A la vista de las ventajas implícitas de esta tecnología, es evidente darse cuenta de la elevada potencialidad de los fluidos supercríticos en el sector alimentario. Entre sus aplicaciones para el sector, se incluyen procesos extractivos, procesos de fraccionamiento, o procesos de eliminación de compuestos indeseados (desaromatización y descontaminación). A continuación resumimos las más importantes.
Ventajas asociadas a los procesos de tratamiento con dióxido de carbono supercrítico para la elaboración de alimentos
La elaboración de productos alimentarios normalmente implica alguna etapa de separación para recuperar los componentes de interés a partir de una mezcla compleja en la que se hallan presentes. En otras ocasiones, se requieren tratamientos de separación para eliminar compuestos que no se desea que formen parte del alimento, como por ejemplo compuestos grasos, o compuestos contaminantes, como pesticidas.
En muchas ocasiones, estas etapas de separación emplean disolventes orgánicos, si bien dados los inconvenientes asociados a su manipulación, la legislación está limitando progresivamente su utilización para la elaboración de alimentos, así como los umbrales máximos tolerables en los productos finales.
En otras ocasiones, la extracción realizada mediante disolventes orgánicos implica el uso de temperaturas elevadas, que pueden degradar determinados principios activos y requiere además posteriores etapas de acondicionamiento y purificación de los extractos obtenidos, o del material tratado, para eliminar los restos del disolvente empleado.
Ante las anteriores consideraciones, la aplicación de dióxido de carbono supercrítico puede ser una alternativa adecuada por ventajas como su alta disponibilidad, bajo precio, nula toxicidad, nula inflamabilidad o explosividad. Tanto el extracto como la matriz de partida quedan exentos de restos de disolvente y el proceso evita condiciones de temperatura severas
Tipos de aplicaciones alimentarias y ejemplos
A la vista de las anteriores ventajas implícitas, es evidente darse cuenta de la elevada potencialidad de los fluidos supercríticos en el sector alimentario. Entre sus aplicaciones para el sector, se incluyen procesos extractivos, procesos de fraccionamiento, o procesos de eliminación de compuestos indeseados (desaromatización y descontaminación).
Ejemplos de aplicaciones alimentarias, algunos de los cuales serán tratados en profundidad más adelante en este blog, serían los siguientes procesos de extracción en batch:
- descafeinización de café y té: mediante este proceso la cafeína extraída es además recuperada en una disolución acuosa, pudiendo a partir de esta disolución ser concentrada y separada, quedando disponible como producto para otras aplicaciones alimentarias, farmacéuticas o cosméticas. De esta forma, hasta el 99% de la cafeína es selectivamente extraída evitando grandes pérdidas de aromaticidad.
- eliminación de grasa de alimentos, por ejemplo desgrasado de cacao: el dióxido de carbono supercrítico es capaz de desgrasar el cacao hasta niveles inferiores al 0,5%, obteniéndose por un lado cacao desgrasado como materia prima tratada, y manteca de cacao como extracto. Otros ejemplos son el desgrasado de frutos secos y el desgrasado de cereales.
- obtención de extractos herbales y extractos aromáticos: por su elevada selectividad, empresas como FLAVEX NATUREXTACTE (Alemania) llevan más de 25 años fabricando extractos botánicos, con una producción actual superior a 1000 toneladas anuales. Extractos supercríticos de jengibre, caléndula, zanahoria, aceituna, pimienta, son algunos ejemplos de productos actualmente comercializados.
- eliminación de contaminantes presentes en alimentos: la eliminación de pesticidas del arroz es uno de los ejemplos de este tipo de procesos, actualmente implantados a nivel industrial, existiendo por ejemplo una planta ubicada en Taiwán con una capacidad de tratamiento de 90 toneladas de arroz al día (Brunner G. 2010)
- obtención de extracto de lúpulo para la elaboración de cerveza: la extracción supercrítica posibilita la obtención de un extracto de alta calidad, empleado para dotar de una adecuada aromaticidad a la cerveza.
Además de los anteriores procesos, aplicados sobre matrices sólidas, el uso de dióxido de carbono supercrítico para el fraccionamiento de sustancias líquidas trabajando en contracorriente es también otro campo importante de aplicación alimentaria, empleándose para procesos como el fraccionamiento de ácidos grasos omega-3 (por ejemplo a partir de aceites de pescado), el enriquecimiento de tocoferoles, o la desalcoholización de bebidas como vino, cerveza o sidra. Entrando en detalle en este último tipo de procesos, varios trabajos muestran la viabilidad del dióxido de carbono supercrítico para la reducción del contenido alcohólico en bebidas, a niveles inferiores al 0,5%, sin el empleo de temperaturas elevadas, y posibilitando la recuperación de sustancias aromáticas coextraidas con el etanol, minimizando así el impacto organoléptico asociado al tratamiento de desalcoholización (Brunner G. 2004).
Por su selectividad como medio disolvente, otras aplicaciones de la tecnología serían el desgrasado de alimentos para la elaboración por ejemplo de productos dietéticos, o de productos bajos en colesterol y la desodorización de matrices de uso alimentario, como el romero, o la valeriana.
Otros procesos no extractivos están desarrollándose en los últimos años aplicando la tecnología de fluidos supercríticos. Con aplicaciones en el campo de la alimentación pueden citarse los procesos de impregnación de sustancias (como matrices vegetales, materiales de envasado) o los procesos de microencapsulación de sustancias con el objetivo de obtener mejoras en su manipulación, dosificación, almacenamiento o conservación entre otras.
Aplicaciones industriales concretas presentes en nuestro día a día
Dadas las ventajas expuestas anteriormente, la tecnología de fluidos supercríticos tiene amplias aplicaciones industriales dentro del sector alimentario, algunas ya comentadas, y está actualmente implantada en diferentes productos habituales. De hecho, varias de las aplicaciones antes descritas se realizan en la actualidad en la planta industrial de ainia, planta pionera multiproducto para la aplicación a maquila de procesos supercríticos, al servicio de las empresas.
Resulta gráfico, para darnos cuenta de la implantación de la tecnología, el ejemplo incluido en una publicación de Gerd Brunner (uno de los investigadores más importantes en materia de Fluidos Supercríticos) en el que se ilustra como un menú diario puede incluir alimentos en los que la tecnología de fluidos supercríticos ha supuesto una etapa de elaboración importante. Es sólo cuestión de continuar identificando aquellos productos para los que la técnica suponga un salto cualitativo real. En próximos posts del blog conoceremos con más detalle alguno de los estos procesos concretos.
¿Quieres saber si puede aportar alguna ventaja a otros casos que te interesen? Contáctanos.
