Espanhol (pdf)
Artigo em XML
Referências do artigo
Tradução automática
Enviar este artigo por email
Citado por SciELO 
Similares em
SciELO 
uBio 
Permalink
INTRODUCCIÓN
La pigmentación de la fibra negra y marrón en el vellón de la alpaca es por la presencia de los gránulos de eumelanina y feomelanina, respectivamente (Cransberg et al., 2013). En la fibra marrón clara sin despigmentar se puede observar la médula, en tanto que en la fibra marrón oscuro y negra no se diferencia la medulación. El peróxido de hidrógeno se ha usado en el blanqueamiento selectivo de fibras marrones (Liu et al., 2003) con el propósito de obtener tonos más claros sometiendo al teñido sintético de tops e hilos (Liu et al., 2004); sin embargo, desde el enfoque industrial, el alto costo del procedimiento no permite la decoloración y tinción con productos sintéticos. En este sentido, es necesario reorientar la producción sostenible de colores uniformes y la conservación de la biodiversidad a nivel de pequeños productores. En la actualidad las prendas de alpaca y los productos terminados de colores naturales son bien cotizados a nivel internacional.
La calidad textil de la fibra se afecta por el porcentaje de medulación y el diámetro medio de fibra (DMF) en vellón de color blanco (Pinares et al., 2019; Guillén y Leyva, 2020; Quispe et al., 2022) y en vellón negro y marrón (Aruquipa, 2015; Radzik-Rant y Wiercinska, 2021). Las fibras individuales en el vellón de alpaca son meduladas y no meduladas, y la mayor frecuencia de presentación es regulada genéticamente (Pinares et al., 2018). En alpaca Huacaya blanca existe alta frecuencia de fibras meduladas fragmentadas, discontinuas, continuas y baja frecuencia de las fuertemente meduladas (Pinares et al., 2018, 2019; Berolatti et al., 2021).
En alpacas de vellón blanco se ha vinculado negativamente el alto porcentaje de fibras meduladas continuas con la sensación de comodidad y el poco atractivo de las prendas de alpaca. Ante esto, y para solucionar se recomienda el registro de la medulación y la selección de aquellos animales con menor porcentaje de medulación continua (Pinares et al., 2018; Quispe et al., 2022). Por otro lado, las fibras meduladas permiten conservar el calor y favorecen la termorregulación del animal (Wang et al., 2005; Moore et al., 2011) y el bienestar animal en condiciones de frío. Es por esto que la prenda de alpaca mantiene el calor y favorece el confort térmico en los usuarios.
En este sentido, la optimización del tiempo de blanqueamiento de la fibra y su respectiva cuantificación colorimétrica permiten determinar el porcentaje de medulación y su respectivo DMF para definir su calidad textil. Los objetivos de esta investigación fueron a) determinar el tiempo óptimo de blanqueamiento con de fibra negra y marrón, así como cuantificar por colorimetría y b) evaluar la variación del porcentaje de medulación según el color de fibra (negro, marrón, blanco) y sitio de muestreo en el vellón (paleta, costillar medio y grupa).
MATERIALES Y MÉTODOS
Muestreo de Fibra
Las muestras de fibras de alpacas Huacaya color negro, marrón y blanco fueron obtenidas entre enero y febrero de 2022 de la Comunidad Campesina de Ssonccoccocha, ubicada entre 4200 y 4600 msnm, en el distrito de Oropesa, provincia de Antabamba, región de Apurímac, Perú. Se colectó 5 g de fibra de paleta, costillar medio y grupa de 10 alpacas negras, 10 alpacas marrones y 10 alpacas blancas (total: 90 muestras de fibra).
Blanqueamiento de la Fibra y Cuantificación por Colorimetría
En el laboratorio de Fibras y Lanas en la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurímac se realizó el proceso de blanqueamiento de fibras y la cuantificación por colorimetría. Para el blanqueamiento de 2 g de fibra se usó 20 g de peróxido de hidrógeno de 40 vol y 10 g de polvo decolorante "High Lift 9 Tones" con tiempos de inmersión para la fibra negra de 5, 10, 35, 70 y 105 minutos y para la fibra marrón de 35 y 70 minutos.
Las coordenadascolorimétricas(L*a*b*) fueron registradas usando un colorímetro PCE-CSM7. Los valores de L*= luminosidad varían de 0 a +100, a*= saturación de color verde (-100) varía a rojo (+150) b*= saturación de color azul (-170) varía a amarillo (+100) (Druml et al., 2018). Se calculó la intensidad (C)= [(a*)2+(b*)2])0.5 y tonalidad (H)= arctg (b*/a*) (Druml et al., 2018).
Análisis Microscópico de la Medulación
La medulación de la fibra negra se evaluó a 10 minutos pos-blanqueamiento, mientras que en la fibra marrón y blanca se evaluó sin el previo blanqueamiento utilizando un microscopio de proyección y registrando 600 fibras individuales (IWTO-8, 2011). La medulación fragmentada, discontinua, continua y fuertemente medulada se registró según la clasificación desarrollada por Pinares et al. (2019). Se calculó el porcentaje de medulación, PM% = [(Número de fibras meduladas /Total de fibras analizadas)*100] y el error estándar (EE) = [(m/n)*(100-m)]0.5, donde m es el porcentaje de medulación y n es el número total de fibras analizadas (600). Además, y usando solo las muestras del costillar medio de 30 muestras de fibra de color negro, marrón y blanco, se evaluó el diámetro medio de fibra usando el equipo de Fiber EC en el laboratorio de MAXCORP Technologies S.A.C (Lima, Perú).
Análisis Estadístico
Los datos obtenidos a diferentes tiempos de las coordenadas colorimétricas y el porcentaje de medulación según el color y sitio de muestreo de la fibra fueron evaluados mediante el análisis de varianza y la comparación múltiple de medias con la prueba de Tukey (á=0.05) usando el software estadístico R v. 3.6.3 (R Core Team, 2021).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Blanqueamiento de fibra con peróxido de hidrógeno y colorimetría
El efecto del peróxido de hidrógeno y la calidad de la fibra blanqueada se puede definir por su blancura o aclaramiento, conocido como luminosidad en el espacio del CIE L*a*b*. La luminosidad (L*) de fibra negra es muy baja (5.19), aumentando en 81.37 al ser blanqueada durante 105 minutos, alcanzando una luminosidad de 86.56; en tanto que la luminosidad inicial en fibras marrones (43.18) aumenta a 86.92 a los 70 minutos de blanqueamiento. En fibra negra, la coordenada a* disminuye de 49.33 a 4.43, la b* disminuye de 22.82 a 13.89, mientras que, en fibra marrón, la a* disminuye de 14.22 a 3.91 y la b* disminuye de 23.93 a 15.80 (Cuadro 1). En fibra negra el mayor incremento de la luminosidad se observa en los primeros 35 minutos de degradación del pigmento de eumelanina (Figura 1).
Cuadro 1 Coordenadas colorimétricas L*a*b* y su respectiva desviación estándar (DE) en fibra de alpaca (n=30), según el tiempo de blanqueamiento con peróxido de hidrógeno
L*= luminosidad, a*= variación de -verde a + rojo, b* = variación de -azul a + amarillo
La luminosidad de fibra negra de 5.19 fue inferior a 19.02 ± 5.10, 17.40 ± 1.09 y 17.23 ± 1.93 reportadas por Pinares et al. (2021), Cruz et al. (2021) y Guridi et al. (2011), respectivamente. En cambio, la luminosidad de fibra marrón (43.18) resultó superior a lo reportado por estos autores, diferencia que podría deberse a la genética del animal por la menor o mayor producción del pigmento de feomelanina (Druml et al., 2018; Cruz et al., 2021), así como por la forma del registro del color y las tonalidades del marrón y el tipo de colorímetro empleado. La luminosidad de fibra negra y marrón aumenta a medida que aumenta el tiempo de inmersión con peróxido de hidrógeno. En fibra negra, el mayor incremento de la luminosidad se observa en los primeros 35 minutos de degradación del pigmento de eumelanina, en tanto que la luminosidad se incrementa muy poco con mayor tiempo de exposición al peróxido de hidrógeno (Figura 1).
A temperatura ambiente se obtiene el blanqueamiento óptimo de fibra negra a 105 minutos y de fibra marrón a los 70 minutos, siendo los valores obtenidos estadísticamente similares a la luminosidad de la fibra blanca (87.14). La luminosidad de fibra negra blanqueada es similar a 84.52 y 87.14 reportado por Pinares et al. (2021) y Cruz et al. (2021), respectivamente, en fibra blanca de alpacas Huacaya. El efecto del peróxido de hidrógeno se basa en la degradación de la melanina, relacionada el pH (estable en condiciones ácidas) y la generación de iones de hidrógeno y perhidroxilo (HO2-). Se requiere un álcali o calor para la degradación (Erdoðan y Karaboyaci, 2019; Bouagga et al., 2020).
Bouagga et al. (2020) blanquearon lana tunecina con peróxido de hidrógeno al 30%, sulfato de cobre (mordientes A) y sulfato de hierro (mordientes B) durante 90 minutos obteniendo un incremento de luminosidad de 58.5 ± 3.4 a 75.1 ± 30 y de 58.5 ± 3.4 a 79.7 ± 5.4, respectivamente. En lana negra de Karacul blanqueada con peróxido de hidrógeno 60 ml/l y sulfato de cobre como mordiente, Mortazavi et al. (2014) demostraron el incremento de la luminosidad de 16.27 a 78.00 en 75 minutos. Por otro lado, Harizi et al. (2013) reportan un incremento de 56.18 ± 1.1 a 77.73 ± 0.4 en fibra de dromedario marrón en un tiempo de 60 minutos.
La luminosidad de fibra negra mantenida en inmersión con peróxido de hidrógeno aumenta proporcionalmente al incremento del tiempo hasta los 70 minutos, similar al patrón de incremento reportado por Arildii et al. (2020) y Bouagga et al. (2020) en lana, quienes encuentran la mayor reducción de la tenacidad entre 90 y 110 minutos. El presente estudio muestra que a mayor tiempo la intensidad disminuye de 54.36 a 12.87, pero la tonalidad se mantiene entre 0.43 y 1.26, siendo estadísticamente similar a la fibra blanqueada y no blanqueada (Figura 2).
Figura 2 Variación de luminosidad, intensidad y tonalidad de fibra negra de alpaca, según el tiempo de blanqueamiento con peróxido de hidrógeno
No se observaron cambios significativos en el DMF negra blanqueada a diferentes tiempos (Figura 3). Estadísticamente, el mayor tiempo de inmersión de fibra con peróxido de hidrógeno no afectó esta variable. No obstante, la fibra negra con un DMF inicial de 25.38 aparentemente mostró una tendencia aparente de cambio a 24.29 y 23.43 µm entre 10 y 35 minutos, respectivamente, de blanqueamiento. En alpacas Huacaya marrón, Liu et al. (2003) demostraron una reducción significativa del DMF (-1.9 µm) a mayor volumen de concentración del peróxido de hidrógeno. Por otro lado, se hipotetiza que la reducción del DMF está asociada con una menor resistencia a la tracción de la fibra blanqueada. Arildii et al. (2020) y Bouagga et al. (2020) indican una fuerte tendencia de pérdida de la tenacidad a los 60 a 110 minutos del proceso de blanqueamiento.
Figura 3 Diámetro medio de fibra negra (DMF, µm) a diferentes tiempos de blanqueamiento (10 -105 minutos) con peróxido de hidrógeno en alpacas Huacaya
Además, Bouagga et al. (2020) demostraron la reducción de la tenacidad (cN/tex) en lana tunecina por efecto de concentración de 40 a 100 ml/l y temperatura de 40 a 75 °C. El peróxido de hidrógeno en concentraciones mínimas se usa como un agente blanqueador, pero a mayor concentración podría dañar la estructura de la fibra, tanto la cutícula como la corteza (Liu et al., 2003; Montazer et al., 2009).
Existe diferencia significativa del DMF según el color del vellón (p<0.05). La fibra blanca muestra 20.87 ± 1.97 µm, menor a al 25.54 ± 3.72 µm de la fibra negra.Asimismo, la fibra marrón de 21.89 ± 4.01 µm no muestra diferencia significativa con los diámetros de la fibra blanca y fibra negra. Sin embargo, Quispe et al. (2021) y Aruquipa (2015) indican menor DMF en alpaca Huacaya blanca respecto al marrón. Por otro lado, varios autores reportan un DMF más grueso de la fibra negra con relación a la fibra blanca (Lupton et al., 2006; Oria et al., 2009; Simbaina y Raggi, 2019; Radzik-Rant y Wierciñska, 2021).
Porcentaje de fibras meduladas (PFM)
El color de fibra influye sobre el porcentaje de medulación total. En fibra negra fue 75.8 ± 1.72%, similar al 72.55 ± 1.78% en fibra marrón. Estos valores fueron superiores al 50.77 ± 1.97% registrado en fibra blanca. El porcentaje de fibras fragmentadas es diferente entre alpacas de color (negro, marrón y blanca), mientras que el porcentaje de médula discontinua es similar en fibra marrón y negra, pero inferior en fibra blanca. El porcentaje de fibras con médula continua es similar en fibra negra y marrón e inferior en fibra blanca (Cuadro 2). Por otra parte, las fibras fuertemente meduladas fueron similares en fibra negra, marrón y blanca (Figura 4). El porcentaje de medulación no muestra diferencias entre los tres sitios de muestreo de fibra (Cuadro 2).
Cuadro 2 Porcentaje de fibras (tipos de medulación) y error estándar (EE), según el color y sitio corporal de muestreo en alpaca Huacaya
a,b,c Letras diferentes en cada columna indican diferencias estadísticas (p<0.001; ***); letras similares indican que no hubo diferencias significativas (ns)
Tipos de fibra: sin médula (SM), con medulación fragmentada (MF), discontinua (MD), continua (MC) y fuertemente medulada (FM) y medulación total (MT)
Error estándar (EE)
El alto porcentaje de fibras meduladas (75.8 ± 1.72%) en alpacas negras fue superior al 27.92 ± 7.48% reportado porAruquipa (2015) en alpacas negras de Bolivia. Sin embargo, el porcentaje de medulación de alpacas marrón (72.55 ± 1.78%) fue similar al 79.44 ± 3.27% reportado por Radzik-Rant y Wiercinska (2021) en alpacas marrón claro de Polonia y superior al 26.86 ± 7.96% reportado porAruquipa (2015).Tradicionalmente, el OFDA 100 era el equipo usado para el registro de la medulación basado en la metodología de opacidad >80% en lanas y fibras blancas y de tonalidades claras (Lupton y Pfeiffer, 1988), pero este equipo subestima el porcentaje de fibras meduladas, de allí que limita su empleo en alpacas negras (Lupton et al., 2006).
El porcentaje de medulación en alpacas blancas (50.77 ± 1.97%) fue similar al 53.56 ± 21.89% en alpacas de Australia, al 51.73 ± 13.66% en alpacas de África y 52.84 ± 25.30% en alpacas de Europa, reportados por Radzik-Rant et al. (2018), pero inferior al 67.44 ± 1.74% reportado por Pinares et al. (2019). Asimismo, el porcentaje de medulación en alpaca blanca del presente estudio fue mayor al 25.47 ± 7.22% reportado porAruquipa (2015) en alpacas de Bolivia y al 35 ± 13% reportado por Radzik-Rant et al. (2021) en alpacas polacas. Por otro lado, el porcentaje de medulación fue homogéneo entre los tres sitios de muestreo, tal y como lo menciona Radzik-Rant et al. (2021) en vellón de alpacas polacas y por Pinares y Machaca (2022) en vellón de vicuñas.
La comparación entre los tipos de fibra y su error estándar indican diferencias estadísticas (p<0.05). Se observan los más altos porcentajes para fibras sin médula (33.62 ± 1.82) y fibras con médula fragmentada (31.50 ± 10.17%), estadísticamente similares entre sí (p>0.05), seguido de fibras con médula discontinua y con médula continua 17.01 ± 1.45% y 16.67 ± 1.48%, respectivamente (p>0.05). El porcentaje de fibra fuertemente medulada fue el más bajo que el resto de las fibras (Cuadro 3).
Cuadro 3 Porcentaje (± EE) de fibras según medulación en vellón de alpacas Huacaya de color (n=30)
| Tipos de fibra | Promedio (%) | EE (%) | Mínimo (%) | Máximo (%) |
|---|---|---|---|---|
| Sin médula (SM) | 33.62a | 01.82a | 06.67 | 81.83 |
| Médula fragmentada (MF) | 31.50a | 01.86a | 10.17 | 62.50 |
| Médula discontinua (MD) | 17.01b | 01.45b | 02.83 | 20.17 |
| Médula continua (MC) | 16.67b | 01.48b | 03.83 | 32.50 |
| Fuertemente medulada (FM) | 01.19c | 00.43c | 00.17 | 04.17 |
a,b,c Letras diferentes dentro de columnas indican diferencias estadísticas (p<0.05)
CONCLUSIONES
Se demostró el blanqueamiento de fibra de color negro y marrón de alpaca Huacaya mediante la inmersión con peróxido de hidrógeno. Según la luminosidad, el tiempo óptimo es entre 60 y 100 minutos para el blanqueamiento eficiente de fibra marrón y fibra negra, respectivamente.
El porcentaje de medulación por sitio de muestreo del vellón (paleta, costillar medio y grupa) no muestra variabilidad. Las alpacas Huacaya de color negro y marrón presentan altos porcentajes de fibras meduladas y con mayor diámetro medio de fibra respecto al blanco.
