Caracterización de nanocelulosa obtenida a partir del tallo de selenicereus undatus (planta de pitahaya de pulpa blanca).

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo obtener y caracterizar nanocelulosa a partir del tallo de Selenicereus undatus (pitahaya de pulpa blanca), con la finalidad de valorizar este residuo agroindustrial subutilizado y promover su aplicación en la elaboración de biomateriales sostenibles. El material fue sometido a secado térmico, tratamiento alcalino con NaOH al 15%, y posterior hidrólisis ácida con H₂SO₄ en concentraciones de 57% y 62%, durante 30 y 50 minutos. Se aplicó un diseño factorial 2² para analizar la influencia de estos factores sobre el rendimiento y las propiedades estructurales del producto final. El análisis estadístico mostró que ambos factores inciden significativamente en el rendimiento, siendo el tratamiento con 57% de H₂SO₄ durante 30 minutos el que presentó el mayor rendimiento (40.27%). No obstante, el tratamiento D1 (62% H₂SO₄ durante 50 minutos) se destacó como el más favorable desde el punto de vista estructural, ya que presentó la mayor cantidad de fibras nanométricas (52–100 nm) y un índice de cristalinidad de 84.53%, el más alto entre todos los tratamientos evaluados. La caracterización por FTIR, DRX y SEM confirmó la eliminación parcial de lignina y hemicelulosa, la presencia de estructuras cristalinas típicas de la celulosa y una morfología nanofibrilar homogénea. Además, al comparar con nanocelulosas obtenidas de otras fuentes vegetales (como piña, bagazo, arroz y banana), se observaron propiedades morfológicas y cristalinas similares, lo que valida la viabilidad técnica y ecológica del tallo de pitahaya como materia prima alternativa. Esta investigación aporta al aprovechamiento eficiente de residuos agrícolas dentro de un modelo de economía circular y promueve el desarrollo de materiales biodegradables de alto valor agregado.