Desarrollo de un sistema automatizado para la extracción de pectina a partir de la cáscara de cacao

Abstract

La pectina obtenida de la cáscara de cacao ha sido recientemente investigada por sus propiedades gelificantes y estabilizadoras que tienen un gran potencial para la industria alimentaria, cosmética y farmacéutica. Sin embargo, su producción a nivel industrial no ha sido estudiada ni desarrollada en el Perú. Una parte fundamental del proceso de extracción es la etapa de hidrólisis ácida, filtrado de la cáscara de cacao y enfriamiento de la mezcla. Por ello, se propone un sistema automatizado para la extracción de pectina a partir de la cáscara de cacao. El control de estos procesos es de gran importancia pues de ello dependerá la calidad y eficiencia de la pectina extraída. Las pruebas se llevarán a cabo en un cono cilíndrico de 100 L de capacidad que está adaptado para contener un filtro cilíndrico de 20L, ambos fabricados en acero inoxidable AISI 304. El filtro tiene un motor para homogeneizar la temperatura y el pH de la mezcla. El pH del proceso es de 2 y la temperatura de 90°C ± 2°C, ya que en estos rangos la pectina se libera más fácilmente de la cáscara del cacao. Al final del proceso, el enfriador contracorriente estabilizará la temperatura a menos de 30°C. El método principal consiste en el diseño estructural del tanque, filtro y enfriador; y en el diseño del regulador de pH y del sistema de calentamiento. El rendimiento del proceso de extracción se alcanzó en un 14%.

Pectin obtained from cocoa shells has recently been investigated for its gelling and stabilizing properties, which have immense potential for the food, cosmetic and pharmaceutical industries. However, its production at the industrial level has not been studied or developed in Peru. A fundamental part of the extraction process is the stage of acid hydrolysis, filtering of the cocoa shell and cooling of the mixture. Therefore, an automated system for the extraction of pectin from cocoa shells is proposed. The control of these processes is important because the quality and efficiency of the extracted pectin will depend on it. The tests will be conducted in a cylindrical cone of 100 L capacity that is adapted to hold a cylindrical filter of 20 L, both made of AISI 304 stainless steel. The filter has a motor to homogenize the temperature and pH of the mixture. The pH of the process is 2 and the temperature is 90°C ± 2°C, since in these ranges the pectin is more easily released from the cocoa shell. At the end of the process, the countercurrent cooler will stabilize the temperature at less than 30°C. The main method consists of the structural design of the tank, filter and cooler, and the design of the pH regulator and heating system. The yield of the extraction process was achieved at 14%.