Biotecnología en la industria papelera V

La biotecnología enzimática se ha aplicado en la retirada de resina, lado y agramizas de la industria papelera.

i) Retirada de resina:  la resina está compuesta de ácidos grasos, resinas ácidas, esteroles, ésteres de ácidos grasos y de glicerol, así como otras grasas y ceras, y es normalmente definida como el componente de la madera soluble en metileno. Corresponde a menos del 10% del total del peso de la madera pero supone un problema importante. La reducción de la resina con enzimas es un método biotecnológico muy eficiente. Diferentes lipasas han sido utilizadas para la retirada de la resina. Esto reduce tanto los defectos en el papel como la frecuencia de limpieza de los depósitos de resina en las máquinas de producción de papel. Al mismo tiempo también ofrece otras ventajas como el ser una tecnología no tóxica y respetuosa con el medio ambiente, mejora la calidad de la pasta y el papel, reduce el consumo de químicos para el blanqueado, reduce la carga de efluentes y ahorra costes y espacio en la fábrica de madera.

ii) Retirada del lodo: como la resina, los depósitos de lodo causan problemas operativos en la maquinaria de producción. El lodo es el nombre genérico que reciben los depósitos de origen microbiano que se acumulan en la máquina de producción. Es prácticamente imposible mantener el sistema estéril. Como resultado, un extenso número de microbios contaminan las máquinas, y muchos de los componentes de los lodos que se crean en las fábricas aún no han sido caracterizados. Cuando nos encontramos con un lodo, a menudo, la estrategia es utilizar cada biocida disponible hasta que se encuentra uno que hace diana sobre el microbio y destruye la fuente de lodo. En algunos casos, sin embargo, los componentes específicos de lodos han sido caracterizados, y se han usado estrategias eficientes para su retirada. Uno de estos casos es el levano, el cual es un polímero de fructosa con enlace β-2,6, que forma una fina capa de lodo- este componente es secretado por varias especies de Bacillus y Pseudomonas que pueden crecer en el agua recirculada alrededor de la máquina de papel. La enzima levano hidrolasa puede hidrolizar este polímero a polímeros de menor peso molecular que son soluble en agua, eliminando así el lodo del sistema. La enzima no degrada la celulosa, por lo que no es dañino para el papel. La enzima es normalmente añadida en la caja de alimentación de la máquina de papel, y es efectiva en un rango de pH de 4 a 8 siendo su pH óptimo 5. La enzima o combinación de enzimas adecuada es determinada por los polisacáridos extracelulares que contiene el biofilm.

iii) Retirada de agramizas: las agramizas son pequeños haces de fibras que no han sido separadas en fibras individuales durante el proceso de formación de la pasta (pulping process). Aparecen como esquirlas que son más oscuras que la pasta. Uno de los más importantes criterios de calidad para el papel kraft blanqueado es el conteo de agramizas. Se ha encontrado que una nueva formulación de enzima, Shivex, puede ser usada para incrementar la eficiencia de la retirada de agramizas por el blanqueado. Mediante el tratamiento de la pasta marrón (brownstock) con Shivex, las fábricas pueden incrementar el grado de retirada de agramizas en el blanqueado en un 55 %. El incremento en la retirada de agramizas va acompañado de un incremento en la eficiencia de blanqueo de la pulpa. Así, las fábricas pueden disminuir el uso de cloro en las plantas de blanqueo sin comprometer el conteo de agramizas. Shivex es un complejo formado por una mezcla de enzimas, algunas de las cuales son xilanasas, pero el grado de retirada de agramizas no está directamente relacionado con la actividad xilanasa o con el impulso en la eficacia de los blanqueadores.

“Application of Enzymes in the Pulp and Paper Industry” Pratima Bajpai. Biotechnol. Prog. 1999.