BIOMASA DE LA LIGNOCELUSOSA

BIOMASA DE LA LIGNOCELUSOSA

La lignocelulosa es el principal componente de la pared celular de las plantas, La lignocelulosa está constituida por tres polímeros estructurales: lignina, celulosa y hemicelulosa. Las propiedades químicas de sus componentes hacen de ella un substrato de enorme valor biotecnológico.

La lignocelulosa es el componente mayoritario de la biomasa, representando la fuente orgánica más económica, abundante y renovable del mundo.

Las principales fuentes lignocelulósicas están conformadas por:

• Madera: Bosques vírgenes, plantaciones, residuos primarios de bosques, residuos de procesamiento secundarios
• Residuos agrícolas: De cereales (trigo, arroz, cebada), bagazo (caña de azúcar, sorgo dulce), rastrojos o ameros (maíz), nabo forrajero.
• Residuos municipales
• Residuos de papel
• Micro y macro algas.

Los materiales lignocelulósicos, están caracterizados por su alto contenido de azúcares fermentables, han merecido particular atención como sustrato alternativo en la producción de etanol. En este sentido, con respecto a los sustratos tradicionales (azúcar de caña y remolacha, y materiales amiláceos), presenta la gran ventaja de su extraordinaria disponibilidad

Caracteristicas De La Lignocelulosa

La biomasa lignocelulósica constituye, por su composición y renovación constante, a través del proceso de fotosíntesis, una fuente valiosa de materias primas para la obtención de productos de interés químico, agrobiológico y energético mediante su transformación por vías termoquímicas, químicas o biológicas. Básicamente los materiales lignocelulosicos están constituidos en casi sus dos terceras partes por polímeros de carbohidratos denominados celulosas y hemicelulosas y en aproximadamente un 25% por un polímero complejo de unidades de fenilpropano denominado lignina. Entre los distintos métodos utilizables para la transformación de estos materiales, la hidrólisis enzimatica ha sido, por sus características de especificidad y la suavidad de las condiciones en las que se lleva a cabo, uno de los procesos más investigados durante los últimos años. Este consiste, en términos generales, en la hidrólisis de los polímeros de carbohidratos, fundamentalmente la celulosa mediante una mezcla de enzimas denominadas celulasas. La hidrólisis de las hemicelulosas, aunque también es posible mediante el empleo de enzimas específicas (hemicelulasas), se encuentra en una fase de desarrollo menos avanzada. El resultado final de un proceso de hidrólisis de lignocelulosa con enzimas es la liberación de azúcares sencillos, fundamentalmente hexosas (glucosa) y pentosas (xilosa), que pueden ser utilizados como tales o sometidos a diversos procesos de transformación química o biológica. La organización química y estructural de las fibras lignocelulósicas dificulta extraordinariamente, sin embargo, la acción de las enzimas. Por este motivo, estos procesos requieren la introducción de un tratamiento previo de la biomasa lignoceluiósica, con objeto de alterar su estructura y facilitar con ello el acceso de las enzimas a las cadenas de polímeros sobre las que tienen que actuar.

Caracterización física de la lignocelulosa

Uno de los más serios problemas a la hora de utilizar la biomasa lignocelulósica es la compleja estructura que presenta este material y que varía dependiendo de que se trate de maderas duras, blandas o residuos agrícolas, así como del estado de desarrollo de la planta. En general se pueden considerar tres tipos de componentes: fibras, elementos vasculares y células del parénquima.

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En el caso de las maderas blandas, el principal componente lo constituyen las traqueídas denominadas comúnmente fibras y que tienen la doble misión de proporcionar rigidez a la planta y actuar como elementos de transporte. Son de gran longitud (3-5 mm) y confieren a este tipo de maderas un elevado valor en la industria papelera.

 Las especies pertenecientes al grupo denominado de maderas duras son anatómicamente más complejas que las anteriores. En general, la conducción de líquidos y el soporte mecánico están estructuralmente separados. Los vasos constituidos por células abiertas terminalmente tienen un gran diámetro de lumen y paredes más finas que las de las fibras, por lo cual, aunque su aportación al volumen total de la planta sea elevada, su contribución en peso no lo es. El componente mayoritario de las maderas duras son las fibras libriformes de soporte. Sus paredes son más gruesas que las de maderas blandas y su longitud inferior (0,5 - 2,5 mm).

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