Método sostenible para obtener vainillina de los residuos de madera

La vainillina es el aromatizante más importante del mundo en términos de volumen

27.05.2020 - Alemania

Los científicos de la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia (JGU) han desarrollado un nuevo método sostenible para extraer la sustancia aromática vainillina del componente de madera lignina, que se produce en grandes cantidades como residuo en la fabricación de celulosa, una importante materia prima en la producción de papel. Como los investigadores describen en la revista "ACS Sustainable Chemistry & Engineering", añaden lignina a la sosa cáustica, calientan la mezcla a 160 grados y le aplican electricidad en una simple célula de electrólisis utilizando electrodos de níquel. Esto oxida y descompone la lignina, produciendo una vainillina de tan alta calidad que puede ser declarada como "vainillina natural". "Después de años de intensa investigación, hemos logrado así un verdadero avance", dice el Prof. Dr. Siegfried Waldvogel, portavoz del área de investigación superior "SusInnoScience" (Química sostenible como clave de la innovación en la ciencia eficiente en el antropoceno) en la JGU, que dirigió el desarrollo. Hasta ahora, la vainillina se ha obtenido principalmente del petróleo crudo y, a diferencia del nuevo método, se producen desechos tóxicos difíciles de eliminar. Hay que admitir que ya existe un proceso para producir vainillina a partir de la lignina. Sin embargo, según Waldvogel, esto es muy caro, entre otras cosas por el uso del cobre. Además, sólo una pequeña parte de la lignina producida en el proceso de producción de la pulpa puede utilizarse para ello.

La vainillina es la sustancia aromatizante más importante del mundo en términos de cantidad. Varias decenas de miles de toneladas de ella se utilizan cada año en la producción de alimentos, cosméticos y medicinas. La lignina a su vez produce más de 100 millones de toneladas de residuos de la producción de pulpa cada año, la mayoría de los cuales se incineran. "Dado que nuestro método tiene un rendimiento de vainillina de alrededor del 4% de la lignina utilizada, teóricamente sería muy fácil cubrir la demanda mundial de vainillina", dijo Waldvogel. Está convencido de que el nuevo método es "significativamente mejor" que los anteriores para la extracción de vainillina -no sólo porque no genera residuos tóxicos, sino también porque es económicamente superior- y ya está manteniendo conversaciones con los socios industriales pertinentes. En el marco del proyecto "LIBERATE" de la UE, el proceso, que hasta ahora sólo se ha utilizado en el laboratorio, pronto se probará a mayor escala. Actualmente se está construyendo una planta piloto para este propósito en el instituto de investigación noruego SINTEF, con el que coopera la JGU. Además, Waldvogel también tiene previsto probar si el nuevo método puede mejorarse aún más obteniendo la vainillina no sólo a partir de la lignina pura, sino directamente del llamado licor negro, un producto preliminar que contiene lignina y que se produce durante el procesamiento de la madera en las fábricas de celulosa.

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Publicación original

M. Zirbes, L. Quadri, M. Breiner, A. Stenglein, A. Bomm, W. Schade, S. Waldvogel High-Temperature Electrolysis of Kraft Lignin for Selective Vanillin Formation ACS Sustainable Chemistry & Engineering (21. April 2020)

https://www.yumda.com/es/noticias/1166476/metodo-sostenible-para-obtener-vainillina-de-los-residuos-de-madera.html