Estudio de la influencia del tiempo en la reacción de hidrólisis ácida para la obtención de glucosa a partir de la cáscara de cacao

El presente proyecto tuvo como objetivo principal determinar la influencia del tiempo de reacción en la etapa de hidrólisis ácida de la cáscara de cacao, para lo cual, primero se realizó un muestreo de las mazorcas de cacao en la parroquia Putucay ubicada cerca del cantón La Troncal. Posteriormente, las muestras fueron pretratadas, mediante secado y reducción de tamaño para después determinar su composición química, donde se obtuvo resultados de 21,57 % extraíbles; 27,59 % lignina; 21,65 % 𝛼-Celulosa, y 13,58 % de hemicelulosa. Luego, se llevó a cabo la reacción de hidrólisis ácida con las condiciones de 4% v/v ácido sulfúrico, a 100°C en un reactor discontinuo de mezcla perfecta, con tiempo de reacción variable en un rango de 0 a 70 minutos. Se analizó el líquido hidrolizado mediante Cromatografía Líquida de Alta Resolución (HPLC) dando como resultado la máxima concentración de glucosa de 4,40 g/L para 30 minutos. Por otra parte, mediante el método de integración por regresión lineal, se determinó que la cinética de la reacción de hidrólisis es de segundo de orden (n = 2) con una constante de velocidad k = 0,0032 L g-1 min-1 . Finalmente, el residuo sólido de la reacción de hidrólisis se caracterizó químicamente para los tiempos dentro de la región cinética, alcanzando un contenido de lignina de 49,54% y 49,96% de holocelulosa.

The main objective of the present project was to determine the influence of the reaction time in the acid hydrolysis stage of the cocoa shell, which it was started by sampling the cocoa cobs in the Putucay parish located near the La Troncal canton. Subsequently, the samples were pretreated, by drying and size reduction and then determining their chemical composition, where results of 21,57 % extractable, 27,59 % lignin, 21,65 % cellulose, and 13,58 % hemicellulose were obtained. Then, the acid hydrolysis reaction was performed under conditions of 4% v/v sulfuric acid, at 100°C in a discontinuous reactor of perfect mixture, with variable reaction time in the range of 0 to 70 minutes. The hydrolyzed liquid was analyzed by High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) resulting in a maximum glucose concentration of 4,40 g / L for 30 minutes. On the other hand, by means of the linear regression integration method, the kinetics of the hydrolysis reaction was determined to be of second order (n = 2) with a velocity constant k = 0,0032 g -1 min-1 . Finally, the solid residue of the hydrolysis reaction was chemically characterized for times within the kinetic region, reaching a lignin content of 49,54% and 49,96% holocellulose.

Ingeniero Químico

Cuenca