Licor Negro

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  • Pulpa y papel I 10a parte. Qumica de la Madera - Extractivos. Carlos Eduardo Nez. cenunez.com.ar. 2008.

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    PULPA Y PAPEL I (En preparacin) 77 -- QQUUMMIICC AA DDEE LLAA MMAADDEERRAA.. 77..55 -- EExxttrraaccttiivvooss

    ppoorr CCaarrllooss EEdduuaarrddoo NNeezz TTeexxttoo lliibbrree yy ggrraattiiss ppaarraa uussooss nnoo lluuccrraattiivvooss nnoommbbrraannddoo llaa ffuueennttee..

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    EEXXTTRRAACCTTIIVVOOSS (Sustancias de la madera extrables con solventes

    IINNTTRROODDUUCCCCIINN Adems de las sustancias estructurales conformadas por polmeros, es decir la celulosa, la lignina y las hemicelulosas, en la madera existe un grupo considerable de otras sustancias, presentes en una cantidad reducida del peso total, que suele variar entre 2 y 8%. A diferencia de las nombradas son de bajo peso molecular, generalmente monmeros, aunque puede haber dmeros y oligmeros. Provienen principalmente de dos fuentes; los metabolitos de los procesos biolgicos de la planta y secreciones generadas para proteccin de la misma contra el ataque de agentes externos. El nombre de extractivos proviene del hecho de que por su pequeo tamao son solubles en los solventes co-munes y se pueden extraer. Sus caractersticas qumicas son muy variadas y en la tabla N 1 se lis-tan los principales grupos, el tipo de maderas en las que se encuentran, y los solventes con los que se pueden extraer.

    Tabla N 1. Grupos de sustancias que componen los extractivos de las maderas.

    NNoommbbrree EExxiisstteenncciiaa SSoollvveenntteess cidos resnicos C teres; derivados clorados cidos grasos C; L; M teres; derivados clorados steres grasos C; L; M teres; derivados clorados Esteroles C teres; derivados clorados Azcares C; L; M Agua fra o caliente Almidn C; L; M Agua caliente Pectinas L Agua fra o caliente Protenas C; L; M Agua caliente Sales (orgnicas e inorgnicas) C; L; M Agua fra o caliente Lignanos C; L; M Agua o alcoholes Taninos hidrolizables L Alcoholes Taninos condensados C; L; M Alcoholes

    Notas a la tabla N 1: C corresponde a conferas, L a latifoliadas y M a las caas de las monocotiled-neas. Hay sales que son insolubles como el oxalato, el sulfato y el carbonato de calcio y que sola-mente se pueden determinar como cenizas. Con frecuencia los taninos estn como glucsidos y

    son solubles en agua. Ciertos extractivos son tiles por si mismos y se los explota para diversos fines. Ello ocurre gene-ralmente en aquellas plantas que poseen aparatos secretores, como canales de gomas o resinas. Ejemplo de ello son el ltex, la oleorresina de los pinos y algunas gomas como la tragacanto y la ar-biga. El ltex es una exudacin de proteccin que segregan algunos rboles siendo el principal el

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    Hevea brasiliensis o rbol del Caucho. La oleorresina de los pinos se extrae principalmente del Pinus elliottii y con ella se producen productos aromticos como el pineno y la resina colofonia. Algunas latifoliadas exudan gomas de proteccin que tienen diversas utilidades. La goma traga-canto se extrae del Astrogalus gummifer abundante en medio oriente, y la goma arbiga de rboles del gnero Acacia. Las gomas tienen utilidad como espesantes de alimentos, medicamentos, lacas, etc. Hay tambin algunas plantas de las que se extraen taninos por difusin con agua caliente. Los principales son las acacias y los quebrachos. El gnero Schinopsis, cuyas especies crecen en el Chaco Sudamericano, que tienen como nombre comn quebracho, poseen la mayor cantidad de ex-tractivos de las especies conocidas en forma de taninos, que tienen usos curtientes. Su valor corrien-te es de 25% de la madera seca, pero puede llegar a 40%.

    Las propiedades curtientes de los quebrachos fueron descubiertas por un curtidor francs que resida en Argentina llamado Emilio Poisier hacia mediados del siglo XIX. A fin de ese siglo se exportaba a todo el mundo. La calidad y cantidad de los taninos del quebracho hizo que fuera muy buscado y en el siglo XX, entre la empresa La Forestal que haca durmientes para los ferrocarriles y las fbricas de extracto de que-bracho degradaron de forma casi irreversible todo el Chaco Santafesino y la parte sur del Chaco Chaque-o, con la complicidad de los gobiernos de turno. La poblacin de quebrachos se est reponiendo muy lentamente, entre otras cosas porque para que las semilla sea frtil requiere de agentes externos como los pjaros, adems de su lentsimo crecimiento. Contemporaneamente sucede algo igual con el algarro-bo debido al desmonte de campos para plantar soja. Hay que tener en cuenta que, a diferencia de la selva misionera que requiere de unos treinta aos para reponerse, el bosque chaqueo necesita alrededor de doscientos.

    Se puede observar en la tabla que a excepcin de los cidos resnicos, las pectinas y los taninos hidrolizables, el resto de los extractivos se encuentran en todos los materiales lignocelullicos. Sin embargo hay que aclarar que no tienen en todas las misma importancia. Por ejemplo si bien las lati-foliadas contienen cidos grasos su cantidad es pequea en relacin a lo que contienen las confe-ras. En general la industria de la pulpa y papel diferencia los extractivos segn el tipo de madera, por lo tanto el estudio que sigue se va a realizar de manera diferenciada entre conferas y latifoliadas. Con respecto a las monocotiledneas el problema de los extractivos es de importancia menor, siendo lo que las caracteriza es el alto tenor de sustancias inorgnicas.

    11.. -- EEXXTTRRAACCTTIIVVOOSS DDEE LLAASS CCOONNFFEERRAASS Los extractivos de las conferas son de diversa ndole, pero como en el caso de las latifoliadas con los polifenoles, solamente nos extenderemos en las descripcin de las resinas, puesto que estas sus-tancias son, por mucho los extractivos ms importantes.

    OOLLEEOORRRREESSIINNAA El trmino oleorresina (Ingls oleorresin o resin) es el nombre tcnico utilizado para la exuda-cin natural de algunas conferas, que es un material de alta viscosidad, incoloro o de color mbar claro, que exudan las mayoras de las conferas al producirse una herida que afecte el cambium. Po-pularmente se les llama resina pero en este caso este trmino lo utilizaremos para la fraccin slida de la oleorresina, a la que tambin se le llama colofonia, (Ingls Rosin). La oleorresina consta tam-bin una fraccin lquida denominada tcnicamente esencia de trementina o ms comunmente tre-mentina (ingls turpentine oil o turpentine).

    Composicin de la oleorresina Qumicamente la oleorresina es una solucin de cidos terpnicos y cidos grasos slidos en ter-penos lquidos. Es decir que los dos principales tipos de sustancias qumicas son los cidos terpni-cos o cidos resnicos, y los cidos grasos, que conforman un 85% del total de la oleorresina como sale de los rboles. Como se recordar los terpenos son hidrocarburos cclicos no aromticos que se pueden asimilar a polmeros del isopreno. Un esquema de su composicin se puede ver en la fi-gura N 90.

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    De acuerdo a la cantidad de monmeros del isopreno que formen la molculas se pueden dividir en monoterpenos (dos monmeros), sesquiterpenos (tres monmeros), diterpenos (cuatro monmeros), etc. La esencia de trementina de los pinos est compuesta esencialmente de a - pineno, habiendo

    tambin algo de pineno y limoneno, figuras N 91 y 92. Se recuerda que en las frmulas orgnicas simplificadas en cada vrtice o interseccin de lneas va un tomo de carbono que se obvia. stos terpenos lquidos, que son muy fragantes y dan el tpico olor a pino, disuelven a los otros componentes que son los cidos resnicos, Figura N 93 y los cidos grasos, Figura N 94. La oleorresina es una sustancia de protec-cin. Los cidos resnicos tienen propiedades biostticas. Cuando el cambium es lastimado y queda en contacto con el medio ambiente, automticamente la planta comienza a

    sintetizar y segregar la oleorresina por la herida. Como los terpenos lquidos son voltiles, se evapo-ran rpidamente y la resina restante sella la herida.

    Resinacin Se entiende por resinacin la ex-traccin por medio de incisiones de la colofonia los rboles resinosos. Aunque desde la antigedad se utilizaron los productos resnicos segregados por las conferas, desde que la formacin de las grandes flo-tas mercantes y armadas de las po-tencias con intereses en ultramar

    Figura N 91

    a - pineno

    Figura N 92

    Limoneno

    Oleorresina

    Parte lquidaaprox. 15%

    Parte slida aprox. 85%

    Alfa pineno y otros diterpenos

    cidos resnicoscidos grasosInsaponificables (8%)

    Figura N 93. Principales cidos resnicos de los pinos

    cido levopimrico

    cido deshidroabitico

    cido abitico

    Figura N 94. cidos grasos ms abundantes en las ma-deras. 1 Linoleico, 2 Oleico, 3 Linolnico, 4 Palmtico.

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    como Inglaterra, Espaa y Francia, necesit ingentes cantidades de ellos, se gener una importante industria englobada bajo el trmino anglosajn de Naval Stores, que se podra traducir como "Insu-mos Navales. Para la tecnologa de la poca, siglo XVI - XVII, eran imprescindibles la colofonia, la trementina, y la pez o pitch, pues con stos productos se calafateaban permanentemente las embarcaciones y se protegan los cascos de madera del ataque del agua y de las in-clemencias del tiempo. Es por eso que desde esa poca se desarrollaron procesos de ex-traccin y elaboracin de stos productos de los bosques y de cualquier o