Dissertação de Mestrado

A quitina foi obtida a partir de diferentes partes do camarão de água doce Macrobrachium rosenbergii - cefalotórax, abdômen e quelípedes - por meio de duas sequências distintas de processamento. Na sequência 1, os exoesqueletos foram submetidos primeiro ao tratamento alcalino, seguido do tratamento ácido para desmineralização; na sequência 2, a ordem desses tratamentos foi invertida. A aplicação da sequência 1 resultou em maior rendimento de quitina, enquanto a sequência 2 produziu um material com baixos teores de cinzas e metais. Por outro lado, as quitinas obtidas por ambas as sequências apresentaram maior pureza em relação às quitinas comerciais, evidenciando a importância da procedência da matéria-prima e do controle das condições de processamento para a qualidade final do biopolímero. Além disso, as quitinas provenientes de diferentes partes do animal apresentaram teores de metais distintos, indicando que a separação das partes do exoesqueleto é relevante, procedimento não adotado nas quitinas comerciais. As desacetilações das quitinas obtidas de M. rosenbergii foram realizadas na presença e na ausência de boro-hidreto de sódio. A purificação das quitosanas resultou na eliminação de contaminantes, conforme evidenciado por difração de raios X, e aumentou os índices de cristalinidade em comparação com as amostras não purificadas. As quitosanas obtidas na presença de boro-hidreto de sódio apresentaram viscosidades intrínsecas superiores, devido à ação deste agente redutor na minimização da despolimerização. Algumas amostras foram preparadas como cloridrato de quitosana, solúvel em água, e suas soluções aquosas (C = 5 g/L) foram analisadas em um reômetro equipado com sensor de duplos cilindros concêntricos a 25 °C. Todas as soluções exibiram comportamento pseudoplástico, independentemente do material ou da sequência adotada para a obtenção da quitina, com aumento da viscosidade observado na presença de boro-hidreto de sódio.

Different parts of the exoskeleton of M. rosenbergii were used for the preparation of chitin by applying two distinct sequences of chemical treatments. In sequence 1, the exoskeletons were subjected to an alkali treatment for deproteinization, followed by an acid treatment for demineralization. In sequence 2, the order of these treatments was inverted. The application of sequence 1 resulted in higher chitin yields, whereas samples obtained using sequence 2 exhibited lower ash and metal contents. On the other hand, regardless of the sequence adopted for chitin isolation, the samples obtained in this work were significantly purer than commercial chitin with respect to ash and metal content. Different parts of the exoskeleton contained varying amounts of ash and metals, indicating that their prior separation is important for applications requiring higher-purity chitin. The deacetylation of chitin was carried out in the presence or absence of sodium borohydride, producing chitosan samples. Purification of the chitosan samples led to the elimination of contaminants, as evidenced by X-ray diffraction, and the purified chitosans exhibited higher crystallinity than unpurified samples. Chitosans obtained in the presence of sodium borohydride displayed higher intrinsic viscosities due to the action of this reducing agent, which minimized severe depolymerization. Some samples were prepared as chitosan hydrochloride, a water-soluble form of chitosan, and their aqueous solutions (C = 5 g/L) were analyzed in a rheometer equipped with a double-cylinder sensor at 25 °C. All solutions exhibited pseudoplastic behavior, independent of the raw material or sequence of treatments used for chitin isolation. However, the less depolymerized chitosans, obtained via deacetylation in the presence of sodium borohydride, showed higher viscosity.