Producción de ácidos grasos por hidrólisis de aceite de coco en agua sub-supercrítica

Abstract

La hidrólisis del aceite de coco utilizando agua en condiciones subcríticas y supercríticas es un procedimiento innovador para la producción de ácidos grasos, mono y diglicéridos, que aún no ha sido probado en el aceite de coco virgen. En el presente Trabajo de Fin de Grado, se investigó el proceso de hidrólisis del aceite de coco mediante el uso de agua subcrítica y supercrítica como agente y medio de reacción. El objetivo principal de este estudio es obtener intermedios de la hidrólisis de alto valor añadido, tales como diglicéridos y monoglicéridos, que tienen aplicaciones significativas en el sector alimentario, cosmético y farmacéutico. Para llevar a cabo los experimentos, se utilizó una planta de reacción (PHUn1) especializada capaz de alcanzar las condiciones necesarias de temperatura y presión para el agua en estado sub y supercrítico. Los parámetros de presión y temperatura, así como el tiempo de reacción, se optimizaron de manera exhaustiva con el fin de maximizar la producción de ácidos grasos libres (FFA), diglicéridos (DG) y monoglicéridos (MG). Las propiedades de los productos de hidrólisis fueron evaluadas utilizando técnicas avanzadas de caracterización, como la espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR), la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) y la cromatografía de exclusión por tamaño de alto rendimiento (SEC-HPLC). El estudio demostró que el uso solo de agua en condiciones sub y supercríticas elimina la necesidad de catalizadores químicos, reduciendo residuos peligrosos y mejorando el control del proceso y la eficiencia de la reacción. Se determinó que las condiciones óptimas para la hidrólisis del aceite de coco son a 380 °C y 25 MPa, logrando alta eficiencia en la producción de diglicéridos, monoglicéridos y así como otros derivados de gran interés. En conclusión, el proceso de hidrólisis con agua sub y supercrítica representa un avance significativo en la producción sostenible de ácidos grasos. Este método innovador ofrece una solución eficaz y respetuosa con el medio ambiente, contribuyendo de manera notable a la eficiencia y sostenibilidad de los procesos industriales. La presente investigación concluye que esta tecnología es una opción sumamente prometedora para la producción de ácidos grasos de alta pureza, con amplias aplicaciones en las industrias alimentaria, cosmética y farmacéutica

Hydrolysis of coconut oil using water under subcritical and supercritical conditions is an innovative procedure for the production of fatty acids, mono- and diglycerides, which has not yet been tested in virgin coconut oil. In this Final Degree Project, the hydrolysis process of coconut oil was investigated through the use of subcritical and supercritical water as an agent and reaction medium. The main objective of this study is to obtain hydrolysis intermediates with high added value, such as diglycerides and monoglycerides, which have significant applications in the food, cosmetic and pharmaceutical sectors. To carry out the experiments, a specialized reaction plant (PHUn1) was used capable of reaching the necessary temperature and pressure conditions for water in a sub- and supercritical state. The pressure and temperature parameters, as well as the reaction time, were exhaustively optimized in order to maximize the production of free fatty acids (FFA), diglycerides (DG) and monoglycerides (MG). The properties of the hydrolysis products were evaluated using advanced characterization techniques, such as Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) and size exclusion chromatography. high performance (SEC-HPLC). The study demonstrated that using only water in sub- and supercritical conditions eliminates the need for chemical catalysts, reducing hazardous waste and improving process control and reaction efficiency. It was determined that the optimal conditions for the hydrolysis of coconut oil are 380 °C and 25 MPa, achieving high efficiency in the production of diglycerides, monoglycerides and other derivatives of great interest. In conclusion, the hydrolysis process with sub- and supercritical water represents a significant advance in the sustainable production of fatty acids. This innovative method offers an effective and environmentally friendly solution, contributing significantly to the efficiency and sustainability of industrial processes. The present research concludes that this technology is an extremely promising option for the production of high purity fatty acids, with wide applications in the food, cosmetic and pharmaceutical industries