Investigación
Nuevos avances en el proceso sostenible de producción de vainillina a partir de lignina

Nuevos avances en el proceso sostenible de producción de vainillina a partir de lignina

La demanda industrial de la sustancia aromatizante vainillina supera con creces las fuentes naturales. Por ello, la vainillina se produce químicamente en grandes cantidades a partir del petróleo, por lo que también resulta mucho más barata que la sustancia aromatizante procedente de los frutos de cápsula fermentados de la vainilla especiada. Una alternativa es la extracción de vainillina a partir de la lignina, que se produce como residuo en la industria de la pasta de papel. El grupo de investigación del Prof. Dr. Siegfried Waldvogel, de la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia (JGU), ha seguido avanzando en la producción electroquímica de vainillina a partir de la lignina. Para ello, se utilizó un oxidante «verde» que consigue la degradación oxidativa de la lignina kraft -el principal producto de desecho- a vainillina. «Estamos convencidos de que con nuestro proceso sostenible y respetuoso con el medio ambiente podemos contribuir a la producción de vainillina a mayor escala», afirma Siegfried Waldvogel. El trabajo de investigación se ha publicado en la prestigiosa revista Angewandte Chemie.

La vainillina de alta calidad puede obtenerse a partir de la lignina

La vainillina se utiliza en innumerables alimentos y bebidas, pero las industrias del perfume y farmacéutica también necesitan esta sustancia aromatizante. Por tanto, la producción química asciende a varias decenas de miles de toneladas anuales. Sin embargo, para ello se utilizan sobre todo materias primas fósiles y el proceso deja residuos tóxicos. «La producción de vainillina a partir de lignina, un componente de la madera, evita estos inconvenientes», explica el químico Siegfried Waldvogel. «Con el proceso electroquímico en el que llevamos trabajando casi 15 años, podemos producir vainillina de alta calidad a partir del recurso renovable madera de una forma respetuosa con el medio ambiente.»

La lignina se utiliza desde hace tiempo como material de partida para la producción de vainillina. Un proceso comercial actual se basa en el uso de cobre como catalizador, pero esto implica pasos costosos para purificar el producto final. En cambio, el uso directo de electricidad como oxidante es intrínsecamente seguro, rentable y evita la generación de residuos, dice el artículo científico. Para la producción sostenible de vainillina, se utiliza como material de partida la lignina kraft, que es un residuo de la producción de papel y luego se utiliza para generar electricidad. Se utiliza sosa cáustica como disolvente y se añade una solución electrolizada de peroxodicarbonato a la solución de lignina como agente oxidante al principio de la reacción. «Con esto conseguimos un rendimiento de hasta el 6,2% en peso, lo que es un resultado excelente», afirma Waldvogel. Además, el carbonato utilizado es el aditivo necesario para el funcionamiento industrial de la planta de celulosa. Así pues, todas las vías están abiertas para combinar técnicamente el proceso con una biorrefinería.

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Fuente: idw-online.de

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