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MARZO 2015 DIVULGACIN CIENTFICA

CELULOSA

produccin

de bioetanol

pectinas

ALMIDN

Usos y aplicaciones de

los polisacridos Sus actividades biolgicas son importantes por

su mimetismo hormonal y su intervencin en las

reacciones principales del metabolismo celular

MARZO 2015 ndice

1

CELULOSA

La celulosa es el principal compo-

nente de las paredes vegetales, la

matriz extracelular de las plantas.

Aunque algunos autores conside-

ran que la pared celular de las

plantas no se puede incluir en la

categora de matriz extracelular

por sus caractersticas propias,

nosotros la consideraremos como

un tipo muy especializado de ma-

triz extracelular. La celulosa es un

polisacrido formado por mon-

meros de glucosa (ms de 500 por

molcula) unidos mediante enla-

ces tipo (1-4)

O

H

O

H

HO

H

H

OHH

HOH2C

O

H

O

H

HO

H

H

OHH

HOH2CO

H

O

H

HO

H

H

OHH

HOH2C

O

O

H

O

H

HO

H

H

OHH

HOH2C

O

Es componente principal de las paredes celulares vege-

tales, es una fibra que al ser observada en el microscopio

es similar a un cabello humano, cuya longitud y espesor

vara segn el rbol o planta del que proviene.

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Incluso alimentos envasados vendidos como orgnicos pueden contener celulosa. Erica Beckman para The

Los aditivos de celulosa pertenecen a una fami-lia de sustancias conocidas como hidrocoloides que actan en varias formas con el agua como, por ejemplo, creando geles. El auge de los pre-cios de ingredientes como la harina, el azcar y el aceite est impulsando la popularidad de es-tos aditivos, sealan los productores. La de-manda de celulosa tambin es mayor debido a la creciente popularidad de los productos de alimentos procesados en China, India y otras economas emergentes, y debido a que los con-sumidores piden alimentos de pocas caloras o sin grasas pero que sigan teniendo una textura cremosa.

La celulosa constituye el principal porcentaje de la

materia prima del papel y tambin el de los tejidos

de fibras naturales. La utilizamos en la fabricacin

de explosivos el mas comn es la plvora para ar-

mas, tambin la utilizamos en sedas, en barnices, en

aislamientos trmicos y acsticos; esto es el produc-

to derivado de cuando trituramos papel y lo recicla-

mos. Tambin lo encontramos en pequeas cantida-

des en productos como el rayn, pelculas fotogrfi-

cas, celofanes, paales desechables, vasos, embala-

je, productos de higiene como cepillo de dientes o

escobillas para bao, productos de limpieza, etc.

3

PRODUCCIN DE BIOETANOL

Ante la creciente tendencia que muestran los precios del petrleo, y los temores que genera el calentamiento global, el mundo est buscan-do sustitutos que, a la vez de reducir la depen-dencia respecto del "oro negro", permitan pro-veer una energa ms limpia. Se trata de los bio-combustibles, varios de los cuales ya estn en la fase de produccin y comercializacin, en tanto que otros an se hallan en la de investigacin.

Entre los principales se puede mencionar el bioeta-

nol y el biodiesel, ambos producidos a partir de diver-

sas especies vegetales o forestales. En esta oportuni-

dad nos referiremos a la produccin regional del pri-

mero, que es el etanol obtenido de diversos produc-

tos agrcolas, principalmente caa de azcar, pero

tambin del maz, sorgo y otros cultivos (o residuos

forestales).

El bioetanol se obtiene a partir de la remolacha (u otras plantas ricas en azcares), de cereales, de al-cohol vnico o de biomasa, mediante un proceso de destilacin. En Espaa la produccin industrial em-plea principalmente cereal como materia prima bsica, con posibilidad de utilizar los excedentes de la industria remolachera transformados en jugos azucarados de bajo costo. En general, se utilizan tres fa-milias de productos para la obtencin del alcohol:

Azucares, procedentes de la caa o la remolacha, por ejemplo.

Cereales, mediante la fermentacin de los azcares del almidn. Biomasa, por la fermentacin de los azcares contenidos en la celulosa y hemicelulosa.

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Pronostic Agrcola del Chira, operadora del proyecto Caa Brava

En ese sentido, y como parte del proceso de comercializa-cin, Agrcola del Chira inici hoy la exportacin de Etanol a Rotterdam (Holanda), donde el producto ser mezclado con la gasolina para producir un combustible ms ecolgico, para su comercializacin. En esta primera etapa, Caa Bra-va iniciar la exportacin de 6,320 toneladas de etanol a Holanda, a travs del puerto de Paita, proyectando realizar un segundo envo a principios del prximo ao, manifest el gerente general de Agrcola del Chira, Angel Irazola.

La exportacin de etanol peruano podra generar divisas por US$ 85 millones al ao, debido a que los en-vos no son materia prima sino un producto con alto valor agregado, estim Agrcola del Chira, operadora del proyecto Caa Brava. Cabe recordar que en el 2006 el grupo Romero compr al gobierno regional de Piura, a travs de una subasta pblica, unas 3,200 hectreas para el desarrollo de este proyecto y en abril del 2008, inici el montaje de la fbrica de etanol.

Esta fbrica fue la primera de Latinoamrica con sistema de extraccin directa, demand una inversin de US$ 60 millones para una capacidad de produccin de 350,000 litros diarios de etanol al 99.9%, indic An-dina. Asimismo, en agosto ltimo la empresa inici su produccin de etanol en Piura, abarcando un total de 7,000 hectreas de tierras que antes se encontraban sin producir o eran tierras eriazas.

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PECTINAS

La pectina es un polisacrido complejo que cons-ta principalmente de cido D-galacturnico este-rificados reside en un (1-4) de la cadena alfa. Los grupos cidos a lo largo de la cadena estn en gran medida esterificado con grupos metoxi en el producto natural. Tambin puede haber grupos acetilo presentes en los grupos hidroxi libres. La cadena principal de cido galacturnico tambin tiene la ramnosa ocasional grupo presente que interrumpe la formacin de la hlice cadena.

Las cortezas de ctricos ha sido a menudo el material preferido para la fabricacin de pectina debido a

su alto contenido de pectina y buenas propiedades de color. Generalmente limn y la cscara de limn

son las fuentes preferidas de pectina ctrica. La cscara debe ser sin encalar y no puede ser tratado enzi-

ma. Tratamiento con cal de la cscara sera hidrolizar toda la pectina de cido pctico y la cscara que

ha sido tratada con la enzima para facilitar la eliminacin de la cscara tendr el peso molecular de la

pectina reducida.

Ms recientemente otras fuentes de pectina estn comenzando a encontrar mercados, como la pecti-

na de la remolacha azucarera y la pectina de girasol. Pectina de remolacha, en particular, es encon-

trar un nicho de mercado debido a sus propiedades de emulsificacin inusuales. las cantidades de pec-

tina a partir de estas fuentes vara considerablemente:

Orujo de manzana: 15.10%

Las cortezas de agrios: 25-35%

Remolacha azucarera: 10-20%

Girasol: 15-25%

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ALMIDN

El almidn es la principal reserva de carbohidra-

tos en los tubrculos de plantas y endospermo

de la semilla en la que se encuentra en forma

de grnulos.

La mayor fuente de almidn es el maz (maz) con

otras fuen-

tes de uso

comn son

el trigo, pa-

tata, tapioca

y arroz.

AMILOSA

La amilosa es el producto de la condensacin de D-

glucopiranosas por medio de enlaces glucosdi-

cos (1,4), que establece largas cadenas lineales con

200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un

milln; es decir, la amilo-

sa es una -D-(1,4)-

glucana cuya unidad re-

petitiva es la a-maltosa.

COMPOSICION

El almidn se compone de dos tipos de molculas, amilosa (normalmente 20-30%) y amilopectina

(normalmente 70-80%). La amilosa y la amilopectina son molculas inherentemente incompati-

bles; amilosa que tiene un peso molecular inferior con una forma relativamente prolongado mientras

que la amilopectina tiene molculas enormes pero compactos.

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AMILOPECTINA

La amilopectina es un polisacrido que se dife-

rencia de la amilosa en que contiene ramifica-

ciones que le dan una forma molecular parecida

a la de un rbol: las ramas estn unidas al tron-

co central (semejante a la amilosa) por enlaces

-D-(1,6), localizadas cada 25-30 unidades li-

neales de glucosa.

FUNCIONALIDAD

El almidn es un verstil y barato, y tiene muchos

usos como espesante, aglutinante de agua, estabi-

lizador de emulsin y agente gelificante.

BEBIDAS

La dulzura, e incluso ciertas cualidades nutricio-

nales de los refrescos, bebidas de frutas, elabora-

cin de la cerveza y las bebidas alcohlicas a me-

nudo se derivan de productos de almidn, por

ejemplo jarabes de glucosa y fructosa. Esto tam-

bin es cierto para la consistencia del color de la

cola, cerveza e incluso whisky y el coac, todos

los cuales incorporan pequeas cantidades de

color caramelo derivado de almidn.

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DULCES Y CHOCOLATES

El brillo de los caramelos, la masticabilidad de ca-

ramelos, la fragilidad de los recubrimientos de go-

ma de mascar, la energa de la base de dextrosa

confitera, confitera sin azcar para los dientes -

todos son al menos en parte el resultado de los

productos de almidn hechas cuidadosamente

adaptadas.

ALIMENTOS PROCESADOS

MERMELADA, JALEAS Y CONSERVAS DE

FRUTAS

El jarabe de glucosa inhibe la cristalizacin del az-

car, mejora el sabor y la consistencia y mejora la

capacidad de extensin y el sabor de mermeladas,

jaleas y conservas de alimentos.

Tambin permite a los productores para alcanzar

niveles ptimos de dulzura, y realza los sabores de

frutas.

PAPEL Y CARTON

Productos de almidn se usan en bolsas de papel,

tejidos y papel de embalaje, cartn ondulado, y

papelera - para, por ejemplo, la adicin final en

hmedo, el tamao-prensa y revestimiento de la

superficie. Sera prcticamente imposible hacer

papel en todas sus variedades y calidades actuales

sin la ayuda de productos de almidn.

Normalmente, impresin y escritura, los documen-

tos contienen 4,1% de almidn, cartn 2% de almi-

dn y papeles domsticos e industriales 1,9%; f-

cula de creciente uso de papel reciclado requiere

ms y ms cantidades de almidn para evitar el

deterioro de la calidad de las fibras durante el reci-

clado.

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PRODUCTOS FARMACEUTICOS Y COMESTI-

COS

Los almidones son una fuente para su uso en pro-

ductos farmacuticos y hacer una variedad de con-

tribuciones - de aglutinante para edulcorante sin

azcar - a productos tan dispares como pasta de

dientes, pastillas, emulsiones, lociones, medica-

mentos lquidos y cremas. El bienestar humano y,

de hecho, la supervivencia tambin dependen de

las obras de teatro de almidn papel en la produc-

cin de antibiticos, vitaminas, penicilina, solucio-

nes de dilisis, nutricin enteral, sistemas de go-

teo, e incluso los sustitutos del plasma de la san-

gre. El almidn tambin se usa extensivamente en

cosmtica, maquillaje y productos para la salud.

ENDURECEDOR TEXTIL

Uno de los usos industriales ms conocidos es endurecer textiles. Esto sigue siendo cierto, pero hoy

el almidn hace mucho ms: se aade a hilos individuales para aumentar la resistencia mecnica y

resistencia al desgaste por friccin y ayuda a resistir la penetracin de la humedad. Y puede servir

como un estabilizador y de relleno para las tintas de color cuando se sobreimprimen telas.

La industria de los detergentes usa productos de almidn para la produccin de detergentes biode-

gradables amigables, no txicos y de la piel. Productos de almidn tambin se utilizan en una gran

variedad de aplicaciones menos obvias: en la fermentacin - para la produccin de aminocidos, ci-

dos orgnicos, enzimas y levadura, por la industria qumica - para la produccin de tensioactivos, po-

liuretanos, resinas, y en plsticos biodegradables. Pero

tambin en la industria de la construccin - aditivos para el

hormign, yesos y aislamiento, as como en la perforacin

de petrleo, mineral y de procesamiento de metales.