Differential Scanning Calorimetry (DSC)

O arroz é cultivado em todos os continentes, destacando em primeiro lugar o asiático, com uma produção equivalente a 90% da mundial. Segue-se o americano, com 5,1%, o africano, com 4,2%, o europeu, 0,6 % e o oceânico, também com 0,1% da produção mundial de arroz. Na Oceania, destaca-se a Austrália, que sozinha produz 819,3 mil toneladas (EMBRAPA, 2019).

Segundo a FAO (2013), os maiores produtores de arroz são a China, Índia, Indonésia, Bangladesh, Vietnã, Tailândia, Myanmar, Filipinas, Brasil, Estados Unidos da América, Japão, sendo que a China ocupa o primeiro lugar e, o Japão ocupa o 11° lugar na produção de arroz.

Segundo a Embrapa (2019), na Ásia, estão os oito maiores produtores mundiais de arroz. Em 1º lugar está a China, seguida pela Índia, Indonésia, Bangladesh, Vietnam, Tailândia, Myanmar e Filipinas, que produzem 207, 157, 70, 52, 45, 33, 26 e 19 milhões de toneladas, respectivamente. A China contribui com uma produção equivalente a 28% da mundial e 31% da asiática, seguida pela Índia com 21% e 24%, respectivamente. O Brasil situa-se em 9º lugar, com uma produção correspondente a 1,6% da mundial.

A Embrapa (2019) complementa que nas Américas, o arroz reveste-se de grande importância social e econômica. Na América Latina e Caribe, a produção de 28,7 milhões de toneladas de arroz representa 3,9% da produção mundial, com destaque para o Brasil que participa com 42% dessa produção. Na América do Norte, o arroz é produzido apenas nos Estados Unidos da América, cuja produção é de 10,1 milhões de toneladas.

Segundo Pandey, Soccol & Mitchell (2000), a casca do arroz é o subproduto mais expressivo gerado no beneficiamento do arroz e, seu volume representa cerca de 20% da massa do arroz em casca.

Segundo a FAO (2016), a previsão de produção global de arroz para o ano de 2016 foi de 745,5 milhões de toneladas, com estimativa de geração de aproximadamente 149,1 milhões de toneladas de casca de arroz.

Segundo Fernandes et al. (2015), a casca é uma matéria-prima de baixo custo, de difícil reaproveitamento, baixas propriedades nutritivas e elevado teor de sílica.

Segundo Christopher, Bolatito & Ahmed (2017), inicialmente, a casca de arroz contém cerca de 50% de celulose, 25-30% de lignina e 15-20% de sílica. Após a queima, a celulose e a lignina são removidas, deixando para trás a cinza de sílica.

Segundo Scaglioni & Badiale-Furlong (2016), as cascas de arroz respondem por aproximadamente 23% do peso total do arroz e apresentam baixo valor nutricional e alto teor de cinzas, sendo a sílica o principal componente.

As propriedades da casca de arroz têm despertado pesquisas inclusive para usos não convencionais, como por exemplo como insumo na fabricação de concreto.

Segundo Christopher, Bolatito & Ahmed (2017), nos últimos tempos, os resíduos antropogênicos, até então sem valor, e criando problemas de descarte com potencial para poluir o meio ambiente, estão atualmente servindo como fonte de materiais cimentantes. Isso criou um tipo de equilíbrio ambiental.

Segundo Christopher, Bolatito & Ahmed (2017), em particular, a casca de arroz é um material de base agrícola abundante em muitas partes do mundo, especialmente em países produtores de arroz, como a Nigéria e, é um material de construção adequado para construções sustentáveis.

O uso da casca de arroz no concreto ocorre mediante conversão da mesma em cinzas, mediante queima em campo aberto ou por incineração e, sob condições ideais de temperatura e duração da queima.

Segundo Christopher, Bolatito & Ahmed (2017), as formas cristalinas e amorfas da sílica têm diferentes propriedades e é importante produzir cinzas com especificações corretas para uso final específico - é necessário assegurar a sílica na cinza de casca de arroz na forma amorfa, salientando que este resultado é conseguido através do processo de incineração controlada.

Outros usos têm despertado a atenção de pesquisadores, por exemplo como adsorventes/absorventes no tratamento de águas residuárias domésticas e industriais.

Segundo Scaglioni & Badiale-Furlong (2016), os sorventes de origem vegetal são constituídos principalmente de macromoléculas, como substâncias húmicas, lignina, celulose, hemicelulose e proteínas. Estas estruturas geralmente possuem grupos químicos, tais como grupos carbonilo, carboxilo, amina e hidroxilo, possuindo propriedades adsortivas.

Scaglioni & Badiale-Furlong (2016), pesquisaram a aplicação da casca de arroz como adsorvente de aflatoxinas (grupo de compostos tóxicos produzidos por certas cepas dos fungos Aspergillus flavus e A. parasiticus). Em condições favoráveis de temperatura e umidade, estes fungos crescem em certas rações e alimentos, resultando na produção das aflatoxinas) presentes em leite contaminado artificialmente.

Segundo Scaglioni & Badiale-Furlong (2016), as cascas foram lavadas três vezes com hexano numa proporção de 1:4 casca:solvente com agitação a 1600 rpm durante 30 min. O resíduo resultante foi submetido ao mesmo procedimento de tratamento utilizando metanol e foi seco num forno a 90 °C.

Scaglioni & Badiale-Furlong (2016), concluíram em sua pesquisa que as condições ótimas para a adsorção de aflatoxinas utilizando casca de arroz foram determinadas usando 1 g de casca de arroz na malha 42 para um volume 20 mL de leite e, que o desempenho de adsorção das cascas de arroz é promissor para aplicação na extração de matrizes em fase sólida de aflatoxinas, especialmente quando a relação custo-benefício e o impacto ambiental são considerados na escolha do método analítico. Diante disso, houve uma redução de oito vezes no consumo de metanol e mais de 30 vezes no consumo de clorofórmio, em comparação com o método oficial.

Portanto, estes autores relataram uma eficiência satisfatória para este contaminante e, redução nos custos de operação, quando comparados aos métodos tradicionais, o que torna promissor o uso da casca de arroz como biosorvente.

Masoud et al. (2016), pesquisaram a remoção de alguns metais pesados das águas residuais lançadas através do dreno El-Umum na costa de Alexandria - Egito, usando casca de arroz modificada e carvão ativado como adsorventes.

Masoud et al. (2016), afirmam que o carvão ativado e a casca de arroz foram aplicados com sucesso na remoção dos íons Fe (III) e Mn (II) da água de drenagem El-Umum, na costa de Alexandria, no Egito.

Sawasdee, Jankerd & Watcharabundit (2017), investigaram em sua pesquisa a adsorção de um corante sintético comercial em tingimento doméstico utilizando a casca de arroz.

Em seus resultados Sawasdee, Jankerd & Watcharabundit (2017) afirmam que a casca de arroz foi um adsorvente eficaz para a remoção de um corante sintético comercial a partir de solução aquosa a pH natural (7,87).