Equilibrium partition of vegetable extracts between pretreated vegetable substrates and pure or oil-modified supercritical CO2
Loading...
Files
Date
2015
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
En la modelación de la extracción de sustratos vegetales con CO2 supercrítico (CO2 SC), es común considerar a las variables del equilibrio de partición (función que relaciona la concentración máxima que podría alcanzar un soluto en la fase fluida, Cf, con base en la concentración residual del soluto en la fase sólida, Cs, Cf = f (Cs)) como parámetros de ajuste, algunas veces desconociendo si los resultados obtenidos reflejan la realidad física. El objetivo de esta tesis fue estudiar (experimentalmente), el equilibrio de partición de extractos vegetales entre CO2 SC y sustratos vegetales, modelar los resultados, y evaluar su inclusión en modelos de extracción. Para esto, se desarrolló, estandarizó, y validó una metodología que intercala etapas de equilibramiento (y muestreo), con etapas de extracción (para agotar el sustrato), midiendo el equilibrio de partición de aceite de raps entre CO2 SC y raps preprensado, a 40-60ºC y 22-28 MPa. Luego, se aplicó en la medición del equilibrio de partición de oleorresina de pimentón (y carotenoides), entre CO2 SC puro o modificado con aceite vegetal, y pimentón peletizado-molido-tamizado, a 54-67ºC y 22-28 MPa.
Por último, se diseñó y evaluó una metodología basada en principios cromatográficos, para medir el equilibrio de partición de oleorresina de tomate (y carotenoides) disuelta en CO2 SC, en tomate peletizado-molido-tamizado que fue totalmente extraído. En las isotermas/isobaras de aceite de raps se observó un valor máximo de concentración en CO2 SC que correspondió al valor de saturación, mientras que en las isotermas/isobaras de oleorresinas, la interacción soluto-sustrato impidió la saturación. En todos los casos, sin embargo, se observó un efecto positivo de la presión y la temperatura sobre la partición de los solutos hacia la fase de CO2. Se propuso y aplicó una nueva ecuación matemática que modela los resultados obtenidos, y se observó un buen ajuste al aplicarla en modelos de extracción. Adicionalmente, se observó que la partición de carotenoides hacia la fase CO2 SC se ve favorecida por la presencia ya sea de compuestos lipídicos propios de las oleorresinas, tanto como de un aceite vegetal añadido.
Por último, se diseñó y evaluó una metodología basada en principios cromatográficos, para medir el equilibrio de partición de oleorresina de tomate (y carotenoides) disuelta en CO2 SC, en tomate peletizado-molido-tamizado que fue totalmente extraído. En las isotermas/isobaras de aceite de raps se observó un valor máximo de concentración en CO2 SC que correspondió al valor de saturación, mientras que en las isotermas/isobaras de oleorresinas, la interacción soluto-sustrato impidió la saturación. En todos los casos, sin embargo, se observó un efecto positivo de la presión y la temperatura sobre la partición de los solutos hacia la fase de CO2. Se propuso y aplicó una nueva ecuación matemática que modela los resultados obtenidos, y se observó un buen ajuste al aplicarla en modelos de extracción. Adicionalmente, se observó que la partición de carotenoides hacia la fase CO2 SC se ve favorecida por la presencia ya sea de compuestos lipídicos propios de las oleorresinas, tanto como de un aceite vegetal añadido.
Description
Tesis (Doctor in Engineering Sciences)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2015