Producción de polvos concentrados de bixina (annatto) a partir de semillas de achiote (Bixa Orellana), mediante un Lecho Fluidizado de Tipo Surtidor (LFTS)
El achiote o urucú es un arbusto que crece en varias regiones del mundo entre ellas: la zona amazónica de Brasil, Perú y Bolivia y la zona del Caribe, la India y el este de África. En Bolivia el achiote se produce principalmente en las zonas subtropicales de La Paz (Caranavi) y Cochabamba (Chimoré) y, en menor escala, en los valles mesotérmicos. Sus semillas están compuestas por un núcleo interno encapsulado que contiene aceites, ceras, minerales y alcaloides; una corteza compuesta de celulosa y taninos y una cubierta externa que contiene pigmentos, humedad, celulosa, azúcares y una pequeña cantidad de aceites.
El principal pigmento en el episperma de la semilla es bixina carotenoide roja (cerca del 90% de los pigmentos totales), la cual se debe remover y concentrar para producir el annatto. El annatto ocupa el segundo lugar entre los colorantes naturales utilizados en el mundo. Se usa como colorante de alimentos para consumo humano y alimentos balanceados, ceras y productos farmacéuticos y cosméticos. La bixina es preferida en lugar de colorantes sintéticos debido a su falta de toxicidad que satisface las regulaciones en sus diferentes usos como colorante. Por otra parte, el annatto se comercializa en forma de polvos, pastas y soluciones (alcalinas o en aceite).
La técnica convencional para obtener o concentrar el pigmento, es la extracción por solventes que pueden ser orgánicos (cloroformo, dicloroetano, acetona entre otros) o soluciones acuosas alcalinas. Sin embargo, el proceso es bastante caro, requiriendo varias etapas donde las recuperaciones de los pigmentos útiles no son altas (2 a 4%). Otra desventaja es la baja recuperación de solvente, y la ocurrencia de degradaciones oxidativas y térmicas y el uso limitado de los residuos del extracto. Por otra parte, el costo de transporte de la semilla no tratada (2 a 4 % de bixina) es alto. Por esta razón, sobre la base de pruebas preliminares efectuadas en el CIPI, que han demostrado concentraciones mayores de bixina (hasta 16,5%), comparados con los productos comerciales (8 a 12%), se pretende estudiar la producción en seco de annatto mediante un Lecho Fluidizado de Tipo Surtidor (LFTS) para optimizar los tiempos de procesamiento utilizando para reactores de pequeña escala (laboratorio).
El estudio comprende las siguientes etapas:
• Caracterización de variedades bolivianas de semillas de achiote, en cuanto a su contenido de bixina, para determinar su potencialidad como materia prima.
• Utilización de guiadores de flujo y materiales abrasivos en la recuperación de polvos.
• Determinación de las condiciones óptimas de procesamiento para maximizar la recuperación de bixina a escala de laboratorio, usando un apropiado diseño experimental estadístico.
Responsable
Ramiro Escalera Vasquez, Ph. D.
E-mail: rescalera@upb.edu
Investigadores
Carla Quiroga Ledezma, Ph. D.
Referencias sobre el proyecto: rescalera@upb.edu
