Extracción de aceite de semilla de tomate en la industria alimentaria

Breve revisión sobre la extracción de aceite de semilla de tomate, fuente de valiosos compuestos de interés para la salud, en la industria alimentaria

Por Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica

  Las semillas de tomate (Solanum lycopersicum, familia Solanaceae) son el subproducto de la industria del tomate. Se utilizan para extraer compuestos valiosos como el aceite, conocido por sus propiedades promotoras de la salud. Se lo puede utilizar ampliamente como suplemento dietético funcional en la industria alimentaria y como material de recubrimiento envases. Tiene propiedades antioxidantes y antimicrobianas debido a su riqueza en compuestos fenólicos, flavonoides, caroteno, ácidos grasos insaturados, entre otros compuestos bioactivos.  

Extracción, manejo y calidad

El aceite de semilla de tomate es un líquido de color rojo amarillento y de olor característico de la fruta. Se ha explorado el impacto de los métodos de extracción en su composición fisicoquímica. En concreto, se han observado cambios significativos en las propiedades básicas como la reducción de la acidez, la variación del color y una modificación en el nivel de saturación de los ácidos grasos. Es importante manipular y almacenar adecuadamente el aceite y el polvo de semillas de tomate. Estos son susceptibles al deterioro por oxidación y a la formación de micotoxinas, en función de factores como la temperatura y la luz.  

Proceso de extracción

El tomate pasa por varias etapas de procesamiento para la obtención de productos de valor agregado tales como jugo, salsa y ketchup. En esta misma línea, las semillas y la piel se separan como los principales materiales de desecho. Para la extracción de aceite, pueden utilizarse varios métodos. Primeramente, las semillas de tomate se limpian y pulverizan. Posteriormente, se procede al prensado mecánico, o al prensado en frío o en caliente, a la hidrodestilación, o a la extracción por solventes (soxhlet*). En los últimos años, varios investigadores han propuesto técnicas sostenibles de extracción que preservan el contenido nutracéutico del aceite de semilla de tomate. A continuación, se describen brevemente algunas formas tradicionales de extracción, así como las más actualizadas.

Extracción de aceite por prensado en frío

Comercialmente, los aceites obtenidos por prensado en frío están disponibles en el mercado con las mejores propiedades fisicoquímicas, perfil de ácidos grasos, contenido fenólico y propiedades aromáticas en relación a otros métodos de extracción. Este método cumple con los estándares de calidad óptimos exigidos al aceite vegetal, tal como lo menciona el Codex Alimentarius siendo adecuado para el consumo humano. El inconveniente del método es el bajo rendimiento de aceite.

Extracción mediante solventes

A escala de laboratorio e industrial, el método de extracción Soxhlet se usa ampliamente para extraer el aceite utilizando un solvente orgánico y no polar como el n-hexano. El rendimiento de aceite por este método de extracción es bastante alto en comparación con el proceso mecánico, sin embargo, esta técnica tiene limitado uso a nivel industrial debido a la toxicidad e inflamabilidad del n-hexano, además de provocar contaminación ambiental. Un proceso de extracción alternativo que eliminara el uso de hexano es el método de extracción de aceite acuoso. Este método utiliza agua y alcohol como medio solvente. Este proceso se considera económico y seguro, y es ecológicamente aceptable.

Extracción asistida por ultrasonido

El método de extracción asistida por ultrasonido mejora el rendimiento de aceite con una cinética más rápida, ya que es un método de extracción simple, económico y efectivo. Este método se adoptó para extraer compuestos bioactivos termosensibles debido a sus bajas temperaturas de funcionamiento. Los fenómenos de cavitación del solvente causan una mejor eficiencia de extracción cuando sometidos a ultrasonido, ya que lleva a la producción y compresión de burbujas atribuidas a la onda de choque, que presenta una alta tasa de transferencia de masa a través de la ruptura celular y la fácil penetración del solvente.

Extracción asistida por microondas

Es un método de calentamiento rápido que induce la destrucción de las estructuras biológicas debido al desarrollo de un gradiente de presión dentro de la célula, lo que crea el camino para la liberación de aceite en un período breve en comparación con otros métodos convencionales. Debido al calentamiento por las microondas, se favorece la liberación de compuestos con alto rendimiento y generalmente manteniendo la calidad (como la reducción del índice de peróxido**, la actividad antioxidante y el contenido fenólico), con menos tiempo, menos solvente, menos energía, menos impacto ambiental y menor costo financiero.

Extracción asistida por calentamiento óhmico

El rendimiento y la calidad del aceite de semilla de tomate también se pueden mejorar mediante un pretratamiento con calentamiento óhmico*** antes de la extracción, que se basa en la resistencia eléctrica inherente de la muestra para generar energía térmica. Este método innovador mejora la tasa de transferencia de masa y mejora la difusión debido al efecto de electroporación. El rendimiento de aceite aumenta significativamente debido a la mayor tasa de transferencia de masa provocada por la difusión.

Extracción con fluido supercrítico

Esta técnica utiliza dióxido de carbono (CO2) sometido a cierta temperatura y presión para que se convierta en un fluido supercrítico, es decir por encima de su punto crítico termodinámico, adquiriendo la propiedad de difundirse a través de los sólidos como un gas y de disolver los materiales como un líquido. A medida que aumenta la presión, aumenta la solubilidad del aceite, lo que hace que el CO2 sea más denso (dióxido de carbono supercrítico), logrando una elevada producción en un solo paso sin agregar ningún producto químico. La extracción con fluidos supercríticos es reconocida por sus enormes ventajas en técnicas selectivas, rápidas, eficientes y limpias. Este método es ecológico y seguro, ya que no produce ningún residuo dañino en el aceite extraído, manteniendo un alto tenor de ácidos grasos insaturados, así como con una gran concentración de antioxidantes (β-caroteno, cis-3-licopeno y trans-licopeno) en el extracto en comparación con otros métodos de extracción. La tasa de rendimiento de extracción por este método, depende principalmente de la solubilidad influenciada por dos parámetros principales: presión y temperatura. Sin embargo, la comercialización de este método posee un alto costo de capital e inversión.   * Este método consiste en extraer aceite con solventes, constituyentes solubles (el aceite) de un material inerte (la matriz grasa) a un solvente con el cual la matriz está en contacto. Los procesos que se llevan a cabo son puramente físicos, ya que el aceite traspasado al disolvente se recupera sin reacción química alguna. ** El índice de peróxido determina, en moles por 1000 g de muestra, todas las sustancias que oxidan el yoduro de potasio (KI), debido a su fuerte acción oxidante. *** El calentamiento óhmico se basa en el pasaje de una corriente eléctrica a través del alimento que actúa como resistencia, y así la energía se transforma en calor (aumentando la temperatura del alimento).  

Fuentes

Sangeetha, K.; Ramyaa, R. B.; Khaneghah, A. M.; Radhakrishnan, M. (2023). Extraction, characterization, and application of tomato seed oil in the food industry: An updated review. Journal of Agriculture and Food Research, (11): 100529. https://en.wikipedia.org/wiki/Critical_point_(thermodynamics)#:~:text=In%20thermodynamics%2C%20a%20critical%20point,and%20its%20vapor%20can%20coexist. Acceso el 04/04/2023. https://actualfruveg.com/2023/04/02/semillas-tomate-aceite-nutricional/