Recibimos el siguiente artículo del Prof. Dr. Juan Daniel Rivaldi sobre un proyecto de extracción de aceite de pulpa de coco-mbokaja. Por considerarlo de interés para todos, publicamos in extenso.
En el marco del Proyecto 14-INV-093 “Sistema de colecta y almacenamiento de frutos de Acrocomia aculeata y aprovechamiento del aceite de la pulpa con miras a su utilización como materia prima para la obtención de biodiesel” financiado por CONACYT y co-financiado por la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Nacional de Asunción (FCQ-UNA), fueron realizados trabajos por el Prof. Dr. Juan Daniel Rivaldi y Prof. Ing. Mario Smidt, investigadores del Departamento de Aplicaciones Industriales de la FCQ-UNA y la Dra. Simone Favaro de la Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria (EMBRAPA Agroenergía).
Equipo de investigadores del Proyecto de Cooperación Técnica: Dra. Simone Favaro (izq.), Prof. Dr. Daniel Rivaldi (centro) y Prof. Ing. Mario Smidt (der.) en el Laboratorio de Procesos Químicos de Embrapa Agroenergía (Brasilia). Fotografía: Embrapa Agroenergía.
El objetivo es buscar una nueva ruta para la extracción de aceite de pulpa mbokaja (macaúba en Brasil), que permita alcanzar altos rendimientos de extracción con bajo gasto energético, preservando la calidad del aceite de pulpa, y en condiciones seguras para el medio ambiente y la salud humana. En este sentido, en el proyecto de Cooperación Interinstitucional firmado entre EMBRAPA y la UNA, las partes ejecutaron en forma conjunta el Proyecto de Cooperación Técnica (PCT) titulado “Extracción de aceite de la pulpa de macaúba por vía húmeda”.
La extracción de aceite de pulpa de frutos del coco mbokaja en Paraguay (Acrocomia aculetata) es realizada industrialmente por prensado mecánico continuo, con rendimientos de extracción variables. Esta operación debe ser realizada con pulpa seca (humedad <10%) a fin de evitar la obstrucción de las prensas mecánicas y reducir el número de paradas innecesarias en planta. No obstante, el secado de frutos en galpones y/o a cielo abierto, bajo condiciones poco adecuadas para la pérdida de humedad, no garantiza la calidad del aceite extraído, al mismo tiempo de requerir tiempos prolongados, favoreciendo la hidrólisis del aceite, el crecimiento de hongos en el fruto y obtención de un producto de elevada acidez (>50% p/p).
Una alternativa para alcanzar rendimientos superiores a los obtenidos por prensado mecánico consistiría en la utilización de solventes orgánicos, como el caso de la industria de extracción de aceite de soja. No obstante, este tipo de procesamiento escapa de la clasificación de “orgánico o ecológico”, una vez que se utilizan solventes químicos que podrían causar daño al medio ambiente o a la salud humana. La industria paraguaya del mbokaja procesa materia prima sin adición de compuestos químicos, lo que permite clasificar a los productos derivados de esta industria como “orgánicos”. Esta industria se ha consolidado gracias al desarrollo y adaptación de equipos industriales empleados en otros frutos para la separación de la cáscara, despulpado, ruptura del carozo (endocarpio), extracción del aceite, etc.
Durante la investigación fue desarrollado un nuevo método de extracción acuoso del aceite a partir de pulpa húmeda a escala laboratorio y semi-piloto. Fueron aplicados diseños experimentales que permitieron evaluar la influencia de la temperatura (<60ºC) y el tiempo de extracción (<2h) en el rendimiento del proceso de extracción acuosa. Finalizada la extracción, la suspensión obtenida fue separada, obteniéndose por un lado aceite y una crema oleosa, y por otro lado una solución acuosa rica en azúcares, así como una fracción sólida con bajo contenido de aceite. Los estudios realizados bajo diferentes condiciones permitieron alcanzar eficiencias de extracción de hasta 88% (p/p). En función de los resultados obtenidos en la fase realizada en laboratorio, y buscando analizar la repetibilidad del nuevo método a escala semi-piloto, fue evaluada la extracción de aceite de pulpa en un reactor de acero inoxidable, alcanzando resultados similares.
Corte trasversal del fruto de mbokaja (a), Formación de globulos de aceite de pulpa durante la extracción acuosa (b), Aceite de pulpa de coco obtenido por el proceso acuoso (c) Fotografías: Mario Smidt/Daniel Rivaldi.
En cuanto a la calidad del aceite de pulpa obtenido por el nuevo método, fueron observados valores de índice de acidez próximos a 0,40% (% de ácido oleico). Este valor puede ser considerado adecuado para aceites vegetales brutos, considerando que se recomienda que la acidez no supere el 3%. La baja temperatura de extracción no promovió la liberación de ácidos grasos libres, consecuentemente, este aceite podría calificar para uso alimenticio o producción de biodiesel por medio de la ruta tradicional (uso de catalizadores básicos).
Cabe mencionar que el Proyecto 14-INV-093 permitió también evaluar las características del aceite de pulpa de coco en el momento de madurez del fruto, así como condiciones de secado de frutos de coco en secadero especializado, extracción etanólica de aceite de pulpa y la producción de biodiesel en condiciones supercríticas (elevada presión y temperatura) con miras a valorizar el aceite de pulpa de elevada acidez.
Es importante resaltar que la autoría del trabajo de investigación y la tecnología desarrollada pertenecen a ambas Instituciones y los resultados son de interés para toda Latinoamérica, ya que los frutos de Acrocomia aculeata son encontrados desde el sur de México hasta la Argentina. Es importante indicar que la colaboración entre EMBRAPA y la UNA traerá beneficios para el desarrollo de nuevas tecnologías y el avance de la ciencia en ambos países. Así mismo, la tecnología de extracción acuosa de aceite de pulpa aún se encuentra en etapa de desarrollo y debe ser evaluada a escala industrial.
En el marco del Convenio de cooperación interinstitucional entre la UNA y Embrapa para establecer una relación de cooperación mutua, se busca avanzar en las fronteras del conocimiento de forma a que los hallazgos de las investigaciones sean de utilidad para el desarrollo científico y tecnológico. Este marco de cooperación no se restringe a procesos químicos de extracción, sino que permitirá que otras unidades académicas de la UNA, puedan desarrollar trabajos que beneficien al productor, industrial y principalmente al Paraguay.