Extracción y recuperación de aceite de semilla de guayaba (Psidium guajava L.) a nivel de laboratorio y evaluación de sus propiedades fisicoquímicas

Abstract

El objetivo del presente estudio fue evaluar las condiciones de un proceso de extracción de aceite del subproducto generado del procesamiento industrial de la guayaba. Se empleó acetato de etilo como disolvente y la aplicación de una extracción asistida por ultrasonido. Se realizó la optimización del proceso de extracción de aceite, para obtener el máximo rendimiento bajo las condiciones estudiadas en una extracción por lote, la cual implique un aprovechamiento para valorizar el residuo. Previo a las extracciones de aceite, se procedió a caracterizar el residuo en polvo seco con el que se trabajó. Se determinó un contenido de humedad de 5,86 ± 0,07 g/ 100 g residuo, un contenido de grasa de 14,3 ± 0,9 g/ 100 g BS por el método de Soxhlet, y un tamaño de partícula promedio de 447 μm. Las características del residuo fueron apropiadas para la extracción de aceite. En primer lugar, se realizó la comparación de los procesos de extracción convencional y asistida por ultrasonido. Las extracciones se realizaron a temperatura ambiente de 20 °C, por un tiempo de 15 min, con una relación disolvente/sustrato de 5,5. Para la EAU se empleó una sonda ultrasónica y una amplitud del 60 %. Se concluyó que el ultrasonido no produjo una mejora en el rendimiento de extracción de aceite respecto a la extracción convencional. Mediante un diseño central compuesto rotable, se logró la optimización de las tres variables estudiadas (tiempo, temperatura y relación disolvente/sustrato). Con el modelo generado se determinó que el rendimiento máximo se logra obtener con el valor máximo de cada variable (40 °C/ 60 min/ Rss: 7,0). Sin embargo, con la función de deseabilidad del programa Statistica®, se seleccionaron las condiciones de extracción de 36 °C, 10 min y Rss: 6,2, las cuales corresponden a un valor de deseabilidad de 0,88. Bajo estas condiciones, se obtuvo un rendimiento del 75,1 % respecto al total de lípidos presentes en el residuo. Posterior a la optimización, se elaboró una cinética de extracción con las condiciones seleccionadas, durante 60 min. Se observó que la extracción alcanza el punto de equilibrio alrededor de los 5 min del proceso. Por último, se analizaron las propiedades fisicoquímicas y de calidad del aceite extraído. El aceite obtenido contiene 80,9 g/ 100 g de ácidos grasos poliinsaturados, 7,21 g/ 100 g de ácidos grasos monoinsaturados y 11,9 g/ 100 g de ácidos grasos saturados, siendo el ácido linoleico el AG mayoritario. Se caracterizó el aceite mediante el índice de refracción a 20 °C (1,4768±0,0003), la densidad (0,93±0,04 g/mL), el índice de yodo (93,5±0,8 cg I2/ g TAG) y el índice de saponificación (202±1 mg KOH/ g TAG). Se determinaron los parámetros de calidad: índice de acidez (3,29±0,03 mg KOH/ g TAG), el índice de peróxidos (13±2 meq peróxidos/ kg TAG), los coeficientes de extinción K232 (0,50±0,02 mL/ gcm) y K270 (0,50±0,02 mL/ gcm). Se determinó un contenido de tocoferoles de 33,70 mg eq α-tocoferol/ 100 g aceite. El proceso de extracción de aceite por lote empleando acetato de etilo produjo altos rendimientos de extracción, aunado a la preparación previa del sustrato, de forma rápida y sin emplear altas temperaturas o gran cantidad de disolvente. No obstante, presentó la desventaja de la dificultad en la recuperación del aceite. Las propiedades fisicoquímicas obtenidas son características del aceite de guayaba. De acuerdo con los parámetros de calidad de aceite medidos, este no presenta una calidad idónea, por lo que el proceso requiere de mejoras para que sea factible realizarlo y obtener un aceite de alta calidad que pueda ser utilizado en industrias como la alimenticia y cosmética.