Aproximadamente tres cuartas partes de la biomasa de las plantas de lúpulo utilizadas en la elaboración de cerveza acaba en vertederos. Pero un grupo de investigadores japoneses ha desarrollado una técnica que 'recicla' ese salto de desperdicio en nanofibras de celulosa (CNF). Se publicó en la revista un artículo que describe la técnica Ciencia y tecnología agrícola ACS el 11 de junio.

En los años pasados, la elaboración de cerveza artesanal se ha disparado en popularidad en todo el mundo, incluyendo muchos estilos de cerveza que utilizan muchos más y diferentes tipos de lúpulo que las cervezas comerciales convencionales. Un conservante tradicional en la cerveza, el lúpulo también agrega un rico amargor e imparte aromas y sabores florales o cítricos. Como resultado, La producción de lúpulo alcanzó un récord en 2019.

Sin embargo, sólo la flor de la planta del lúpulo se utiliza en la elaboración de cerveza. Los tallos y las hojas, que constituyen alrededor del 75 por ciento de la biomasa producida en el cultivo de lúpulo, normalmente se queman o se arrojan a un vertedero después de la cosecha. Como alrededor del 75% de las plantas de lúpulo terminan en vertederos, La técnica debería reducir el creciente desperdicio y la huella de tierra de la industria cervecera, al mismo tiempo que recorta las materias primas de petróleo.

Un grupo de investigadores ha desarrollado una técnica que 'recicla' estos productos de desecho utilizando tallos de lúpulo como materia prima para extraer CNF. Desde la década de 2000, Ha habido un interés creciente en los CNF debido a sus propiedades sobresalientes, incluyendo bajo peso y alta resistencia y estabilización. Gracias a esas ventajas, Se espera que los CNF se utilicen como excelentes materiales derivados de plantas para reducir la cantidad de plásticos a base de petróleo en diversas aplicaciones industriales, como las industrias automotriz y de vivienda, así como en los campos de alimentos y cosméticos.

"Esto realmente merecería un cordial 'aplauso' si logramos reducir la dependencia del petróleo al mismo tiempo que reducimos radicalmente los desechos agrícolas de la industria cervecera, "dijo Izuru Kawamura, profesor asociado de la Escuela de Graduados en Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Nacional de Yokohama e investigador principal del proyecto.

Los CNF se habían extraído con éxito de la madera y de desechos agroindustriales como las hojas de piña, tallos de plátano, cáscaras de pomelo, e incluso gastaron los posos de café de los cafés.

"Pero hasta ahora, no se ha intentado aislar los CNF de los tallos de lúpulo, "Añadió Kawamura.

Las paredes de las células vegetales están hechas de microfibrillas de celulosa, o fibras muy pequeñas y delgadas, en una matriz compuesta de lignina y hemicelulosa. Las composiciones químicas particulares de la celulosa, hemicelulosa, y la lignina varían ampliamente según la fuente de las fibras.

Generalmente, Los CNF se extraen de la pulpa de madera mediante una serie de pasos de purificación seguidos de refinamiento mediante tratamiento con productos químicos o enzimas. Previamente, una técnica que implica la aplicación de 2, 2, 6, El radical 6-tetrametilpiperidina-1-oxilo (descrito más simplemente como 'TEMPO) a la celulosa pretratada de la madera seguido de una desintegración mecánica suave en agua había obtenido CNF de 3-4 nanómetros de ancho.

Los investigadores utilizaron la técnica TEMPO, pero también redujo los procesos de pretratamiento para eliminar la lignina y la hemicelulosa en los tallos de lúpulo, que se consideran fibras de lignocelulosa antes del paso TEMPO. Incluso sin los pretratamientos, podrían obtener CNF con una mediana de aproximadamente 2 nanómetros. Usando el análisis de composición química, pudieron concluir que los tallos del lúpulo contenían una proporción de celulosa casi igual en proporción a la de la madera.

Esto significa que esta técnica no solo podría reemplazar al petróleo, pero en una tercera victoria medioambiental, Los desechos de lúpulo también podrían utilizarse en lugar de madera como fuente alternativa de CNF.

"Incluso se podría decir 'tres hurras' por los CNF del lúpulo".

Como siguiente paso, El equipo quiere preparar realmente algunas emulsiones estabilizadas con CNF derivados de tallos de lúpulo y demostrar a la industria su viabilidad. Si tiene éxito, deberían conducir a una reducción significativa en la cantidad de tensioactivos sintéticos convencionales utilizados.