Palestrante Renato Konrath

Diversas Aplicações do Tanino como
Produto Biodegradável
Renato Konrath
Setembro de 2014
O Grupo SETA - Certificações
Desde
1999
Desde
2004
Desde
2014
Mercados
Taninos
• Compostos polifenólicos, solúveis em água em maior ou menor grau,
com massa molecular variando entre 300 e 5000.
• 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.
Taninos
TANINOS
Hidrolisáveis
HO
OR O
O
O
HO
OR
HO
OH
OH
OR
OR
OH
OH
HO
O
O
OH
OH
HO
Galotaninos
HO
OR
O
HO
O
HO
OR
OR
OH
OH
O
O
OH
OR
O
HO
O
O
O
HO
ORHO
OR
O
HO
HO
OH
OH
OH
HO
O
OH
OH
Complexos
OH
Elagitaninos
Condensados
Taninos Hidrolisáveis
• Os 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
Galotaninos
• Poucos exemplos como no Carvalho, Sumac e Tara.
São ésteres do ácido gálico com carboidratos.
Normalmente um ou mais grupos OH do
carboidrato é esterificado por um ácido poligálico,
produzido por até 4 resíduos de ácido gálico,
formando um polímero linear por esterificação.
Galotaninos
• TARA ( Caesalpinia coriaria )
OH
OH
OH
OH
O
HO
O
O
O
HO2C
O
HO
OH
n
OH
OH
O
OH
O
OH
O
HO
O
O
OH
OH
n = 0, 1 ou 2
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.
Elagitaninos
• CARVALHO (Quercus sp.)
OH
O
OH
O
OH
OH
O
O
O
O O
O
O
HO
HO
OH
OH
HO
OH
OH
pedunculagina
OH
OH
Taninos complexos
• São bastante raros, são a combinação de um tanino hidrolisável
(galotanino ou elagitanino) com uma proantocianidina.
• CARVALHO BRANCO (Quercus petraea)
• Acutissimina A
Taninos Condensados
• Os 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
Taninos Condensados
OH
OH
O
HO
O
HO
HO
OH
OH
HO
HO
HO
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH HO
OHHO
O
OH
O
O
O
OH
antocianidina
OH
HO
leucoantocianidina
HO
HO
OH
HO
OH
HO
OH
HO
O
OH
HO
O
R
HO
OH
R
OH
OH
HO
O
HO
R
OH
n
OH
O
OH
HO
OH
O
HO
polímero
HO
HO
n
HO
n
Taninos Condensados
Taninos Condensados
R2
R2
R3
R1
HO
O
HO
R3
R1
O
R4
R4
OH
OH
OH
2
1
Tipo
1
2
Proantocianidina
Monômero
prodistenidina
propelargonidina
procianidina
prodelfinidina
proguibourtinidina
profisetinidina
prorobinetinidina
proteracacinidina
promelacacitinidina
distenina
afzelequina
catequina
galocatequina
guibourtinidol
fisetinidol
robinetinidol
oritina
mesquitol
R1
H
H
H
H
H
H
H
OH
OH
Substituinte
R2
R3
H
H
H
OH
OH
OH
OH
OH
H
OH
OH
OH
H
OH
H
OH
OH
OH
R4
H
H
H
OH
H
H
OH
H
H
Degradação Oxidativa dos Taninos
OH
OH
O
HO
O
HO
OH
OH
OH
H2O
OH
[O2]
OH
OH
OH
OH
O
HO
OH
OH
OH
O
OH
OH
HO
OH
produtos de degradação
OH
OH
O
Biodegradabilidade dos Taninos
Biodegradabilidade dos Taninos
Biodegradabilidade do Tanino (Acácia Negra)
100
Bidegradabilidade (%)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1
2
Dias de incubação
3
Aplicações
•
•
•
•
•
- Capacidade de reagir com proteínas
- Capacidade de complexar metais
- Poder antioxidante
- Adesivos
- Reatividade
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.
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
Reação com proteínas
• Artigos: qualquer artigo de couro,
principalmente couros para sola e selarias.
• Interação Tanino – Proteína se dá
inicialmente por pontes de Hidrogênio
Reação com proteínas
Reação com proteínas
• Função larvicida: Taninos e taninos
modificados podem ser usados como
larvicida, cupinicida e vermicida.
• Interação com proteínas e glicoproteínas.
Reação com proteínas
Reação com proteínas
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.)
Capacidade de complexar metais
H
O
O
O
H
OH
HO
HO
O
OH
OH
HO
O
OH
OH
O
Fe
O
HO
H
H
HO
HO
O
OH
Capacidade de complexar metais
Capacidade de complexar metais
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)
Poder Antioxidante
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.
Adesivos
OH
OH
HO
O
HO
HO
OH
H2
C
O
OH
O
O
HO
HO
OH
OH
HO
HO
HO
um tanino condensado com ponte metilênica do formol
OH
OH
Reatividade
• Principal produto: Coagulantes e floculantes
obtidos por quaternização.
• Defloculantes para indústria de petróleo e
construção.
Reatividade
• Floculantes
OH
O
HO
OH
OH
OH
HO
O
OH
OH
+
R1 N
R3
R2
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.
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
Outras 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.
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F. (51) 3205 2233 r. 310