Resumen

El objetivo de este estudio fue evaluar el proceso de extracción de celulosa a partir de tallo de yacón mediante procesos combinados de despulpado y blanqueo para producir celulosa nanofibrilada (CNF). En primer lugar, se aplicó un proceso de despulpado químico con NaOH y, posteriormente, se blanqueó la pulpa obtenida. A partir de la pulpa química (CP) blanqueada, se obtuvo NFC mediante desfibrilación mecánica en un triturador coloidal. A continuación, se realizó la composición química y el análisis por infrarrojos de las pulpas. El proceso de despulpado mostró una menor cantidad de extractivos y contenido en lignina, así como un bajo rendimiento y una pulpa excesivamente oscura. La CP blanqueada con NaClO₂ mostró los mejores resultados aumentando la blancura de la pulpa. Se obtuvo una suspensión de NFC con fibras de 5-60 nm de diámetro, alto índice de cristalinidad y estabilidad térmica. Los resultados son prometedores y demuestran la viabilidad técnica de la obtención de NFC a partir de residuos de tallos de yacón, ideal para aplicar a otros materiales de la industria.

INTRODUCCIÓN

El yacon (Smallanthus sonchifolius) es una planta perenne nativa de los Andes que pertenece a la familia Asteraceae. La planta es adaptable a diferentes altitudes, tipos de condiciones climáticas y suelos, ya que se cultiva tanto a nivel del mar (Brasil, Alemania, Japón, Nueva Zelanda, Rusia y Estados Unidos) como en las montañas andinas, que alcanzan hasta los 3200 m de altitud. También presenta un sistema radicular muy ramificado bajo tierra, y tallos, hojas y flores en la parte aérea de la planta.

El tallo representa la mayor fracción de la parte aérea del yacon, alrededor del 74%, el resto está compuesto por hojas y flores. Según Kamp et al., la densidad de plantación de yacon puede variar de 12500 a 30000 plantas por hectárea, ya que depende del método de propagación. Además, cada planta tiene de 4 a 12 tallos que pueden alcanzar hasta 3 m de altura. Su composición incluye un 23,82% a un 26,85% de fibra, un 9,73% a un 11,37% de proteínas, un 9,60% a un 10,23% de ceniza y un 1,98% a un 2,26% de lípidos. Las investigaciones con su tallo son más escasas que con sus hojas y raíces, y su tallo generalmente se desecha o se utiliza como alimento para animales. Sin embargo, hay informes de que los tallos jóvenes se utilizan como alimento fresco vegetal, en forma de apio, y los tallos secos se usan para hacer infusiones de té junto con las hojas. Por lo tanto, el tallo de yacon es una biomasa prometedora para ser utilizada como material de fibra cruda, ya que representa una fracción considerable de su composición química.

• Materias:Nanotecnología Biopolímeros Biomasa
• Subjects:Nanotechnology Biopolymers Biomass
• Palabras claves:Biopolímeros; Blanqueamiento; Nanotecnología; Proceso químico; Biomasa lignocelulósica
• Keywords:Biopolymers; Bleaching; Nanotechnology; Chemical process; Lignocellulosic biomass