Desacetilação de xantana: influência no comportamento reológico - Pinto, Ellen P. (2005)
Reações químicas podem ser efetuadas para remoção dos grupos acetil da cadeia lateral da molécula da xantana. Esta mudança estrutural do biopolímero pode ser conseguida através da reação de desacetilação, tornado-se uma opção para potencializar seu comportamento reológico. Primeiramente, a fim de adequar um método para remoção dos grupos acetil, utilizou-se uma xantana comercial; estudou se a influência dos parâmetros de reação sobre o teor de acetilação e qualidade do biopolímero resultante. As reações de desacetilação foram conduzidas com variação dos parâmetros: concentrações do biopolímero e álcalis, tempo e temperatura. Foram efetuadas análises dos teores de sódio e potássio, do grau de acetilação e piruvatação, da viscosidade e espectroscopia no infravermelho das amostras. Observou-se que a purificaçãodo biopolímero pela técnica de diálise propiciou uma remoção parcial dos íons sódio e potássio e que estes íons influenciam na viscosidade da xantana. A propriedade de pseudoplasticidade foi mantida após a modificação química do biopolímero. A viscosidade da xantana aumentou com o incremento da concentração de álcali empregada na reação de desacetilação, exceto quando foi empregado hidróxido de potássio. A concentração do biopolímero utilizada para efetuar a reação de desacetilação praticamente não influenciou na viscosidade dassoluções. As maiores viscosidades (680 e 910mPa.s a 10s-1) foram observadas utilizando a base fraca hidróxido de amônio nas concentrações de 0,005 e 0,01mol L-1, respectivamente; sendo superior a xantana comercial adicionada de sais (430mPa.s a 10s-1). O grau de acetilação e a viscosidade da xantana diminuíram na medida em que se utilizou uma base mais forte (0,01mol L-1) e maior tempo (12 horas) e temperatura (65ºC) na reação de desacetilação. O grau de piruvatação da xantana modificada quimicamente não variou, conseqüentemente, não está relacionado à viscosidade nas condições testadas. A xantana comercial desacetilada apresentou viscosidade 53% superior a xantana adicionada de sais com a utilização dos seguintes parâmetros de reação: 0,5 e 1% de biopolímero, 0,01mol L-1 de hidróxido de amônio, 25ºC por 3 horas. No entanto, a remoção de grupos acetil maior que 10% proporciona um decréscimo de 55% da viscosidade. Os melhores parâmetros selecionados na primeira etapa foram utilizados para estudar a influência da desacetilação nas propriedades da xantana sintetizada pela Xanthomonas campestris pv pruni cepa 101, efetuando as mesmas análises. A purificação do biopolímero propiciou uma remoção parcial dos íons sódio e potássio. A maior viscosidade (1170mPa.s a 10s-1) foi observada com a utilização de hidróxido de amônio decrescendo à medida que foi empregado hidróxido de potássio (591mPa.s a 10s-1) e sódio (490mPa.s a 10s-1). Verificou-se que a viscosidade praticamente manteve-se constante quando a temperatura de reação aumentou de 25ºC para 45ºC, contudo, o teor de grupos acetil decresceu. O emprego de hidróxido de amônio na reação de desacetilação proporciona uma melhoria de 24% na viscosidade da xantana, no entanto, a remoção de grupos acetil é mais eficiente com a utilização de hidróxido de sódio obtendo-se uma redução de 81% destes grupos. O grau de piruvatação da xantana não variou e, conseqüentemente, não influenciou na viscosidade das xantanas desacetiladas. Os parâmetros de reação ideais para a xantanacomercial também foram adequados para a xantana produzida pelo patovar pruni cepa 101, proporcionando a obtenção de um biopolímero desacetilado com qualidade reológica.