Estudio de la influencia del tiempo en la reacción de hidrólisis ácida para la obtención de glucosa a partir de la cáscara de cacao
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Date
2023-01-12
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Volume Title
Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
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.
Resumen
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.
Keywords
Ingeniería Química, Cascara de cacao, Glucosa, Cinética química
Citation
Código de tesis
Código de tesis
TQ;560