PROYECTO DE INVESTIGACION OBTENCION DE ACEITES ESENCIALES DEL “EUCALIPTO” MÉTODO DE ARRASTRE CON VAPOR DIRECTO INTRODUCCIÓN Los aceites esenciales son el producto final del metabolismo secundario de las plantas aromáticas. Están constituidos por terpenos con actividad y composición variada; después de la extracción generalmente son líquidos y rara vez sólidos o pastosos. Los aceites esenciales se han usado desde la antigüedad para tratar enfermedades, en productos de belleza, adoración a varios dioses y hasta en el proceso de momificación. Estos maravillosos aceites poseen muchas propiedades beneficiosas. Cada aceite tiene una identidad, un aroma y unas características propias. El presente documento trata sobre la extracción de aceite esencial de la especie de eucalipto en seco, analizándolo tanto a nivel de laboratorio con el aparato de extracción denominado Neoclavenger, que consiste en un método de destilación con agua, como también a nivel planta piloto utilizando el método de arrastre con vapor directo para determinar la factibilidad de extracción industrial de dicho aceite, ya que se cuenta con las condiciones climáticas para la posible propagación de muchas especies de plantas medicinales que, procesadas a nivel industrial,
Obtención de aceites esenciales " Eucalipto" por arrastre de vapor
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PROYECTO DE INVESTIGACION
OBTENCION DE ACEITES ESENCIALES DEL “EUCALIPTO”MÉTODO DE ARRASTRE CON VAPOR DIRECTO
INTRODUCCIÓN
Los aceites esenciales son el producto final del metabolismo secundario
de las plantas aromáticas. Están constituidos por terpenos con actividad y
composición variada; después de la extracción generalmente son líquidos y
rara vez sólidos o pastosos.
Los aceites esenciales se han usado desde la antigüedad para tratar
enfermedades, en productos de belleza, adoración a varios dioses y hasta en el
proceso de momificación. Estos maravillosos aceites poseen muchas
propiedades beneficiosas. Cada aceite tiene una identidad, un aroma y unas
características propias.
El presente documento trata sobre la extracción de aceite esencial de la
especie de eucalipto en seco, analizándolo tanto a nivel de laboratorio con el
aparato de extracción denominado Neoclavenger, que consiste en un método
de destilación con agua, como también a nivel planta piloto utilizando el método
de arrastre con vapor directo para determinar la factibilidad de extracción
industrial de dicho aceite, ya que se cuenta con las condiciones climáticas para
la posible propagación de muchas especies de plantas medicinales que,
procesadas a nivel industrial, pueden proporcionar productos con un valor
agregado mayor. La especie de eucalipto a trabajar tienen carácter medicinal,
ya que existen aproximadamente unas ochocientas especies de eucalipto a
nivel mundial, pero no todas poseen aceite esencial medicinal, sino que la
mayor aplicación de la mayoría de las especies es la de obtener madera para
diferentes usos industriales.
II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
II.1. Antecedentes
Cada día se utilizan una gran variedad de aceites esenciales en
preparaciones farmacéuticas y semifarmaceuticas, alimentos, carnes,
salsas, enlatadas, pastelería también en dulces, confitería, gomas
masticables, bebidas (alcohólicas y no alcohólicas), sopas,
desinfectantes, aromatizantes, cosméticos y artículos de baño,
perfumería y muchos otros.
Solamente las industrias de jabón y cosméticos muestran una
inversión de varios cientos de millones de dólares, cuya suma se
vería ampliamente incrementada si se incluyen en la industria
farmacéutica, de alimentos y bebidas.
Los aceites esenciales son producto de plantas fisiológicamente
procesadas. No está claro como forman parte de las relaciones
involucradas en la asimilación del dióxido de carbono y la
construcción del tejido celular o cualquier otro proceso con el que
están conectados, con la eliminación de material de desecho,
atracción de insectos para la fecundación o defensas contra insectos
y pestes.
La obtención de aceites esenciales debe realizarse de acuerdo a
las condiciones en la cual se presenta en la planta. Si el aceite está
presente y formado en grandes cantidades muy pequeñas en las
plantas, que la mera presión no da resultados. En estos casos el
aceite es obtenido por destilación.
En la siguiente investigación nos formulamos el siguiente
problema:
¿Cómo influye la utilización del método de extracción con arrastre
de vapor directo en la obtención de aceites esenciales a nivel de
la planta de “Eucalyptus glóbulus”, utilizando su materia prima?
II.2. Justificación e importancia de la investigación:
El mercado mundial de los aceites esenciales, se encuentra en
crecimiento constante, genera una continua renovación de tecnologías,
métodos y técnicas empleadas para obtener estos productos. A su vez,
incentiva la optimización de los equipos usados diariamente, para
aumentar su rentabilidad y eficiencia. Además, al requerir materias
primas renovables, contribuye al desarrollo sostenible de zonas con un
menor nivel de industrialización, pero con una alta disponibilidad de
mano de obra y de una gran biodiversidad del material vegetal. Lo cual
favorece a un mayor crecimiento económico, apoyado en un manejo
racional.
Es así, que con este estudio se pretende informar y dar a conocer
el método de extracción existente para la obtención de aceite esencial
del eucalipto “Eucalyptus glóbulus” siendo de vital importancia para
futuras investigaciones que relacionen la extracción, optimización de
parámetros fisicoquímicos, modelado, de los aceites esenciales que se
puedan aprovechar de la inmensa flora que posee nuestro país.
III. OBJETIVOS
III.1. General
Obtención de aceite esencial a nivel de la planta de “Eucalyptus
Glóbulus”, utilizando materia prima de la misma, a través del método
de estudio.
III.2. Específicos
Extraer el aceite esencial de eucalipto, utilizando el método de
extracción con arrastre de vapor directo.
Determinar las características del aceite esencial de eucalipto,
realizando análisis cuantitativos y cualitativos correspondientes,
determinando su densidad e índice de refracción.
Determinar la relación entre el tiempo de extracción y caudal del
vapor durante la obtención de aceite esencial.
Determinar la importancia que posee el aceite esencial del
eucalipto en el desarrollo de la vida y salud del ser humano.
Determinar los rendimientos de aceite esencial a nivel planta
piloto con el Método de extracción por arrastre con vapor en
contacto directo con la materia vegetal seca variando el tiempo de
extracción.
IV. HIPÓTESIS
La utilización del método de extracción con arrastre de vapor directo en
la obtención de aceite esencial será de muy buena calidad y en alta
proporción.
IV.1. HIPÓTESIS ESTADÍSTICA
Nula.
Ho: La utilización del método de extracción con arrastre de vapor
directo en la obtención del aceite esencial de eucalipto no será de
muy buena calidad y en alta proporción.
Alterna.
Ha: Si utilizamos el método de extracción con arrastre de vapor
directo en la obtención de aceite esencial de eucalipto, este será de
muy buena calidad y en alta proporción para su utilización.
I. MARCO TEÓRICO
I.1. ACEITES ESENCIALES
1.1.1. Definición
Son los compuestos odoríferos naturales que ocurren en las
plantas y que son aislados de las mismas; generalmente líquidos (en
algunas ocasiones semisólidos y muy raras veces sólidos); poco
solubles en agua, pero sí volatilizables con vapor, se evaporan a
diferentes velocidades bajo presión atmosférica.
El término aceite esencial es utilizado en general para
designar sustancias volátiles obtenidas por destilación, a base de
vapor, o por otros métodos de extracción. Con esta definición, se
quiere hacer una distinción entre los aceites grasos y los que son
fácilmente volátiles. Su volatilidad y origen vegetal son las
propiedades básicas que caracterizan a estos aceites. El término
popular más común con el que se conocen estas sustancias es el de
esencias, también se conocen por el nombre de aceites volátiles o
etéreos.
Los aceites esenciales de las plantas son las sustancias
responsables del olor formado en la planta, tomando materiales
exteriores, absorbiéndolos y transformándolos en fragmentos del
sistema de la planta como parte de la estructura celular, con una
consistencia rígida. Aún no se conoce la utilidad que obtiene la planta
de estos compuestos, pero se le atribuyen algunos de los siguientes
beneficios: para regular su temperatura, liberándolos como vapores,
como atractivo para los insectos colaboradores de la polinización, o
como repelente para que los insectos dañinos no se aproximen. Otra
opinión indica que los aceites esenciales son desechos del proceso
metabólico de las plantas, los cuales no pueden desechar al exterior.
El aceite esencial dentro de la planta se encuentra confinado
en un tejido al cual se le denomina micela. De lo contrario, podría
tener influencia en la transpiración de la planta, e inhibir la formación
de clorofila; esto es perjudicial o beneficioso, dependiendo del tipo de
planta, si es clorofila o no. De lo contrario, se puede concluir que los
aceites esenciales generados por la planta, son de diferentes
utilidades, según su género, especie o variedad. Cuando los aceites
se mezclan unos con otros también se están mezclados sus
beneficios. Algunas veces al mezclar aceites con propiedades
diferentes estamos causando reacciones químicas en ellos. Las
mezclas de aceites pueden enriquecer algunas propiedades o
producir nuevas características.
En la antigüedad, se llamaban la quinta esencia de las plantas
y los alquimistas los usaban en medicinas. Los aceites son altamente
concentrados y literalmente representan la vida de la planta, la
energía esencial de la planta.
Son muy volátiles, no grasosos y pueden ser afectados
fácilmente por la luz y la temperatura.
1.1.2. Usos de los aceites esenciales
Si bien es cierto que los aceites esenciales tienen una gran
variedad de aplicaciones, sus propiedades más apreciadas son sus
olores. Una ilustración la encontramos en el jabón, el cual perdería
muchos de sus atractivos si no tuviera olor. Este concepto es
aplicable también a muchos artículos de consumo, como todo tipo de
lociones y otros cosméticos, desodorantes de ambiente, etc.
Los aceites esenciales tienen propiedades extraordinarias. Con
la creciente popularidad de la aromaterapia es más fácil encontrar
aceites de buena calidad en casi todas las ciudades. La calidad de
los aceites es muy importante en la aromaterapia. Los aceites de
baja calidad no dan los resultados esperados.
1.1.3. Características que deben de tener los aceites esenciales de
buena calidad.
a) Olor: El aceite debe oler igual que la planta que lo produce.
Cuando se inhala tiene que producir la misma sensación
que produce la planta al olerla. Si no huele igual no
proviene de esa planta, lo que significa que es adulterado,
proviene de una destilación secundaria o peor aún, de una
mezcla de químicos.
b) Empaquetado: Los aceites necesitan estar protegidos de
la luz por lo que la botella debe ser oscura y de vidrio. Si la
botella es clara significa que la empresa productora no
está entregando buena calidad.
c) Consistencia: Los aceites son claros y no se sienten
pesados. Los aceites esenciales se evaporan.
d) Lugar de venta: En las tiendas de productos procesados
o tiendas que se especializan en bajos precios es muy
difícil encontrar aceites de buena calidad. Prefiera tiendas
naturales, pero no crea que solo porque la tienda es
natural los aceites son de buena calidad.
1.1.4. Composición química de los aceites esenciales
La composición química de los aceites esenciales es variada,
en una misma especie la composición cambia. Se pueden encontrar
más de cincuenta compuestos químicos en una planta en
proporciones considerables para ser tomados en cuenta como
componentes importantes del aceite. Hay componentes químicos,
cuya cantidad presente en el aceite esencial no es considerable
cuantitativamente, pero influyen cualitativamente.
Se ha encontrado que los aceites esenciales contienen
principalmente estos compuestos orgánicos líquidos, más o menos
volátiles. La gran variedad de compuestos que se encuentran
contenidos en los aceites esenciales se pueden clasificar de la
DISCUSIÓNEl porcentaje de rendimiento obtenido es bastante bajo pero similar al de los otros grupos, es por ello que creemos que la extracción final se pudo ver afectada por las variadas etapas y procesos que se llevaron a cabo, dejando en cada una de ellas un poco de pérdida. Dentro de estos procesos destacan por ejemplo, la extracción de la fase orgánica final del embudo de separación ya que pudo quedar un porcentaje dentro de este; además cuando se hizo la filtración con el nitrato de sodio anhidro, se utilizó algodón que no es un material muy adecuado ya que pudo haber retenido cierta cantidad de aceite.
En cuanto al estado final de la placa cromatrográfica, esta tiene unas pequeñas manchas cecanas al recorrido final de la muestra, las que pueden ser impurezas que quedaron en el aceite luego de la filtración del sulfato de sodio anhidro, que logró atravesar el algodón depositándose en la mezcla final; también pudieron ser restos de otras sustancias aplicadas o con las que se trato el aceite durante todo el proceso.
Por otro lado, la forma alargada de las marcas que identifican tanto al patrón como a la muestra, pudieron ser ocasionadas porque estaban muy concentradas y eso produjo que el eluyente al arrastrar los componentes marcara esa diferencia (mayor dificultad por la alta concentración)
CUESTIONARIOa) Indique función de:
· Cloruro de sodio (NaCl): saturar la fase acuosa, presentando la doble ventaja de disminuir la solubilidad del compuesto orgánico en dicha fase y
eliminar las emulsiones formadas entre la fase acuosa y orgánica, esto último gracias a que el agua prefiere hidratar a la sal iónica y así el aceite logra pasar a la fase orgánica.
· Sulfato de sodio anhidro (Na2SO4): eliminar las trazas de agua existentes en la fase orgánica final, obtenida luego de la decantación (es un desecante).
· Diclorometano (CH2Cl2): separar un compuesto orgánico de una solución acuosa gracias a que es inmiscible con el agua, logrando formar por diferencia de solubilidad dos fases: una orgánica y una acuosa.
· Cámara de luz U.V.: revelar las marcas generadas por el desplazamiento alcanzado tanto por la muestra y el patrón en la placa cromatográfica.
Los aceites esenciales son sustancias con alta demanda a nivel mundial, debido a que son aceites vegetales concentrados, extraídos de las plantas aromáticas a los cuales se les atribuyen diversas propiedades terapéuticas y poder antibiótico.
Este laboratorio se basa en la extracción de aceites esenciales, los cuales corresponden a mezclas de varias sustancias químicas biosintetizadas por las plantas y que se caracterizan por ser volátiles e intensamente aromáticos. Esta extracción de aceite se produce sometiendo la materia prima al proceso de extracción por arrastre con vapor, que consiste en separar sustancias insolubles en agua y ligeramente volátiles, de otros productos no volátiles; de esta forma, compuestos orgánicos de alto punto de ebullición son destilados con cierta rapidez por debajo del punto de ebullición del agua, al lograr ser arrastrados por el vapor generado. Posterior a esto, se debe separar el aceite del resto del producto de la destilación, utilizando para ello la decantación, separando así el aceite esencial. Finalmente es importante caracterizar el aceite obtenido.
Para esta práctica, se han empleado hojas de eucalipto como materia prima para el proceso. El aceite esencial de eucalipto es de color amarillo pálido, con un olor muy penetrante y
distintivo. Es agradable al olfato por su frescor y es uno de los aceites más usados y conocidos debido a sus propiedades medicinales.
2. OBJETIVOS
Objetivo General
Obtener aceite esencial de eucalipto a partir de sus hojas, empleando la técnica de extracción por arrastre con vapor.
Objetivos Específicos.
Conocer el proceso de extracción de aceites esenciales por arrastre con vapor.
Producir aceite esencial de eucalipto a escala laboratorio.
Caracterizar el aceite de eucalipto, determinando su densidad e índice de refracción.
Analizar el espectro infrarrojo del aceite producido.
3. MARCO TEÓRICO
Los aceites esenciales son las fracciones líquidas volátiles, generalmente destilables por arrastre con vapor de agua, que contienen las sustancias responsables del aroma de las plantas y que son importantes en la industria cosmética (perfumes y aromatizantes), de alimentos (condimentos y saborizantes) y farmacéutica (saborizantes).
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, líquidos a temperatura ambiente, volátiles, recién destilados son incoloros o ligeramente amarillentos, densidad inferior a la del agua, muy poco solubles en agua, pero le comunican el aroma, 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 una vasta y diversa clase de compuestos orgánicos derivados del isopreno. 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 desterpenado. Su composición exacta se puede obtener mediante una cromatografía gaseosa.
En su gran mayoría son de olor agradable, aunque existen algunos de olor relativamente desagradable como por ejemplo los del ajo y la cebolla, los cuales contienen compuestos azufrados.
Clasificación
Los aceites esenciales se clasifican con base en diferentes criterios: consistencia, origen y naturaleza química de los componentes mayoritarios.
De acuerdo con su consistencia los aceites esenciales se clasifican en fluidos, bálsamos y oleorresinas. Las Esencias Fluidas son líquidos volátiles a temperatura ambiente. Los Bálsamos son de consistencia más espesa, son poco volátiles y propensos a sufrir reacciones de polimerización. Las Oleorresinas tienen el aroma de las plantas en forma concentrada y son típicamente líquidos muy viscosos o sustancias semisólidas.
De acuerdo a su origen los aceites esenciales se clasifican como naturales, artificiales y sintéticos. Los Naturales se obtienen directamente de la planta y no sufren modificaciones físicas ni químicas posteriores, debido a su rendimiento tan bajo son muy costosas. Los Artificiales se obtienen a través de procesos de enriquecimiento de la misma esencia con uno o varios de sus componentes.
Los aceites esenciales Sintéticos como su nombre lo indica son los producidos por la combinación de sus componentes los cuales son la mayoría de las veces producidos por procesos de síntesis química. Estos son más económicos y por lo tanto son mucho más utilizados como aromatizantes y saborizantes.
Desde el punto de vista químico y a pesar de su composición compleja con diferentes tipos de sustancias, los aceites esenciales se pueden clasificar de acuerdo con el tipo de sustancias que son los componentes mayoritarios. Según esto los aceites esenciales ricos en monoterpenos se denominan aceites esenciales monoterpenoides y así sucesivamente.
Existen varias técnicas para extraer aceites esenciales de las plantas, las más importantes son enfleurado, extracción con solvente, extracción por prensado, extracción con fluidos supercríticos, extracción asistida por radiación de microondas e hidrodifusión entre otras.
Además, existe la técnica de destilación con arrastre por vapor, de la cual se entrara en detalle más adelante ya que fue la empleada para la extracción de aceite de eucalipto en la práctica de laboratorio.
Destilación con Arrastre por Vapor:
Esta técnica se desarrolla en tres etapas: la etapa de calentamiento, la de extracción y la de enfriamiento, cada una de ellas involucra diferentes fenómenos de transferencia de calor, y adicionalmente en la extracción se presenta trasferencia de masa. A continuación, en la figura 1 se muestra el proceso a escala laboratorio:
Figura 1. Extracción de aceites esenciales a escala laboratorio.
Etapa de calentamiento: Se administra vapor de agua a de la caldera al reactor hasta cuando se empiezan a evaporar los aceites y son arrastrados hacia el condensador. Aquí el vapor de agua trasfiere calor latente al material vegetal.
Etapa de extracción: Inicia en el momento en que se empieza a producir el condensado de agua-aceite. Aquí se define el tiempo necesario para la extracción. La transferencia de masa en este punto se refiere a la cantidad de aceite que es arrastrada por el vapor.
Etapa de enfriamiento: En esta etapa se condensan los vapores de agua-aceite que provienen del destilado para que se separen las fases posteriormente.
Espectro Infrarrojo
Espectro infrarrojo es una técnica analítica instrumental que permite conocer los principales grupos funcionales de la estructura molecular de un compuesto. Esta información se obtiene a partir del espectro de absorción de dicho compuesto al haberlo sometido a la acción de la radiación infrarroja en el espectrofotómetro. El espectro infrarrojo permite detectar la presencia de grupos hidroxilo, carbonilo, anillos aromáticos, enlaces dobles C=C cis y trans, etc. Para determinar el espectro basta con colocar una gota del componente en una celda de NaCl.
Variables del proceso a nivel industrial
La pureza del agua usada. El control del tiempo de extracción. La presión de vapor. Temperatura del agua de enfriamiento.
Los anteriores también son factores que influyen en la pureza, en las propiedades y en la calidad del aceite esencial obtenido.
ACEITE ESENCIAL DE EUCALIPTO
El aceite de eucalipto posee un aroma refrescante, penetrante y estimulante con reminiscencias medicinales. Es uno de los mejores aceites para problemas respiratorios aliviando particularmente asma, bronquitis, gripe y sinusitis. También puede aplacar la fiebre y sus cualidades expectorantes son bien conocidas.
Propiedades físico-químicas:
Fórmula: C10H18O Peso molecular = 154,24 g/molAspecto: Líquido transparente e incoloro.Punto de ebullición: 177°CPunto de fusión: 1,5°CPunto de inflamación: 48°CDensidad (20/4): 0,924Solubilidad: Inmiscible con agua.
OBTENCIÓN DE ACEITES ESENCIALES A ESCALA INDUSTRIAL.
Recolección de la materia prima
La recolección es el proceso mediante el cual se obtiene la parte de la planta que va a ser utilizada. Las hojas se separan de la planta en el momento de recolectar; o se corta una parte de la planta y posteriormente se separa la parte de interés (hojas).
Pre-tratamiento de la materia prima
El material se debe triturar a un tamaño óptimo, de modo que quede bien distribuido uniformemente. La hoja picada permite la obtención de un mayor volumen de aceite para un tiempo determinado
Extracción por arrastre con vapor
Se deposita la materia prima sobre una parrilla ubicada a cierta distancia del fondo del extractor. Previo a cargar el equipo con el vegetal, se llena con agua hasta un par de centímetros por debajo del falso fondo.
Luego viene la fase más larga del proceso, la de alcanzar la ebullición del agua y que transcurre sin que los dos cuerpos se toquen. En cuanto los vapores empiezan a desprenderse, comienzan a atravesar el falso fondo y la planta, arrastrando los aceites esenciales hacia el serpentín (o condensador).
Es posible acelerar el proceso anexando un generador de vapor al extractor donde están las plantas. Ambos equipos son independientes uno del otro. Así el agua ebulle por su cuenta y los vapores son conducidos, por la parte inferior del equipo hacia las plantas. El generador de vapor puede actuar en conjunto con bombas para efectuar un cierto grado de vacío, disminuyendo con esto la temperatura de ebullición.
Gracias a la calefacción más rápida de las plantas, la circulación del vapor hacia el refrigerante (o unidad condensadora) es más veloz y regular. Es conveniente operar con varios recipientes, de manera que pueda cargarse y descargarse de plantas frescas en unos mientras se destila en otros, con un gran ahorro de tiempo.
Para limpiar el aceite de impurezas se vierte el destilado poco a poco, utilizando un embudo provisto de un filtro.
Separación del aceite
El separador se construye en polietileno, normalmente tiene una capacidad de 20 litros. Por la parte inferior fluye el agua condensada .dejando flotante en la parte superior el aceite esencial, que se recolecta finalmente en recipientes de vidrio ó de polietileno.
Control de calidad
Cuando el producto obtenido no reúne todas las características requeridas, es necesario refinar o depurar el aceite. Para ello hay que redestilar el producto, ya sea a presión atmosférica o al vacío (presión reducida) en calderas pequeñas o en matraces de vidrio, unidos a los refrigerantes. Una vez que el aceite reúne las condiciones debidas de aroma, limpidez, etc., se procede a envasarlo de manera que no se oxide ni resinifique.
Envasado y almacenamiento del aceite
Se embotellan en frascos de vidrio oscuro y opaco. Es importante notar que las virtudes de un aceite esencial pueden diferir de las de la planta original. Los aceites se envasan secos sin agua, en recipientes de vidrio, aluminio. Acero inoxidable, policarbonato, PET, PVC, polietileno, nylon. No se debe usar poliestireno, hierro, cobre. ).
El diagrama de flujo del procedimiento a nivel industrial esta adjunto paso a paso en los anexos.
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Durante la práctica se llevó a cabo la extracción de aceite de eucalipto por vapor vivo durante una hora y diez minutos, entraron en contacto el eucalipto y el vapor vivo obteniendo aceite y condensados, los datos tomados se listan en la tabla 1.
Tabla 1. Datos obtenidos en la práctica.
Datos obtenidosMasa de eucalipto 730 gVolumen de aceite 8.5 mlFlujo de agua condensada 81.25 mL/sVolumen de agua obtenida 12250 mLT entrada de vapor 108.87ºCT salida del agua 39 ºC
El aceite extraído se caracterizó de acuerdo a la densidad y el índice de refracción y se comparó con los datos del laboratorio E. Merck Alemania en la tabla 2.
Tabla 2. Caracterización del aceite de eucalipto.
Propiedad Práctica Referencia
Olor Penetrante, perdurable
Fuerte, perdurable
Densidad 0.9053 g/mL 0.9404 g/mLÍndice de Refracción
1.4675 1.4668
De acuerdo a la comparación se puede inferir que el aceite obtenido es un aceite de alta calidad ya que no difiere significativamente con las propiedades reportadas por la E. Merck. El parámetro que más se aleja del reportado es la densidad, esta diferencia se debe posiblemente a impurezas en el aceite obtenido a causa del método se separación del aceite con el agua de condensación y al tiempo que se deja la mezcla decantando.
Es importante determinar el rendimiento del proceso para analizar errores y aspectos por mejorar.
%Rend=maceiteobtenidomeucalipto usado
∗100=1,164
En la literatura de encuentra que el rendimiento de la especie Eucaliptus globulus es de 0.83% y en general el rendimiento de la obtención de aceite de eucalipto oscila entre 0.8 y 5%. Ya que no se determinó el tipo de especie de eucalipto utilizada en el proceso lo único que se puede decir con respecto al E. globulus es que el proceso utilizado no parece dar malos resultados pero si se tienen en cuenta el intervalo de rendimiento general es evidente que se habría podido obtener mayor cantidad de aceite aunque nuestro rendimiento se encuentre en el rango.
Balance de energía
Con los valores de las temperaturas de entrada del vapor y salida del agua y la cantidad de agua condensada en el proceso es posible determinar la energía necesaria para el rompimiento del tejido vegetal y consiguiente extracción del aceite. El calor absorbido por el eucalipto es el calor que condensa el vapor y lo lleva a 38ºC y se calcula por medio de:
Q=m∗Cp∗∆T
Cp: Calor específico del agua=1 cal/g ºC
El flujo másico del agua se mide a partir de la cantidad obtenida y el tiempo en que sale.
m=12250g1.15h
=10652g/h
De esta forma el calor necesario para el proceso fue 744.219 Kcal/h, es decir 0.8648 KW.
Espectro infrarrojo
Los picos obtenidos en la espectroscopía indican los grupos funcionales presentes en el aceite, en la figura # se muestra el espectro obtenido.
En el espectro obtenido se evidencia la presencia de terpenos, taninos, isoprenos y cineol (1307 cm-1, compuesto importante en este tipo de aceite) debido a los enlaces característicos de sus moléculas. Están presentes alcanos, cetonas, anillos aromáticos, metilos y compuestos N-H.
5. CONCLUSIONES
Aunque el rendimiento obtenido se encuentra en el intervalo permitido, la cantidad de aceite extraído es muy baja.
La presión del vapor con ingresa al proceso determina la degradación de las hojas y con esto la incorporación de impurezas en el producto.
Propiedades organolépticas, el índice de refracción y la densidad ubicaron el aceite obtenido como un aceite de alta calidad, comparable con el producido en laboratorios internacionales.
La espectroscopía de infrarrojo puede ser un método para evaluar la calidad del aceite de acuerdo a la presencia de compuestos favorables o desfavorables para el mismo.
El uso de la espectroscopia no permite ver más allá de los compuestos presentes en la mezcla sin el uso de un estudio avanzado que tenga en cuenta modelación estadística y varias pruebas.
6. RECOMENDACIONES
No se considera rentable el método de arrastre con vapor ya que se desperdicia mucha materia prima, sería interesante usar otro método de extracción como la destilación o la extracción con fluido supercríticos.
Es importante garantizar que la presencia de taninos en la materia prima sea la menor posible, con esto se evita la presencia de impurezas.
7. BIBLIOGRAFÍA
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MARTÍNEZ, A. Aceites esenciales. Universidad de Antioquia, 2001.
LOPEZ, E. CARVAJAL, J. Diseño y construcción de una planta para la extracción de aceites esenciales con capacidad para 300kg de material vegetal.
MIZRAHI I., SONVICO V. JUAREZ M. Contribución de la Espectroscopía Infrarroja en el Control de Calidad de Aceites Esenciales de Menta Piperita y Eucalipto. 1984.
EUCALIPTO. Libro Plantas Medicinales del Nordeste. Disponible en: http://www.angelfire.com/ar/plantasmedicinales/monograf1.html
II Segundo Congreso Internacional De Plantas Medicinales Y Aromáticas. Disponible en: http://sisav.valledelcauca.gov.co/CADENAS_PDF/AROMATICAS/c05.pdf
Taller de espectroscopia. Disponible en: http://organica1.org/lab2/21.htm
Elucidación estructural: Espectroscopía de infrarrojo. Disponible en:http://www.um.es/dete/tutoriales/granada/espec/ir.html