Extracción de manteca a partir de las semillas del cacao (theobroma cacao l.) utilizando dióxido de carbono en condiciones supercríticas como solvente

Abstract

Venezuela se ha caracterizado por ser un país productor de cacao de excelente calidad, siendo la manteca de cacao un producto muy importante tanto económica como históricamente. Las técnicas actuales empleadas para la extracción de esta grasa a nivel mundial, requieren que este país ponga en práctica dichas tecnologías empleadas en procesos de extracción, las cuales podrían utilizarse para mejorar el proceso de obtención de la manteca de cacao. Este Trabajo de Grado tiene como objetivo principal determinar las condiciones de operación para la obtención de manteca de cacao utilizando el proceso de extracción supercrítica con CO2 como solvente. El CO2 ha sido ampliamente utilizado en la industria alimentaria por ser económico, ampliamente disponible y por las grandes reservas de este gas que se encuentran en la plataforma Deltana, lo cual hace necesario desarrollar proyectos para darle un aprovechamiento industrial a este gas remanente de muchas empresas. El CO2 es un solvente ideal por su sencilla separación del extracto, permitiendo obtener compuestos de alta pureza. Para la realización de este Trabajo Especial de Grado, se restauró el equipo localizado en el Laboratorio de Operaciones Unitarias, perteneciente a la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad Central de Venezuela, con el fin de adecuarlo a las condiciones de operación requeridas. Adicionalmente, se elaboró el manual de operación del mismo. La materia prima empleada consistió en semillas de cacao tostadas, descascarilladas y troceadas, suministradas por la empresa Cacao ODERÍ, con un tamaño de partícula entre 3 y 4 mm. Se utilizaron presiones entre 1500 y 1900 psig, y temperaturas entre 40 y 80 ºC, para evaluar la influencia de estos parámetros sobre el rendimiento y la calidad del extracto obtenido utilizando CO2 como solvente. Se analizaron todas las muestras porla técnica de Espectroscopía de Infrarrojo para detectar la presencia de los grupos funcionales que indicaran la existencia de manteca de cacao, tales como los grupos OH y los grupos CO, que indican la presencia de ácidos grasos o ésteres que conforman a los glicéridos componentes de la manteca de cacao. La presión ejerce una gran influencia directamente proporcional sobre el rendimiento del extracto. A las condiciones empleadas se registró la presencia de ácidos grasos en los extractos obtenidos, y se logró la extracción de los glicéridos que conforman a la manteca de cacao. El máximo rendimiento del extracto obtenido en base a la materia prima fue de 4,40 % a 1800 psig y 60 ºC; sin embargo, a esas condiciones ya existe degradación hidrolítica de los ésteres que conforman a la manteca de cacao. La mejor calidad del extracto se obtuvo a 40 ºC y 1800 psig. La presión también ejerce influencia positiva sobre la extracción en bajas proporciones de cafeína, teobromina, catequina y anandamida. Se realizó una prueba adicional agregando etanol como cosolvente en 9,18 % molar, a 1800 psig y 60ºC, obteniéndose un rendimiento del extracto en base a la materia prima de 8,68 %. En esta prueba se registró la existencia de manteca de cacao, aunque con la probable presencia de otros compuestos en proporciones mayores a la muestra sin cosolvente, tales como cafeína, teobromina y catequina. Para investigaciones futuras, se sugiere adecuar el equipo para el empleo de presiones superiores recomendadas en la bibliografía o la utilización de cosolventes que tengan afinidad solo por la manteca de cacao y que sean sencillos de separar del extracto, sin riesgo de arrastre de compuestos no deseados, tales como propano y etano.