RT bachelor thesis
T1 Extracción supercrítica del aceite de las semillas del higo chumbo (opuntia Ficus-Indica)
A1 Gutiérrez de la Cruz, Elisa
A2 Ingeniería Química y Tecnología de Alimentos
K1 Aceite de higos
K1 Proyectos fin de carrera
AB La preocupación actual por el medio ambiente, así como los nuevos hábitos de consumoy el auge de consumo de productos de origen natural, hace que se estudien nuevosprocesos de fabricación no contaminantes, que respeten el entorno y eviten el uso deproductos químicos. Surge así los procesos con fluidos supercríticos, entre los que seencuentra la extracción supercrítica, proceso usado para dicho proyecto.Gracias a este nuevo método de extracción es posible acortar el tiempo de extracción,disminuir o eliminar el consumo de solvente orgánicos, aumentar el rendimiento deextracción y mejorar la calidad del extracto. A diferencia de los procesos tradicionales,que requieren altos tiempos de residencia y grandes cantidades de solvente orgánicos.Con motivo del uso de esta tecnología se lleva a la producción de alimentos sanos y demayor calidad, con la seguridad de estar utilizando una técnica limpia y respetuosa connuestro entorno. El objetivo del presente documento es el diseño íntegro de una planta de extracción delaceite contenido en las semillas del higo chumbo, mediante tecnología de fluidossupercríticos a escala piloto. Se realizará el estudio y diseño del extractor a la presión autilizar, además del dimensionamiento de los equipos complementarios necesarios. La materia prima fundamental en esta planta son las semillas del fruto de higo chumbo(Opuntia ficus-indica), de las cuales se extraerá su aceite, gracias a una corriente dedióxido de carbono en estado supercrítico. Por tanto, las únicas materias primasnecesarias son el dióxido de carbono y las semillas procedentes del higo chumbo. La planta piloto consta principalmente de dos extractores, en los cuales se produce laextracción del aceite de las semillas del futo, dos separadores ciclónicos, dosintercambiadores de calor y una bomba. El proceso se muestra en la figura adjunta.La planta va a ser alimentada por una corriente de 0,025 Kg/h de dióxido de carbono,este va a estar almacenado en botellas de 37,5 Kg. No será necesario almacenar grandescantidades de dióxido de carbono, ya que el usado se va a recircular tras un proceso delimpiado.Por otro lado, la carga del extractor será de 5 Kg de semillas en cada extracción. Por loque serán necesarias 1,67 Kg de semillas en una hora. Estos frutos se almacenarán ensilos en la zona de carga de los extractores para facilitar dicha maniobra.El proceso de extracción se realiza con dióxido de carbono en estado supercrítico, por loque hay que adecuar la planta para éste alcance dicho estado. En primer lugar, el dióxido de carbono sale de la bombona a 50 bar y temperaturaambiente, por lo que es necesario aumentarle la temperatura y la presión para quealcance el estado supercrítico. Para aumentar la presión es necesario un sistema debombeo, y para ello, el gas debe pasar a estado líquido. Por ello, la corriente de gas quesale de la bombona se hace pasar por un intercambiador de calor, descendiendo sutemperatura hasta los 5ºC, cambiando el dióxido de carbono a estado líquido. Estacorriente líquida se bombea, aumentando la presión hasta los 400 bar. Ahora ya sólo esnecesario volver a aumentar la temperatura de la corriente, para ello se conecta otrointercambiador de calor. Así la corriente se encuentra a 35ºC y 400 bar, estando porencima de la presión y temperatura crítica del dióxido de carbono (73,83 bar y 31,1ºC).La corriente de fluido supercrítico es la que va a pasar por el extractor, haciendo posiblela extracción del aceite contenido en las semillas cargadas en el interior del extractor. Elpaso al extractor se realiza a través de una válvula de tres vías que circula el fluido haciael extractor 1 o el 2, ya que uno estará preparado para la extracción y el otro estará listopara ser limpiado y cargado de nuevo. De esta manera es posible que el proceso opereen continuo. El extractor ha sido diseñado para soportar presiones hasta de 500 bar y 80ºC. En suinterior se alberga una canasta donde se realiza la carga de material a extraer. Consta deun sistema de apertura fácil y de poleas para poder cargar y descargar la canasta.El extracto pasa al sistema de separación, que consta de un separador ciclónico paracada extractor, el paso vendrá regulado por una válvula reguladora de presión quecontrola la presión en el extractor.En el ciclón se produce la separación del producto extraído y el disolvente pordiferentes métodos.Finalmente el aceite se recoge directamente del interior del ciclón a través de unaválvula y el disolvente se recircula a la bombona, tras pasar por un proceso decondensación y presurización. Como conclusión, cabe destacar que se ha partido de la necesidad de diseñar un procesode obtención de aceite a partir de las semillas de higo chumbo, y se ha diseñado demanera que proporciona una solución viable tanto tecnológica como económicamente.Ya que el proceso elegido es el de mayor rendimiento de la extracción, comodemuestran estudios de experimentación.
YR 2015
FD 2015-06-18T00:00:00Z
LK http://hdl.handle.net/10498/17436
UL http://hdl.handle.net/10498/17436
LA spa
DS Repositorio Institucional de la Universidad de Cádiz
RD 11-nov-2026