Estudio del equilibrio y la cinética de la extracción acuosa de los componentes solubles de yerba mate elaborada

• Autores: Linares, Andrés Ramón
• Año de publicación: 2007
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Resnik, Silvia L.
• Materia: YERBA MATE; EXTRACCION SOLIDO-LIQUIDO; SOLIDOS SOLUBLES; CAFEINA; EQUILIBRIO; CINETICA; YERBA MATE; SOLID LIQUID EXTRACTION; EXTRACTION; KINETICS OF AQUEOUS EXTRACTION; CAFFEINE
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La utilización de los componentes solubles en agua de la yerba mate constituye la principal alternativa para el desarrollo de esta industria. Se estudió el equilibrio y la cinética de la extracción de los componentes solubles en agua de la yerba mate sobre la fracción de hojas gruesas, determinándose el contenido en cafeína por HPLC con detector UV, sólidos solubles mediante gravimetría y humedad por secado hasta peso constante a 100/105°C. El equipo diseñado permitía mantener temperatura constante, un dispositivo disminuía las perdidas de agua y mantenía el volumen durante el ensayo. El software GraphPad Prism 4.01 se utilizó en el análisis estadístico. Las experiencias fueron por triplicado. Se trabajó en el rango de temperaturas entre 40 y 70 °C y con las relaciones yerba:agua entre 5 y 25 g/0,2L. Los coeficientes de partición para todos los componentes son menores que uno, o sea tienen tendencia a permanecer en las hojas hinchadas, la temperatura tiene mayor influencia sobre los de la cafeína que sobre los otros sólidos solubles y no mostraron influencia con la relación yerba:agua. Los modelos cinéticos aplicados a otros sistemas se analizaron críticamente. Estos no describen totalmente los fenómenos observados (rápida velocidad inicial y lenta al final). Se propone un modelo que explica los resultados, basado en dos mecanismos simultáneos, uno rápido (de lavado) y uno lento (difusivo), se priorizó la obtención de información útil para el diseño del proceso y la explicación de los mecanismos del fenómeno.
The water soluble components utilization of yerba mate constitutes the main alternative for the future development of this industry. The extraction equilibrium and the kinetics of the solid liquid extraction of water soluble components on the fraction of thick leaves of gross milled yerba mate were studied; caffeine content was analyzed by liquid chromatography of high performance with UV detector; total soluble solid content was determined by gravimetric methods and the humidity at 100/105°C up to constant weight. An equipment was designed which allow to maintain the constant temperature and by a device to diminish the water loss of the solution, whose volume remained constant during the experiment. For the statistical analysis the GraphPad Prism 4.01 software was used. All experiences were made by triplicate. The work was carried out in a yerba :water relations between 5 and 25 g of yerba in 0,2L of water and in temperature rank between 40 and 70°C. The partition coefficients for all the components are lower than one, implies that the components tend to remain in the swollen leaves. The temperature had greater influence on the coefficients of caffeine than on the other soluble solids and they did not show significant influence with the yerba:water relation. The models applied to other systems were analyzed critically. They do not totally describe the phenomena observed (fast initial velocity and a slow one at the end of process). A model is proposed who allows to explain the results, based on the existence of two simultaneous mechanisms, one fast (washing) and a slow one (diffusive) and to obtain useful information for the design of the process and the explanation of the mechanisms of the phenomenon.
Fil: Linares, Andrés Ramón. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.