El carbono supercr¨ªtico compite como disolvente limpio con el alcohol y el aceite

C¨®mo se extrae hoy la cafe¨ªna del caf¨¦? Se env¨ªa el caf¨¦ a Suiza, donde una multinacional dispone de una planta de tratamiento con carbono supercr¨ªtico, y se paga el tiempo correspondiente de la planta.

El anh¨ªdrido carb¨®nico alcanza el estado supercr¨ªtico, ni l¨ªquido ni gaseoso, por efecto de la presi¨®n (80 bares) a una temperatura de 40 grados cent¨ªgrados. Entonces act¨²a como un disolvente de gran eficacia capaz de extraer principios activos de cualquier producto org¨¢nico.

La cafe¨ªna del caf¨¦, el aroma de la naranja o el color del piment¨®n se utilizan en la industria farmac¨¦utica, alimentaria o de productos de limpieza. El denominado carbono supercr¨ªtico compite con alcoholes o aceites. Es m¨¢s limpio, preserva mejor las caracter¨ªsticas de los principios que disuelve y es muy abundante.

La esencia extra¨ªda con el m¨¦todo del carbono no contiene residuos t¨®xicos

La naturaleza supercr¨ªtica de los elementos se conoce desde los or¨ªgenes de la qu¨ªmica. Joseph Louis Gay Lussac enunci¨® la relaci¨®n entre la presi¨®n y la temperatura de los gases a principios del siglo XIX. Pero la utilidad industrial del anh¨ªdrido carb¨®nico en estado supercr¨ªtico, sometido a tal presi¨®n que se comporta a medio camino entre un l¨ªquido y un gas, s¨®lo fue desarrollada a partir de la Segunda Guerra Mundial y apenas se ha implantado en pa¨ªses como Estados Unidos, Reino Unido, Francia, Alemania, Suiza, Jap¨®n o China.

El instituto tecnol¨®gico de la industria agroalimentaria de Valencia (Ainia) investiga desde hace una docena de a?os posibles aplicaciones del carbono supercr¨ªtico para la industria. Volviendo al ejemplo del caf¨¦, Sebasti¨¢n Subirats, director de Ainia, explica: "una m¨¢quina es una m¨¢quina, una m¨¢quina propia, eso es tecnolog¨ªa". Las aplicaciones van desde la industria cosm¨¦tica, que aprecia mucho las esencias del aceite de almendra, hasta la fabricaci¨®n de productos de limpieza, que usan esencias de lim¨®n o naranja.

El laboratorio del Ainia modula ligeramente la presi¨®n y la temperatura para extraer distintos componentes de la materia org¨¢nica puesto que la solubilidad de cada elemento depende de ambas variables. Las posibilidades que ofrece el carbono supercr¨ªtico se extienden desde la extracci¨®n de la nicotina del tabaco al desgrasamiento del chocolate o la obtenci¨®n de l¨²pulo de la cerveza. Las aplicaciones cosm¨¦ticas son las m¨¢s prometedoras desde el punto de vista comercial en el momento presente. La industria farmac¨¦utica ha sido pionera a la hora de demandar prototipos para instalar su propia tecnolog¨ªa.

El procedimiento de uso parece relativamente sencillo. El producto org¨¢nico que contiene el principio activo, una suerte de aditivo natural, se trocea (se moltura, dicen los t¨¦cnicos), y se introduce en una especie de olla cil¨ªndrica: el reactor. El anh¨ªdrido carb¨®nico se introduce a trav¨¦s de una v¨¢lvula por la parte inferior.

Jos¨¦ Garc¨ªa, ingeniero responsable de la investigaci¨®n, explica que el anh¨ªdrido carb¨®nico en estado supercr¨ªtico recuerda "el vapor que desprende la gasolina cuando llenamos el dep¨®sito del coche, un cambio en la refracci¨®n de la luz". Como si el claro horizonte del mar en una ma?ana de verano se difuminara de forma repentina.

El carbono supercr¨ªtico se mezcla en el reactor con el tub¨¦rculo, fruta o vegetal en cuesti¨®n. Subirats sugiere: "Como no es l¨ªquido ni gas, de alguna forma penetra en la almendra y extrae la esencia de su aceite sin da?arla". Garc¨ªa sigue con la explicaci¨®n mec¨¢nica. Una segunda v¨¢lvula extrae el carbono supercr¨ªtico impregnado. La decantaci¨®n de la esencia es meramente mec¨¢nica. El principio activo, limpio, ha sido extra¨ªdo sin pasar de una temperatura de 40 grados cent¨ªgrados y conserva todas sus propiedades intactas.

Los procedimientos habituales para extraer principios activos org¨¢nicos hasta la fecha se basan en el uso del agua, alcoholes o aceites como disolventes. Los productos obtenidos quedan impregnados de etanol o tolueno, entre otros productos. Garc¨ªa explica que "no hay inconveniente si los aditivos org¨¢nicos se destinan a la industria del pl¨¢stico, pero no se pueden incorporar productos t¨®xicos a los principios activos para la industria farmac¨¦utica".

El proceso de limpieza requiere, habitualmente, hervir el aditivo para extraer el aceite o alcohol. En algunos casos, varias veces. La purificaci¨®n "puede ser muy cara", explica Garc¨ªa.

El reto de los impulsores del carbono supercr¨ªtico es desarrollar reactores de dos a tres mil litros de capacidad para uso industrial. "Ya hemos entregado algunos", comenta Garc¨ªa, "la tecnolog¨ªa del carbono supercr¨ªtico ya compite en precios" con los m¨¦todos habituales para extraer principios activos org¨¢nicos.

Una segunda vertiente industrial del carbono supercr¨ªtico es "el encapsulamiento" de micropart¨ªculas para la industria farmac¨¦utica. "Cuando una micropart¨ªcula debe superar el est¨®mago para diluirse en el intestino", explica Garc¨ªa, "la pintamos en el reactor con el pol¨ªmero correspondiente disuelto en carbono supercr¨ªtico".

La v¨¢lvula superior deja caer las micropart¨ªculas y la inferior deja pasar la resina disuelta en el anh¨ªdrido carb¨®nico, que recubre en el reactor las part¨ªculas correspondientes.

El instituto tecnol¨®gico agroalimentario de Valencia, una instituci¨®n sin ¨¢nimo de lucro constituida en 1987 para impulsar el desarrollo tecnol¨®gico de la industria, participa como socio mayoritario en Altex, una empresa constituida para impulsar el uso del carbono supercr¨ªtico. "Altex debe actuar como un desencadenante", explica Garc¨ªa. Pero la clave de su ¨¦xito reside en el comportamiento de los consumidores, los ¨²nicos que pueden forzar el desarrollo de una tecnolog¨ªa limpia al exigir productos de m¨¢xima fiabilidad. Garc¨ªa lamenta que pocos clientes se preocupan por la cantidad de tolueno que puedan incorporar ciertos productos alimenticios. Todav¨ªa.