Residuos agroindustriales como materia prima para la extracción y caracterización de nanopolisacáridos

El uso de fuentes renovables como materia prima para obtener nanomateriales ha despertado un enorme interés en las últimas décadas. La cantidad de residuos agroindustriales que se generan pueden ser utilizados como materia prima para la obtención de materiales con valor añadido. Estos residuos, ricos en polisacáridos, pueden ser sometidos a pre tratamientos selectivos que conducen a la extracción de nanopolisacáridos. Sin embargo, su preparación es limitada debido a que en la separación de los componentes elementales de la materia prima, se requiere alto consumo energético e hidrólisis química. Cabe mencionar que estos nanomateriales poseen propiedades excepcionales con múltiples aplicaciones en el sector industrial. Se ha desarrollado un nuevo método para obtener nanopolisacáridos, nanofibras o nanocristales completamente individualizadas, con diámetros nanométricos y unas pocas micras de largo. Se trata de un proceso de oxidación selectiva catalizada por el radical 2,2,6,6- tetrametilpiperidina-1-oxilo (TEMPO) en condiciones acuosas moderadas. En el presente proyecto, se partirá de diferentes tipos de residuos agroindustriales para la obtención de 3 polisacáridos: celulosa, quitina y su derivado quitosano. Se utilizarán residuos de la industria arrocera y peladilla de espárrago como materia prima para la obtención de nanocelulosa, exoesqueleto de langostino para la obtención de nanoquitina y nanoquitosano. Para ello, en una primera etapa se acondicionarán los residuos agroindustriales para después proceder a aislar los biopolímeros mediante tratamientos químicos y biotecnológicos, finalmente se extraerán las nanofibras o nanocristales de los biopolímeros obtenidos mediante tratamiento químico de oxidación con TEMPO a temperatura ambiente y su posterior tratamiento mecánico con homogeneizador . Los biopolímeros obtenidos a nano escala serán caracterizados mediante microscopia TEM y SEM para conocer su morfología, difractometría de rayos X para determinar el grado de cristalinidad, conductimétria, espectrofotometría UV-VIS y espectroscopia FTIR, para determinar el grado de oxidación que tiene lugar en el C6 de los grupos hidroxilos de los polisacáridos. El comportamiento térmico mediante DSC y TGA. El proyecto pretende desarrollar la extracción y caracterización morfológica, química y funcional estos nanopolisacáridos con el fin de conocer sus bondades y versatilidad, y así proponer aplicaciones específicas en el futuro.