Desarrollo de un prototipo piloto semi-industrial para la producción de polvos de Annato a partir de semillas de achiote
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 efectuadas en el CIPI, que han demostrado concentraciones mayores de bixina (hasta 16,5%), comparados con los productos comerciales (8 a 12%), en escala de laboratorio, se pretende escalar el proceso de la producción en seco de annatto mediante un Lecho Surtidor (LS) desarrollando un prototipo piloto semi-industrial.
El estudio comprende las siguientes etapas:
- Utilización de guiadores de flujo y materiales abrasivos en la recuperación de polvos
- Optimizar las condiciones de operación estudiadas a escala de laboratorio y determinación de factores de escala
- Diseño y construcción del prototipo
- Pruebas en equipo piloto semi-industrial para determinar rendimientos de producción, consumo especifico de energía, calidad del polvo
Investigador responsable:
Ramiro Escalera, PhD.
Email: rescalera@upb.edu
Investigador: Fabiola Camacho
