dc.contributor.author | Góes, Thaís Soares de | |
dc.date.accessioned | 2020-12-04T16:37:51Z | |
dc.date.available | 2020-12-04T16:37:51Z | |
dc.date.issued | 2020-03-24 | |
dc.identifier.citation | GÓES, Thaís Soares de. Obtenção de nanocelulose bacteriana de kombucha. 2020. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13522. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13522 | |
dc.description.abstract | In the last years, sustainable materials that provide less environmental impact are gaining special attention. In this context, cellulose, a natural and abundant polymer from several renewable vegetable and microbial sources, is being highlighted in related literature. Bacterial cellulose (BC) from microbial sources presents several advantageous properties as lignin and hemicellulose absence, high resistance to traction, elasticity, durability, and a high degree of crystallinity. Also, BC is biodegradable, non-toxic, and biocompatible. A less explored source of BC includes Kombucha membranes (KM), a by-product of Kombucha's ancient beverage. KM are cellulosic pellicles derived from the fermentation of black or green tea broth. Thus, the main objective of this study was the production and characterization of the physical and chemical properties of BC obtained from Kombucha’s bacterial cellulose membranes (KBCM) based on the fermentation of green tea broth with added sucrose. We also aimed at the production of bacterial nanocellulose from Kombucha beverage (BNKB) via a hydrolytic reaction. KBCM was produced using a symbiotic consortium of bacteria and yeast during the fermentation of green tea broth and sucrose inoculated with an initial KBCM solution and fermented at 35°C for 21 days. After, the KBCM solution was purified using distilled water and sodium hydroxide (NaOH). BKNB were extracted via KBCM acid hydrolysis with 64% sulfuric acid at 50°C, and reaction time variation, followed by dialysis processes until reach a neutral pH value. KBCM were analyzed before and after the purification process using atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive spectroscopy (EDS), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and X-ray diffraction (XRD). Suspensions containing BNKB were characterized by AFM only. KBCM before and after purification were characterized by the techniques of atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), dispersive energy spectroscopy (EDS), infrared absorption spectroscopy with Fourier transform (FTIR) and Diffraction X-ray (XRD). BNKB suspensions were characterized only by AFM. AFM and SEM analyzes revealed the morphology of the BNKB structures in long fibrous chains, which were clustered and interlaced. The relative intensities by XRD varied after the purification process, indicating a possible change in crystallinity. The presence of carbon and oxygen elements in KBCM before and after purification were also confirmed by EDS.
Thus, it is concluded that through the mentioned characteristics and the BNKB morphology, they offer resistance in their cellulosic chains during the acid attack, which can be observed by the AFM images, due to the presence of curvatures in the KC nanofibrils, which by time it leverages it as a promising source of raw material for the production of new sustainable materials. | por |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Celulose bacteriana | por |
dc.subject | Biopolímero | por |
dc.subject | Fontes renováveis | por |
dc.subject | Nanociência | por |
dc.subject | Nanoscience | por |
dc.subject | Renewable sources | por |
dc.subject | Bacterial cellulose | por |
dc.subject | Biopolymers | por |
dc.title | Obtenção de nanocelulose bacteriana de kombucha | por |
dc.title.alternative | Obtaining of bacterial nanocellulose from kombucha | por |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Silva, Adriana de Oliveira Delgado | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2707979913713089 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Menezes, Aparecido Junior de | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0484426340349483 | por |
dc.description.resumo | Atenção especial tem sido dada nos últimos anos à busca por materiais sustentáveis que ofereçam menores impactos ao meio ambiente. Dessa forma, destaca-se a celulose, polímero natural abundante e presente em diferentes fontes renováveis, sejam vegetais ou microbianas. As últimas são capazes de produzir a chamada celulose bacteriana (CB), com vantagens como: ausência de lignina e hemiceluloses, alta resistência à tração, elasticidade, durabilidade e alta cristalinidade, além de ser biodegradável, atóxica e biocompatível. As membranas de Kombucha (KC), são fontes de CB ainda pouco exploradas. A KC, é subproduto de bebida milenar, consideradas películas celulósicas que podem ser obtidas por meio da fermentação de chá preto ou verde. Com isso, o objetivo deste estudo foi a produção e a caracterização das propriedades físicas e químicas de CB, a partir das membranas de celulose bacteriana de Kombucha (MCBK) cultivadas em chá verde e sacarose, além da obtenção de nanocelulose bacteriana de Kombucha (NCCB), via reação hidrolítica. As MCBK foram produzidas por meio de um consórcio simbiótico de leveduras e bactérias, cultivadas pela fermentação de chá verde e sacarose, a partir de um pré-inócúlo da própria MCBK, mantidos em estufa a 35°C por 21 dias, os quais foram purificadas com água destilada e hidróxido de sódio (NaOH) posteriormente. Para as suspensões de NCCB, estas foram obtidas mediante reação de hidrólise ácida das MCBK, com ácido sulfúrico (H2SO4) a 64% e 50°C, variando o tempo reacional, seguida do processo de diálise até pH neutro. As MCBK antes e após purificação foram caracterizadas mediante as técnicas de microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), espectroscopia de absorção no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e Difração de Raio-X (DRX). As suspensões de NCCB foram caracterizadas apenas por AFM. Análises de AFM e MEV revelaram a morfologia das estruturas das MCBK em longas cadeias fibrosas, que se apresentaram aglomeradas e entrelaçadas. As intensidades relativas por DRX variaram após o processo de purificação, indicando possível alteração na cristalinidade. A presença dos elementos carbono e oxigênio nas MCBK antes e após purificação também foram confirmados por EDS. Assim, conclui-se que por meio da caraterizações mencionadas e pela morfologia das NCCB, estas oferecem resistência em suas cadeias celulósicas durante o ataque ácido, que pode ser observado pelas imagens de AFM, devido a presença de curvaturas nas nanofibrilas de KC, que por vez a potencializa como fonte promissora de matéria-prima, para produção de novos materiais sustentáveis. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais - PPGCM-So | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.description.sponsorshipId | 88882.426827/2019-01 | por |
dc.publisher.address | Câmpus Sorocaba | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/0357256587983464 | por |