ADSORÇÃO DE CAFEÍNA EM ENGAÇO DE UVA POR ADSORÇÃO

Resumo

O tratamento não adequado e a incompleta eliminação de contaminantes no tratamento de
águas, leva a bioacumulação destes em animais e seres humanos, o que pode estar relacionado
a problemas de saúde. Estudos aliados a substâncias químicas chamadas de micropoluentes
emergentes vem sendo desenvolvidos, substâncias essas que estão associadas aos esgotos,
tratados ou não, que chegam as águas superficiais e causam efeitos adversos ao meio ambiente
e a saúde pública. Classificada como contaminante emergente e popularmente associada ao
café cotidiano, a cafeína é encontrada naturalmente em diversas espécies vegetais, tais como
chás, guaraná, cacau, ervas, dentre mais de outras 60 espécies de plantas. Sendo também
classificada como um fármaco, devido ao fato de ser utilizada como componente auxiliar em
combinações analgésicas de medicamentos, também justifica o seu aparecimento nos meios
hídricos. A adsorção de compostos farmacêuticos utilizando cartão ativado foi estudada por
vários autores, que evidenciaram remoções em uma faixa bastante ampla destes compostos em
soluções aquosas. A utilização de resíduos agrícolas diretamente como adsorventes (ou como
precursores para a síntese de carvão ativado), frente ao custo associado à aquisição e aplicação
desse material, pode ser uma alternativa. O engaço, esqueleto lignocelulósico da uva, que é
obtido das operações de decapagem durante o processamento, corresponde entre 2,5% e 7,5%
do peso das uvas, mas em volume corresponde a 30% do total, o que faz dele o principal
subproduto das vinhas. Composto por 30-31% de celulose, 21% de hemicelulose e 17-18% de
lignina, possui características desejáveis de um bom material precursor do carvão ativado, pois
possui um elevado teor de carbono. Dessa forma, faz-se interessante a investigação da
potencialidade dos engaços das principais cultivares de uva cultivadas no VSF (in natura, carvão
e carvão ativado), na remoção de cafeína de solução aquosa, por adsorção. Para o alcance dos
objetivos do dado trabalho é necessário, primeiramente, realizar toda a caracterização química e
estrutural dos engaços. Desse modo, após obtenção dos engaços secos e triturados, os mesmos
foram submetidos a um processo de extração em Soxhlet, com acetona, durante 4h/90°C para a
determinação do teor de extratáveis. O teor de proteínas foi determinado utilizando solução de
pepsina 1% em HCl 0,1 mol.L-1, durante 16h/30°C, sob agitação mecânica. O teor de taninos foi
determinado por refluxo das amostras em solução de NaOH 3% durante 1h. A determinação da
lignina pelo método Lenhina Klason baseou-se em hidrólise ácida (H2SO4) e o teor de celulose
foi determinado pelo método de Kurscher Hoffer, que consiste no tratamento das amostras com
etanol e ácido nítrico sob refluxo. Todas as análises foram realizadas em triplicata, obtendo-se
os seguintes resultados para os engaços das uvas Vitis Labrusca Isabel e BRS Violeta,
respectivamente: teores de extratáveis (6,2%/4,89%), proteínas (37,55%/37,5%), taninos
(32,59%/30,9%), lignina (21,93%/25,9%) e teores de celulose (36,79%/42,7%). A espectroscopia
de infravermelho (FTIR) efetuadas à lenhina Klason forneceu uma informação primária acerca da
estrutura dos engaços. A banda a 1400 cm-1 é atribuída a uma deformação assimétrica C-H no
anel aromático, a banda a 1420 cm-1 corresponde a uma deformação C-H em OCH3, e as
bandas a 1500 cm-1 e 1600 cm-1, correspondem as deformações C=C (aromático) e C=O
(aromático), respectivamente. Os resultados obtidos indicam que se trata de uma lenhina muito
condensada e estruturalmente associada a outros componentes do engaço. Visto que se trata de
um material lenhocelulósico, se faz interessante na obtenção de derivados da celulose. Demais
procedimentos para caracterização estrutural do material encontra-se em andamento (MEV,
BET, TG/DSC e DRX).