Numerical determination of the correct solvents to extract a phytochemical from coffee pulp using Hansen solubility parameters, risk assessment, sustainability evaluation, and economic analysis

Abstract

Chlorogenic acid (CGA), a high value-added phytochemical used by the pharmaceutical and food industries, is found in residues and byproducts of the coffee industry. This paper presents a methodology to identify the adequate solvents to extract CGA from coffee pulp based on Hansen solubility parameters (HSPs), risk assessment, sustainability evaluation, and an economic analysis. In total, 16 solvents with different physicochemical properties, which are commonly used in the industry for extraction processes, were evaluated. According to the results, the most appropriate solvents are water, methanol, ethanol, n-propanol, acetone, t-Butyl alcohol, ethyl acetate, acetic acid, benzyl alcohol, and phenol. However, water, ethanol, and a mix of them are the most advisable solvents because they have the lowest Ra, their HSPs are near those of CGA, they are easy to handle according to CHEM21’s Risk Assessment guide, they have a lower carbon footprint, and they are less expensive solvents.

Aceites vegetales comestibles como agentes complementarios para la protección y desinfección del 2019-nCOVID

“…esta es considerada como esencial por la OMS para la desinfección de manos. La metodología propuesta se fundamenta en análisis numérico, ya que las propiedades fisicoquímicas y de la solubilidad de la proteína GP120 se basan en métodos de contribución de grupos, los cuales muestran una mejor estimación cuando se tienen en cuenta órdenes, es decir, se considera la interacción de los grupos funcionales adyacentes y secundarios dentro de la molécula, y los valores de contribución correspondientes calculados mediante una regresión simultanea [17]- [20]. Para tal fin, se utilizaron los valores y metodología para el cálculo de propiedades establecido por [17] y [19].…”

“…En este caso la solubilidad de la GP120, así como del etanol y los diferentes aceites vegetales, y ácidos grasos insaturados se estiman con los parámetros de solubilidad de Hansen, los cuales consideran tres componentes en los mecanismos de atracción/repulsión intermolecular; las fuerzas polar, puentes de hidrógeno y de dispersión [20]- [22].…”

Extracción de antioxidantes de los arándanos (Vaccinium corymbosum): efecto de solventes verdes sobre polifenoles totales, capacidad antioxidante y comportamiento electroquímico

“…Con el propósito de evaluar el nivel de riesgo de cada uno de los solventes empleados, se desarrolló a través de la metodología propuesta por [28]. La evaluación se sustentó de acuerdo con la guía de selección CHEM21 que da cuenta de los solventes más comunes en la industria.…”

“…Adaptado de [16], [28]. De acuerdo con la Tabla 5, se evidencia que el empleo de solventes como agua y etanol no representan un riesgo significativo con base a los 3 criterios anteriormente mencionados.…”