Estudio de la extracción acuosa-enzimática de collets de girasol: escala laboratorio y escala piloto

Abstract

La industria del aceite utiliza grandes volúmenes de solventes orgánicos para la extracción, siendo el n hexano el principal. Sin embargo, dicho solvente, además de ser obtenido de fuentes no renovables, pueden contribuir a la emisión de compuestos orgánicos a la atmósfera. Este hecho ha alentado el desarrollo de alternativas más limpias que permitan el reemplazo del mismo. La extracción acuosa-enzimática puede ser considerada una tecnología alternativa, amigable con el medioambiente, para reemplazar el hexano en la industria aceitera, ya que utiliza agua como solvente y podría mejorar los rendimientos de extracción con el uso de enzimas que actúan sobre la matriz oleaginosa. En un proceso de extracción asistido por enzimas, las mismas pueden provocar la ruptura de la pared celular, incluso a nivel molecular. Este tipo de extracción requiere de condiciones adecuadas y controladas (pH, temperatura, relación solido: líquido, concentración de enzima, tiempo de extracción, etc). El objetivo del presente trabajo fue evaluar el uso de enzimas en la extracción acuosa de aceite de collets de girasol a escala piloto y compararlo con la extracción optimizada a escala laboratorio, determinando el rendimiento de aceite y de proteína liberada luego de la extracción. Las condiciones utilizadas fueron: velocidad de agitación de 249 rpm, una temperatura de 42°C, una relación enzima: sustrato de 1,72% y 52 minutos de extracción. Las mismas fueron obtenidas a partir de un proceso de extracción Batch llevado a cabo a escala laboratorio y optimizado previamente. Luego de la extracción Batch se caracterizó la fracción líquida y el residuo sólido obtenido. La fracción líquida se analizó según su contenido de proteínas, aceite y azúcares reductores y fue comparado con los resultados obtenidos a escala laboratorio. Los componentes analizados en cada fracción presentaron variaciones en el rendimiento según el proceso. El rendimiento de aceite a escala piloto fue de 14,15% (b.s.) respecto del total de aceite presente en los collets, mientras que el rendimiento de aceite obtenido, en las mismas condiciones, a escala laboratorio fue de 22,30%. El rendimiento relativo porcentual de proteínas a escala piloto se redujo a la mitad comparado con el rendimiento relativo porcentual de proteína liberada a escala laboratorio (5,34 %). La cantidad de azúcares reductores liberados en la fracción líquida durante la extracción a escala piloto superó significativamente la cantidad obtenida a escala laboratorio, siendo 4,40 y 2,81 mg/100mL, respectivamente. Debido a que los rendimientos de aceite fueron relativamente bajos, la metodología de extracción podría ser considerada como un pre-tratamiento enzimático para el posterior uso de otros solventes alternativos. Por esta razón se caracterizó el aceite del residuo sólido según su contenido de fosfolípidos, ceras y tocoferoles para evaluar el efecto del tratamiento enzimático sobre la composición del mismo.