CO2 supercrítico: Aplicaciones industriales que están cambiando los procesos productivos

Elvira CasasPor Elvira Casas 3 meses publicado
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30 años después del primer simposio organizado en Niza para el avance de la tecnología de los fluidos supercríticos por la ISASF (International Society of Advancement of Supercritical Fluids), AINIA sigue formando parte del colectivo mundial de expertos que han hecho crecer la tecnología del CO2 supercrítico apostando por su aplicación industrial. En el evento de este año, ISSF2018, que tendrá lugar del 22 al 25 de abril en Antibes-Juan-Les-Pins (Francia), AINIA colaborará en la presentación de aplicaciones industriales que están cambiando de manera drástica los procesos productivos de sectores de gran consumo como alimentación, cosmética o farmacia.

Ni gas, ni líquido, sino fluido supercrítico. El CO2 en determinadas condiciones de presión y temperatura superiores o cercanas a su punto crítico adquiere propiedades intermedias entre líquido y gas y eso lo convierte en un fluido con una potente capacidad disolvente.

Las aplicaciones industriales de la tecnología del CO2 supercrítico y subcrítico son múltiples y tras varias décadas de investigación emerge como una de las herramientas tecnológicas transformadoras de los procesos productivos de algunas de las industrias de gran consumo más importantes como alimentación, cosmética y farmacia. Hablamos especialmente de:

  • Procesos de extracción.
  • Procesos de desodorización y descontaminación.
  • Procesos de impregnación.
  • Generación de microencapsulados. 

Extracción supercrítica: 4 aplicaciones industriales

 Como decíamos, el CO2 supercrítico es un potente disolvente. Entre sus aplicaciones industriales una de las principales es la fácil separación de sustancias en una matriz, permitiéndonos conservar principios activos de gran pureza. Podemos utilizar temperaturas suaves que no dañan al producto, y además, encontrar en el CO2 supercrítico una gran capacidad de extraer sustancias y sin generar residuos. Por lo tanto, es una técnica limpia y segura y la alternativa sostenible a los procesos de extracción convencionales

Tenemos experiencia y contamos con casos de éxito desde investigación hasta la obtención de primeras producciones a maquila en aplicaciones de extracción como por ejemplo:

a.- Desgrasado de matrices alimentarias (cacao, frutos secos, cereales, legumbres…). De esta forma, se obtienen productos saludables ricos en proteínas y bajos en calorías, con la posibilidad de certificación ecológica por parte de AINIA.

Si quiere conocer más,, le recomendamos la lectura del artículo: “Concentrados naturales de alta pureza a precios competitivos, ¿son posibles?

b.- Obtención de aceites y extractos de uso cosmético y alimentario.

En proyectos de I+D propia hemos logrado extraer con tecnología supercrítica sustancias con propiedades bioactivas de materias primas naturales. En concreto, por ejemplo aceites esenciales de la rosa mosqueta y el romero para aplicarlas en apósitos sanitarios, uno de los casos que específicamente se van a divulgar en el ISSF2018.

Otro ejemplo de éxito es la obtención eficiente y económicamente sostenible de extracto de café verde como ingrediente natural para cosmética. El aceite de café verde es un ingrediente natural que presenta elevados niveles de ácido linoleico, muy similares a los que encontramos en el aceite de rosa mosqueta. Este ácido linoleico es esencial para mantener una piel hidratada, por lo que resulta interesante para los productos cosméticos. Además, ha demostrado su eficacia en la recuperación de las quemaduras solares y en el tratamiento de problemas de moderado acné, así como en el tratamiento de la psoriasis.

Por otro lado, la obtención de nutracéuticos e ingredientes funcionales derivados de la aceituna, para combatir los procesos degenerativos asociados al envejecimiento es otro caso de aplicación de la extracción supercrítica en este campo. Es, una línea de trabajo destacada en una empresa referente en el sector alimentario.

c.- Obtención de extractos con actividad biológica para productos de aplicación agraria (bio-plaguicidas, especialmente bioinsecticidas, antimicrobianos…). Hemos trabajado con diversas empresas que prefieren mantener su confidencialidad.

d.- Tratamiento de productos sólidos para farmacia con la acreditación de GMPs.

La obtención de aceites, aceites esenciales, principios activos, aditivos o aromas procedentes de plantas aromáticas u otras materias primas naturales, incluso de subproductos de la industria agroalimentaria, son algunos ejemplos del tipo de producción industrial de principios activos con las que se está trabajando en la planta de Altex de AINIA.

Los GMPs (Good Manufacturing Practice) son las normas de fabricación industrial más exigentes a nivel mundial, necesarias en procesos productivos de alta seguridad, como la fabricación de medicamentos, drogas, cosméticos o principios activos para alimentación. AINIA tiene sus procesos de extracción supercrítica en su planta industrial Altex homologados con GMPs.

Si le interesa la extracción supercrítica aplicada al sector farmacéutico, le recomendamos la lectura del artículo: “Supercritical CO2 Extraction: Better standard for dose flexibility in pharma products” y si todavía quiere saber más, lea después: “Subcritical extraction to prevent undesirable components in natural active pharmaceuticals

Desodorización y descontaminación con CO2 supercrítico: La eliminación de impurezas y aromas extraños

 Esta tecnología presenta ventajas respecto los procesos convencionales de desodorización y descontaminación de sustancias diversas, desde plásticos y materiales a la eliminación de aromas extraños, incómodos o no aceptados socialmente en productos de alimentación.

Los principales demandantes de la tecnología de supercrítica pivotan en torno a la industria de ingredientes y aditivos, eliminando todas aquellas impurezas en los extractos de valor que comercializan. También la industria de materiales y envases está incipientemente descubriendo este tipo de beneficios. Puede ser útil también para el desgrasado de pieles y otro tipo de materias primas con aplicaciones en múltiples sectores de consumo.

En estos procesos, no solo la pureza del material descontaminado, sino también el ahorro de consumos de agua, agentes de limpieza, energía u otros insumos son elementos de reducción de costes y sostenibilidad medioambiental a contemplar.

Impregnación supercrítica: De matrices vegetales a materiales de envasado o textiles

La impregnación con fluidos supercríticos de tejidos y otros materiales se presenta como una prometedora solución tecnológica. Facilita el desarrollo de nuevos procesos de fabricación con los que solventar y evitar los inconvenientes de los procesos tradicionales de impregnación.

Como ejemplo de aplicación, podemos citar el desarrollo de nuevos materiales textiles impregnados con principios activos que se liberan de forma controlada sobre distintas partes de la epidermis con diversas funciones, entre ellas la hidratación o la acción regeneradora. Hablamos de uno de los proyectos, COSMETOSUP, cuyos resultados presentaremos a nivel mundial en el mencionado evento de fluidos supercríticos ISSF2018 que tendrá lugar a finales de abril.

Desarrollo de microencapsulados con CO2 supercrítico

AINIA cuenta con amplia experiencia en el desarrollo a escala industrial de productos encapsulados y microencapsulados con propiedades avanzadas.

Cuando hablamos de microencapsulados nos referimos a procesos en los que se envuelven los principios activos seleccionados con materiales de protección para dar lugar a microcápsulas que se incorporan a los alimentos, bebidas, fármacos, cosméticos o materiales, enriqueciéndolos, mejorándolos (haciéndolos más seguros, saludables o sostenibles) o funcionalizándolos (añadiéndoles propiedades no contempladas en la materia prima inicial).

Con la aplicación de microcápsulas se consigue, por ejemplo, alargar la duración de aromas y fragancias en alimentos, fármacos, productos cosméticos o de limpieza; conseguir materiales antimicrobianos; alargar la duración del sabor o enmascarar el mismo; conseguir una liberación controlada en sangre de alimentos o cosméticos funcionales; disminuir la dosificación de fármacos al aumentar su efecto activo; estabilizar microorganismos… La aplicación de la tecnología supercrítica puede permitir entre otras cosas la selección de la estructura y del tamaño de la partícula así como la búsqueda de presentaciones más puras y activas.

ISSF 2018: 12th International Symposium Supercritical, 22-25 de abril

 AINIA estará un año más en el evento de referencia mundial sobre la tecnología de fluidos supercríticos. El simposio se orientará en dar a conocer las novedades científicas y las nuevas aplicaciones industriales de los fluidos supercríticos, especialmente en sectores como:

  • Alimentos y nutracéuticos.
  • Fármacos, dispositivos médicos, implantes…
  • Micro y nanosistemas electrónicos.
  • Materiales y envases.
  • Aplicaciones en defensa
  • Valorización y reciclaje de residuos.
  • Química verde…

Si quiere conocer más a fondo el potencial de la tecnología de CO2 supercrítico o necesita una planta a maquila que pueda producirle las primeras series y tonelajes, llámenos. Tenemos experiencia y contamos con Altex, una planta industrial especializada y una de las pocas instalaciones en tecnología supercrítica multiproducto y multiformato que hay en Europa.

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