Optimización del método organosolv para extracción de lignina desde racimos de fruto vacíos de la palma de aceite

López Mosquera, Lizza Mariel

Optimización del método organosolv para extracción de lignina desde racimos de fruto vacíos de la palma de aceite

dc.contributor.advisor	Combariza Montañez, Marianny Yajaira
dc.contributor.advisor	Oñate Gutiérrez, Jesús Andrés
dc.contributor.author	López Mosquera, Lizza Mariel
dc.contributor.evaluator	Rodríguez López, Nelson Facundo
dc.contributor.evaluator	Hidalgo Bucheli, William Fernando
dc.date.accessioned	2025-05-29T14:16:51Z
dc.date.available	2025-05-29T14:16:51Z
dc.date.created	2025-05-26
dc.date.issued	2025-05-26
dc.description.abstract	El proceso productivo del aceite de palma genera una cantidad considerable de residuos, los cuales pueden aprovecharse para la obtención de productos de alto valor agregado si se desarrollan métodos que permitan separar eficientemente los componentes de estos materiales lignocelulósicos. En este estudio, se optimizó el proceso de extracción de lignina a partir de racimos de fruto vacíos (RFV) de palma de aceite mediante el método organosolv. Se evaluó la influencia de la temperatura (170 y 200 ºC), la relación de solvente (60 y 80 % v/v EtOH) y la concentración del catalizador (0,5 y 1,5 % p/v H2SO4) en el rendimiento del proceso. La optimización se realizó mediante un diseño de experimentos (DoE), y se exploró el calentamiento por microondas como alternativa para mejorar la eficiencia del tratamiento. Asimismo, se estudiaron las características estructurales y fisicoquímicas de la lignina extraída mediante FTIR, 2D-RMN, pruebas de solubilidad y análisis de pureza por HPLC. Los resultados estadísticos indicaron que la concentración del catalizador y la temperatura fueron los factores más determinantes en la extracción de lignina. El mejor rendimiento de extracción (54,46%) se obtuvo empleando 185 ºC, 1% p/v de H2SO4 y 70% de EtOH. El análisis estructural permitió la identificación de unidades monoméricas de guaiacil y siringil, así como la presencia de carbohidratos residuales, predominantemente hemicelulosa. La lignina organosolv presentó una mayor solubilidad en hidróxido de sodio (NaOH) y dimetilsulfóxido (DMSO). La pureza del biopolímero fue elevada, con valores de 0,95% de xilosa residual y 0,09% de cenizas. Estos hallazgos aportan información clave para la optimización del proceso organosolv y la valorización de la lignina en aplicaciones industriales.
dc.description.abstractenglish	The palm oil production process generates a considerable amount of waste, which can be exploited to obtain high value-added products if methods are developed to efficiently separate the components of these lignocellulosic materials. This study optimized the lignin extraction process from palm oil empty fruit bunches (EFB) using the organosolv method. The impact of temperature (170 and 200 ºC), solvent ratio (60 and 80% v/v EtOH), and catalyst concentration (0.5 and 1.5% w/v H2SO4) on extraction yield was assessed. Optimization was conducted using an experimental design (DoE), and microwave heating was investigated as an alternative to enhance treatment efficiency. Furthermore, the structural and physicochemical properties of the extracted lignin were analyzed using FTIR, 2D-NMR, solubility tests, and purity analysis with HPLC. Statistical results indicated that catalyst concentration and temperature were the most significant factors in lignin extraction. The highest extraction yield (54.46%) was achieved under the conditions: 185 ºC, 1% w/v H2SO4, and 70% EtOH. Structural analysis allowed for the identification of guaiacyl and syringyl monomeric units, along with the detection of residual carbohydrates, mainly hemicellulose. The organosolv lignin showed increased solubility in sodium hydroxide (NaOH) and dimethyl sulfoxide (DMSO). This biopolymer demonstrated high purity, with a residual xylose content of 0.95% and an ash content of 0.09%. These findings offer crucial insights for optimizing organosolv pulping and valorizing lignin for industrial applications.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Químico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45741
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias
dc.publisher.program	Química
dc.publisher.school	Escuela de Química
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Extracción de lignina
dc.subject	organosolv
dc.subject	palma de aceite
dc.subject	valorización de residuos agroindustriales
dc.subject	microondas
dc.subject	sostenibilidad
dc.subject.keyword	lignin extraction
dc.subject.keyword	organosolv
dc.subject.keyword	oil palm
dc.subject.keyword	valorization of agro-industrial residues
dc.subject.keyword	microwaves
dc.subject.keyword	sustainability
dc.title	Optimización del método organosolv para extracción de lignina desde racimos de fruto vacíos de la palma de aceite
dc.title.english	Optimization of the organosolv method for lignin extraction from empty fruit bunches (EFB) of oil palm
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado