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ISSN 1517-7076 artigo e-12 235, 2018
Autor Responsável: Débora Duarte Ribes
Data de envio: 03/05/2017
Data de aceite: 16/10/2017
10.1590/S1517-707620180004.0568
Utilização do fungo P ycnoporus sanguineus
para biopolpação d e madeira
Pycnoporus sangui neus fung us
as wood biopulpin g
Débora Duarte Ribes 1, Paula Za natta 1, Ezequiel Gallio 1,
Tainise Lourençon 2, Rafael Beltr ame 1,
Cristiane Pedr azzi 3, Darci Alberto Gatto 1.
1 Centro de desenvolvimento tecnológico, EIM/PPGCEM/UFPel CEP: 96010-290, Pelotas, Rio Grande do Sul, Brasil.
2 Centro de Ciências Florestais e da Madeira (PPGEF), Universidade Federal do Paraná, 900, Av. Lothário Meissner,
CEP: 80210-170, Curitiba, Paraná, Brasil.
3 Departamento Ciências Florestais, Universidade Federal de Santa Maria, Av. Roraima nº 1000, Cidade Universitária
Bairro Camobi, CEP 97105900, Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil.
e-mail: deboraribes@hotmail.com, zanatta_paula@hotmail.com, egeng.florestal@gmail.com, tainise@gmail.com, bel-
trame.rafael@yahoo.com.br, cpedrazzi@terra.com,br, darcigatto@pq.cnpq.br
RESUMO
O estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do fungo Pycnoporus sanguineus como p ré-tratamento par a
biopolpaç ão de três espécies de eucalipto. As madeir as ficaram exposta s ao fungo por 30, 60 e 90 dias, em
condições favoráveis. Para verificar a eficiência da d eslignificação ca usada pelo fungo foram quantificados:
perda de massa, teor de extrativos, lignina insolúvel e modificação morfológica da fibra. Os resultados d e-
monstraram que a madeira de Euca lyptus globu lus no períod o de 90 d ias, foi a mais p romissora par a o pré -
tratamento ngico, onde nesse per íodo foi o que ocorreu maior desligni ficação. De modo geral, foi possível
concluir que o fungo Pycnoporus sanguineus promoveu a degrad ação de lignina o que o torna um p rocesso
em po tencial para a ind ústria de celulose e pap el a qual nec essita a r etirad a desses políme ros sempre visando
uma produção mais econô mica e ambientalme nte viável.
Palavras-chave: eucalipto , fungos de p odridão branca, fibras, deslignificação .
ABSTRACT
The objec tive of this study was to evalua te lignin re moval efficiency of t hree eucalypt spec ies through Pyc-
noporus sanguineus fungus inoculation. T he wood samples were inoculated at dif ferent periods: 30, 60 and
90 days. To verify the efficienc y of t he delignification cau sed by the fungus were q uantified: mass loss, e x-
tractives, acid i nsoluble lignin and morphological modification of i noculated and not i noculated fiber. The
results sho wed t hat Eucal yptus glob ulus wood in the 90 -day p eriod was the most p romising for fungal pr e-
treatment, where deli gnification occurred the most. In general, it was possible to co ncude that the fungus
Pycnoporus sanguineus is efficient i n t he d egradation o f lignin, which makes it a potential proce ss for the
pulp and paper industry, which desires t he removal of these polymers always a iming at the most e cono mical
production and enviro nmental feasible.
Keywords: e ucalypt, white rot fungi, fibers, deli gnification.
1. INTRODUÇÃO
O processo de extração de celulose da madeira, conhecida como polpação, é realizado por sistemas mecâni-
cos e químicos [1]. Contudo, a mbos co nsomem altos veis de energia elétrica, e em maioria originam e lev a-
da produção de resíduos químicos, que i mplicam na po luição ambiental. A quantidade d e resíd uos sólido s
gerados durante o processo de produção da c elulose pode chegar a 8 00 kg para cada tonelada [2], o que acar-
retou em mudanças e novas e xigências na legislação quanto ao tratamento e qualidade dos efluentes industr i-
ais.
Atualmente, certificações a mbientais e florestais, b em com o certificados de co nformidade em termos
de reagentes químicos, matérias-pri ma, emissões de ga ses de efeito est ufa, uso da água e o rigem das fibras,
RIBES, D.D.; ZANATTA, P.; GALLIO, E., et al. revista Matéria, v.23, n.4, 2018.
são instrumentos que contribue m para conformidade a mbiental de uma i ndústria [3]. Com a maior rigidez nas
normas ambie ntais rec omenda -se urgente s alteraçõ es do processo prod utivo [4]. Sendo assim, busca- se mé-
todos alternativos par a ex tração de celulose, de menor a gressividade e q ue po ssam minimizar os prej uízos
ambientais, os efluentes gerad o no processo de branqueamento que poss ui alto teor de dioxinas originadas do
cloro usado.
Uma alterna tiva d e p rodução que visa à redução das ca rgas poluentes nas indústria s d e ce lulose e p a-
pel é o pro cesso de bio polpação. Este, anteced e a p rodução de polpa mecânica o u químic a, isto é, a extração
de celulose ocorre por meio d e fungos lignolíticos, ca usado res de podridão b ranca, devido à capacidade de s-
tes degradare m a lignina seletivamente e deixare m a celulose relativamente intact a [5,6,7].
Os b enefícios esper ados p ela utilização desse trata mento estão na qualidade da fibra obtida, acarreta n-
do assim em melhorias nas pr opriedades mecânicas, preser vando a morfologia das fibras e maior nível de
fibrilação [ 4]. Foelkel [8] , atribui essas ca racterísticas ao amolecimento do s cavacos, p odendo ter sido ocas i-
onado p ela ruptura preferencial de ligações ( β-0-4, reduzindo a massa molar da ligni na). Kausar [9] , descreve
que o fungo pr oporciona o aumento do ponto de saturação das fibras e assim facilitando o refino por meio d e
refinadores de disco.
Neste contexto, o obj etivo deste estudo foi ava liar a eficiên cia da biop olpação utilizando o fungo de
podridão branca Pyc noporus san guineus como p ré-tratamento de cavacos de madeira d e Eucalyptus utiliza-
dos na prod ução de polpa celulósica.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Procedência e preparo dos corpos de prova
As espécies utilizadas fora m Euca lyptus globulus , Eucalyptus urogran dis e Eu calyptus cloeziana com apro-
ximadamente sete anos d e id ade, do adas pelo Laboratório de Celulose e Papel da Unive rsidade Federal de
Viçosa, Minas Ger ais, as quai s estava m e m forma de cavac os. Essas espécies foram escolhidas por se trata-
rem das principais madeir as utilizadas co mo matéria-pr ima em indústrias d e celulose no Brasil.
Por meio de u ma classi ficação manual e visual, fez -se a retirada de cavacos superdi mensionado s, com
presença de nós e de cunhas. Os cavacos selecionado s fora m seco s 1 2% e ar mazenados em sacos de poliet i-
leno, par a uniformização e conservação do teor d e umidade. Sep arou -se quatro lotes de 2 00 g p ara cada esp é-
cie, para inoculação do micélio do fungo Pycnoporu s sanguineus , cedido pelo Laboratór io de P rodutos Flo-
restais (LPF) d o Serviço F lorestal Brasileiro , Brasília. As análises p osterior mente d escritas fora m realizad as
periodicamente, confor me Tabela 1.
Tabela 1 : Nomenclatura designada às espécies utilizadas no experimento e tempo de exposição ao fungo Pycnoporus
sanguineus.
Espécie
0 dias
30 dias
60 dias
90 dias
Eucalyptus globulus
GT0
GT1
GT2
GT3
Eucalyptus urograndis (E. grandis x E.
urophylla)
UT0
UT1
UT2
UT3
Eucalyptus cloeziana
CT0
CT1
CT2
CT3
2.2 Inoculação do fungo nas madeiras
Os quatro lotes de cada espécie anteriormente secos ao ar, foram sub mersos em água por 48 horas, após f o-
ram autoclavados a 120 °C e p ressão de 1 atm, por 30 minutos. Após a esterilizaç ão dos mesmos, iniciou -se a
inoculação do fungo.
Foram adicionados três discos de fungo (com raio de 10 mm) nos diferentes lotes, os quai s continham
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os cavacos previame nte seleci onados e algodão par a manter a aer ação. Esses per maneceram armaz enado s e m
câmara climatizada co m temp eratura de 25 °C e 65% d e umidade relativa, por u m período de 30, 60 e 90 dias.
Vale ressaltar que o período correspondente a zero dias não recebeu o micélio do fungo.
Decorrido o período de ataque d os fungos, retirou -se os ca vacos dos saco s de polietile no e re moveu-se
os micélios acumulados na superfície d a madeira.
2.3 Caracterização das madeiras expostas ao fungo
2.3.1 Perda de massa
Após o per íodo de exposição ao ataque dos fungos, verificou -se o grau de resistência natural das madeiras
estudadas por meio d a perda de massa calculada pela diferença entre a massa seca ante s e ap ós a exposição
ao fungo.
2.3.2 Caracterização física e química
Para a análise q uímica, as a mostras nos d iferentes te mpos de exposição , foram moídas separada mente em
moinho Willey, até se transfor marem em serrage m. As a mostras moídas foram clas sificadas e m peneiras de
40/60 mesh, através de um peneira mento manual, das q uais se selecionou as q ue ficara m retidas na peneira de
60 mesh. Após esta seleção, realizara m-se as análises q uímicas de teores d e extrativos e li gnina Klason, com
duplicata para to dos os lotes.
Para a determinação do teor de extrativos utilizou -se 2,0 g de amostra anidra, a q ual foi seca em estu fa
a 1 00 °C por 2 4h. Como solventes, utilizou -se d iclorometano e etanol/tolueno ( 1:2), d e acordo com a nor ma
TAPPI T204 om-88 . A quantidad e de lignina insolúvel em ácid o foi d eterminada de aco rdo com a norma
TAPPI T222 om-98, a partir de 1,0 g de amostra anidra e livre de extrativos.
2.5 Morfologia das fibras
Para as análises anatô micas das fibras utilizo u -se o p rocesso de maceração po r meio do método Ácido Nítr i-
co-Acético. A sol ução macerante contendo ácido acético e ácido nítrico (5:1) , foi posteriormente d iluída em
água destilada, na p roporção 2:1.
Com o auxílio do microscópi o estereoscópio TBN -04T -PL d a marca OPT ON e do programa MIP RO
STANDARD V1.1, foi possível a visualização das fibras e a mensuração das dimensões individuais. Anali-
sou-se o comprimento e o diâmetro d a parede celular de 30 fibras de cada lote nos diferentes tempos de e x-
posição fúngica. Estas variáveis foram analisad as por meio de análise de variância ( ANO VA). Q uando a hi-
pótese nula foi rejeitad a, os valores médios fora m comparad os pelo teste Tukey co m nível de confiança de
95,0%.
3. RESULTADOS
3.1 Perda de massa
A biop olpação resultou e m pe rda de massa p ara todas as espéc ies estudad as ( Figura 1), o que er a esperado
devido a degradação d e alguns co mponentes quí micos da madeira p elo fungo, como a lignina . Sabe-se que os
fungos de podridão b ranca possuem uma seletividade na de gradação da lignina, Foelkel [ 8] relata que o fun-
go Pycno porus sanguineus inicia a degradaç ão na madeira pelos elementos d e vasos e par ênquima axial e e m
um estág io mais a vançado pelas células do parênquima r adial e elementos fibroso s. Send o assim verificou -se
uma p erda d e massa considerável, de aproximada mente 50% , classificando -se ass im essas madeiras co mo d e
baixa resistência biológica, o que a torna interessante co mo um pré -trata mento para po lpação celulósica.