Separación de componentes de alimentos mediante gases supercríticos
| ||||
Separación de componentes de alimentos mediante gases supercríticos.Suele conocerse también con el nombre de destracción.
Introducción
A pesar de que los fundamentos de este proceso fueron mencionados ya en 1869 por el químico Adrews sólo los progresos alcanzados en los últimos tiempos en el desarrollo de las técnicas instrumentales de alto vacío ha hecho posible su aplicación práctica.
Desarrollo del proceso
Al sobrepasarse ciertos límites, tanto de temperatura como de presión, el “fluido” resultante ya no reúne las propiedades que corresponden al estado, ni de gas, ni de liquido; pero tiene una densidad relativamente alta (0,45 g por cm3, en el CO2). Esto facilita la difusión molecular desde la fase líquida a la fase gaseosa supercrítica, a lo que se debe su gran capacidad como disolvente frente a sustancias termolábiles y difícilmente volátiles. Pero a la vez el fluido conserva aún la viscosidad comparativamente baja y la alta movilidad de un gas, lo que permite un transporte rápido de las sustancias a disolver. La Separación de sustancias por gases supercríticos suele conocerse también con el nombre de “destracción”, pues reúne este proceso los efectos de una destilación que separa componentes de diferentes tensiones de vapor y de una extracción, basada en el intercambio específico entre disolventes y componentes a separar Ente los gases empleados para estos fines , el anhídrido carbónico es el más manejable por sus datos críticos: temperatura de 31 °C y presión de 73 bar; fuera de sus ventajas de precio y de no ser combustible, ni corrosivo. En menor escala se usa pentano, tolueno, monóxido de nitrógeno (N2O); este último por ejemplo para la extracción del aceite de palma. La adición de un así llamado “agente de arrastre”, es decir un sustancia cuya temperatura crítica es más alta que la temperatura del sistema; pero más baja que aquella de la sustancia a disolver puede hacer que el proceso se haga más selectivo y permite trabajar a presión más baja, lo que abarata el alto costo del proceso. Se usan para este objeto sobre todo acetona o etanol. La separación puede hacerse también fraccionada en varias etapas con disminución sucesiva de la presión y por sistemas de circulación continua o de corriente contraria. En general, este proceso es apropiado para la separación de compuestos orgánicos de polaridad relativamente escasa como los [[ésteres, eteres, lactonas y óxidos ya son separables dentro de presiones de 70 a 100 bar, mientras que la presencia de grupos funcionales fuertemente polares (COOH, OH) dificultan la “destracción”
Los siguientes son casos prácticos en que este proceso ya ha tenido aplicación para separar: -Componentes del aroma de café, té y caco. -Componentes extractivos (resinas, ácidos lupulínicos) del hoblñon. -Nicotina del tabaco. -Componentes de las esencias de diversas especias (pimienta, clavos, canela, vainilla) y de materias primas de perfumería. Variando las presiones, el proceso se puede hacer selectivo para ciertos componentes lábiles como los principios activos de la manzanilla. Para el caso práctico de la fabricación de café descafeinado se mezclan los granos de café crudo en un recipiente a presión con el CO2 en condiciones cercanas a sus supercríticas: 80 °C y 150 bar. Entonces se carga el gas con la cafeína y se puede recuperar rápida y totalmente por descenso de presión o aumento de temperatura, después de su compresión se puede bombear de nuevo al recipiente. Una modificación del proceso para la regeneración del gas sin descompresión consiste en trabajar en presencia de carbón activado para absorber la cafeína y en separar posteriormente el carbón de las semillas agotadas, por tamización. Los componentes aromáticos se conservan y se manifiestan en la tostación ulterior, mientras que la extracción con disolventes no daba cafeína pura y modificaba el aroma.
Fuentes
- Schmidt-Hebbel, H. Toxicos Químicos en Alimentos. Ed Universitaria. Chile.
