano Franco - SENAI, em convênio com a Universidade Federal da Paraíba, do Curso de Tecnologia Química – Couros e Tanantes pertencente ao Departamento de Engenharia Química, localizados na Cidade de Campina Grande, PB.
Planejamento Experimental
O experimento foi conduzido em delineamento experimental inteiramente casualizado com três tratamentos e oito repetições; os tratamentos foram representados por três diferentes percentagens de sulfato básico de crômio sobre o volume do banho ou seja, 3; 4,5 e 6% de crômio representando respectivamente os tratamentos A, B e C. Os dados foram avaliados estatisticamente por meio de análise de variância, usando-se o software estatístico Msustat descrito por Lund (1985) e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey à nível de 1% de probabilidade.
Tecnologia de Processamento
As peles de peixe foram colocadas em micro- fulões de vidro e lavadas com água à temperatura de 25oC e posteriormente foram caleadas utilizando 1% hidróxido de cálcio e produtos aminados. Logo depois às peles foram desencaladas com 2% de produtos à base de sais ácidos e preparadas para o curtimento através do processo de piquelagem utilizando 1% de ácido fórmico e 4% de cloreto de sódio na faixa de pH entre 2,5 a 3,0. Essa faixa de pH é adequada para a penetração dos sais de crômio por toda a estrutura da pele devido a maior interação entre o sal de crômio e a estrutura dérmica. Após o processo de piquelagem as peles foram submetidas ao curtimento ao crômio com 3; 4,5 e 6% de sulfato básico de crômio (33% de basicidade e 26% de óxido de crômio). O Quadro 1 mostra os procedimentos adotados no curtimento ao crômio aplicado aos tratamentos A, B e C .
Produto Tratamento (%) A B C Água 100 100 100 Crômio 3 4,5 6 Fungicída 0,05 0,05 0,05 Bicarbonato de sódio 1 1 1
Quadro 1 . Procedimento adotado nos tratamentos A, B e C.
Os tratamentos A, B e C, foram constituídos com 3; 4,5 e 6% de sais de crômio respectivamente durante período de 14 horas de processo e basificados com 1% de bicarbonato de sódio até atingir faixa de pH igual à 3,9. A Figura 1 mostra as unidades experimentais (micro- fulões de matização) utilizadas para efetuar o curtimento ao crômio.
Figura 1. Unidades experimentais com os tratamentos A, B e C.
Após o curtimento, os couros curtidos foram colocados em descanso por um período de 12 horas, para complementação das reações entre o crômio e a substancia dérmica. Após o descanso os couros voltaram aos micro- fulões para serem recurtidos com 4% de tanino sintético; tingidos com 1% de anilina ácida e engraxados com 3% de óleo sulfatado transformado.
Análises físico-mecânicas
Para avaliar o efeito das variáveis controláveis (percentual de crômio) sobre a resistência físico- mecânica dos couros de peixes, escolheu-se os parâmetros, determinação da resistência à tração e elasticidade (ABNT, 1996).
4. RESULTADOS ALCANÇADOS
Os valores médios obtidos foram 8,8 N.mm-2; 9,1 N.mm-2 e 10,0 N.mm-2 respectivamente para os tratamentos A, B e C. A Tabela 1 apresenta os dados da análise de variância (ANOVA)da carga de tração para os tratamentos A, B e C.
Tabela 1 . ANOVA da carga de tração (N.mm-2)nos tratamentos A, B e C
Fonte de Variação GL SQ QM F
Tratamento 2 6,37 3,18 0,53 NS
Resíduo 21 126,70 6,03
Total 23 133,10
NS – Não significativo a 1% de probabilidade pelo teste F; GL: graus de liberdade; SQ: Soma de quadrados; QM: Quadrado médio
Os dados apresentados na Tabela 1 revelam que o teste de médias não é significativo ao nível de 1% de probabilidade , ou seja, a carga de tração das peles de peixes não diferem significativamente entre os tratamentos utilizados.
Os diferentes percentuais de crômio aplicados ao processo não influenciaram na carga de tração nas peles de peixes nas condições estudadas devido principalmente a estrutura colágena das peles de peixes que se apresentam diferentes em relação às peles bovinas que não são cobertas por escamas, sendo que os sais de crômio se ligam à estrutura colágena através dos grupos carboxílicos.
A Tabela 2 apresenta a análise de variância do percentual de elasticidade nos tratamentos A, B e C.
Tabela 2 . ANOVA do percentual de elasticidade(%) nos tratamentos A, B e C
Fonte de Variação GL SQ QM F
Tratamento 2 2139,0 1070,0 7,2**
Resíduo 21 3129,0 1401,0
Total 23 5268,0
** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste F; GL: graus de liberdade; SQ: Soma de quadrados; QM: Quadrado médio
Os dados apresentados na Tabela 2, revelam que o teste de médias é significativo ao nível de 1% de probabilidade, ou seja, a elasticidade das peles de peixes diferem entre os tratamentos utilizados.
A Tabela 3 mostra os valores médios do percentual de elasticidade nas peles de peixe nos diferentes tratamentos.
Tabela 3. Valores médios da elasticidade nos tratamentos A, B e C.
Tratamento Valores(%) CV Média*
A 65,7 66.8 52,5 63,0 63,0 84,1 62,3 49,2 19,5 63,3 a B 48,9 92,4 68,1 68,0 80,9 53,2 74,0 57,7 25,0 68,0 ab C 86,0 66,1 80,1 85,0 106,1 91,0 84,0 83,9 17,2 85,3 b
* As médias seguidas de letras diferentes na coluna diferem pelo teste de Tukey a 1% de probabilidade
De acordo com a Tabela 2 houve diferença significativa a 1% de probabilidade entre as médias da elasticidade nas peles de peixe curtidas ao crômio. O teste de Tukey indicou que os tratamentos A, B e C diferem entre si à nível de 1% de probabilidade, ou
seja, os tratamentos A, B e C apresentaram médias diferentes de acordo com o percentual de crômio usado no curtimento.
No tratamento C em que foi usado 6% de crômio foi obtido maior elasticidade devido os sais de crômio conferirem às peles melhoria da quebra da camada superficial, do toque, da maciez e aumento da uniformidade do tingimento (Mitchell,1981). O percentual de crômio usado no curtimento teve efeito significativo na elasticidade das peles de peixes conferindo às mesmas maior elasticidade percentual no ponto de ruptura.
Por outro lado, a estrutura dérmica por apresentar grossos feixes colágenos, dispostos paralelamente à superfície pode ter contribuído na elasticidade dos couros curtidos com sais de crômio. A elasticidade é um parâmetro de grande importância na obtenção de couros macios, principalmente devido ao fato que os artigos de couros necessitam de elasticidade na confecção de calçados e artefatos de couros. Para confecção de calçados por exemplo, o parâmetro aceitável situa-se na faixa entre 40 a 80% de elasticidade. Este valor foi obtido com os tratamentos A e B que foram respectivamente 63,3 e 68%, sendo que o tratamento B, apresentou maior média. Em se tratando de peles de peixes, a elasticidade é de fundamental importância para qualidade dos artigos produzidos, principalmente no que se refere à maciez e confecção dos artigos desejados.
A Figura 2, mostra as peles de peixes após o curtimento com sais de crômio para a confecção de calçados e artefatos de couros em geral.
5. EFICIÊNCIA DO PROCESSO: CUSTO DO PROCESSAMENTO
O custo do processo de curtimento foi realizado com o objetivo de mostrar a viabilidade econômica da tecnologia, inclusive fazendo comparação entre os tratamentos aplicados.
A Tabela 4, mostra o custo direto do processo do beneficiamento de peles de peixes tilápia do nilo, para 1000 kg de peles conservadas por congelamento.
Tabela 4- Custo direto parcial do beneficiamento de peles de peixes.
%1 Produto kg R$/kg Subtotal R$ 4 Desngraxante 40 3,69 147,60 1 Tensoativo 10 7,08 70,80 1 Hidróxido de cálcio 10 0,44 4,40 1 Amina 10 4,48 44,80 2 Descalcinante 20 2,46 49,20 4 Cloreto de sódio 40 0,22 8,80 2 Ácido fórmico 20 2,95 59,00 0,1 Fungicída 1 29,52 29,52 3 Bicarbonato de sódio 30 2,46 73,80 4 Tan. Sintético 40 7,38 295,20 1 Anilina 10 9,84 98,40 3 Óleo 30 4,92 147,60 Custo Parcial 1029,12*
* Custo direto parcial sem a etapa de curtimento ao crômio 1Percentagem sobre o peso das peles in natura
A Tabela 4, mostra que o cus to direto parcial é de aproximadamente R$ 1029,12. Com o curtimento ao crômio usando 3.0, 4.5 e 6.0% de sais de crômio o custo total será respectivamente R$ 1105,47; R$ 1143,48 e R$ 1181,49. Informações técnicas existentes à respeito do percentual de crômio a ser usado no processo de curtimento indica valor situado entre 6 e 7%. Neste trabalho o uso de 4,5% de sais de crômio pode ser aplicado, trazendo uma economia de R$ 38,01 por tonelada de peles processadas.
6. CONCLUSÕES
1. Curtimento de peles de peixes tilápia do nilo vem crescendo no Brasil, devido a não sazonalidade e pela excelente qualidade dos produtos comercializados;
2. O curtimento com sais de crômio conferem ás peles de tilápia do nilo excelente elasticidade;
3. A tecnologia desenvolvida para o processamento de peles de tilápia do nilo tem amplas possibilidades de transferência para o setor industrial;
4. O custo do processo de beneficiamento das peles de peixes é razoavelmente baixo apresentando diversas aplicações, como a confecção de calçados, vestuário masculino e feminino, e artefatos de couros.
7. AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao Centro de Tecnologia do Couro e do Calçado- Albano Franco, e ao Químico Francisco das Chagas Figueiredo (UFPB) na realização de alguns ensaios e pelas valiosas sugestões.
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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