Caracterización química y morfológica de Moringa oleífera para su aprovechamiento en biorrefinerias

BENITEZ JULIETA BEATRIZ; FELISSIA FERNANDO; AREA MARIA CRISTINA; VALLEJOS MARIA E.

Medellin

Congreso; VIII Congreso Iberoamericano de Investigación en Celulosa y Papel 2014 CIADICP 2014; 2014

Escuela de Ingenierías - Facultad de Ingeniería Química - Red Iberoamericana de Docencia e Investigación en Celulosa y Papel - Red Productos de Valor Agregado a Partir de Residuos Agro y Forestoindustriales

creciente demanda de biomasa forestal ha motivado el cultivo de plantaciones forestales de corta rotación en países desarrollados y en desarrollo. La Moringa oleífera se conoce comercialmente por el valor nutricional de sus semillas, hojas, tallos y flores para consumo humano y animal. Esta especie es de rápido crecimiento (10 a 12 m de altura y 20-40 cm de diámetro en la madurez (12años)) y se adapta a un amplio rango de suelos. Actualmente se cultiva en Paraguay, Brasil y Bolivia y hay pocos antecedentes sobre su presencia en Argentina. La incorporación de esta especie como cultivo forestal en los sistemas silvo-pastoriles de Misiones permitiría el uso de las semillas y hojas como forraje y como productos medicinales/alimentos de bajo costo, obteniendo una mejor rentabilidad de los productores y mayor sustentabilidad de la actividad. Existen pocos antecedentes del uso de Moringa oleífera como materia prima para la producción de papel/cartón o sobre el fraccionamiento de sus componentes químicos para obtener subproductos de mayor valor agregado, de allí la importancia de este estudio. El objetivo de este trabajo fue la caracterización química y morfológica de Moringa oleífera para su aprovechamiento en biorrefinerias. Se empleó un tronco de Moringa oleífera de 3 años, 15 cm de diámetro y forma regular, y se determinó su densidad básica, densidad seca y porcentaje de corteza. Se analizaron cortes histológicos y características morfológicas de las fibras: longitud (L), diámetro (D), espesor de pared (w) y lumen (l), usando un analizador de imágenes incorporado al microscopio óptico. A partir de estos valores se calcularon las relaciones biométricas para la predicción de calidad de pulpa para papel: coeficiente de flexibilidad (CF), coeficiente de rigidez (CR), Índice de fieltrabilidad (FeI) y relación de Runkel (FR). La caracterización química (determinación de extractivos, carbohidratos y lignina) se realizó aplicando los métodos NREL (Standard Biomass Analytical Methods, del National Renewable Energy Laboratory,). La madera presentó una baja densidad (densidad básica= 0,19 g/cm3), densidad seca=0,29 g/cm3) si se compara con las densidades de las materias primas usuales, con un elevado contenido de corteza (21,68% base seca). Esto es lógico considerando que por la edad del árbol, se trata íntegramente de madera juvenil. La composición química (en % sobre madera seca) fue la siguiente: carbohidratos totales 48,2%, lignina total 19,6%, extractivos totales 16,9%, cenizas 10,4%. Los datos anatómicos promedio de las fibras fueron L=0,922mm, D=55,8.μm, w=4,08μm, l=47,6μm, presentando las siguientes relaciones biométricas: CF=85,4 %, CR= 14,6%, Fel= 16,53% y FR= 0,17. De acuerdo al valor de FR y CF los resultados indican que las fibras son aptas para hacer papel, sin embargo las relaciones Fel y CR indican que son fibras con pobre calidad deformación y baja resistencia al rasgado. Como conclusión las fibras podrían utilizarse como fibras de relleno en la fabricación de papel o en la obtención de productos celulósicos de mayor valor agregado, como las pulpas para disolución. En un trabajo futuro se profundizará el estudio de esta materia prima, con el fin de verificar la posibilidad de utilizar sus componentes químicos.