Diversas Aplicações do Tanino como Produto Biodegradável. Renato Konrath Setembro de 2014

Transcrição

1 Diversas Aplicações do Tanino como Produto Biodegradável Renato Konrath Setembro de 2014

2 Grupo SETA - Certificações Desde 1999 Desde 2004 Desde 2014

3 Mercados

4 Taninos Compostos polifenólicos, solúveis em água em maior ou menor grau, com massa molecular variando entre 300 e Formam complexos com proteínas, alcalóides, polissacarídeos e metais, formando normalmente compostos insolúveis. Distribuídos uniformemente na natureza encontrando-se em plantas de praticamente todas as espécies. Função nas plantas: normalmente função protetora contra herbívoros e pragas diversas, raios solares.

5 H R R R R H H H H R R R H H H H R R R H H H H H TANINS Galotaninos Elagitaninos Condensados Complexos Hidrolisáveis Taninos

6 Taninos Hidrolisáveis s taninos hidrolisáveis, que possuem ligações éster e que sofrem hidrólise rapidamente a temperaturas moderadas (60 C ou acima) ou a temperaturas mais baixas por ação de ataque enzimático ou microbiano, podem ser divididos em dois sub grupos: Galotaninos; Elagitaninos

7 Galotaninos Poucos exemplos como no Carvalho, Sumac e Tara. São ésteres do ácido gálico com carboidratos. Normalmente um ou mais grupos do carboidrato é esterificado por um ácido poligálico, produzido por até 4 resíduos de ácido gálico, formando um polímero linear por esterificação.

8 Galotaninos TARA ( Caesalpinia coriaria ) H H 2 C H n n = 0, 1 ou 2 H

9 Elagitaninos Mais numerosos (Castanheiro, Valonea, Carvalho, Mirabolano, Algarobilla, etc.) e possuem química mais complicada. Tendem a precipitar ácido elágico. Pedunculagina é encontrada no Carvalho, mas a maior parte dos elagitaninos contém ácidos hexahidróxidifênicos modificados por oxidação, isomerização ou degradação parcial por ruptura anelar. Valonea e Castanheiro contêm ácido nonahidróxitrifênico.

10 Elagitaninos CARVALH (Quercus sp.) H H H pedunculagina

11 Taninos complexos São bastante raros, são a combinação de um tanino hidrolisável (galotanino ou elagitanino) com uma proantocianidina. CARVALH BRANC (Quercus petraea) Acutissimina A

12 Taninos Condensados s taninos condensados, que não sofrem hidrólise por não possuírem ligações éster, mas sim ligações C-C, são capazes de sofrer oxidação e/ou polimerizações produzindo produtos insolúveis. Taninos condensados são encontrados na maioria das frutas como morango, uva, amora, framboesa, maçã marmelo, cereja, caqui, etc., árvores como salgueiro, acácia, quebracho, etc. e outras plantas como trevo, rosa mosqueta, pinhão sorgo, arando, etc. Muitos são moléculas bastante pequenas, que são na verdade dímeros, mas os mais importantes são os taninos da Acácia e Quebracho, que são oligômeros. São os mais importantes industrial e comercialmente

13 H antocianidina H leucoantocianidina H R H H R H H R H n polímero H H H H H H H n H H H H H H H H n Taninos Condensados

14 Taninos Condensados

15 Taninos Condensados H R1 R2 R3 R4 H R1 R2 R3 R4 1 2 Tipo Proantocianidina Monômero Substituinte R1 R2 R3 R4 prodistenidina distenina H H H H 1 propelargonidina afzelequina H H H procianidina catequina H H prodelfinidina galocatequina H proguibourtinidina guibourtinidol H H H profisetinidina fisetinidol H H 2 prorobinetinidina robinetinidol H H proteracacinidina oritina H H promelacacitinidina mesquitol H

16 Degradação xidativa dos Taninos H H 2 [ 2 ] H H produtos de degradação H

17 Biodegradabilidade dos Taninos

18 Biodegradabilidade dos Taninos Biodegradabilidade do Tanino (Acácia Negra) Bidegradabilidade (%) Dias de incubação 2 3

19 Aplicações - Capacidade de reagir com proteínas - Capacidade de complexar metais - Poder antioxidante - Adesivos - Reatividade

20 Reação com proteínas Defesa química estratégica das plantas contra herbívoros, fungos, bactérias e parasitas. Avanço em relação a defesas convencionais: espinhos, pelos urticantes, altura dos frutos, etc.

21 Reação com proteínas Uso como curtente: Uma das primeiras atividades industriais foi o curtimento de peles. Provável início do curtimento: Pré-História Taninos condensados e hidrolisáveis

22 Reação com proteínas Artigos: qualquer artigo de couro, principalmente couros para sola e selarias. Interação Tanino Proteína se dá inicialmente por pontes de Hidrogênio

23 Reação com proteínas

24 Reação com proteínas Função larvicida: Taninos e taninos modificados podem ser usados como larvicida, cupinicida e vermicida. Interação com proteínas e glicoproteínas.

25 Reação com proteínas

26 Reação com proteínas

27 Capacidade de complexar metais Através dos grupos hidroxila fenólicos e alcoólico, os taninos podem complexar metais, particularmente metais de transição interna (Fe, Cr, Zn, Ni, Sn, etc.). Conversores de ferrugem, primers, tintas, etc. (Hammerite, TF7, etc.)

28 Capacidade de complexar metais H H H H H Fe H H H H H

29 Capacidade de complexar metais

30 Capacidade de complexar metais

31 Poder Antioxidante Se baseia na facilidade de oxidação dos taninos. Usos: Cosméticos (cremes anti-rugas, xampus, etc.). Desvantagem neste caso é a cor. Aditivos alimentares: Pycnogenol (taninos extraídos do pinheiro marítimo)

32 Poder Antioxidante

33 Adesivos Primeira patente: 1914 Vantagens: Excelente resistência a água, custo baixo, facilidade de uso. Desvantagem: Tempo maior de processo. Necessita formaldeído ou gerador de formaldeído.

34 Adesivos H 2 C H H H H H H H H um tanino condensado com ponte metilênica do formol

35 Reatividade Principal produto: Coagulantes e floculantes obtidos por quaternização. Defloculantes para indústria de petróleo e construção.

36 Reatividade Floculantes H H R1 R3 N + R2

37 Reatividade Concorrentes: sais metálicos de Alumínio e ferro. Vantagens: Flocos maiores, menor tempo de decantação, eliminação de outros insumos. Desvantagens: pode necessitar alteração na estação de tratamento.

38 Reatividade Defloculantes: normalmente tanatos de metais alcalinos ou alcalinos terrosos. Concorrentes: lignossulfonatos, silicatos e barbotinas Vantagens: Poder defloculante e desmoldante elevado. Desvantagem: custo mais elevado

39 utras Aplicações Ionômeros: Após reação com Flúor tem uso em resinas para tratamentos dentários. Fármacos: alguns taninos tem sido usados na produção de fármacos por suas atividades bactericida, antioxidante e complexante.

40 brigado! F. (51) r. 310