dc.creator | Missio, André Luiz | |
dc.date.accessioned | 2019-08-30T21:18:38Z | |
dc.date.available | 2019-08-30T21:18:38Z | |
dc.date.issued | 2017-07-21 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/18096 | |
dc.description.abstract | In a world looking for low environmental impact products, the correct use of each biological
resource is needed. Condensable tannins are present in many natural sources and they are the
second most abundant phenolic compound in the Earth, behind only of the lignin. Based on
both the worldwide production of this phenolic extract and the increase in the researches to
improve the use of raw materials, this doctoral thesis aimed to elaborate new strategies toward
the valorization of the tannin extract. Mimosa tannin (Acacia mearnsii De Wild) was first
purified to remove carbohydrates and acids to obtain new fractions of the extract. The tannin
was fractionated using organic solvents with different polarities in a Soxhlet extraction system
with single and sequential processes. After that, wood-plastic composites were made using
tannin as a natural compatibilizer to apply the Mimosa industrial tannin into products or new
materials. The composites were prepared with polypropylene, pine sawdust and wood fibers
through a thermokinetic homogenizer and a hydraulic press. Finally, the tannin was
incorporated into the nanocellulose to develop a film for application in active packaging.
Cellulose and tannin were mixed with distilled water in a mechanical fibrillation
microprocessor, forming a homogeneous gel with nanofibrillated cellulose and tannin. Using a
vacuum filtration system, the gel was converted into a film. The main results obtained through
specific characterizations of the fractions, composites and films were very positive. Different
properties were observed in the fractions, and it was possible to target the material obtained for
specific purposes, such as for pharmaceuticals and active packaging (lower molecular weight
and higher antioxidant capacity) and adhesives (higher molecular weight). Increases in the
storage modulus and in the hydrophobicity were obtained from the incorporation of the tannin
into wood-plastic composites, besides a compatibilization to be confirmed by morphological
analysis. Finally, the films of nanocellulose and tannin presented high antioxidant properties,
which was released from the contact with water. Furthermore, the films showed high
mechanical strength and barrier capacity, indicating their for application as active packaging
for foods and drugs. Therefore, we believe that the tannin extract can and should be used for
the elaboration of higher value-added materials, mainly due to its chemical structure, abundance
and sustainable production cycle. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Biorrefinaria | por |
dc.subject | Purificação | por |
dc.subject | Compósitos plástico-madeira | por |
dc.subject | Compatibilizante | por |
dc.subject | Embalagens ativas | por |
dc.subject | Biorefinery | eng |
dc.subject | Purification | eng |
dc.subject | Wood-plastic composites | eng |
dc.subject | Compatibilizer | eng |
dc.subject | Active packaging | eng |
dc.title | Novas estratégias para valorização do extrato de tanino | por |
dc.title.alternative | New strategies toward the valorization of tannin extract | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Em um mundo em busca de produtos de baixo impacto ambiental, a correta exploração de
recursos biológicos está se tornam-se uma necessidade. Taninos condensáveis estão presentes
em diversas fontes na natureza e caracterizam-se por serem o segundo fenólico mais abundante
da Terra, atrás somente da lignina. Industrialmente, os taninos condensados são utilizados, em
sua maioria, no curtimento de couro, como adesivos e também floculantes. Com base na
produção mundial desse extrato fenólico e o crescimento de pesquisas sobre maximização do
aproveitamento de uma matéria prima, o presente trabalho teve por objetivo a elaboração de
novas estratégias para valorização do extrato de tanino. Para tanto, tanino de Mimosa (Acacia
mearnsii De Wild) foi utilizado inicialmente em um processo de purificação, a fim de eliminar
açúcares e ácidos e assim obter novas frações do extrato. O tanino foi fracionado utilizando
solventes orgânicos com diferentes polaridades em um extrato soxhlet, em processos simples e
sequenciais. Posteriormente, a fim de aplicar o tanino industrial de Mimosa em produtos ou
novos materiais, confeccionou-se compósitos plástico-madeira utilizando o tanino como um
compatibilizante natural. Os compósitos foram preparados utilizando polipropileno, resíduos
de pinus e fibras de madeira, em um processo com um homogeneizador termocinético e uma
prensa hidráulica. Por fim, o tanino foi incorporado a nanocelulose para confecção de um filme
com capacidade de aplicação em embalagens ativas. Celulose e o tanino foram misturados com
água destilada em um microprocessador de fibrilação mecânica, formando um gel homogêneo
com celulose nanofibrilada e tanino. Utilizando um sistema de filtração a vácuo, o gel foi
transformado em um filme. Os principais resultados obtidos através de caracterizações
específicas das frações, compósitos e filmes foram muito positivos. Diferentes propriedades
foram observadas nas frações, sendo possível direcionar o material obtido para fins específicos,
como para fármacos e embalagens ativas (menor peso molecular e maior capacidade
antioxidante) e adesivos (maior peso molecular). Acréscimos no módulo de armazenamento e
na hidrofobicidade foram obtidos a partir da incorporação do tanino em compósitos plásticomadeira,
além de uma compatibilização ser confirmada por análises morfológicas. Por fim, os
filmes de nanocelulose e tanino apresentaram elevada propriedade antioxidante, liberada a
partir do contato com a água. Ainda, os filmes mostraram elevada resistência mecânica e
capacidade de barreira, sendo indicados para embalagens ativas para alimentos e fármacos.
Portanto, nós acreditamos que o extrato de tanino pode e deverá ser utilizado para elaboração
de materiais com maior valor agregado, principalmente devido a sua estrutura química,
abundância e ciclo sustentável de produção. | por |
dc.contributor.advisor1 | Gatto, Darci Alberto | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0592339091520248 | por |
dc.contributor.referee1 | Tondi, Gianluca | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4021550867518169 | por |
dc.contributor.referee2 | Cademartori, Pedro Henrique Gonzalez de | |
dc.contributor.referee2Lattes | https://orcid.org/0000-0003-3295-6907 | por |
dc.contributor.referee3 | Bertuol, Daniel Assumpção | |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/7979212992364682 | por |
dc.contributor.referee4 | Pedrazzi, Cristiane | |
dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/5167571704789298 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6923877786371495 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Recursos Florestais e Engenharia Florestal | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Rurais | por |