Extracción con Fluidos Supercríticos

La extracción con fluidos supercríticos (EFS) utiliza un fluido mantenido por encima de su temperatura y presión críticas, con mayor frecuencia dióxido de carbono, como disolvente de extracción. Un fluido supercrítico combina la difusividad similar a la de un gas y la baja viscosidad con el poder de solvatación similar al de un líquido, y su fuerza disolvente se puede ajustar regulando la presión y la temperatura. Debido a que el dióxido de carbono supercrítico no es tóxico, no deja residuos de disolvente y opera cerca de la temperatura ambiente, la EFS es una técnica ecológica líder para productos naturales termolábiles.

Definition

La extracción con fluidos supercríticos es una extracción de tipo sólido-líquido en la que el disolvente es un fluido mantenido por encima de su temperatura y presión críticas, lo que le confiere propiedades intermedias similares a las de un gas y un líquido, cuyo poder de solvatación se ajusta mediante la presión y la temperatura.

Scope

La entrada cubre el estado supercrítico y por qué es adecuado para la extracción, la capacidad de ajuste del poder disolvente, las ventajas del dióxido de carbono y el lugar de la EFS entre las alternativas modernas a la extracción clásica. Es una referencia metodológica y no proporciona protocolos de proceso, dosificación o instrucciones terapéuticas.

Core questions

• ¿Qué propiedades físicas de un fluido supercrítico lo convierten en un disolvente eficaz y ajustable?
• ¿Por qué el dióxido de carbono supercrítico es la opción dominante para los productos naturales?
• ¿Cómo se utilizan la presión, la temperatura y los codisolventes para controlar la selectividad?
• ¿Cómo se compara la EFS con los métodos de extracción clásicos y otros modernos en cuanto a rendimiento, selectividad y residuos de disolvente?

Key concepts

• Estado supercrítico y punto crítico
• Dióxido de carbono supercrítico
• Densidad y poder disolvente ajustables
• Adición de codisolvente (modificador)
• Extractos libres de disolventes
• Componentes termolábiles
• Extracción verde

Mechanisms

Por encima de su temperatura y presión críticas, un fluido entra en el estado supercrítico, donde posee una difusividad similar a la de un gas y baja viscosidad, pero una densidad y un poder de solvatación similares a los de un líquido, lo que le permite penetrar fácilmente en la matriz y disolver los componentes objetivo; debido a que la densidad y, por lo tanto, la fuerza del disolvente aumentan drásticamente con la presión cerca del punto crítico, la selectividad se puede ajustar regulando la presión y la temperatura (Herrero et al., 2006; Reverchon & De Marco, 2006). El dióxido de carbono es el fluido habitual: su punto crítico accesible permite temperaturas de operación cercanas a la ambiente que protegen los compuestos termolábiles, no es tóxico ni inflamable, y al despresurizarse se evapora dejando un extracto libre de disolvente (Herrero et al., 2006). El dióxido de carbono por sí solo favorece los componentes lipofílicos, por lo que a menudo se añade una pequeña cantidad de un codisolvente polar como el etanol para ampliar el rango a moléculas más polares, y el mismo equipo puede fraccionar además de extraer (Reverchon & De Marco, 2006; Azmir et al., 2013).

Clinical relevance

La EFS produce extractos libres de disolventes y fracciones similares a aceites esenciales utilizados en aplicaciones farmacéuticas, nutracéuticas y alimentarias, por lo que su comprensión apoya la evaluación crítica de cómo se elaboran las preparaciones de productos naturales sin residuos. Este es un contexto metodológico descriptivo y no una guía clínica; no implica ninguna recomendación sobre uso, dosis o indicación.

Evidence & guidelines

La EFS se documenta principalmente en la literatura de revisiones metodológicas y estudios primarios, que la compara con la extracción clásica y la destilación en cuanto a selectividad, suavidad térmica y ausencia de disolvente orgánico residual (Herrero et al., 2006; Reverchon & De Marco, 2006; Azmir et al., 2013). La entrada resume esta literatura a nivel de referencia y no es una guía regulatoria o clínica.

History

El interés en los disolventes supercríticos se remonta a las observaciones del siglo XIX sobre el poder disolvente mejorado cerca del punto crítico, pero las aplicaciones prácticas de productos naturales crecieron a partir de finales del siglo XX, con la descafeinación con dióxido de carbono supercrítico y la extracción de lúpulo entre los primeros éxitos industriales que establecieron la EFS como una alternativa ecológica a la extracción con disolventes orgánicos (Herrero et al., 2006; Reverchon & De Marco, 2006).

Seminal works

• herrero-2006
• reverchon-2006

Frequently asked questions

¿Por qué el dióxido de carbono supercrítico se utiliza tan ampliamente en la EFS?

Su punto crítico se alcanza en condiciones moderadas, por lo que la extracción puede realizarse a temperatura ambiente para proteger los componentes sensibles al calor, y debido a que no es tóxico y se evapora al despresurizarse, deja un extracto libre de disolvente.

¿Cómo se controla la selectividad de la EFS?

Ajustando la presión y la temperatura, lo que cambia la densidad del fluido y, por lo tanto, su poder disolvente, y añadiendo una pequeña cantidad de un codisolvente polar como el etanol para extender la extracción a compuestos más polares.