ESTUDO DO TRATAMENTO E CLARIFICAÇÃO DE ÁGUA COM TORTA DE SEMENTES DE Moringa oleifera Lam

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1 Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.13, n.3, p , ISSN ESTUDO DO TRATAMENTO E CLARIFICAÇÃO DE ÁGUA COM TORTA DE SEMENTES DE Moringa oleifera Lam Wenna Raissa dos Santos 1, Danielle Barbosa de Matos 1, Bárbara Meirelle de Oliveira 1, Tayanara Menezes Santana 1, Michele Matos de Santana 2, Gabriel Francisco da Silva 3 RESUMO A Moringa oleifera Lam pertence à família Moringaceae, que é composta apenas de um gênero (Moringa) e 14 espécies. É uma árvore de pequeno porte, nativa do Norte da Índia, de crescimento rápido, que se adapta a uma ampla faixa de solo e é tolerante à seca. O óleo obtido das sementes pode ser usado no preparo de alimentos, na fabricação de sabonetes e como combustível. As sementes de moringa também vêm sendo aplicadas no tratamento de água em substituição dos coagulantes químicos devido a suas propriedades coagulantes e a sua capacidade de remoção de bactérias O presente trabalho objetivou avaliar o potencial do coproduto (torta) da produção de óleo de Moringa oleifera para o tratamento e clarificação de água. Para isso, foram comparadas as tortas provenientes da extração química e mecânica, separadamente, em extratos preparados em meio salino e aquoso. Esse estudo mostrou que a ação dos coagulantes oriundos da torta de extração química e da torta de extração mecânica são eficientes na remoção da turbidez da água. Sendo que, os extratos produzidos em meio salino apresentaram um maior percentual de remoção de turbidez (98%) quando comparados com os extratos preparados em meio aquoso da torta química e mecânica (90,4% e 60,2%, respectivamente). Palavras-chave: torta de semente de Moringa oleifera, tratamento e clarificação de água. A STUDY OF WATER TREATMENT AND WATER CLARIFICATION ON PIE MADE FROM SEED MORINGA OLEIFERA LAM ABSTRACT The Moringa oleifera Lam Moringaceae belongs to a family which is composed of only one gender (Moringa) and 14 species. The Moringa oleifera is a small tree from northern India, of rapid growth. It adapts to a wide range of soil and is drought resistant. The oil obtained from its seeds can be used in recipes, in the preparation of soaps and also as a fuel. The Moringa seeds are also used in water treatment instead of chemical coagulants, thanks to its properties and its capacity to remove bacteria. This study aims to evaluate the potential of a co-product (cake) derived from the Moringa oleifera oil for water treatment and water clarification. For such, we have compared the pies obtained from the chemical and mechanical extractions, separately, in extracts prepared in saline and watery media. The present study showed that the pie coagulating action derived from both the chemical extraction and the mechanical extraction of the pie is most effective in removing turbidity. The extracts produced in a saline medium have showed higher percentages of turbidity removal(98%) when compared to the extracts prepared in the water medium of the chemical and mechanical pie(90.4% and 60.2%, respectively). Keywords: Moringa oleiferaseedpie,treatment andwater clarification. Protocolo de 15/07/ Graduanda em Engenharia Química, UFS Av. Marechal Rondon, S/N Jardim Rosa Elze, São Cristóvão, SE. wennacruz@gmail.com; daniellebarbosa@yahoo.com.br; barbarameirelle@hotmail.com; tayanaramenezes@yahoo.com.br 2 Mestranda em Ciência e Tecnologia de Alimentos, UFS. michelematoss@yahoo.com.br - Av. Marechal Rondon, S/N Jardim Rosa Elze, São Cristóvão, Sergipe 3 Professor Dr. da Universidade Federal de Sergipe UFS. gabriel@ufs.br - Av. Marechal Rondon, S/N Jardim Rosa Elze, São Cristóvão, Sergipe.

2 296 Estudo do tratamento e clarificação de água com torta de sementes de Moringa Silva et al INTRODUÇÃO A Moringa oleifera Lam é uma planta pertencente à família Moringaceae que é composta apenas de um gênero (Moringa) e quatorze espécies conhecidas. Nativa do Norte da Índia desenvolve-se atualmente em vários países dos trópicos. Essa planta pode ser facilmente propagada por adaptar-se a uma ampla faixa de solo e ser tolerante à seca. Segundo Gallão et al. (2006) ela é considerada uma das árvores cultivadas mais úteis para o ser humano, pois, quase todas as suas partes são ditas como sendo de valor alimentar e medicinal.. As sementes contêm, entre 27 e 40% de óleo não volátil. Esta propriedade permitiu o uso para mecanismo de precisão como dos relógios, e a partir do século XIX, foi usado também no Haiti como óleo de cozinha e ingrediente na fabricação de sabão durante a Primeira Guerra Mundial. Atualmente, é usado na indústria de cosméticos para fixar substâncias. As propriedades de cura do óleo de Moringa oleifera foram documentadas por culturas antigas do Egito, onde uma de suas utilidades era na preparação de pomadas para pele. Esse óleo contém propriedades antissépticas e antinflamatórias que ajudam a curar rapidamente queixas menores da pele tais como cortes, equimoses, queimaduras e mordidas de inseto. Seu valor cosmético é usado no cuidado do corpo e do cabelo como um creme hidrante e também é considerado como o melhor óleo de massagem da aromoterapia. É um óleo muito duradouro com uma vida útil de até 5 anos. Além de tais utilidades, as sementes de moringa vêm sendo bastante aplicadas no tratamento de água em substituição dos coagulantes químicos devido a suas propriedades coagulantes e a sua capacidade de remoção de bactérias na ordem de 90 a 99% (MUYIBI & EVISION,1994). As sementes de Moringa contêm quantidades significativas de proteínas solúveis com carga positiva. Quando o pó das sementes é adicionado à água turva, as proteínas liberam cargas positivas atraindo as partículas carregadas negativamente, como barro, argila, bactérias, e outras partículas tóxicas presentes na água. O processo de floculação ocorre quando as proteínas se ligam com as cargas negativas formando flocos, agregando as partículas presentes na água. A Moringa pode clarificar não somente águas com alta turbidez, mas também com média ou baixa turbidez (SCHWARZ, 1996). A capacidade de reduzir a turbidez da água tem sido atribuída a diversos compostos, incluindo proteínas catiônicas com atividade coagulante. Gassenschmidt et al (1995) identificaram uma proteína floculante de massa molecular de 6,5 kda e ponto isoelétrico acima de 10. Ndabigengesere et al (1995) purificaram uma proteína de massa molecular 13 kda constituída por duas subunidades de 6,5 kda ligadas por pontes dissulfeto e ponto isoelétrico entre 10 e 11. Ghebremichael et al (2005) demonstraram a heterogeneidade das proteínas coagulantes de sementes de Moringa. oleifera por cromatografia em coluna de trocador catiônico. Segundo Schwarz (1996), o tempo necessário para a coagulação depende do nível de turbidez da água. Assim como todos os coagulantes, a eficiência das sementes pode variar de uma água para outra. Estudos vêm sendo realizados para determinar riscos potenciais relacionados ao uso das sementes da Moringa oleifera no tratamento das águas. Até o momento nenhuma evidência foi encontrada de que as sementes possam causar efeitos secundários nos seres humanos, especialmente com as baixas doses necessárias para o tratamento da água. O objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial do co-produto (torta) da produção de óleo de moringa para o tratamento e clarificação de água. Para isso, foram comparadas as tortas provenientes da extração química e mecânica, separadamente, em extratos preparados em meio salino e aquoso. MATERIAIS E MÉTODOS Os experimentos foram realizados no Laboratório de Tecnologias Alternativas (LTA) do Departamento de Engenharia Química (DEQ) da Universidade Federal de Sergipe. Neste estudo, a extração do óleo de moringa foi realizada das duas maneiras: por via química e por via mecânica. Para a extração química foi utilizado um aparelho de destilação por refluxo simples, constituído de balão de fundo chato e soxhlet. A extração mecânica foi feita através de uma prensa hidráulica Tecnal modelo TE-098. No preparo do extrato coagulante, pesouse 1g de cada torta de moringa, diluiu-se cada porção em 50 ml de água destilada agitando a 1000 rpm por 30 minutos em um misturador FISOTOM-712. Por fim, filtrou-se com o

3 Estudo do tratamento e clarificação de água com torta de sementes de Moringa Silva et al. 297 auxílio de uma bomba à vácuo TECNAL TE No caso da extração em meio salino, o procedimento apresentou apenas uma alteração, a substituindo a água destilada por uma solução de NaCl 1,0 mol.l -1. Para avaliar a eficiência das tortas de moringa, foram realizados ensaios de coagulação/floculação em um Jar test, HIDRAULIS HD-110A6, com regulador de rotação e hastes misturadoras. Os experimentos foram realizados em duplicata, utilizando água sintética obtida da diluição de argila em água. Os parâmetros fixados durante os ensaios de coagulação/floculação com as tortas de moringa foram otimizados por Cardoso et al (2008) e estão descritos na Tabela 1. Tabela 1 - Parâmetros Fixados para os Ensaios de Coagulação/Floculação. Parâmetros Tempo de mistura rápida Velocidade de mistura rápida Tempo de mistura lenta Velocidade de mistura lenta Valor fixado 3 min 95 rpm 15 min 10 rpm Os ensaios de coagulação/floculação consistiram em colocar 1000 ml de água preparada com turbidez em torno de 250 NTU, nos recipientes do aparelho Jar Test. Em seguida, adicionou-se a cada um deles, quantidades pré-determinadas do coagulante utilizado. Logo após, ligou-se o Jar Test efetuando, primeiramente, a mistura rápida e, em seguida, a mistura lenta. Por fim, desligouse o aparelho deixando o conjunto em repouso durante 90 minutos para que ocorresse a sedimentação do material floculado. RESULTADOS E DISCUSSÕES A partir dos ensaios em jar test foi possível observar que os extratos preparados em meio aquoso proporcionaram redução na turbidez da água. Porém, o coagulante proveniente da torta química foi mais eficaz removendo até 90,4% de turbidez diante de uma remoção de no máximo 60,2% com a torta resultante da extração mecânica (figuras 1 e 2). Segundo Srikahtha (1980), as prensas de pequena capacidade são, em geral, ineficientes, deixando em torno de 8 a 14% de óleo na torta. Assim, a diferença observada na capacidade coagulante das diferentes tortas pode ser explicada devido ao teor de óleo restante nas sementes, uma vez que o óleo apresenta um comportamento hidrofóbico que dificulta a ação do coagulante nas partículas dispersas na água. Assim, sendo a extração química do óleo mais eficiente, produz uma torta com maior atividade coagulante. Figura 1 Variação de Turbidez em meio aquoso

4 298 Estudo do tratamento e clarificação de água com torta de sementes de Moringa Silva et al Figura 2 Remoção de Turbidez em meio aquoso Figura 3 Variação de Turbidez em meio salino Figura 4 Remoção de Turbidez em meio salino

5 Estudo do tratamento e clarificação de água com torta de sementes de Moringa Silva et al. 299 Nas Figuras 3 e 4, verifica-se que para os extratos preparados em meio salino o método de extração do óleo não influenciou na atividade do coagulante, ou seja, tanto o coagulante proveniente da torta química quanto o da torta mecânica apresentaram resultados semelhantes atingindo uma eficiência de até 98% na remoção de turbidez. O que é explicado devido à presença dos íons da solução salina (NaCl) que auxiliam na desestabilização do colóide (formado pelas partículas de argila finamente divididas e carregadas negativamente) na etapa de coagulação e que, consequentemente, aumentam a atividade coagulante. CONCLUSÕES O presente estudo mostrou que a ação dos coagulantes oriundos da torta de extração química e da torta de extração mecânica são eficientes na remoção da turbidez da água. Sendo que, os extratos produzidos em meio salino apresentaram um maior percentual de remoção de turbidez (98%) quando comparados com os extratos preparados em meio aquoso da torta química e mecânica (90,4% e 60,2%, respectivamente). Portanto, pode-se afirmar que o coagulante obtido da torta de moringa, na forma de extrato salino, apresenta-se como um grande potencial para o tratamento e clarificação da água, visto que, a extração do óleo das sementes de moringa, tanto mecânica quanto química, não elimina as proteínas responsáveis pela coagulação e, assim, as sementes da moringa podem primeiro ser usadas para a extração de óleo, sem reduzir a eficácia no tratamento da água. mistura e decantação no processo de coagulação/floculação da água bruta por meio da Moringa oleifera Lam. Acta. Scientiarum, v. 30, p , Gallão, M. I., Damasceno, L. F., Brito, E. S. Avaliação Química e Estrutural da Semente de Moringa. Revista Ciência Agronômica, v. 37, n. 1, p , Gassenschmidt, U., Jany, K.D., Tauscher, B., Niebergall, H. (1995). Isolation and characterization of a flocculating protein from Moringa oleifera Lam. Biochimica et Biophysica Acta, v. 1243, pp Ghebremichael, K.A., Gunaratna, K.R., Henriksson, H., Brumer, H., Dalhammar, G. (2005). A simple purification and activity assay of the coagulant protein from Moringa oleifera seed. Water Research, v. 39, pp Jahn, S. A. A. Using Moringa seeds as coagulant in developing countries. Journal of the American Water Works Association, v.6, p , Muyibi, S. A.; Evison, L. M. Moringa oleifera seeds for softening hardwater. Newcastle: University of Newcastle upon Tyne, Ndabigengesere, A., Narasiah, K.S., Talbot, B.G. (1995). Active agents and mechanism of coagulation of turbid waters using Moringa oleifera. Water Research, v. 29, pp Schwarz, D. Water clarification using Moringa oleifera. Berlin: Gate Information Service, Srikahtha, 1980 in: Anna L. M. T. Pighinelli1, Kil J. Park1, Ana M. Rauen2 & Rafael A. de Oliveira Otimização da prensagem de grãos de girassol e sua caracterização. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.13, n.1, p Campina Grande-PB, REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Cardoso, K. C., Bergamasco, R., Cossich, E.S., Moraes, L. C. K. Otimização dos tempos de

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