Obtención de nanocelulosa a partir del bagazo de piña (Ananas Comosus) por el proceso de hidrólisis ácida.

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo la obtención de nanocelulosa a partir del bagazo de piña (Ananas comosus) mediante un proceso de hidrólisis ácida. Para ello, se empezó extrayendo la celulosa de la materia prima con la aplicación de 6 tratamientos alcalinos con hidróxido de sodio a distintas concentraciones (5% y 10%) y temperaturas (25 °C, 65 °C y 100 °C), evaluando el rendimiento y contenido de alfa-celulosa. La muestra

con mejores resultados (T2), evidenció un contenido de celulosa de 23.913% y de alfa- celulosa de hasta 58.798%, esta se utilizó para la obtención de nanocelulosa mediante

hidrólisis con ácido sulfúrico con las concentraciones de 62% y 70% y complementado con tratamiento ultrasónico. Se caracterizaron las muestras mediante espectroscopía infrarroja (FTIR), análisis de transmitancia UV-visible y observación microscópica. El tratamiento con ácido sulfúrico al 62% presentó mejores características en cuanto a contenido de grupos funcionales de materia celulósica, cristalinidad con una transmitancia de 86.877%, y estructura visual presentando características de estructuras nanofibrilares sin aglomeraciones, mientras que al 70% se observó degradación parcial debido a que altas concentraciones de ácido resultan muy agresivos para la celulosa. Se concluye que el bagazo de piña es una fuente viable para la obtención de nanocelulosa, siendo clave optimizar las condiciones del acondicionamiento y pretratamiento de la materia prima, además de la hidrólisis para preservar la estructura nanocristalina.

This research aimed to obtain nanocellulose from pineapple bagasse (Ananas comosus) through an acid hydrolysis process. The study began with the extraction of cellulose using six alkaline treatments with sodium hydroxide at different concentrations (5% and 10%)

and temperatures (25 °C, 65 °C, and 100 °C), evaluating both cellulose yield and alpha- cellulose content. The best-performing treatment (T2) yielded 23.913% cellulose and up to

58.798% alpha-cellulose. This sample was used for nanocellulose production via sulfuric acid hydrolysis at concentrations of 62% and 70%, complemented by ultrasonic treatment. The resulting nanocellulose was characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), UV-visible transmittance analysis, and optical microscopy. The treatment with 62% sulfuric acid showed better characteristics in terms of functional cellulose groups, crystallinity (with a transmittance of 86.877%), and nanofibrillar structure without agglomeration. In contrast, the 70% treatment resulted in partial degradation, as high acid concentrations are highly aggressive to cellulose. It is concluded that pineapple bagasse is a viable raw material for nanocellulose production, highlighting the importance of optimizing pretreatment and hydrolysis conditions to preserve its nanocrystalline structure.