• Author / Uploaded
• Zully De Los Milagros

Citation preview

ESTUDIO TECNICO-ECONOMICO DE LA PRODUCCION INDUSTRIAL ACEITE ESENCIAL DE EUCALIPTO POR ARRASTRE DE VAPOR

INTRODUCCION

El uso de las fragancias para propósitos ornamentales, rituales y medicinales data desde los comienzos de la civilización. En la actualidad los aceites esenciales, como tales, y los compuestos que por destilación o por otros medios se obtienen a partir de éstos son ampliamente utilizados, no sólo por sus propiedades medicinales sino por sus características aromatizantes; industrialmente se emplean para la alimentación humana y animal, en cosmetología, en insecticidas, pinturas, adhesivos, etc, con el objeto de saborizar y proporcionar un aroma agradable.

El presente estudio tiene por objeto determinar los principales componentes del aceite esencial de Eucalyptus citriodora procedente de Cundinamarca y de los Llanos Orientales, extraído de las hojas por destilación con arrastre de vapor, y conocer sus propiedades fisicoquímicas y biológicas.

La información que se tiene sobre el aceite esencial de Eucalyptus citriodora se refiere a ejemplares cultivados en Australia, India, España y Brasil.

Materiales:



Material vegetal

La recolección del material (hojas), se hizo en los municipios de San Francisco en Cundinamarca y de Puerto López en los Llanos Orientales, regiones localizadas entre 2.000 y 2.300 metros sobre el nivel del mar. 

Material biológico

Las cepas bacterianas elegidas para llevar a cabo las pruebas mi- crobiológicas de las muestras de aceite esencial de Eucalyptus citriodora Bailey fueron: Staphylococcus albus, Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Proteus vulgaris, procedentes del Laboratorio de Microbiología del Departamento de Farmacia, U. Nal.

Métodos

1.

Extracción del aceite esencial de la planta.

El método de obtención de los aceites esenciales a partir del material vegetal varía de acuerdo a factores como: composición química de la esencia, constitución física del material y materia prima que se va a tratar. Los métodos más utilizados son: Obtención por expresión con disolventes; por infusión; por absorción; por destilación; destilación con agua; destilación con agua y vapor; y destilación por arrastre con vapor de agua. El método más utilizado en este estudio fue el de destilación por arrastre con vapor de agua; se utilizaron 8 kilos de hojas frescas uniformemente divididas. Se obtuvieron 400 ml. de aceite los cuales se envasaron en recipientes oscuros y se almacenaron a baja temperatura (5C). Se marcaron como muestras No. 1 y No. 2.

2.

Estudio Fisicoquímico

2.1.

Examen organoléptico

2.2.

Constantes físicas

La determinación de las constantes físicas de un aceite esencial permite conceptuar sobre la calidad y la pureza. A las muestras objeto de este estudio se les determinó, la grave- dad específica por el método del picnómetro; el índice de refracción a 20%C; la rotación específica, para lo cual se empleó un polarímetro Carl Zeiss y celdas de 1,5 dcm de longitud; el punto de ebullición; la solubilidad en disulfuro de carbono, cloroformo, bisulfito de sodio y en etanol) y el residuo de evaporación. 2.3. Constantes químicas Acidez libre, índice de ésteres

3. Análisis preliminar del aceite 3.1.

Cromatografía en capa fina

Para conocer la composición aproximada del aceite de Eucalyptus citriodora, las muestras No. 1 y No. 2 se sometieron a una separación cromatográfica en capa fina y se emplearon capas de 0.250 mm. Se utilizaron los sistemas de solventes: A: Cloroformo; B: Cloroformo - Acetato de Etilo en las siguientes proporciones: 95:5; 90:10; 85:15; 80:20; C: Benceno; D: Benceno - Acetato de Etilo 95:5; 90:10; 85:15; 80:20. Como reveladores se emplearon los reactivos de:          

2,4 Dinitro fenil hidrazina; ácido fosfomolibdico; Anis aldehido ácido sulfúrico; Yoduro de Potasio - almidón; tricloruro de antimonio; Pentacloruro de antimonio; Tricloruro de antimonio penta cloruro de antimonio; Vainillina - ácido sulfúrico; Ácido sulfanílico diazotado; Verde de bromocresol

Para su preparación se siguió: 3.2.

Estudio espectroscópico

Con el objeto de comprobar la presencia de algunos grupos funcionales observados en los cromatogramas al emplear los diferentes re- veladores, se determinó el espectro de absorción molecular al ultravioleta (UV) y al infrarrojo (IR). El espectro al ultravioleta de las dos mues- tras fue obtenido en un espectrofotómetro Beckman modelo BD-G. El espectro al infrarrojo se obtuvo en un espectrofotómetro Perkin Elmer modelo 700 entre 4.000 y 650 cm? .

4.Identificación, aislamiento y valoración de los principales componentes del aceite. 4.1.De acuerdo a la información obtenida en la literatura y con el objeto de identificar los principales componentes del aceite, se procedió a hacer un estudio cromatográfico en capa fina a partir de las dos mues- tras de aceite, frente a los siguientes patrones de comparación: Citronelal, Citronelol, Alfaterpineol, Citral y Geraniol. Las condiciones del ensayo fueron: Adsorbente: Silica gel G (placas de 0.250 mm);

solvente: Benceno- Acetato de Etilo: concentración de las muestras: Los patrones fueron diluídos en propanona. Las muestras del aceite esencial se diluyeron en el mismo solvente en la proporción; volumen colocado:3 microlitros; reveladores. 4.2.

Cromatografía funcional.

Esta técnica cromatografía es de gran importancia, pues las sustancias a separar son transformadas por los diferentes reactivos en derivados con propiedades muy diferentes a las que poseían las sustancias iniciales, razón por la cual se pueden separar sustancias de Rf semejante mediante esta técnica. Algunas veces no es necesario el uso del revelador ya que los productos de reacción tienen coloración propia, como en el caso de los compuestos carbonílicos que al reaccionar con la 2,4 Dinitrofenilhidrazina forman las 2,4 Dinitrofenilhidrazonas correspondientes que tienen coloración propia. Las condiciones que se utilizaron para llevar a cabo la cromatografía funcional fueron: Colocación de la muestra: reacción en el punto de aplicación de la cromatoplaca; muestra: los aceites fueron diluídos con propanona; los patrones (citral y citronelal) fueron diluídos con propanona; solventes: se utilizaron los sistemas: A y D.; reactivo: 2, 4- Dinitrofenilhidrazina.

4.3.

Cromatografía bidimensional en capa fina

Las condiciones de la técnica bidimensional fueron las siguientes: Adsorbente sílica gel G; muestras: aceite No. 1 y 2 en propano; patrones: mezcla de citral y citronelal en propanona; solvente: primer recorrido Benceno- acetato Etilo: 85:15; segundo recorrido: Benceno- Acetato de Etilo: 95:5; 2: primer recorrido: Benceno- Acetato Etilo: 85:15; segundo recorrido: Benceno; 3: primer recorrido: Benceno- Acetato Etilo: 95:5; segundo recorrido: Cloroformo; 4: primer recorrido: Cloroformo- Acetato Etilo: 95:5; segundo recorrido: Cloroformo; 5: primer recorrido: Cloroformo; segundo recorrido: cloroformo- Acetato de Etilo: 80:20; Revelador No. 1

4.4.

Aislamiento de Citronelal y de Geraniol

Una vez ubicados e identificados los principales componentes de las muestras en estudio (citronelal y geraniol) por cromatografía en capa fina en sus diferentes modalidades, comparando con patrones, se procedió a aislarlos para comprobar su identidad. Cromatografía preparativa en capa fina Se trabajó en placas de 20 x 20 cms en las siguientes condiciones: Adsorbente: Sílica gel HF 254 (capas de 0.5 mm); solvente: Benceno- Acetato de Etilo 85:15; revelador: luz UV de 254 nm; muestras: aceite No. 1 y No. 2. Se demarcaron las zonas cuya posición correspondió a los patrones de comparación (citronelal y geraniol), se rasparon cuidadosamente y se eluyeron con etanol del 96%. El solvente fue removido, y el residuo obtenido en cada caso fue sometido a pruebas de pureza y de identidad como: cromatografía en capa fina, (mono y bidimensional), índice de refracción y espectroscopia al UV e IR. 4.5.

Valoración de Citronelal y de Geraniol

Comprobada la presencia de citronelal y de geraniol se procedió a su cuantificación en las dos muestras, para lo cual se utilizaron los siguientes métodos:

4.5.1. Valoración del Citronelal: Espectrofotometría al UV

El método se aplicó previa separación de los componentes empleando cromatografía en capa fina. La determinación espectrofotométrica se hizo a 222.5 nm dentro de valores de concentración que mostraron el cumplimiento de la ley de Lambert Beer. Como patrón se utilizó citronelal Lucta y como sol- vente etanol de 96%. Cromatografía en fase gaseosa La valoración de citronelal en las dos muestras de aceite esencial de Eucalyptus citriodora, se llevó a cabo en las siguientes condiciones: Instrumento: Cromátografo Perkin Elmer modelo 880 detector de ionización de llama, flujo de nitrógeno: 30.15 ml/ min.; columna: HB 2.000 Uconoil 50 polar; temperatura de inyector: 1709C; temperatura del de- tector: 170%C; temperatura de la columna: programa entre 85*C y 110%C, velocidad 6%C por minuto; volumen de inyección: 0,5 microlitros; estandard interno: n- Hexanol; solvente: propanona; soporte: Chromosorb- W-HMDS, la identificación del citronelal se hizo comparando los tiempos de retención del patrón y de las muestras en estudio. Parala curva de calibración se utilizó citronelal Lucta. 4.5.2. Valoración del Geraniol Espectrofotometría al UV Este método se realizó en la misma forma como en el caso del citronelal, previa separación cromatográfica y posterior determinación de la absorbancia de los el autos del patrón y del problema en el espectrofotómetro a 205 nm.

Cromatografía en fase gaseosa: Las condiciones en las que se llevó a cabo la determinación fueron las mismas que para el citronelal a excepción de la temperatura la cual fue programada desde 85%C hasta 140*C a una velocidad de 10%C/min, manteniéndola un minuto isotérmica. La identificación se hizo por comparación de los tiempos de retención.

5.Estudio de la actividad antimicrobiana del aceite esencial de Eucalyptus citriodora.

Envista de las propiedades antibacterianas que presentan algunos aceites esenciales se procedió a su comprobación en las muestras objeto de estudio. Para el efecto se llevaron a cabo tres tipos de ensayos: 5.1 Método bioautográfico El método consiste básicamente en una separación cromatográfica previa del aceite esencial y posterior inoculación de las placas con varios microorganismos siguiendo diferentes técnicas.

La técnica seguida para el ensayo fue la siguiente: en placas de vidrio de 2.5 cm por 7.0 cm cubiertas con sílica gel HF254 de 0.250mm. de espesor se colocaron 50 microlitros de una dilución al 50% de cada uno de los aceites; las cromatoplacas se desarrollaron utilizando el solvente Benceno - Acetato de Etilo 85:15 el cual se dejó evaporar completamente, una vez desarrolladas las placas. Las cromatopicas fueron cubiertas después con agar nutritivo previamente inoculado al 2% con un cultivo de 18 horas de crecimiento de cada uno de los microorganismos citados en el numeral 2 de la parte de “materiales y métodos”” y luego incubadas a 37*C durante 24 horas al cabo de las cuales se observó si se presentaban zonas de inhibición. 5.2.

Método de difusión en gel

Este método permitió ver la acción antimicrobiana que presenta el aceite completo. La técnica seguida para su desarrollo fue la siguiente: En caja de Petri de 10 cm de diámetro se colocaron 20 ml. de agar nutritivo previamente inoculado al 2% con un cultivo de 18 horas decrecimiento de cada uno de los microorganismos; una vez solidificado se hicieron tres orificios de 0.5 cm de diámetro los cuales se llenaron con 0.1 ml de las diluciones al 50 y 75% del aceite en etanol y del aceite esencial puro (100%). Las cajas se dejaron a la temperatura ambiente durante 45 minutos, como tiempo de predifusión y luego fueron incubadas a 37%C durante 24 horas, al cabo de las cuales se observó si se presentaban zonas de inhibición.

5.3. Método de difusión en placas colocando discos de papel impregnados con las muestras en estudio. Con este método al igual que con el anterior se puede observar la acción antimicrobiana del aceite completo.

Para su desarrollo se llevó a cabo la siguiente técnica: en cajas de Petri de 10 cm de diámetro se colocaron 20 ml de agar nutritivo estéril; una vez solidificado, se inoculó con 0.1 ml de un cultivo del microorganismo al 2% en la superficie del agar con ayuda de un aza de Drigalsky. Luego se colocaron en la superficie inoculada, dos discos de papel de filtro estériles de 0.5 cm de diámetro los cuales habían sido previamente impregnados con el aceite dejándolos secar a la temperatura ambiente en condiciones estériles. Se incubaron las cajas a 37%C durante 24 horas al cabo de las cuales se observaron zonas de inhibición.

Para todos los ensayos microbiológicos se elaboraron cultivos para controlar el crecimiento y buen estado de los microorganismos durante el desarrollo en las diferentes pruebas. Los microorganismos utilizados fueron los mencionados en el numeral 2 de la parte de materiales y métodos”*

RESULTADOS Y DISCUSION 1.Rendimiento El rendimiento obtenido aplicando el método de extracción con arrastre de vapor fue del 1.92%. 2.Propiedades físicas y químicas del aceite El examen organoléptico de las muestras corresponde a un líquido transparente, color amarillo tenue, el cual puede tornarse verdoso con el tiempo, poco viscoso y de olor agradable.

Las propiedades físicas y químicas de las muestras estudiadas figuran en las tablas

Análisis preliminar del aceite 

Cromatografía en capa fina.

De acuerdo con lo observado al emplear diferentes condiciones en cuanto a concentración de las muestras, sistemas de solventes y reveladores, las mejores condiciones fueron las siguientes: Concentración: 3 microlitros de una dilución al 50% del aceite esencial en propanona. Reveladores: 1: 2, 4 Dinitrofenilhidrazina característico para compuestos carbonilícos. Con este revelador se observaron 3 compuestos, uno de los cuales está en gran proporción; 2: Acido fosfomolíbdico; 3: Anisaldehído- ácido sulfúrico; 6: Penta cloruro de Antimonio; 8: Vainilla- ácido sulfúrico. De acuerdo a la intensidad y al tamaño de las manchas observadas con los reveladores anteriores, se pudo apreciar la presencia de por lo menos 9 compuestos, 2 de ellos están en una proporción muy supe- rior a los demás. 

Espectroscopía al infrarrojo

Los espectros de absorción molecular al IR de las dos muestras se compararon con los datos reportados por la literatura para este aceite esencial; se apreció gran concordancia entre los valores encontrados y los reportados. 

Los espectros de absorción molecular al ultra violeta para las muestras No. 1 y No. 2 presentaron dos bandas de absorción a 220 y 236,5 nm.

Analizando y asociando los datos obtenidos en 3.1, 3.2. y 3.3. del capítulo de resultados y discusión de resultados se llegó a la conclusión de que los aceites tienen en su composición compuestos carbonílicos, fenoles, terpenos y sesquiterpenos. Identificación, aislamiento y valoración de los principales componentes del aceite.

4.1.

Cromatografía en capa fina

La tabla !l resume los resultados obtenidos en este ensayo. IV. CONCLUSIONES

Después de analizar las propiedades y la composición de las dos muestras de aceite esencial de Eucalyptus citriodora Bailey, no se encontró una marcada diferencia a pesar de tener distinta procedencia.

La composición encontrada indica que el compuesto que está en mayor cantidad es el citronelal, el cual le proporciona la fragancia característica.

Por la calidad, por sus propiedades antomicrobianas y el uso industrial que se le puede dar al aceite esencial de Eucalyptus citriodora Bailey, su cultivo y explotación a nivel industrial es una buena perspectiva para el país.

Se estudiaron desde el punto de vista fitoquímico y microbiológico dos muestras de aceite esencial de Eucalyptus citriodora Bailey, procedentes de dos regiones diferentes de Colombia.

Para el aislamiento, identificación y cuantificación de citronelal y de geraniol, se empleó la cromatografía en capa fina, funcional, en fase gaseosa, espectrofotometría al ultravioleta y al infrarrojo.

Al aceite completo se le hicieron pruebas preliminares para evi- denciar su posible actividad antimicrobiana, empleando diferentes mé- todos, pudiéndose observar un efecto inhibitorio por parte de las dos muestras estudiadas frente a: Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Staphylococcus albus y Proteus vulgaris.

CAPITULO I: 1.1 DESCRIPCION DEL PRODUCTO En 1955 se estimaba que la superficie plantada con eucaliptos era de alrededor de 700,000 ha en todo el mundo. Ahora sobre la base de la información

proporcionada por la FAO, las plantaciones comerciales de eucaliptos abarcan alrededor de 4 millones de hectáreas en 58 países y regiones, incluyendo a Australia; otros 50 países tienen plantaciones experimentales u ornamentales entre los que se encuentra el Perú. Algunas de estas regiones podrían emprender plantaciones comerciales en los próximos años.1 A partir de 1860 a 1870 el eucalipto se empezó a introducir en nuestro país en el altiplano, dando muy buenos resultados y originando una serie de plantaciones de esta especie forestal, principalmente como producto del interés y espontaneidad de agricultores, quienes la utilizaban para el linderamiento de sus parcelas y como cortinas rompe vientos (con la finalidad de dar una adecuada protección a sus cultivos agrícolas contra vientos y heladas). Recién a partir de 1960, es decir, 100 años más tarde, se realizaron los primeros intentos para establecer plantaciones por parte del Estado, quien promovió la forestación otorgando asistencia técnica y crediticia, principalmente a las comunidades campesinas. En los últimos 15 años, el Perú ha emprendido un vigoroso programa de plantaciones de eucaliptos. En 1975 la superficie total plantada era de 92,882 ha. La finalidad de las plantaciones es de producir madera industrial, además para las numerosas minas del Perú, para fines de construcción rural, leña, postes. Los suelos empleados para cultivos forestales son los más apropiados para este fin en la planificación nacional. Tienden a ser rocosos y ligeramente ácidos, deficientes en nitrógeno y en materia orgánica, con un bajo contenido de fósforo asimilable, pero un elevado contenido de potasio. Las lluvias tienden a ser más frecuentes en los meses de verano, con totales que varían desde menos de 500 hasta 1,500 mm. En la actualidad2, el eucalipto se encuentra distribuido en casi toda la Sierra del país hasta los 3,600 m.s.n.m., encontrándose las principales concentraciones en los departamentos de Junín (Valle del Mantaro, Huancayo), Cuzco, Cajamarca (Chancay) y Ancash. Además también se encuentra en departamentos de la selva como Amazonas y San Martín. Se calcula que existe una superficie de algo más de 100,000 ha de esta especie en el Perú que, a pesar que en su mayoría fueron establecidas sin tener en cuenta su destino o uso final, constituyen un importante potencial maderero para la industria de la construcción, minería y electrificación, así como para otros usos muy importantes, tales como leña, carbón, estacas para cercos. Esta especie forestal cuenta con un enorme potencial en la actualidad en el Perú. Tan sólo en la región de sierra del departamento de Arequipa se cuentan con 520,000 ha. de tierras de aptitud forestal, las cuales ofrecen buenas posibilidades para el establecimiento de plantaciones forestales que, integradas a los cultivos agrícolas y producción de pastos, deberían constituir importantes polos para el desarrollo socioeconómico de la región, principalmente en el medio rural. La extracción forestal se caracteriza en general por emplear una técnica rudimentaria y el uso de herramientas manuales, no habiéndose logrado ningún tipo de mecanización, salvo para el caso de transporte secundario, en el que se utilizan camiones de plataforma. En los últimos años se ha introducido en

aislados casos la motosierra, la cual es utilizada defectuosamente causando peligro al operador. Actualmente la capacidad productiva de los aserraderos nacionales se estima sea mayor a los 150,00 pt (348 m3) diarios y una producción anual que supera los 30’000,000 pt (69,600 m3) aproximadamente, en un promedio de 200 días / año y en jornadas de 8 horas. Las principales líneas de producción corresponden a puntales para minas y madera para construcción. Existe un alto grado de aprovechamiento del árbol, utilizándose los productos residuales tanto del árbol en pie como de la madera aserrada. En el primer caso, las ramas y hojas constituyen en muchos casos combustible básico para los hornos de ladrillos, tejas y yeso. En el segundo caso, el aserrín es destinado a los establos y granjas, mientras que los despuntes y cantones son utilizados como combustible para uso doméstico en los sectores urbanos de menor ingreso. En los últimos años, algunos aserraderos han desarrollado la fabricación de carbón vegetal, sin embargo, los rendimientos y la calidad del carbón obtenido no son de lo mejor. Actualmente, la actividad forestal en el medio rural es complementaria a la actividad agropecuaria y por esta razón se estima que los propietarios de plantaciones emplean menos del 15% de su tiempo en esta actividad. 1.2 ESTUDIO DE MERCADO Este estudio pretende analizar cuáles son las condiciones del mercado de del aceite esencial de eucalipto en el Perú y es importante porque nos provee de elementos que nos permite determinar el comportamiento de los mercados que se ven vinculados con este proyecto. Al identificarse estos elementos, se pueden abordar aspectos técnicos y económicos iniciales al proyecto, correspondientes a la pre-factibilidad. Para ello se analiza cuáles son los usos, productos competitivos, demanda, proveedores y precios. Teniendo como base esos datos, se realiza una proyección de la demanda futura la cual nos servirá para poder estimar la capacidad de producción de nuestra planta.

1.3 USOS ULTIMOS

El Eucalipto constituye una materia prima muy versátil dado que con él se pueden obtener diversos productos para su elaboración y comercialización. Entre los principales productos con mayor potencial y demanda (tanto interna como externa) que hemos identificado tenemos los siguientes:  Madera en bruto: utilizada para la fabricación de muebles, construcción de viviendas, postes, durmientes, etc.

 Hojas: usadas en Europa (Francia, Alemania principalmente) y Estados Unidos en las saunas y chimeneas por su aroma y propiedades descongestionantes de las fosas nasales.  Aceite Esencial: este aceite es obtenido de las hojas del eucalipto y es utilizado para la elaboración de perfumes y medicinas.  Parquet: elaborado con la madera del eucalipto, para la construcción de pisos.  Pulpa: es obtenida de la madera y sirve para la fabricación de todo tipo de papel. La pulpa de eucalipto es considerada de excelente calidad, especial para fabricar papel.

   

1.1 otros usos antibacteriano y antiséptico. Descongestionante y expectorante, Anti-inflamatorio. Estimulante.

1.4 PRODUCTOS COMPETITIVOS Los aceites esenciales tienen una gran demanda internacional, el continente que tiene mayor movimiento en cuanto al volumen exportado de aceites esenciales en los últimos años en América con 150,743 toneladas anualmente, seguido con Asia con 45,233 toneladas. Oleorresinas O concretos: cuando se obtiene mediante un disolvente no polar (hexano, éter de petróleo, acetona, acetato de etilo, butano, n-butano, etc.) o etanol, eliminándolo posteriormente por evaporación a baja temperatura o con ayuda de vacío. El residuo resultante es semisólido, pastoso y fuera de la parte aromática contiene partes oleosas, cerosas, clorofila, pigmentos, resinas... etc. Tienen como ventaja la facilidad de dosificación, la posibilidad de homogenizar la calidad, la carencia de problemas por contaminación y por lo tanto mayor estabilidad. En algunas circunstancias se prefieren a los aceites esenciales por contener no solo los compuestos volátiles de las plantas, sino también otros compuestos que hacen el sabor, la textura, la pungencia, solubilidad y el acorde de sus características organolépticas (Bandoni 2000) Resinoides y absolutos: la oleorresina o concreto se puede rediluir en etanol a temperatura ambiente o máximo a 40-50 °C. Quedará una parte insoluble en el etanol denominada RESINOIDE y una parte soluble que se separa por filtración y a la que después se le elimina el etanol (siempre a baja temperatura y con ayuda de vacío) a la fracción resultante se le denomina ABSOLUTO. Estas dos formas de extractos tienen una amplia difusión en la industria de la perfumería fina, para otorgarle a los productos finales mayor fijación y características olorosas más comparables al producto natural de origen.

Resinas y bálsamos: son exudados naturales obtenidos por incisión de los tallos o maderas. Se diferencias una de otra por la composición química.

1.5 ESTIMACIÓN DE LA DEMANDA FUTURA

La demanda de este producto en el Perú se estimará en base a las importaciones y exportaciones, por lo tanto, la ecuación de la demanda se expresa como: Para realizar la estimación de la demanda futura del aceite esencial de eucalipto en la industria se recurre a la fuente de datos de la SUNAT de la Sub-partida Nacional y del país.

Tabla N°1: Consumo total anual de butadieno en el Perú

DEMANDA= IMPORTACIONES +EXPORTACIONES

n

AÑO

CONSUMO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TOTAL

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

2053.5718 2593.7969 3980.0848 2357.6093 3125.5157 3899.1802 3639.8556 4042.8331 3830.2671 3467.8221 32990.5366

Hallamos Tasa de Crecimiento

TC: Tasa de crecimiento %Ai: Aumento porcentual en el año “i” n: Número de años 𝑻𝑪 =

∑ %𝑨𝒊 86.0128 ∗ 𝟏𝟎𝟎 = ∗ 100 𝑵−𝟏 10 − 1 𝑻𝑪 = 𝟗. 𝟓𝟓𝟔𝟗%

n

AÑO

CONSUMO

AUMENTO

%AUMENTO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TOTAL

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

2053.5718 2593.7969 3980.0848 2357.6093 3125.5157 3899.1802 3639.8556 4042.8331 3830.2671 3467.8221 32990.5366

0.0000 540.2251 1386.2879 -1622.4755 767.9064 773.6645 -259.3246 402.9775 -212.566 -362.4450 1414.2503

0.0000 26.3066 53.4463 -40.7648 32.5714 24.7532 -6.6507 11.0712 -5.2578 -9.4626 86.0128

LINEALIZACION O MÍNIMOS CUADRADOS o

Se tiene lo siguiente y: consumo

a,b: constante x: año n: número de años tomado en el análisis (1) 𝑦 = 𝑎 + 𝑏𝑥 (2) ∑ 𝑦 = (𝑛)(𝑎) + 𝑏 ∑ 𝑥 (3) ∑ 𝑥𝑦 = 𝑎 ∑ 𝑥 + 𝑏 ∑ 𝑥 2 Reemplazando datos de la tabla en 2y3: (4) 32990.5366 = 10𝑎 + 45𝑏 (5) 161616.2592 = 45𝑎 + 285𝑏 (6) 𝑎 = 2581.2985 (7) 𝑏 = 159.5011 N°

AÑO

CONSUMO(Y)

AUMENTO

%AUMENTO

X

X^2

(Y)*(X)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TOTAL

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

2053.5718 2593.7969 3980.0848 2357.6093 3125.5157 3899.1802 3639.8556 4042.8331 3830.2671 3467.8221 32990.5366

0.0000 540.2251 1386.2879 -1622.4755 767.9064 773.6645 -259.3246 402.9775 -212.566 -362.4450 1414.2503

0.0000 26.3066 53.4463 -40.7648 32.5714 24.7532 -6.6507 11.0712 -5.2578 -9.4626 86.0128

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 45

0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 285

0.0000 2593.7969 7960.1696 7072.8279 12502.0628 19495.901 21839.1336 28299.8317 30642.1368 31210.3989 161616.2592

DEMANDA FUTURA Reemplazando en 1: 𝑦 = 2581.2985 + 159.5011𝑥 Con esta ecuación podemos estimar la demanda futura X

AÑO

DEMANDA FUTURA

10 11 12 13 14 15

2016 2017 2018 2019 2020 2021

4176.3095 4335.8106 4495.3117 4654.8128 4814.3139 4973.815

Tabla: proyección económica en 9 años del aceite esencial de eucalipto.

MATERIALES Tabla: materiales de producto

MATERIA PRIMA

EJEMPLO: FLUJO DE CAJA- ECONOMICO

El cuadro integrado de Flujo de caja Económico es resultante de los cuadros que anteceden al mismo nivel de Costos Operativo, Costos Administrativos, y de Inversión, así como la partida principal de ingreso, los cuales se ordenan en el Año Cero (0) de Inversión, y del Año Uno (1) de la Operación. Sin embargo para contar con un mejor alcance de la visión económica del estudio, se realiza una proyección lineal con una Tasa de Crecimiento Meta del 5% Anual, el cual es considerado como base de la tasa de Crecimiento del PBI, promedio País que oscila entre 5% y 6.5% de acuerdo a lo calculado y proyectado por el Ministerio de Economía y Finanzas en el Marco Macroeconómico Multianual (MMM) 1.6 ESTIMACION DE CAPACIDAD DE PLANTA De acuerdo a los datos obtenidos en el capítulo anterior nos lleva a estimar nuestra capacidad de planta, teniendo en cuenta lo siguiente 𝑪𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝑷𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂 < 𝑫𝒆𝒎𝒂𝒏𝒅𝒂 𝒆𝒔𝒕𝒊𝒎𝒂𝒅𝒂 Esto se debe que solo nos enfocaremos a cubrir la demanda nacional, ya que las exportaciones se dan muy poco. Para esta estimación tomaremos como referencia la Demanda Estimada, ya que nos estamos proyectando al año 2020, según los datos de la Tabla tenemos que nuestra Demanda 2021 = 4818.7934 TM 𝑪𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝑷𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂 = (𝟎. 𝟖)𝒙 𝟒𝟗𝟕𝟑. 𝟖𝟏𝟓 𝑻𝑴 𝑪𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝑷𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂 = 𝟑𝟗𝟕𝟗. 𝟎𝟓𝟐 𝑻𝑴

1.7 METODOS DE OBTENCION DE ACEITE ESENCIAL DE EUCALIPTO Son los principales productos aromáticos que existen en diversas partes de las plantas. Debido a que se evaporan por exposición al aire a temperatura ambiente, se denominan: aceites volátiles, aceites etéreos, aceites esenciales o esencias. Son productos odoríferos obtenidos de materias primas naturales por destilación, habitualmente con agua o vapor como en casos de frutos cítricos, mediante un proceso mecánico. Para extraerlos por arrastre de vapor, se debe contar con un equipo destilador de pequeñas dimensiones si se trata de una determinación experimental en laboratorio y de mayor tamaño si es una tarea a nivel industrial.

Los destiladores constan de las siguientes partes: una fuente de calor que genera vapor, un recipiente para alojar la hierba, un colector del aceite esencial separado y un refrigerante para los vapores. En los laboratorios se utilizan balones de 1 y 5 litros, mientras que los equipos industriales pueden llegar a tener una capacidad de hasta 8000 ó 10000 litros en

el recipiente para colocar la hierba.

El vapor de agua atraviesa la hierba colocada en el recipiente, extrae y arrastra el aceite esencial que tiene bajo punto de volatilización y lo lleva hasta el refrigerante, donde al enfriarse se condensa y se separa el agua del aceite por densidad. Si el aceite es menos denso queda en la superficie y si es más denso que el agua, va al fondo. De esta manera es fácil separarlo. Si bien la composición química de los aceites es muy variada, todos ellos poseen varias propiedades físicas en común, por ejemplo: tienen alto índice de refracción, son ópticamente activos, etc. Prácticamente todos los aceites esenciales consisten en mezclas de productos químicos que a menudo son muy complejas. En su mayoría están constituidos por terpenos, que son hidrocarburos cuya fórmula es C12 H16. Los terpenos más comunes son el limoneno y el pineno. Estos terpenos se oxidan naturalmente, por lo que muchas veces es necesario separarlos, obteniendo un producto de mayor valor que se conoce como aceite esencial desempeñada. Su composición exacta se puede obtener mediante una cromatografía gaseosa. Es importante conocer ésta a los efectos de poder fijar precio al producto, ya que ésta varía según su composición química. Los mayores consumidores de aceites desempeñados son las industrias de perfumería y cosmeatría.

DIAGRAMA DE FLUJO PROCESO DE PRODUCCION DEL ACEITE ESENCIAL DE EUCALIPTO

OBTENCIÓN DE ACEITE ESENCIAL DE EUCALIPTO POR ARRASTRE DE VAPOR

1. De 500 gramos de introducidos al reactor se obtuvo 10 ml de eucaliptol. a. Peso del envase donde se colocó el producto: 1.7 gramos. b. Peso del envase más el eucaliptol: 10.86 gramos. c. Peso del eucaliptol (a – b) = 9.16 gramos.

2. Medición de grados brix: a. Se obtuvo 69.2 grados Brix b. Índice de refracción 1.477 3. Rendimiento: RENDIMIENTO % =

𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑢𝑐𝑎𝑙𝑖𝑝𝑡𝑜𝑙 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑒𝑢𝑐𝑎𝑙𝑖𝑝𝑡𝑜 𝑖𝑛𝑔𝑟𝑒𝑠𝑎𝑑𝑜

a. Experimental:

𝑅𝐸𝑁𝐷𝐼𝑀𝐼𝐸𝑁𝑇𝑂 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 % =

9.16 𝑔 𝑥100 = 1.832 % 500 𝑔

b. Teórico: A nivel industrial se obtiene entre 10 y 14 gramos de eucaliptol por 500 gramos de eucalipto. El promedio es:

10+14 2

= 12

𝑅𝐸𝑁𝐷𝐼𝑀𝐼𝐸𝑁𝑇𝑂 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜 % =

12 500

𝑥 100 =2.4%

c. Porcentaje de error: |𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜 − 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙| = % 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜

% 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =

2.4 − 1.832 = 23.6667 % 2.4

MODELACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE LA EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL DE EUCALIPTO En la Tabla 4 se muestran los resultados de la etapa de extracción. Se observa que a igual tiempo de extracción (37.6 mL/100g.hoja p.e), cuando la humedad de la hoja aumenta (de 16.1% a 35.9% p.e), el rendimiento disminuye (de 1.69 a 1.38 mL/100g.hoja). Esto significa que el rendimiento en aceite esencial se ve afectado por el proceso de secado, debido a su alta volatilidad (Vásquez et al., 2001). En el caso del costo ocurre lo mismo. Por ejemplo, a las mismas condiciones anteriormente mencionadas, el costo disminuye de S/. 0.81 a 0.37 por cada mL de aceite esencial. El mayor rendimiento (2.34mL/100g.hoja) fue obtenido con 16.1% de humedad y 122.4 min de tiempo de extracción, y el menor rendimiento (1.38mL/100g.hoja) con 35.9% de humedad y 37.6 min de tiempo. El mayor costo (S/. 0.95) está asociado con la más baja humedad (12%) y un tiempo mediano (80 min), lo que indicaría que la variable que más influye en el costo, es la humedad, debido a que a menor humedad se requiere mayor gasto energético.

Utilizando Statistica 6.0 y con los datos de la Tabla 4, se obtuvo el Análisis de Regresión (Tabla 5), del cual considerando sólo los coeficientes significativos (pFtab), y junto a su alto grado de determinación (R2 = 0.97; y R2) ajustado = 0.94) indica lo adecuado del modelo para predecir esta variable. Lo mismo ocurre con el costo (Fcal>Ftab; R2 = 0.99; y R2ajustado = 0.98). Esta validación estadística permite interpretar los resultados mediante las superficies de respuesta. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS

1.7 UBICACIÓN DE PLANTA

La ubicación geográfica de una planta puede tener una fuerte influencia en los factores de riesgo de una industria, de allí que se requiera la existencia de una buena elección. La evaluación de alternativas se hace mediante el estudio de ciertos factores de localización; la cual se puede hacer por métodos rigurosos, tal como el costo de fabricación (evaluación económica) o mediante métodos no riguroso. La elección final, deberá estar basada en un estudio completo de las ventajas y desventajas que ofrece el lugar disponible.

En consecuencia para la elección del área geométrica, se toma en cuenta los factores primarios y secundarios. MERCADO

Como se mencionó anteriormente la planta de aceite esencial de eucalipto formaría parte de un complejo en la industria alimenticia, farmacéutica, cosmética y de perfumes. Podemos entonces afirmar que el estudio de mercado se hace tomando en cuenta la proximidad de los principales mercados de consumo de los productos finales. En este sentido, lima se encuentra en ventaja con respecto a las otras ciudades, ya que en la capital se encuentran ubicados la mayoría de consumidores. ENERGIA ELECTRICA Y COMBUSTIBLE Es un recurso indispensable para el funcionamiento de la maquinaria y equipo por eso debe abastecer su requerimiento a nivel industrial y con servicio continuo dado el nivel de utilización que se requiere. La energía eléctrica será suministrada por la red de distribución local de donde se ubique la planta. AGUA Es muy importante para las actividades de producción, limpieza, así como también, para el consumo del personal, por lo que el lugar tendrá que tener suficiente disponibilidad de agua. Entre los factores que han de ser examinados se cuentan con la pureza del agua, las cantidades que de ella se necesitan y la regularidad del suministro. Por la irregularidad de las lluvias en muchas localidades es necesarias la construcción de diques agua arriba. Si el agua ha de entrar directamente al proceso, su pureza adquiere primordial importancia. Con frecuencia, los operadores químicos tienen que recurrir a medios artificiales, como la destilación y el intercambio de iones, para purificar y conservar el agua. Esto aumenta los gastos de funcionamiento y el costo de la empresa. Para nuestro proyecto no será problema pues en el norte del país se tiene mejor disposición de este recurso.

BIBLIOGRAFIA  LOS ACEITES ESENCIALES Y SU OPORTUNIDAD EN EL MERCADO INTERNACIONAL  file:///C:/Users/Katherine/Downloads/Biocomercio_6.pdf  https://es.slideshare.net/DianaValenciaRivera/tesis-exportacin-de-aceiteesencial-de-eucalipto  https://core.ac.uk/download/pdf/54219557.pdf 