Estudio de la producción de alginato de sodio derivado de macroalgas pardas y su conversión hidrotérmica catalizada a ácido láctico utilizando digestión por microondas.

Abstract

En el presente trabajo de titulación se determinaron las mejores condiciones para la extracción de alginato de sodio a partir del alga parda del género Padina Durvillaei y su transformación a ácido láctico en condiciones hidrotérmicas. Estos procesos son estudiados mediante un análisis de superficie de respuesta de tipo Box- Behnken, las variables evaluadas para la extracción del alginato de sodio fueron: temperatura (80 °C- 100 °C), tiempo de reacción (30 min- 60 min), concentración alcalina (2%- 3% de Na2CO3) y el tipo de mallado (10- 40 mesh), la variable de respuesta en este análisis corresponde al rendimiento de extracción de alginato. Para el estudio correspondiente a la producción de ácido láctico se estudiaron las siguientes variables: temperatura (150 °C- 250 °C), tiempo de reacción (30 min- 90 min) y masa del catalizador (0,3 gr- 0,9 gr), como variable de respuesta el rendimiento de producción de ácido láctico. Los modelos estadísticos presentaron un adecuado coeficiente de ajuste de 99.57 %, 99.68% y 99.36% para la extracción del alginato de sodio, la conversión del alginato y del alga parda a ácido láctico respectivamente, indicando un modelo polinomial cuadrático que puede emplearse para describir los datos obtenidos a partir del diseño experimental. Los rendimientos encontrados muestran un amplio rango en función de las variables independientes alcanzando valores de rendimiento de extracción de alginato de sodio y producción de ácido láctico de 29,94% y 23,69%. Para identificar los grupos funcionales del alginato y evaluar la razón M/G, se utilizó Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier (IR- FT). Mediante viscosimetría capilar se determinó el peso molecular promedio de los extractos. De igual manera los análisis térmicos se realizaron por escaneo Calorimétrico Diferencial de Barrido (DSC) y Análisis Termogravimétrico (TGA). El ácido láctico fue cuantificado por Cromatografía de Gases- Espectrometría con Movilidad Iónica (GC- IMS).