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http://bdm.ufmt.br/handle/1/4759
Tipo documento: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Caracterização de agroresíduos oriundos da cadeia de processamento do gengibre: composição, estrutura, morfologia e propriedades témicas |
Autor(es): | Barros, Matheus Queiroz |
Orientador(a): | Silva, Paulo Jorge da |
Coorientador: | Teixeira, Eliangela de Morais |
Membro da Banca: | Silva, Paulo Jorge da |
Membro da Banca: | Oliveira, Kaique de |
Membro da Banca: | Rosada, Andrew Matheus Frederico |
Resumo : | O presente trabalho propôs o estudo de caracterização de resíduos de gengibre (Zingiber officinale), contendo material lignocelulósico para auxiliar no desenvolvimento futuro de suas aplicações em materiais sustentáveis. Estes foram oriundos da extração de amido de gengibre, a partir do rizoma, denominado bagaço extraído (BGext) e o resíduo industrial (BGind) fornecido por uma empresa alimentícia especializada em produtos à base de gengibre. O objetivo maior foi a determinação das propriedade físico-químicas desses agroresíduos, para verificar a potencialidades destes para futura produção de novos materiais atuando como fonte de carga para matrizes poliméricas em (nano) compósitos. Poucos estudos na literatura abordam este tipo de material para tal finalidade. Foram realizadas caracterizações (qualitativas e quantitativas) de suas propriedades que compreenderam: composição macroscópica do BGind, composição da fibra de gengibre, (normas TAPPI), estrutura dos bagaços (por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier - FTIR e Difração de Raios X - DRX), morfologia (por Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV) e estabilidade térmica em atmosfera inerte (por Análise Termogravimétrica - TG). Os resultados indicaram que o BGext é um material de maior pureza em termos de composição sendo esta composta basicamente por fibras lignocelulósicas e pouco material celular vegetal. Consequentemente o BGext presentou maior cristalinidade e estabilidade térmica em relação ao BGind. Neste último foram encontradas significativa quantidade de amido residual (14,42±1,35%) e cascas (29,03±1,20%) e o teor de fibras foi de 28,80±1,30%. Com relação à fibra de gengibre, esta apresentou quantidades significativas de hemiceluloses (29,97±1,26%) e ligninas (28,23±2,39%) enquanto o teor de celulose foi de 48,41 ± 2,03%. Pelo exposto, o uso do BGind é favorecido quando os objetivos finais são o de desenvolvimento de materiais tais como compósitos ou blendas de matriz polimérica como as de amido devido à presença de amido residual neste material que também pode ser aproveitado como matriz. O BGext por encontrar-se mais limpo favorece o seu uso para a obtenção de estruturas celulósicas em nanoescala, já que menos processos físicos e químicos adicionais de tratamento para purificação da celulose serão necessários sendo o seu uso mais indicado para o desenvolvimento de nanocompósitos poliméricos. Desta forma, este estudo contribuiu para a compreensão da estrutura e propriedades de resíduos oriundos do processamento de gengibre, bem como, para o seu direcionamento em potenciais aplicações, estabelecendo-se uma base para pesquisas futuras e desenvolvimento na área de materiais advindos da biomassa, abrangendo ainda conceitos de economia circular e sustentabilidade. |
Resumo em lingua estrangeira: | This study aimed to characterize ginger (Zingiber officinale) residues containing lignocellulosic material to aid in the future development of their applications in sustainable materials. These residues were obtained from the extraction of ginger starch from the rhizome, called extracted bagasse (BGext), and the industrial residue (BGind) provided by a food company specializing in ginger-based products. The main objective was to determine the physical-chemical properties of these agro-residues and verify their potential for the future production of new materials acting as a source of filler for polymer matrices in (nano) composites. Few studies in the literature address this type of material for this purpose. Characterizations (qualitative and quantitative) of its properties were carried out, which included: macroscopic composition of BGind, composition of ginger fiber (TAPPI standards), structure of bagasse (by Fourier Transform Infrared Spectroscopy - FTIR and X-ray Diffraction - XRD), morphology (by Scanning Electron Microscopy - SEM) and thermal stability in an inert atmosphere (by Thermogravimetric Analysis - TG). The results indicated that BGext is a material of greater purity in terms of composition, which is basically composed of lignocellulosic fibers and little plant cellular material. Consequently, BGext presented greater crystallinity and thermal stability in relation to BGind. In the latter, a significant amount of residual starch (14.42 ± 1.35%) and husks (29.03 ± 1.20%) were found, and the fiber content was 28.80 ± 1.30%. Regarding ginger fiber, it presented significant amounts of hemicelluloses (29.97 ± 1.26%) and lignins (28.23 ± 2.39%), while the cellulose content was 48.41 ± 2.03%. Therefore, the use of BGind is favored when the final objectives are the development of materials such as composites or blends of polymeric matrices, such as starch, due to the presence of residual starch in this material that can also be used as a matrix. BGext, being cleaner, favors its use for obtaining cellulosic structures on a nanoscale, since fewer additional physical and chemical treatment processes for cellulose purification will be necessary, making its use more indicated for the development of polymeric nanocomposites. In this way, this study contributed to the understanding of the structure and properties of waste from ginger processing, directing its potential applications, establishing a basis for future research and development in the area of materials derived from biomass, also covering concepts of circular economy and sustainability. |
Palavra-chave: | Celulose Gengibre Resíduos agroindustriai Economia circular Sustentabilidade |
Palavra-chave em lingua estrangeira: | Cellulose Ginger Sustainability Agro-industrial residues Circular economy |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Mato Grosso |
Sigla da instituição: | UFMT CUA - Araguaia |
Departamento: | Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) – Araguaia |
Programa: | Química - CUA |
Referência: | BARROS, Matheus Queiroz. Caracterização de agroresíduos oriundos da cadeia de processamento do gengibre: composição, estrutura, morfologia e propriedades térmicas. 2025. 61 f. Monografia (Licenciatura em Química) - Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal de Mato Grosso, Pontal do Araguaia, 2025. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://bdm.ufmt.br/handle/1/4759 |
Data defesa documento: | 14-May-2025 |
Aparece na(s) coleção(ções): | Química - Araguaia |
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