Desarrollan un método sostenible para extraer vainillina de los residuos de procesamiento de madera

Un nuevo proceso ideado por investigadores alemanes podría reemplazar los actuales métodos, más caros y ambientalmente dañinos, para producir el agente saborizante y aromatizante más utilizado en el mundo.

Científicos de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz (JGU), en Alemania, han desarrollado un nuevo método sostenible para extraer el agente saborizante vainillina de la lignina, un componente de la madera del que se generan grandes cantidades de residuos durante la producción de la pulpa, la materia prima para la fabricación de papel.

El proceso que los investigadores describen en su artículo en ACS Sustainable Chemistry & Engineering consiste en disolver la lignina en sosa cáustica y calentar esta mezcla a 160 grados centígrados en una celda de electrólisis con electrodos de níquel a la que se aplica una corriente. Esto oxida y descompone la lignina para producir vainillina de alta calidad en un proceso sin reactivos, por lo que puede ser considerada oficialmente vainillina natural.

«Después de muchos años de investigación intensiva, hemos hecho un verdadero avance», dice el profesor Siegfried Waldvogel, responsable del proyecto de investigación. Hasta la fecha, la vainillina se ha fabricado predominantemente a partir del petróleo, proceso que, en contraste con este nuevo método, produce residuos tóxicos difíciles de eliminar. Es cierto que ya existe un proceso para producir vainillina a partir de lignina; sin embargo, según Waldvogel, es mucho más caro, sobre todo porque requiere el uso de cobre. Además, solo una pequeña proporción de la corriente de residuos de lignina de la producción de pulpa puede ser procesada usando ese método.

En términos de cantidad, la vainillina es el agente de sabor y aroma más importante del mundo. Cada año se utilizan decenas de miles de toneladas en la producción de alimentos y cosméticos, así como en la síntesis de productos farmacéuticos. Por otra parte, más de 100 millones de toneladas de lignina se generan como residuos en la producción de pulpa cada año, para ser luego explotadas principalmente mediante uso térmico.

Satisfacer la demanda mundial

«Debido a que nuestro método tiene un rendimiento de vainillina de alrededor del cuatro por ciento de la lignina utilizada, podría teóricamente satisfacer la demanda mundial de vainillina muy fácilmente», explica Waldvogel. Está convencido de que el nuevo proceso es «significativamente mejor» que los métodos anteriores de extracción de vainillina -no sólo porque no se producen residuos tóxicos, sino también porque es más viable desde el punto de vista comercial- y ya está en conversaciones con socios comerciales para su desarrollo.

En el marco del proyecto LIBERATE, financiado por la Unión Europea (UE), el nuevo método de extracción de vainillina, que hasta ahora sólo se ha utilizado en el laboratorio, se probará pronto a escala industrial. Actualmente se está construyendo una planta piloto para este mismo fin en el instituto de investigación noruego SINTEF.

Además, Waldvogel quiere determinar si el nuevo método puede ser mejorado produciendo vainillina no solo a partir de lignina pura, sino directamente del llamado licor negro, un subproducto del procesamiento de la madera en las fábricas de pulpa que también contiene lignina.