Utilizacion de enzimas en la industria del papel

Universidad de Sevilla Facultad de Química

UTILIZACIÓN DE ENZIMAS EN LA INDUSTRIA DE LA PASTA Y PAPEL

Esteban Daniel Babot

Máster en Estudios Avanzados en Química

2010

Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla Consejo Superior de Investigaciones Científicas

UTILIZACIÓN DE ENZIMAS EN LA INDUSTRIA DE LA PASTA Y PAPEL
Trabajo Fin de Máster Estudios Avanzados enQuímica

Directora

Co-director

Dra. Ana Gutiérrez Suárez
Investigador Científico del CSIC Cientí IRNAS - CSIC

Dr. José Carlos del Río
Investigador Científico del CSIC Cientí IRNAS - CSIC

Tutor

Dr. Francisco Galván Cejudo
Profesor Titular de Bioquímica y Biología Molecular Bioquí Biologí Departamento de Bioquímica Vegetal y Biología Molecular Bioquí Biologí Facultad de Química QuíÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN ……………………………………………………….. 1.1 Composición de los materiales lignocelulósicos …………………… 1.1.1 Celulosa ……………………………………………………………… 1.1.2 Hemicelulosa ………………………………………………………… 1.1.3 Lignina ………………………………………………………………... 1.1.4 Compuestos extraíbles ……………………………………………... 1.2 Producción de pasta de papel: Calidad de las pastas …………….. 1.3 Enzimas en la industria de la pasta de papel………………………. 2. OBJETIVOS …………………………………………………………….. 2.1 Objetivos específicos …………………………………………………. 3. MATERIALES Y MÉTODOS ………………………………………….. 3.1 Materiales ………………………………………………………………. 3.1.1 Pasta de papel ………………………………………………………. 3.1.2 Enzimas ………………………………………………………………. 3.1.3 Mediadores …………………………………………………………... 3.2 Métodos ………………………………………………………………… 3.2.1 Tratamiento enzimático con lacasa de P.cinnabarinus ………… 3.2.2 Tratamiento enzimático con lacasa de M. thermophila …………. 3.2.3 Extracción de los compuestos extraíbles lipofílicos ……………... 3.2.4 Análisis de los compuestos lipofílicos mediante GC y GC/MS … 3.2.5 Determinación del índice Kappa de la pasta …………………….. 3.2.6 Determinación de la blancura ISO de la pasta …………………... 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ………………………………………... 4.1 Tratamiento enzimáticocon lacasa de P. cinnabarinus …………... 4.2 Tratamiento enzimático con lacasa de M. thermophila …………… 5. CONCLUSIONES ………………………………………………………. 6. REFERENCIAS ………………………………………………………….

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1. INTRODUCCIÓN Tradicionalmente, el uso de la biotecnología ha estado concentrado principalmente en procesos fermentativos de las industriasalimenticias y de bebidas y en el sector farmacéutico. En décadas pasadas, sin embargo, la biotecnología fue ganando terreno en procesos químicos en la fabricación de una variedad de productos industriales, incluyendo la pasta y el papel. La pasta de papel es el producto que resulta de la separación de las fibras de la madera u otros materiales fibrosos y constituye un producto intermedio dentrodel proceso global de transformación de las materias primas en papel. La madera es el más abundante de los materiales lignocelulósicos y su estructura y composición condiciona su utilización industrial y la posible aplicación de métodos biotecnológicos. Por otro lado, la madera y otros materiales lignocelulósicos representan la mayor fuente de energía y materia orgánica renovables de la biosfera yla mayor parte de la biomasa del planeta está constituida por materiales lignocelulósicos, por lo que la degradación de estos compuestos representa el proceso biodegradativo más importante en el ciclo del carbono.

1.1 Composición de los materiales lignocelulósicos Los materiales lignocelulósicos, incluyendo los productos de origen agrícola y forestal, están constituidos por tres polímerosestructurales: celulosa, hemicelulosa, lignina y una serie de compuestos de bajo peso molecular solubles en agua (fracción hidrosoluble) o solventes orgánicos (los denominados extraíbles). También presentan pequeños contenidos en proteína y sales minerales. La proporción de estos componentes varía con la especie, entre árboles de la misma especie y en diferentes partes del propio árbol.

1.1.1...