Caracterización de lignina de cáscara de cacao como fuente de moléculas de alto valor agregado

Abstract

En la industria del cacao se genera una gran cantidad de biomasa residual proveniente principalmente la cáscara de mazorca de cacao (CMC). Debido a la composición química de la CMC, esta se ha utilizado como fertilizante, biocombustible, entre otros. En la CMC, la lignina es el segundo componente mayoritario. La estructura polimérica aromática de la lignina la convierte en un material precursor para la obtención de compuestos de valor agregado. La compleja estructura de la lignina condiciona su aplicación final, esta varía dependiendo la fuente vegetal y el método de extracción. El objetivo de este trabajo fue cuantificar el material lignocelulósico de la CMC de las variedades carmelo, forastero y trinitario; y realizar estudios de caracterización estructural por espectroscopia de infrarrojo (FT-IR) de la lignina aislada de la CMC de las variedades antes mencionadas por tres métodos distintos de extracción. La variedad con mayor cantidad de extraíbles fue trinitario, 24.7±0.78; la variedad con mayor contenido de lignina fue forastero, 26.3 ± 0.56; la variedad con mayor cantidad de celulosa fue forastero, 28.7±0.05; la cantidad de hemicelulosa en las tres variedades fue igual y la variedad con mayor cantidad de cenizas fue forastero, 6.7±0.08. En cuanto a la caracterización mediante FT-IR, todas las ligninas muestran una banda ancha en 3400-3260 cm-1 atribuida a los grupos hidroxilos tipo fenólico y estructuras alifáticas. Las bandas centradas en 2900 y 2800 cm-1, se asocian al estiramiento del CH de los grupos metoxilos aromáticos y de los grupos metil y metileno de las cadenas laterales, en la región del carbonilo/carboxilo, se encuentran bandas débiles en 1680 cm-1, originadas por los sistemas conjugados. En las regiones de 2300, 2000, 1400, 1200, 1000 y 800 cm-1, se encuentran señales características de los anillos de siringilo (S) y guayacol (G), confirmando estructuras lignínicas características de maderas duras.