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Aplicaciones Industriales de los Taninos Vegetales Área Temática 3 – Promoción del Desarrollo Industrial

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ACTA DE LA REUNION DEL PROYECTO

CYTED 306PI0288

Buenos Aires, 6 de diciembre de 2006

La reunión del proyecto se inició con la presencia de los siguientes representantes: Lic. Gloria

Saavedra por Bolivia, Dra. Gilsane von Poser, Dra. Morsyleide Rosa, Ing. Lucas Bordignon, Dr. Rubem Vargas y Dr. Eduardo Cassel por Brasil; Dr. Alex Berg por Chile, Dra. Gretel Villanueva por Cuba, Dra. Ana Pastor en reemplazo del Dr. Nino Castro del Perú, Dr. Ricardo Houderbaigt por Uruguay, Dr. Pedro Joseph-Nathan como asesor científico del proyecto y el Dr. Eduardo Dellacassa como invitado.

El coordinador del Proyecto, Profesor Dr. Eduardo Cassel dio la bienvenida a los presentes y explicó que por razones económicas no se cuenta con la asistencia de los representantes europeos. Así mismo indicó que por motivos personales no pudieron asistir los representantes del Ecuador y Perú y realizó la presentación del Ing. Lucas Bessow Bordignon, representante de la Empresa TANAC del Brasil, la que ya oficializó su participación enviando toda la documentación requerida para su aprobación.

A continuación y considerando que no hubo observaciones, se realizó la aprobación del Acta de la Reunión de Arranque del Proyecto y se confirmó que la próxima reunión está programada para la última semana del mes de octubre en Chile, en la que se efectuará además un Taller sobre polifenoles, contando para ello con la participación de expertos a nivel internacional en el área de caracterización de Taninos por diversos métodos, su aplicación como adhesivos en reemplazo de los fenoles, y nuevas aplicaciones de los mismos.

Luego se propuso la organización de un libro digital para el año 2007, a cargo del Dr. Rubem Vargas, con el objetivo principal de dar a conocer el trabajo que los grupos integrantes realizan dentro del proyecto. Para cumplir este propósito, el representante de cada grupo de investigación enviará un artículo relacionado con el tema principal del proyecto, que involucre una metodología de trabajo que por su generalidad sea aplicable a diferentes situaciones. El lanzamiento de este libro digital está programado para la reunión de coordinación del proyecto en Chile. También fue propuesto un segundo libro digital, dirigido específicamente a los taninos, contemplando los tres objetivos principales definidos en el proyecto: materias-primas, procesos y aplicaciones, así como la posibilidad de enfocar la sustentabilidad económica del proyecto. De esta manera en el último año, la organización del Libro final se verá facilitada por toda la información generada durante el desarrollo del Proyecto.

Se considera un plazo de dos meses para que cada grupo envíe un resumen sobre el tema que tratará en el artículo, respetándose el orden cronológico de actividades. El grupo del Dr. Ricardo Houderbaigt enfocaría ensayos comparativos de distintos tipos de curtido, involucrando la caracterización del cuero en función de los diferentes usos, la Dra. Von Poser presentaría un archivo que contenga las propiedades farmacológicas de los taninos, la Dra. Morsyleide Rosa encararía la caracterización química por HPLC-MS del líquido de la cáscara del coco verde y sus potencialidades


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de aplicación, la Dra. Villanueva orientaría el diseño del proceso de obtención y purificación de los taninos llegando hasta el escalado del proceso. La Dra. Ana Pastor tratará el tema del curtido en general, la aplicación de los taninos en pinturas adhesivas y otras posibles aplicaciones, mientras que la Lic. Saavedra aportará con la caracterización de especies vegetales maderables que generan residuos con potencial valor agregado por su contenido en taninos. El Dr. Alex Berg enfocaría la aplicación de los taninos, obtenidos de la corteza del pino rabiata, como adhesivos; el Dr. Cassel contribuiría con los aspectos relacionados al proceso de extracción y separación de taninos hidrolizables y condensados por técnicas tradicionales o por extracción con fluidos supercríticos. Finalmente la Empresa TANAC trataría las técnicas y metodología en general para analizar cuantitativamente la concentración de taninos en cáscara de Mimosa y sus aplicaciones tradicionales.

Posteriormente se analizaron las solicitudes de incorporación de nuevos grupos de investigación de Portugal, México, Panamá y Bolivia. Por unanimidad se aceptó la incorporación de Panamá y México, ya que se considera que el primero podría contribuir al cumplimiento de los objetivos del proyecto, debido a que este grupo trabaja en el área de plaguicidas, lo cual vendría a complementar o enriquecer los conocimientos en lo que respecta a nuevas aplicaciones; mientras que el grupo de León (México) cuenta con toda la tecnología adecuada para estudiar las aplicaciones de taninos, obtenidos de nuevas fuentes, sobre todo en cueros. En el caso de los grupos de investigación de Bolivia y Portugal, se acepta su incorporación como grupos dependientes de la coordinación de los grupos inicialmente establecidos.

Con referencia a las demandas y necesidades de intercambio entre investigadores de los grupos que integran el proyecto, se aprobó la solicitud del Dr. José María Adzet (España) de realizar una visita a la Unidad de Desarrollo Tecnológico (UDT) de la Universidad de Concepción (Chile), la cual se realizará en un período inmediatamente anterior o posterior a la segunda reunión de coordinación. Respecto a la solicitud de Bolivia, de recibir a la Dra. Gretel Villanueva y considerando que la mencionada investigadora ya realizó una visita al profesor Cassel de la Pontifícia Universidade Católica do Río Grande do Sul, la petición sería puesta en consideración en la próxima reunión.

Para concluir, cada asistente realizó un resumen de las actividades realizadas desde la reunión de arranque del proyecto hasta la fecha y presentó un informe escrito, los que se encuentran anexados a la presente acta; junto a los enviados por los integrantes del proyecto que no participaron en esta reunión.

La sesión finalizó a las 18:30 horas del día martes 5 de diciembre de 2006 con las palabras de agradecimiento del Dr. Cassel a todos los asistentes, quién además reiteró la invitación al Taller de “Procesos de Extracción con Fluidos Supercríticos y sus Perspectivas en la Agroindustria Iberoamericana” a realizarse el día miércoles 6 de diciembre de 2006.


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INFORME DE ACTIVIDADES DE LOS GRUPOS PARTICIPANTES DEL PROYECTO CYTED 306PI0288

“APLICACIONES DE LOS TANINOS VEGETALES”

ARGENTINA : Dra. Susana Bottíni, PLAPIQUI, Universidad Nacional del Sur. El grupo no participa en la selección de la materia prima, por lo que sus actividades en el proceso de extracción se iniciarían luego del cumplimiento de la primera etapa. BOLIVIA : Lic. Gloria Saavedra, CTA, Universidad Mayor de San Simón. 1.- Materia prima. Considerando el residuo (aserrín) de las especies maderables con mayor disponibilidad en Aserraderos de Cochabamba y con potencial valor agregado por su contenido de taninos; se ha realizado una investigación bibliográfica sobre el Yesquero (Cariniana estrellensis), conocido con los nombres comerciales de Albarco y Jequitiba. Se cuenta con datos sobre su distribución en el país, características generales sobre el árbol, su madera y los usos y aplicaciones de la misma. De igual manera se tiene referencias para el Paquio (Hymenaea courbaril), conocido con el nombre comercial de Jatoba; y para el Verdolago llamado comúnmente Nargusta (Terminalia amazonia). Estudios preliminares de los extractos obtenidos de estas especies indicaron un contenido de 35 a 40 % de taninos, cuantificados según el método espectrofotométrico del reactivo de Folin Denis. Aunque el extracto obtenido del aserrín de Palo Román también muestra presencia de taninos, al presente se desconoce el nombre científico. También se realizaron pruebas en los extractos obtenidos del aserrín de Mapajo, Palto Laurel y Urupi, sin embargo estos no exhibieron presencia de taninos. 2. Otras actividades desarrolladas por el grupo. 2.1. Organización de la visita del coordinador del proyecto Dr. Eduardo Cassel al grupo de investigación del Centro de Tecnología Agroindustrial de la Universidad Mayor de San Simón de Cochabamba, donde además de realizar la presentación del proyecto ante investigadores de varios Centros y empresarios privados involucrados con la cadena productiva del cuero, se mantuvo una reunión con los mismos donde se manifestó el interés de participar activamente en el proyecto, para lo cual se acordó en breve, realizar una nueva reunión del sector productivo con el equipo del CTA. 2.2. Elaboración del proyecto “Recuperación de Taninos a partir de Residuos Agrícolas de la Región” a ser presentado en febrero del 2007, a los proyectos concursables patrocinados por el ASDI-SAREC, el que engloba la participación del sector productivo del cuero. 2.3. Solicitud para el siguiente año y por el plazo de 15 días, la visita de la Dra. Gretel Villanueva, Profesora e Investigadora de la Universidad Central de Las Villas (Cuba) al Centro de Tecnología Agroindustrial de la Universidad Mayor de San Simón (Cochabamba-Bolivia) con el objetivo de recibir asesoramiento en la Optimización del proceso de extracción de taninos a partir de residuos de madera y en la Purificación de los mismos a partir de los extractos. 2.4. Contacto con un grupo de investigación de la Facultad Técnica Química Industrial de la Universidad Mayor de San Andrés de la ciudad de La Paz, quienes expresaron su interés de participar en el proyecto, por lo que se les solicitó un informe sobre los objetivos de su proyecto y paralelamente


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el llenado del formulario para su evaluación por parte del coordinador. Se estaría investigando las siguientes especies vegetales: Tetraglochim cristatum y Ciphomandra betacea. BRASIL : Dra. Gilsane von Poser, Facultad de Farmacia, Universidad Federal Do Rio Grande Do Sul. 1. Foram analisadas diversas espécies vegetais nativas do Rio Grande do Sul, Brasil, quanto a presença de taninos. Teores mais significativos (ainda não determinados) foram obtidos para Callisthene inundata (Vochysiaceae), que apresenta taninos hidrolisáveis. 2. Foi obtido extrato metanólico total de Tara (Caesalpinia spinosa – Leguminosa)(amostra enviada por Dr. Patricia Basic - Empresa TANAGRI, Peru) o qual foi submetido a investigações. a) Avaliação da atividade carrapaticida de extrato metanólico total de Tara (experimentos realizados em colaboração com a prof. Vera Sarda Ribeiro – Laboratório de Entomologia, Faculdade de Veterinária, 91540-000 Porto Alegre, RS, Brasil. Foram realizados testes para avaliar a atividade carrapaticida de extrato metanólico total (EMT) de tara. Foram realizados experimentos com teleóginas de Boophylus microplus e com larvas. Os experimentos com as fêmeas estão apresentados na tabela 1. Tabela 1. Índice de postura e % mortalidade de femeas de Boophilus microplus tratadas com EMT de tara. Índice de postura % Mortalidade Controle (H2O) 0.446 ± 0.0767 0 50% etanol 0.441 ± 0.0453 1.1 EMT (5%) 0.499 ± 0.0500 0 EMT (2.5%) 0.433 ± 0.0723 2.9 EMT (1.25%) 0.445 ± 0.0404 0.2 EMT (0.625%) 0.462 ± 0.0433 0

Nao foi verificada diferenca significativa entre os tratamentos e o controle (ANOVA one way, p=0,05)

A atividade carrapaticida frente a fêmeas adultas ingurgitadas é determinada pelo “Índice de Postura”. O Índice de postura é utilizado para determinar a mortalidade frente a agentes químicos. Através do teste realizado verificou-se que o extrato metanólico bruto de tara não apresentou atividade frente as fêmeas adultas. Os experimentos realizados com as larvas ainda não estão concluídos.

b) Avaliação da atividade antifúngica de extrato metanólico total de Tara (experimentos realizados em colaboração com a prof. Suzana Zacchino - Facultad de Ciencias Bioquımicas y Farmacéuticas, Universidad Nacional de Rosario, Rosario, Argentina


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O EMT de tara foi avaliado frente a um painel de fungos, incluindo dermatofitos. (Candida albicans ATCC 10231; Candida tropicalis C 131 2000; Saccharomyces cerevisiae ATCC 9763; Cryptococcus neoformans ATCC 32264; Aspergillus fumigatus ATCC 26934; Aspergillus flavus ATCC 9170 ; Aspergillus niger ATCC 9029; Microsporum gypseum C 115 2000; Trichophyton rubrum C 113 2000; Trichophyton mentagrophytes ATCC 9972). O extrato não demonstrou atividade frente aos fungos testados, apresentando concentração inibitória mínima maior que 1000 µg/ml. c) O extrato metanolico bruto de tara foi encaminhado para avaliação de atividade antibacteriana, anti-leishmania e tripanossomicida. BRASIL : Dra. Morsyleide Rosa, EMBRAPA, Agroindustria Tropical.

1. Atividades Científicas e/ou tecnológicas desenvolvidas em 2006 • Testes in vitro da capacidade anti-helmíntica de taninos presentes no Líquido da Casca de Coco

Verde (LCCV) buscando controlar o parasitismo de pequenos ruminantes. (Parceria Embrapa Agroindústria Tropical / Universidade Estadual do Ceará)

• Caracterização química do Líquido da Casca de Coco Verde (LCCV) utilizando a técnica de Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massas (LC/MS). (Parceria Embrapa Agroindústria Tropical / Universidade Federal de São Carlos)

• Desenvolvimento de formulações de resinas de base polifenólica natural, do tipo resol (resinas fenólicas do tipo líquido), a partir de taninos vegetais presentes no LCCV. (Parceria Embrapa Agroindústria Tropical / Universidade Federal do Ceará)

• Purificação de taninos do LCCV usando resina de sílica C18. (Parceria Embrapa Agroindústria Tropical / Universidade Federal do Ceará)

• Novas fontes alternativas de taninos vegetais (pau-ferro ou jucá (Caesalpinia ferrea). 2. Contatos mantidos • Cooperação Brasil/Espanha: Envio de amostra de LCCV liofilizada, da Embrapa Agroindústria

Tropical - Brasil para a Asociación de Investigación de las Industrias del curtido y anexas – Barcelona, para verificar seu potencial para indústria de curtimento de couro.

• Cooperação Brasil/Peru: Envio de amostra de Tara em pó da empresa Transformadora Agrícola - Peru para a Embrapa Agroindústria Tropical – Brasil, objetivando desenvolver formulações de resinas.

BRASIL : Dr. Eduardo Cassel, Pontificia Universidade Catolica do Rio Grande do Soul. No corrente ano o grupo em questão coordenou o Projeto 306PI0288 “Aplicaciones Industriales de los Taninos Vegetales” – Programa CYTED e entre as atividades desenvolvidas se encontram: • organização da Reunião de Lançamento do Projeto 306PI0288 entre os dias 01 a 03 de junho de

2006 em Porto Alegre – Brasil. • organização da Reunião de Coordenação do Projeto 306PI0288 no dia 05 de dezembro de 2006 em

Buenos Aires – Argentina.


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• recebeu visita da Dra. Gretel Villanueva Ramos para um período de 30 dias no Laboratório de Operações Unitárias para a realização do Projeto Separação de Taninos Hidrolisáveis e Taninos Condensados a partir do extrato da casca da acácia negra.

Entre as atividades desenvolvidas que tiveram um relação direta com o Projeto em questão é possível indicar a aprovação de dois projetos de pesquisa com fomento de ONCYTs brasileiros: • Projeto “Método de Separação de Taninos Hidrolisáveis e Condensados a partir da Acácia Negra” –

Processo 06/1074.0 – FAPERGS – Bolsa Pesquisador Visitante. • Projeto Taninos Vegetais: Extração, Fracionamento e Aplicações – Edital UNIVERSAL CNPq

2007 -2009. Os trabalhos de pesquisa relacionados com o Projeto estão sendo desenvolvidos em cooperação com a Dra. Gretel Villanueva da UCLV – Cuba e com a empresa TANAC e consiste no estudo da aplicação dos processos de extração líquido-líquido com solventes orgânicos visando a separação dos taninos hidrolisáveis dos taninos condensados, a partir de extratos obtidos por hidrossolubilização da casca da acácia negra. A metodologia de trabalho foi definida e os experimentos estão em execução. Para a análise química dos resultados nosso grupo de pesquisa contará com a colaboração da empresa TANAC S.A. para a realização das mesmas. CHILE : Dr. Alex Berg, UDT, Universidad de Concepción. Las actividades de investigación y desarrollo efectuadas por la Unidad de Desarrollo Tecnológico (UDT) de la Universidad de Concepción durante el año 2006 se han enmarcado en proyectos de I&D específicos, cuyo detalle se describe a continuación: 1. INNOVA BIO BIO, línea A1: “Tecnología para la obtención y uso de extractos de corteza de pino”

adjudicado a empresa Resinas del Bio Bio S.A.(marzo 2006–febrero 2007) Se evaluaron diversas condiciones de extracción de corteza de pino, con el fin de obtener polifenoles naturales de alta reactividad frente a agentes entrecruzantes. Dado que la aplicación más masiva prevista para los extractos es la fabricación de resinas del tipo fenol-formaldehído, se estableció la reactividad frente a formaldehído como el criterio de calidad de mayor importancia (Número de Stiasny). El rendimiento se evaluó considerando la masa de extractos en relación a la masa de corteza seca extraída. Junto al tipo de solvente, se estudió el efecto de la temperatura y del tiempo de reacción. Después que las condiciones más convenientes se conocieron a escala de laboratorio, se efectuó una serie de ensayos a nivel piloto (extractor de 4 m³, evaporadores de película ascendente, secador spray), tanto para verificar la factibilidad técnica de realizar el proceso a una escala mayor, como para identificar eventuales problemas operacionales y obtener una cantidad de extractos suficientemente alta, como para desarrollar aplicaciones del material. Los resultados han sido muy satisfactorios, por lo que se tiene contemplado protegerlos a través de una patente de invención (ver actividades durante 2007).

2. FONDEF D04 I1176: “Desarrollo de perfiles de madera reconstituida, a través de un proceso de extrusión reactiva” (marzo 2006 – febrero 2008). El objetivo básico del proyecto es desarrollar un perfil extruido a partir de madera, a la forma de aserrín, y extractos de corteza. Para que ello sea posible, deben cumplirse dos condiciones indispensables: Los extractos de corteza deben mostrar un comportamiento plástico en una ventana


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determinada de operación y la reacción de los polifenoles con algún agente entrecruzante debe desarrollarse de manera tal, que la velocidad de reacción pueda ser controlada; ello, porque la reticulación tridimensional debe comenzar a ocurrir dentro del extrusor y terminar en el momento que el material sale del molde de extrusión. De lo contrario, el perfil bien perdería su forma al momento de salir del molde de extrusión o se solidificaría dentro del equipo. Durante la ejecución del proyecto ha sido posible encontrar fracciones de extractos de corteza que exhiben un comportamiento termoplástico, lo que sumado a la adición de determinados aditivos, hace posible desarrollar un proceso de extrusión. Se tiene presupuestado comenzar los primeros ensayos en una extrusora de 45 mm de diámetro durante el mes de enero de 2007. A su vez, la cinética de reticulación de los polifenoles a través de reacciones de policondensación se ha evaluado detalladamente, encontrándose aceleradores y retardantes adecuados, como para controlar la reacción a diversas temperaturas.

Durante el año 2007 se tiene presupuestado continuar con la ejecución de los proyectos Innova Bio Bio y Fondef D04 I1176 mencionados. Los objetivos más importantes son establecer las bases tecnológicas, económicas y comerciales como para licenciar el proceso de extracción de corteza a una empresa productiva, comprobar la conveniencia técnica y económica de reemplazar fenol por polifenoles de corteza de pino en diversas aplicaciones y obtener un perfil extruido de buenas características a partir de aserrín de madera y una fracción de extractos de corteza. Junto a los proyectos mencionados, se comenzará la ejecución de las siguientes iniciativas de I&D y transferencia tecnológica: 1. FONDEF: “Tecnologías para la sustitución de fenol en resinas de uso industrial” (enero 2007 –

diciembre 2009). 2. INNOVA BIO BIO: Protección intelectual de proceso de obtención, fraccionamiento y/o

modificación química de extractos de corteza de pino” (a presentar en enero 2007). CUBA: Dra. Gretel Villanueva, Facultad de Química y Farmacia, Universidad Central de Las Villas. En este periodo el grupo realizó las siguientes actividades: 1. Estancia de la Dra. Gretel Villanueva en el Laboratorio de Operaciones Unitarias de la PUCRS, Porto Alegre, RS, Brasil, junio-julio 2006 (40 días). Objetivo general del trabajo: Estudiar el fraccionamiento de los taninos obtenidos industrialmente a partir de acacia mearnsii separando los taninos hidrolizables de los condensados. Objetivos Específicos en esta etapa: • Realizar recopilación bibliográfica sobre taninos. • Estudiar el proceso de fraccionamiento mediante la utilización de diferentes solventes, mezclas y parámetros de operación. 2. Visita del Dr. Eduardo Cassel a la Universidad Central de las Villas, Santa Clara, Cuba. Fecha: 22 al 30 de octubre de 2006. Objetivos Específicos: • Conocer las líneas de trabajo del Centro y las perspectivas de trabajo del mismo.


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• Reunión con los participantes del proyecto, donde se establecieron las estrategias de trabajo en el área de estudio de nuevas fuentes de taninos y las necesidades y posibilidades del grupo de la UCLV. 3. Propuesta y aprobación del proyecto CITMA (Cuba) Estudio de taninos obtenidos a partir de extractos de plantas para su formulación con fines industriales y farmacéuticos. Objetivos Específicos: • Aislar, purificar y caracterizar los taninos presentes en el extracto acuoso de la Boldoa purpurascens. • Desarrollar el estudio farmacológico y pruebas de toxicidad de los taninos obtenidos a partir del extracto. • Elaborar formas farmacéuticas a partir de los productos obtenidos. 4. Aprobación en la Maestría en “Análisis de Procesos en la Industria Química” del tema de Tesis “Análisis de las posibilidades de aprovechamiento industrial de los taninos presentes en especies cubanas” Objetivo General: Determinar las posibilidades de producción de taninos a partir de especies cubanas. Objetivos Específicos: • Determinar las especies cubanas con potencialidades de producción de taninos y estudiar las posibilidades de utilización de los mismos. • Proponer alternativas de producción. • Realizar un análisis de prefactibilidad económica de las variantes propuestas. ECUADOR: Dra. Sonia Goercke, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad de la Cuenca. Recolección de plantas como fuentes de taninos, propias de nuestra zona, las que son utilizadas en las diferentes curtiembres del país, Nombre vulgar Nombre científico Vainilla o tara Acacia macracantha Faique Acacia macracantha Algarrobo Prosipis juliflora o Prosopis pallida Pino Pinus sp. Consuelda Symphytum officinalis Matequillcona Hypericum laricifolium Romerillo Hypericum asciculare Contacto con un tesista de la Universidad Central de Quito (Luis Miguel Acosta), trabajará con las siguientes especies: Caesalpinia spinosa (guaranga), Rhizophora mangle (manglar), Hiperycum perforatum L. (hierva de San Juan), Ceratonia cilicua L (algarrobo). La meta es obtener un fitofármaco cicatrizante (a nivel de la piel y bucal) o de antídoto para intoxicaciones con alcaloides, gracias a las propiedades de formar complejos con las macromoléculas (proteínas, enzimas, celulosa, pectinas, alcaloides).

ESPAÑA: José Maria Adzet, Asociación de las Industrias del Curtido y Anexas, AIICA


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Actividades científicas y técnicas.

Ensayos de extracción de taninos a escala laborator io: Valonea, zumaque, tara . - Extracción de taninos de valonea con agua a contracorriente - Extracción de zumaque con agua, etanol - Extracción de tara con agua a contracorriente, con medio salino, etanol, metanol. Ensayos de

concentración de la solución.

Estudios de hidrólisis de taninos a diferentes tem peraturas a escala laboratorio: Valonea, zumaque, tara. Procesos de curtición vegetal con valonea - Curtición de piel ovina con valonea triturada - Curtición de piel vacuna con valonea triturada - Curtición de piel ovina con diferentes extractos de valonea - Ensayos de curtición de piel ovina con tara y valonea triturada finalizando a diferentes pH - Obtención de cuero para suela mediante la curtición vegetal con valonea triturada + extracto de

valonea Proceso comparativo de curtición Curtición con Valonea/castaño/quebracho entre diversos tipos de cuero para suela. Estudio de la variación de superficie de pieles curtidas con extractos vegetales Tara, valonea, mimosa, castaño, quebracho TANINOS DE LA PEPITA DE UVA - Ensayos de extracción de los taninos de la pepita de uva y selección del método óptimo - Caracterización del tanino de la pepita de uva comparativamente con vegetales triturados (valonea,

zumaque, mimosa, takout, granadina) y extractos vegetales comerciales (quebracho, mimosa, castaño, tara)

- Identificación tipo de tanino (catequínico/hidrolizable) (valonea, mimosa, quebracho, castaño, tara, zumaque, granadina, gambier, takout)

- Cromatografía de capa fina (valonea, mimosa, quebracho, castaño) - Estudio de precipitación con peróxido de hidrógeno, iones metálicos, hidróxido cálcico, y con

tensoactivos (mimosa, quebracho, castaño, tara, zumaque, granadina, gambier, takout) - Estudio actividad bacteriostática (mimosa, quebracho, castaño, tara) - Curtición de piel ovina con tanino de la pepita - Diseño y construcción del prototipo de extracción del tanino.

La planta de extracción fue diseñada según el método óptimo de extracción de taninos. Una vez se obtiene la solución extraída, esta debe ser concentrada a través de membranas para conseguir un producto final líquido al máximo concentrado en taninos. El prototipo se compone de: Planta de extracción, Planta de concentración, Sección de ultrafiltración y Sección de nanofiltración.


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REUNIONES/ CONTACTOS - 9-13 de Octubre 2006, presentación de “Curtición ecológica con extractos vegetales” en IBEROMET IX, Congreso Iberoamericano de metalúrgia y materiales, La Habana, Cuba. - 1-3 de Junio 2006 "Aplicaciones industriales de los taninos vegetales", Puerto Alegre, Brasil Presentación del proyecto VALONIA, “Nuevo proceso de curtición vegetal con bajo impacto medioambiental”, dentro del programa EUREKA, con ELKEDE (Grecia) y Comercial Godó (España). PORTUGAL : Herminio Sousa, DEQ - Universidade de Coimbra.

DEVELOPED ACTIVITIES (2006)

1. Elderberry ( Sambucus nigra L.) byproducts 1.1. Concluded activities

Process Fixed Parameters Studied Parameters Turbo-extraction i. Raw material

characteristics (humidity, particle size) ii. Solid/solvent ratio: 1/4

i. Solvent: EtOH:H2O (8:2, v/v) and H2O ii. Temperature: 20ºC and 40ºC

High Pressure Extraction: 1st step: SFE (CO2) 2nd step: HPSE (CO2 + cosolvent)

i. Raw material particle size Time: 90 min ii. P: 200 bar iii. T: 40ºC

i. Cosolvent in 2nd step: EtOH, EtOH:H2O (8:2, 5:5, 2:8, 5:95, v/v) and H2O ii. % (v/v) of cosolvent in 2nd step: 10, 20, 50, 80, 100 iii. Raw material humidity

Extract Analysis TLC HPLC (cyanidin 3-glucoside, rutin) GC Antioxidant Analysis (DPPH)

1.2. Activities being developed

Process Fixed Parameters Studied Parameters Conventional Extraction i. Soxhlet – EtOH ii. Hydrodistillation – H2O

i. Raw material characteristics (humidity, particle size) ii. Solid/solvent ratio: 1/10


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Supercritical Fluid Extraction: 1st step: CO2 2nd step: CO2 + EtOH:H2O (2:8, v/v)

i. Raw material characteristics (humidity, particle size) ii. Time: 45 + 45 min iii. % of EtOH:H2O (2:8, v/v) in 2nd step: 10 % (v/v)

i. P: 100, 150, 200, 250, 300 bar ii. T: 30, 40, 50 ºC iii. Extraction kinetics

2. Pinus Pinaster bark 2.1. Concluded activities

Process Fixed Parameters Studied Parameters Conventional Extraction i. Soxhlet – EtOH ii. Hydrodistillation– H2O

i. Raw material characteristics (humidity, particle size) ii. Solid/solvent ratio: 1/4

Supercritical Fluid Extraction: 1st step: CO2 2nd step: CO2 + EtOH

i. Raw material characteristics (humidity, particle size) ii. Time: 45 min + 45 min iii. % of EtOH in 2nd step: 10 % (v/v)

i. P: 100, 150, 200, 250, 300 bar ii. T: 30, 40, 50 ºC iii. Extraction kinetics

Extract Analysis TLC HPLC (catechin, epicatechin) GC Antioxidant Analysis (β-carotene + α-linoleic acid)

2.2. Activities being developed (also in collaboration with J B Salgueiro Curtumes, Portugal) Process Fixed Parameters Studied Parameters Conventional Extraction

i. Raw material characteristics (humidity, particle size) ii. Solid/solvent ratio: 1/4 iii. T (90 ºC)

i. Solvent: H2O and H2O:EtOH ii. Solvent Additives: Formic acid, NaOH, Na2SO3 iii. T

Supercritical Fluid Extraction: 1st step: CO2 2nd step: CO2 + cosolvent

i. Raw material characteristics (humidity, particle size) ii. Time: 45 min + 45 min iii. % of cosolvent in 2nd step: 10 % (v/v) iv. 1st step P and T: 200 bar and 50 ºC v. 2nd step P and T: 150 bar and 50 ºC

i. Solvent flow (1st step and 2nd step) ii. 2nd step cosolvent (EtOH, EtOH:H2O and EtOH: Isopropanol) ii. Extraction kinetics


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Extract Analysis TLC HPLC (catechin, epicatechin) GC Antioxidant Analysis (β-charoten + α-linoleic acid)

3. Walnut (Juglans regia L.) husks No work has been done. Raw material was obtained, dried and stored. Working plan is being developed. 4. “Tara” (with Patricia Basic- Perú) Work to be developed in collaboration with Patricia Basic (Perú). Raw material was obtained from Patricia Basic. Working plan is being developed. URUGUAY: Dr. Ricardo Houderbaigt, Laboratorio Tecnológico del Uruguay (LATU) . Mientras se generan las distintas fuentes de taninos a ensayar, se intenta involucrar a empresas de Uruguay a efectos de fortalecer nuestra participación. Se contactó a diferentes instituciones y empresas vendedoras de productos químicos en Uruguay relacionadas a la industria del cuero:

1 Química Oriental s.a.- Representante de TANAC en Uruguay, adquisición de tanino para hacer la comparación con las nuevas fuentes.

2 AUQTIC – (Asociación Uruguaya de Químicos y Técnicos de la Industria del Cuero): Técnico Curtidor Pedro Paz para colaborar con los desarrollos.

3 American Química ICSA – Aporte de productos químicos para los desarrollos. 4 Vilmax – Aporte de productos químicos para los desarrollos, Técnico Curtidor Edurado

Schmidt colaboración con los desarrollos. Adquisición de pieles para hacer los desarrollos: cueros bovinos, cueros de jabalí, cueros de pescado. Propuestas- 2007 Coordinar con las instituciones que aportan los taninos el envio de muestras (10 Kg.) para iniciar los desarrollos. Coordinar con Tanac el uso de sus taninos como estándar de referencia para los ensayos comparativos. ESPAÑA: Dr. Rafael Gómez, Empresa AGRIMARTIN. 1. ENSAYO DE QUELACION DE MICRONUTRIENTES Y ELEMENT OS SECUNDARIOS CON TANINOS VEGETALES Personal investigador: Rafael Gómez (Ingeniero Agrónomo), Sergio Atares (Químico), Eva Fernández (Auxiliar Laboratorio), Ana C. Alcarria (Auxiliar Laboratorio). RESUMEN


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Puesto que los taninos tienen similitud estructural con los lignosulfonatos, derivados de la lignina vegetal, se estudia la posibilidad de que también tengan poder quelante o complejante de metales. Para ello se ha procedido a realizar diversos ensayos con dos muestras de taninos de diversas especies y comportamiento químico, y distintas sales de micronutrientes y elementos secundarios. Tras eliminar los restos insolubles por disolución y filtración, se ha procedido a obtener los compuestos solubilizados tanino-metal que potencialmente contienen quelación parcial a fin de proceder a su análisis mediante HPLC. Se obtiene una cierta acción quelante para el cinc, manganeso y molibdeno, aunque hubiera sido necesario emplear mayores concentraciones. Para el hierro y magnesio existe aparentemente quelación con el tanino de mimosa negra, mientras que para la tara posiblemente también pero habría que haber empleado concentraciones mayores. Para el calcio aparentemente no hay quelación con el tanino de mimosa negra, mientras que existe posibilidad con el de tara pero empleando concentraciones mayores. Para el cobre no se observa posibilidad quelante. Son necesarios estudios posteriores con mayores concentraciones o partir de taninos sulfonados para confirmar estos resultados. Palabras clave: taninos, quelatos, poder quelante o complejante, sales metálicas, tara, mimosa negra. ABSTRACT Since the tannins have structural similarity with the lignosulphonates, derived of the vegetable lignin, the possibility is studied that they also have to be able to chelate or to complex metals. Then it has proceeded to carry out diverse trials with two samples of tannins of diverse species and chemical behaviour, and different micronutrients salts and secondary elements. After eliminating the insoluble precipitates by dissolution and filtration, it has proceeded to obtain the solubilized compounds tannin-metal that potentially contain partial chelatation in order to proceed to their analysis by means of HPLC. A certain chelate action is obtained for the zinc, manganese and molybdenum, although it had been necessary to use bigger concentrations. For the iron and magnesium exists chelatation seemingly with the tannin of black mimosa, while for the tara possibly also but there would be to have used bigger concentrations. For the calcium seemingly is not chelatation with the tannin of black mimosa, while possibility exists with that of tara but using bigger concentrations. For the copper the possibility of chelatation is not observed. They are necessary later studies with higher concentrations or to use of sulphonated tannins to confirm these results. Key words: tannins, chelates, chelating or complexing action, metallic salts, tara, black mimosa. 1.1. INTRODUCCION Los taninos vegetales son compuestos polifenólicos de estructuras diversas en función de los materiales y especies vegetales de los que se obtienen (cortezas, vainas, etc. de mimosáceas-leguminosas, coníferas, etc.), clasificándose como hidrolizables o condensables y teniendo diferente comportamiento físico-químico. Su estructura química con grupos fenólicos y radicales oxhidrilos, carboxilos, núcleos aromáticos y cadenas alifáticas, tienen similitud con otros compuestos vegetales como la lignina y sus derivados los lignosulfonatos. Es conocido que estos compuestos tienen propiedades quelantes o complejantes, formando complejos de relativa labilidad con metales como los denominados micronutrientes de interés en la nutrición vegetal, tales como el cobre, zinc, hierro, molibdeno y manganeso, así como los llamados elementos secundarios como el calcio y el magnesio.


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El interés de los lignosulfonatos como agentes quelantes o complejantes está oficialmente reconocido en la legislación española de fertilizantes (R.D. 824/2005) y está en proyecto su inclusión en la europea (R. CE 2003/2003), dada la abundante bibliografía científica que justifica su comportamiento químico. Como polisacárido estructural de naturaleza similar, se podría pensar que los taninos también pueden tener un cierto efecto quelante de metales. Es por ello que se han llevado a cabo en nuestros laboratorios unos ensayos preliminares de posibilidad de quelación de las muestras de taninos disponibles. 1.2. PRINCIPIOS Para conocer si los taninos tienen acción quelante, se preparan en primer lugar unas disoluciones líquidas de cada una de las sales metálicas eliminando los restos insolubles y unas disoluciones de los taninos eliminando asimismo los restos insolubles. Luego a las disoluciones de taninos se les añaden cantidades conocidas de las disoluciones de sales metálicas y se observa si se producen precipitados. La presencia de residuo sólido en esta primera etapa, significa que la capacidad de quelación de los taninos es baja con el microelemento estudiado, o bien que es incompatible con el par conjugado de la sal de partida de la disolución de sulfatos. Cuánto más cantidad de precipitado, peor es la capacidad de quelación del tanino con el microelemento escogido, pues la aparición de un producto insoluble, es contrario a la idea de quelación, que es principalmente la permanencia del microelemento en una forma soluble disponible para las plantas. Si la aparición de precipitado es nula, toda la disolución obtenida contiene las máximas concentraciones de taninos y de microelementos, por tanto se puede considerar como un indicio positivo, ya que esto lo asociamos a la disponibilidad en fase liquida de la mezcla taninos-microelementos. Una vez recogida la disolución, se intenta obtener un producto sólido de la disolución correspondiente, para ello se procede a la evaporación de esta disolución de mezcla. La aparición de una cantidad elevada de precipitado en esta segunda etapa, es un indicio positivo para considerar que se obtiene una buena quelación por parte de los taninos. 1.3. MATERIALES Y METODOS Equipos: Placas calefactoras. Filtros Buchner con trompas de vacío y matraces Kitasato. Agitadores magnéticos. Balanza de precisión. Materiales: Vasos de precipitados de diferentes volúmenes. Pipetas graduadas. Filtros de papel de diferentes permeabilidades. Reactivos: Sulfato de cobre Sulfato de zinc Sulfato ferroso heptahidratado. Sulfato de magnesio heptahidratado. Cloruro cálcico.


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Molibdato amónico. Sulfato de manganeso. Dos muestras de taninos Disponemos de dos muestras de taninos: - Taninos tipo 1 de tipo condensable procedentes de corteza de mimosa o acacia negra (Acacia mearnsii) suministrados por la empresa TANAC (Brasil) - Taninos tipo 2 de tipo hidrolizable y pirogálico procedentes de vainas molidas de tara o acacia amarilla (Caesalpinea spinoza) suministrados por la empresa TRANAGRI (Perú) A continuación se describen los ensayos realizados: Tipo de prueba: Taninos tipo 1. Material precipitante: sulfato de cobre. Descripción de la prueba: Preparamos una disolución al 10% de taninos del tipo 1 (10 grs. de taninos en 90 cc. de agua). Agitamos y filtramos en filtro de vacío. Observamos que cuesta mucho filtrar porque parece bastante soluble en agua y deja un residuo en el papel de filtro de 2.68 gr. en seco. Hacemos una disolución con sulfato de cobre al 10% (10 grs. de sal en 90 cc. De agua), agitamos. Después añadimos ésta disolución lentamente al filtrado de los taninos con ayuda de una pipeta graduada de 10 ml. Tras añadir 100 ml de disolución de sulfato de cobre, podemos observar que aparentemente no se aprecia precipitación alguna. Filtramos en filtro de vacío y vemos que en el filtro quedan restos de algún precipitado (peso del precipitado en seco:1.64 gr.) Procedemos a hacer una segunda precipitación a partir del filtrado anterior. Añadimos otros 100 ml de solución de sulfato de cobre al 10 % y se puede observar que éste precipitado es menor que el anterior (peso en seco del precipitado:0,35 gr.). Puesto que en total han precipitado unos 5 grs., no se observa quelación aparente y no se procede a la evaporación porque no se obtendría precipitado en la segunda fase. Tipo de prueba: Taninos tipo 2. Material precipitante: sulfato de cobre. Descripción de la prueba: Preparamos una disolución al 10 % de taninos del tipo 2 (10 grs. de taninos en 90 cc. de agua) Agitamos y filtramos en filtro de vacío. Observamos que filtra rápido puesto que parece más insoluble en agua que el tipo 1 y deja un residuo en el papel de filtro de 3.92 gr. en seco. Hacemos una disolución de sulfato de cobre al 10 % (10 grs. de sal en 90 cc. De agua), agitamos. Después añadimos con ayuda de una pipeta de 10 ml graduada la disolución de sulfato de cobre. Al añadir 2 ml de disolución se comienza a observar una precipitación, pero continuamos añadiendo disolución de sulfato de cobre hasta los 20 ml. Después filtramos y obtenemos un precipitado de 0.40 gr. en seco. Procedemos a precipitar de nuevo a partir del filtrado anterior. Añadimos 50 ml. de disolución de cobre y no se observa precipitación. Puesto que en total han precipitado unos 5 grs., no se observa quelación aparente y no se procede a la evaporación porque no se obtendría precipitado en la segunda fase. Tipo de prueba: Taninos tipo 1. Material precipitante: sulfato de zinc. Descripción de la prueba:


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Preparamos una disolución de taninos del tipo 1 al 10 % (10 grs. de taninos en 90 cc. de agua), agitamos y filtramos. Hacemos otra disolución de sulfato de zinc al 10 % (10 grs. de sal en 90 cc. De agua) y agitamos. Añadimos 100 ml. de ésta disolución poco a poco en la de taninos, con ayuda de una pipeta graduada y observamos que no hay precipitación. Para segurarnos filtramos en filtro de vacío y vemos que no precipitó nada. Evaporamos el filtrado anterior. En principio tenemos 210 ml. y evaporamos 160 ml. de éste filtrado. Observamos que no hay precipitado alguno. Al no haber aparecido precipitado en la primera fase, pero tampoco en la segunda, nos indica que posiblemente en la segunda obtendríamos precipitado si hubiéramos empleado mayor concentración de taninos y sales. Tipo de prueba: Taninos tipo 2. Material precipitante: sulfato de zinc. Descripción de la prueba: Preparamos una disolución de taninos del tipo 2 al 10 % (10 grs. de taninos en 90 cc. de agua), agitamos y filtramos. Preparamos otra disolución de sulfato de zinc al 10 % (10 grs. de sal en 90 cc. de agua) y añadimos 100 ml. de ésta a la disolución de taninos y filtramos. Se observa que no precipita nada. Se obtienen 200 ml. de filtrado de los cuales evaporamos 30 ml. Continua sin aparecer ningún precipitado. Al no haber aparecido precipitado en la primera fase, pero tampoco en la segunda, nos indica que posiblemente en la segunda obtendríamos precipitado si hubiéramos empleado mayor concentración de taninos y sales. Tipo de prueba: Taninos tipo 1. Material precipitante: sulfato de hierro. Descripción de la prueba: Preparamos una disolución de taninos del tipo 1 al 10 % (10 grs. de taninos en 90 cc. de agua), agitamos y filtramos. Preparamos la disolución al 10 % de sulfato de hierro (10 grs. de sal en 90 cc. De agua). Al filtrado de los taninos le añadimos poco a poco 100 ml. de sulfato de hierro, aparentemente no se produce precipitado. Filtramos de nuevo y vemos que la filtración es muy rápida y que no hay precipitado en el filtro. Se obtienen 200 ml. de filtrado. Evaporamos 150 ml. de filtrado y observamos que no hay precipitado a simple vista, para asegurarnos filtramos de nuevo y vemos que en el filtro queda un pequeño resto de 0,69 gr. en seco. Al no haber aparecido precipitado en la primera fase, pero sí en la segunda, nos indica que posiblemente ha habido quelación del hierro. Tipo de prueba: Taninos tipo 2. Material precipitante: sulfato de hierro. Descripción de la prueba: Preparamos una disolución al 10 % de taninos del tipo 2 (10 grs. de taninos en 90 cc. de agua), agitamos y filtramos.


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Hacemos otra disolución de sulfato de hierro al 10 % (10 grs. de sal en 90 cc. de agua). Al filtrado de los taninos le añadimos, con ayuda de una pipeta graduada, 100 ml. de la disolución de sulfato de hierro. Tras filtrarlo observamos que no precipita nada. Se obtienen 198 ml. de filtrado que procedemos a evaporar. Tras evaporar 138 ml. de filtrado vemos que continua sin aparecer ningún tipo de residuo. Al no haber aparecido precipitado en la primera fase, pero tampoco en la segunda, nos indica que posiblemente en la segunda obtendríamos precipitado si hubiéramos empleado mayor concentración de taninos y sales. Tipo de prueba: Taninos tipo 1. Material precipitante: sulfato de magnesio cristalino. Descripción de la prueba: Preparamos una disolución al 10 % de taninos del tipo 1 (10 grs. de taninos en 90 cc. de agua), agitamos y filtramos. Se prepara también una disolución al 10 % de sulfato de magnesio cristalino (10 grs. de sal en 90 cc. de agua). Con una pipeta graduada de 10 ml. agregamos 100 ml. de la disolución de sulfato de magnesio. Aparentemente no se ve precipitación alguna, y tras filtrar se confirma que no la hay. Se obtiene 210 ml de filtrado y evaporamos 151 ml. Tras filtrarlo vemos que aparece un precipitado de color oscuro de 1.19 gr. de peso en seco. Al no haber aparecido precipitado en la primera fase, pero sí en la segunda, nos indica que posiblemente ha habido quelación del magnesio. Tipo de prueba: Taninos tipo 2. Material precipitante: sulfato de magnesio cristalino. Descripción de la prueba: Se prepara una disolución al 10 % de taninos del tipo 2 (10 grs. de taninos en 90 cc. de agua), agitamos y filtramos. Hacemos otra disolución al 10 % de sulfato de magnesio cristalino (10 grs. De sal en 90 cc. de agua). Añadimos 100 ml de la disolución de sulfato de magnesio a la de los taninos y tras filtrar vemos que no ha precipitado nada. Obtenemos 205 ml. de filtrado, de los cuales evaporamos 145 ml. Filtramos de nuevo y no se observa ningún residuo. Al no haber aparecido precipitado en la primera fase, pero tampoco en la segunda, nos indica que posiblemente en la segunda obtendríamos precipitado si hubiéramos empleado mayor concentración de taninos y sales. Tipo de prueba: Taninos tipo 1. Material precipitante: Cloruro de calcio. Descripción de la prueba: Se prepara una disolución al 10 % de taninos del tipo 1 (10 grs. de taninos en 90 cc. de agua), agitamos y filtramos. Preparamos también una disolución de cloruro de calcio al 10 % (10 grs. de sal en 90 cc. de agua). Añadimos 100 ml. de solución de cloruro de calcio a la de los taninos. Filtramos y observamos que filtra mal y que en el papel aparece un precipitado que pesa 1,53 gr. en seco.


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Puesto que en total han precipitado unos 2 grs., no se observa quelación aparente y no se procede a la evaporación porque no se obtendría precipitado en la segunda fase. Tipo de prueba: Taninos tipo 2. Material precipitante: Cloruro de calcio. Descripción de la prueba: Preparamos una disolución de taninos al 10 % del tipo 2 (10 grs. de taninos en 90 cc. de agua), agitamos y filtramos. Hacemos un disolución de cloruro cálcico al 10 % (10 grs. de sal en 90 cc. De agua). Con ayuda de una pipeta graduada le vamos añadiendo la solución de cloruro cálcico a la de los taninos. Filtramos para comprobar que no ha precipitado nada. Se han obtenido 191 ml. de filtrado, de los cuales evaporamos 145 ml. Filtramos de nuevo y observamos que no hay precipitado. Al no haber aparecido precipitado en la primera fase, pero tampoco en la segunda, nos indica que posiblemente en la segunda obtendríamos precipitado si hubiéramos empleado mayor concentración de taninos y sales. Tipo de prueba: Taninos tipo 1. Material precipitante: Molibdato de amonio. Descripción de la prueba: Hacemos una disolución al 10 % de los taninos del tipo 1 (10 grs. de taninos en 90 cc. de agua), agitamos y filtramos. Preparamos otra disolución de molibdato de amonio al 10% (10 grs. de sal en 90 cc. de agua). Añadimos poco a poco la disolución de molibdato de amonio a la de los taninos, y se puede observar que al añadir los primeros 10 ml. de molibdato de amonio la solución toma un color oscuro. Como no se aprecia precipitado continuamos añadiendo molibdato de amonio hasta los 100ml. Filtramos y comprobamos que no hay precipitado. A los 205 ml. de filtrado obtenido, le evaporamos 120 ml. Filtramos de nuevo y vemos que no hay precipitado. Al no haber aparecido precipitado en la primera fase, pero tampoco en la segunda, nos indica que posiblemente en la segunda obtendríamos precipitado si hubiéramos empleado mayor concentración de taninos y sales. Tipo de prueba: Taninos tipo 2. Material precipitante: Molibdato de amonio. Descripción de la prueba: Preparamos una disolución al 10 % de taninos del tipo 2 (10 grs. de taninos en 90 cc. de agua), agitamos y filtramos. Hacemos otra disolución al 10 % de molibdato de amonio (10 grs. de sal en 90 cc. de agua). Añadimos 10 ml de solución de molibdato de amonio y vemos que la solución se oscurece, pero como no parece que precipite nada, continuamos poniendo molibdato de amonio 10 % hasta los 100 ml. Filtramos para ver que efectivamente no ha precipitado nada. A los 190 ml. de filtrado obtenido le evaporamos 110 ml. Filtramos y vemos que no hay precipitado en el filtro.


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Al no haber aparecido precipitado en la primera fase, pero tampoco en la segunda, nos indica que posiblemente en la segunda obtendríamos precipitado si hubiéramos empleado mayor concentración de taninos y sales. Tipo de prueba: Taninos tipo 1. Material precipitante: sulfato de manganeso. Descripción de la prueba: Hacemos una disolución al 10 % de taninos del tipo 1 (10 grs. de taninos en 90 cc. de agua), agitamos y filtramos. Se prepara otra disolución al 10 % de sulfato de manganeso (10 grs. de sal en 90 cc. de agua). Añadimos poco a poco 100 ml. de sulfato de magnesio 10 %, y tras filtrar la solución vemos que no ha precipitado nada. De los 202 ml. de filtrado obtenido evaporamos 156 ml. Filtramos y comprobamos que no hay precipitado. Al no haber aparecido precipitado en la primera fase, pero tampoco en la segunda, nos indica que posiblemente en la segunda obtendríamos precipitado si hubiéramos empleado mayor concentración de taninos y sales. Tipo de prueba: Taninos tipo 2. Material precipitante: sulfato de manganeso. Descripción de la prueba: Preparamos una disolución al 10 % de taninos de tipo 2, (10 grs. de taninos en 90 cc. de agua), agitamos y filtramos. Hacemos otra disolución al 10 % sulfato de manganeso (10 grs. de sal en 90 cc. de agua). Añadimos poco a poco la solución de sulfato de manganeso a la de los taninos. Filtramos y vemos que no hay ningún precipitado. De los 198 ml. de filtrado obtenido, evaporamos 146 ml y tras filtrar vemos que no hay precipitado. Al no haber aparecido precipitado en la primera fase, pero tampoco en la segunda, nos indica que posiblemente en la segunda obtendríamos precipitado si hubiéramos empleado mayor concentración de taninos y sales. Se adjuntan algunas fotografías de los ensayos realizados:

1. Disolución de la muestra de tanino 1 (mimosa negra)

2. Disolución de la muestra de tanino 2 (tara)


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3. Filtrado de la muestra de tanino 1 (mimosa negra) con extracción a vacío

4. Filtrado de la muestra de tanino 2 (tara) con extracción a vacío

5. Adición de la disolución de sulfato de cobre a la muestra 1

6. Adición de la disolución de sulfato de cobre a la muestra 2


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1.4. RESULTADOS Y CONCLUSIONES En definitiva, para el cobre no se observa aparentemente poder quelante, mientras que para el cinc, manganeso y molibdeno es posible una cierta acción quelante aunque hubiera sido necesario emplear mayores concentraciones. Para el hierro y magnesio existe aparentemente quelación con el tanino de mimosa negra, mientras que para la tara posiblemente también pero habría que haber empleado concentraciones mayores. Para el calcio aparentemente no hay quelación con el tanino de mimosa negra, mientras que existe posibilidad con el de tara pero empleando concentraciones mayores. En consecuencia se han obtenido pequeñas cantidades de precipitados que posiblemente indiquen un cierto poder quelante para el hierro y magnesio con el tanino de la mimosa negra. Se procederá al envío de las mismas a un laboratorio que disponga de cromatografía liquida de alta presión (HPLC) para determinar si se ha producido alguna quelación. En principio no se pueden extraer mayores conclusiones de estos ensayos preliminares y habrá que esperar los resultados analíticos de los precipitados obtenidos o ensayos a concentraciones mayores de taninos y sales. En caso de obtener la sulfonación de los taninos, tendrán mayor poder quelante debido a su estructura con el entramado de azufre, por lo que se podrían hacer ensayos similares en los que posiblemente se obtendría un mayor grado de quelación. Son necesarios estudios posteriores o partir de taninos sulfonados para confirmar estos resultados. 2. ENSAYO DE SULFONACION DE LOS TANINOS VEGETALES Personal investigador: Rafael Gómez (Ingeniero Agrónomo), Sergio Atares (Químico) Eva Fernández (Auxiliar Laboratorio), Ana C. Alcarria (Auxiliar Laboratorio) RESUMEN Los taninos y el sulfato de cromo se emplean en la industria del curtido de pieles gracias a su poder de bloquear y estabilizar la proteína colágeno y favorecer el secado y curtido de las pieles. El sulfato de cromo da unas características específicas de flexibilidad, ligereza y facilidad de moldeado en caliente a las pieles que aventajan a los taninos vegetales. Puesto que el empleo de sulfato de cromo tiene problemas medioambientales para aprovechar los subproductos generados que son ricos en materia orgánica y nitrógeno orgánico debido a que contienen cromo que es tóxico para los seres vivos, se propone alterar la estructura química de los taninos mediante la sulfonación para conseguir similar


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actuación al sulfato de cromo y así poder aprovechar los subproductos generados para la industria de fabricación de fertilizantes orgánicos. Se ha intentado la sulfonación mediante la digestión de los taninos en una unidad de destilación, pero no se ha obtenido, posiblemente por la insuficiente temperatura alcanzada. Sería necesario un reactor para digestión a elevadas temperaturas y presiones para conseguir el resultado deseado o bien el empleo de reactivos más enérgicos como el ácido sulfúrico fumante o catalizadores específicos. Palabras clave: taninos, sulfato de cromo, metales pesados, curtido de pieles, sulfonación. ABSTRACT The tannins and the chromium sulphate are used in the industry of the Eláter tanning thanks to their power to block and to stabilize the protein collagen and to favour the drying and tanning of the leather. The chromium sulphate gives some specific characteristics of flexibility, lightness and easiness of having modelled in hot to the leather that they overtake to the vegetable tannins. Since the use of chromium sulphate has environmental problems to take advantage of the generated by-products that they are rich in organic matter and organic nitrogen since they contain chromium that is toxic for the living organisms, it intends to modify the chemical structure of the tannins by means of the sulphonation to get similar performance to the chromium sulphate and this way to be able to take advantage of the by-products generated, for the industry of production of organic fertilizers. The sulphonation has been attempted by means of the digestion of the tannins in a distillation unit, but it has not been obtained, possibly for the insufficient reached temperature. It would be necessary a reactor for digestion to high temperatures and pressures to get the wanted result or the use of more energetic reagents as the fuming sulphuric acid or specific catalysts. Key words: tannins, chromium sulphate, heavy metals, tanning leather, sulphonation. 2.1. INTRODUCCION Los taninos vegetales se emplean en las industrias de curtición de las pieles gracias a su poder de bloquear o inactivar biológicamente la proteína animal o colágeno y estabilizarla evitando su degradación., de tal forma que las pieles curtidas se pueden emplear para la confección, calzado, marroquinería, etc. No obstante la mayor parte de las industrias de curtición están empleando como agente curtiente el sulfato de cromo debido a su economía y elevada eficacia. El sulfato de cromo tiene el inconveniente de que contiene cromo que es un metal pesado de difícil metabolización y tóxico para los seres vivos, por lo que las industrias de curtición, producen cantidades elevadas de restos de las rebajaduras de la piel que contienen grandes cantidades de este metal (5-10000 ppm), siendo de difícil aprovechamiento y costosa eliminación. Además si se encuentra en medio básico o se combustiona en presencia de cal u otra sustancia alcalina (frecuente para neutralizar emisiones de oxido nitroso o sulfuroso en las incineradoras), puede pasar a cromo hexavalente de fácil absorción por los seres vivos, cancerígeno y mucho más tóxico. Dado el contenido en materia orgánica y nitrógeno orgánico de estos residuos, tiene un gran interés su aprovechamiento como materia prima para la fabricación de fertilizantes orgánicos y organominerales, pero su contenido en cromo limita su utilización.


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La legislación española sobre fertilizantes orgánicos (R.D. 824/2005) sólo permite un contenido en el producto final de 300 ppm de cromo trivalente y ausencia de cromo hexavalente, mientras que la propuesta europea de regulación está en torno a los 270 ppm de cromo, y el máximo aporte admisible de cromo por hectárea y año está en torno a los 3000 grs. (R.D. 1310/1990 y EC Working Document on Sludge 2000). Por ello resulta de gran interés el empleo de los taninos vegetales en la curtición de las pieles, pues ello posibilitaría el aprovechamiento de los residuos orgánicos por las industrias de fabricación de fertilizantes. No obstante se sabe que el cromo da a las piezas de confección más ligereza, flexibilidad y durabilidad, lo que permite su utilización además con moldes a temperaturas elevadas para la industria del calzado. Aunque no se conoce en profundidad el mecanismo de actuación de los taninos debido a su compleja estructura química, es posible que realizando alguna modificación de la misma mediante procesos químicos, puedan tener un comportamiento similar a las sales de cromo. En este sentido, puede estudiarse la alteración de su estructura mediante la sulfonación que permite la incorporación de átomos de azufre en la red polifenólica de los taninos, de tal modo que aumente sus características de flexibilidad y su similitud con el sulfato de cromo. En consecuencia se han realizado ensayos de sulfonación en nuestros laboratorios para mejorar la actividad curtiente de los taninos vegetales. 2.2. PRINCIPIOS La sulfonación de compuestos polifenólicos se puede realizar de diversas formas a nivel químico. Una de las más conocidas es la digestión en caliente de los taninos con ácido sulfúrico concentrado. También existe la posibilidad de emplear reactivos específicos como el oleum (ácido sulfúrico enriquecido con trióxido de azufre, conocido como ácido sulfúrico fumante) o la utilización de catalizadores que faciliten la reacción de sulfonación. En principio se ha realizado el ensayo con ácido sulfúrico concentrado. Una vez obtenido el producto sulfonado, podría ser interesante neutralizar con hidróxido cálcico o sódico hasta conseguir un pH 5-6 y posteriormente obtenerlo en forma sólida por evaporación, filtrado o cristalización a fin de habilitarlo para su uso en la industria del curtido de pieles. 2.3. MATERIALES Y METODOS Equipos: Unidad de destilación. Materiales: Vasos de precipitados. Pipetas graduadas. Reactivos: Acido sulfúrico concentrado (98%) Dos muestras de taninos Disponemos de dos muestras de taninos: - Taninos tipo 1 de tipo condensable procedentes de corteza de mimosa o acacia negra (Acacia mearnsii) suministrados por la empresa TANAC (Brasil)


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- Taninos tipo 2 de tipo hidrolizable y pirogálico procedentes de vainas molidas de tara o acacia amarilla (Caesalpinea spinoza) suministrados por la empresa TRANAGRI (Perú) A continuación se describe el ensayo realizado: Tipo de prueba: Taninos tipo 1 y 2. Material sulfonante: Acido sulfúrico concentrado (98%) Descripción de la prueba: En un matraz que contiene ácido sulfúrico se van añadiendo cantidades crecientes de las muestras de taninos disponibles para conseguir una buena disolución pero sin llegar a la saturación, mientras se mantiene en agitación contínua. A continuación se coloca en la unidad de destilación, calentando hasta llegar a la ebullición mediante resistencia eléctrica (unos 80º C) con recogida del licuado del alambique destilador para no alterar las condiciones de la disolución. Se mantiene en esta situación durante varios minutos para observar la posible reacción de sulfonación que sería visible mediante cambio de coloración, formación de precipitados, generación de espuma, etc. No obstante no se observa ningún tipo de reacción.

1. Unidad de destilación

2.4. RESULTADOS Y CONCLUSIONES Al no haberse producido ninguna reacción, no ha habido sulfonación de los taninos. El problema radica posiblemente en que la temperatura empleada para la digestión del ácido sulfúrico y los taninos ha sido insuficiente (unos 80º C). Se calcula que para obtener sulfonación debiera alcanzarse al menos unos 300º C, lo cual no es posible mediante una unidad simple de destilación. Sería necesario un reactor para digestión a elevadas temperaturas y presiones para conseguir el resultado deseado, material del cual no disponemos en nuestros laboratorios. Como se ha comentado en el fundamento del ensayo, también es posible el empleo de reactivos específicos como el oleum (ácido sulfúrico fumante) o de catalizadores de la reacción. En breve intentaremos la sulfonación mediante alguno de los métodos alternativos. 3. ENSAYO DE ACTIVIDAD INSECTICIDA-ACARICIDA DE LOS TANINOS VEGETALES Personal investigador: Rafael Gómez (Ingeniero Agrónomo), Ramón Marqués (Veterinario) RESUMEN Los taninos tienen poder astringente y desecante así como bloqueantecoagulante de las proteínas por lo que puede justificarse una cierta acción insecticidaacaricida. Por ello se han realizado diversos ensayos


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mediante la pulverización de disoluciones acuosas de taninos sobre diversas plagas agrícolas, pero no se han obtenido resultados por la climatología adversa a los tratamientos y a la propia plaga y dificultades en la realización de los controles de eficacia, por lo que serán necesarios ensayos posteriores. Por otra parte se han realizado ensayos sobre ácaros del jamón, conocido producto alimentario afectado por esta plaga de difícil control con los acaricidas actuales, que no están autorizados en el tratamiento directo de los mismos debido a su toxicidad para el hombre. Para ello se han realizado disoluciones acuosas de dos muestras de taninos de especies vegetales diferentes así como espolvoreo directo sobre muestras de jamón afectadas por ácaros. No se han obtenido resultados satisfactorios con la pulverización de las disoluciones acuosas, mientras que se ha conseguido una elevada eficacia con los espolvoreos directos, especialmente en el caso del tanino hidrolizable de la tara, mientras que con el tanino de la mimosa negra también se ha obtenido un cierto control. Estos resultados, resultan esperanzadores y precisan de ensayos posteriores que confirmen su eficacia y estudio del método más idóneo de encontrar un aprovechamiento industrial del mismo. Palabras clave: taninos, actividad insecticida-acaricida, ácaros del jamón, Tyrolichus casei ABSTRACT The tannins have to be able to astringent and desiccanting as well as blocking-coagulant of the proteins for what can be justified a certain action insecticide-acaricide. For they have been carried out it diverse trials by means of the pulverization of watery dissolutions of tannins on diverse agricultural plagues, but they have not been obtained been by the adverse climatology to the treatments and the own plague and difficulties in the realization of the controls of effectiveness, for what it will be necessary later trials. On the other hand they have been carried out trials on mites of the ham, well-known alimentary product affected by this plague of difficult control with the current acaricides that are not authorized in the direct treatment due to their toxicity for the man. For they have been carried out it watery dissolutions of two samples of tannins of different vegetable species as well as the direct sprinkle direct of the dust on ham samples affected by mites. Satisfactory results have not been obtained with the pulverization of the watery dissolutions, while a high effectiveness has been gotten with the direct dusting, especially in the case of the hydrolysable tannin of the tara, while with the tannin of the black mimosa a certain control has also been obtained. These results, are promising and later trials are needed that confirm their effectiveness and study of the most suitable method of finding their industrial use. Key words: tannins, insecticide-acaricide activity, mites of the ham, Tyrolichus casei. 3.1. INTRODUCCION Desde hace muchos años se conoce aunque vagamente la actividad insecticida que tienen los taninos y existe bibliografía al respecto que argumenta dicha actuación. Por su poder astringente y desecante así como bloqueante-coagulante de proteinas y aminoácidos, puede justificarse su acción insecticida. Es por ello que se ha planteado la realización de diversos ensayos de su acción contra diversas plagas de cultivos agrícolas y/o alimentarios. En principio se quiere estudiar su acción contra insectos chupadores y masticadores, así como contra ácaros.


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Se han realizado algunas aplicaciones foliares en disolución acuosa al 1-3/1000 (1-3 grs/lt) contra áfidos o pulgones (Macrosiphum euphorbiae) y contra mosca blanca (Bemisia tabaci) así como ácaros (Tetranychus urticae) en cultivo de tomate, pero la climatología adversa a los tratamientos y a la propia plaga y dificultades en la realización de los controles de eficacia, han impedido la obtención de resultados presentables y conclusiones fiables. Por otra parte se han realizado ensayos in vitro de control de ácaros que afectan al jamón (producto alimentario procedente del secado de las patas del cerdo, de amplio consumo en numerosos países), concretamente de la especie Tyrolichus casei, que son los que se presentan a continuación. 3.2. PRINCIPIOS Los ácaros del jamón ocasionan numerosas pérdidas en el sector productor alimentario de este apreciado alimento. Las condiciones de humedad y temperatura que se generan en los secaderos donde se producen los jamones son propicias al desarrollo de diversas especies de ácaros entre las que se encuentra Tyrolichus casei. Los tratamientos se realizan mediante pulverizaciones de los locales empleando disoluciones en agua o espolvoreos de piretroides, productos sintéticos o piretrinas, de elevada toxicidad para los seres vivos y corta persistencia, por lo que sólo pueden emplearse en los locales y no sobre los jamones en los que se encuentra la plaga. Algunos tratamientos con esencias vegetales de especies aromáticas han dado algunos resultados, pero se encuentran aún en fase experimental de desarrollo. Como los taninos pueden emplearse para uso alimentario, se ha propuesto realizar ensayos in vitro sobre muestras de jamón infectadas por los ácaros que a continuación se presentan. 3.3. MATERIALES Y METODOS Materiales: Placas Petri 100 mm. Pulverizador manual. Tolva de espolvoreo. Muestras de jamón. Dos muestras de taninos Disponemos de dos muestras de taninos: - Taninos tipo 1 de tipo condensable procedentes de corteza de mimosa o acacia negra (Acacia mearnsii) suministrados por la empresa TANAC (Brasil) - Taninos tipo 2 de tipo hidrolizable y pirogálico procedentes de vainas molidas de tara o acacia amarilla (Caesalpinea spinoza) suministrados por la empresa TRANAGRI (Perú) Ensayo nº 1: Pulverización de los taninos en disolución acuosa. Se ha introducido muestras de jamón infectado por los ácaros en diversas placas Petri y se han preparado disoluciones con 1 y 3 grs de los taninos 1 y 2/lt. (1-3/1000), dejando los correspondientes testigos sin tratar y luego se han cerrado para facilitar la actuación del producto. Se han realizado controles a las 30 horas tanto de huevos, fases larvarias y adultos. No se ha observado en ningún caso disminución de actividad. Ensayo nº 2: Espolvoreo directo de los taninos.


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Se ha introducido muestras de jamón infectado por los ácaros en diversas placas Petri y se han espolvoreado con las muestras de los taninos 1 y 2, dejando los correspondientes testigos sin tratar y luego se han cerrado para facilitar la actuación del producto. Se han realizado controles a las 30 horas tanto de huevos, fases larvarias y adultos. Se ha observado una mortalidad elevada para ambas muestras de taninos. A continuación se adjuntan algunas fotografías de los ensayos realizados: 1. Tratamientos en pulverización de solución acuosa de los taninos

2. Tratamientos en espolvoreo directo de los taninos

3.4. RESULTADOS Y CONCLUSIONES Como se ha comentado, en el caso de pulverización de los taninos en disolución acuosa, no se ha producido ninguna disminución de actividad ni en la eclosión de los huevos, ni en la ovilidad de las fases larvarias ni en la actividad de los adultos. Con respecto al espolvoreo directo con el tanino de la mimosa negra (muestra nº 1) se ha obtenido un 60 % de mortalidad, observándose algunas larvas móviles y eclosión de huevos. Respecto al espolvoreo directo con el tanino de la tara (muestra nº 2) se ha obtenido un 90 % de mortalidad, no observándose ni larvas ni huevos eclosionados. En consecuencia en especial en el caso del tanino de la tara se ha observado una elevada eficacia acaricida. Es posible justificar la diferencia de actividad entre ambos taninos si tenemos en cuenta que el de la tara es hidrolizable y el de la mimosa negra condensable, por lo tendría mayor eficacia de desecación de los ácaros la primera.


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En cuanto a la falta de eficacia de los tramientos en disolución acuosa, parecen confirmar que el modo de actuación de los taninos es por contacto en fase sólida y tal vez por su carácter higroscópico que deseca la estructura anatómica de los ácaros. Estos resultados, resultan esperanzadores y precisan de ensayos posteriores que confirmen su eficacia y estudio del método más idóneo de encontrar un aprovechamiento industrial del mismo.

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