Revalorización de expeller de soja mediante la purificación y recuperación de nutrientes residuales

GODOY E; LLOPART EE; MORSELLINI S; MIJOEVICH A; AIMARETTI N; REINHEIMER A

SANTA FE

Congreso; X Congreso Argentino de Ingeniería Química CAIQ 2019. Congreso Internacional ?100 años de Ingeniería Química en Argentina y LatinoAmérica?.; 2019

FIQ

El expeller de soja, subproducto de la obtención de aceite de soja por extrusado y prensado, se destina usualmente para alimento balanceado. Por lo tanto, la purificación y recuperación de nutrientes residuales habilitaría su uso como ingredientes en productos alimenticios destinados para consumo humano. Asimismo, la extracción de aceite de soja por extrusado y prensado es la tecnología implementada en más de 400 pymes ubicadas en la región pampeana, por lo que la revalorización del expeller abriría nuevas oportunidades en cuanto a su uso y destino.El presente trabajo se enfoca en la extracción acuosa de proteínas a partir de expeller y posterior precipitación, así como en el análisis de los efluentes resultantes de este proceso. A los fines, se caracterizaron muestras de expeller provistas por pymes de la región, que fueron sometidas al proceso de recuperación de proteínas y fibras. A los fines de evaluar la performance de la recuperación de proteínas, el método propuesto abarca 2 o 3 ciclos de extracción a 3 temperaturas diferentes (55, 60 y 65ºC), y precipitación en diferentes rangos de temperaturas. Posteriormente, se caracterizaron los efluentes líquidos remanentes, determinándose su contenido de proteínas, lípidos, cenizas y fibra dietaria total.Del análisis del proceso de extracción, se pudo observar que se obtiene un aumento en el rendimiento de recuperación de proteínas al incrementarse la temperatura en 5ºC, siendo la magnitud del incremento similar al que se obtiene mediante la utilización de un ciclo de extracción adicional (p=0,000). Asimismo, ambos efectos (o sea, incrementar la temperatura y utilizar un ciclo de extracción extra) resultan acumulativos, obteniéndose los mayores valores de rendimiento para extracciones en 3 ciclos a 65ºC. En este contexto, el escalamiento industrial del proceso deberá considerar el consumo de servicios de calentamiento, la inversión de capital necesaria en equipos de extracción, y el impacto ambiental de cada alternativa principalmente vinculada al consumo de agua.Durante la precipitación de las proteínas extraídas, se analizó la performance de recuperación al realizarse esta etapa a temperaturas medias de 0 y 20ºC, utilizándose como medio ácidos clorhídrico, acético y fosfórico. En primera instancia, no se observaron diferencias significativas para los rendimientos entre ambas temperaturas de precipitación utilizándose ácido clorhídrico a partir de las extracciones en 2 ciclos. Por el contrario, el rendimiento de precipitación disminuye si se parte de extracciones en 3 ciclos (p=0,044), deduciéndose que la selectividad en la extracción de proteínas es menor en el tercer ciclo.Considerando las etapas de extracción y precipitación en conjunto, se obtuvieron rendimientos de recuperación de proteínas a partir de expeller de alrededor del 60% en el mejor de los casos, esto es con 2 ciclos de extracción a 60°C, precipitando a baja temperatura. Bajo estas condiciones, la concentración de proteína en el producto final puede alcanzar hasta un 75%, resultando así apto para su comercialización.La caracterización del efluente líquido del proceso de extracción-precipitación manifestó que el mismo contiene un remanente de proteínas significativamente superior (p=0,002) cuando la extracción de proteínas se realizó a 65ºC (siendo 24% mayor que a 60ºC). Un comportamiento similar se observó en el contenido de cenizas (p=0,034), cuyo valor es 27% superior a 65ºC. Respecto a los contenidos de lípidos y fibra dietaria total, no se observaron diferencias significativas. Estos resultados permiten fortalecer la inferencia de la menor especificidad durante el tercer ciclo de extracción, dado que se precipita una mayor proporción de compuestos inorgánicos.Al analizar el efluente líquido en función del número de ciclos de extracción, no se observan diferencias significativas en el contenido de proteínas, lípidos y cenizas. No obstante, ocurre lo contrario con el contenido de fibra dietaria total, el cual se incrementa 21% (p=0,011) al emplearse un ciclo adicional. Se refuerza así la existencia de soluciones de compromiso, donde la implementación de un tercer ciclo de extracción conlleva a un mayor contenido de fibra y minerales en el efluente líquido de proceso, implicando un potencial de revalorización superior para este flujo residual.El presente trabajo expone así reales potencialidades en la revalorización del expeller de soja mediante la purificación y recuperación de las proteínas y fibras residuales. Luego, la implementación a escala industrial del proceso propuesto permitiría el agregado de valor al expeller residuo que se obtiene comúnmente en innumerables pymes de la región pampeana.