Producción de xilosa a partir de paja de sorgo usando ácido clorhídrico.

Universidad del Bosque
Química Ambiental 2014- 1
Natalia Marín Rincón
Grupo 3
Producción de xilosa a partir de paja de sorgo usando ácido clorhídrico.

La xilosa es un azúcar hemicelulósico que es usado principalmente para su conversión en xilitol. El objetivo de este trabajo era
estudiar la producción de xilosa con la hidrolisis de paja de sorgo con ácido clorhídrico en donde lascondiciones óptimas era 6% HCl
a 122°C y por 70 min.
La paja de sorgo es un recurso renovable, barato y abundante que se utiliza principalmente como alimento para el ganado, pero al
generar sus hidrolisis para obtener xilosa existen consecuencias, la eliminación del residuo y la producción de un producto que
aumenta el valor económico del proceso. La hidrolisis es muy compleja ya que su sustrato estáen fase sólida y su catalizador en
fase líquida.
Diluir ácidos lleva a una hidrolisis limitada llamada hidrolisis previa, en donde la hidrólisis de la fracción de hemicelulosa deja la
celulosa y fracciones de lignina casi inalteradas. La hidrolisis de la paja de sorgo deja un residuo sólido valioso que puede ser usado
en la producción de soluciones de glucosa o para producir la pulpa para elpapel.
El xilitol, producido a partir de la xilosa, es un edulcorante con propiedades muy importantes como el ser anti-cancerígeno, tener
bajas calorías y calor negativo de disolución.

La paja de sorgo es recolectada y se usa como material crudo, después se seca al aire libre, es molido y se escogen las partículas
con un tamaño menor de 0.5mm siendo homogenizadas en un solo lote. Los análisisde las fracciones se llevaron a cabo usando
una hidrolisis ácida cuantitativa bajo condiciones estándares. Las muestras de licores se tomaron de la reacción media y se
analizaron,
estas
fueron
diluidas
en
agua
y
centrifugadas
para
separar
el
fenólico
insolubilizado.
Todas las pruebas fueron hechas tres veces y los resultados fueron expresados como el promedio. Aunque es difícilencontrar un
mecanismo estricto para las reacciones de hidrolisis, es usual el uso de modelos simplificados para determinar la cinética de la

hidrólisis de materiales lignocelulósicos. El primer modelo usado exitosamente fue el modelo de Saeman y era usado para la
hidrolisis de celulosa con madera de abeto usando ácido sulfúrico, por la tanto pudo ser usado para la hidrolisis de hemicelulosa.En el modelo de la concentración de xilosa se comparan los valores de k1 y k2 (siendo k1 la tasa de liberación de xilosa y k2 la
velocidad de descomposición de xilosa) y se puede ver que la aparición de xilosa parece ser más rápida que la descomposición aún
cuando ambas aumentan al aumentar la concentración de HCl. También con los modelos es posible predecir la concentración de
xilosa acualquier tiempo y a cualquier concentración de ácido y por eso es posible escoger las condiciones para obtener la máxima
concentración de xilosa y las mínimas de su degradación al comparar superficies de respuesta para diferentes productos de la
hidrólisis de sorgo, esto además permite obtener la concentración de xilosa más óptima.
En el modelo para la glucosa no se puede obtener experimentalmente yaque su liberación puede proceder de heteropolímeros de
hemicelulosa y celulosa aun cuando la celulosa no es hidrolizada bajo el rango de condiciones.
El furfural es el principal producto de degradación en la hidrolisis de materiales lignocelulosos para obtener xilosa. La formación de
este inhibidor ocurre al mismo tiempo en que se degrada la xilosa.
Si los hidrolizados de paja de sorgo van aser usados como medios de fermentación y su residuo sólido necesita ser procesado para
la producción de glucosa es importante obtener soluciones de azúcar con bajas concentraciones de inhibidores. Los modelos
desarrollados son usados como herramientas para su profundo estudio. La aplicación de HCl para la hidrólisis de paja de sorgo
mostró una muy buena selectividad.

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