3. 3
La finalidad de este manual es proporcionar una visión general sobre los compuestos
bioactivos presentes en los residuos del procesado de la uva, así como de las
técnicas de extracción y las posibilidades de uso en las industrias alimentaria y
cosmética.
El manual “Bioactive-net” es una colección de tres publicaciones que forman
parte del proyecto BIOACTIVE-NET. El objetivo de este proyecto es recopilar
información relativa al conocimiento y las tecnologías relevantes relacionadas
con los compuestos bioactivos presentes en los residuos del procesado del
tomate, de la aceituna y de la uva, así como con las técnicas de su extracción,
sus aplicaciones y la viabilidad económica de este proceso,y hacer esta información
accesible al público.
Esta publicación se ha realizado con el apoyo de la Comisión Europea, prioridad
5 (calidad alimentaria y seguridad); número de contrato FOOD-CT-2006-43035,
acción específica de Apoyo (SSA) "Evaluación y difusión de las estrategias para
la extracción de compuestos bioactivos de residuos del procesado del tomate,
de la aceituna y de la uva". No refleja necesariamente la visión de la Comisión
y de ninguna manera anticipa la política futura de la Comisión en este área.
Además, BIOACTIVE-NET prevé talleres de difusión dirigidos a las empresas de
procesado de tomate, a los fabricantes de aceite de oliva y a los productores de
vino en los países del sur de Europa. El manual “Bioactive-net” constituye una
parte fundamental de esta tarea de difusión y estará disponible bajo pedido en
la página Web del proyecto.
www.bioactive-net.com
MANUAL de COMPUESTOS BIOACTIVOS a partir
de RESIDUOS DEL PROCESADO DE LA UVA
5. TABLA de contenidos
4 Campos de aplicación de compuestos bioactivos en
industrias de productos alimentarios y cosméticos.................................... 29
4.1. Legislación ............................................................................ 29
4.2. Polifenoles de la uva.............................................................. 30
4.3. Resveratrol........................................................................... 31
4.4.Antocianinas ......................................................................... 32
4.5. Proantocianidinas.................................................................. 32
4.6. Quercetina ........................................................................... 33
4.7.Aceite de semillas de uva....................................................... 33
4.8. Mercados actuales y potenciales para ingredientes
naturales de residuos del procesado de la uva ........................ 34
5 Evaluación de la viabilidad económica de la extracción
de compuestos bioactivos de residuos del procesado de la uva..... 35
5.1. Extracción de compuestos bioactivos de residuos
del procesado de la uva ........................................................ 36
5.1.1. Hipótesis mínima......................................................... 36
5.1.2. Hipótesis intermedia .................................................... 38
5.1.3. Hipótesis máxima ........................................................ 38
5.2.Análisis económico de la extracción de compuestos
bioactivos de residuos del procesado de la uva....................... 39
5.2.1. Extracción de aceite rico en polifenoles
y de fibra de uva .......................................................... 39
5.2.2. Extracción de un concentrado polifenólico
y de fibra de uva .......................................................... 43
5.3. Beneficio anual y tiempo de amortización.................................... 46
6 Bibliografía ..................................................................................................... 47
7 Otros enlaces y proyectos relacionados....................................... 48
8 Agradecimientos......................................................................... 48
1 Introducción......................................................................................................................... 8
2 Compuestos Bioactivos en residuos de procesado de la uva ......... 9
2.1. Polifenoles de la uva............................................................................. 9
2.2. Resveratrol............................................................................................. 10
2.3. Antocianinas ........................................................................ 11
2.4. Proantocianidinas.................................................................. 12
2.5. Quercetina ........................................................................... 13
2.6.Aceite de semilla de uva...................................................................... 14
3 Mejores técnicas disponibles para la extracción y
purificación de compuestos bioactivos a partir de residuos
del procesado de la uva.............................................................................. 14
3.1. Pre-tratamiento de los residuos del procesado de la uva .......... 15
3.1.1. Secadero de bandejas ............................................................... 15
3.1.2. Secadero de tambor ................................................................. 15
3.1.3. Secadero en lecho fluidizado .................................................. 16
3.1.4. Molienda y homogeneización de los residuos
de procesado de la uva................................................. 16
3.2. Extracción de los residuos de procesado de la
uva secos y homogeneizados............................................................ 17
3.2.1. Extracción con disolventes..................................................... 17
3.2.2. Extracción con fluidos supercríticos/CO2-SC.................... 19
113.3 Purificación de los extractos ............................................................. 20
3.3.1.Técnicas cromatográficas......................................................... 20
3.3.2.Técnicas de filtración con membranas.................................. 24
3.3.3. Cristalización.............................................................................. 25
3.4. Secado de los compuestos bioactivos extraídos y purificados ..... 26
3.4.1. Liofilización ................................................................. 26
3.4.2. Secado por aspersión................................................... 27
3.4.3. Secado en tambor rotatorio a vacío ............................. 28
6 7
6. Los residuos del procesado de la uva también se desechan actualmente esparcidos en
el terreno,utilizados como forraje,destruidos o utilizados como biomasa o estiércol
vegetal.El valor comercial de los residuos de uva depende de su humedad,de la presencia
de tallos de la uva y de la cantidad de azúcares y de alcohol que contengan.
¿Es posible obtener más valor añadido de los residuos del procesado de la uva para
las compañías? ¿Se pueden obtener compuestos beneficiosos para la salud a partir
de residuos de uva? Los pequeños productores de vino depositan sus residuos en
los viñedos como fertilizante para aprovechar su contenido mineral. La pulpa de la
uva contiene valiosas sustancias que tienen efectos beneficiosos para la salud, tales
como fibra (17-21%), taninos (16-27%), compuestos polifenólicos (2-6.5%), lípidos
(7-12%),azúcares (3%) y ácido tartárico.En concreto,los polifenoles (principalmente
ácido elágico y quercetina) y el resveratrol tienen una importancia excepcional debido
a sus propiedades antioxidantes (Amico et al.,2004).Por tanto,una utilización de los
residuos del procesado de la uva como materia prima para la producción de
compuestos bioactivos puede constituir una alternativa interesante.
1. INTRODUCCIÓN
Según la OIV ("Organización Internacional de la vid y del vino"),la producción de vino
mundial del año 2004 ascendió a unos 290 millones de hectolitros.En 2005,la industria
de vino francesa e italiana procesaron más de 7 millones de toneladas de uva cada una,
para producir vino con un rendimiento medio del 60-70%.Los productores españoles
de vino procesaron cerca de 4.5 millones de toneladas de uva.
Durante el procesado de uva se produce una cantidad sustancial de residuos
sólidos. Los residuos representan aproximadamente el 20% de la materia seca de
la uva cosechada.
El procesado de 100 kilogramos de uva produce cerca de 25 kilogramos de pulpa:
el 50 por ciento consiste en pieles de uva, el 25 por ciento en tallos y el 25 por
ciento restante en semillas.
En base a la legislación general de residuos de la Unión Europea (Directiva
2006/12/EC),los Estados miembros tomarán las medidas necesarias para asegurarse
de que los residuos se recuperan o disponen sin poner en peligro la salud humana
y sin usar procesos o métodos que podrían dañar el medio ambiente
Las bodegas en los países del sur de Europa están obligadas a llevar sus basuras
(orujo, desechos) a las destilerías según la regulación 1493/99 de la EC, donde
se lleva a cabo la recuperación de alcoholes vía destilación y la extracción del
aceite de semillas de uva, junto con la incineración del residuo sólido final. Sin
embargo, una reforma europea del sector del vino esperada para 2008, revocará
probablemente este obligado proceso de destilación.
Aguas residuales
(LAVADO del
equipo)
Tallos de uva
(TRITURADO)
Desechos
(FERMENTACIÓN)
Torta de filtrado
(CLARIFICACIÓN)
Pasta
(PRENSADO)
8 9
2. COMPUESTOS BIOACTIVOS en los
residuos DE PROCESADO de la uva
Los principales componentes bioactivos extraibles de los residuos del procesado
de la uva son polifenoles y más concretamente resveratrol, antocianinas,
procianidinas, quercetina, catequinas, y aceite de semillas de uva.
2.1. Polifenoles de la uva
Descripción
Los polifenoles son un grupo de sustancias químicas presentes en las plantas,
caracterizadas por la presencia de más de un grupo fenol en cada molécula. Los
polifenoles pueden divirse en general en taninos y fenil-propanoides tales como
ligninas y flavonoides.A partir de los taninos se obtiene el ácido tánico, de gran
importancia en la industria bronceadora;los ligninos forman parte de la composición
química de los suelos y de la estructura de las plantas; y los flavonoides, de la
química de los metabolitos secundarios para la defensa de las plantas, y del color
de la flor (por ejemplo las antocianinas).
Fuentes importantes de polifenoles son bayas, té, cerveza, vino, aceite de oliva,
chocolate/cacao, las nueces, los cacahuetes,“yerba mate” y otras frutas y vegetales.
7. 10 11
Del mismo modo que para los anteriores efectos comentados, estos hechos no
han sido probados todavía en humanos.
Los experimentos del biólogo David Sinclair en el laboratorio de Harvard,publicados
en la revista Nature en el año 2003, mostraron que el resveratrol prolonga
significativamente la esperanza de vida de la levadura Sacharomyces cerevisiae3. El
Dr. Sinclair después fundó los productos farmacéuticos “Sirtris” para comercializar
resveratrol o compuestos relacionados, como fármaco antienvejecimiento.
Sin embargo,la cantidad en cualquier vino,incluyendo los vinos de la uva moscatel,
es insignificante comparada con la cantidad que en teoría es requerida para
producir beneficios sobre la salud: 1-10 miligramos por litro de vino frente a
varios centenares de miles de miligramos por día.
Cantidad de sustancia extraible
La cantidad de resveratrol en los alimentos varía notablemente. Los vinos tintos
habituales contienen entre 0.2 y 5.8 mg/l, dependiendo de la variedad de la uva,
mientras que los vinos blancos mucho menos.La razón es debida a que el vino tinto
se fermenta con las pieles de la uva,permitiendo que absorba el resveratrol,mientras
que el vino blanco se fermenta después de quitar la piel. Los vinos producidos con
uvas “Moscatel” (tanto blancos como tintos), pueden contener más de 40 mg/l. La
piel fresca de la uva contiene entre 50 y 100 microgramos de resveratrol por gramo.
2.3. Antocianinas
Descripción
Las antocianinas son pigmentos flavonoides vacuolares solubles en agua que,en función
del pH,presentan tonalidades desde el rojo al azul.Son sintetizados por organismos
vegetales y por bacterias y están presentes en todos los tejidos de las plantas de gran
tamaño, proporcionando color a las hojas, tallos, raíces, flores, y a los frutos.
Efectos metabólicos conocidos
Además de su papel como atenuantes de la luz, las antocianinas también actúan
como fuertes antioxidantes, ayudando a proteger la planta contra los radicales
formados por la luz UV y durante procesos metabólicos. Esta característica
antioxidante es conservada incluso después de la ingesta por parte de otro
Altas concentraciones de polifenoles se pueden encontrar generalmente en las pieles
de la fruta.En el vino tinto existen más de 200 polifenoles diferentes.
Efectos metabólicos conocidos
La investigación indica que los polifenoles pueden tener características antioxidantes
con potenciales beneficios para la salud.Pueden reducir el riesgo de padecer enfermedades
cardiovasculares y cáncer.Los polifenoles también han sido estudiados como un aditivo
de los productos orgánicos beneficioso para la salud, aunque sin llegarse a ninguna
conclusión clara.Se cree que los polifenoles pueden unirse con el hierro“nonheme”
(variedad de hierro,contenido en proteínas,presente en fuentes vegetales) y disminuir
su absorción por el cuerpo.La dosis diaria recomendada de los polifenoles contenidos
en el vino tinto es de 100 a 300mg,lo que representa dos vasos de vino tinto diarios.
2.2. Resveratrol
Descripción
El resveratrol es una fitotoalexina producida por varias plantas que se vende como
suplemento alimenticio.Se encuentra en la piel de las uvas rojas y como componente
del vino tinto,pero basándose en la extrapolación de los ensayos animales,al parecer
no en suficientes cantidades como para explicar "la paradoja francesa" según la cual
la incidencia de la enfermedad cardiaca coronaria es relativamente baja en la zona
del sur de Francia en donde la ingestión dietética de grasas saturadas es alta.
El resveratrol es producido por varias plantas,al parecer debido a sus características
antimicóticas. Es el polifenol más importante de la uva. El resveratrol natural se
puede obtener a partir de las uvas y del vino tinto, y también de las raíces.
Efectos metabólicos conocidos
Se ha asociado en especies no humanas (ej. ratas) cierto número de efectos
beneficiosos para la salud,tales como anticáncer,antivirus,neuroprotector,propiedades
anti-envejecimiento, antiinflamatorias y un incremento de la esperanza de vida.
La eficacia del resveratrol contra las disfunciones celulares y la muerte celular
fue publicada, así como el hecho de que teóricamente podría ayudar contra
enfermedades tales como la enfermedad de Huntington1 y el Alzheimer2.
[1] Parker JA,Arango M,Abderrahmane S, Lambert E,Tourette C, Catoire H, Néri C. Resveratrol rescues
mutant polyglutamine cytotoxicity in C. elegans and mammalian neurons. Nature Genetics 2005 ; 4 : 349-50.
[2] Philippe Marambaud, Study of Alzheimers Disease and Memory Disorders. Journal of Biological
Chemistry 2005 ; November 11.
[3] Howitz KT, Bitterman KJ, Cohen HY, Lamming DW, Lavu S,Wood JG, Zipkin RE, Chung P, Kisielewski A,
Zhang LL, Scherer B, Sinclair DA. "Small molecule activators of sirtuins extend Saccharomyces cerevisiae
lifespan". Nature. 2003 Sep 11;425(6954):191-6. Epub 2003 Aug 24.
8. 13
organismo, razón por la cual las frutas y los vegetales con las pieles y los tejidos
rojos son una fuente nutritiva de estos compuestos.Además las antocianinas
presentan efectos anticancerígenos.
Cantidad de compuesto extraíble
Mientras que de 100 gramos de uva roja pueden extraerse entre 30 y 75mg de
antocianinas, alrededor de entre 24 y 35mg se pueden extraer de 100g de vino
tinto.
2.4. Proantocianidinas
Descripción
Las proantocianidinas, también conocidas como proantocianidinas oligoméricas
(OPC), son una clase de flavonoides. Fueron descubiertas en 1936 por el
profesor Jacques Masquelier, quien fue el primero en desarrollar las técnicas
para su extracción a partir de una familia concreta de plantas. Los flavonoides
son esenciales. Nuestro cuerpo no puede producirlos, pero los necesita para
sobrevivir. Están presentes en varias plantas y son conocidos como "sustancia
secundaria de la planta". Debido a los actuales hábitos de nutrición, la mayoría
de la gente no ingiere una cantidad suficiente de esta importante sustancia.
Las proantocianidinas están presentes en muchas plantas, fundamentalmente en
la corteza del pino, en las semillas de la uva, en la piel de la uva, y en vinos tintos
de “Vitis vinifera”. Debido a que la alta concentración de proantocianidinas
oligomericas (OPC) sólo está en partes de plantas como la corteza, la piel y las
semillas, es casi imposible conseguir la cantidad diaria necesaria de OPC a partir
de la dieta habitual.
Sobre todo, es raro ingerir semillas de la uva, que incluyen la dosis más alta
de OPC, ya que la mayoría de los comercios ahora venden las uvas sin
semillas. Incluso el origen de los efectos beneficiosos del vino tinto (paradoja
francesa) puede ser determinado en base a su contenido de OPC, aunque
para ingerir la cantidad necesaria de OPC sería necesario beber 2 litros de
vino cada día.
Efectos metabólicos conocidos
Las proantocianidinas oligomericas (OPC) son un fuerte antioxidante, por lo que
pueden reducir los radicales libres presentes dentro del cuerpo. Los radicales
libres se producen en el metabolismo normal del oxígeno, por la exposición a
la luz del sol, a los productos químicos, a la nicotina, al alcohol, a las bacterias, a
los parásitos, a ciertos ácidos grasos y a muchas otras sustancias. Los radicales
libres destruyen las membranas de la célula,deterioran el colágeno y otros tejidos,
interrumpen procesos fisiológicos importantes y crean mutaciones en el ADN
de las células.
El colágeno y la elastina son también conocidas como proteínas del tejido conectivo.
A medida que estas sustancias envejecen, se oxidan, se arrugan y pierden su
elasticidad. Combinados con la vitamina C, las OPC crean un ambiente favorable
para la biosíntesis de nuevo colágeno y elastina. El empleo de las OPC es debido
a estos efectos antioxidantes y a la alta afinidad que tienen con los tejidos conectivos.
La estabilización del colágeno y de la elastina rejuvenece y suaviza la piel.
Estudios experimentales han descubierto recientemente que la oxidación del
colesterol LDL es un factor determinante que provoca el endurecimiento de las
arterias y enfermedades cardíacas.Las OPC han mostrado propiedades antioxidantes
muy fuertes. En Francia, los productos con OPC son prescritos por los médicos
y utilizados para tratar los problemas arteriales.
Asimismo, estudios experimentales han demostrado que las OPC reducen
notablemente la actividad tumoral. Sin embargo, los antioxidantes no pueden
considerarse como un tratamiento contra el cáncer. Más bien, tienen efectos
preventivos y fortalecen el sistema inmunológico al equilibrar nuestra alimentación.
Según varios estudios publicados en diversas fuentes, se ha descubierto que los
vegetales previenen el cáncer. Este efecto positivo se relaciona con las sustancias
secundarias de los mismos como, por ejemplo, el grupo de los flavonoides a los
cuales las OPC pertenecen.
La dosis diaria ideal, recomendada de OPC se sitúa entre 1 y 3mg de OPC / kg
masa corporal.
Cantidad de molécula extraible
A partir de la semilla de la uva negra “Pinot”, se puede extraer 84mg de OPC
por cada 100 g de muestra seca.
2.5. Quercetina
Descripción
La quercetina es un flavonoide y más específicamente,un flavonol.Según numerosos
estudios, es el más activo de los flavonoides, y muchas plantas medicinales deben
gran parte de su actividad a su alto contenido en la misma.
12
9. 14 15
Efectos metabólicos conocidos
La quercetina ha demostrado tener una importante actividad antiinflamatoria,
puesto que contrarresta varios procesos iniciales de inflamación. Por ejemplo,
inhibe tanto la generación,como la liberación de histamina y de otros mediadores
alérgicos/inflamatorios.Además, ejerce una fuerte actividad antioxidante y reduce
el consumo de la vitamina C.
La quercetina puede tener efectos positivos en el tratamiento o colaborar en
la prevención del cáncer, la prostatitis, enfermedades cardíacas, cataratas,
alergias/inflamaciones,y enfermedades respiratorias tales como bronquitis y asma.
2.6. Aceite de semillas de uva
Descripción
El aceite de semillas de uva (también llamado aceite de uva), es un aceite vegetal
rico en antioxidantes, obtenido por medio del prensado de las semillas de varias
especies de uva Vitis vinifera. Es un subproducto abundante obtenido en la
fabricación del vino.
Efectos metabólicos conocidos
Los resultados de varios estudios indican que la semilla de la uva puede ser útil
para aliviar algunas patologías como dificultad de la visión, la insuficiencia arterial
crónica, el linfedema, las varices, el cáncer, el síndrome premenstrual, la caries
dental, y diversos problemas circulatorios.
3.MEJORESTÉCNICAS disponibles para la extracción y
purificación de COMPUESTOS BIOACTIVOS a partir
de RESIDUOS del procesado de la uva
Los siguientes pasos son necesarios para extraer los compuestos bioactivos de
los residuos de procesado de la uva:
Pre-tratamiento de los residuos.
Extracción de los residuos del procesado de la uva secos y homogeneizados.
Purificación de los extractos.
Secado de los extractos purificados.
3.1. Pre-tratamiento de los residuos del procesado de la uva
Los residuos del procesado de la uva contienen una gran cantidad de agua.
Dependiendo del proceso de la extracción es necesario o no secar las muestras
antes de dicho proceso. Por ejemplo, para realizar un proceso de extracción con
fluidos supercríticos, es necesario un secado previo de los residuos de la uva.
Además,el secado de los residuos facilita su transporte y su almacenamiento.Para
conseguir una extracción eficiente,es también necesario moler los residuos secados
para garantizar la homogeneidad de la alimentación del extractor.
Varias técnicas y equipos se pueden aplicar para preparar los residuos del
procesado de uva.A continuación, se exponen algunas de las técnicas de secado
y molienda más empleadas.
3.1.1. Secadero de bandejas
Los residuos de la uva se esparcen para eliminar la humedad finamente en
bandejas,dentro de una cabina que está conectada con una fuente de aire calentada
por la combustión de diesel o de biomasa. Dependiendo del diseño de la cabina,
hay secaderos de bandejas discontinuos (por cargas), secaderos semi-continuos
y secaderos continuos en contracorriente.
3.1.2. Secadero de tambor
Los residuos de la uva se extienden sobre la superficie de un tambor calentado.
El tambor gira y los residuos permanecen en la superficie de tambor durante la
mayor parte del giro, periodo en el que tiene lugar el proceso de secado, y tras
este tiempo, son arrastrados. El secadero de tambor es, sobre todo, adecuado
para sustancias pastosas o aquellas que puedan ser fácilmente esparcidas por el
tambor, propiedades no muy frecuentes en el caso de los tallos de la uva.
Door No. 1 Door No. 2
Trays
Trays
Figura 1: Secadero de bandejas.
10. 16 17
La siguiente tabla compara el secado en equipos de bandejas y el realizado en
secaderos de tambor, para los residuos del procesado de la uva:
3.1.3. Secadero de lecho fluidizado
La alimentación de material húmedo es secada a través del contacto directo con aire
caliente estando el material en estado fluidizado.El secadero está compuesto de:
Una cámara superior de fluidización.
Una cámara inferior de distribución de aire.
Un plato perforado especialmente diseñado.
Figura 2: Proceso de secado en lecho fluidizado.
3.1.4. Molienda y homogeneización de los residuos
del procesado de la uva
En ocasiones puede ser necesario reducir el tamaño de las partículas en una
etapa de molienda y mezclar los residuos en una etapa de homogeneización para
mejorar el proceso de extracción.
Molienda de los residuos del procesado de la uva secados
La molienda se utiliza para convertir el material en partículas finas. Una posible
tecnología de molienda como pretratamiento de los residuos del procesado de
la uva es el molino de martillos.
Un molino de martillos es básicamente un tambor de acero que contiene un rotor
cruciforme vertical u horizontal sobre el cual se montan los martillos que giran
(ver figura 3). Los martillos están libres para poder balancearse en los extremos
de la cruz.El rotor gira a alta velocidad dentro del tambor mientras que el material
se introduce en el molino a través de una tolva de alimentación. De esta forma,
la alimentación es golpeada por los martillos en los extremos de la cruz que rota
y de este modo, es desmenuzada y expelida a través de las pantallas del tambor.
Homogenización de los residuos secos del procesado de la uva
La homogeneización es un proceso mecánico-fluido,que genera una mezcla uniforme
a partir de la sustancia de partida. Una etapa de mezclado es requerida para
homogeneizar los residuos una vez secos y molturados.
3.2. Extracción a partir de los residuos del procesado
de la uva secos y homogeneizados
El proceso de extracción consiste en la separación de una o más especies de una matriz
sólida o líquida,basada en la diferente solubilidad relativa de dicha sustancia o sustancias
en un determinado disolvente con respecto a la del resto de los componentes de la
matriz.Es decir,la extracción se basa en el principio de que los componentes solubles
se pueden separar de los componentes insolubles o menos solubles, disolviéndolos
en un disolvente adecuado.Las materias primas adecuadas para la extracción pueden
contener únicamente sólidos, sólidos y una disolución, o sólidos y un líquido.
3.2.1. Extracción con disolventes
Extracción convencional sólido-líquido
Esta técnica implica el contacto de la matriz sólida de la planta con un disolvente
líquido. La selección del disolvente estará determinada por las características
químicas y físicas de las sustancias objetivo. En concreto, la estabilidad térmica
y la polaridad de las sustancias a extraer tienen una importancia especial. La
temperatura del disolvente se debe seleccionar en función de la materia prima
Secadero de tambor ++ ++ largo
Tiempo
de secado
Secadero de bandejas + + largo
Facilidad
de trabajo
Consumo
energético
Inversión
inicial
Tecnología
fácil
fácil
Figura 3: Molino de martillos.
11. 18 19
y de la resistencia térmica de los compuestos a extraer. Previamente a este
proceso,la alimentación suele tratarse mecánicamente para facilitar la transferencia
de las sustancias objetivo de la matriz al disolvente.
Este proceso se utiliza para extraer aceites. No es adecuado para extraer
sustancias termolábiles.Algunos disolventes orgánicos que se pueden utilizar
como agente extractor son tóxicos y pueden dejar restos en el producto final.
El etanol se puede utilizar para sustituir algunos disolventes orgánicos tóxicos
o peligrosos.Además, la extracción con disolventes orgánicos requiere una etapa
final de purificación como por ejemplo filtración o centrifugación.
La extracción asistida con ultrasonidos o microondas es parecida a la extracción
convencional, pero empleando estas ondas para aumentar los rendimientos del
proceso, reducir el consumo de disolvente o reducir el tiempo de proceso.
Extracción asistida con ultrasonidos
Las ondas acústicas con frecuencias mayores de 20 kHz pueden mejorar el
rendimiento del proceso de extracción porque implican expansiones y compresiones
alternativas en el material, que inducen la creación de burbujas en los líquidos.
El parámetro de control más importante en la extracción asistida con ultrasonidos es
la frecuencia,porque cambios pequeños en este parámetro pueden afectar drásticamente
al rendimiento de la extracción.Los ultrasonidos provocan una mayor penetración del
disolvente en las matrices celulares y por tanto mejoran la transferencia de materia.
La extracción asistida con ultrasonidos se ha utilizado para extraer nutracéuticos
tales como aceites esenciales, lípidos, antioxidantes, esteroides y terpenoides. La
extracción con ultrasonidos permite que las condiciones de proceso sean más
suaves que las de los procesos de extracción con disolventes tradicionales, por
lo que está recomendada para las sustancias termolábiles.
Extracción asistida con microondas (MAE)
Las microondas son ondas electromagnéticas que interactúan con la materia, en
concreto con las moléculas polares, para generar calor. Las microondas penetran
en el agua y en las matrices biológicas,calentando el conjunto de forma homogénea.
La radiación produce el sobrecalentamiento del agua que contienen las células
de los vegetales y causa la ruptura de la pared celular, facilitando la transferencia
al exterior de las sustancias objetivo contenidas en el extractor, y la penetración
del disolvente en la matriz vegetal. Las microondas pueden por tanto mejorar
los rendimientos del proceso de extracción de nutracéuticos. De esta forma, se
reduce el volumen de disolvente requerido y el tiempo de proceso necesario.
La eficacia de la MAE depende fundamentalmente de la polaridad del disolvente
y de la distribución de tamaños de partícula del material vegetal. Puede ser
aplicada para extraer componentes polares, pero no es adecuada para materiales
secos o en el caso de emplear disolventes no polares sobre matrices demasiado
húmedas. (El agua, el metanol y el etanol son suficientemente polares y pueden
ser empleados).
Extracción con disolventes acelerada (ASE)
La extracción con disolventes acelerada es una extracción sólido-líquido realizada
a altas temperaturas (lo cual mejora la difusividad del disolvente acelerando la
extracción) y presiones (para mantener el disolvente en fase líquida) por debajo
del punto crítico del disolvente. La mayoría de los disolventes usados (incluso
el agua) en los procesos convencionales de extracción sólido – líquido, son
adecuados para la extracción aceleradaASE,siendo posible recuperar compuestos
polares a partir del material vegetal de partida.
3.2.2. Extracción con fluidos/ CO2 supercrítico (SFE) SC-CO2
El estado supercrítico es alcanzado llevando un fluido a unas condiciones de
temperatura y de presión por encima de su punto crítico. Los fluidos
supercríticos presentan algunas características propias de gases y algunas
propias de líquidos que los hacen especialmente adecuados para los procesos
de extracción.
Solvent
extraction
Filtration
Drying
Spent biomass
EvaporationExtract
Fresh or dry biomass Solvent
Solvent Extract
Ultrasounds
Figura 4: Diagrama de proceso de la extracción asistida con ultrasonidos.
12. 20 21
Ultrasonidos Altos
Convencional Polares y no polares Altos
Método de
extracción
+
+
Componentes
extraídos
Tolerancia
a la humedad
Requerimientos
de purificación
Polares y no polares
Microondas Altos+Polares
SC-CO2 Bajos–No polares
Subcrítica Medios-altos++Polares
3.3 Purificación de los extractos
Transcurridos los procesos de extracción, la recuperación de un producto
biológico mezclado con interferencias y con impurezas requiere algunas etapas
de purificación, para acondicionar el producto de acuerdo a las especificaciones
finales. La purificación tiene como objetivo la obtención de las moléculas objetivo
con la pureza requerida, en el menor tiempo posible.
3.3.1.Técnicas cromatográficas
La cromatografía es un proceso de purificación muy especial porque puede separar
mezclas complejas con gran precisión (incluso se pueden separar componentes
Los líquidos supercríticos presentan mayores coeficientes de difusión y menores
tensiones superficiales y viscosidades que los disolventes convencionales.El poder
disolvente de los fluidos supercríticos depende de su densidad,así que la selectividad
de la extracción puede ser modificada ajustando la temperatura y/o la presión
de la extracción. Después de la etapa de extracción, se reduce la presión, o se
aumenta la temperatura, de modo que la solubilidad del extracto disminuye,
pudiendo de esta forma ser separado.
El disolvente más usado es el CO2, ya que es barato, seguro, no tóxico y sus
condiciones supercríticas pueden ser alcanzadas fácilmente. Puede ser utilizado
para extraer polifenoles tales como resveratrol y otros antioxidantes naturales de
las pieles y de los tallos de la uva.Es adecuado para sustancias termolábiles y puede
también ser utilizado para las sustancias polares, añadiendo sobre él algunas
sustancias modificadores (metanol, etanol, agua, acetona…).
La siguiente tabla compara las diferentes tecnologías de extracción expuestas.
muy similares). De hecho, la cromatografía puede purificar básicamente cualquier
sustancia soluble o volátil. Puede ser utilizada para separar productos delicados
porque las condiciones no son relativamente duras. Por estas razones, puede ser
utilizada para separar mezclas de los compuestos bioactivos de la uva.
Otra ventaja de estas técnicas es que los compuestos separados están inmediatamente
disponibles para su identificación o cuantificación. Por otro lado, parte de la
instrumentación es costosa y no fácilmente transportable y es necesario realizar
ciertas tareas para evitar la contaminación de la columna.
La separación por cromatografía se basa en la diferente partición de compuestos
entre una fase estacionaria (el adsorbente) y una fase móvil (la solución tampón).
Normalmente, la fase estacionaria se emplaza en una columna vertical de acero
inoxidable, de plástico, o de cristal, y la fase móvil es bombeada a través de esta
columna. La muestra que se fraccionará se bombea en la parte superior de la
columna.Los distintos componentes de la muestra viajan con diversas velocidades
a través de la columna y posteriormente se detectan y se recogen en la parte
inferior de la misma.
En general, las biomoléculas se purifican usando las tecnologías de separación en
función de las diferencias existentes en sus características específicas, según se
comenta en la siguiente tabla:
Cromatografía de partición
La fase estacionaria es generalmente un líquido, que puede ser mecánicamente
cubierto o químicamente ligado sobre un soporte sólido inerte. Las moléculas
a separar se mantienen en esta fase estacionaria (ver figura 5).En la cromatografía
de fase inversa (RP), buen ejemplo de la cromatografía líquido-líquido, la fase
estacionaria es menos polar que la fase móvil.
Tamaño
Propiedad molecular aprovechada
Filtración en gel
(en ocasiones llamada exclusión por tamaños)
Cromatografía de intercambio iónico
Tipo de cromatografía
Carga
Cromatografía de adsorciónLigandos específicos
13. Las ventajas de esta tecnología son la alta recuperación, la posibilidad de trabajo
con volúmenes grandes y la facilidad de escalado.
Exclusión por tamaños o filtración en gel
La separación a través de filtración en gel se basa en las diferentes capacidades
de las moléculas de la muestra de entrar dentro de los poros que contiene la
fase estacionaria. Las moléculas muy grandes no entran y se mueven a través del
lecho cromatográfico más rápidamente.Las moléculas más pequeñas,que pueden
penetrar dentro de los poros del gel, se mueven más lentamente a través de la
columna, porque pasan una parte de su tiempo en la fase estacionaria. Las
moléculas son eluidas de acuerdo a su tamaño molecular de forma decreciente.
Las desventajas de este método simple y eficaz son su baja capacidad y el hecho
de que no funciona muy bien para mezclas crudas, por lo que este proceso se
puede aplicar en la etapa final de la purificación.
Cromatografía de intercambio iónico
La base de la cromatografía de intercambio iónico es la unión competitiva de
compuestos con diferente carga a un medio cromatográfico opuestamente
cargado como es el intercambiador iónico. Usando esta tecnología, se pueden
procesar volúmenes grandes de material.
Figura 5: Cromatografía de partición.
Sample molecules carried
by mobile phase
Sample molecules held
in sorbed solvent
22 23
Figura 7: Cromatografía de intercambio iónico.
Cromatografía
de adsorción
Escala de
laboratorio X
Cromatografía de
intercambio iónico
Cromatografía de
exclusión por tamaños
Cromatografía
de partición
Tecnología
X X X
Gran escala X X X X
Selectividad Alta Baja Alta Alta
Resolución Alta Baja Alta Alta
Capacidad Alta Baja Alta Alta
Rendimiento
de recuperación
Alto
(cercano al 100%) Alto Bajo (50-60%) Alto
Facilidad
de trabajo Fácil Simple, rápido Proceso largo Fácil
Coste ++ + ++ ++
Aplicaciones
en química
fina
X NO X X
Aplicaciones
en química
industrial
X X X X
Figura 6: Cromatografía de exclusión por tamaños.
Cromatografía de adsorción
Un adsorbente específico es preparado uniendo un ligando específico sobre una
superficie sólida, que actuará solamente con las moléculas que se puedan unir
selectivamente a él (las que se requiere separar). Las moléculas que no se unen
son eluidas sin retenerse. El compuesto retenido se puede liberar más adelante
en un estado purificado. Esta clase de tecnología se utiliza en química fina.
La tabla siguiente compara las características principales de las distintas tecnologías
cromatográficas antes comentadas.
14. 24 25
Los métodos cromatográficos, tales como cromatografía de fase inversa, de
intercambio iónico y de adsorción pueden emplearse razonablemente bien para
purificaciones basadas en la afinidad,especialmente cuando se requiere una pureza
final muy elevada.
3.3.2.Tecnologías de filtración con membranas
Las membranas filtran selectivamente los gases o los líquidos en sus diversos
componentes presentes en disoluciones o mezclas.Los microporos de la membrana
se dimensionan para permitir que algunas moléculas y partículas los atraviesen
y que otras queden bloqueadas.Así las membranas son muy específicas, con su
estructura molecular dimensionada según la especie concreta a separar.
La filtración con membranas se incluye entre las mejores técnicas disponibles
(BAT), en el BREF (Documento de Referencia sobre las Mejores Técnicas
Disponibles), para las industrias de alimentación, de bebidas y de leche,
debido a los reducidos consumo de agua y generación de aguas residuales
que conlleva. Hay tres procesos tecnológicos principales dependiendo del
tamaño de los componentes a separar: microfiltración, ultrafiltración y
ósmosis inversa.
Microfiltración
La microfiltración es un proceso de separación con membranas a baja
presión para separar partículas coloidales y suspendidas con un diámetro
entre 0.1 y 10 micras. La microfiltración es un proceso puramente físico
en el cual las partículas se retienen en la superficie en la membrana. Ninguna
partícula más grande que el tamaño del poro de la membrana puede
atravesarla. Los filtros de membrana se utilizan habitualmente en aplicaciones
biotecnológicas, alimentarias y de bebidas, en las cuales se requiere productos
estériles.
Ultrafiltración
Las membranas de ultrafiltración retienen partículas con diámetros entre 0.01-
0.1micras y trabajan a presiones entre 0.5 y 10 bares. Se ha convertido en el
mejor método para concentrar, sustituyendo, ampliamente en estas aplicaciones,
a la cromatografía de exclusión por tamaños. Las membranas de UF son muy
utilizadas en usos biofarmacéuticos.
Las mayores ventajas de la ultrafiltración con respecto a las técnicas de purificación
competitivas como las cromatográficas son:
Capacidad de tratar grandes volúmenes de producto.
Facilidad de escalado.
Los equipos son fáciles de limpiar y esterilizar.
Ósmosis inversa
La ósmosis explica el fenómeno por el que, si una membrana semipermeable
separa dos soluciones de sal de diversa concentración, el agua emigra a
través de la membrana de la disolución de menor concentración a la
disolución más concentrada, hasta que las dos disoluciones tienen la misma
concentración de sal. La ósmosis inversa implica la aplicación de presión
para invertir el flujo natural del agua, forzando al agua a moverse desde la
disolución más concentrada a la menos concentrada. La membrana
semipermeable es porosa, permitiendo que el agua pase a través de ella,
pero bloqueando el paso de las moléculas de sal. El resultado es agua sin
sal en un lado de la membrana.
La ósmosis inversa elimina principalmente el agua y los compuestos
moleculares de tamaño inferior a las moléculas de agua. Es una tecnología
muy eficaz para concentrar o separar sustancias de bajo peso molecular de
una disolución, aunque para estos fines requiere una fuente de energía
importante y es bastante costosa.
3.3.3. Cristalización
La cristalización es una tecnología usada para purificar compuestos sólidos.
Se basa en los principios de la solubilidad. Como regla general, los compuestos
(solutos) tienden a ser más solubles en líquidos calientes (disolventes) que
en líquidos fríos. Si una disolución caliente saturada se enfría, el soluto se
vuelve insoluble en el disolvente y se forman cristales del compuesto puro.
Las impurezas no forman parte de los cristales sólidos, y pueden ser
separados por filtración. A través de este método se obtienen productos
de elevada pureza, por lo que esta tecnología es particularmente utilizada
a nivel farmacéutico.
La siguiente tabla compara las tecnologías de purificación expuestas en el presente
capítulo.
15. 3.4. Secado de extractos bioactivos purificados
Los compuestos bioactivos necesitan ser suficientemente secados para ser
almacenados de forma segura hasta que se requieran para procesos
posteriores. El proceso de secado necesita ser suave para reducir el riesgo
de degradación de los compuestos bioactivos. Diversos métodos de secado
pueden ser utilizados.
3.4.1. Liofilización
Se utiliza para preservar un material perecedero o para facilitar su transporte.
Los productos liofilizados pueden ser re-hidratados de forma rápida y
sencilla.
Este proceso incluye las siguientes etapas:
Congelado del material.
Reducción de la presión.
Adición del calor necesario para permitir que el agua congelada en el material
sublime directamente de la fase sólida a fase gas.
3.4.2. Secado por aspersión
El secado por aspersión es el proceso industrial de secado más utilizado, al
implicar la formación de partículas y el secado. Es altamente adecuado para
la producción continua de sólidos secos en forma de polvo, granulado o
aglomerado, a partir de una alimentación líquida. Es un proceso idóneo cuando
el producto final debe cumplir con exigentes estándares de calidad respecto
a la distribución de tamaños de partícula, humedad residual, densidad, y a la
forma de las partículas.
El secado por aspersión implica la atomización de una alimentación líquida en
un aerosol de pequeñas gotas y el contacto de esas pequeñas gotas con aire
caliente en una cámara de secado.Tal y como se muestra en el siguiente diagrama,
la evaporación de la humedad de las gotas y la formación de partículas secas,
tienen lugar bajo condiciones controladas de temperatura y de caudal de circulación
de aire.
Figura 8: Proceso de secado por aspersión.
Escalado
Tecno-
logía
Crom.
de
partición
Crom. de
exclusión
por
tamaños
Crom.
de inter-
cambio
iónico
Crom.
de
adsorción
Micro-
filtración
Ultra-
filtración
Ósmosis
inversa
Cristali-
zación
relativa-
mente
fácil
más
difícil
más
difícil
más
difícil
Usado
Equipa-
miento
flexible
relativa-
mente
barato
caro
complejo
y caro
simple,
fiable, man-
tenimiento
sencillo
válido válido válido no válido no válido no válido válido
Compues-
tos sensi-
bles a la
presión
válido
válido válido válido válido válido válido válido
Compuestos
termo-
lábiles
válido
Selectividad alta baja alta baja bajaalta baja alta
Tamaño de
partícula
no
influye influye
influye
(0,1-10µ m)
influye
(0,01-0,1µ m) influye
Tiempo de
purificación
bajo bajo bajo largo largo largo largo
Costes ++ + ++ ++ + +
bastante
caros
++
Requeri-
mientos
energéticos
bajos bajos bajos bajos
bastante
bajos
altos bajos
bastante
bajos
Eficacia alta baja alta alta alta media
26 27
no
influye
no
influye
no
influye
relativa-
mente
fácil
relativa-
mente
fácil
relativa-
mente
fácil
simple,
fiable, man-
tenimiento
sencillo
simple,
fiable, man-
tenimiento
sencillo
16. 28 29
El proceso de secado es muy rápido, por lo que este proceso es muy útil
para aquellos materiales que se pueden dañar por exposiciones al calor
prolongadas. En el Documento de Referencia de las Mejores Técnicas
Disponibles para los sectores alimentario, lácteo y de bebidas, se ha identificado
el secado por aspersión como la mejor técnica disponible de secado, debido
a sus reducidos consumos de energía y de agua y debido a sus reducidas
emisiones de polvo.
3.4.3. Secadero rotatorio a vacío
La alimentación húmeda se introduce por cargas y se calienta indirectamente
mientras es agitada por una paleta. La operación se realiza normalmente a vacío.
El disolvente puede recuperarse condensando los vapores generados durante
la operación de secado.
Las ventajas de este proceso son:
Pueden ser tratados materiales húmedos granulares o pastosos.
Es posible trabajar a temperaturas bajas: es adecuado para materiales que
podrían ser dañados o sufrir alteraciones tras una exposición prolongada a
altas temperaturas (termolábiles). El vacío elimina la humedad al tiempo que
previene la oxidación o las explosiones que podrían suceder cuando algunos
materiales se mezclan con el aire.
La forma de calentamiento es indirecta.
Alta eficacia energética.
Es un proceso cerrado (aislado): se puede recuperar los disolventes, es más
seguro y se minimizan las pérdidas de producto causadas por los contaminantes
atmosféricos, el polvo, la oxidación, la decoloración y los cambios químicos.
4.Campos de aplicación de losCOMPUESTOS BIOACTIVOS
en los sectoresALIMENTARIOyCOSMÉTICO
4.1. Legislación
Desde un punto de vista legal, los ingredientes naturales están regulados como
aditivos alimentarios y/o como productos cosméticos.
Aditivos alimentarios
Los aditivos alimentarios usados como ingredientes durante la fabricación o la
preparación de alimentos y que forman parte del producto acabado, están
cubiertos por el alcance de la Directiva 89/107/EEC.Antes de su autorización,
los aditivos alimentarios son evaluados en cuanto a su seguridad por el Comité
Científico de los Alimentos, un equipo de expertos que asesora a la Comisión
Europea en cuestiones alimentarias.
Todos los aditivos alimentarios autorizados tienen que superar los
requerimientos de calidad que se precisan de manera detallada en tres
Directivas de la Comisión:
Directiva 95/45/EC, que establece los criterios específicos de calidad sobre los
colorantes usados en la alimentación.
Directiva 95/31/EC, que establece los criterios específicos de calidad sobre los
edulcorantes usados en la alimentación.
Directiva 96/77/EC, que establece los criterios específicos de calidad en otros
aditivos alimentarios diferentes a los colorantes y a los edulcorantes.
Productos cosméticos
Directiva del Consejo 76/768 del 27 de julio de 1976 sobre el borrador de las
leyes de los Estados Miembros referentes a los productos cosméticos.
Las restricciones y las prohibiciones en los ingredientes que se pueden utilizar
en cosméticos se incluyen en varias listas dentro de la Directiva Europea de
Cosméticos.
La Resolución 96/335/EC, actualizada en la Resolución 2006/257/EC, establece
un inventario y una nomenclatura común de los ingredientes empleados en
productos cosméticos. El inventario es puramente indicativo y no constituirá
una lista de las sustancias autorizadas para ser usadas en productos
cosméticos.
17. 30 31
4.3. Resveratrol
Situación del mercado
En la siguiente tabla se incluyen algunas compañías suministradoras de resveratrol.
Posibles aplicaciones
El resveratrol tiene una aplicación cosmética,si se combina con filtros ultravioletas
comunes, como agente fotoprotector y anti-manchas de la piel.
El resveratrol está disponible como suplemento alimentario. Inicialmente, su
origen fueron los pellejos y semillas de uva roja y moscatel (en ocasiones a partir
de subproductos residuales de la fabricación del vino).Actualmente, se obtiene
de la planta “Fallopia Japonica”, que posee una concentración superior en este
compuesto.
4.2. Polifenoles de la uva
Situación del Mercado
Se ha identificado a los siguientes proveedores de polifenoles del vino tinto a
granel.
Origen
de los
polifenoles
CompañíaProducto Contenido
total de
polifenoles
Precio
por kg
Observaciones
Extracto del
pellejo de
la uva
Naturex
Pellejo
de la uva
25-35% 47,55$/kg
Extracto de
semillas de uva
Naturex Semillas
de uva >95% 279,87$/kg
Contenido
de OPC >40%
PROVINOLSTM
SEPPIC
Vinos tintos
seleccionados,
producidos
en las regiones
de Languedoc
y Rousillon
(Francia)
95% 393,99$/kg
1.51% Catequina
0.17% resveratrol
3.49% OPC
Extracto de
semillas
de uva
AHD
international
95% 68,00$/kg
TheraVin PE
30% polifenoles
Naturex
Uva completa
(Vitis vinifera) >30% 46,19$/kg
Obtenidos por
extracción con
alcohol y agua
Vino tinto
PE 30%
polifenoles
Naturex >30% 129,07$/kg
Obtenidos por
exprimido y
fermentación
Uva
(Vitis vinifera)
Proantocia-
nidinas del
vino tinto
Dr. Winfried
Behr
34.5% 74,59$/kg
Ácido tartárico =
12.65%
OPC > 4%
Extracto de
semillas de uva
Naturex Semillas
de uva >95% 177,98$/kg
Resveratrol
AHD
International
20% 95.00$/kg
Resveratrol
AHD
International
30% 122.00$/kg
Polygonum
cuspidatum
PE 50%
resveratrol
Naturex >50% 408.94$/kg
Origen del
resveratrol
CompañíaProducto Pureza Precio
por kg
Resverapure
resveratrol
PE 8%
Naturex
Raíces de
Polygonum
cuspidatum
>8% 96.46$/kg
Resveratrol AHD
International 80% 740.00$/kg
Raíces de
Polygonum
cuspidatum
Resveratrol AHD
International
50% 265.00$/kg
Resveratrol AHD
International 98% 1225.00$/kg
18. 32 33
4.4. Antocianinas
Situación del mercado
Un ejemplo de proveedor a granel de antocianinas es el siguiente:
Posible aplicación
Las antocianinas están consideradas como metabolitos secundarios y su
empleo como aditivo en la alimentación está permitido con el código
E-163. Además se utilizan en el sector cosmético como protector solar
para la piel “after-sun”.
4.5. Proantocianidinas
Situación del mercado
En la siguiente tabla se incluyen algunos proveedores a granel de proantocianidinas.
Precio
por kg
Extracto de
antocianinas Sofral
PurezaOrigen de las
Antocianinas
CompañíaProducto
Uva negra
(Vitis vinifera) 4% 36.00$/kg
Posibles aplicaciones
Las proantocianidinas (OPC) se utilizan en la industria cosmética como agente
antiarrugas y como protector ocular para la retina.
En América, las OPC se utilizan como ingrediente alimenticio en los llamados
"alimentos funcionales", como complejo vitamínico, o en cosméticos como
lociones o geles de baño.
Mercados actuales y potenciales
Las proantocianidinas se han vendido como suplementos alimenticios y terapéuticos
en Europa desde los años 80,pero su introducción al mercado de Estados Unidos
ha sido relativamente reciente.
4.6. Quercetina
Posible aplicación
La quercetina se usa fundamentalmente como aglutinante alimentario.
4.7.Aceite de semillas de uva
Posibles aplicaciones
El aceite de semillas de uva se utiliza en: arreglos de ensaladas, adobos, frituras,
aceites con sabores, aceites para masajes, lociones para tratar quemaduras
solares, productos capilares, cremas corporales, bálsamo para los labios y
cremas para las manos. La mayoría del aceite de semillas de uva se produce
en Italia, si bien es también producido en otros países como Francia, España,
y Argentina.
Este aceite se extrae de las semillas de la uva y tiene una temperatura de
degradación relativamente alta (aproximadamente 216ºC) por lo que puede ser
utilizado con seguridad para cocinar a altas temperaturas. El aceite de semilla de
la uva se puede utilizar para refrituras, horneados y "fondue".Además, el aceite
de semillas de uva tiene otras cualidades positivas para la cocina.Tiene un sabor
suave y ligero, que se ha descrito como 'sabor a nuez’. Debido a ello, se utiliza
a menudo como ingrediente en preparaciones para aliños de ensalada o como
base para condimentar con ajo, romero, u otras especias.También se utiliza como
ingrediente en la mayonesa casera. Debido a las mismas razones por las que la
industria cosmética lo emplea (virtudes emolientes y de formación de películas)
es posible emplear menos cantidad de este aceite.
Precio
por kg
Proantocianidinas
del vino tinto
Dr.Winfried
Behr
PurezaOrigen
de las OPC
CompañíaProducto
OPC> 4% 74,59$/kg
Observaciones
Ácido tartárico
= 12.65%
Polifenoles totales
= 34.5%
2% 86,95$/kgHarina de
semillas de uva
Top fruits
Pellejo de uva
Antho 3200
Obipektin 3,2% 72,00$/kgPellejo
de uva
19. 34 35
En todos los productos cosméticos, el aceite de semillas de uva es un
ingrediente preferido para los tejidos finos dañados y tensionados, posee
cualidades regeneradoras y reestructurales que permiten un control mejor
de la miniaturización de la piel. Puede ayudar a que las células epiteliales y
nerviosas de la piel conserven su estructura normal, dando soporte a las
membranas celulares. Se observa especialmente eficaz para la reparación de
la piel que se encuentra alrededor de los ojos.Utilizado como crema hidratante,
este aceite de reduce las marcas de estiramiento de la piel. El aceite de
semillas de uva deja una película brillante sobre la piel cuando se emplea
como portador de aceites esenciales en aromaterapia. Contiene más ácido
linoleico que muchos aceites portadores.También puede usarse como lubricante
para el afeitado.
El aceite obtenido del prensado de las semillas de la uva se utiliza como
suplemento dietético. Contiene un porcentaje relativamente alto de ácido
linoleico, el cual pertenece a un grupo nutrientes conocidos como ácidos
grasos esenciales (EFAs).
Entre los residuos de la producción de vino o de zumo de uva, se encuentran
las pieles y las semillas. Las semillas de la uva se pueden extraer de este residuo
y a partir de ellas, obtener un aceite suave conocido en la cocina por su alta
resistencia al calor, no quemándose tanto como otros aceites de cocina. Las
semillas de uva y las pieles también pueden emplearse en la preparación compuestos
orales que se emplean como medicamentos naturales.
4.8. Mercados actuales y potenciales para ingredientes naturales
de los residuos de procesado de la uva.
El estudio del mercado de los ingredientes naturales reveló que la mayoría de
los productos (resveratrol, OPC, catequinas y aceite de semillas de uva) están
generalmente presentes en los residuos del procesado de la uva (pieles, semillas)
y no en la fruta (uva completa). Como los ingredientes naturales de la uva están
ya bien representados en el mercado, no parece haber muchas posibilidades de
nuevos desarrollos. Sin embargo, una viabilidad económica completa tiene que
realizar el estudio de mercado actual, para así poder tener una visión concreta
de los ingredientes naturales de la uva.
5. Evaluación de laVIABILIDAD ECONÓMICA de la
extracción de COMPUESTOS BIOACTIVOS a partir
de residuos del procesado de la uva
El objetivo de este apartado es mostrar el beneficio neto de la extracción de
compuestos bioactivos de residuos del procesado de uva, a la luz de los costes
de la extracción industrial de estos compuestos y a los ingresos derivados de
su venta.
Dos procesos de extracción se han utilizado como base de cálculo para determinar
la viabilidad económica de la extracción de compuestos bioactivos a partir de
residuos del procesado de uva:
Ejemplo 1: Extracción con Fluidos supercríticos (EFS/SFE)/ CO2-SC
Ejemplo 2: Extracción con disolventes líquidos
Los organigramas siguientes muestran las etapas requeridas para extraer estos
compuestos y los equipos necesarios, considerando los procesos de extracción
supercrítica y de extracción convencional con disolventes líquidos.
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON
FLUIDOS SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2:
EXTRACCIÓN CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
BELT DRYER
HAMMERMILL
SUPERCRITICAL FLUID
EXTRACTOR
SPRAY DRYER
Drying
Milling
Exraction
Drying
Grape processing residues (pomace)
BELT DRYER
HAMMERMILL
HOMOGENISATOR
Drying
Milling
Homogenisation
Extraction
Grape processing residues (pomace)
DECANTER
ULTRAFILTRATION
EVAPORATOR
SPRAY DRYER
Decantation
Filtration
Evaporation
Drying
STIRRED TANK
20. 36 37
Es interesante resaltar que el pretratamiento (secado y molienda de la pulpa de
la uva) se debe hacer necesariamente durante la estación de la vendimia (entre
septiembre y octubre, 2 meses) para preservar el producto. La extracción y el
secado son dos operaciones que se pueden hacer a lo largo de todo el año (330
días; 24 horas al día), reduciendo de esta manera el trabajo durante el corto
periodo de la vendimia y soslayando parcialmente el problema de la temporalidad
de los extractos obtenibles de la uva.
Es también muy importante comentar que los cálculos desarrollados en este
capítulo incluyen solamente los costes debidos al trabajo, la energía, el
mantenimiento, el control de calidad y los materiales. Los costes tales como el
coste de las ventas, de comercialización, de envío, de manipulación, de
almacenamiento, y los costes de la recuperación del disolvente no se han
considerado. Sin embargo, incluso siendo poco exhaustivas, las evaluaciones
siguientes proporcionan una buena idea de la viabilidad económica de los dos
métodos de extracción diferentes.
5.1. Extracción de compuestos bioactivos
de residuos del procesado de la uva
Partiendo de los datos de la producción de los residuos de procesado de la uva,
proporcionados por las asociaciones industriales europeas del sector,que participan
en el proyecto, se han definido tres hipótesis (mínima, intermedia y máxima)
para proporcionar información adaptada a las compañías de diversos tamaños
de producción.
5.1.1. Hipótesis mínima
La hipótesis mínima considera una cantidad de 125 toneladas anuales de residuos
del procesado de uva a tratar por una única empresa de procesado. Según esto,
durante la estación de vendimia que dura unos 2 meses (a partir de septiembre
octubre), 2,3 toneladas de residuos tienen que ser tratados cada día.
Con EFS es posible extraer durante
55 días (periodo necesario de
trabajo anual), alrededor de 50.5
kg de aceite que contiene
polifenoles y 884 kg de fibra por
día. El aceite se puede vender como
tal o procesarse para obtener en
un concentrado polifenólico que
supondría unos 35.1 kg diarios.
Con la extracción convencional con
disolventes líquidos es posible extraer
durante 55 días (periodo de trabajo
anual), alrededor de 55 kg de aceite
que contiene los polifenoles y 884 kg
de la fibra por día. El aceite se puede
vender como tal o procesar para
obtener unos 38 kg diarios de
concentrado polifenólico.
16.4t dry milled
Pomace/day
addition water
solvent 1:12
(all year over= 55 days)
HOMOGENISATOR
1.3t dry Pomace/day
(moisture ~10%)
HAMMER-MILL
SOLVENT
EXTRACTOR
FILTER
55 Kg polyphenols
containing oil/day
884 Kg
fibre/day
DRYING
(all year over)
SPRAY
DRYER
38 Kg polyphenols
powder/day
EXTRACTION
(all year over
= 55days)
PRE-TREATMENT
(during harvesting season)
DECANTER
BELT DRYER
2.3t pomace/day
(moisture ~55%)
BELT DRYER
2.3t pomace/day
(moisture ~55%)
1.3t dry Pomace/day
(moisture ~10%)
HAMMER-MILL
SUPERCRITICAL
FLUID
EXTRACTOR
50.5 Kg polyphenols
containing oil/day
884 Kg
fibre/day
DRYING
(all year over)
SPRAY DRYER
35.1 Kg polyphenols
powder/day
EXTRACTION
(all year over
= 55days)
1.3 t dry milled
Pomace/day
(all year over = 55 days)
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON
FLUIDOS SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2:
EXTRACTION CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
21. 38 39
5.1.2. Hipótesis intermedia
La hipótesis intermedia considera una cantidad de 1250 toneladas anuales de
residuos del procesado de uva a tratar por una única empresa. Según esto,
23 toneladas serían tratadas cada día durante la estación de vendimia que dura
unos 2 meses (a partir de septiembre-octubre).
Con EFS es posible extraer durante 200 días
(periodo de trabajo anual), alrededor de
138.9 kg de aceite que contiene polifenoles
y 2,4 toneladas de fibra por día. El aceite se
puede vender como tal o procesarse para
obtener un concentrado polifenólico que
supondría unos 96,5 kg diarios.
Con la extracción convencional con disolventes
líquidos es posible extraer durante 200 días
(periodo de trabajo anual),alrededor de 150 kg
de aceite que contiene polifenoles y 2,4 toneladas
de fibra por día.El aceite se puede vender como
tal o procesar para obtener unos 105 kg diarios
de concentrado polifenólico.
5.1.3. Hipótesis máxima
La hipótesis máxima considera una cantidad de 2500 toneladas anuales de residuos
del procesado de uva durante la temporada de vendimia, que dura 2 meses.
La máxima hipótesis para el cálculo de costes considera que la extracción de
componentes bioactivos será llevada a cabo por una empresa extractora de gran
tamaño, centralizada para toda la región.
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2:
EXTRACCIÓN CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
5.2 Análisis económico de la extracción de compuestos bioactivos,
a partir de residuos del procesado de la uva
5.2.1. Extracción de aceite rico en polifenoles y de fibra de uva
5.2.1.1. Análisis de costes
A continuación se muestra la evaluación de los costes de las diferentes etapas
de tratamiento.
Costes de secado
La etapa de secado es la misma en ambos procesos de extracción (supercrítica
y con disolventes líquidos convencionales). Los costes de producción se han
calculado para secaderos de diversas capacidades, dependiendo de la hipótesis
considerada. Los costes de mano de obra, energéticos y los costes analíticos para
el control de calidad son proporcionales a la cantidad de residuos tratada
anualmente.
Con EFS es posible extraer anualmente
durante 330 días de trabajo, alrededor de
168,4 kg de aceite que contiene polifenoles
y 2,9 toneladas de fibra por día. El aceite se
puede vender como tal o procesarse para
obtener un concentrado polifenólico que
supondría unos 117 kg diarios.
Con la extracción convencional con disolventes
líquidos es posible durante 330 días de trabajo
anual,obtener alrededor de 182 kg de aceite
que contiene polifenoles y 2,9 toneladas de fibra
por día.El aceite se puede vender como tal o
procesar para obtener unos 127 kg diarios de
concentrado polifenólico.
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2:
EXTRACCIÓN CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
Costes anuales de secado ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
6 777 17 553 30 321
Capacidad del secadero: 20 000 kg/día
Inversión inicial: 80 000
Hipótesis mínima
Hipótesis intermedia y máxima
Capacidad del secadero: 50 000 kg/día
Inversión inicial: 110 000
Costes anuales de secado ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
6 777 17 553 30 321
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2: EXTRACCIÓN
CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
Capacidad del secadero: 20 000 kg/día
Inversión inicial: 80 000
Hipótesis mínima
Hipótesis intermedia y máxima
Capacidad del secadero: 50 000 kg/día
Inversión inicial: 110 000
22. 40 41
Costes de molienda
La etapa de molienda es la misma en ambos procesos de extracción
(supercrítica y con disolventes convencionales) y requiere la inversión en
un molino de martillos.
Costes de extracción
La inversión inicial de los dos procesos de extracción es extremadamente
diferente: 80 000 para la extracción convencional con disolventes líquidos, y
entre 2 000 000 y 8 000 000 para la extracción supercrítica. Por otra parte,
el consumo de disolvente es más elevado en la extracción con disolventes líquidos.
Costes de decantación
La decantación es una etapa únicamente necesaria en el proceso de extracción
convencional con disolventes líquidos.
Costes de molienda anuales ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
7 476 66 823 132 700
Capacidad del molino: 5 000 kg/día
Inversión inicial: 20 000
Para todas las hipótesis
Costes de molienda anuales ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
7 476 66 823 132 700
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2: EXTRACCIÓN
CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
Capacidad del molino: 5 000 kg/día
Inversión inicial: 20 000
Para todas las hipótesis
Costes de homogeneización
La homogeneización es una etapa necesaria solamente en el proceso de extracción
con disolventes líquidos. Requiere realizar una inversion inicial en un
homogeneizador.
¡No es necesario homogeneizar! Costes de HOMOGENEIZACIÓN anuales ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
41 573 60 339 78 878
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2: EXTRACCIÓN
CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
Capacidad del homogeneizador: 24 000 kg/día
Inversión inicial: 20 000
Hipótesis mínima
Hipótesis intermedia y máxima
Capacidad del homogeneizador: 720 000 kg/día
Inversión inicial: 20 000
Costes de EXTRACCIÓN anuales ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
167 861 1 048 088 1 916 937
Capacidad del extractor supercrítico: 1 320 kg/día
Inversión inicial: 2 000 000
Hipótesis mínima
Hipótesis intermedia
Capacidad del extractor supercrítico: 3x1 320 kg/día
Inversión inicial: 6 000 000
Costes de EXTRACCIÓN anuales ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
41 828 510 098 1 759 085
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2: EXTRACCIÓN
CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
Capacidad del extractor: 35 000 kg/día
Inversión inicial: 80 000
Hipótesis mínima
Hipótesis intermedia y máxima
Capacidad del extractor: 100 000 kg/día
Inversión inicial: 80 000
Hipótesis máxima
Capacidad del extractor supercrítico: 3x1 320 kg/día
Inversión inicial: 8 000 000
Se ha considerado un ratio de CO2 consumido respecto a material extraído de
30, así como una recirculación de CO2 del 80%. Para la extracción líquida con
disolventes se ha considerado una recuperación de disolvente del 90%.
¡No se requiere decantación! Costes de DECANTACIÓN anuales ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
23 345 18 145 28 590
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2: EXTRACCIÓN
CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
Capacidad del decantador: 25 000 kg/día
Inversión inicial: 180 000
Hipótesis mínima
Hipótesis intermedia y máxima
Capacidad del decantador: 1 200 000 kg/día
Inversión inicial: 350 000
23. Costes de filtración
La ultrafiltración es una etapa únicamente necesaria en el proceso de extracción
convencional con disolventes líquidos.
42 43
Inversión total y costes de producción
Sumando los gastos de pretratamiento, extracción y purificación se requieren
las siguientes inversiones en equipamiento y los siguientes costes de operación.
5.2.1.2. Análisis de beneficios
El proceso de extracción proporciona diversa clase de extractos naturales que
se pueden vender en estado bruto como aglutinante o para las formulaciones
cosméticas. El precio en el mercado del aceite rico en polifenoles se ha estimado
alrededor de 60 ¤/kg mientras que la fibra de uva se estima en 4.50 ¤/kg.
¡No se requiere filtración! Costes de FILTRACIÓN anuales ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
8 411 25 213 43 445
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2: EXTRACCIÓN
CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
Capacidad de filtro: 120 000 kg/día
Inversión inicial: 150 000
Para todas las hipótesis
Otros costes
Se han considerado los costes de supervisión y los relativos a un transporte
medio de 15 km para la hipótesis máxima.
OTROS costes anuales ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
1 499 4 124 17 754
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2: EXTRACCIÓN
CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
OTROS costes anuales ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
1 538 15 052 39 480
CosteTOTAL anual ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
130 909 702 294 2 090 773
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2: EXTRACCIÓN
CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
CosteTOTAL anual ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
183 652 1 147 517 2 119 438
Inversión inicialTOTAL ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
699 697 1 196 667 1 295 657
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2: EXTRACCIÓN
CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
Inversión inicialTOTAL ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
2 139 394 6 238 333 8 261 313
Produits de l’extraction (kg)
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Polifenoles Fibras
2 778 48 611 Produits de l’extraction (kg)
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Polifenoles Fibras
2 778 48 611
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año) 27 778 486 111
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año) 27 778 486 111
Hipótesis
máxima
(2 500t/año) 55 556 972 222
Hipótesis
máxima
(2 500t/año) 55 556 972 222
Ingresos anuales ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
385 417 3 854 167 7 708 333
Ingresos anuales ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
385 417 3 854 167 7 708 333
Productos extraídos (kg) Productos extraídos (kg)
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2: EXTRACCIÓN
CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
5.2.2. Extracción de un concentrado polifenólico y de fibras de uva
Para obtener un concentrado polifenólico,el aceite polifenólico debe ser procesado.
Las fibras de uva extraídas por medio de extracción supercritica o de extracción
convencional pueden comercializarse como tal.
24. 5.2.2.1. Analisis de costes
Los costes debidos al proceso de secado posterior a la extracción han sido
estimados.
Costes de secado
Para el secado por aspersión de un aceite, es necesario un agente auxiliar que
actúe como soporte.
Inversión total y costes de producción
Teniendo en cuenta los costes relativos al pretratamiento, a la extracción, y a la
purificación y secado posterior se requieren las siguientes inversiones en
equipamiento y los siguientes costes de operación.
44 45
5.2.2.2. Analisis de beneficios
Considerando un precio medio aproximado de 65 ¤/kg para el concentrado
polifenólico y los ya comentados ingresos debidos a la venta de fibra de uva,
pueden estimarse los siguientes ingresos anuales:
Costes anuales de SECADO POR ASPERSIÓN ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
12 833 89 884 175 279
Capacidad del secadero por aspersión: 500 kg/día
Inversión inicial: 100 000
Para todas las hipótesis
Costes anuales de SECADO POR ASPERSIÓN ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
13 537 96 925 189 360
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2: EXTRACCIÓN
CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
Capacidad del secadero por aspersión: 500 kg/día
Inversión inicial: 100 000
Para todas las hipótesis
Coste anualTOTAL ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
144 447 799 219 2 280 133
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2: EXTRACCIÓN
CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
Coste anualTOTAL ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
196 485 1 237 401 2 294 717
Inversión inicialTOTAL ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
799 697 1 296 667 1 395 657
Inversión inicialTOTAL ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
2 239 394 6 338 333 8 361 313
Produits de l’extraction (kg)
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Polifenoles Fibra
1 930 48 611 Produits de l’extraction (kg)
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Polifenoles Fibra
2 091 48 611
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año) 19 298 486 111
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año) 20 906 486 111
Hipótesis
máxima
(2 500t/año) 38 596 972 222
Hipótesis
máxima
(2 500t/año) 41 813 972 222
Ingresos anuales ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
344 189 3 441 886 6 883 772
Ingresos anuales ( )
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
máxima
(2 500t/año)
354 642 3 546 418 7 092 836
Productos extraídos (kg) Productos extraídos (kg)
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Ejemplo 2: EXTRACCIÓN
CONVENCIONAL
CON DISOLVENTES LÍQUIDOS
25. 5.3. Beneficios anuales y tiempo de amortización
Para la hipótesis mínima, en el caso de la extracción con fluidos supercríticos,
las pérdidas económicas muestran la inviabilidad de este proceso.Los otros casos
se muestran como económicamente factibles. Sin embargo, la ventaja de la
extracción con fluidos supercríticos respecto a la realizada de forma convencional,
debida al disolvente residual que queda en los productos extraídos de esta
segunda forma, así como los costes para construir el centro de tratamiento, los
debidos al transporte de los subproductos, al empaquetado y al medio ambiente,
deben ser considerados.
46
6. BIBLIOGRAFÍA
Affinity chromatography Handbook,Amersham Biosciences.
D.Ambrose, E. Bayer, O. Samuelson (1974) Pureand Appl. Chem. 37, 437.
Critical Assessment of size exclusion chromatography, Dusan Berek, Polymer
Institute of the Slovak Academy of Sciences, 842 36 Bratislava, Slovakia.
Binnie,Chris,Kimber,Martin,& Smethurst,George.(2002).Basic water treatment
(3rd ed.). London:ThomasTelford Ltd.
J. Bonnerjea, S. Oh, M. Hoare and P. Dunhill (1986) Bio/Tecnology 4, 954.
Cerruti G.,“Il Rischio Alimentare” 1993: antiossidanti, sinergisti, sequestranti,
cap. 8.5.
Danzing L., International Food Ingredients:“Colour”, March 2004, pg. 42.
Ion exchange, Friedrich Helfferich.
Bioseparation using surfactant-aidedsize-exclusion chromatography,Horneman,
D.A., 2006-10-10.
Louise Prance, Cosmetics design-europe.com: “Natural Ingredients drive
self-tan market”, 07/02/2007.
Porcelli G., Folliero G., “Additivi e coloranti negli Alimenti”, Bulzani Editore,
Roma 1977: Antiossidanti, p 15.
Robert van Reis and Andrew Zydney, Membrane separations in biotechnology,
Current Opinion in Biotechnology 2001,12:208-211.
Pure & Appl. Chem.,Vol. 64, No.1, pp. 169-184, 1992 “Purification techniques
for biological products”.
Hipótesis
mínima
(125t/año)
Hipótesis
Intermedia
(1 250t/año)
Hipótesis
Máxima
(2 500t/año)
Ejemplo 1:
EXTRACCIÓN
CON FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
Aceite
rico en
polifenoles;
Fibra de
uva
Beneficio anual (¤)
sin amortización
201 765 2 706 650 5 588 896
Beneficio anual (¤)
incluyendo
amortización en 5 años
-218 235 1 480 650 3 962 896
Concentrado
polifenólico;
Fibra de uva
147 703 2 204 485 4 589 055
-292 297 958 485 2 943 055
Ejemplo 2:
EXTRACCIÓN
CONVENCIONAL
CON
DISOLVENTES
LÍQUIDOS
254 507 3 151 873 5 617 560
148 507 3 005 873 5 471 560
210 195 2 747 200 4 812 703
84 195 2 581 200 4 646 703
Beneficio anual (¤)
sin amortización
Beneficio anual (¤)
incluyendo
amortización en 5 años
Aceite
rico en
polifenoles;
Fibra de
uva
Concentrado
polifenólico;
Fibra de uva
Beneficio anual (¤)
sin amortización
Beneficio anual (¤)
incluyendo
amortización en 5 años
Beneficio anual (¤)
sin amortización
Beneficio anual (¤)
incluyendo
amortización en 5 años
47
26. 7. OTROS ENLACESY PROYECTOS RELACIONADOS
PARADOX "Aditivos Alimentarios Extraídos delVinoTinto" fue fundado bajo el
sexto Programa Marco. La misión de PARADOX fue obtener un extracto estable
a partir de pellejos y semillas de la uva de vino tinto para identificar y cuantificar
analíticamente los principales componentes, para formular el extracto en
preparaciones estables, apetecibles, para agregarlo a preparaciones de alimentos
básicos como el pan y la leche,y además,para probar la eficacia de tales extractos
formulados en líneas celulares inVitro y en los consumidores.
(número de proyecto: 508649).
Puerta de entrada a la Unión Europea. www.europa.eu
Servicio Comunitario de Información de Investigación y Desarrollo.
www.cordis.europa.eu
ttz Bremerhaven. www.ttz-bremerhaven.de
ainia centro tecnológico. www.ainia.es
Confederación de Cooperativas Agrarias de España. www.ccae.es
AMITOM - Asociación Internacional Mediterránea del procesado del tomate.
www.amitom.com
VIGNAIOLI PIEMONTESI S.C.A (Italia). www.vignaioli.it
Unión de Cooperativas Agrícolas de Peza (Grecia). www.pezaunion.gr
ANFOVI - L’organisme de formation desVignerons Indépendants (Francia).
www.anfovi.com
Tecnoalimenti S.C.p.A. (Italia). www.tecnoalimenti.com
48
8.AGRADECIMIENTOS
Los miembros de BIOACTIVE-NET agradecen el apoyo financiero de la Comisión
Europea para la realización del manual Bioactive-net.
La publicación de este manual no habría sido posible sin las colaboraciones de
todos los expertos, que contribuyen desde las ocho organizaciones miembro de
BIOACTIVE-NET, y sin los colaboradores externos, que amablemente apoyaron
el consorcio con sus valiosas contribuciones.