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Use of Hansen solubility parameters to select supercritical carbon dioxide cosolvents for improved extraction selectivity: Case study on green tea decaffeination
Indexado
WoS WOS:001444202500001
Scopus SCOPUS_ID:86000164940
DOI 10.1016/J.JFOODENG.2025.112538
Año 2025
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



This study explores the selective decaffeination of green tea using supercritical (SC) CO2 modified with ethanol and/or water as cosolvents based on experimental data in eight manuscripts in literature. We analyzed the solubility trends of caffeine (data from three literature sources) and epigallocatechin-3-gallate (EGCg) (data from a single source) using the Hansen solubility parameter (HSP) model to evaluate the solute-solvent interactions through the distance parameter R. We identified that the highest selectivity (favoring caffeine removal and EGCg retention) occurred at 70 degrees C and >= 25 MPa using pure CO2 and hypothesized that the addition of water facilitated substrate swelling and improved inner mass transfer. Ethanol showed limited benefits at higher pressures. Data for operational solubility were more in line with actual solubility than apparent solubility, although both were still dependent on substrate-solute interactions. Solubility measurements revealed a significant scatter in the data, particularly for caffeine in water- and/or ethanol-modified CO2, underscoring the need for better experimentally derived data. Despite these challenges, HSP-based approaches effectively identified conditions that maximized selective decaffeination while preserving EGCg content.

Revista



Revista ISSN
Journal Of Food Engineering 0260-8774

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Disciplinas de Investigación



WOS
Engineering, Chemical
Food Science & Technology
Scopus
Food Science
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Valle, Jose M. del - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
1 del Valle, José M. - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
2 Cuellar, Laura - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
Tecnol Monterrey - México
Tecnológico de Monterrey - México
3 CANALES-MUNOZ, ROBERTO IVAN Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
4 Fuente, Juan C. de la - Universidad Técnica Federico Santa María - Chile
Inst Sci Tokyo - Japón
Institute of Science Tokyo - Japón
4 de la Fuente, Juan C. - Universidad Técnica Federico Santa María - Chile
Institute of Science Tokyo - Japón
5 Nunez, Gonzalo A. - Universidad Técnica Federico Santa María - Chile

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Financiamiento



Fuente
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo
Scholarship Program/DOCTORADO BECAS CHILE
Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID) from Chile, through Fondecyt project

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
Funding by Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID) from Chile, through Fondecyt project 1221451 (JMdV) and Scholarship Program/Doctorado Becas Chile/2023-21231348 (LC) , is greatly acknowledged. PhD candidate (UC) Marco Antonio Mamani carried out computations of water content in the saturated CO<SUB>2</SUB>-rich phase (Fig. 2, Fig. SM3) .
Funding by Agencia Nacional de Investigaci\u00F3n y Desarrollo (ANID) from Chile, through Fondecyt project 1221451 (JMdV) and Scholarship Program/Doctorado Becas Chile/2023\u201321231348 (LC), is greatly acknowledged. PhD candidate (UC) Marco Antonio Mamani carried out computations of water content in the saturated CO2-rich phase (Fig. 2, Fig. SM3).
Funding by Agencia Nacional de Investigaci\u00F3n y Desarrollo (ANID) from Chile, through Fondecyt project 1221451 (JMdV) and Scholarship Program/Doctorado Becas Chile/2023\u201321231348 (LC), is greatly acknowledged. PhD candidate (UC) Marco Antonio Mamani carried out computations of water content in the saturated CO2-rich phase (Fig. 2, Fig. SM3).

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