Optimización del pretratamiento peróxido-alcalino para la reducción de lignina en maderas puras empleando un Diseño Box-Behnken

Resumen

En el presente trabajo se propone la optimización del proceso de hidrólisis alcalina mediante el uso de residuos de madera de dos diferentes tipos: cedro (RMC) y pino (RMP), con el fin de modificar su estructura y buscar la mayor remoción en el porcentaje de lignina presente, que permita una mejor acción enzimática para una mayor conversión en azúcares fermentables. Los RMC y RMP se caracterizaron previamente mediante la técnica estandariza NREL y pretratados mediante hidrólisis ácida, empleando las condiciones óptimas de tiempo, de 30 min, % de H2SO4 a
3.45%, y una relación líquido-sólido (RLS) de 3.36 p/v. Para la optimización, se empleó un diseño de experimentos Box-Behnken, donde se consideraron como variables independientes: tiempo del proceso (27, 38.5 y 50 h), concentración de H2O2 (6%, 8% y 10% v/v) y RLS (12, 16 y 20 v: p), estableciendo como variable de respuesta el porcentaje de lignina removido durante el proceso. Se realizó un análisis estadístico de los resultados obtenidos experimentalmente, generando un polinomio de segundo orden, que representa la relación de las variables consideradas y la respuesta, obteniéndose un coeficiente de correlación (R2) del 95.35 % y 95.24 % para los RMC y RMP, respectivamente, garantizando la confiabilidad en la reproducción de las correlaciones experimentales con los valores establecidos. Las condiciones óptimas para los RMC fueron: 38.1 h, 8.4% de H2O2 y una RLS de 16.6 v: p; en tanto que, para los RMP, las condiciones óptimas fueron: 38.7 h, 8.2% de H2O2 y RLS de 18.4 v: p, con una remoción final de lignina de 46% y 36%, respectivamente, con relación al contenido inicial.