Desarrollo y aplicación de metodologías verdes para pretratamiento de biomasa lignocelulósica de cáscara de cacao
Desarrollo y aplicación de metodologías verdes para pretratamiento de biomasa lignocelulósica de cáscara de cacao
Date
2023-11
Authors
Villafuerte Salazar, María Guadalupe
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Autónoma Chapingo
Abstract
En este trabajo se utilizaron cáscaras de la mazorca de cacao (CMC); las cuales
son el principal subproducto poco aprovechado en la industria del chocolate.
Primeramente, este residuo de biomasa lignocelulósica (BLC) se caracterizó
mediante la determinación de su composición química (extraíbles, lignina,
celulosa, hemicelulosa y cenizas). Adicionalmente, se estudió la aplicación de
pretratamientos que involucran calentamientos asistidos por microondas sobre
una mezcla de material lignocelulósico con líquidos iónicos. Posteriormente, se
evaluó la obtención y liberación de los principales biopolímeros (celulosa,
hemicelulosa y lignina) del material lignocelulósico de CMC. Se realizó un
ANOVA empleando un diseño factorial 3k considerando factores como la
temperatura (100,150,180 y 200°C), los tiempos de reacción (5,10 y 15 min) y el
tamaño de partícula empleados (355, 250 y 180 μm), las variables respuesta
seleccionadas fueron el porcentaje de recuperación de sólidos en cada
tratamiento. Además, se evaluó de manera cualitativa los cambios estructurales
mediante espectroscopia infrarroja (IR) y mediante Microscopía electrónica de
barrido (SEM) entre las distintas muestras pretratadas. El análisis de varianza
mostró diferencias significativas entre pretratamientos aplicados, presentando un
mayor porcentaje de recuperación de sólidos en el pretratamiento con mayor
tamaño de partícula (355 μm), menores temperaturas (100°C, 150°C) y menores
tiempos de reacción (5 y 10 min). El análisis por IR reveló en la región 3400 cm 1 una contracción en la intensidad de las señales, en el pretratamiento térmico
con BMIM, lo que indica una interacción de este líquido iónico con los enlaces O H de los biopolímeros componentes del BLC. Las micrografías del material
lignocelulósico (CMC), muestran cambios en la morfología de la superficie antes
y después de los pretratamientos con ambos líquidos iónicos, prevaleciendo la
irregularidad y la porosidad como observaciones principales; lo que indica
destrucción parcial del material lignocelulósico.
Description
Tesis (Maestría en Ciencia y Tecnología Agroalimentaria)
Keywords
Biomasa lignocelulósica, cáscara de cacao, pretratamientos, metodologías verdes, líquidos iónicos