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• Pathy Jiménez

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA PESQUERA Y DE ALIMENTOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÁ DE ALIMENTOS

PRÁCTICA N°3:

“Métodos de extracción de aceites esenciales”

INTEGRANTES: De la Cruz Jacobo, Lesly Brigitte Flores Gutierrez, Alejandra Noelia Jiménez Asencio, Patricia Pilar

DOCENTE: Bailón Neira, Rodolfo Cesar

CALLAO 2020 1

I.

INTRODUCCION

Con el paso de los años, la sucesión de las diferentes revoluciones industriales y el avance tecnológico producido han permitido ampliar el conocimiento sobre estas sustancias y desarrollar los métodos existentes para su obtención a gran escala. En el mundo actual, los constantes avances tecnológicos obligan a emplear nuevas técnicas y procedimientos para el tratamiento de la materia prima de cualquier producto. Así, el mundo de los aceites esenciales ha revolucionado y crecido hasta convertirse en la gran industria que es hoy en día. Esto lleva a la búsqueda de alternativas que minimicen los problemas asociados a la extracción de aceites esenciales. Además, hay un incremento de la demanda de aceites esenciales, debido a sus propiedades fisicoquímicas y curativas, por parte de industrias alimentaria. Este auge de los aceites esenciales y el incremento de demanda ha hecho que actualmente haya muchos estudios e investigaciones enfocados a la optimización y control del proceso de obtención de los mismos. Con el fin de aumentar la producción con el menor gasto energético y coste de operación posibles surgen nuevos métodos de extracción y se desarrollan los ya existentes, haciendo uso de la tecnología actual, para la elaboración de productos de consumo humano.

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II.

MÉTODOS DE EXTRACCIÓN a) DESTILACIÓN POR ARRASTRE CON VAPOR DE AGUA

Los aceites esenciales se ubican en las estomas odoríferas de la planta por lo que el vapor de agua tiene que entrar al material vegetal, romper las estomas y finalmente destilar. La industria aromática utiliza este método por su menor costo cuando se lo compara con métodos avanzados como la extracción con fluidos supercríticos. [ CITATION Ban03 \l 2058 ] La extracción por arrastre con vapor es un proceso que tiene como objetivo obtener el aceite esencial de una planta aromática, mediante el uso del vapor saturado a presión atmosférica. [ CITATION Gar15 \l 2058 ] Este proceso se basa en una vaporización a temperaturas inferiores a las de ebullición de cada uno de los componentes volátiles gracias al efecto de una corriente directa de vapor de agua, el cual realiza las funciones de calentar la mezcla hasta llegar a su punto de ebullición y mermar la temperatura de ebullición, gracias a la adición de la tensión del vapor que se inyecta a la de los componentes volátiles de los aceites esenciales. Los vapores que salen del destilador se enfrían en un refrigerante en el cual regresan a la fase líquida, agua y aceite esencial, y finalmente se separan en un decantador o también conocido como vaso florentino. [ CITATION Zam19 \l 2058 ] Es una de las técnicas más conocidas y rentables que permiten la separación de sustancias ligeramente volátiles e inmiscibles en agua a través de una destilación a baja temperatura. Es muy provechoso, en el momento en que la sustancia hierve a una temperatura superior a los 100°C y se descompone por debajo de su punto de ebullición, también cuando se quiere separar una cantidad relativamente pequeña de una sustancia que se encuentra mezclada con gran cantidad de sólidos donde la destilación, filtración y extracción son difíciles de practicar. Básicamente, se usa en el aislamiento de productos naturales y de productos de reacción, que están impurificados con productos resinosos. [ CITATION Gar15 \l 2058 ]

USO DEL MÉTODO Se presenta el uso de este método a partir de un estudio titulado: “Influencia De La Madurez En El Rendimiento Y Las Propiedades Fisicoquímicas Del Aceite Esencial Del Fruto De Naranjo Tipo Valencia”

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO  En este trabajo de investigación se realiza la extracción de aceite esencial a partir de cáscara de naranja, utilizando este método de destilación por arrastre con vapor de agua.  Luego de pasar por los procesos de recepción, pesado y pelado, se pasó a un proceso importante de evaporación, donde las cáscaras de naranja se colocaron en un evaporador, el cual trabajó con una presión de 1 atmósfera y con una temperatura de 93.5°C de ebullición.  A continuación, pasó por un proceso de destilación, en el cual se dio la condensación, el cual se realizó con agua a una temperatura inicial de 23°C y temperatura final de 27°C, con un caudal de 5L por minuto.  Pasando este proceso, el producto que quedó fue el aceite esencial con vapor de agua, por lo que se recolectó por decantación y posteriormente pasó por una filtración y separación para evitar obtener partículas no deseadas, es decir, obtener un aceite esencial puro.

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Figura 1. Flujograma de Extracción de aceite esencial a partir de la cáscara de naranja.

Fuente: [ CITATION Zam19 \l 2058 ]

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b) EXTRACCIÓN CON FLUIDOS SUPERCRÍTICOS Raventos (2005) menciona que “La extracción por fluidos supercríticos es una técnica de separación de sustancias disueltas dentro de una matriz, que se basa en la capacidad que tienen determinados fluidos en estado supercrítico para modificar su poder disolvente dependiendo de las condiciones de presión y temperatura en la que se trabaje”. Esta técnica de extracción por fluidos supercríticos ha atraído un amplio interés científico y está siendo utilizado con éxito en aplicaciones ambientales y análisis de alimentos (Azmir et al., 2013). Las principales ventajas de usar fluidos supercríticos para extracción es que estos son baratos, libres de contaminantes, fáciles de recircular y menos tóxicos que los solventes orgánicos. La extracción con fluidos supercríticos es conceptualmente sencilla ya que prácticamente se realiza en una sola etapa y no requiere de instrumentación sofisticada. El proceso básico consiste en comprimir y calentar el fluido supercrítico a las condiciones de extracción del recipiente e introducirlo en el extractor, el cual contiene la matriz vegetal. La corriente de CO2 supercrítico (a presión y temperatura por encima del punto crítico) disuelve el soluto contenido en el extractor y la fase cargada se lleva a una válvula de reducción de presión donde por diferencia de presiones, el soluto precipita para luego ser recolectado en el separador y darle una disposición final, mientras que el CO2 es recirculado y comprimido a las condiciones de extracción para su reutilización.

Figura 2. Esquema de un sistema de extracción supercrítica

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Dióxido de carbono como fluido de extracción supercrítico

Dióxido de carbono supercrítico Herrera (2004) menciona que el dióxido de carbono en estado supercrítico permite llevar a cabo extracciones sin utilizar prácticamente disolventes orgánicos, y que al final se obtiene extractos finales listos para ser analizados, por estas propiedades del CO2 es el disolvente ideal para aplicaciones en la industria alimentaria, en las que las extracciones y los fraccionamientos deben llevarse a cabo a temperatura ambiente con la finalidad de evitar eventuales degradaciones térmicas, sin disolventes para garantizar la 5

inocuidad. Ruiz (1996) manifiesta que de los fluidos supercríticos es el CO2 es el más usado por tener una presión crítica moderada y baja temperatura crítica, especialmente para compuestos termolábiles, pero tiene limitaciones para la extracción de compuestos polares. Ventajas del uso del CO2 supercrítico: o o o o o o

Es el más utilizado ya que no es tóxico, no es corrosivo, no es inflamable, y tiene bajo costo. Es fácil de eliminar y no deja residuos. Se trabaja a baja temperatura y por tanto se separan compuestos termolábiles. Tiene alto coeficiente de difusión y viscosidad menor que los líquidos. El CO2 no tiene tensión superficial, de este modo mejora la operación de extracción ya que hay rápida la penetración de estos al interior de los poros de la matriz heterogénea. Es muy usado en diversas aplicaciones industriales resaltando la industria de alimentos y farmacéutica.” Tabla 1. Características de algunos de los fluidos supercríticos mas usados

Fuente: (Ruiz, 1996)

Figura 3. Flujograma para la extracción de aceite esencial de Eucalipto

Fuente: (Cotera, 2018)

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c) EXTRACCIÓN MEDIANTE APARATO DE SOXHLET Es un método de extracción continuo que se utiliza para materiales sólidos, consiste en colocar el material a extraer, previamente molido y pesado, en un cartucho de celulosa que se introduce en la cámara de extracción conectado por debajo al balón de destilación y por encima al refrigerante. El disolvente contenido en el balón se calienta a ebullición el vapor asciende por el tubo lateral y se condensa en el refrigerante descendiendo sobre el cartucho. Cuando alcanza el nivel de sifón, el solvente regresa a el balón. El proceso se repite hasta conseguir el agotamiento deseado del material (Alicia et al., 2008, p.51). La extracción con Soxhlet presenta las siguientes ventajas:     

La muestra está en contacto repetidas veces con porciones frescas de disolvente. La extracción se realiza con el disolvente caliente, así se favorece la solubilidad de los analitos. No es necesaria la filtración después de la extracción. La metodología empleada es muy simple. Es un método que no depende de la matriz. Se obtienen excelentes recuperaciones, existiendo gran variedad de métodos oficiales cuya etapa de preparación de muestra se basa en la extracción con Soxhlet.

Procesos de operación del equipo soxhlet     

Calentador: se calentó el solvente que se encuentra en el matraz para que este desprenda vapores Matraz de balón: se colocó el solvente en un balón y además es en donde se termina depositándose todo el aceite y el solvente. Cartucho de celulosa: en el recipiente cilíndrico con base semiesférica para que se apoye perfectamente, en donde se colocaron la muestra. Condensador: se condenso los vapores. Tuvo soxhlet: es donde consta de un cuerpo con boca esmerilada y un tubo de sifón protegiendo el tubo para que pase el vapor. La parte interior del extractor termina en una unión esmerilada para adaptarse al tubo extractor se utilizó como condensador de vapor. figura 3. Extractor Soxhlet

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Fuente: (Alicia et al., 2008)

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Diagrama del flujo de obtención del aceite esencial por el método soxhlet.

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III.

BIBLIOGRAFIA

Aguilar serna. 2019. Junior Jhasiro. Extracción y caracterización físicas y química del aceite esencial de hinojo (foeniculum vulgare miller) por los métodos de arrastre de vapor y soxhlet. 2019. Azmir, J. 2013. Técnicas para la extracción de compuestos bioactivos de materiales vegetales: una revisión. Revista de Ingeniería de Alimentos, 2013. Bandoni, Arnaldo. 2003. Los recursos vegetales aromáticos en Latinoamérica. Madrid : s.n., 2003. Cotera curi, Yanet Rocio; YAURI CANTORIN, Fiorela Ana (2018). Influencia de la presión y temperatura en la extracción de aceite esencial Inka Muña (Satureja inkana) por CO2 supercrítico. 2018. García, R. 2014. Obtención de aceite esencial de citronela (Cymbopogon winterianus) extraído por arrastre de vapor a escala piloto: Estudio de la influencia de las variables en el rendimiento y la calidad del aceite. Resistencia: s.n., 2014. Raventós, M. (2005). Industria Alimentaria Tecnológica Emergentes, Universidad Politécnica De Catalunya: 131-132. Ruiz, P. (1996). Aplicación del dióxido de carbono supercrítico al procesado de alimentos: nata, subproductos del refinado de aceites vegetales y zumo de naranja. (Tesis de doctor en farmacia). Universidad complutense de Madrid. Zambrano Velásquez, Raúl Bienvenido. 2019. Influencia de la madurez en el rendimiento y las propiedades fisicoquímicas del aceite esencial del fruto de Naranjo tipo Valencia. Calceta: s.n., 2019.

Fuente: (Guillen et al., 2016)

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