Seleção de biocorantes de fungos filamentosos para tingimento de couro e cultivo submerso de M. purpureus com substrato de pelo hidrolisado

Abstract

A crescente restrição ao uso de certos corantes artificiais perigosos na fabricação de bens de consumo é um complexo desafio à indústria coureira que busca opções seguras à saúde humana, ambientalmente corretas, viáveis economicamente e que garantam as características exigidas ao artigo tingido. A maioria dos corantes naturais com potencial para utilização industrial é de fonte vegetal que requer grandes áreas de plantio e longo tempo de cultivo. Além disso, sabe-se que as características de tonalidade e estabilidade da cor à ação de fatores como luz e calor, bem como o custo e rendimento de produção são geralmente limitantes para a aplicação em couro. O obtivo deste trabalho é selecionar biocorantes produzidos por fungos filamentosos para tingimento de couro e desenvolver um substrato de pelo hidrolisado para produção de biocorante por cultivo submerso de M. purpureus. Para tanto, foram selecionados nove fungos filamentosos, os quais foram reativados em placas de Petri e incubados para cultivo submerso em meio aquoso com batata dextrose. Os biocorantes produzidos foram extraídos por filtração e concentrados em evaporador rotatório a vácuo a 2% de sólidos totais. As caracterizações dos biocorantes e da produtividade foram determinadas por colorimetria, espectroscopia de infravermelho (FTIR) e ultravioleta visível (UV-vis). O tingimento de couro foi realizado em escalas de laboratório e piloto e a estabilidade de cor das amostras tingidas foi analisada de acordo com a escala de cinzas. Dentre os biocorantes selecionados, o extrato de M. purpureus apresentou a maior produtividade e foi eficiente no tingimento do couro, apresentando bom poder de cobertura, penetração e boa propriedade de estabilidade de cor, exceto sob ação de luz UV. A melhor condição adotada para tingimento em escala piloto, com absorção superior a 94 % de corante pelo couro, foi com uma etapa de adição de biocorante a temperatura ambiente, ajuste da desacidulação pH 5,0, fixação com ácido fórmico e uso de auxiliar de tingimento. Ainda, a hidrólise de pelo bovino com HCl 6 N por 24 h a 60 °C e ajuste de pH a 6,5 com NaOH 6 N demonstrou ser um procedimento eficiente para preparação de substrato para cultivo submerso, resultando em maior produção de biocorante de M. purpureus do que os substratos comerciais de Dextrose e Batata Dextrose.

The increasing restriction of the use of certain dangerous artificial dyestuff in the production of consumer goods is a complex challenge to the leather industry which searches for safe, environmentally correct and economically viable alternatives to the human health and that assures the characteristics required to the dyed articles. The vast majority of the natural dyes known with potential to the industrial use is of vegetal source which requires a large plantation area and a long period of cultivation. Besides, the characteristics of shades and color stability to the action of factors like light and heat as well as the cost and performance of production are usually limited to the use in leather. The objective of this work is to select biodyes produced by filamentous fungi as secondary metabolites to the leather dyeing and develop a substrate of hydrolyzed hair to the production of biodyes by submerged cultivation of M. purpureus. To do so, nine filamentous fungi were selected, reactivated in Petri dishes and incubated in submerged cultivation in aqueous medium with potato dextrose. The biodyes produced were extracted by filtration and concentrated in vacuum rotatory evaporator in 2% of total solids. The characterizations of the biodyes and the productivity were determined by colorimetric testing, infrared spectroscopy (FTIR) and ultraviolet-visible spectroscopy (UV-vis). The leather dyeing was made in laboratory and pilot scales and the changes of the dyed sample colors were analyzed according to grey scales. Among the biodyes selected, the M. purpureus extract presented the higher productivity and was efficient in the leather dyeing, presenting good coverage of color, penetration and good property of color stability, except in the UV light exposition. The best adopted condition for pilot scale dyeing, with dye absorption above 94% by the leather, was with one addition of biodye in room temperature, adjustment of deacidulation pH 5.0, fixation with formic acid and use of auxiliary dyeing. Still, the bovine hair hydrolysis with HCl 6N for 24 h at 60 °C and pH adjust in 6.5 with NaOH 6 N, demonstrated being an efficient procedure to the substrate preparation to the submerged cultivation, resulting in higher M. purpureus biodye production than the commercial substrates of Dextrose and Potato Dextrose.