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As indústrias de laticínios representam um setor agroindustrial de elevado potencial gerador de resíduos. Os efluentes líquidos destas indústrias abrangem as águas de lavagem de equipamentos, pisos e de processamento de seus produtos. Em alguns casos, cada litro de leite processado pode gerar até onze litros de efluente enviados ao tratamento (BRIÃO & TAVARES, 2007).

Conforme mencionado previamente, o soro lácteo é um dos principais subprodutos da indústria de laticínios. É considerado um dos resíduos industriais mais poluentes e não pode ser rejeitado diretamente na natureza sem tratamento prévio, devido à sua alta carga orgânica. Porém, durante décadas o soro foi indiscriminadamente descartado pela indústria; somente a partir da década de 70 do século passado pesquisadores começaram a estudar as suas propriedades (HARAGUCHI et al., 2006; SOUZA et al., 2010).

Esta grande quantidade de substâncias orgânicas dissolvidas no soro lácteo deve-se principalmente à presença da lactose (aproximadamente 70% dos sólidos totais) e das proteínas (aproximadamente 20% dos sólidos totais) (RÉVILLION et al., 2000; SOUZA et

al., 2010).

O tratamento de efluentes ricos em matéria orgânica é obtido através da utilização de processos aeróbicos, anaeróbicos ou ambos. O objetivo do tratamento é a remoção da matéria orgânica presente por intermédio de transformações bioquímicas conduzidas por microrganismos em condições ambientais e nutricionais favoráveis. O processo ocorre pelo

contato entre estas bactérias e a matéria orgânica presente, que se torna substrato para o desenvolvimento das mesmas (MINAS AMBIENTE1, 1998 apud TRINDADE, 2002).

O soro de leite por si só não é poluente, apenas quando lançado em cursos de água acarreta um intenso efeito poluidor, devido ao consumo do oxigênio da mesma. O lançamento de resíduos orgânicos na água pode aumentar bastante a quantidade da matéria orgânica presente provocando desequilíbrios ecológicos, pois a sua elevação significa uma maior atividade de decomposição pelas bactérias aeróbias, com elevado consumo e consequente redução do oxigênio do meio (MOTA, 2000; PORTO, 2001).

Porto (2001) cita que as bactérias e microrganismos presentes na água atacam alguns dos componentes do soro, em especial a lactose, e para que isso aconteça, necessitam de oxigênio. Esta redução do oxigênio dissolvido na água acarreta prejuízos à vida aquática.

A Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) é a quantidade de oxigênio necessária à oxidação da matéria orgânica, por ação de bactérias aeróbias. Assim, a poluição ocasionada pelo soro lácteo vem do fato deste apresentar uma DBO muito elevada. (MOTA, 2000; PORTO, 2001).

Costa (1995) acrescenta que o soro possui não só uma elevada taxa de DBO, mas também uma alta Demanda Química de Oxigênio (DQO), que é a quantidade de oxigênio necessária a oxidação da matéria orgânica, através de um agente químico.

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MINAS AMBIENTE/CETEC. Pesquisa tecnológica para controle ambiental em pequenos e médios laticínios

de Minas Gerais: Estado da arte. Vol.1 – Efluentes líquidos, resíduos sólidos e emissões atmosféricas, Belo

A DBO do soro varia entre 30.000 e 50.000 ppm dependendo da espécie animal produtora do leite e é conferida à lactose, a maior responsabilidade por este valor. Consequentemente, o isolamento da lactose não irá apenas reduzir a DBO do soro lácteo a valores menos nocivos, mas também implicará na utilização deste dissacarídeo em diversas aplicações na indústria farmacêutica e de alimentos devido às suas múltiplas propriedades funcionais (COSTA, 1995).

Em decorrência do seu elevado valor nutricional, comercial e à sua alta toxicidade - uma vez lançado no meio ambiente - houve um crescimento na realização de estudos objetivando a separação e recuperação de seus macrocomponentes e a minimização dos danos decorrentes de seu descarte em rios e mananciais (ANTUNES, 2003; PAGNO et al., 2009).

Segundo Antunes (2003), o destino dado ao soro residual gerado pelo processo de produção de queijos representa o principal inconveniente da indústria queijeira. Isto porque o poder poluidor do soro de leite é bastante alto. De modo geral, a fabricação de queijo resulta na produção de 9 kg de soro líquido para cada quilograma do produto final, dependendo do tipo de queijo.

Ainda de acordo com Antunes et al. (2004), estima-se que 0,1 kg de soro correspondam ao poder poluente de uma pessoa e, portanto, uma tonelada deste produto teria o poder poluente equivalente a 10.000 indivíduos. Este soro uma vez despejado diretamente nos mananciais, sem tratamento prévio adequado, constituiria um grave agente poluidor.

Duas alternativas sensatas ao problema ambiental causado pelo soro lácteo seriam a instalação de plantas de tratamento de águas residuais junto às indústrias ou o desenvolvimento de tecnologias para seu melhor aproveitamento como, por exemplo, a recuperação de alguns de seus macrocomponentes, como as proteínas e a lactose, diminuindo assim a sua carga orgânica (ANTUNES et al., 2004; CARMINATTI, 2001; PORTO, 2001).

A primeira opção mostra-se, muitas vezes, inviável devido ao alto custo de implantação, porém a outra escolha é mais atrativa, pois além de agregar valor a esse subproduto da indústria de laticínios, aumentaria a possibilidade de reduzir o impacto do descarte destes resíduos no meio-ambiente (ANTUNES et al., 2004; CARMINATTI, 2001).

Portanto, o fracionamento do soro em lactose e proteínas do leite representa um recurso que permite a utilização dos constituintes de maior importância comercial presentes no soro lácteo.

3 METODOLOGIA

A parte experimental deste trabalho foi desenvolvida no Laboratório de Ciência e Tecnologia de Polímeros – LCTP do Departamento de Engenharia Química – DEQ, da Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG.

Os seguintes reagentes foram utilizados: N-isopropilacrilamida (97%) (NIPAAm) (Aldrich), ácido 3-mercaptopropiônico (≥99%) (MPA) (Aldrich), 2,2’-azobisisobutironotrila (AIBN) (Polyscience), p-benzoquinona (98%) (Sigma-Aldrich), hidróxido de sódio em micro pérolas (Synth), fenolftaleína 1% (solução alcoólica) e os solventes tolueno (Fmaia P.A.-ACS), N,N- dimetilformamida (99,8%) (DMF) (Synth P.A.-ACS) e éter etílico (CRQ P.A.). Todos os reagentes são de grau analítico e foram utilizados conforme recebidos, sem prévia purificação.

O procedimento experimental deste trabalho pode ser dividido nas seguintes partes: síntese do PNIPAAm-COOH (síntese polimérica, precipitação e secagem das amostras) e a caracterização do polímero obtido.