Desenvolvimento de materiais biodegradáveis à base da proteína da torta de mamona, subproduto da cadeia agro-industrial do biodiesel

• Processo: 08/11341-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de junho de 2009 - 30 de novembro de 2011
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
• Pesquisador responsável: Paulo José do Amaral Sobral
• Beneficiário: Paulo José do Amaral Sobral
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Assunto(s): Biodiesel Filmes biodegradáveis Proteínas Mamona Propriedades físicas Biopolímeros
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biodiesel | Biopolímeros | Filmes biodegradáveis | Mamona | Propriedades físicas | Proteinas | Engenharia de Alimentos

Resumo

O biodiesel é um biocombustível derivado de biomassa renovável para o uso em motores a combustão interna com ignição por compressão. O biodiesel é produzido por transesterificação, reação entre um óleo vegetal (triglicerídeo) e um álcool (no Brasil, predominantemente, o etanol), na presença de um catalisador, produzindo o biocombustível, e a glicerina, como subproduto. A mamona começou a ser altamente cotada como uma das fontes de matéria-prima (óleo) para a produção do biodiesel, pois além de ter importante teor de óleo, é cultura de grande apelo social, pelo emprego intensivo de mão-de-obra no campo e por permitir o consórcio com outras culturas. O método usado para a extração do óleo de mamona é a prensagem a frio ou a quente, ou com o emprego de solventes. Em todos os casos, obtém-se uma torta residual, que é muito rica em proteínas. Nesse contexto, os objetivos deste projeto são o aproveitamento de subprodutos (torta e glicerol) da cadeia do biodiesel de óleo de mamona através do desenvolvimento de material biodegradável à base de proteínas extraídas dessa torta. Para isso, será necessária à realização de análises minuciosas de amostras de torta de mamona em virtude da variabilidade dos dados encontrados na literatura. Para o desenvolvimento do material biodegradável, as proteínas serão extraídas da torta de mamona por solubilização em meio alcalino, em temperatura moderada, sendo que a separação será realizada por centrifugação. Pretende-se estudar a produção de quatro tipos diferentes de materiais, todos plastificados com glicerol: materiais à base de solução protéica extraída da torta de mamona; materiais à base de solução protéica extraída da torta de mamona reforçados com fibras; materiais à base de solução protéica extraída da torta de mamona modificados com formaldeído; e materiais à base de solução protéica extraída da torta de mamona modificados com formaldeído reforçados com fibra. Esses materiais serão submetidos a testes para caracterização das propriedades mecânicas, permeabilidade ao vapor de água, solubilidade em água, cor e opacidade, brilho, temperatura de transição vítrea, isotermas de sorção, microestrutura dos filmes, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), biodegradabilidade em solo. Espera-se, ao final deste projeto, desenvolver pelo menos um tipo de material biodegradável para uso na agricultura (ex.: sacos ou vasos para mudas). (AU)

Publicações científicas

(7)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

OLIVEIRA, T. G.; MAKISHI, G. L. A.; CHAMBI, H. N. M.; BITTANTE, A. M. Q. B.; LOURENCO, R. V.; SOBRAL, P. J. A.. Cellulose fiber reinforced biodegradable films based on proteins extracted from castor bean (Ricinus communis L.) cake. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 67, p. 355-363, MAY 2015. (09/10172-8, 08/11341-5)

CHAMBI, HULDA N. M.; LACERDA, ROSELI S.; MAKISHI, GISELE L. A.; BITTANTE, ANA MONICA Q. B.; GOMIDE, CATARINA A.; SOBRAL, PAULO J. A.. Protein extracted from castor bean (Ricinus communis L.) cake in high pH results in films with improved physical properties. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 61, p. 217-224, NOV 2014. (09/10172-8, 08/11341-5)

MAKISHI, G. L. A.; LACERDA, R. S.; BITTANTE, A. M. Q. B.; CHAMBI, H. N. M.; COSTA, P. A.; GOMIDE, C. A.; CARVALHO, R. A.; SOBRAL, P. J. A.. Films based on castor bean (Ricinus communis L.) proteins crosslinked with glutaraldehyde and glyoxal. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 50, p. 375-382, OCT 2013. (09/10172-8, 08/11341-5)

HULDA NOEMI CHAMBI MAMANI; JULIANA AUGUSTI GRAZIANO; ROSELI SENGLING LACERDA; ANA MÔNICA QUINTA BARBOSA BITTANTE; CATARINA ABDALLA GOMIDE; PAULO JOSÉ DO AMARAL SOBRAL. Castor Bean Cake Protein-based Biodegradable Films: Gallic Acid Effect. Brazilian Archives of Biology and Technology, v. 63, 2020-05-08. (09/10172-8, 08/11341-5)

MAKISHI, GISELE L. A.; LACERDA, ROSELI S.; MAMANI, HULDA N. C.; COSTA, PATRICIA A.; BITTANTE, ANA MONICA Q. B.; GOMIDE, CATARINA A.; SOBRAL, PAULO J. A.; RANZI, E; KOHSEHOINGHAUS, K. Effect of Alkaline Agent and pH on the Composition of Freeze-Dried Proteins Extracted from Castor Bean (Ricinus communis L.) Cake. PRES 2011: 14TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON PROCESS INTEGRATION, MODELLING AND OPTIMISATION FOR ENERGY SAVING AND POLLUTION REDUCTION, PTS 1 AND 2, v. 37, p. 3-pg., 2014-01-01. (08/11341-5, 09/10172-8)

BITTANTE, ANA MONICA Q. B.; LACERDA, ROSELI S.; OLIVEIRA, TIARA G.; MAKISHI, GISELE L. A.; COSTA, PATRICIA A.; CHAMBI, HULDA N. M.; GOMIDE, CATARINA A.; SOBRAL, PAULO J. A.; RANZI, E; KOHSEHOINGHAUS, K. Properties of Biodegradable Films Made with Proteins Extracted from Castor Bean (Ricinus communis) Cake: Effect of Protein Extraction pH. PRES 2011: 14TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON PROCESS INTEGRATION, MODELLING AND OPTIMISATION FOR ENERGY SAVING AND POLLUTION REDUCTION, PTS 1 AND 2, v. 37, p. 2-pg., 2014-01-01. (08/11341-5, 09/10172-8)

LACERDA, ROSELI S.; MAKISHI, GISELE L. A.; CHAMBIB, HULDA N. M.; BITTANTE, ANA MONICA Q. B.; GOMIDE, CATARINA A.; COSTA, PATRICIA A.; SOBRAL, PAULO J. A.; RANZI, E; KOHSEHOINGHAUS, K. Castor Bean (Ricinus communis) Cake Protein Extraction by Alkaline Solubilization: Definition of Process Parameters. PRES 2011: 14TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON PROCESS INTEGRATION, MODELLING AND OPTIMISATION FOR ENERGY SAVING AND POLLUTION REDUCTION, PTS 1 AND 2, v. 37, p. 3-pg., 2014-01-01. (08/11341-5)