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Si bien existen numerosos trabajos que evidencian el elevado contenido de ácidos grasos poliinsaturados del aceite de chía, el proceso de extracción del mismo no ha sido ampliamente estudiado. El objetivo principal del presente trabajo fue realizar la optimización del proceso de extracción del aceite de chía mediante prensa de tornillo helicoidal a escala piloto. Para llevar a cabo el estudio se utilizó un diseño experimental de superficie de respuesta de Box-Behnken. Las variables de proceso consideradas fueron: reducción, velocidad y temperatura de prensado y humedad de la semilla. Las variables de respuesta analizadas fueron: rendimiento de extracción de aceite, contenido de sólidos en el extracto, calidad química del aceite y contenido de aceite en el residuo de extracción. El punto óptimo de extracción resultó de la combinación de los siguientes valores: reducción, 6 mm; velocidad, 20 rpm; temperatura de prensado, 30 ºC y humedad de la semilla, 0,111 b.s. Este conjunto de condiciones generó las siguientes variables de respuesta: un rendimiento de extracción del 82,2% b.s., contenido de sólidos en el extracto de 4,43%, cantidad de aceite retenido en el residuo de extracción de 8,89%. En todos los tratamientos se obtuvieron muestras de aceite de buena calidad química y no se observaron diferencias estadísticamente significativas entre si. El aceite obtenido en el punto óptimo del diseño respondió a los parámetros: grado de acidez del 0,49 (% ácido oleico); índice de peróxidos de 0,70 meq. de O2/Kg de aceite; coeficientes de extinción específica, K232 y K270, 1,43 y 0,22, respectivamente; contenido de tocoferoles totales de 502 μg/g aceite y una actividad antioxidante del 42,89 %.