Green extraction processes for the valorization of paulownia residual biomass

Resumen

Hoy en día, existe una importante preocupación por la pérdida de superficie forestal a nivel mundial. En las últimas décadas, se han perdido alrededor de 100 millones de hectáreas de superficie forestal según los últimos datos aportados por la FAO (2021). A pesar de que actualmente se están realizando avances significativos con la gestión forestal sostenible, la pérdida de bosques sigue siendo elevada. Las zonas montañosas representan un 30 % de la superficie total determinada como áreas claves para la biodiversidad, por lo tanto, deben ser conservadas. Además, la deforestación y la degradación de los bosques repercute en una amplia gama de bienes y servicios importantes para el bienestar humano, así como en los efectos del cambio climático (inundaciones, sequías, disponibilidad de agua potable, contaminación…). Por ello, se debe fomentar la reforestación de bosques con plantaciones que no sean perjudiciales para las comunidades de seres vivos que en ellos habiten, y con demandas de agua, nutrientes o espacio que no comprometan la supervivencia de otras especies vegetales (FAO, 2021). El género Paulownia perteneciente a la familia Paulowniaceae, se incluye dentro del orden de las Lamiales. Este género se compone actualmente de 8 especies aceptadas de las 33 descritas, es originario de China y se caracteriza por comprender especies de rápido crecimiento. Son especies caducifolias que presentan una copa ancha y ramas de crecimiento horizontal con hojas de gran tamaño, color verde oscuro en forma ovalada y acorazonada. En época de floración, las flores tienen forma de campana y se presentan en forma de racimos. Actualmente, diversas especies de este género se encuentran ampliamente distribuidas a nivel mundial: España, Italia, Austria, Turquía, Israel, India, Estados Unidos, Canadá, México, Brasil… Sin embargo, en España es relativamente reciente su implantación, por lo que no existen datos contrastados a largo plazo sobre su productividad. A partir de 2005 empezaron a aparecer las primeras plantaciones experimentales para estudiar el efecto de factores como marco de plantación, tratamiento de riego o fertilización. La red más grande de plantaciones de estudio de Paulownia destinada a la producción de biomasa fue realizada por las empresas COTEVISA (comercializadora de los clones de P. elongata (Paulownia elongata x Paulownia fortunei, COTEVISA 1® (COT1) y Paulownia elongata x Paulownia fortunei, COTEVISA 2® (COT2) adaptados a las condiciones de la Península Ibérica) y VICEDEX Europa, con plantaciones repartidas por diferentes lugares de la geografía española. El proyecto europeo LIFE+ECOGLAUCA ERGON se inició en 2014 para demostrar el aprovechamiento de la biomasa procedente de nuevos cultivos energéticos en zonas de cultivo abandonadas. Además, en la última parte del proyecto se propuso el estudio del aprovechamiento apícola de la Paulownia en floración y posteriormente, el análisis y caracterización del polen y miel de Paulownia. Por último, existe otro proyecto en el que participó RWE Innogy Iberia en el cual, una planta de generación eléctrica de 15.000 kWh situada en Granada utilizaría un 60 % de materia prima de plantaciones de chopo y Paulownia con la intención de probar su viabilidad como futuro biocombustible Principalmente, el valor industrial y comercial que tienen los árboles de este género radica en su rápido crecimiento, mucho mayor que el alcanzado por otras especies, hecho que los hace muy productivos y rentables. La primera cosecha comercial puede ser obtenida entre los 6 u 8 años tras su plantación. Además, posee una madera que reúne características interesantes, es de alta calidad, posee color claro, es dura y a la vez ligera y de baja densidad. Cabe destacar que la madera de estos árboles posee una buena resistencia al fuego, dada su baja densidad, con temperaturas de ignición superiores a los 400°C, pudiendo emplearse como cortafuegos naturales. Los árboles de Paulownia sp. poseen gran adaptabilidad creciendo en casi todo tipo de suelos. Son resistentes a climas fríos, de hecho, algunas especies son capaces de resistir temperaturas de -20 °C. Presenta una extraordinaria estabilidad, apenas se tuerce, agrieta o deforma, incluso en el exterior. Sin embargo, es débil frente a termitas y hongos. Su madera se emplea principalmente en la elaboración de mobiliario, instrumentos musicales y carpintería en general. Además, las astillas pueden usarse para la fabricación de biocombustibles sólidos como pellets y briquetas, se estima su poder calorífico próximo a 19.500 kJ/kg, muy similar al de otras especies energéticas de crecimiento rápido como chopo y eucalipto. El aumento de plantaciones de Paulownia y su actual distribución a nivel mundial ha suscitado que en estos últimos años haya aumentado también el número de publicaciones científicas sobre las diferentes especies de este género. Estas investigaciones han ampliado su interés a fracciones no aprovechables económicamente durante el proceso de explotación de la biomasa. Estas fracciones comprenden las diferentes partes del árbol de Paulownia como las hojas, flores, corteza, semillas, frutos… Todos estos componentes residuales son fuentes de compuestos de valor añadido que mediante el empleo de tecnologías eficientes y no dañinas ni para la salud ni para el medioambiente, podrían ser recuperados, valorizados y usados en diferentes aplicaciones. Las distintas especies de Paulownia son consideradas una fuente rica en metabolitos secundarios con interesantes propiedades biológicas. En este contexto, se han identificado múltiples compuestos en diversos extractos, incluyendo flavonoides, lignanos, glucósidos fenólicos, quinonas, terpenoides, glicéridos, ácidos fenólicos, etc. Muchos de estos compuestos presentan actividades antioxidantes que previenen el daño oxidativo producido por los radicales libres, responsables del daño a las células y tejidos dando lugar a la aparición de numerosas enfermedades. Se sabe que muchos alimentos y plantas son importantes fuentes de antioxidantes naturales. Los polifenoles (compuestos fenólicos con más de un anillo aromático) constituyen los compuestos mayoritarios de entre los metabolitos secundarios identificados en los diferentes tejidos de plantas, y juegan un papel importante para su crecimiento, desarrollo y como mecanismo de defensa contra la infecciones, lesiones y agresiones ambientales. Estos antioxidantes exhiben una amplia gama de efectos biológicos, que incluyen antiinflamatorio, antibacteriano, antiviral, antienvejecimiento y anticancerígeno. Una extracción eficaz, acompañada de una adecuada evaluación de los antioxidantes identificados en los extractos obtenidos de diferentes fuentes naturales, como las plantas (alimentarias y medicinales), son cruciales para explorar las posibles fuentes de antioxidantes y promover su aplicación en alimentos funcionales, productos farmacéuticos y aditivos alimentarios. Existen numerosas técnicas de extracción utilizadas para la recuperación de compuestos bioactivos de la biomasa y sus residuos, y se pueden clasificar en convencionales y no convencionales. Las técnicas convencionales (hidrodestilación, maceración, extracción con Soxhlet, …) requieren grandes cantidades de disolvente, normalmente disolventes orgánicos nocivos, así como, alto consumo de energía y tiempos largos de extracción. Además, la extracción tradicional puede provocar la degradación térmica de los componentes sensibles al calor. Para mejorar la eficiencia de extracción de los compuestos de interés de los materiales vegetales, se han desarrollado varios métodos verdes no convencionales para reducir el tiempo operativo y el uso de disolventes orgánicos. Algunos de estos métodos son la extracción con líquidos presurizados, extracción con fluidos supercríticos o la extracción asistida por microondas, o ultrasonidos, entre otros. Actualmente, existe una creciente concienciación del consumidor sobre el cuidado de la salud. Esto provoca una presión social que se ve reflejada en el aumento del uso de fuentes naturales y procesos de extracción responsables por parte de empresas e industrias. El interés general se centra en la no utilización de productos sintéticos, derivados del petróleo o empleo de procesos altamente contaminantes. En este sentido, las industrias están dirigiendo sus esfuerzos para obtener productos de alto valor añadido incorporando ingredientes o extractos naturales funcionales que puedan promover efectos positivos sobre la salud y mediante procesos que no dañen el medioambiente. Este trabajo se centra en la valorización de fracciones de Paulownia (clon híbrido de P. elongata x P.fortunei) sin valor comercial actual y obtenidas tras la explotación de su madera. Para ello, se plantean diferentes tecnologías de extracción ambientalmente respetuosas entre las que se incluyen: extracción con agua subcrítica, extracción con CO2 supercrítico, hidrodifusión por microondas y gravedad y extracción asistida por microondas. Las diferentes tecnologías permiten obtener extractos de las distintas fracciones de Paulownia ricos en compuestos bioactivos que presentan propiedades antioxidantes. La extracción con agua subcrítica o también conocida como autohidrólisis es una técnica competitiva y atractiva para la obtención de extractos ricos en compuestos biológicamente activos a partir de fuentes naturales. Básicamente, consiste en poner en contacto la materia prima con el agua que actúa como disolvente y catalizador de las reacciones de hidrólisis de modo más eficaz que en condiciones de temperatura y presión ambientales. Esta mezcla se somete a temperaturas y presiones elevadas para aumentar la eficiencia del proceso de extracción facilitando la transferencia de los compuestos de valor añadido hacia el disolvente. Además, la capacidad para solubilizar compuestos apolares se ve aumentada debido a la menor constante dieléctrica y menor polaridad. En la extracción asistida por microondas, la muestra se pone en contacto con el disolvente, en este caso, agua y se somete a elevadas presiones y temperaturas. En este proceso de autohidrólisis el calentamiento se produce por la irradiación de ondas electromagnéticas no ionizantes a una potencia previamente seleccionada. Además de los efectos térmicos que permiten alcanzar la temperatura de operación en menos tiempo, y los gradientes térmicos y de materia en el mismo sentido, el aumento de presión provocado durante la vaporización del agua provoca la rotura de las paredes celulares, facilitando la difusión de los compuestos objetivo al exterior. La extracción realizada mediante hidrodifusión por microondas y gravedad consiste en un método que no utiliza disolventes añadidos y tiene lugar a presión atmosférica. El calentamiento de las moléculas de agua presentes en la propia materia prima, produce los mismos efectos que en el caso anterior de forma que el agua eliminada transporta in situ metabolitos bioactivos. Esta fase acuosa drena y se retira del equipo por gravedad. A diferencia de los métodos de calentamiento convencional, en los asistidos por microondas el calentamiento se genera en el interior del sólido y se difunde hacia afuera. Los fluidos supercríticos se están utilizando a escala industrial principalmente para la obtención de extractos herbales a partir de plantas para su uso en los sectores agroalimentario, químico, farmacéutico, y cosmético. La extracción con CO2 supercrítico presenta ventajas derivadas de sus relativamente suaves condiciones supercríticas (31 °C y 7,3 MPa), donde se encuentra en un estado con propiedades intermedias entre líquido y gas. Es un disolvente ideal para compuestos apolares debido a su baja polaridad, pero es necesario añadir un modificador polar, como puede ser el etanol, para facilitar la extracción de compuestos más polares como son los fenólicos. Tiene como principales ventajas el uso de temperaturas suaves de procesamiento que evitan la degradación térmica de compuestos activos, además de ser inocuo, abundante y de que no deja residuos en el producto al eliminarse por despresurización. Los extractos obtenidos mediante las diferentes técnicas comentadas son ricos en compuestos fenólicos con actividad antioxidante. Esta acción es de importancia para proteger frente a la oxidación diversos productos alimentarios y cosméticos. Poseen también gran importancia por sus efectos terapéuticos dirigidos a prevenir enfermedades degenerativas o asociadas al envejecimiento. Además, pueden utilizarse para mejorar las propiedades fisicoquímicas del almidón, en la conservación de alimentos, como colorantes naturales, prebióticos, hidrogeles y nanocomplejos. En este trabajo se propone como aplicación de los extractos obtenidos mediante las diferentes técnicas de extracción comentadas, su incorporación en la elaboración de bio-hidrogeles funcionales enriquecidos en compuestos antioxidantes que podrían ser utilizados tanto en el ámbito alimentario como no alimentario, por ejemplo, el cosmético. A continuación, se comentan los diferentes trabajos que constituyen esta tesis doctoral. A modo introductorio se incluye la revisión “Potential of Paulownia sp. for biorefinery” donde, en primer lugar, se expone una breve descripción sobre los aspectos más importantes de cada una de las partes que constituyen el árbol Paulownia, atendiendo a su composición y propiedades. A continuación, se profundiza en las aplicaciones de cada fracción, distinguiendo entre la aplicación tradicional centrada en un único producto y el enfoque integral alternativo basado en el procesamiento según la filosofía de las biorrefinerías. Este último enfoque, se centra en una estrategia de economía circular con una generación de residuos prácticamente nula. En este contexto, toma especial interés el procesamiento en distintas etapas de la materia prima ya que posibilita la extracción en cascada de diferentes compuestos a partir de un mismo sólido de partida. Además, puede beneficiar etapas posteriores ya que, por ejemplo, en una primera etapa se pueden eliminar fracciones de extractos que podrían presentar efectos inhibidores no deseables en etapas posteriores de bioconversión, o bien podría mejorar la accesibilidad del sólido a biocatalizadores. Todo esto se puede conseguir mediante un uso óptimo de la biomasa en combinación con procesos de extracción de bajo impacto ambiental y basados en la reutilización y reciclado de diferentes fracciones. Por último, se proponen aplicaciones potenciales en las que estas fracciones podrían proporcionar productos de interés comercial. Posteriormente, se incluyen varios trabajos en los que se aplican diferentes tecnologías de extracción con tecnologías verdes a subproductos de Paulownia para la recuperación de extractos con propiedades antioxidantes. La tecnología de extracción mediante hidrodifusión asistida por microondas y gravedad se estudió para los subproductos hojas y flores a diferentes potencias en el trabajo “Microwave hydrodiffusion and gravity extraction of antioxidants and aromas from Paulownia elongata x fortunei flowers and leaves”. La extracción de compuestos fenólicos se vio altamente influenciada por la potencia de irradiación, siendo muy superior en las flores (759 mg GAE/100 g) que en las hojas (28 mg GAE/100 g) a la máxima potencia estudiada para cada material, 150 W y 125 W respectivamente. Atendiendo a las características sensoriales, se ha considerado 100 W como potencia óptima. Sin embargo, a potencias demasiado altas predominaron aromas fuertes y tostados. Además, se han formulado hidrogeles conteniendo los extractos obtenidos. Los resultados reológicos mostraron que, usando una misma matriz, en este caso gelatina o alginato, los hidrogeles elaborados con los extractos a partir de hojas presentaron características gelificantes más fuertes y de mayor firmeza que los elaborados con los extractos de flores. En general, estos hidrogeles funcionales elaborados presentan propiedades mecánicas adecuadas abriendo nuevas posibilidades comerciales. En el trabajo “Hydrothermal extraction of valuable components from leaves and petioles from Paulownia elongata x fortunei” se lleva a cabo la extracción con agua subcrítica en condiciones no isotermas de las hojas y peciolos de Paulownia permitiendo así la solubilización de fracciones tanto fenólica como hemicelulósica. Tras realizar un estudio de distintas temperaturas finales de calentamiento (140-240 °C) se determinaron las condiciones óptimas de extracción para ambos materiales. Los rendimientos de extracción fueron máximos a la temperatura de 200 °C en hojas y 220 °C en peciolos. El contenido en compuestos fenólicos totales y actividad captadora de radicales óptimos se obtuvieron a la máxima temperatura de estudio para el caso de peciolos; sin embargo, en hojas no se observó una influencia marcada de la temperatura. Destacó el contenido en oligosacáridos de glucosa y ramnosa en los extractos de hojas obtenidos a bajas temperaturas de tratamiento, mientras que en peciolos fueron mayoritarios los oligosacáridos de arabinosa y xilosa. Los principales componentes volátiles encontrados en los hidrolizados de ambos materiales fueron compuestos fenólicos y derivados de furanos. Sin embargo, también se identificaron compuestos de valor agregado, como catecol y sus derivados, vainillina y 3-piridinol. Otra de las tecnologías aplicada a las hojas de Paulownia fue la extracción con CO2 supercrítico. En el trabajo “Supercritical CO2 extraction of antioxidants from Paulownia elongata x fortunei leaves” la extracción tuvo lugar a diferentes temperaturas (35, 45, 55 °C) y presiones (10, 20, 30 MPa) para evaluar su influencia sobre el rendimiento de extracción y las propiedades antioxidantes de los extractos. A presiones altas, la captación de radicales ABTS (ácido 2,2-azino-bis (3-etilbenzotiazolin-6-sulfónico)) se vio favorecida por el aumento de temperatura de 35 a 45 °C con un incremento desde aproximadamente de 1.4 a 2.9 g equivalente de Trolox/100 g extracto a 30 MPa. Posteriormente, se evaluó la influencia de adicionar etanol como modificador polar a varias concentraciones (2-15%), aunque no se observaron diferencias significativas sobre el rendimiento de extracción ni a 10 MPa 45 °C, ni a 30 MPa 45 °C tras 30 min de extracción. El modelo de Sovová se utilizó para ajustar los datos de diferentes cinéticas realizadas a distintas condiciones de extracción durante 360 min. Cabe destacar, que la adición de etanol al 10 % como modificador aumentó el rendimiento total de extracción a 30 MPa y 45°C tras 360 min alcanzando 4.15 g extracto/100 g hojas. A modo comparativo, se realizó una extracción convencional secuencial empleando etanol a diferentes concentraciones (60-96%). Se obtuvo una mayor capacidad captadora de radical ABTS durante las dos primeras extracciones (43.73 y 52.10 g equivalente de Trolox/100 g extracto) usando etanol al 80 % como disolvente. También se evaluaron el rendimiento y las propiedades antioxidantes de las diferentes etapas de extracción sucesiva realizadas con etanol al 96%, alcanzando rendimientos de extracción de 14 g/100 g de hojas y de fenoles totales de 2.28 g GAE/100 g hojas en la primera extracción tras 24 h de tratamiento. A estas mismas condiciones se obtuvo una capacidad antirradicalaria de 56.8 g equivalentes de Trolox/100 extracto. Para el caso de la corteza, en el trabajo "Antiradical features of Paulownia bark extracts obtained by two pressurized extraction methods” la obtención de extractos con propiedades antioxidantes se realizó mediante la extracción con agua subcrítica y con CO2 supercrítico. Los resultados obtenidos en la extracción hidrotérmica mostraron rendimientos de extracción mayores (33 g/100 g corteza) a temperaturas de extracción intermedias (160-200 °C). Sin embargo, tanto el contenido en compuestos fenólicos totales como la capacidad antirradicalaria de los extractos fueron máximos a la temperatura de extracción más elevada, 240 °C, alcanzando valores de 21 g GAE/100 g extracto y 83 g equivalentes de Trolox/100 g extracto, respectivamente. También se determinó la fracción sacarídica de los extractos, destacando los oligosacáridos de glucosa y arabinosa como mayoritarios. En relación a la extracción con CO2 supercrítico, se estudió el efecto de la presión y temperatura sobre el rendimiento de extracción y las propiedades antioxidantes, así como el efecto de añadir diferentes proporciones de etanol como modificador polar. Los resultados mostraron que, a presiones elevadas, el rendimiento de extracción se incrementó con la temperatura, estableciendo su máximo a las condiciones de 30 MPa y 55 °C con un 0.8 g/100 g corteza. Sin embargo, la capacidad antioxidante no manifestó cambios significativos con el aumento de la presión o temperatura. Por último, cabe destacar que la adición de diferentes porcentajes de etanol como modificador, provocó un incremento gradual en la capacidad antioxidante de los extractos obtenidos en ambas condiciones de extracción estudiadas (10 MPa, 35 °C y 30 MPa, 55 °C). Por el contrario, solo se produjo un incremento significativo del rendimiento de extracción a 10 MPa y 35 °C. En el último trabajo incluido en esta sección “Sequential extraction of antioxidants from Paulownia petioles with sc-CO2 and with subcritical water and formulation of hydrogels with the exhausted solids”, se propuso la extracción sucesiva de los peciolos, generados como subproducto del cultivo de esta planta destinada a fines energéticos. En primer lugar, los peciolos se procesaron con CO2 supercrítico para obtener una fracción de compuestos fenólicos y el sólido residual se sometió posteriormente, a una etapa de autohidrólisis en un equipo calentado por microondas. Las condiciones seleccionadas como óptimas para la recuperación de extractos con propiedades antioxidantes fueron 20 MPa a 45 °C con un 10 % etanol como modificador para la extracción con CO2 supercrítico, y 220 °C para la extracción calentada por microondas, obteniendo rendimientos mucho más elevados con esta última tecnología. Por último, los sólidos resultantes de las condiciones óptimas de extracción con las diferentes tecnologías evaluadas, se incorporaron en diferentes proporciones durante la elaboración de hidrogeles. Esta aplicación se propuso como una alternativa atractiva para la valorización integral de estos residuos forestales. Todos los hidrogeles propuestos exhibieron fuertes características viscoelásticas. La siguiente sección de resultados engloba el trabajo “Mechanical characterization of biopolymer-based hydrogels enriched with Paulownia extracts recovered using a green technique” centrado en la formulación de hidrogeles funcionales gracias a la adición de extractos antioxidantes naturales de Paulownia. Se formularon hidrogeles con almidón de patata (15%) y gelatina comercial (2%) incorporando los extractos de hojas, peciolos y corteza obtenidos tras el tratamiento hidrotérmico en condiciones no isotermas a diferentes temperaturas (140-240 °C). A los hidrogeles obtenidos se les realizaron los siguientes análisis: determinación del color usando el sistema CIELAB, caracterización reológica atendiendo a sus características viscoelásticas y, por último, caracterización de las propiedades texturales. Se concluyó que la diferencia de color, en general, aumentó con la temperatura. Los geles elaborados tanto con almidón como con gelatina, mostraron tener fuerza débil e intermedia. Sin embargo, con la adición de los extractos se observó un ablandamiento de los mismos, siendo este efecto más acusado en los formulados con extractos de hojas, seguido de los que incorporaron extractos de corteza y, menor en los preparados con extractos de peciolos. Texturalmente, los hidrogeles a base de almidón y formulados con extractos mostraron valores más altos de firmeza y elasticidad que los preparados con gelatina. Por último, se incluyen dos trabajos adicionales sobre hidrogeles enriquecidos con extractos naturales antioxidantes. La novedad de estos hidrogeles funcionales radica en que los extractos añadidos son combinaciones de extractos de Paulownia y de otras materias primas ampliamente estudiadas. El trabajo “Valorization of artichoke industrial wastes by green extraction technologies: Formulation of hydrogels in combination with Paulownia extracts” se centra en la valorización de brácteas de alcachofa. Además de ser conocidas como fuente de bioactivos, también constituyen la fracción residual generada durante el tratamiento industrial de la alcachofa con fin alimentario. Para la recuperación de las fracciones fenólica y sacarídica se propuso la extracción con agua subcrítica, comparando el uso del calentamiento convencional y el calentamiento por microondas. Este último proporciona rendimientos de extracción similares a los obtenidos en el convencional, pero con un menor tiempo de operación. Se seleccionaron las temperaturas de 200 °C en convencional y 220 °C en asistido por microondas como óptimas, atendiendo a las propiedades antioxidantes determinadas. Para conseguir una valorización integral de las brácteas se propuso la elaboración de hidrogeles con dos tipos de aditivos, 1) combinaciones en diferentes proporciones de extractos de alcachofa y Paulownia y 2) sólidos extraídos por ambas tecnologías. Todas las muestras exhibieron un comportamiento característico de gel. Los hidrogeles elaborados con sólidos resultaron ser más fuertes en comparación con los preparados con los extractos solubles. Para finalizar, se propuso la combinación de extractos de Paulownia (hojas, peciolos y corteza) y setas en el trabajo “Formulation of bio-hydrogels from Hericium erinaceus in Paulownia elongata x fortunei autohydrolysis aqueous extracts”. Hericium erinaceus fue procesado mediante tecnología con agua subcrítica a diferentes temperaturas, obteniendo mayores rendimientos de extracción a 210 °C. A esta temperatura, el contenido en fenoles totales exhibió valores de 2.2 g equivalentes ácido gálico/100 g, la actividad antioxidante mostró valores de 5.6 g equivalentes de Trolox/100 g y los oligosacáridos de glucosa fueron mayoritarios, 26.35 g/100 g. Los hidrogeles a base de glucano formulados con extractos de Hericium extraídos a 160°C mostraron características mecánicas adecuadas. Todos los hidrogeles formulados con los extractos obtenidos a diferentes temperaturas mostraron características de gel más fuertes que los elaborados con los comerciales. Para concluir, cabe destacar que los geles formulados con extractos de peciolos presentaron los mayores módulos viscoelásticos, seguidos de los enriquecidos con extractos de cortezas y hojas. Los resultados obtenidos en este estudio permiten concluir el potencial de diversas tecnologías de extracción con agua y con dióxido de carbono supercrítico para la obtención de fracciones fenólicas con propiedades antiradicalarias susceptibles de ser incorporadas directamente en la elaboración de hidrogeles.