Aplicación de líquidos sobrecalentados para la extracción de los residuos de la vinificación

Pérez-Juan P.M.1; González-Rodríguez2 J.; Luque de Castro Mª.D.2

(1) LIEC, Laboratorio e Investigación Enológica de Castilla, Polígono industrial. Calle XV, parcela R-113, 13200-

Manzanares. Tfno: 926647115, liec@erasnet.net (2) Departamento de Química Analítica, Anexo C-3, Campus de Rabanales, Universidad de Córdoba, 14071 Córdoba,

Tfno: 957218615, qa1lucam@uco.es

IntroduciónEl residuo sólido de la vinificación está compuesto básicamente por ácidos orgánicos, azúcares, compuestos nitrogenados, sales inorgánicas, compuestos fenólicos (no flavonoideos, flavonoides y taninos) y restos de paredes vegetales1. La lixiviación de compuestos fenólicos de los residuos de la vinificación utilizando metanol sobrecalentado como agente lixiviante ha sido propuesto por Palma et al.2. Este método obliga, en el caso de que el producto esté dirigido al consumo humano, a una etapa adicional de eliminación del lixiviante por su elevada toxicidad. La utilización de mezclas de etanol-agua sobrecalentadas (aquellas sometidas a unas condiciones de temperatura superiores a la de ebullición, y a una presión que permita el mantenimiento de las mismas en fase líquida) se ha aplicado previamente para la obtención y caracterización de extractos procedentes de la madera de roble3,4. El objetivo de esta comunicación es la optimización de las variables físicas (temperatura, presión y tiempo) y químicas (pH y concentración de etanol) que afectan a la lixiviación de los orujos procedentes de la vinificación en blanco en condiciones subcríticas. Se han utilizando técnicas espectrofotométricas y cromatográficas (gaseosa y líquida) para su caracterización.

Montaje Experimental

Procedimiento de extracciónLa célula de lixiviación (ec) se llena con 1.5 g de orujo, se obtura la entrada y la salida con dos trozos de papel Albet 235, y se cierra la válvula v2. Las temperatura de trabajo y la presión se consiguen con el horno (o) y la bomba (hpp), respectivamente, que impulsa el líquido extractante (er). Alcanzadas unas condiciones de trabajo concretas, se cierra la válvula v1, se deja transcurrir el tiempo de lixiviación elegido y posteriormente se expulsa el extracto de la célula mediante una corriente de nitrógeno. Las condiciones óptimas de lixiviación consisten en el uso de una disolución extractante del 40% v/v en etanol y de pH =3, una temperatura de 210ºC, una presión de 40 atm y una duración del tratamiento de 65 minutos.

Resultados

Figura 1. Cromatograma GC-EM 1= 1-Hidroxi-2-propanona; 2= Ácido 2-hidroxi-2-metil-butanoico; 3= Ácido hidroxibenzoico; 4= Furanmetanol; 5= Carbonato de dietilo; 6= Ciclohexanona; 7= Ácido -cetopimélico; 8= Succinato de di-n-propílico; 9= Metil- ciclopentenolona; 10= Ácido 3-furan-carboxilico; 11= Corilon; 12= Diacetato de butilemglicol; 13= Aletona; 14= 2-hidroximetilfurano; 15= Glicerol diacetato; 16= Maltol; 17= 3,5 Dihidroxi-2,5-dihidro-piran-4-ona.; 18= Dihidro-4-hidroxi-2,(3H-furanona); 19=5-Hidroximaltol; 20= Pirocatecol; 21= Homocatecol; 22= o-acetil-p-cresol; 23= Levoglucosana; 24= Pirogalol; 25= Vainillina; 26= Ácido gálico; 27= p-tercutilcatecol; 28= Ácido vanillico; 29= Ftalato de dietilo; 30= Monosacáridos; 31= Ácido homovaníllico; 32= Homovanillato de metilo; 33= Coniferol; 34= Ácido resorcílico; 35= Ácido mirístico; 36= 1-Dodecen-3-ol; 37= 2-Hidroxi-5-metil-ftaldehído; 38= Vanillato de etilo; 39= Ácido palmítico; 40= Palmitato de etilo; 41= Ácido linoleico; 42= Ácido oleico; 43= Ácido esteárico; 44= Linoleato de etilo; 45= Oleato de etilo; 46= Estereato de etilo; 47= Ácido eicosanoico.

Figura 2. Influencia del pH del líquido extractante en la composición de la fracción volátil del extracto. Cromatograma GC-FID a pH 3 (figura 2a) y a pH 10 (figura 2b). 1. Ácido gálico, 2. ácido acético, 3. ácido vaníllico , 4. vainillina, i.s. patrón interno.

Conclusión

Figura 3. Influencia del contenido en etanol del líquido extractante en la composición del extracto. Cromatogramas HPLC-DA al 20% (a), 40% (b), 80% (c) y 100% (d) v/v de etanol, respectivamente. 1. Ácido gálico, 2. ácido protocatéquico, 3. (+) catequina.

La técnica de extracción aplicada muestra un gran interés para su desarrollo a escala de planta piloto e industrial, habida cuenta de sus características, a saber: ausencia de disolventes orgánicos tóxicos, posibilidad de manipulación de la composición del extracto modificando las condiciones físico-químicas de trabajo, baja toxicidad, bajo coste y tecnología simple.

Figura 2a Figura 2b

Referencias1 C. Flanzy, Enología: Fundamentos científicos y tecnológicos. AMV and Mundi Prensa, Madrid, Ed.1, 2000, p. 218. 2 M. Palma, Zulema Piñeiro, Carmelo G. Barroso, J. Chromatogr. A 2001, 921, 169.3 J. González-Rodríguez, P.M. Pérez-Juan, M.D. Luque de Castro, Chromatographia 2003, 57, 5.4 J. González-Rodríguez, P.M. Pérez-Juan, M.D. Luque de Castro, J. Chromatogr. A (ENVIADO PRA.