Como bien sabéis, la celulosa es, junto con la quitina, el polímero más abundante sobre la corteza terrestre. La humanidad ha utilizado este material y sus derivados a lo largo de toda la historia. Obtener celulosa relativamente pura es necesario para ciertas aplicaciones, y hasta el momento, su obtención ha ido muchas veces ligada al uso de químicos agresivos que generaban residuos y problemas medioambientales. En la actualidad se está trabajando para obtener celulosa y otros subrpoductos, de una forma más compatible con el medio ambiente, y por otro lado, obtenerla a partir de fuentes que no supongan un impacto sobre los ecosistemas, es decir, utilizar residuos y subproductos de otras industrias.
En este artículo que hoy os presento, y en el que nuestro laboratorio ha contribuido, se ha explorado el aprovechamiento sostenible de residuos de paja de arroz para la obtención de productos de alto valor. Y para ello se combinan tres tratamientos distintos: la ozonización (O), la alcalinización suave (A) y el tratamiento enzimático (E). Estos tratamientos se han aplicado en distinto orden y los resultados han sido distintos.
Los resultados destacan que el tratamiento en el orden AOE demostró la mejor capacidad para extraer celulosa de alta pureza y otros compuestos valiosos. La disminución significativa del contenido de lignina, independientemente del orden de los tratamientos, fue evidente, siendo inferior en el extracto obtenido después del proceso AOE en comparación con el proceso OAE. Además, se observó un aumento en la estabilidad térmica de las muestras después del proceso enzimático, siendo más notable en la que se habia realizado en primer lugar la alcalinización, la ozonización y finalmente el tratamiento enzimático.
Adicionalmente, el tratamiento alcalino aumentó la presencia de polifenoles en la fracción líquida. Esta fracción, rica en polifenoles, puede ser utilizada para obtener otros compuestos, incluyendo antimicrobianos y conservantes alimentarios que pueden incorporarse a materiales para la fabricación de envases bioactivos.
La combinación de estas tres técnicas ha permitido suavizar las condiciones de extracción de la celulosa en comparación con las técnicas tradicionales, proporcionando una guía de referencia para las condiciones más adecuadas según los subproductos deseados, lo que contribuye a su posible escalado.
De nuevo, las enzimas, en este caso la X11, de la que os hablé en estas entradas del blog (Entrada 1 y Entrada 2) están contribuyendo en la sociedad actual a caminar hacia una química más verde.
Os dejo con el artículo por si queréis ampliar información. Lo podéis descargar tranquilamente ya que es Open Acces.
Cabrera, L., Ebrahimi, M., Martínez‐Abad, A., Talens-Perales, D., Rubio, A. L., & Fabra, M. J. (2023). Order matters: Methods for extracting cellulose from rice straw by coupling alkaline, ozone and enzymatic treatments. Carbohydrate Polymers, 121746. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.121746