Absorbentes celulósicos obtenidos de la paja de arroz. Influencia del proceso de separación de la celulosa

Abstract

[ES] La paja de arroz es un residuo agroalimentario cuya revalorización es necesaria para reducir su impacto ambiental y aprovechar su potencial composicional en el marco de la economía circular. En este trabajo se han obtenido fracciones celulósicas de la paja utilizando diferentes métodos de extracción acuosa para la eliminación de la hemicelulosa y de la lignina, seguidos de una etapa de blanqueado. Las fibras obtenidas se han utilizado para la preparación de aerogeles de celulosa, con diferentes aplicaciones en el ámbito alimentario o farmacéutico, mediante liofilización de las dispersiones acuosas de las fibras obtenidas. Se han comparado las propiedades de las fibras de los aerogeles producidos mediante extracción subcrítica a 160 y 180 ºC y extracción a reflujo asistida por ultrasonidos, como alternativas a la extracción alcalina. Los tratamientos alternativos mostraron una capacidad de purificación de la celulosa comparable al método alcalino convencional. La estructura de los aerogeles estuvo afectada por la composición final de las fibras. Todos los aerogeles presentaron alta porosidad y capacidad de absorción de agua, aunque presentaron colapso estructural en contacto con el agua. Los productos desarrollados ofrecen grandes expectativas en aras a la valorización de la paja de arroz utilizando procesos más sostenibles.

[EN] Rice straw is an agri-food waste whose revalorisation is necessary to reduce its environmental impact and exploit its compositional potential within the framework of the circular economy. In this work, cellulosic fractions have been obtained from the straw using different aqueous extraction methods for the removal of hemicellulose and lignin, followed by a bleaching stage. The obtained fibres have been used for the preparation of cellulose aerogels, with different applications in the food or pharmaceutical field, by freeze-drying the aqueous dispersions of the obtained fibres. The fibre properties of aerogels produced by subcritical extraction at 160 and 180 ºC and ultrasound-assisted reflux extraction, as alternatives to alkaline extraction, have been compared. The alternative treatments showed a cellulose purification capacity comparable to the conventional alkaline method. The structure of the aerogels was affected by the final fibre composition. All aerogels showed high porosity and water absorption capacity, although they showed structural collapse in contact with water. The products developed offer great expectations for the valorisation of rice straw using sustainable processes.