LIXIVIACION EXTRACCIÒN SÓLIDO - LIQUIDO

Transcripción

1 LIXIVIACION EXTRACCIÒN SÓLIDO - LIQUIDO

2 La LIXIVIACIÓN consiste en la remoción o extracción de un COMPONENTE SOLUBLE (SOLUTO) contenido en un SÓLIDO mediante un SOLVENTE apropiado

3 La lixiviación es una operación de transferencia de masa por lo que es indispensable que exista un contacto íntimo entre el solvente y el soluto contenido en el sólido

4 APLICACIONES DE LA LIXIVIACIÓN: 1) Extracción de componentes deseados: -Extracción de azúcar de la caña o remolacha -Fabricación de café y té solubles (instantáneos) -Extracción de aceites de semillas oleaginosas

5 -Extracción de componentes, tales como: Pigmentos Aceites esenciales Pectina Gomas (carragenina, goma guar, goma xantano) Vitaminas Colágeno ( obtención de gelatina)

6 2) Extracción de componentes no deseados Cafeína Lactosa Colesterol Grasa Lavado de alimentos

7 Actualmente existe una creciente demanda por alimentos de alto valor añadido, en donde ya sea que se: incorporen principios activos, tales como vitaminas, aceites esenciales, agentes antioxidantes, aromas o bien que se eliminen sustancias del producto, tales como cafeína, lactosa, colesterol, grasa, etc. Los sistemas de extracción de componentes comprenden tanto las técnicas tradicionales de percolación e inmersión, como las nuevas tecnologías de extracción mediante fluidos supercríticos

8 EQUIPO UTILIZADO PARA LA EXTRACCIÓN DE COMPONENTES POR LIXIVIACIÓN

9 LIXIVIADOR POR PERCOLACIÓN

10 BATERÍA DE LIXIVIADORES POR PERCOLACIÓN

11 SISTEMA CONTINUO DE EXTRACTORES SÓLIDO-LÍQUIDO POR PERCOLACIÓN

12 LIXIVIADOR POR INMERSIÓN

13 EXTRACCIÓN MEDIANTE FLUIDOS SUPERCRÍTICOS

14 La tecnología de fluidos supercríticos emplea generalmente CO2, que en condiciones de presión y temperatura superiores a su punto crítico, se mantiene en un estado con propiedades intermedias entre líquido y gas lo que lo convierte en un potente disolvente Esta tecnología se está utilizando a nivel industrial para la obtención de extractos herbales a partir de plantas aromáticas, extractos de especias para colorantes y aceites esenciales, desalcoholización de bebidas como la cerveza, extracción de colesterol de aceites, extracción de la cafeína del café, entre otros Algunas ventajas son que se emplean temperaturas menores que con solventes orgánicos por lo que el producto no se daña, además de ser no inflamable, no tóxico, no cancerígeno, no corrosivo y no genera residuos

15 EXTRACCIÓN POR LIXIVIACIÓN

16 Factores a controlar en una lixiviación: 1)Tipo de solvente a utilizar 2)Temperatura del proceso 3)Tamaño de partícula del sólido

17 1)Selección del Solvente a utilizar: - El solvente empleado debe solubilizar al soluto (agua azúcar; alcohol pectina y gomas; solventes orgánicos grasas y aceites) - El solvente ideal es el agua (bajo costo, no tóxica, no inflamable, no corrosiva), sin embargo no siempre tiene una capacidad de extracción adecuada - El solvente empleado debe tener el mayor coeficiente de transferencia de masa posible

18 2) La Temperatura del Proceso Al aumentar la temperatura del proceso: aumenta la solubilidad del soluto en el solvente aumenta el coeficiente de difusión del solvente en las partículas de sólido Lo que provoca una mayor velocidad de extracción Sin embargo, temperaturas muy elevadas pueden deteriorar el producto o provocar la evaporación del solvente Se debe encontrar la temperatura mas adecuada para cada caso en particular

19 3) Tamaño de partícula del sólido Cualquiera que sea el método de extracción empleado, generalmente la materia prima (sólido) que contiene al soluto debe acondicionarse (corte, trituración, molienda) para propiciar el contacto con el solvente y facilitar su extracción

20 EXTRACCIÓN DE CAFÉ

21 Tamaño de partícula del sólido: -Las partículas pequeñas crean una mayor área interfacial entre el sólido y el líquido y una distancia mas corta para que el soluto se difunda a través de la partícula y alcance la superficie -Pero si el tamaño de partícula es demasiado pequeño, se forman conglomerados que impiden la circulación de solvente entre las partículas y dificultan su separación del solvente provocando que las partículas de sólido puedan ser arrastradas con el solvente

22 donde: VELOCIDAD DE EXTRACCIÓN de dt k L A( C C) de/dt = velocidad de extracción (m 3 /s) KL= coeficiente de transferencia de masa (m/s) A = área interfacial (m 2 ) Cs = concentración del componente soluble en la interfase. Como se considera que en la interfase existe una solución saturada, = concentración de saturación de la solución a la temperatura del proceso (fracción masa) C = concentración del componente soluble en la masa del solvente (fracción masa) S

23 Influencia de las variables de proceso en la velocidad de extracción de dt k L A( C C) S Tipo de solvente a utilizar Temperatura del proceso Tamaño de partícula del sólido KL Cs A