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Síntese de polímeros sustentáveis para a estabilidade proteica de vinhos brancos
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Resumo(s)
A produção de vinho é um processo complexo e extenso que inclui diversos métodos de tratamento para melhorar a qualidade do produto durante o processo de produção, maturação, armazenamento e transporte, todos os quais podem afetar a qualidade e a longevidade do vinho em questão.
Uma das propriedades que requerem monotorização e tratamento é a estabilidade proteica do vinho branco, ou seja, a capacidade de um vinho para manter o seu conteúdo proteico dissolvido, evitando desnaturação e aglomeração que resulta em perturbações visuais com impactos negativos no valor atribuído ao vinho. Os testes de estabilidade proteica, sendo testes de desnaturação por aquecimento, têm um alcance limitado na previsão do comportamento do vinho a longo prazo, e o tratamento utilizado pela indústria enológica consiste na adição da argila bentonite. Esta adição, embora eficaz na remoção do conteúdo proteico, acaba por remover, também, outros compostos benéficos, e resulta na perda adicional de vinho aquando da remoção da bentonite no final do tratamento.
De forma a contornar este problema, foi desenvolvido um polímero à base de celulose, a dicarboximetilcelulose, (DCMC) na qual o grupo -dicarboxilato tem um pKa baixo o suficiente para mimetizar a troca iónica realizada pela bentonite. Com a utilização de um polímero baseado numa matéria prima mais abundante e sustentável que a bentonite, pode ser obtido um efeito mais específico, e no geral, mais eficaz.
No entanto, até à data, a síntese de DCMC envolve a utilização sacrificial de átomos de bromo. Sendo uma substância altamente prejudicial, tanto no sentido direto como de sustentabilidade, a formulação de uma síntese alternativa “verde”, com reagentes alternativos, representa uma continuação dos esforços e intenções sustentáveis por trás da implementação deste novo polímero. A intenção desta tese é de desenvolver a síntese de um polímero com propriedades e usos semelhantes à DCMC, mas recorrendo a métodos e reagentes que aumentem a sustentabilidade do processo.
Foi realizada a funcionalização da celulose com cloreto de tosilo de forma a implementar um grupo de saída, a partir do qual, o grupo dicarboxilato pode ser implementado no esqueleto de celulose. Realizaram-se reações de substituição com o ácido malónico e análogos, como o ácido de meldrum, dimetilmalonato, ácido tartrónico e tert-butil malonato, de forma a produzir um leque abrangente de reações e polímeros que foram posteriormente testados através de testes de adsorção com azul de metileno e análises elementares de sódio, de forma a determinar quais os melhores compostos para alcançar o objetivo pretendido.
Foram produzidos 3 polímeros finais com capacidades de adsorção semelhantes, mas com características químicas diferentes da dicarboximetilcelulose original, resultantes dos passos sintéticos realizados que, até à data não representam um problema para a sua aplicação. No entanto, a reação de substituição com grupos dicarboxilato ainda não se encontra otimizada, estando relacionada a um nível substancial de descarboxilação, resultando em níveis comparativamente inferiores de adsorção. É, no entanto, possível que, com uma otimização da reação de substituição, as vias sintéticas e os polímeros desenvolvidos possam vir a ter uma performance mais em linha com o esperado para este polímero funcional.