Optimización mediante el diseño Box Behnken del proceso de extracción con dióxido de carbono supercrítico (SC-CO2) de aceite de germen de trigo en relación al rendimiento, contenido de fósforo y tocoles

Resumen

La técnica de extracción mediante dióxido de carbono supercrítico (SC-CO₂) ha surgido como una de las mejores alternativas posibles a la extracción con solventes orgánicos (hexano). Sin embargo, se dispone de información muy limitada sobre la optimización del proceso y la falta de disponibilidad de datos de ingeniería es la causa del lento crecimiento de esta técnica. En la presente investigación, la extracción con SC-CO₂ se llevó a cabo para obtener aceite de germen de trigo en diversas condiciones operacionales. Los aceites se caracterizaron mediante sus contenidos en fósforo y tocoles (vitamina E). Se aplicó el diseño Box Behnken de tres niveles a partir de la metodología de superficie de respuesta para optimizar los parámetros de la extracción, presión, temperatura y flujo de CO₂ para obtener un alto rendimiento de aceite, alto contenido de tocoles y bajo contenido de fósforo. Los parámetros del proceso se mantuvieron entre 30 - 50 MPa, de 40 a 60 °C y de 10 a 30 g·min^-1 de caudal de CO₂ en la matriz de diseño Box Behnken. Se obtuvieron tres modelos polinomiales de segundo orden diferentes para rendimiento de aceite, contenido de fósforo y contenido de tocoles, con altos valores de R². Las condiciones óptimas fueron: 50 M Pa, 60 °C y 30 g·min^-1 donde el rendimiento de aceite, el contenido de fósforo y el contenido de tocoles previstos fueron 8.87%, 31,86 mg·Kg^-1 y 2059,92 mg·Kg^-1 respectivamente. Bajo las condiciones óptimas, el rendimiento de aceite, el contenido de fósforo y el contenido de tocoles presentaron valores muy cercanos a los predichos por el modelo.