The subtypes of interrogative clauses

En 1964 Zosel presentó una patente para descafeinar el café utilizando dióxido de carbono supercrítico (SCCO2) como agente de extracción, siendo este proceso el

primero en ser aplicado a la industria alimentaria [247]. Desde entonces esta técnica ha promovido un gran interés y ha ampliado su campo de acción (ver Tabla 3).

Tabla 3. Aplicaciones de la SFE en la industria alimentaria.

Productos Sustancias extraídas

Lácteos Triglicéridos

Colesterol

Ácidos grasos insaturados Colesterol

Derivados de la pesca Ácidos grasos poliinsaturados

Concentrados de EPA y DHA C14, C16, C18, C20, C22

Vegetales y frutas Aceites de semillas

Aceites esenciales Fosfolípidos Ácidos grasos Oleorresinas Antioxidantes Antocianinas Carotenos

Despectinación de zumos de fruta

Germen Humolina y lupolina

Café y té Cafeína y teína

Bebidas alcohólicas Alcohol

Aromas

Cárnicos Colesterol

Lípidos

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Un fluido supercrítico es una sustancia que se encuentra en condiciones de temperatura y presión por encima de su punto crítico. En estas condiciones, las propiedades de la sustancia son intermedias a las de los estados líquido y gas, como capacidad de difusión viscosidad y tensión superficial similares a las de un gas, y densidad y poder de solvatación similar a la de los líquidos. Estas características singulares de los fluidos supercríticos hacen que sean particularmente adecuados para ser utilizados como agentes de extracción, en tiempos relativamente cortos y con altos rendimientos.

El CO2 supercrítico (SCCO2) es el disolvente ideal para la SFE (Supercritial Fluid

Extraction) debido a que las condiciones de presión y temperatura que se necesitan para que alcance condiciones supercríticas son muy accesibles. La temperatura crítica del CO2 (31ºC) es cercana a la temperatura ambiente y la presión crítica es relativamente

baja (74 bar). Además, la utilización de SCCO2 como solvente tiene muchas ventajas

por no ser tóxico, inflamable, o corrosivo, no ser costoso, eliminase fácilmente, ser selectivo, manteniendo bajas temperaturas y, por lo tanto, favorable para compuestos termolábiles. Además, está considerado por la industria alimentaria como GRAS (General Recognized As Safe). Sin embargo, una desventaja es su baja polaridad, aunque esta limitación puede ser superada mediante la utilización de cosolventes. Las principales variables que influyen en la eficacia de la extracción son la presión, la temperatura, el tamaño de partícula y contenido de humedad de la matriz, el tiempo de extracción, la velocidad de flujo de CO2 y el disolvente utilizado como cosolvente.

En la industria alimentaria los fluidos supercríticos están siendo muy usados para la obtención de extractos herbales y aceites esenciales, también se emplea en el desgrasado de alimentos como el caco o frutos secos y cereales o para la producción de productos dietéticos o bajos en colesterol. En el campo de las empresas de bebidas, son utilizados para la eliminación del alcohol en la fabricación de bebidas desalcoholizadas y para la obtención de extracto de lúpulo para la elaboración de cerveza [248-250]. También son utilizados para la eliminación de contaminantes presentes en los alimentos como por ejemplo del arroz. Por otro lado, dentro de los procesos no extractivos en los que intervienen los fluidos supercríticos es de destacar la desinfección e inactivación enzimática para la conservación de los alimentos o como medio de reacción como es el caso de la hidrogenación de aceites vegetales para producir margarinas, la

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micronización de principios activos, la encapsulación y la impregnación de materiales como por ejemplo los materiales de envasado [251].

En la actualidad la extracción con fluidos supercríticos está ampliamente documentada en la bibliografía, siendo esta una técnica adecuada para la obtención del aceite volátil de las plantas [26, 252]. Son los extractos obtenidos mediante este método los más ricos en monoterpenos y componentes del aceite esencial, utilizando para ello generalmente unas condiciones de 100-200 bar y 40-50 ºC [252]. Por otro lado, son necesarias presiones más altas, 300 bar o superiores, para la extracción de compuestos fenólicos, como son los compuestos de interés ácido carnósico y carnosol [178, 253].

Generalmente, la solubilidad de las sustancias en CO2 supercrítico se incrementa

con el aumento de la presión cuando la temperatura se mantiene constante, sin embargo algunos estudios muestran que la extracción de carotenoides como el α- y β-caroteno disminuye cuando la presión de extracción se incrementa por encima de 35-50 MPa, pudiendo ser debido a que el aumento de la presión provoca un aumento de la densidad del CO2 y con ello un incremento de la polaridad del fluido [254]. Por otro lado, el

incremento de la temperatura también produce una mejora en la extracción de carotenoides [255] siendo las temperaturas de trabajo en la extracción de carotenoides de 40-70 ºC [256, 257, 253]. Además, la elección de las condiciones de presión y temperatura influye en el tipo de carotenoide que se desea extraer. Careri y colaboradores [258] determinaron las temperaturas óptimas de extracción de zeaxantina (80 ºC), β-criptoxantina (76 ºC) y β-caroteno (60 ºC) de Spirulina pacifica a una presión constante de 350 bar. Por su parte Montero y colaboradores [259] establecieron que las condiciones óptimas de extracción de estos tres carotenoides de la cianobacteria

Synechococcus eran de 500 bar, 60 ºC para la zeaxantina, 459 bar, 59 ºC para la β-

criptoxantina y de 358 bar, 50 ºC para el β-caroteno. Como se puede observar a medida que aumenta la polaridad del carotenoide se incrementan las condiciones de extracción.

Respecto a la extracción de triterpenos mediante fluidos supercríticos, las condiciones de presión y temperatura de trabajo habituales suelen ser de 200-350 bar y 40-60 ºC [192,260-262]. El uso de etanol como cosolvente parece determinante a la hora de extraer estos compuestos. Zhao [85] comprobó que en la extracción de triterpenos de brezo los mejores resultados se obtenían al utilizar un 10 % de etanol como cosolvente. Por otro lado, Domingues y colaboradores [263] determinaron que las

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condiciones óptimas para la extracción de triterpenos acetilados eran 200 bar, 40 ºC y 5 % de etanol, sin embargo, comprobaron que para los triterpenos libres la extracción aumenta con el aumento de la presión y el porcentaje de etanol.