Resumo: Neste trabalho foram produzidas microesferas de quitosana com tamanho controlado e porosidade influenciada pela técnica de atomização e coagulação. As condições de produção foram definidas pelo planejamento de experimentos. As microesferas obtidas foram modificadas quimicamente com anidrido acético, epicloridrina e glutaraldeído com objetivos de melhorar suas características iniciais de resistência e estabilidade. As possibilidades de uso apresentadas por essas matrizes se devem ao reconhecimento observado entre adsorbato e adsorvente e à realização de modificações químicas e estruturais. Após essas modificações as microesferas obtidas foram analisadas quanto às suas propriedades estruturais, capacidade de adsorção e dessorção. As microesferas foram utilizadas em sistemas de adsorção em banho finito e coluna de leito fixo. Os adsorbatos utilizados foram as proteínas BSA, lisozima e um concentrado protéico (condição real) obtido do soro do leite. As proteínas BSA e lisozima apresentam pontos isoelétricos distintos de 4,8 e 11, respectivamente, permitindo assim avaliar o sistema adsorvente-adsorbato pelas isotermas de adsorção, cinética de equilíbrio, capacidade de dessorção e regeneração dos adsorventes, em condições distintas de pH. O modelo de Langmuir descreveu bem os valores de adsorção obtidos experimentalmente. As capacidades máximas de adsorção para as proteínas BSA e lisozima foram de 9,24 mg/g e 11,95 mg/g, respectivamente, utilizando as microesferas de quitosana reticuladas com glutaraldeído. Os maiores valores de adsorção foram encontrados próximos aos pontos isoelétricos, mostrando que as interações eletrostáticas, fundamentais para o processo em toda a faixa de pH estudada, não estão agindo isoladamente no sistema. Comparando-se os métodos de tanque agitado e coluna de leito fixo foi possível observar diminuição significativa na adsorção e dessorção da solução artificial de proteínas do primeiro para o segundo método. Esses resultados podem ser explicados por limitações no tamanho da coluna do leito, tempo de residência e conseqüentemente pela baixa transferência de massa. Com um extrato real ocorreu diminuição, mais significativa ainda, da capacidade de adsorção quando comparado com a solução artificial de proteínas. Estes resultados refletem a complexidade das interações e a existência de competição pelos sítios de adsorção da superfície interna e externa das microesferas de quitosana reticuladas com glutaraldeído. Essa competição ocorre possivelmente entre as proteínas do extrato e outros grupos moleculares Ver menos

Abstract: This work is concerned with production of chitosan microspheres with sizes controlled and porosity influenced by spraying and coagulation process. The production conditions were defined through experimental planning. The microspheres were modified chemically with glutaraldehyde, epichlorohydrin and acetic anhydride in order to improve its initial characteristics of resistance and stability. The possibilities of use exhibited by these matrices are due to recognition adsorbate-adsorbent and the accomplishments these chemical and structural modifications. Soon after the gotten microspheres their structural, adsorption and dessorption properties were analyzed. The microspheres were used in adsorption system in two methods: stirred tank and fixed bed. The adsorbates used were the BSA and lysozyme proteins and a proteinic extract from milk serum. The BSA and lysozyme proteins have different isoeletric points, 4.8 and 11, respectively. This allowed study the adsorbent­absorbate system by adsorption isotherms, equilibrium kinetics, dessorption capability and regeneration of adsorbents, in different conditions of pH. The Langmuir described well the experimental values of capacity of adsorption. The maximum adsorption capacities were 9,24 mg/g and 11,95 mg/g for BSA and lysozyme proteins, respectively. The higher values of adsorption were found close to the isoelectric points, showing that the electrostatic interactions, important to the process during all pH range studied, it are not acting alone in the system. Comparing the methods of stirred tank with fixed bed happened significant reduction in the adsorption and dessorption from proteins artificial solution. These results may be explained by the limitations in the size of column, time of residence and consequently in the mass transfer. With a real extract occurred important reduction of the adsorption capacity when compared with synthetic proteins. These results show the complexity of the interactions and the competition between the extract proteins and others chemical groups by adsorption sites in the internal and external surface of chitosan microspheres crosslinked with glutaraldehyde Ver menos