Application of a Doehlert experimental design for optimizing the dioxane organosolv extraction of lignin from hydrolyzed almond shells

• Autores: Joaquín Quesada Medina, Pilar Olivares Carrillo, Francisco Javier López Cremades
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 68, Nº. 552, 2011, págs. 107-115
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Aplicació d’un disseny d’experiments de Doehlert per a l’optimització de l’extracció organosolv amb dioxà de closques d’ametlla hidrolitzades
  • Aplicación de un diseño de experimentos de Doehlert para la optimización de la extracción organosolv con dioxano de cáscaras de almendra hidrolizadas
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• Resumen
  • español

    Se aplico un diseño de experimentos de Doehlert para tres factores para el estudio de la solubihdad en mezclas acuosas de 1,4-dioxano (concentración de oroxano, 0-100% vol.) y en diferentes condiciones de extracción [ternperatura de extracción (150-230"C) y tiempo de cocción (10-4O mln) de la lignina contenida en cáscaras de almendra (Prunus amygdalus) hidrolizadas. Las variables que mas influencia tenían sobre el proceso de extracción organosolv fueron la temperatura de extracción y la concentración de dioxano; en el caso del grado de deslignificación alcanzado y de la selectividad en la extracción de la lignina, ambas variables ejercieron una influencia similar, mientras que la extractabilidad del material se vio más afectada por la temperatura de extracción. La influencia del tiempo de cocción fue pequeña en todos los casos. Además, se observó una dependencia significativa entre la temperatura de extracción y la concentración óptima de dioxano de la mezcla que conducía a un grado de deslignificación máximo, lo que fue explicado mediante la teoría del parámetro de solubilidad y teniendo en cuenta tanto la degradación de la estructura de la lignina como los cambios ocurridos en la asociación entre la lignina y los carbohidratos.

  • català

    Es va aplicar un disseny d’experiments de Doehlert per a tres factors per l’estudi de la solubilitat en mescles aquo-ses de 1,4-dioxà (concentració de dioxà, 0-100% vol.) i en diferents condicions d’extracció [temperatura d’extracció (150 - 230 ºC) i temps de cocció (10-40 min)] de la lignina continguda en closques d’ametlla (Prunus amygdalus) hidrolitzades. Les variables que més influència tenien sobre el procés d’extracció organosolv van ser la temperatura d’extracció i la concentració de dioxà, en el cas del grau de deslignificación assolit i de la selectivitat en l’extracció de la lignina, ambdues variables exerciren una influència similar, mentre que l’ extractabilitat del material es va veure més afectada per la temperatura d’extracció. La influèn-cia del temps de cocció va ser petita en tots els casos. A més, es va observar una dependència significativa entre la temperatura d’extracció i la concentració òptima de dio-xà de la mescla que conduïa a un grau de deslignificació màxim, el que va ser explicat mitjançant la teoria del parà-metre de solubilitat i tenint en compte tant la degradació de la estructura de la lignina com els canvis ocorreguts en l’associació entre la lignina i els carbohidrats.

  • English

    The solubility of lignin from hydrolyzed almond (Prunus amygdalus) shells in 1,4-dioxane–water mixtures (dioxane concentration, 0-100% vol.) and different extraction conditions [extraction temperature (150-230ºC) and cooking time (10-40 min)] was studied using a three-factor Doehlert experimental design. The most influenced variables in the organosolv process were the extraction temperature and the dioxane concentration; in the case of the delignification degree reached and the selectivity of the lignin extraction, both variables had a similar influence, while extractability was most influenced by the extraction temperature. The influence of cooking time was small in all the cases. Moreover, a significant dependence was observed between the extraction temperature and the optimum dioxane concentration of the mixture leading to maximum delignification, which was explained by solubility parameter theory and taking into account changes in both the extent of the association between lignin and carbohydrates and the degradation of the lignin structure.