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ESTADO DA ARTE E ESTADO DA ARTE E
DESENVOLVIMENTO DE DESENVOLVIMENTO DE
BIOCORANTES PRODUZIDOS POR BIOCORANTES PRODUZIDOS POR
FUNGOS PARA TINGIMENTO DE FUNGOS PARA TINGIMENTO DE
COUROCOURO
MSc. Wagner Fernando FuckLetícia Pavoni Grasselli
Drª Mariliz Gutterres
MSc. Wagner Fernando FuckLetícia Pavoni Grasselli
Drª Mariliz Gutterres
Universidade Federal do Rio Grande do SulPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química
Departamento de Engenharia QuímicaLaboratório de Estudos em Couro e Meio Ambiente
Motivação
3MSC. WAGNER FERNANDO [email protected]
Seguras à saúde humana;
Ambientalmente corretas;
Produção independente;
Inovação tecnológica.
Fonte de substâncias:
Objetivos
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Estrutura
1. Biocorantes;
2. Potencial uso de fungos;
3. Metabolismo dos fungos;
4. Estudos de biocorantes;
5. Testes em laboratório;
6. Etapas de produção e aplicação;
7. Etapa de tingimento de couro;
8. Variáveis do tingimento;
9. Controles no tingimento;
10. Análises da qualidade.
1. Biocorantes
Biocorantes são corantes naturais sintetizados e extraídos a partir de micro-organismos.
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Alternativas ao uso de corantes sintéticos
� Fungos
� Algas
� Líquens
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1. Biocorantes
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Difícil produção em larga escala.
INTERESSE BIOTECNOLÓGICO 1. Diversos metabólitos;2. Substratos simples;3. Baixo custo de produção.
Os micro-organismos conhecidos por produzir biocorantes:
Filamentosos
Cogumelos
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2. Potencial uso de Fungos
FUNGOS
ALIMENTOS• Prod. Fermentados;• Proteína microbiana;• Fungos comestíveis.
AMBIENTE • Biodegradação;• Trat. Biológico.
IND. FARMACEUTICA• Hormônios;• Antibióticos.
AGRICULTURA• Biopesticidas;• Controle biológico.
ENZIMAS
METABÓLITOS• Biocorantes.
BIOTRANSFORMAÇÃO• Esteróides;• Fermentação.
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Metabólitos: qualquer substância produzida comointermediário químico nas reações catalisadas por enzimasdo metabolismo sendo divididos em:
1. Metabólitos Primários2. Metabólitos Secundários
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3. Metabolismo dos Fungos
Metabolismo: conjunto processos bioquímicos que a célulautiliza como recursos para sua sobrevivência, crescimentoe reprodução.
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Fornecem energia e precursores químicos essenciais para o crescimento e reprodução dos organismos;
Metabólitos primários usados nas indústrias de alimentos:
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� Alcoóis;
� Aminoácidos;
� Ácidos orgânicos;
� Polióis;
� Polissacarídeos;
� Açúcares;
� Vitaminas.
3.1 Metabólitos Primários
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� Derivados de metabólitos primários;
� Não são essenciais para o crescimento e reprodução;
� Atividades antibióticas e de importância farmacêutica;
� Podem ser superproduzidos em cultivo adequado;
� Podem desempenhar funções diferenciais comohormônios sexuais e efeito inibidores a outrosmicrorganismos;
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3.2 Metabólitos Secundários
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Fungos Cor ObservaçõesMonascus Purpureus
Isaria spp
Emericella spp.
Fusarium spp
VermelhoMarrom Rosa Vermelho
A melhor condição de tingimento decouro foi em concentração de 6%,pH = 5, 120 min e 70°C;
Monascus spp. Laranja e amarelo Estável ao calor e pH, solúveis emágua reagindo com aminoácidos;
Penicillium fagi Azul Ainda não caracterizados;
Penicillium herquei Amarelo Potencial uso em alimentos, açãoantioxidante do tocoferol;
Epicoccum nigrum Amarelo e laranja Propriedade antioxidante e altopoder de coloração;
Paecilomyces sinclairil Vermelho, pH=3-4Violeta, pH=5-9Rosa, pH=10-12
Estável a luz, alta produção porcultivo submerso.
4. Estudos de Biocorantes
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6. Etapas da Produção e
Aplicação de Biocorantes
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Isolamento Identificação molecular
Caracterização de cultivo
Fermentação líquida
Análise do coranteExtraçãoConcentraçãoPurificação
Análise de propriedades
bioativas
Tingimento de couro
Testes da qualidade
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Propriedades estéticas determinantes, cor constante euniforme. Diretamente relacionada com a aceitação doproduto.
Praticamente, todos os couros são tingidos comsubstâncias sintetizadas (corantes artificiais).
Mais de 90% de todos os couros tingidos em todo mundousam corante(s) contendo o cromóforo azo (-N=N-).
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7. Etapa de Tingimento
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Fatores que influenciam no tingimento:
� Características do corante;
� Temperatura;
� Volume do banho;
� Ação mecânica;
� Outros insumos do processo
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8. Variáveis do Processo
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Controles Observações
pH Fundamental para garantir a condição ideal para difusão eposterior fixação dos corantes às fibras colagênicas docouro.
Atravessamento Revela o quanto o corante penetrou no couro. Caso ocorante não esteja distribuído em todo o corte transversal docouro, o tingimento deve continuar.
Cor e igualização de tonalidade
Ao final da etapa de tingimento, o couro seco deveapresentar coloração adequada e uniforme em todasuperfície.
Esgotamento de corante no banho
A exaustão do corante do banho no decorrer do tempo detingimento reflete a absorção do corante pelo couro.
9. Controles no Tingimento
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Solidez da cor Observações
Luz e calor� Luz Solar� Luz Artificial (UV)� Envelhecimento
A degradação da cor do couro pela ação da luz e calordepende do tipo de corante (grupo cromóforo) e doconjunto de produtos químicos utilizados no seuprocesso de produção.
Meio aquoso� Lavagem� Suor
Depende das propriedades dos componentes docorante. Consiste na transferência de corante nãofixado no couro em meio líquido para outro substrato.
Migração em solvente� Lavagem a seco� Migração ao PVC� Fricção
Transferência (migração) do corante para um substratoatravés de um solvente não aquoso.
10. Controles da Qualidade
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ConclusãoConclusãoConclusãoConclusão
� Fungos filamentosos são fontes para produção debiocorantes;
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� Exige conhecimentos multidisciplinares das áreas demicrobiologia, bioengenharia e processos da indústria docouro / colágeno;
� O desenvolvimento de tingimento com biocorantes é umaalternativa promissora para a produção de artigos de couro.
