Estudio comparativo de la extracción de cafeína con CO2 supercrítico y acetato de etilo
Comparative study of caffeine extraction with supercritical CO2 and ethyl acetate
En este trabajo se evalúa el método de extracción con dióxido de carbono (CO2) supercrítico para la obtención de cafeína a partir de granos de café. Se destacan las características operativas que ofrece esta tecnología de extracción y se hace una comparación con el método Soxhlet usando acetato de etilo. Para ello, se desarrolla un diseño de experimentos que incluye variaciones en presión, temperatura y tiempo de extracción, y permite determinar la mejor combinación de estas variables. Se emplea un equipo a escala de laboratorio compuesto de una celda de extracción alimentada con CO2 líquido y presurizada con nitrógeno, una chaqueta de calentamiento, y n recipiente de separación en el que se precipita la cafeína. Los resultados indican que la presión y el tiempo son las variables con mayor uncia en la extracción. Se alcanzó un rendimiento de 1.6 gramos de cafeína extraída por cada kilogramo de café verde con CO2 supercrítico y de 3.53 gramos de cafeína extraída por kilogramo de café verde con el método Soxhlet con acetato de etilo.
GENERALIDADES
FLUIDOS SUPERCRÍTICOS
Un fluido supercrítico (FS) se define como una sustancia que está por encima de sus valores críticos de temperatura y presión; condiciones bajo las cuales no se condensa (al disminuir la temperatura isobáricamente o al aumentar la presión isotérmicamente) ni se evapora (al aumentar la temperatura isobáricamente o al disminuir la presión isotérmicamente). Las propiedades del FS son intermedias entre las del fluido en fase líquida y en fase gaseosa, combinando un elevado poder de solvatación con una elevada difusividad. Además, presenta las ventajas de utilizar sustancias no tóxicas, en reemplazo de solventes que presentan impactos importantes sobre la salud humana o el ambiente.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS FLUIDOS SUPERCRÍTICOS
La viscosidad de los fluidos supercríticos (FS) es de 5 a 30 veces inferior a la de los líquidos [1], lo que implica que los analitos difundan más fácilmente en FS que en fases líquidas. Además, como los FS poseen una tensión superficial prácticamente nula, su penetrabilidad en los materiales porosos es mucho más alta. La consecuencia más importante derivada de estas propiedades es que los FS permiten realizar extracciones más rápidas y eficientes que los disolventes convencionales. En la tabla 1 se observa una comparación entre propiedades físicas y de transporte másico de gases, líquidos y FS.
Los gases tienen la más alta difusividad y por lo tanto, la más alta tasa de transferencia de masa. Sin embargo, al tener la más baja densidad, se reduce su poder de solvatación debido a la dependencia directa que existe entre estas dos propiedades. Por su parte, los líquidos poseen alto poder solvatante y limitaciones en la transferencia de masa.
Recursos
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Formatopdf
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Idioma:español
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Tamaño:328 kb