Optimización del Proceso de Extracción por Fluidos Supercríticos en la Obtención de Aceite de Semillas de Uva con el Empleo de la Metodología Taguchi y Superficie de Respuesta

Abstract

Abstract– El presente trabajo de investigación corresponde a un proyecto de aprovechamiento de los residuos de la industria vitivinícola empleado la semilla de uva malbec como materia prima para evaluar la oportunidad de obtener un aceite enriquecido, como una propuesta potencial tanto para la industria farmacéutica como alimentaria. En la etapa inicial, se realizó la caracterización fisicoquímica de la materia prima, los resultados obtenidos fueron: humedad (11,4%), proteínas (8,1%), cenizas (2,5%), grasas (11,5%) y carbohidratos (66,5%). En la segunda etapa, se realizaron pruebas preliminares de extracción con fluidos supercríticos empleado CO2 líquido como solvente. Se establecieron los siguientes parámetros fijos de operación: tamaño de partícula promedio (522,15 µm), tiempo de extracción supercrítica en estado estacionario (30 minutos), tiempo de extracción supercrítica en estado dinámico (180 minutos) y flujo de salida del CO2 (5 pie3/h). Mientras que los parámetros de estudio fueron: Presión de extracción (PSI) y Temperatura de extracción (ºC). Los resultados fueron evaluados en base al rendimiento (g aceite obtenido/ g materia prima x100%). Posteriormente, se determinaron los factores y niveles que influyen significativamente (p<0,05) en el rendimiento del aceite supercrítico obtenido empleando el arreglo ortogonal L9 de la metodología Taguchi. Los factores fueron: Presión de extracción (PSI) y temperatura de extracción (ºC). Los niveles establecidos para la presión fue: 2205-4410-6615 PSI y la temperatura fue: 40-50-60ºC. El resultado indicó que ambos factores son significativos y los mejores valores con respecto al rendimiento del aceite supercrítico fueron obtenidos a: Presión (6615 PSI) y temperatura (60ºC) que posteriormente fueron optimizados. En la siguiente etapa, se realizó la optimización de los factores significativos identificados aplicando la metodología de Superficie de Respuesta, con un diseño central compuesto considerando 4 tratamientos factoriales, 4 tratamientos axiales y 2 puntos centrales. Determinando que la temperatura óptima fue (68°C) y presión optima fue (7655 PSI). El aceite optimizado tuvo un rendimiento de 8.14 por ciento. Finalmente, se realizó la caracterización físico-química del aceite supercrítico obtenido, que consistió en determinar la relación porcentual de los ácidos grasos presentes. El ácido graso linoleico y oleico se encuentran en mayor proporción: 64,9 por ciento y 21,8 por ciento, respectivamente.