Modelado del secado de descortezado de pino y efecto en la capacidad antioxidante del extracto.

Abstract

La corteza de pino se obtiene como subproducto del proceso de aserrío de pino. Uruguay presenta un suministro potencial de 60.000 toneladas (bs) anuales de corteza de pino. Las grandes cantidades generadas y las pocas alternativas de uso hacen interesante evaluar alternativas para su valorización, dentro de las cuales se destaca la obtención de extractos fenólicos con capacidad antioxidante. Una etapa necesaria del procesamiento de la corteza de pino, previo a la extracción de los compuestos fenólicos, es el secado. Es relevante conocer la cinética de secado del descortezado para el dimensionamiento y simulación del proceso. Además, se debe evaluar si la calidad de los extractos de compuestos fenólicos se ve afectada por las condiciones de secado. En esta tesis se estudió el secado del descortezado de pino en lecho fijo con flujo de aire a través y la influencia de la temperatura del aire de secado en el contenido fenólico y capacidad antioxidante del extracto. Se desarrolló un modelo fenomenológico para el secado del descortezado de pino en lecho fijo con flujo de aire a través, basado en los balances diferenciales de masa y energía dentro de la partícula y a lo largo de la altura de lecho. Para las condiciones de equilibrio se utilizó el modelo de Hailwood-Horrobin. Se caracterizó el descortezado de pino, se determinaron experimentalmente las isotermas de desorción y se estimaron los parámetros del modelo de Hailwood-Horrobin, obteniéndose buenas correlaciones para el ajuste y la validación del modelo (r2 de 0,995 y 0,997 respectivamente). Se realizaron corridas experimentales de secado a cinco temperaturas entre 35 y 85 ºC en un secador piloto. El modelo de secado fue ajustado y validado satisfactoriamente (r2 de 0,992 y 0,981 respectivamente). Como resultado del ajuste se obtuvo una difusividad efectiva del agua en la corteza (dependiente de la humedad y temperatura del descortezado) cuyo valor se encontró en el orden de otros valores reportados en bibliografía. Para evaluar la influencia de la temperatura del aire de secado en la calidad del extracto, se realizaron extracciones del descortezado secado a diferentes temperaturas y se analizó el contenido fenólico y la capacidad antioxidante del extracto. Se realizaron 3 replicas genuinas (secado + extracción + análisis), donde el secado se realizó a 45, 65, 85 y 105 ºC hasta humedades finales en torno a 0,11 (bs). Analizados los resultados, no se encontró evidencia significativa para concluir que la temperatura de secado tiene influencia en el contenido fenólico ni en la capacidad antioxidante del extracto. El secado del descortezado de pino con aire entre 45 y 105 ºC no generó cambios significativos ni en el contenido fenólico ni en la capacidad antioxidante de los extractos obtenidos. De las temperaturas de secado ensayadas, 105 ºC sería la temperatura más adecuada desde el punto de vista energético.