DETERMINAÇÃO DOS PKAS DO BIOPOLÍMERO GOMA ARÁBICA: DISTINÇÃO ENTRE GRUPOS ÁCIDOS URÔNICOS E PROTÉICOS.
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Aluno de Iniciação Científica: José Guilherme Lopes Ferreira (PROBEM/UFPR)
Curso: Engenharia Química (MT)
Orientador: Elisa Souza Orth
Colaborador: Izabel Cristina Riegel-Vidotti, Bruno C. da Silva, Aline Grein
Departamento: Química
Setor: Setor de Ciências Exatas
Área de Conhecimento: 10603000
RESUMO
A goma arábica é um exsudato extraído de árvores da família Acacia, mais especificamente da Acacia senegal e Acacia seyal e é constituída principalmente de polissacarídeos e glicoproteínas, sendo sua composição química complexa e extremamente variável, dependendo da estação do ano, idade da árvore, região, entre outros. É utilizada como espessante e estabilizante na indústria alimentícia, manufatura de colas e formulação de tintas. Suas soluções em água formam agregados tipo-micelares e suas propriedades físico-químicas variam com a sua concentração, a temperatura, força iônica do meio, entre outros. Neste trabalho foram determinados os pKas da goma arábica, onde foi possível distinguir os grupos ácidos urônicos e protéicos e estimar suas proporções nas diferentes amostras, utilizando a técnica de titulação potenciométrica e programa BEST7. Avaliou-se também o efeito da concentração da goma, na presença e ausência dos sais NaCl e CaCl2. As soluções de goma arábica foram preparadas 24 horas antes da titulação, com os sais NaCl (0,1M e 0,01M) ou CaCl2 (0,01M) quando necessário. As titulações foram realizadas em uma célula de vidro, de parede dupla, mantido fechado, com a temperatura controlada por um banho termostatizado a 25°C, agitação magnética. A base utilizada KOH (0,1 ou 0,01 M), adequadamente padronizada, foi adicionada com micropipeta de alta precisão e o pH medido e registrado para posterior tratamento. A determinação dos pKas foi feito através de cálculo iterativo pelo programa BEST7 considerando a influência de 3 pKas: ~3,50 correspondente aos ácidos urônicos, ~4,80 para os grupos O-metil-urônicos e ~6,50 para os grupos protéicos. Observou-se que o pKa dos grupos ácidos urônicos diminui exponencialmente com o aumento da concentração da goma, até aproximadamente 25 mg/mL, onde se mantem constante. Estudos anteriores indicam esta concentração para formação dos agregados. O ponto de equivalência apresentou um aumento linear com o aumento da concentração de sais e da goma. Estes estudos são importantes na caracterização físico-química da goma arábica, pois potencializa projetar suas aplicações. Ressalta-se que muitos biopolímeros, como proteínas e enzimas têm seus comportamentos intrinsicamente relacionados aos equilíbrios dos seus grupamentos. Desta forma, como diversos estudos em paralelo têm apontado potencialidades da goma na preparação de microcápsulas para liberação de fármacos e/ou design de catalisadores, é fundamental sua elucidação estrutural e físico-química.
Palavras-chave: Goma Arábica, Titulação Potenciométrica, Determinação de pKa