TECNOLOGIA DE CARBOHIDRATOS PROCESSOS QUÍMICOS II...

TECNOLOGIA DE PROCESSOS QUÍMICOS II CARBOHIDRATOS

CARBOHIDRATOS, HIDRATOS DE CARBONO, GLICÍDIOS, AÇUCARES

SÃO OS POLIHIDROXI ALDEÍDOS E AS POLIHIDROXI CETONAS E OS COMPOSTOS QUE POR HIPRÓLISE, FORNECEM POLIHIDROXI-ALDEÍDOS OU POLIHIDROXI-CETONAS

ALDOSES (ALDOHEXOSE)H C = O

|H C - OH

|H C - OH

|H C - OH

|H C - OH

|H2 C - OH

CETOSES (CETOHEXOSE)H2 C - OH

|C = O|

H C - OH|

H C - OH|

H C - OH|

H2 C - OH

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


EXEMPLO

GLICOSE (SUCO DE UVA) – UM DOS ISÔMEROS ENTRE AS 16 ALDOHEXOSES

GALACTOSE (LEITE ) – OUTRO ISÔMERO.

FRUTOSE – UM DOS 8 ISÔMEROS ENTRE AS CETOHEXOSES.

CELULOSE - PRODUTO DA CONDENSAÇÃO DE MOLÉCULAS DE βGLICOSE.

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


AÇUCARES

GLICOSÍDEOS

MONOSACARÍDEOS (OSES)AÇUCARES NÃO HIDROLISÁVEIS

HOLOSÍDEOS

HETEROSÍDEOSPOR HIDRÓLISEFORNECEM OSES AOLADO DE OUTROS COMPOSTOS

OLIGOSACARÍDEOSSACAROSE, MALTOSE

POLISACARÍDEOSAMIDO, CELULOSE

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


EXEMPLOS

SACAROSE + H2O ➜➜➜➜ GLICOSE E FRUTOSE(DISSACARÍDEO)

AMIDO (C6H10O5)M + MH2O ➜➜➜➜ GLICOSE(POLISSACARÍDEO)

AMIGDALINA + H2O ➜➜➜➜ BENZALDEÍDO + HCN + 2 C6H12O6(HETEROSÍDEO)

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


OXIDAÇÃO DAS OSES

BRANDA MONOSACARÍDEOS FORMAM OS CHAMADOS ÁCIDOS ALDÔNICOS. POR EX.:

GLICOSE + Br2 + H2O ➜➜➜➜ ÁCIDO GLICÔNICO + 2 H Br

O GRUPO ALDEÍDO É OXIDADO A GRUPO CARBOXÍLICO.

➨➨➨➨ ÁCIDO GLICÔNICO TEM IMPORTÂNCIA MEDICINAL (GLICONATO DE CÁLCIO É SOLÚVEL EM ÁGUA).

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


OXIDAÇÃO DAS OSES

ENÉRGICA OS MONOSACARÍDEOS DÃO OS ÁCIDOS DICARBOSLÍLICOS. POR EX.:

GLICOSE + NHO3 ➜➜➜➜ ÁCIDO SACÁRICO + H2O

AS DUAS EXTREMIDADES DA MOLÉCULA SÃO OXIDADAS A GRUPO CARBOXÍLICO.

O2 + CALOR QUEIMAM DANDO CO2 E H2O, C6H12O6 + 6 O2 ➜➜➜➜6 CO2 + 6 H2O

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


REDUÇÃO DAS OSES

➨COM A AÇÃO DE UM AGENTE REDUTOR (H2) OBTEM-SE UM POLIÁLCOOL.

GLICOSE + 2 H ➜➜➜➜ SORBITOL

➨➨➨➨ EM CONDIÇÕES REDUTORAS MUITO ENERGÉTICAS, PODEMOS OBTER OS RESPECTIVOS ALCANOS.

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


FORMAÇÃO DE SEMIACETAIS

COMO OS MONOSACARÍDEOS TÊM GRUPO ALDEÍDO E ÁLCOOL, DÃO SEMIACETAIS INTERNOS.

H C = O|

H C - OH|

HD C - H|

H C - OH|

H C - OH|

H2C - OH

OH H| |C C| |

C H OH C| |

H – C – OH O OH| OH GLICOSÍDICO

H2C – OH

AO FECHAR O CICLO AS OSES PODEM FICAR CIS (α) OU TRANS (β).

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


MUTARROTAÇÃO DA GLICOSE

NO EQUILÍBRIO ➜➜➜➜ 63 % β GLICOSE36 % δ GLICOSE1 % GLICOSE ACÍCLICA

VARIAÇÃO DO PODER ROTATÓRIO ESPECÍFICO.

VALOR NO EQUILÍBRIO ( + 52,5 º)

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


DISSACARÍDEOS

➨➨➨➨ RESULTAM DA CONDENSAÇÃO DE DUAS MOLÉCULAS DE OSE COM ELIMINAÇÃO DE UMA MOLÉCULA DE ÁGUA. EXEMPLOS: SACAROSE, MALTOSE, CELOBIOSE E LACTOSE.

2 TIPOS DISSACARÍDEOS NÃO REDUTORES

OSE CÍCLICA - OH HO - OSE CÍCLICA ➜➜➜➜ DISSACARÍDEO TIPO TREALOSE + H20

EX.: SACAROSEDISSACARÍDEOS REDUTORES

EX.: MALTOSE – OH GLICOSÍOICO LIVRE

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


➘➘➘➘ GLICOSE (GLUCOSE, DEXTROSE, AÇUCAR DE UVA)

➨ PRODUÇÃO INDUSTRIAL ➜➜➜➜ HIDRÓLISE DO AMIDO(C6H10O5)µµµµ + µµµµ H2O µµµµ GLICOSE

A MIDO H2SO4 (dil)

➘ APLICAÇÕES * ALIMENTAÇÕES* FABRICAÇÃO DE ETANOL

➘ SACAROSE (AÇUCAR DE CANA, AÇUCAR COMUM)

➨ EXTRAÍDA INDUSTRIALMENTE DA CANA DE AÇUCAR E DA BETERRABA.

➘ HIDRÓLISE – INVERSÃO DO AÇUCAR

SACAROSE + H2O ➜➜➜➜ GLICOSE + FRUTOSEDEXTRÓGERA DEXTRÓGERA LEVÓGERA

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


LACTOSE (AÇUCAR DO LEITE)

➨ POR HIDRÓLISE FORNECE GLICOSE E GALACTOSE.

➜ É O ÚNICO AÇUCAR ENCONTRADO NO LEITE DOS MAMÍFEROS.

➜ POR FERMENTAÇÃO TRANSFORMA-SE EM ÁCIDO LÁCTICO.

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


AMIDO ➜➜➜➜ POLISSACARÍDEO DE FÓRMULA (C6H10O5)µµµµ QUE ENCONTRA-SE, ARMAZENADO SOB FORMA DE GRÃOS NAS SEMENTES, RAÍZES, ETC DE NUMEROSAS PLANTAS.

QUIMICAMENTE

HO - C6H10O4 -OH + HO - C6H10O4 -OH + ... -H2Oδδδδ GLICOSE δδδδ GLICOSE

... - C6H10O4 - O - C6H10O4 - O - ...AMIDO

POR HIDRÓLISE TOTAL DO AMIDO OBTEM-SE A δδδδ GLICOSE.

POR HIDRÓLISE PARCIAL A MALTOSE (DISSACARÍDEO).

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


CELULOSE ➜➜➜➜ É A SUBSTÂNCIA ORGÂNICA MAIS ESPALHADA NA NATUREZA. O ALGODÃO E O LINHO SÃO CELULOSE PRATICAMENTE PURA. A MADEIRA CONTÉM ALTO TEOR DE CELULOSE.

QUIMICAMENTE ➜➜➜➜ SE FORMA PELA CONDENSAÇÃO DE ββββ GLICOSE.

POR HIDRÓLISE TOTAL DA CELULOSE SE OBTÉM A GLICOSE.

POR HIDRÓLISE PARCIAL A CELOBIOSE (DISSACARÍDEO).

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


PRODUÇÃO DE SACAROSE (CANA DE AÇUCAR)

CORTE LAVAGEM MOAGEM FILTRAÇÃO

BAGAÇO

ENTRE O CORTE E O INÍCIO DA MOAGEM NÃO SE PODE DEMORAR MAIS DE 24 HORAS.

DURANTE A ETAPA DE MOAGEM É NORMAL SEREM FEITAS ADIÇÕES DE ÁGUA.

RENDIMENTOS DA MOAGEM > 5 DO QUE 90 %.

BAGAÇO É UTILIZADO COMO COMBUSTÍVEL OU COMO MATÉRIA-PRIMA PARA A FABRICAÇÃO DE COMPENSADO.

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


TRAT. QUÍMICO DECANTAÇÃO FILTRAÇÃO

ÁGUA DE CALH3PO4VAPOR

EVAPORAÇÃO CRISTALIZAÇÃO CENTRIFUGAÇÃO

O TRATAMENTO QUÍMICO VISA PRECIPITAR A MATÉRIA COLOIDAL (PROTEÍNAS).

O LODO DE FILTRAÇÃO ENCONTRA UTILIZAÇÃO COMO ADUBO.INÍCIO DA EVAPORAÇÃO: 85 % ÁGUA FINAL DA EVAPORAÇÃO: 40 %

ÁGUA.A CRISTALIZAÇÃO É FEITA POR VÁCUO E RESFRIAMENTO.

AÇÚCAR BRUTO (97,8%)

LODO

ÁGUA XAROPE

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


REDISSOLUÇÃO CENTRIFUGAÇÃO REDISSOLUÇÃO

XAROPE

CLARIFICAÇÃO FILTRAÇÃO EVAPORAÇÃO

INICIALMENTE O AÇÚCAR DEMERARA É TRATADO POR UM XAROPE CONCENTRADO (60-80 BRIX).

A EVAPORAÇÃO É FEITA A VÁCUO.

XAROPE

ÁGUA ÁGUA

REFINAÇÃO DO AÇUCAR

H2O

CARVÃO + DIATOMITA

CARVÃO + DIATOMITA

CRISTALIZAÇÃO SECAGEM

XAROPE

AÇÚCAR

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


OBTENÇÃO DO MILHO MILHO, BATATA, ARROZ, TRIGO, ETC.

PRODUTOS

• DEXTRINA – AMIDO COZIDO

• XAROPE DE MILHO – PRODUTO DA HIDRÓLISE PARCIAL (DEXTROSE, MALTOSE, SACARÍDIOS SUPERIORES E ÁGUA.

• DEXTROSE – “AÇÚCAR DE MILHO”

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


OBTENÇÃO DO AMIDO DE MILHO

➘➘➘➘ GRÃO DE MILHO COMPOSIÇÃO UMIDADE 16 ÓLEO 3,8AMIDO 61 FIBRAS 2PROTEÍNAS 9 AÇÚCARES 1,6PENTOSANIAS 5,3 CINZAS 1,3

LIMPEZA DO GRÃO

TRAT. COM SO2INFUSÃO DESGERMINAÇÃO

GÉRMEN (ÓLEO)SOLUÇÃO AQUOSA

24 HORAS ÁGUA (46-52 ºC)(CIRCULANTE)

0,10 A 0,30 % DE SO2 IMPEDEM PROCESSOS FERMENTATIVOS.A ÁGUA DE INFUSÃO DISSOLVE OS SAIS, OS CARBOHIDRATOS

SOLÚVEIS E AS PROTEÍNAS.O GÉRMEN É SEPARADO POR UTILIZAÇÃO DE HIDROCICLONES.

EXTRAÇÃO DO ÓLEO.

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


MOAGEM LAVAGEM CENTRIFUGAÇÃO

GLÚTENFIBRAS

ÁGUA

O RESTANTE DO GRÃO QUE ENTRA NA MOAGEM CONTÉM AMIDO, GLÚTEN E FIBRA CELULÓSICA.

O GLÚTEN + AS TORTAS DE ÓLEO + FIBRAS SÃO UTILIZADAS COMO RAÇÃO ANIMAL.

AMIDO

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


COMPOSIÇÃO DA MADEIRA

• CELULOSE

• HEMICELULOSE

• LIGNINA

• AÇUCARES• AMIDOS• AMINOÁCIDOS• SAIS INORGÂNICOS• GORDURAS• CERAS• TANINOS• TERPENOS• FLAVONÓIDES•CORANTES

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


CELULOSE: É UM POLISSACARÍDEO FORMADO POR UNIDADES DO MONOSSACARÍDEO ββββ-GLICOSE, INTERLIGADOS ATRAVÉS DOS CARBONOS 1 E 4. É UM POLÍMERO LINEAR.

H - C1 = O|

H - C2 = OH|

OH - C3 = OH|

H - C4 = O|

H - C5 = OH|

H - C6 = OH|

HH|

H - C - OH|

H C - O HC C

OH C - C OHOH H

H OH

H|

H - C - OH|

H C - O HC C

OH C - C OHOH H

H OH

+-H2O

H2C - OH|

H C - O HC C

OH C - C OHOH H

H OH

H2C - OH|

C - O H- O - C C

H C - C OHOH H

H OH

H|

H - C6 - OH|

H C5 - O HC4 C1

OH C3 - C2 OHOH H

H OH

ISÔMERO

CÍCLICO

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


HEMICELULOSE – É UMA MISTURA DE POLÍMEROS POLISSACARÍDEOS DE BAIXO PESO MOLECULAR.

➜➜➜➜ ENQUANTO A CELULOSE CONTÉM EXCLUSIVAMENTE A ββββ-GLICOSE COMO UNIDADE FUNDAMENTAL, NA HEMICELULOSE PODEM APARECER DIVERSAS UNIDADES DE AÇUCARES DIFERENTES.

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


LIGNINA – É UM POLÍMERO NATURAL PROVENIENTE DE POLIMERIZAÇÃO DEHIDROGENATIVA (INICIADA POR ENZIMAS); A PARTIR DOS SEGUINTES PRECURSORES:

ÁLCOOL TRANS CONIFERÍLICO

40

OHe CH = CH - CH2OH

ÁLCOOL TRANS-SINAPÍLICO

OHe CH = CH - CH2OH

HO

OHe

ÁLCOOL TRANS PARA CUMÁRICO

HO

CH = CHCH2OH

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


LIGNINACONFERE REGIDEZ À PAREDE DA CÉLULA – GERA UMA ESTRUTURA RESISTENTE AO IMPACTO, COMPRESSÃO E DOBRA.CONSTITUIÇÃO MUITO VARIÁVEL.ESTRUTURA POLÍMERA EXTREMAMENTE COMPLEXA.

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


MADEIRA COMO MATÉRIA-PRIMA

CONÍFERAS – QUE FORNECEM FIBRAS LONGAS.

FOLHOSAS – QUE FORNECEM FIBRAS CURTAS.

EUCALIPTO

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


FABRICAÇÃO DE PAPEL

HISTÓRICO: MATÉRIAS-PRIMAS: CASCAS DE AMOREIRAPEDAÇOS DE BAMBÚ

• TS’ AI LUN (105 DC) RAMIREDES DE PESCA

• TÉCNICA ARTESANAL TRAPOS DE ROUPACAL

PROCESSO: COZIMENTO PARAOBTER A PASTA

FILTRAÇÃO EM TELADE SEDA

SECAGEM DAFOLHA

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


FABRICAÇÃO DE PAPEL – MÉTODO ANTIGO

PASTA DE TRAPO – FIBRAS TÊXTEIS:

LINHO, CÂNHAMO, ALGODÃO, ETC.

ETAPAS DO PROCESSO:

MACERAÇÃO OUFERMENTAÇÃO

DESFIBRAMENTO

PREPARAÇÃODA FOLHA

SECAGEMDA FOLHA

TRATAMENTO COMÁGUA E CAL

PREPARAÇÃO DAPASTA

MÁQUINA FOUDRINIER(1a FOLHAS CONTÍNUAS)

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


FABRICAÇÃO DE PAPEL – ÊNFASE MATÉRIAS-PRIMAS

OS TRAPOS VELHOS NÃO ACOMPANHAVAM A DEMANDA CRESCENTE.

JAKOB SCHAEFFER ➜➜➜➜ SEIS VOLUMES.

“ENSAIOS E DEMONSTRAÇÕES PARA SE FAZER PAPEL SEM TRAPOS OU COM UMA PEQUENA ADIÇÃO DOS MESMOS”.

FREIDRICH KELLER

FABRICA PASTA DE FIBRAS UTILIZANDO MADEIRA (1884).

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


EVOLUÇÃO

EMPREGO DO AMIDO DERIVADO DA FARINHA DE TRIGO PARA “COLAGEM” DAS FIBRAS.

USO DE MOINHOS (HIDRÁULICOS) PARA DESAGREGAR AS FIBRAS.

USO DAS MÁQUINAS REFINADORAS DE CILINDROS (HOLANDESA).

AINDA TENDO TRAPOS COMO MATÉRIA-PRIMA.

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


OBTENÇÃO DA CELULOSE A PARTIR DA MADEIRA (POCESSO KRAFT)

DESCASCAMENTOE PICAGEM

COZIMENTO

DEPURAÇÃO

LAVAGEM

PRÉ-BRANQUEAMENTOLAVAGEM

BRANQUEAMENTO

SEPARAÇÃO DE CASCASPREPARAÇÃO DOS CAVACOS

LIXÍVIA BRANCA (NaOH + Na2S)DISSOLUÇÃO DE MATERIAL NÃO CELULÓSICO

SEPARAÇÃO DE MATERIAIS NÃO COZIDOS

SEPARAR COMPOSTOS ORGÂNICOS E SAIS DACELULOSE

O2, MEIO ALCALINO, REATOR PRESSURIZADO 7-8 BAR, TEMPERATURA 95ºC

TRATAMENTO FÍSICO-QUÍMICOALURA-LIMPEZA E PUREZA QUÍMICA

LIXÍVIAPRETA

ÁGUALAVAGEM

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________


RECUPERAÇÃO DE PRODUTOS QUÍMICOS

EVAPORAÇÃO – CONCENTRAR A SOLUÇÃO CONSTITUÍDA DE ÁLCALIS E LIGNINA (LIXÍVIA PRETA) PARA VIABILIZAR A QUEIMA NA CALDEIRA DE RECUPERAÇÃO.

CALDEIRA DE RECUPERAÇÃO – USA COMO COMBUSTÍVEL A LIXIVIA PRETA CONCENTRADA.

FUNÇÕES:1. GERAR VAPOR

➜➜➜➜ QUEIMA DAS SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS2. RECUPERAR PRODUTOS QUÍMICOS

➜➜➜➜ SE FORMAM CARBONATOS E SULFETOS

CAUSTIFICAÇÃO – PRECIPITAÇÃO DOS CARBONATOS COM CAL.Na2CO3 + Ca(OH)2 ➜➜➜➜ 2NaOH + Ca O3

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

TECNOLOGIA DE CARBOHIDRATOS PROCESSOS QUÍMICOS II...

Documents

Transcript of TECNOLOGIA DE CARBOHIDRATOS PROCESSOS QUÍMICOS II...