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EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE Y CARACTERIZACIÓN DEL ACEITE ESENCIAL DE PIMIENTA DE JAMAICA (PIMENTA DIOICA L. MERRILL) EXTRAÍDO MEDIANTE FLUIDOS SUPERCRÍTICOS ASISTIDO POR CAMPOS ELÉCTRICOS PULSADOS
Tesis de Doctorado en Ciencias QuímicasEn los últimos tiempos, el consumidor valora no solo la vida útil sino también la calidad de los alimentos, lo cual ha llevado al nacimiento del concepto de tratamientos no térmicos. La creciente demanda de productos alimenticios con características propias de los alimentos frescos, sin que por ello pierdan las garantías sanitarias y una conservación prolongada, ha conducido a la introducción de nuevas tecnologías en el ámbito de la conservación de alimentos. Hoy en día no solo tiene importancia la duración de la vida útil comercial de un producto alimenticio, sino también el que todos los alimentos almacenados mantengan integra su calidad nutritiva.
La búsqueda constante de procesos alternativos aplicables a la extracción de productos naturales, que no utilicen disolventes orgánicos o requieran de altas temperaturas, ha llevado a la tecnología supercrítica a ocupar un lugar importante en el sector alimentario. Adicionalmente han surgido tecnologías novedosas las cuales han ayudado a mejorar los procesos productivos, una de ellas es la de campos eléctricos pulsados. Esta tecnología consiste en un tratamiento no térmico para la conservación de alimentos en el cual se coloca un alimento fluido, semifluido o sólido en una solución electrolítica entre dos electrodos por periodos cortos de tiempo (menos de un segundo) y se aplica un determinado número de pulsos de alto voltaje, con esto se favorece la conservación de las características fisicoquímicas y sensoriales originales.
La tecnología de fluidos supercríticos asistida con campos eléctricos pulsados está encaminada a incrementar y mejorar los procesos de conservación de los alimentos, permitirá el desarrollo de nuevos alimentos y que los alimentos frescos consigan una mayor vida comercial y un mayor valor nutritivo, que son los requerimientos que más demandan los consumidores.
El componente básico del aceite esencial de la pimienta de Jamaica es el eugenol, que le confiere propiedades antioxidantes y antimicrobianas. La adición de antioxidantes a los productos alimenticios aumenta la vida útil de los productos y disminuye la pérdida nutricional al prevenir o retardar el proceso de oxidación. Los antioxidantes naturales son principalmente fenólicos vegetales que se encuentran en todas las partes de las plantas.
El presente proyecto de investigación tiene como objetivo general la extracción del aceite esencial de pimienta de Jamaica (Pimenta dioica L.Merrill) mediante dióxido de carbono en estada supercrítico asistido por campos eléctricos pulsados para posteriormente evaluar la capacidad antioxidante esto con la finalidad de desarrollar un método que pueda tener muchas ventajas en diferentes aspectos como los son ambientales, económicos y productivos, y que pueda considerarse como una alternativa viable en la extracción de compuestos naturales
Proceso de extraccion supercritica del aceite esencial de pimienta de jamaica (pimenta dioica l merrill)
Proceso de extracción de aceite esencial de pimienta utilizando la tecnología de fluidos supercríticos.En la extracción de compuestos a partir de fuentes naturales, la tecnología de los fluidos supercríticos ha mostrado ventajas importantes sobre los métodos tradicionales de extracción. Los productos obtenidos por extracción con fluidos supercríticos están libres de solventes y conservan la mayoría de sus componentes termolábiles, ya que se extraen a bajas temperaturas. El dióxido de carbono (CO2) es el gas extractor más utilizado en la extracción con fluidos supercríticos, debido a que sus condiciones críticas (Pc = 78bar, Tc= 31°C) son fácilmente alcanzables. Además, de que el CO2 no es tóxico, es económico y abundante en la naturaleza. En este trabajo, se extrajo aceite de pimienta de Jamaica con dióxido de carbono supercrítico (CO2-SC) a diferentes temperaturas [35, 40 y 45] °C y presiones [100, 200, 300 y 360] bar. El aceite de pimienta de Jamaica se ha caracterizado mediante cromatografia de gases acoplada a espectrometría de masas; en este se han identificado los terpenoides (eugenol, metil-eugenol, mirceno y cariofileno) como principales componentes. También se determinó la solubilidad del aceite esencial de pimienta de Jamaica en CO2-SC. La solubilidad de muchos compuestos en CO2-SC puede modelarse con diferentes ecuaciones en función de la temperatura y de la presión. Estas variables tienen influencia principalmente sobre la densidad del fluido y por lo tanto sobre el poder extractivo del CO2-SC. Los datos experimentales de solubilidad fueron correlacionados con la ecuación de Chrastil modificada. Por esta razón, el objetivo general de este trabajo fue estudiar los efectos de la presión y la temperatura en la solubilidad aparente del aceite esencial de pimienta en (CO2-SC), correlacionar los datos experimentales de la solubilidad aparente con la ecuación modificada de Chrastil, y determinar el coeficiente de reparto, el coeficiente de difusión efectiva, la energía de activación y las propiedades termodinámicas del proceso de extracción supercrítica , con la finalidad de analizar su posible factibilidad y el fenómeno que controla la extracción
Supercritical Extraction Process of Allspice Essential Oil
Allspice essential oil was extracted with supercritical carbon dioxide (SC-CO2) in a static process at three different temperatures (308.15, 313.15, and 318.15 K) and four levels of pressure (100, 200, 300, and 360 bar). The amount of oil extracted was measured at intervals of 1, 2, 3, 4, 5, and 6 h; the most extraction yield reached was of 68.47% at 318.15 K, 360 bar, and 6 h of contact time. In this supercritical extraction process, the distribution coefficient (KD), the mean effective diffusion coefficient (Def), the energy of activation (Ea), the thermodynamic properties (ΔG0, ΔH0, and ΔS0), and the apparent solubility (S) expressed as mass fraction (w/w) were evaluated for the first time. At the equilibrium the experimental apparent solubility data were successfully correlated with the modified Chrastil equation
