Aplicación de tecnologías en la extracción solido-liquido orientados a la agroindustria

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PARÁMETROS DE FUNCIONAMIENTO DE UN EXTRACTOR

El método de extracción debe ser el más adecuado para cada aplicación concreta. Las condiciones de extracción, tales como relación sólido-líquido, temperatura, tiempo, tipo de disolvente y concentración de disolvente influyen en la estabilidad de la extracción de aceites y agentes bioactivos

La temperatura de extracción de manera general influye de forma positiva en la operación de extracción. Esto es debido a que facilita la transferencia de masa, al aumentar la solubilidad del soluto en el disolvente.

La relación soluto-disolvente favorece grandemente las dos variables. Este comportamiento es esperado debido a que, mientras mayor sea esta relación, mejor es la transferencia de masa, puesto que así se puede aprovechar mejor la capacidad extractiva del disolvente, lo que evita la saturación temprana del mismo y por consiguiente lograr la mayor concentración del analito de interés.

El tiempo de extracción varían en un amplio rango, dependiendo dl tipo de soluto que va a ser extraído y de las condiciones de operación. Un periodo estático puede ser mantenido (1 min hasta 2 h) antes de que se establezca las condiciones dinámicas (15 min hasta 8 h), dependiendo principalmente de la cantidad de materia vegetal a procesar. Tiempos prolongados de procesamiento de los extractores sobre otras variables (tal como la presión).

Tamaño de partículas solidos es evidente que cuando más pequeñas sea, mayor es la superficie interfacial y más corta la longitud de los poros. Por lo tanto, mayor es la velocidad de transferencia sin embargo tamaños excesivamente pequeños pueden hacer que las partículas se aglomeren dificultando la extracción.

EXTRACTOR SOXHLET

Su funcionamiento consiste en hacer hervir en le matraz el disolvente con el cual se va a extraer la materia sólida deseada que se encuentra en la muestra depositado en el cartucho del “soxhlet”. Los vapores del disolvente ascienden por el extractor y se condensan en el refrigerante cayendo gota a gota sobre el cartucho. La parte soluble pasa por gravedad al matraz. Otros extractores de soxhlet se construyen de tal modo que el disolvente llena la cámara de extracción y la disolución resultante es sifonada al matraz de destilación, el proceso se repite automáticamente hasta que la extracción es completa.

Para la extracción con soxhlet se deben tener en cuenta: la selección del solvente, la matriz sólida y las condiciones de operación.

Condiciones de operación: Durante la extracción con Soxhlet, el solvente se recupera normalmente por evaporación. Las temperaturas de extracción y evaporación tienen un efecto significativo en la calidad final de los productos. Además, se ha encontrado que el aceite del salvado de arroz extraído con dcineno era ligeramente más oscuro comparado con el aceite extraído con hexano, probablemente debido a las mayores temperaturas de extracción y evaporación al usar d-cineno como solvente. Las altas temperatura de ebullición para la recuperación del solvente pueden disminuirse usando evaporación flash o separación por membrana para recuperar el solvente.

Ventajas: El disolvente y la muestra están en contacto íntimo y repetido de manera que se mejora muchísimo la extracción porque siempre se emplea un disolvente limpio. Otra de ellas sería que el disolvente proviene de una condensación luego es líquido y está caliente. Favorece la solubilidad del analito. Y la más importante no se requiere de filtración posterior.

Desventajas: es un proceso extremadamente lento e imposible de acelerar, además de requerir de una gran cantidad de disolvente, resulta inaplicable ha analitos termolábiles, que se descompongan con el calor o reaccionen y además necesita una etapa final de evaporación.

INFLUENCIA DE LOS DISOLVENTES EN LA OBTENCION DEL PRODUCTO

los disolventes representan un papel muy importante a la hora de obtener el producto final ya que de estos depende la calidad del mismo

El método que nos permite seguir este aparato tiene la ventaja de que siempre se está extrayendo con el disolvente puro en su punto de ebullición por lo que el rendimiento es óptimo.

Se evitan las grietas u hoyos, que el goteo continuado del disolvente condensado puede producir en la masa de materia sólida que se extrae, poniendo sobre esta un disco perforado de porcelana, de los empleados para filtrar o lana de vidrio.

NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LA EXTRACCION SÓLIDO-LÍQUIDO

Los métodos de extracción con el paso del tiempo y debido a las grandes demandas por alimentos de alto valor añadido, ya sean estos aceites esenciales, antioxidantes, aromas, pigmentos, entre otros, se ha tenido la necesidad de indagar en nuevas tecnologías que aceleren el tiempo de la extracción mejoren la calidad del producto. Una de las tecnologías que más ha llamado la atención es la de los fluidos super críticos.

EXTRACCION CON FSC

Un fluido supercrítico es cualquier substancia a una temperatura y presión por encima de su punto crítico termodinámico. Tiene la propiedad de difundirse a través de los sólidos como un gas, y de disolver los materiales como un líquido. Adicionalmente, puede cambiar rápidamente la densidad con pequeños cambios en la temperatura o presión. Estas propiedades lo hacen conveniente como un sustituto de los solventes orgánicos en los procesos de extracción.

Los fluidos supercríticos (FSC) tienen la capacidad de extraer ciertos compuestos químicos con el uso de determinados solventes específicos bajo la combinación de temperatura y presión. El CO2 es el fluido supercrítico más utilizado debido a que es no tóxico, no inflamable, no corrosivo, incoloro, no es costoso, se elimina fácilmente, no deja residuos, sus condiciones críticas son relativamente fáciles de alcanzar y se consigue con diferentes grados de pureza, se puede trabajar a baja temperatura y por tanto, se pueden separar compuestos termolábiles, se puede obtener a partir de procesos de fermentación alcohólica y ayuda a prevenir la degradación térmica de ciertos componentes químicos del alimento cuando son extraídos. El problema con muchos de los fluidos en comparación con el CO2 es que hay ciertas dificultades en obtener solventes puros del fluido; Las ventajas de los fluidos supercríticos son:

Poseen alto coeficiente de difusión y viscosidad más