Valorización de cáscaras de soja a través de la obtención de nanocelulosas para aplicaciones en la industria alimentaria

COMBI, AGUSTINA; DI GIOGIO, LUCIANA; DE TITTO GUIDO; EISENBERG PATRICIA; MAURI ADRIANA N.

Cordoba

Congreso; VII Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos (CICYTAC 2022); 2022

“Nanocelulosa” refiere a los elementos de celulosa con al menos una dimensión en lananoescala. Últimamente han despertado interés tanto académico como industrial porsus diversas características y potenciales aplicaciones. El objetivo de este trabajo fueestudiar la preparación de nanocristales (CNC) y nanofibrillas (CNF) de celulosa apartir de cáscara de soja, un subproducto de la industria alimentaria muy abundante enArgentina. Para tal fin se trabajó con dos aislados de celulosa obtenidos pretratando lacáscara inicialmente con NaOH (4%p/v,2hr,60°C), y posteriormente blanqueando conNaClO2 (2%,pH=3,100°C,1hr) o H2O2 (3%,100°C,1hr). Este proceso fue monitoreadomidiendo la concentración de celulosa, hemicelulosa y lignina en la cáscara, productosintermedios y aislados finales. Los aislados se sometieron a: i) hidrólisis ácida conH2SO4 (64%,30min,45°C), centrifugación, diálisis y sonicación para obtener CNC; ii)oxidación con 2,2,6,6-tetrametilpiperidina-1-il-oxiilo (TEMPO) y posteriorprocesamiento en un microfluidizador para obtener CNF. Ambos aislados presentaron≈70% de celulosa, pero se observó que el blanqueo con NaClO2 resulto más eficiente enla extracción de lignina mientras que el H2O2 extrajo mejor la hemicelulosa. Solo sepudieron obtener CNC a partir de los aislados tratados con NaClO2 dado que lostratados con H2O2 mostraron carbonización durante la hidrolisis, probablemente debidoal mayor contenido de lignina remanente. Los CNC presentaron morfología tipo aguja(observados por TEM) con diámetros (d) de 2,7±1,3nm y largos (l) de 397±196nm(medidos por AFM), un potencial Z () de -54,06mV debido a las cargas de los grupossulfatos e indicando una buena estabilidad de la dispersión, y un índice de cristalinidad(IC) de 58,44% medido por RX. A partir de ambos aislados de celulosa fue posibleobtener CNF. Las CNF obtenidas del aislado tratadas con H2O2 presentaron una relaciónde aspecto significativamente menor (d=3,5±1,5 y l=486±187 nm) que las blanqueadascon NaClO2 que si bien presentaron diámetros algo superiores (d=4-5 nm) sus largos nopudieron ser determinados porque superaban la escala en observación. Este resultadojustificaría la menor viscosidad de las dispersiones de CNF obtenidas por el tratamientocon H2O2, respecto a las obtenidas con NaClO2. Inesperadamente ambas CNFpresentaron similares IC que los CNC, y  de -61,2mV y -58,7mV atribuidos a losgrupos carboxilatos generados con el tratamiento con TEMPO, sugiriendo también unaalta estabilidad de las dispersiones. Los resultados obtenidos muestran la importancia dela estrategia para la obtención de nanocelulosa, a partir de cascaras de soja y el impactoque la misma tiene sobre las propiedades de las nanocelulosas resultantes