Convierten desecho de agave en biopelícula

Con celulosa proveniente de residuos de agave, científicos de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (FIME) de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) fabrican biopelículas transparentes ultradelgadas —de apenas 80 nanómetros de espesor— que podrían mejorar la textura de alimentos.

“El proyecto consiste en aprovechar los residuos de todas las industrias en México que trabajan con agave y preparar películas biopoliméricas con un alto valor agregado. En Yucatán, la industria del henequén para obtener fibras genera mucho bagazo y todo el residuo lo utilizamos para hacer películas transparentes, y es muy similar con cualquier industria que trabaje una de las 200 variedades de agave presentes en México, como la industria del tequila, mezcal y pulque”, comentó el doctor Leonardo Chávez Guerrero, profesor investigador de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la UANL y miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).

El científico aseguró que a pesar que existen diversas investigaciones y desarrollos para el aprovechamiento de residuos de agave, este proyecto tiene un enfoque diferente.

“Nosotros iniciamos con una aproximación distinta, en lugar de tomar la fibra, tomamos el material que mantiene unida (embebida) la fibra en una hoja de agave (penca). Desde el punto de vista biológico, es una estructura a nivel celular, se le llama parénquima, exclusivamente utilizamos la parénquima para producir películas transparentes y no tomamos la fibra que es lo que se utiliza comercialmente”, indicó el especialista en nanotecnología Chávez Guerrero.

En cuanto a otras aplicaciones potenciales a corto plazo, el investigador señaló también que se podría emplear para cambiar la textura en alimentos o como fibra dietética insoluble sin riesgos en la salud del consumidor.

“Esa fibra que desarrollamos de nanocelulosa se puede agregar a los alimentos y puede absorber una mayor cantidad de agua, sería una fibra dietética en el estómago sin ningún efecto negativo ya que la fibra pasa inalterada, ayuda a disminuir el tiempo de tránsito de los residuos alimenticios en el colon, lo que se ha encontrado que disminuye el riesgo de cáncer,” precisó el doctor.

Nanofibras resistentes y transparentes

Chávez Guerrero agregó que en el mercado existen productos similares, que se obtienen a partir de elementos como madera y bacterias, desarrolladas en países como Japón, Finlandia y Canadá. Sin embargo, estas películas se obtienen a partir de procesos más complicados, costosos e incluso contaminantes.

“Nosotros obtenemos láminas muy delgadas de 80 nanómetros. Se están estudiando diferentes funciones potenciales, pero tienen las mismas que las nanofibras que ya se han desarrollado. Una de las grandes ventajas, es que la celulosa no es sintética, sino que nosotros la extraemos de plantas como el agave, y necesita 30 veces menos ácido sulfúrico para obtener el mismo resultado”, puntualizó el especialista.

En estas nanoláminas a partir de celulosa, destacan propiedades como resistencia y transparencia en relación con otras similares. Por ejemplo, en transparencia, las películas a partir de residuos de agave alcanzan 86 por ciento. En tanto aquellas a partir de madera logran 70 por ciento de transparencia. Ambas con un grosor de 100 micras.

Dispositivos electrónicos biodegradables

El investigador añadió que, a futuro, tienen contempladas diversas aplicaciones en otros tipos de industria que consideran claves para el proyecto. Particularmente para el desarrollo de dispositivos electrónicos biodegradables.

“A futuro sería fabricar dispositivos electrónicos sobre láminas de este material, de tal manera que, cuando se tiren en la basura, eventualmente se degraden; también podría emplearse en bolsas como un polímero biodegradable, ya que está hecho de celulosa pero resistente tanto como una bolsa de plástico sintético”, enumeró el científico.

Esta perspectiva fue desarrollada en codirección con la doctora Selene Sepúlveda Guzmán en la tesis de maestría en ciencias de la ingeniería con orientación en nanotecnología de la UANL de la maestra en ciencias Carolina Rodríguez Liñán en 2016 y continúa su optimización.

“La estudiante desarrolló una mezcla de grafeno con esta nanocelulosa, el grafeno es conductor y esperamos que la película de celulosa condujera la electricidad. Sería hacia donde vamos, mezcla de otro tipo de nanopartículas como nanoalambres de plata o grafeno para hacer películas conductoras de material parcialmente biodegradable”, especificó el doctor.

Para finalizar, el investigador subrayó que este proceso tiene la ventaja de desarrollarse en un solo paso y ocho horas; mientras que otras industrias necesitan cinco pasos o más y tres días para llegar a un resultado similar.

Fuente: CONACYT.