Análisis reológico y estructural de nanocelulosa bacteriana sometida a liofilización

BALQUINTA, MARÍA LAURA; LORENZO, GABRIEL; ANDRÉS, SILVINA C.; CALIFANO, ALICIA N.

Congreso; IV Reunión Interdisciplinaria de Tecnología y Procesos Químicos; 2018

Universidad Nacional de Córdoba

La nanocelulosa es uno de los biopolímeros que ha merecido mayor interés recientemente. Es un material compuesto de fibrillas de celulosa de tamaño nanométrico con alta relación de aspecto. Las dimensiones típicas de las nanofibras de celulosa son 5?50 nm de diámetro y hasta 2 micrones de largo. Las formas más tradicionales de obtención de nanocelulosa implican una vía química y/o un tratamiento mecánico de la celulosa. Sin embargo, en los últimos años se han desarrollado métodos de obtención de nanocelulosa bacteriana (NCB) por medio de microorganismos específicos que sintetizan celulosa como metabolito primario. Entre las propiedades más destacadas de la NCB se encuentran su fuerza mecánica y su gran capacidad de retención de agua. Una de las complicaciones tecnológicas de la utilización de NCB es su elevado contenido de agua. Los microorganismos producen una estructura de manta micrométrica con un contenido de agua superior al 95%. En base a esto, el objetivo del presente trabajo fue estudiar el efecto de distintas condiciones de procesamiento sobre las propiedades reológicas y estructurales de la nanocelulosa bacteriana antes y después del secado por liofilización. Se utilizó una manta de NCB obtenida como el producto extracelular del Gluconacetobacter xylinus, que fue procesada en un homogenizador de alta velocidad durante 10 min (NCB control, C). Una porción de muestra fue hidrolizada con HCl 37% en baño temostático (70ºC) durante 2 h, siendo luego lavada con agua destilada hasta neutralidad (NCB tratada, T). Posteriormente, fracciones de NCB original (C) y tratada con HCl (T) fueron sometidas a ultrasonido. Se realizaron ensayos reológicos oscilatorios de barrido de esfuerzo y de frecuencias sobre las suspensiones antes y después de la liofilización. Se evaluó la capacidad de rehidratación de cada muestra realizando una cinética de absorción de agua durante 180 min y se determinó el tamaño de las partículas de NCB obtenidas con cada tratamiento mediante dispersión de luz. Los resultados mostraron que si bien un tratamiento ácido seguido de ultrasonido produce una estructura tipo gel con mayores características elásticas, luego del proceso de liofilización, se obtiene un polvo con baja capacidad de rehidratación y que genera una matriz débil con valores muy bajos de los módulos elástico y viscoso.