Tratamientos de desintegración de desechos de agave salmiana: caracterización de la lignocelulosa por estudios fisicoquímicos, termogravimétricos y espectroscópicos

Abstract

Los residuos biológicos de la producción de aguamiel como las hojas de Agave salmiana, son ricos en carbohidratos. Estos materiales pueden ser reciclados para obtener componentes para diferentes industrias y sectores bioenergéticos. Una separación completa de cada componente por métodos de desintegración fisicoquímica brinda la posibilidad de recuperar bioproductos.  El objetivo de este trabajo fue estudiar la influencia de una secuencia de tratamientos fisicoquímicos sobre la desintegración de hojas de A. salmiana después de la extracción de savia para obtener lignocelulosa. Las hojas de agave se pulverizaron (M0), se trataron con éter de petróleo (M1), agua (M2), solución alcalina (M3), clorito de sodio y peróxido de hidrógeno (M4). Se determinó la composición química de M0 y fibra detergente neutro (M0-M4). La lignocelulosa se analizó mediante espectroscopía infrarroja con Fourier (FT-IR),  difracción de rayos X (XRD) y análisis termogravimétrico (TGA). Estos tratamientos llevaron al enriquecimiento de celulosa (18.67-78.88 %), mientras que la cristalinidad más alta se alcanzó con la hidrólisis alcalina (65.66 %). Se encontró a través de la espectroscopía infrarroja que el blanqueamiento redujo la cristalinidad (48.73 %) y la reducción de la señal de los enlaces aromáticos C=O y C=C de la lignina. Usando el análisis termogravimétrico, se demostró la eliminación de carbohidratos y el fraccionamiento de la lignina, así como una mayor estabilidad térmica de la lignocelulosa M3 (340 °C). Una alta cristalinidad y estabilidad térmica de lignocelulosa M4 es deseable para obtener mejores biomateriales. Finalmente, el blanqueo aumentó la celulosa amorfa, que puede ser utilizada para producir biocombustibles o materiales de injerto. Estos resultados proporcionan una alternativa y una posible forma innovadora de aprovechar los desechos de Agave en beneficio de la agroindustria.