Extração de pectina de resíduos agroalimentares para aplicação como coagulante no tratamento de efluentes têxteis

Abstract

A indústria têxtil é um setor de grande relevância para a economia mundial e com perspectivas de crescimento significativo nos próximos anos. Entretanto, apesar de sua importância econômica, o seu processo produtivo tem um alto consumo de água e, consequentemente, gera uma elevada quantidade de efluentes. Dentre os principais componentes desses efluentes estão os corantes têxteis que quando presentes nos corpos receptores podem trazer prejuízos significativos para o meio ambiente. Nesse contexto, a coagulação é um processo físico-químico utilizado para a remoção de sólidos suspensos e dissolvidos, coloides e matéria orgânica. A pectina é um polissacarídeo com capacidade de produção de géis que pode ser produzido via método convencional hidrotérmico ou por métodos alternativos para aplicação como coagulante. Assim, o presente trabalho buscou extrair pectina das cascas de laranja e maracujá via método hidrotérmico e método alternativo empregando ultrassom, bem como caracterizar esse material e verificar sua aplicação como coagulante em uma solução de corantes têxteis. Para tanto foram realizados estudos utilizando planejamento fatorial 2³ com ponto central em triplicata para o método convencional avaliando as variáveis: tempo (30, 75 e 120 min), razão casca/solvente extrator (1:20, 1:35 e 1:50) e temperatura (30, 55 e 80 °C). Para o método com emprego de ultrassom foi realizado um planejamento fatorial 2⁴ com ponto central em triplicata avaliando: tempo (30, 75 e 120 min), razão casca/solvente extrator (1:20, 1:35 e 1:50), temperatura (30, 55 e 80 °C) e potência do equipamento (140, 170 e 200 W). As pectinas produzidas através dos dois métodos foram caracterizadas por espectroscopia de FT-IR e seus graus de esterificação foram determinados através do método titulométrico adaptado do Food Chemical Codex (1981). Por fim, foram realizados testes de coagulação-floculação com a pectina, com o cloreto férrico e com diferentes combinações dos dois (proporções de 1:1, 1:2, 1:3 e 3:1), sendo utilizado para isso um jar test. Os resultados obtidos permitiram verificar que as condições ótimas para o método convencional corresponderam a 120 min, razão casca/solvente extrator 1:20 e 80 °C; 120 min, razão 1:50 e 80 °C para a extração a partir da laranja e do maracujá, obtendo 15,32 % e 33,61% de rendimento, nesta ordem. Para o método com ultrassom as melhores condições foram 120 min, razão casca/solvente extrator 1:50, 80 °C e 200 W; 120 min, razão casca/solvente extrator 1:20 30 °C e 200 W para a laranja e o maracujá, com rendimentos de 12,55% e 15,32%, respectivamente. As pectinas extraídas a partir dos diferentes métodos e matrizes ao serem avaliadas via FT-IR também se mostraram de acordo com o espectro descrito na literatura para esse material, apresentando ainda um grau de esterificação que indica um baixo teor de metoxila. No tocante ao estudo de coagulação-floculação, as diferentes concentrações de pectina utilizadas de forma isolada apresentaram baixo percentual de remoção da cor (< 2%), indicando que esse material não deve ser utilizado isoladamente para o tratamento de corantes têxteis. Além disso, verificou-se que o FeCl₃ conduziu a uma remoção da cor de 93,96% ao ser empregado na concentração de 0, 25 g.L⁻¹, enquanto o uso de FeCl₃/pectina (3:1) aumentou a eficiência em 5% e o tempo de decantação foi reduzido para cerca de 30 min. Desse modo, pode-se concluir que o método convencional se mostrou mais eficiente na extração da pectina das matrizes vegetais em estudo. Além disso, a pectina obtida não é um bom coagulante quando empregada de forma separada, entretanto quando combinada com um coagulante convencional foi possível atingir o objetivo desse trabalho, indicando que esta funciona no sistema como um biocoagulante.