Fluidos supercríticos - deshidratación de alimentos

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TEMA:

EXTRACCIÓN CON FLUIDOS
EN ESTADO SUPERCRÍTICO

CONCEPTO:
Es una operación unitaria que aprovecha el poder disolvente de fluidos a temperaturas y presiones por encima de sus valores críticos.

FLUIDO SUPEERCRÍTICO:
Es cualquier fluido a una temperatura superior a la temperatura crítica. Tiene propiedades intermedias entre un líquido y un gas; que son llevados a unas condicionesoperativas de presión elevada y temperatura moderada, por encima de su punto crítico.

La propiedad más importante que presentan es su elevado poder disolvente en estado supercrítico.

La siguiente tabla muestra las principales características:

PROPIEDAD | GAS | F.S | LÍQUIDO |
DENSIDAD (g/cm3) | 0.001 | 0.3 | 1.0 |
VISCOSIDAD (g/cm.seg) | 0.02 | 0.1 | 1.0 |
COEFICIENTE DE DIFUSIÓN |0.1 | 0.001 | 0.00005 |

Estas propiedades incrementan el poder como disolvente de un fluido supercrítico y le proporcionan mayor poder penetrante en el material a extraer.

Entonces los disolventes supercríticos son superiores a los líquidos en cuanto a la capacidad de penetrar micro poros de una estructura solido, y son superiores a los gases en cuanto a su difusión. Cumplen un ampliorango de temperatura crítica (Tc), tamaño molecular y polaridad. Entre ellos el dióxido de carbono es considerado el disolvente que al estado supercríticos podría decirse q es ideal ya que no es tóxico ni inflamable. Es económico y posee una Tc baja. (Tc= 304°k, Pc= 7,38·106Pa, δc=0,468).

PROCESO EXTRACTIVO

Es un proceso de separación que hace uso del aumento en el poder de solvatación deciertos fluidos, cuando estos se encuentran por encima de su presión crítica y de su temperatura crítica, para fraccionar mezclas de compuestos o separar compuestos orgánicos de componentes inorgánicos.

El proceso maximiza la recuperación y la calidad del material extraído, además de minimizar los costes energéticos, debido a que es más rápido y selectivo que los métodos convencionales de separación.Es altamente efectivo para aplicaciones en procesos químicos, farmacéuticos, alimentarios, en la eliminación de residuos y en la industria del petróleo.

Conjuga las ventajas de la destilación y de la extracción con líquidos, superando a cada una de ellas.

CARACTERÍSTICAS:

* Permite lograr una determinada selectividad controlada en el proceso extractivo.
* Es muy sensible a lasvariaciones de presión y temperatura del solvente elegido.
* El extracto queda virtualmente libre de solvente residual.

FUNDAMENTOS
La extracción con fluidos supercríticos es una técnica de separación de sustancias disueltas o incluidas dentro de una matriz, basada fundamentalmente en la capacidad que tienen determinados fluidos en estado supercrítico (FSC) de modificar su poderdisolvente.

El poder disolvente de los FSC puede ser elevado, dependiendo de las condiciones de presión y temperatura aplicadas que permiten la disolución selectiva de sustancias determinadas en el FSC. Las sustancias seleccionadas se separan fácilmente del fluido supercrítico. La extracción se realiza sin cambios de fase, simplemente variando las condiciones de presión y/o temperatura de los FSC.UTILIZACIÓN DE FLUIDOS SUPERCRÍTICOS

* Para vaporizar sustancias no volátiles y termolábiles a temperaturas moderadas

* Reduce el requerimiento energético en comparación con la destilación.

* En disolventes en estado supercrítico no tóxicos ni peligrosos en industrias farmacéuticas y alimentarias sin contaminar el producto (ej. CO2).

* Con la baja viscosidad y la altadifusividad proporcionan ventajas sobre las velocidades de transporte de disolvente; el extracto puede ser fraccionado en numerosos componentes aun sin ellos tienen volatilidades semejantes.

Pequeños cambios en la temperatura y la presión en la zona crítica provocan grandes cambios en la densidad del disolvente y de este modo en su poder disolvente.
Pequeños cambios en la temperatura y la presión en...
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