INVESTIGADORES
NINAGO mario daniel
congresos y reuniones científicas
Título:
Caracterización fisicoquímica de residuos de poda de cepas Malbec y Cabernet Sauvignon de la provincia de Mendoza
Autor/es:
GIAROLI, MARÍA CAROLINA; ANDRÉS E. CIOLINO; MARIO D. NINAGO
Lugar:
Mendoza
Reunión:
Congreso; 1er Encuentro Virtual de Jóvenes Investigadora/es Proyectando el futuro de la investigación; 2021
Institución organizadora:
1er. CONGRESO PROVINCIAL INTERUNIVERSITARIO DE I+D+i
Resumen:
La biomasa lignocelulósica representa una de las fuentes renovables más abundantes y menos costosas del planeta, compuesta principalmente por lignina y celulosa. En particular, la lignina es una macromolécula natural que contiene grupos hidroxilo y alcoxilo que pueden usarse como sitios reactivos para su funcionalización química. Esta característica la convierte en un excelente candidato para el desarrollo de nuevos materiales, ya sea a través de mezclas con otros polímeros o mediante la combinación con distintos tipos de rellenos orgánico-inorgánicos. Asimismo, y debido a sus características ignífugas, ha sido empleada como agente retardante de llama; como antioxidante, gracias a su capacidad para captar de radicales libres; como agente nucleante en polímeros termoplásticos; y como compatibilizante de fibras naturales en polímeros biodegradables, entre otros usos. Por otra parte, la celulosa es uno de los biopolímeros más abundante del planeta, entre sus principales propiedades se destacan su biocompatibilidad, biodegradabilidad, estabilidad térmica y química. Esto ha permitido que sea usada en el desarrollo de revestimientos, materiales laminados, películas con propiedades ópticas, productos farmacéuticos, alimentos y textiles, entre otras aplicaciones. Según datos actualizados al 31 de diciembre del 2020, Argentina registra 197.965 ha cultivadas de vid para la elaboración de vinos. De este total, Mendoza es la provincia que registra la mayor superficie cultivada de vid del país, concentrando el 70,4 % de este total. Asimismo, los varietales de uvas tintas Malbec y Cabernet Sauvignon son las más empleadas para la producción de vinos en esta provincia. En este contexto, una vez finalizada la cosecha de la uva y el proceso de vinificación, se realiza la poda balanceada de la planta de vid. Esta etapa resulta indispensable para mantener una relación entre el crecimiento vegetativo y la producción, a fin de garantizar un crecimiento adecuado de los frutos para la próxima temporada productiva. Esto se traduce en que, por cada 10 kilos de uva cosechada, aproximadamente se debe generar un kilo de madera de poda, lo que representa una producción aproximada de 197 millones de toneladas de residuos al año, de los cuales la lignina constituye entre el 16 % y el 31 % de su masa. Además, estos residuos obstaculizan la realización de las labores posteriores, ejecutadas por trabajadores o bien por maquinaria, y los restos de madera de vid en un viñedo, pueden causar la propagación de enfermedades criptogámicas tales como Botrytis y Oídio. De hecho, se ha encontrado que los residuos de poda de vid tienen un importante valor de desarrollo económico, por ejemplo, como combustibles de alto rendimiento para la producción de etanol, así como también como materia prima para la producción de biocombustibles y biomateriales, en el desarrollo de bioplásticos para aplicaciones agrícolas y como agente adsorbente de CO2. Actualmente, la mayoría de estos residuos no se valorizan y son quemados a cielo abierto, generando problemas ambientales significativos. Esto convierte a los sarmientos de poda en excelentes candidatos para la recuperación de lignina y celulosa, debido a su amplia disponibilidad y a su escaso o nulo valor económico.En este trabajo se realizó la caracterización fisicoquímica de residuos de poda de las cepas Malbec y Cabernet Sauvignon, provenientes de viñedos ubicados en el Departamento ?San Rafael? de provincia de Mendoza, Argentina. Los sarmientos fueron recolectados durante los meses de julio y agosto (período de poda de los mismos) y almacenados en bolsas de polietileno hasta su caracterización. Para realizar la caracterización fisicoquímica, se realizó su triturado mecánico, empleando una moledora de cuchillas hasta alcanzar un tamaño promedio de 1 mm. Para determinar el contenido de humedad inicial en la muestra se siguió la metodología de trabajo reportada en la norma TAPPI T412. Para ello, se pesó una porción del residuo agrícola y se secó en estufa a 105 °C hasta alcanzar peso constante, determinándose el contenido de humedad por diferencia de peso. Asimismo, se determinaron indicadores fisicoquímicos del residuo, tales como conductividad y pH, siguiendo las metodologías de trabajo reportadas en la literatura. Para ello, se realizó la dispersión del residuo triturado en agua desionizada, manteniendo una relación volumétrica de 1:10 (p/v), a 25 °C por 24 horas. A continuación, se centrifugó la mezcla y se realizaron determinaciones de pH y conductividad sobre el sobrenadante extraído. Por otra parte, el contenido de cenizas fue calculado gravimétricamente siguiendo la norma TAPPI T211. Finalmente, se determinó el contenido de lignina insoluble por el método Klasson, siguiendo la metodología de trabajo reportada en la norma TAPPI T222. El método consiste en llevar a ebullición una mezcla del residuo de poda y ácido sulfúrico al 3 % (p/p) por 4 horas. El producto de reacción precipitado es filtrado y secado en estufa hasta peso constante para cuantificar la cantidad de lingnina insoluble presente en el residuo de poda. Por otra parte, se realizó una estimación del contenido de lignina soluble retenida en la solución de reacción del procedimiento Klasson (líquido sobrenadante) mediante espectroscopia ultravioleta-visible a una longitud de onda de 280 nm, previa obtención de la curva de calibrado, siguiendo procedimientos de cuantificación reportados en la literatura. La caracterización fisicoquímica de los residuos de poda demostró, en relación a los indicadores fisicoquímicos, que los varietales Malbec y Cavernet Sauvignon presentaron contenidos de humedad inicial y pH, en solución, similares 10 % (m/v) y pH=5,5, respectivamente. Por otra parte, el varietal Malbec presentó valores de conductividad de 14 dS.m-1, mientras que en el varietal Cavernet Sauvignon fue de 8 dS.m-1. Además, ambos varietales presentaron valores similares del contenido de cenizas  3,7 % (m/m).Finalmente, se determinó que las cepas Malbec y Cabernet Sauvignon presentaron contenidos de lignina de 34,2 ± 1,7 % y 37,2 ± 2,6 %, respectivamente. En este sentido, todos los valores experimentales fueron similares a los reportados en la literatura para otras variedades viníferas de la misma especie.