Valorización de hemicelulosas de biomasa vegetal

Resumen

En los últimos años se ha incrementado notablemente el interés por reemplazar las materias primas basadas en materiales fósiles por otras de naturaleza renovable. Esta sustitución es imperativa dado que el actual modelo de crecimiento económico (basado en la amplia utilización de los recursos no renovables) no es sostenible. Las materias primas renovables ofrecen una alternativa interesante a los recursos fósiles. Los materiales lignocelulósicos son el recurso renovable más abundante, y destacan por su crecimiento, presencia abundante y relativamente bajo coste. Pueden ser utilizados en procesos que conllevan su fraccionamiento en los componentes principales (conocidos como componentes poliméricos o estructurales): celulosa, hemicelulosa y lignina. Las fracciones individuales resultantes del procesamiento pueden utilizarse para múltiples propósitos. El objetivo de esta Tesis Doctoral es contribuir al conocimiento en la obtención de productos de alto valor añadido a partir de la fracción hemicelulósica de determinados materiales lignocelulósicos (especialmente madera de Pinus pinaster), proporcionando información cuantitativa sobre la producción y propiedades de dichos productos. Para ello se evaluó la actividad prebiótica de poli- y oligo- sacáridos obtenidos a partir de las hemicelulosas de madera de Pinus pinaster, a través de reacciones de autohidrólisis. También se obtuvieron oligosacáridos de distintos niveles de pureza obtenidos a partir de las hemicelulosas de cáscaras de arroz, madera de Eucalyptus globulus y madera de Pinus pinaster a través de reacciones de autohidrólisis, y se evaluó su actividad antioxidante. Adicionalmente, se estudiaron las reacciones de sacáridos hemicelulósicos presentes en los autohidrolizados de Pinus pinaster en medios acuosos conteniendo un ácido mineral, contemplando la producción de ácido levulínico como producto fundamental. También se emplearon sistemas bifásicos para la obtención de furanos (furfural y HMF) a partir de sacáridos hemicelulósicos presentes en disoluciones obtenidas por autohidrólisis de madera de Pinus pinaster. El presente trabajo se enmarca dentro de la larga experiencia investigadora que desarrolla el grupo EQ-2, que pertenece al Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Vigo (Facultad de Ciencias, Campus de Ourense). La temática general de la mencionada investigación desarrollada por el grupo EQ-2 puede resumirse como el «desarrollo de procesos biotecnológicos y químicos para la valorización de la biomasa vegetal».