Extracción y caracterización de lignina proveniente de la cáscara de cacao utilizando solventes eutécticos profundos

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dc.contributor.advisorBlanco Tirado, Cristian
dc.contributor.advisorOvalle Serrano, Sergio Andrés
dc.contributor.authorAyala Viloria, Iveth Vanessa
dc.contributor.evaluatorBlanco Tirado, Cristian
dc.contributor.evaluatorMéndez Sánchez, Stelia Carolina
dc.date.accessioned2022-09-09T19:51:41Z
dc.date.available2022-09-09T19:51:41Z
dc.date.created2022-09-07
dc.date.issued2022-09-07
dc.description.abstractLa investigación con enfoque en procesos que implique el aprovechamiento de los residuos agrícolas es esencial para la bioeconomía. El uso de solventes eutécticos profundos (DES) es un método verde que logra el procesamiento de la biomasa, fraccionando efectivamente la lignina de la lignocelulosa y, consecuentemente, otorgando la capacidad de valorización de la misma. En este estudio se prioriza la extracción de lignina presente en la cáscara de cacao usando solventes eutécticos profundos (DES). Fueron sintetizados 3 tipos de DES con ácido láctico (AL) como donador de enlaces de hidrógeno y alanina (AL-A), histidina (AL-H) y prolina (AL-P) como aceptores. Se evaluó el rendimiento de extracción por medio de un diseño experimental que mostró resultados entre 8,2 y 47,8 %, siendo éstos altamente influenciados por las variables estudiadas (temperatura, tiempo de tratamiento y relación sólido-líquido), y comparados con el rendimiento de lignina obtenida por medio del uso de peróxido de hidrógeno (10,8%), en donde se resaltó el óptimo proceso de extracción de lignina con DES. Además, se obtuvo un rendimiento de deslignificación del 84,6 % (basado en la lignina inicial de la cáscara de cacao) y la cáscara deslignificada no presentó alteraciones desfavorables en la estructura cristalina de la celulosa, según los resultados DRX. Se caracterizó y comparó la lignina extraída con DES, peróxido de hidrógeno y un lignosulfonato de sodio (lignina comercial) por medio de las técnicas FTIR, TGA y UV-VIS. Los resultados mostraron en la lignina obtenida con DES la presencia de la representativa estructura aromática y sugieren un alto porcentaje de pureza en el polímero resultante.
dc.description.abstractenglishResearch focused on the use of agricultural residues is essential for the bioeconomy. Deep eutectic solvents (DES) help in the processing of biomass, effectively fractionating the lignin from lignocellulose and facilitating its recovery. In this study, DES were used in a green method for the extraction of lignin present in the cocoa pod husk. Three different DES were synthesized with lactic acid (AL) as hydrogen bond donor and alanine (AL-A), histidine (AL-H), and proline (AL-P) as hydrogen bond acceptors. The lignin extraction efficiency was evaluated through an experimental design that showed yields ranging 8.2 and 47.8%, where temperature, treatment time, and solid-liquid ratio were the studied variables. Lignin extraction yields were higher when DES were used compared to the 10.8% lignin extraction yield obtained when alkaline hydrogen peroxide was used for the lignin extraction. In addition, even when a lignin extraction yield of 84.6% was obtained using DES, the delignified cocoa pod husk remained unaffected in terms of crystal structure of the cellulose, according to the XRD results. The lignin extracted with DES, hydrogen peroxide, and a sodium lignosulfonate (commercial lignin) were characterized through FTIR, TGA, and UV-VIS techniques. The results showed the presence of the representative aromatic structure in the lignin obtained with DES and suggest a high percentage of purity in the resulting polymer.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameQuímico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/11311
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programQuímica
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectLignina
dc.subjectMonolignoles
dc.subjectSolventes eutécticos profundos
dc.subject.keywordLignin
dc.subject.keywordMonolignols
dc.subject.keywordDeep eutectic solvents
dc.titleExtracción y caracterización de lignina proveniente de la cáscara de cacao utilizando solventes eutécticos profundos
dc.title.englishExtraction and characterization of lignin from cocoa pod husks using deep eutectic solvents
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Química