Dr. Israel Sifuentes Nieves, Dra. Pamela C Flores Silva, Dr. Ernesto Hernández Hernández, y Dr. José Francisco Hernández Gámez
Dr. Israel Sifuentes Nieves, Centro de Investigación en Química Aplicada, israel.sifuentes@ciqa.edu.mx
Dra. Pamela C Flores Silva, Centro de Investigación en Química Aplicada, pamela.flores@ciqa.edu.mx
Dr. Ernesto Hernández Hernández, Centro de Investigación en Química Aplicada, ernesto.hernandez@ciqa.edu.mx
Dr. José Francisco Hernández Gámez, Centro de Investigación en Química Aplicada, jose.hernandez@ciqa.edu.mx
La industria de botanas ofrece una amplia variedad de pistaches empaquetados, la mayoría sin cáscara. Sin embargo, ¿Sabías que la cáscara constituye más del 50% del peso de estos productos?, esto significa que más de 30 millones de toneladas (Taghizadeh et al., 2018) son producidas y desechadas anualmente a nivel mundial, y, al momento, no hay una aplicación para el uso de este residuo agrícola. Una solución es utilizar la cáscara de pistache como material reforzante de plásticos biodegradables.
Los plásticos biodegradables son considerados esenciales para lograr un modelo de economía circular, ya que son elaborados a partir de materias primas renovables, como el almidón. Sin embargo, los plásticos biodegradables a base de almidón tienen aplicaciones muy limitadas debido a que presentan menor resistencia y barrera al agua que los plásticos convencionales (Romero-Ceron et al., 2025). Por ello, es necesario reforzarlos con materiales que cumplan las características de ser renovables, económicos y resistentes, como la cáscara de pistache.
La cáscara de pistache está compuesta por celulosa, hemicelulosa y lignina, que le otorgan dureza y resistencia. Sin embargo, para poder utilizarla como material de refuerzo, es necesario modificarla a través de métodos que permitan eliminar la hemicelulosa y lignina amorfa y expongan la celulosa cristalina para mejorar la adhesión con biopolímeros.
En los laboratorios el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) se trató la cáscara de pistache mediante una solución alcalina combinada con ultrasonido, con el objetivo de remover los componentes lignocelulósicos (hemicelulosa y lignina), mejorar su adhesión interfacial y comprobar su aplicación como material de refuerzo en películas de almidón.
Se observó que el tratamiento alcalino promueve el hinchamiento, la erosión y el adelgazamiento de la cáscara de pistache, lo que ayudó a la remoción de la hemicelulosa y la lignina. Mientras que el tratamiento con ultrasonido generó poros en la superficie de la cáscara, permitiendo el efecto de la solución alcalina en el interior del material y logrando en mayor grado la remoción de componentes lignocelulósicos.
Posteriormente, al adicionar la cáscara de pistache modificada en una matriz de almidón plastificada con glicerol, se observó una alta interacción química entre la celulosa y el almidón, promoviendo las interacciones almidón-glicerol-cascara de pistache, lo cual incrementó la rigidez del material. Las biopelículas desarrolladas, a partir de almidón y reforzadas con cáscara de pistache, pueden ser una alternativa para quienes buscan ofrecer al mercado materiales biodegradables y resistentes en aplicaciones de empaque (Romero-Ceron et al., 2025).
Los resultados obtenidos son muy alentadores, por lo que en el CIQA se está impulsando la investigación sostenible, es decir, investigar el efecto de metodologías verdes (plasma frío, ultrasonido y microondas) sobre residuos agroindustriales (madera, cebada, agave, cacahuate y coco) y aplicarlos en materiales plásticos sustentables que, en el mediano plazo, reemplacen o sean alternativos a los plásticos de origen fósil.
Referencias
Taghizadeh, A. & Rad-Moghadam, K. 2018. Green fabrication of Cu/pistachio shell nanocomposite using Pistacia Vera L. hull: An efficient catalyst for expedient reduction of 4-nitrophenol and organic dyes. Journal of Cleaner Production.
Romero-Ceron, Z., Flores-Silva, P. C., Saucedo-Salazar, E., Gallardo-Vega, C., Hernandez-Gamez, F., Hernandez-Hernandez, E., & Sifuentes-Nieves, I. 2025. Modified pistachio shell waste: Structure, chemical interaction, and viscoelastic performance in biopolymer composites-based starch. Polymer Composites.
Fuente: oem.com.mx