ULTRASONIDO EN PROCESOS DE EXTRACCIÓN: EVALUACIÓN Y DISEÑO DE PROCESO

El estudio de la aplicación del ultrasonido (US) de potencia para mejorar distintos procesos convencionales se ha incrementado en los últimos años, en particular en los procesos de extracción. Desde algunos años, se reconoce que los desechos vegetales son una importante fuente de compuestos bioactivos beneficiosos para la salud. La extracción de compuestos con actividad biológica que puedan ser incorporados en alimentos, productos cosméticos o productos medicinales es una oportunidad de convertir desechos en sub-productos valiosos de alto valor agregado. Los métodos tradicionales de extracción utilizan solventes contaminantes y consumen mucha energía, lo cual ha impulsado la investigación en tecnologías alternativas de extracción. El objetivo de este proyecto es estudiar el US de potencia aplicado a la extracción de compuestos bioactivos de diferentes matrices vegetales. Los productos seleccionados son: hojas de brócoli (Brassica oleracea), hojas de olivo (Olea europea cv.Arbequina), orujo de uva (Vitis vinífera, cv. Tannat) y Spirulina (Spirulina platensis). Se seleccionaron estas matrices vegetales por la importancia de sus residuos desde el punto de vista ambiental y por su potencial contenido de compuestos con alto valor nutricional. En el caso de la Spirulina, se seleccionó por ser una novedosa fuente de pigmentos bioactivos. La bibliografía muestra la extracción asistida por ultrasonido (UAE) como viable; sin embargo, el enfoque de los trabajos es tipo “caja negra”, evaluándose sólo la influencia de diferentes factores sobre los rendimientos de extracción, sin una profundización en los mecanismos de US. Este proyecto propone generar nuevo conocimiento acerca de cómo se relacionan los mecanismos de US y sus parámetros con la extracción, optimizando la extracción UAE para cada matriz vegetal. El proyecto propone la construcción de un dispositivo experimental, donde se puedan controlar diferentes parámetros de US y de proceso: frecuencia, intensidad y tiempo de aplicación de US, temperatura y relación biomasa/solvente. Se identificarán los diferentes mecanismos de US en cada condición de extracción. Se evaluará cómo la UAE actúa para incrementar la extracción de: polifenoles totales y componentes específicos (glucosinolatos para hojas de brócoli, oleuropeína para hojas de olivo, antocianos totales para orujo de uva y ficocianina y beta – caroteno para Spirulina). Se optimizará la extracción UAE para cada matriz vegetal y se construirán modelos cinéticos para la extracción para los diferentes mecanismos de US. El proyecto generará conocimiento original de interés a nivel internacional y nacional y podrá contribuir a la resolución de un problema de interés social y ambiental como es la reutilización de residuos agroindustriales, generando compuestos bioactivos de alto valor agregado. El proyecto contribuirá a la formación de recursos humanos a nivel de grado y posgrado en aplicación de US de potencia y tecnologías de extracción.