g eoLogicaL setting

As amostras de carboidratos obtidas pelo processo de precipitação, com e sem o tratamento com carvão, foram caracterizadas físico-quimicamente utilizando as técnicas descritas a seguir:

3.6.1 Cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE)

A análise de CLAE permite a determinação do grau de polimerização e das quantidades de frutose, glicose, sacarose e FOS/inulina presentes nas amostras. A determinação do teor de FOS nas amostras seguiu a metodologia descrita por Nogueira (2002). O equipamento consiste de cromatógrafo equipado com coluna de troca iônica (Aminex HPX-87C, 250 mm X 4 mm ), detector de índice de refração (Waters 410) e bomba quaternária (Waters M-45). Como fase

móvel, água deionizada, na vazão de 0,3 mL.min-1, foi utilizada, com termostatização da coluna a 80 C. A concentração de FOS foi determinada utilizando-se curvas padrão externas de compostos padrões (SIGMA-ALDRICH, MO-EUA) e a área dos picos de interesse para efeitos de cálculo. Os resultados foram comparados com o perfil cromatográfico da amostra comercial de FOS Orafti®P95, extraída de raízes de chicória, que contém cerca de 95% de FOS e 5% no total de sacarose, glicose e frutose.

3.6.2 Calorimetria exploratória diferencial (DSC)

Para a avaliação da temperatura de transição vítrea e decomposição térmica das amostras de FOS, foram realizadas análises de DSC.

O DSC utiliza um pequeno calorímetro dinâmico, que é usualmente processado com um programa de temperatura-tempo linear (BÜHLER e LIEDY, 1989). É definido como uma técnica na qual a diferença na absorção de energia pela amostra e por um material de referência é medida como uma função da temperatura, enquanto a substância e o material de referência são sujeitos a um controle programado de temperatura (MA et al., 1990). Em essência, o DSC mede a mudança da entalpia com relação à temperatura (calor específico). Na temperatura de transição vítrea (Tg), uma apreciável

mudança no calor específico é observada quando o material é transformado de um estado vítreo imóvel para um estado gomoso de maior mobilidade (STRAHM, 1998).

A mesma massa de inulina precipitada, com e sem tratamento com carvão, foi seca por processo de liofilização em liofilizador Marca: JOUAN, Modelo: LP3 por 12 horas. Em seguida, foram analisadas por calorimetria exploratória diferencial, com um equipamento DSC 50 Shimadzu, calibrado com padrões de índio e zinco. As curvas de DSC foram registradas durante o aquecimento das amostras de -20 a 120 ˚C. A taxa de aquecimento utilizada foi de 5 ˚C.min-1. Os experimentos foram feitos utilizando panelas de alumínio não herméticas. A massa de amostra utilizada em cada ensaio foi de aproximadamente 5 mg. A medida foi realizada em atmosfera de nitrogênio de 50 cm3 min-1. As análises foram realizadas na central de análises do Departamento de Química da UFSC.

Alternativamente, os mesmos ensaios foram feitos com amostras secas em estufa para a avaliação do efeito da secagem sobre a microestrutura dos sólidos. Para a determinação da temperatura de

decomposição térmica, ensaios com aquecimento a 100 ˚C, subsequente resfriamento a -50 ˚C e novo aquecimento até 200 ˚C foram realizados, na tentativa de eliminar-se o histórico térmico.

3.6.3 Difratometria de raios X (DRX)

Uma vez que a inulina pode se apresentar sob as formas cristalina, semicristalina ou amorfa, dependendo do processo aplicado para sua obtenção na forma de pó, a análise de DRX foi utilizada para investigar a estrutura das amostras de inulina de yacon obtidas pelo processo de precipitação. As medidas foram feitas com um Difratômetro Multi-propósito PanAnalytical X'pert PRO, com variação angular de 5- 40˚ (2θ), radiação CuKα (λ = 1,5418 Å), operado com 45 kV e 40 mA. As análises foram realizadas no Laboratório de Difração de Raios X (LDRX), do Centro de Ciências Físicas e Matemáticas da UFSC. As amostras de carboidratos, com e sem tratamento, ficaram armazenadas em frascos cuja tampa continha sílica, dentro de uma caixa de isopor contendo gelo até o momento da análise.

3.6.4 Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR)

Com o intuito de verificar a ocorrência de modificações na estrutura da amostra de inulina após a purificação, além de uma comparação com uma amostra comercial de inulina, Orafti® P95, foram realizadas análises de FTIR. Os espectros foram obtidos em espectrômetro Shimadzu, IRPrestige-21, usando 100 scans em uma resolução de 4 cm-1. Foram pesadas aproximadamente 2 mg de amostra e preparadas em 200 mg de pastilhas de KBr. As amostras de carboidratos, com e sem tratamento, utilizadas para a análise foram secas por liofilização após o processo de precipitação, conforme descrito no item 3.6.2. As análises foram realizadas no laboratório do grupo de estudos em materiais poliméricos (POLIMAT) do Departamento de Química da UFSC.

3.6.5 Microscopia eletrônica de varredura

As imagens microscópicas das amostras de carboidratos foram obtidas conforme a descrição do item 3.3.4. As amostras de carboidratos, secas em estufa, ficaram armazenadas em frascos cuja

tampa continha sílica, dentro de uma caixa de isopor contendo gelo até o momento da análise.

3.6.6 Curvas de solubilidade

Para a determinação da solubilidade de inulina em água destilada, o procedimento utilizado foi baseado no método isotérmico como recomenda Myerson (2002). Em um reator encamisado com capacidade para 160 mL, acoplado a um banho ultratermostático com circulador, rampas e patamares, modelo Q214S, marca Quimis, com sensibilidade de ± 0,1 °C foi adicionada uma massa conhecida de solvente. O solvente foi ajustado para a temperatura desejada e, em seguida, feita a adição de massa conhecida de soluto. A solução foi agitada por 24 horas e após esse período, em intervalos regulares, pequenas quantidades de solvente (1-2 mL) foram adicionadas observando a solubilização do soluto. A faixa de temperatura estudada foi de 10 a 50 ˚C. As análises foram feitas em duplicata.

CAPÍTULO 4