101462703-EXTRACCION-DE-ACEITE-ESENCIAL-DE-ROMERO (1)
-
Upload
universidadcontinetnal -
Category
Documents
-
view
0 -
download
0
Transcript of 101462703-EXTRACCION-DE-ACEITE-ESENCIAL-DE-ROMERO (1)
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL DE ROMERO (ROSMARIUS OFFICINALIS)
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
I. INTRODUCCIÓN
En nuestro país la utilización de aceites esenciales es muy amplia siendo este mercado formado por la
industria farmacéutica y la industria alimentaria, cuya demanda es cubierta en gran parte por las
importaciones puesto que no existen cultivos de plantas aromáticas a gran escala.
El romero es una especie aromática que tiene aplicación alimentaria con grandes propiedades culinarias
como condimento en salsas, carnes, quesos y otros productos, utilizándose en pequeñas cantidades puesto
que su sabor es bastante fuerte.
El aceite esencial de romero tiene propiedades bacteriostáticas y fungicidas en los alimentos así mismo
tiene efecto sobro la estabilidad oxidativa de algunos aceites; por lo que su aplicación en la industria
alimentaria y farmacéutica es muy diversa.
Para la obtención del aceite esencial se emplea diversa metodología seleccionándose el método de
destilación por arrastre de vapor que permite un mayor rendimiento y menor costo de extracción.
La presente investigación se plantea con la finalidad de conocer los parámetros óptimos del proceso
de extracción de aceite esencial de romero que posteriormente permitirá formular proyectos de
extracción de nivel industrial.
Por las aplicaciones del aceite esencial de romero en la industria alimentaria es que se promueve
el uso de este producto natural abriendo de esta manera un nuevo mercado.
II. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:
Determinar los parámetros óptimos para la obtención de aceite esencial de romero por arrastre de
vapor.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Caracterizar física y químicamente el aceite esencial extraído
Determinar el % de humedad que permita el mayor rendimiento de extracción de aceite
esencial de romero. Evaluar el rendimiento de extracción.
III. MARCO TEÓRICO
3.1 ANTECEDENTES
El romero es una especie aromatizante que tiene aplicación alimentaria, siendo su empleo principal
en forma molida en salsas, quesos y otros productos, considerándose una planta con grandes
propiedades culinarias.
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
La esencia de romero es extraída mediante destilación por arrastre de vapor del Rosmarinus officinalis L.,
utilizándose como aromatizante tanto en bebidas alcohólicas, refrescantes, panificación, condimentos,
repostería, encurtidos, etc.
La esencia de romero tiene propiedades bactericidas y fungicidas, pudiendo ser empleado en la
medicina tradicional.
Los principales constituyentes en la esencia de romero son: α-pincno, cineol, limoneno, alcanfor,
borneol, acetato de bornilo y cariofileno; siendo el principal constituyente el BORNEOL.
Según el área geográfica donde crece y en la época en que se recolecta el romero las cantidades de esencia
son variables, pero en general las hojas la contienen en una proporción de 1.2-2% (hojas).
3.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Se tiene conocimiento que el método más adecuado de extracción del aceite esencial de romero es destilación
por arrastre de vapor, no conociéndose los parámetros óptimos que gobiernen este proceso, por lo que la
presente investigación tiene por finalidad obtenerlo.
3.3 JUSTIFICACIONES
La determinación de parámetros óptimos nos permitirá diseñar la tecnología en la extracción de
aceite esencial de romero que posteriormente puede ser utilizado con fines industriales.
Se pretende dar un mayor valor agregado al romero, con el fin de lograr mayores beneficios en la industria
alimentaria y poder potenciar la agricultura Regional - Nacional para aprovechar esta especie, ya que
constituye una alternativa económica de exportación para el país.
La obtención del aceite esencial de romero constituirá una alternativa para crear nuevas industrias,
creando nuevas fuentes de trabajo, al incentivar el cultivo y difundir sus beneficios a nivel nacional.
3.4 MATERIA PRIMA
3.4.1 UBICACIÓN TAXONÓMICA
El Romero esta situado dentro del reino vegetal de la siguiente manera:
División: Magnolophya
Clase: Magnoliopsida
Subclase: Asteridae
Orden: Lamiales
Familia: Lamiaceae
Género: Rosmarinus
Especie: Rosmarinus Officinalis
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
3.4.2 DESCRIPCIÓN BOTÁNICA
Es una planta vivaz, leñosa, subarbustiva de ramas pardas dela que parten hojas de 15-40mm de longitud,
perennes sentadas, opuestas, coriáceas, estrechas, lanceoladas, con los bordes enteros y revueltos hacia abajo
, de color verde brillante, algo granulosas por el haz y suaves con tomento blanquecinos por su envés.
Las flores están agrupadas en pequeños y cortos racimos, en las axilas de las hojas; el cáliz es leñoso, con
dientes bordeados de blanco ; la corola, de 10 a 12 mm de longitud , os de color azul o lila pálido , a veces
rosa y más rara vez blanca. El fruto es un tetraquenio; en el interior de cada aquenio hay un embrión
desprovisto de albúmen, con dos cotiledones convexos. Florece desde febrero hasta noviembre.
3.4.3 PARTES DE LA PLANTA QUE SE UTILIZA
Las partes más usadas de la planta del Romero son las sumidades floridas y hojas desecadas.
3.4.4 ECOLOGÍA
.
HABITAT: Típica del sur do Europa, cuenca mediterránea, Norte de África y Suroeste de Asia.
Esta crece espontáneamente en los matorrales en compañía de otras plantas como el Tomillo (Thymus
vulgaris), el espliego y las Jaras. En el Perú crece en compañía con el orégano.
ALTITUD: De 0 a 1400m en lugares abrigados. En el Perú se encuentra desde 0 a 3000 m.
CLIMA: Templado, templado cálido. Especie termófila; exposición al mediodía.
SUELO: Aunque es una especie muy plástica, que vive en diferentes tipos do terrenos, prefiere
las calcáreas.
3.4.5 COMPOSICIÓN DE LA MATERIA PRIMA
3.4.5.1 COMPOSICIÓN QUÍMICA
De las hojas:
Contienen derivados polifenólicos : pigmentos flavónicos, glucósidos de flavonas, como apigenina
y luteolina; ácidos, fenólicos , cafeíco, clorogénico, neoclorogénico y rosmaríníco; una lactona
amarga, diterpénica , llamada picrosalvina o carnosol. Tiene pequeñas cantidades de un
alcaloide, la rosmaricina, artefacto que aparece debido al amoniaco al extraer el acido
carnosólico. También contiene del 2 al 4 % de acido ursólico y otros derivados tritcrpcnicos. Ademas
contiene taninos y elementos minerales y al mismo liempo contiene esencia de romero en una
proporción de 1 . 2 - 2 %.
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
CUADRO Nº1 COMPOSICIÓN NUTRITIVA DEL ROMERO POR 100GR
FUENTE: TAINTER (1996)
1. Composition of Foods : spices and herbs , USDA agricultural Handbook 8-2, January
1977.
2. The nutricional composition of spices. Asta Research Committee, February 1977.
3. No = no detectado.
3.4.5.2 PROPIEDADES FÍSICAS:
Según la Asociación Americana del Comercio de Especias (ASTA = American Spice Trade
Associattion ) , establece para el Romero las siguientes especificaciones Físicas - químicas :
CUADRO Nº2
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
3.4.6 PROPIEDADES Y USOS DE LA MATERIA PRIMA
3.4.6.1 PROPIEDADES
El Romero presenta las siguientes propiedades:
MEDICINALES: Tiene Efectos estimulantes y tónicos; favorece la recuperación de las enfermedades
respiratorias y ayuda superar las afecciones del hígado.
CULINARIAS: Es un estupendo condimento que resalta el sabor de las comidas, especialmente con
carnes estofadas o a la parrilla, siempre que se utilice con prudencia puesto que su sabor es bastante
fuerte . Unas cuantas hojitas espolvoreadas sobre ensalada le dan un toque de sabor mediterráneo.
AMBIENTADORAS
3.4.6.2 FORMAS DE USO
El romero puede ser usado como:
Condimento
Sedante
Diurética
Espasmolítica. Etc
3.4.7 DISPONIBILIDAD DE LA MATERIA PRIMA
3.4.7.1 PRODUCCIÓN NACIONAL
En la actualidad no existen estadísticas de producción nacional de romero, ni datos precisos ni
actualizados sobre su distribución ya que su uso solo se limita a nivel casero, no existiendo de
esa manera cultivos en gran escala , pero ai a pequeña escala ( huertos , viveros , etc. ) en el
departamento de Arequipa.
3.4.7.2 MECANISMOS DE COMERCIALIZACIÓN
La comercialización del romero es directa entre los productores de pequeña escala, los
intermediarios encargados de transportar esta materia prima hacia los puestos de mercado y el
mercado consumidor.
3.4.8 ACEITES ESENCIALES
3.4.8.1 DEFINICIÓN DE ACEITES ESENCIALES
Augusto (1975) que una definición científica del término aceite esencial no es posible; sin embargo
existen definiciones prácticas, la más común indica que es el material más o menos volátil
investigado de las plantas olorosas.
Braverman (1967) sostiene que las esencias contienen en gran proporción mezclas volátiles de
terpenos, sesquiterpenos. alcoholes, aldehidos, cetonas, ácidos, ésteres, y otros compuestos no
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
volátiles como alcanfores y materiales céreos por lo que se pueden presentar en forma líquida o
sólida.
Contribuyendo a estas dos definiciones, los aceites esenciales son sustancias líquidas y perfumadas
que se encuentran en las flores en los frutos y en las hojas de las plantas ; químicamente son mezclas
complejas de compuestos orgánicos que suelen contener terpenos; se obtienen por destilación en una
corriente de vapor, por absorción sobre grasas en frío, por infusión en caliente con grasas, por
disolución en disolventes adecuados , por presión mediante el uso de prensas , etc. Se han dado
muchas definiciones de los aceites esenciales, en consecuencia debido a que los aceites esenciales
tienen el aspecto de los verdaderos aceites, pues se les considera como tales , conservando hasta
nuestros días su nombre genérico original.
Los aceites esenciales presentan las siguientes características:
Constituyen un grupo de sustancias muy heterogéneas, muchas de las cuales tienen en
común ciertos caracteres.
Su olor agradable se debe básicamente a la acción conjunta de varias sustancias aromáticas,
de tal forma que cuando estos son preparados artificialmente no constituyen sustitutos
perfectos de los productos naturales, tanto el olor y el sabor varían según las partes de la
planta de la cual provienen; el sabor puede ser amargo e irritante.
En una gran proporción los aceites esenciales son más livianos que el agua, límpidos,
bastantes volátiles, incoloros o ligeramente coloreados.
Casi todos los aceites esenciales se encuentran en estado líquido a la temperatura ambiente.
Cuando son enfriados violentamente o por acción del tiempo, forman en el fondo del
recipiente que los contiene un sedimento de aspecto cristalino. La acción del tiempo hace que
los aceites esenciales modifiquen su aroma o lo pierdan, volviéndose estos más densos o
inservibles.
Cuando son frescos, generalmente presentan una notoria neutralidad, pero después de
cierto tiempo y especialmente si los recipientes los recipientes han estado deficientemente
cerrados toman un carácter ácido denominándose a esto "Resinificación" que modifica
totalmente las características del producto, cambiando el color, olor y sabor; aumenta su
densidad, se vuelve ácido y viscoso, aumentando el punto de ebullición y disminuyendo su
solubilidad .
La resinificación es el resultado do la oxidación ocasionada por el aire y acelerada por laluz ;
por este motivo los aceites esenciales deben conservarse en lugares oscuros o en frascos de
vidrio de color caramelo , herméticamente cerrados .
Todos los aceites esenciales contienen en gran proporción mezclas volátiles de terpenos.
sesquiterpenos, alcoholes, aldehidos, cotonas, ácidos y ésteres; junto con otros materiales
céreos.
3.4.8.2 CLASIFICACIÓN DE LOS ACEITES ESENCIALES
Podemos clasificarlos en tres aspectos:
a. POR SU ORIGEN:
- ESENCIAS NATURALES: Son aquellos que se obtienen directamente de la
naturaleza ya sea como productos de secreción o mediante procesos fisicoquímicos.
- ESENCIAS SINTÉTICAS: Son aquellas que se obtienen por síntesis orgánica ya sea de las
mismas o de las sustancias químicas que la componen, esto es empleado en la industria de
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
perfumes.
- ESENCIAS ARTIFICIALES O MIXTAS: Son aquellas que resultan de la mezcla de las
esencias naturales y sintéticas , siendo el aroma análogo al de los naturales. Por ejemplo
la vainilla es la esencia artificial obtenida del almizcle.
b. POR SU COMPOSICIÓN ELEMENTAL:
- ESENCIAS NITROGENADAS: Son aquellas que en su composición química
llevan nitrógeno como la esencia del berro, etc.
- ESENCIAS SULFURADAS: Son aquellas que en su composición química
contienen azufre, como la esencia de mostaza, ajo , cebolla, etc.
- ESENCIAS POBRES EN OXIGENO: llamadas también esencias ricas en
terpenos. Tiene esta clasificación la esencia de trementina, eucalipto, laurel, limón,
romero.
- ESENCIAS RICAS EN OXIGENO: Dentro de ellas tenemos la esencia de rosas, violetas,
anís, menta, etc.
c. POR SU PUNTO DE EBULLICIÓN:
- ESENCIAS FIJAS: Son aquellas cuyo peso molecular generalmente es elevado, en este
grupo están : los productos balsámicos y las esencias resinosas.
- ESENCIAS FUGACES : Dentro de estas tenemos: menta
- ESENCIAS PERSISTENTES : Dentro de estas tenemos: rosas.
3.4.9 ACEITE ESENCIAL DE ROMERO
El aceite esencial de romero es una sustancia liquida, obtenida a partir del Rosmarinus
officinalis L. es de color amarillento, con olor característico, siendo su principal constituyente
el BORNEOL cuya estructura es:
La esencia de romero además contiene: α - pineno , canfeno, cineol, limoneno, alcanfor, cetato
de bornilo y cariofileno, ésta esencia se encuentra en una proporción de 1.2-2 %( hojas).
Pineno Canfeno
(C10H16)
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
Cineol Limoneno(C10H16)
Alcanfor Borneol RH Cariofileno
Acetato de Bornilo
R-CH3CO CH3CO2 C19H17
3.4.9.1 PROPIEDADES FÍSICAS
Según el Dr. Montes y colaboradores establece las siguientes propiedades para el aceite esencial
de romero:
a. Densidad relativa a 20 °C = 0.9170 gr / ce.
b. Índice de refracción = 1.4701
c. Solubilidad en alcohol = 1 en 3.3 vol. alcohol de 80 º.
d. Desviación polarimétrica = 5° , 74.
c. Índice do acidez = 0.77.
f. Absorción en ultravioleta = débilmente absorbente.
g. Caracteres organolépticos = Es un liquido límpido, amarillento,
de olor alcanforado y sabor amargo.
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
3.4.9.2 PROPIEDADES QUÍMICAS
Según el Dr. Montes y colaboradores establece las siguientes propiedades para el aceite esencial de
romero:
a. Indice de ester = 16.84
b. Alcohol % = totales en borneol 19.2%
c. Componentes identificados = d-alcanfor, cineol, alcanfor, α-pineno, canfeno, ß-
cariofileno, ácido acítico.
d. Otros compuestos = Carbonílicos en alcanfor 14%, cineol 6.5%.
Los principales componentes detectados por cromatografía en fase gaseosa son:
α - pineno (7-25%)
D - linalol (14-17%)
Canfeno (2-10 %)
3.4.9.3 USOS Y APLICACIONES DEL ACEITE ESENCIAL DE ROMERO:
Los aceites esenciales son empleados en perfumería, en la industria alimentaria o como fuentes de
materias primas.
El aceite esencial de romero tiene aplicación en las siguientes industrias:
a. INDUSTRIA FARMACÉUTICA
Como ingrediente en la preparación de medicamentos .estomacales y gastro-
intestinales.
Como antiséptico, para la fabricación de jabones.
Antiparasitario Antirreumático
Analgésico
Cicatrizante
Dentríficos
b. INDUSTRIA DE ALIMENTOS
Como aromatizante de las carnes procesadas.
Como antioxidante.
En la fabricación de gomas de mascar, caramelos, y aromatización del tabaco,
Como agente antimicrobiano y anti fúngicos como el caso de Aspergíllus
parasiticus.
Como saborizantes para sopas, carnes enlatadas.
Efecto sobre la estabilidad oxidativa de aceites , especialmente en el aceite de maní a 60 °C en
una concentración de 0.02 y 0.1%.
c. OTRAS INDUSTRIAS
Como aromatizantes de ambientadores, detergentes, insecticidas, etc.
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
3.4.10 EXTRACCIÓN DE ACEITES ESENCIALES
El proceso de extracción de aceites esenciales a partir de diferentes materias primas vegetales está
supeditado a la materia prima a utilizar. Ello ligado al rendimiento de extracción deseado, son los
factores principales que condicionan el método y equipos a emplear para dicho fin.
3.4.10.1 MÉTODOS DE EXTRACCIÓN
a. EXTRACCIÓN POR PRENSADO :
Es un método de extracción directa que se emplea fundamentalmente con las frutas que contienen
un mínimo de un 0.3 % de aceite esencial en la corteza exterior, tales como la naranja , limón ,
mandarina, lima , toronja, etc. Tienen una ventaja y es el hecho de no haber sido sometidas a altas
temperaturas evitándose la degradación del sabor.
b. ENFLEURAGE:
Es un procedimiento poco empicado por lo costoso y lento, y que requiere mucha mano de obra.
Por este método no solo se obtienen las esencias más exquisitas, sino también las mejores
pomadas, conocidas con el nombre de " pomadas francesas". El olor que tienen algunas flores es
tan delicado y volátil que sería destruido por el calor que es necesario aplicar en otros
procedimientos. Por esta razón la extracción por enfloración se realiza en frió.
Para efectuar esta extracción se emplean unos marcos y bastidores de 80 a 82 mm de profundidad,
cuyo fondo está formado por un cristal que tiene unos 60 — 70 cm de ancho por 90 - 100 cm de
largo. Sobre este marco se extiende una capa de la sustancia grasa de unos 70 mm
aproximadamente y luego se esparcen sobre ella las flores cuyos aromas se quiere extraer y se deja
macerar de 12 a 72 horas, tiempo en que la materia grasa extrae todo el perfume que contienen las
flores, luego se reemplazan estas flores por otros y se repite la operación hasta que la materia
grasa quede completamente saturada del perfume de dichas flores o pétalos, operación que dura de
2 a 3 meses. Los pétalos al ser extendidos sobre la sustancia grasa estarán colocados sobre el
chasis y el material recogido se exprime a través de telas con ayuda de prensas hidráulicas. Si la
pomada resultante de esta maceración no fueran sometidas inmediatamente a la extracción del
perfume por medio del alcohol, sería conveniente conservarlos en cámaras bien refrigeradas y de
esta manera se evita de descomponerse. Los aceites esenciales que más se prestan para ser
extraídos por este procedimiento a causa de su extraordinaria delicadeza son el azahar, la casi, el
jazmín, el nardo, la rosa, violeta, etc.
c. EXTRACCIÓN CON SOLVENTES VOLÁTILES
El procedimiento en sí consiste en mantener las flores o las partes del vegetal que contienen el
aceite esencial en recipientes herméticamente cerrados, donde quedan en contacto con el
solvente ( cloruro de metilo o isobutano licuado ) a la temperatura ordinaria durante cierto tiempo;
enseguida se separa el solvente que había extraído del material parto de sus aceites esenciales
que se vierte en el recipiente de extracción una nueva porción de disolvente fresco. El
solvente se evapora a la temperatura más baja posible, para no perjudicar los aceites esenciales
que contienen y se condensan en un recipiente aparte para recuperarlo. Se separa del recipiente
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
de extracción la segunda porción del solvente que se agregará, se vierte en el, oirá porción
nueva y la segunda se evaporara de la misma manera que se hiciera con la primera. La operación
continua así hasta extraer a las partes del vegetal todo el aceite esencial que contiene.
Como producto final de la operación en el alambique donde se lleva a cabo la evaporación del
solvente (que se hará a presión reducida) queda un residuo semisólido que además de aceite
esencial contiene cera vegetal y resina.
Para eliminar la cera del residuo semisólido de la evaporación y conseguir así un aceite esencial
puro se disuelve en alcohol caliente y luego se enfría la solución, la cera se separa de la solución
alcohólica de la esencia. Por su parte de esta se separa el alcohol por destilado con lo que en el
alambique donde se lleva a cabo esta operación, queda un aceite esencial puro denominado aceite
absoluto.
d. EXTRACCIÓN POR DESTILACIÓN
Ames y Mathews (1972) manifiestan que la destilación es una técnica de separación del material
volátil y no volátil mediante el vapor de agua. El material volátil es arrastrado conjuntamente con el
vapor de agua formando una mezcla, pasando luego a un condensador donde ambas so separan en
dos fases distintas por condensación. Los mismos autores mencionan que la característica
fundamental de los aceites esenciales en la destilación con vapor de agua es que estas sustancias
son insolubles o poco solubles en agua y que dos líquidos volátiles los cuales -no son mutuamente
solubles, evaporan juntamente a una temperatura menor que el punto de ebullición de uno u otro;
de este modo cada sustancia volátil en un aceite esencial es elevado por el vapor y la mezcla tiene
un punto de ebullición ligeramente menor a 100° C.
Berg (1963), informa que la volatilidad de un líquido es directamente proporcional a su presión de
vapor e inversamente proporcional a su punto de ebullición y peso molecular.
Guenther (1963), denomina a la destilación, hidrodestilación y señala como los principales efectos
que lo acompañan lo siguiente:
Difusión de aceite y agua caliente a través de las membranas de la planta .
Hidrólisis de algunos componentes del aceite esencial.
Descomposición ocasionada por el calor.
García (1953) señala que el efecto de la destilación es que el vapor mediante su acción térmica,
fisicoquímica c incluso química (sobre todo el vapor húmedo) hincha las paredes de los tejidos
facilitando por medio de la osmosis el paso de la esencia al
exterior. Una vez aislada la esencia, ésta destila a temperaturas muy inferiores a su punto de
ebullición , influyendo favorablemente en la cantidad de agua presente. .
Sievers (1972) menciona que entre las ventajas del método de destilación por vapor esta su
simplicidad, el tiempo corto de operación y las grandes cantidades de materia prima que se pueden
utilizar a bajo costo.
Ames y Mathews (1972) mencionan que existen tres tipos básicos de destilación de aceites
esenciales que se diferencian en el grado de contacto entre el agua y el material de la planta.
- Destilación por agua: En este tipo de destilación, el material es totalmente sumergido en agua en
ebullición, esta es la forma más simple de destilación do aceites esenciales; consiste en
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
sobrecalentar a fuego (madera y otro combustible ) un recipiente conteniendo agua y material de la
planta.
Las desventajas de este método son:
Es casi imposible mantener un calentamiento uniforme.
La destilación es lenta.
La destilación en gran escala es antieconómica.
Las ventajas que presenta son :
La destilación por agua es necesario para algunos casos por ejemplo: pétalos de rosa.
A veces la destilación de algunos materiales de madera tales como la canela facilita la
difusión del aceite.
- Destilación por agua y vapor de agua : En este tipo de destilación el material es soportado encima
del nivel del agua en ebullición ( por medio de una rejilla ), la carga no está expuesta directamente
a la fuente de calor . Alternativamente el agua puede ser calentada por un serpentín cerrado por el
cual circula vapor o fuego directo sobre la base del recipiente.
Las ventajas son:
Corto tiempo de duración del proceso.
Se puede recuperar el aroma del agua condensada en una primera destilación, al
utilizar esta nuevamente para producir vapor.
- Destilación por vapor directo: Este tipo de destilación constituye la técnica más avanzada de
destilación. La carga es mantenida sobre la rejilla dentro del destilador, el vapor proveniente de un
caldero alimenta al destilador a través de un serpentín cribado. El vapor puede ser saturado o
ligeramente sobrecalentado. Si el destilador no está revestido con material aislante se forma mucho
condensado; sin embargo hay suficiente vapor para facilitar que el aceite salga de los tejidos.
Las ventajas que presentan son:
Es un proceso corto, esto minimiza la descomposición de constituyentes sensibles tales como
los ésteres.
Apropiado para la destilación en gran escala, por la puesta en marcha del proceso
rápidamente, lo mismo que un vaceado y cargado de material.
Las desventajas que presenta son:
Si no se regula la calidad del vapor, la humedad en el material puede evaporarse y el aceite
podría no liberarse de los tejidos.
3.4.10.2 SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXTRACCIÓN
Por los siguientes factores:
Permite obtener un mayor rendimiento en la extracción.
Menor costo de extracción que los otros métodos.
Fácil control del proceso.
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
Por la utilización de vapor de agua como elemento extractor del
aceite.
El proceso permite utilizar maquinaria y equipo de procedencia nacional.
3.4.10.3 FUNDAMENTO FISICOQUÍM1CO DE LA DESTILACIÓN POR ARRASTRE
DE VAPOR
En la destilación por arrastre de vapor puede considerarse una relación cuantitativa existente bajo
las siguientes hipótesis:
Inmiscibilidad absoluta de ambos componentes en estado liquido.
Comportamiento ideal do ambos componentes en fase gaseosa, individualmente y en
solución.
El resultado es un diagrama del tipo mostrado en la figura N° 1.
Como ambos componentes líquidos se mantiene puros, aún al estar mezclados, la presión
total del sistema puede escribirse en la forma:
P = P°i + P°2
Donde las magnitudes de los términos contenidos en el segundo miembro son propias de la
temperatura del sistema.
Como hay tres fases en equilibrio, hay dos componentes y la presión total ha sido fijada, no quedan
grados de libertad disponibles. Es decir, tanto la temperatura como la composición de cada fase
están determinadas por la naturaleza. La temperatura se ha marcado como Tc en el diagrama y es
inferior a la de ebullición de cada uno de los componentes puros, respectivamente Te2 y Te1. La
composición de cada fase liquida fue establecida en la hipótesis ( a ) y la del vapor resulta de la
aplicación de la ley de dalton:
P1 = Y1 P = P°i
P2 = Y2 P = Pº2
Mediante estas ecuaciones puede encontrarse:
En la figura N° 1 se ha marcado esta composición como la letra A.
El hecho de que la composición del vapor sea invariable en estas condiciones , es decir, no depende de
las cantidades relativas de las fases liquidas inmiscibles, conduce a que la destilación diferencial tenga
características interesantes. Si la mezcla original tiene una composición más pobre en componente 1
que la indicada por el punto A la formación y la salida de éste del sistema significa que el
empobrecimiento debe acentuarse durante el transcurso de la destilación. En otras palabras a
composición del material residual o mezcla liquida se va desplazando hacia la izquierda o a lo largo de
la línea Te hasta que llega un momento en que desaparece por completo el componente 1. Ahora el
punto de ebullición da un salto brusco hasta Te2y continúa destilando nada más que el componente 2
puro.
Si la mezcla original era más rica en 1 que el punto A , el residuo muestra una variación de su
composición total desplazándose hacia la derecha hasta que desaparece por completo el componente 2;
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
el punto de ebullición salta hasta Te1 y la composición del vapor saliente ya no es más la indicada por
A , sino que es material 1 puro.
Cuando so efectúa una destilación continua se comprende el significado de las líneas Ate2 y Ate1. Si la
alimentación liquida bifásica tiene menos componente 1 que la fracción indicada por el punto A , los
productos de salida son liquido 2 puro y vapor de una composición que se encuentra en la curva A te2,
según sea la temperatura a la que opera el proceso; esta es intermedia entre Te y Te2. En general
entonces el área contenida en Te A te2 es el lugar geométrico de mezclas de liquido 2 puro y vapor de
ambos componentes, cuya composición está dada en función do la temperatura por la curva ATe2.
La descripción de la destilación continua cuando la alimentación es más rica en componente 1 que el
punto A sigue paralelamente a la anterior, pero ahora el área Te Ate1 es el lugar geométrico de mezclas
de liquido puro 1 y vapor de composición dada por la curva Ate1 en función de la temperatura.
La operación conocida bajo el nombre de arrastre de vapor de agua puede considerarse como un
ejemplo del proceso de destilación continua de la mezcla de dos líquidos inmiscibles. Vapor de agua a
cierta presión es inyectada en el seno de un liquido orgánico cuyo punto de ebullición suelo sor
relativamente elevado. Para facilitar el análisis, supongamos que el agua es el componente 2 y el
aceite esencial de romero es el componente 1, el papel del vapor de agua es proporcionar el calor para
la vaporización de este último, lo cual significa su condensación parcial al entrar al seno de la
sustancia orgánica. En otras palabras la alimentación es agua líquida formada in situ, calor y el
liquidó a arrastrar ; el producto es un vapor formado por ambos componentes. La temperatura a que
se efectúa el proceso es inferior a 100°C , y aquí reside su ventaja como método de
purificación para la sustancia orgánica; si el punto de ebullición de esta es elevada, la
destilación simple puede producir una descomposición térmica parcial que contribuye a
impurificarlo. El arrastre con vapor de agua soluciona este problema.
El material condensado debe ser teóricamente la siguiente proporción de ambos materiales:
N1/N2 = Y1/Y2 = Pº1/Pº2
En la práctica, la relación es algo mejor, debido a que la condición de equilibrio no satisface plenamente
y el flujo de vapor de agua es tal que se ve favorecida su condensación en mayor proporción.
La inmiscibilidad absoluta es prácticamente inexistente, pero el sistema agua - aceite de romero se acerca
extraordinariamente al comportamiento sintetizado en la figura N°1. Para efectos prácticos, si los
materiales tienen baja solubilidad mutua, el proceso no difiere demasiado de lo indicado para líquidos
absolutamente inmiscibles.
En este caso el diagrama isotérmico de la presión total en función de las composiciones de liquido y de
vapor tiene la apariencia de la figura N°2. En ella puede apreciarse la presión total en función de la
composición del liquido (la línea de puntos de rocío no se ha trazado), dibujada en segmentos alargados.
Se obtiene sumando las presiones parciales de vapor marcadas en líneas sólidas. Las rectas verticales de
segmentos cortos recuerdan la concentración de ambas fases saturadas a la presión total y a la
temperatura del sistema. Las líneas oblicuas de segmentos cortos muestran las presiones parciales que
tendría una solución ideal; las desviaciones mostradas por las líneas sólidas son fuertemente positivas,
como corresponde a materiales en que predominan las interacciones moleculares repulsivas. En la zona
de coexistencia la presión parcial de cada fase aparece como constante, precisamente porque ninguna de
ellas cambia de composición. La variación de la abscisa obedece únicamente al hecho de que las
cantidades relativas de ambas fases cambian.
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
FIGURA Nº1
DOS LIQUIDOS MUTUAMENTE INMISCIBLES EN EQUILIBRIO CON VAPOR EN
SISTEMA BINARIO
FIGURA Nº2
PRESIONES PARCIALES Y TOTAL EN SISTEMA BINARIO DE LIQUIDOS
PARCIALMENTE MISCIBLES
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
IV. MATERIALES Y MÉTODOS
4.1. MATERIALES Y EQUIPOS
4.1.1. MATERIA PRIMA
La materia prima utilizada son las hojas de romero (Rosmarinus Officinalis L.), procedente
de la zona de Yarabamba del departamento de Arequipa. Con un porcentaje de humedad
inicial igual a 50%.
4.1.2. MATERIALES Y EQUIPOS DE LABORATORIO
a. En el acondicionamiento de la materia prima
- Camillas de Secado
b. En el proceso de extracción del aceite esencial
- Destilador por arrastre de vapor
c. En la caracterización del producto final
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
4.1.3. REACTIVOS
Dentro de este ítem se considera a todos los reactivos que se emplearan para llevar a
cabo la caracterización del producto final.
a. Determinaciones Físicas
- Solubilidad
Alcohol 80°
b. Determinaciones Químicas
- Índice de acidez
Alcohol de 95°
Fenolftaleína al 1%
Solución acuosa 0.1N de NaOH
- Índice de Éster
Etanol neutro
Fenolftaleína al 1%
Solución acuosa 0.05N de NaOH
Solución etanólica 0.5 N de NaOH
Ácido clorhídrico 0.5N
4.2. METODOLOGÍA DE LA EXPERIMENTACIÓN
En el presente trabajo d investigación la metodología a aplicar esta delimitado por los
objetivos a alcanzar dentro de las condiciones que se presentan, siendo estos:
Determinar el tiempo óptimo de extracción.
Evaluar el rendimiento de extracción.
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
4.2.1. PLANIFICACIÓN EXPERIMENTAL
DIAGRAMA DE FLUJO
Materia Prima
Limpieza – Selección
Pre - Tratamiento
Humedad=8%
Deshojado
Pesado
Extracción
Condensación
Separación
Agua Aceite
Envasado
Almacenamiento
Fuente: Elaboración Propia
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
4.2.2. DESARROLLO EXPERIMENTAL
En el proceso de extracción del aceite esencial de romero se deberá tener en cuenta lo
siguiente:
a. Materia Prima
La materia prima deberá proceder de una misma zona de cultivo y encontrarse en
perfecto estado, libres de cualquier plaga y/o enfermedad para su posterior pesado y
acondicionamiento
b. Limpieza – Selección
En esta etapa se elimina plantas extrañas al romero, tallos gruesos y la tierra que se
pueda encontrar adherida a la planta, seleccionando así las ramas de romero que nos
sirvan para el proceso.
c. Pre-tratamiento o Secado
Esta etapa consiste en el acondicionamiento de la humedad de la materia prima,
realizándose a una temperatura ambiente con buena ventilación, evitándose que la
materia prima este en contacto directo con los ratos solares, ya que pueden alterar la
composición de los aceites esenciales.
d. Deshojado
Consiste en la separación de las hojas y tallos de la planta, con la finalidad de
uniformizar la materia prima para el proceso de extracción en el cual solo se
utilizaran las hojas.
e. Pesado
El pesado se realiza en una balanza de precisión, e la cual se pesara 1kg. De hojas de
romero que posteriormente serpa colocado en las rejillas del destilador para la
extracción del aceite esencial.
f. Extracción
EL aceite esencial de romero se extrae por medio de la destilación por arrastre con
vapor inerte, que al ser introducido reduce la presión parcial de los componentes
volátiles, disminuyendo así la temperatura de destilación, el correspondiente vapor
inerte debe ser inmiscible con el aceite esencial de romero; comúnmente se suele
emplear vapor de agua porque es una materia prima abundante, de bajo costo,
fácilmente separable y puede suministrar el calor necesario para la vaporización.
La destilación por arrastre de vapor logra separar el 94 a 96% del aceite esencial.
g. Condensación
EL vapor de agua volatiliza el aceite esencial que se encuentra en las hojas de
romero y junto con este pasa por una tubería a un condensador, el mismo que viene a
ser un intercambiador de tubos paralelos, refrigerado por agua a temperatura
ambiente, por el cambio brusco de temperaturas, la mezcla gaseosa de agua y aceite
se condensa saliendo en estado liquido
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
h. Separación
Para recibir los fluidos condensados se utiliza un tanque receptor (vaso florentino),
que opera de la siguiente manera:
Conforme se efectúa la destilación se va recibiendo la mezcla de aceite y agua en el
tanque, como el agua y el aceite tienen diferente densidad se producirá la siguiente
separación quedando el aceite en la parte superior debido a su menor densidad,
mientras que el agua ocupara la parte inferior; al llenarse este tanque el agua saldrá
por un tubo que se encuentra en la parte inferior para no derramar el aceite.
Hay que tener en cuenta que el factor muy importante en la separación es la
temperatura ya que si el condensado está a temperaturas muy elevadas el aceite y el
agua esta propensos a emulsionarse.
i. Envasado
El aceite esencial de romero se envasara en frascos de vidrio de color caramelo, bien
sellados para evitar el contacto de la luz y el oxígeno.
j. Almacenamiento
Debe almacenarse en lugares secos y bien ventilados, evitando los rayos solares
directos.
Diagrama de flujo
4.3. CARACTERIZACIÓN DEL ACEITE ESENCIAL DE ROMERO
Se realizaran las siguientes determinaciones, tomando en cuenta las normas técnicas peruanas
de aceites esenciales.
4.3.1. DETERMINACIONES FÍSICAS
a. Determinación de la densidad relativa
Método: NTP 319.081
Definición: Es la relación entre la densidad del aceite esencial a 20°C y la del agua
destilada a la misma temperatura.
Procedimiento: Consiste en obtener el peso del picnómetro vacío, luego lleno agua
destilada y luego de vaciar esta, llenar con el aceite esencial; realizando estos pasos
a temperaturas de 20°C.
Expresión de los resultados: La densidad relativa se determina por la siguiente
formula y se expresa con aproximación de tres cifras decimales:
D=(P2-P)/(P1-P)
De donde: D=Densidad relativa
P=
b. Determinación del índice de refracción
Método NTP 319.075
Definición: es la relación del seno del ángulo de incidencia al seno del ángulo de
refracción de un rayo luminoso de longitud de onda determinada que pasa del aire a
la esencia mantenida a una temperatura constante.
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
Procedimiento: comprobar que el refractómetro de una lectura correcta del índice de
refracción del agua destilada a 20°C. Se verifica que la temperatura a la cual se
efectúan las mediciones no difieran más de 2°C de la temperatura de referencia. Se
lleva el aceite esencial a una temperatura aprox. Igual a aquella en que se debe hacer
la medición se coloca en el dispositivo en el aparato y entonces se efectúa la lectura.
Expresión de resultados: Ntd = Nt’d + a (t´- t)
Donde:
Nt’d: es el valor de la lectura a la temperatura t´
Ntd: es el índice de refracción a la temperatura de referencia
a=0.0004
c. Determinación de la solubilidad en etanol
Modelo NTP: 319.084
Definición: es la solubilización alcohólica de la esencia al ser diluida en un volumen
determinado de etanol de cierta graduación.
Procedimiento: consiste en la adición, a un volumen determinado d aceite esencial,
de volúmenes de etanol de concentración conocida hasta que el aceite se disuelva
completamente, agitándose frecuentemente y vigorosamente durante la adición del
disolvente.
Expresión de resultados: la solubilidad de la esencia en etanol de concentración
conocida es:
S=V/V1
Donde:
S= Solubilidad en etanol
V= Volumen en ml de la solución de etanol a la dilución conocida
V1= Volumen en ml del aceite esencial
4.3.2. DETERMINACIONES QUÍMICA
a. Determinación del índice de acidez
Método: NTP 319.085
Definición: es la cantidad de miligramos de KOH necesarios para neutralizar a los
acidos liberados contenidos en 1gr de aceite esencial.
Procedimiento: se introduce la muestra en un dispositivo de saponificación y se le
agregan 5ml de etanol al 95% (v/v), 5 gotas de fenolftaleína, neutralizándose la solución
obtenida con KOH 0.5N hasta la aparición de una coloración rosada que persista por
unos segundos.
Expresión de resultados: el índice de acides se encuentra mediante la siguiente formula y
se expresa con un decimal.
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
IA= (5.61*V)/P
Donde:
IA= Índice de acidez
V= Volumen en ml de KOH alcohólica a 0.5N
P= Peso de la muestra a ensayar
b. determinación del índice de éster
Definición: es el numero de miligramos de NaOH necesarios para neutralizar los acidos
liberados por hidrólisis de los esteres contenidos en 1gr de aceite esencial.
Procedimiento: en un matraz resistente a álcalis se colocan 1.5 gr de esencia pesadas con
exactitud. Se añaden 5ml de etanol neutro y 3 gotas de fenolftaleína al 1%. Los acidos
libres se neutralizan con una solución 0.5 N de NaOH. Luego se añade 10ml de una
solución etanólica 0.5N de NaOH. Se coloca en un refrigerante y se refluja la mezcla 1
hora sobre baño maría. Luego se deja enfriar. El exceso de álcali se titula con HCl 0.5N.
Conviene agregar otras 3 gotas de fenolftaleína. Al mismo tiempo se repite todo el
procedimiento para un blanco (sin muestra).
Expresión de resultados:
IE=(28.05*(V1-V))/P
Donde
IE= índice de éster
V1= Volumen en ml de HCl 0.5N usado en la prueba en blanco
V= Volumen en ml de HCl 0.5N usado en la prueba con muestra
P= Peso en gr de la muestra
c. Determinación de aldehídos por reacción colorida:
Definición: los aldehídos y cetonas forman un precipitado amarillo a rojo oscuro, cuando
a una gota de aceite se le agregan dos gotas de etanol y una gota de una solución de 2-4,
dinitrofenilhidrazina (se disuelven en caliente 5gr de 2-4, dinitrofenilhidrazina en 60ml
de ácido fosfórico al 85%, se diluyen con 39.5ml de etanol, luego se filtra). Los
precipitados rojos indican carbonilos aromáticos, los anaranjados carbonilos, insaturados
y los amarillos carbonilos saturados
4.3.3. ANÁLISIS ORGANOLÉPTICO
Esta prueba se realiza en forma directa y se determinara color, olor, sabor apariencia
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
V. RESULTADOS
5.1 BALANCE DE MATERIA
Humedad de 8%: Para Extraer 147.49ml de aceite esencial de Romero equivalente a 0.13 Kg. a. MATERIA PRIMA
Entra : Romero fresco (55.2%)…………..…………………………………………29.88 Kg Sale : Romero fresco (55.2%)…….……………………………………………….29.88 Kg
b. SECADO
Entra : Romero Limpio (55.2%)…………………………………………………..….29.88Kg Sale : Romero Seco (8%)…………………………………………………………….14.550Kg Vapor de Agua…………………………………………………………………….15.33Kg
c. DESHOJADO
Entra : Romero Seco (8%)….…………………………………………….………….14.550 Kg Sale : Tallos (8%)………………………………………………………….……………..5.500 Kg Hojas de Romero Seco (8%)…………………………………….…………9.050 Kg
d. DESTILADOR POR ARRASTRE CON VAPOR DE AGUA
Entra : Hojas de Romero Seco………………………………………………………9.050 Kg Vapor de Agua…………………………………………………………………..9.000 Kg Aceite…………………………………………………………………………….0.13575 Kg TOTAL ENTRA….…………………………………………………………...18.13575 Kg Retención : Agua Condensada en Extractor……………………………….…………..1.98 Kg Aceite no Extraído……………………………………………………….…0.00575 Kg TOTAL RERETENIDO…………….……………………………….…………..1.9826 kg Sale : Hojas Residuales………………………………………………………………..9.050 Kg Humedad de hojas residuales…………………………………………..0.8050 Kg Aceite………………………………………………………………….……………….0.13 Kg Vapor de agua…………………………………………………………..………….6.17 Kg TOTAL……………….………………………………………………………………16.155 Kg
TOTAL SALE = TOTAL DE RETENIDO + TOTAL TOTAL SALE = 1.9826 Kg + 16.155 Kg = 18.1376 Kg
e. CONDENSADOR
Entra : Agua + Aceite (gaseoso)…………………………………………….……6.9390 Kg Sale : Agua + aceite (Condensado)………………………………………......6.9390 Kg
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
f. SEPARACIÓN
Entra : Aceite + aceite (condensado)…………………………………..………6.9390 Kg Sale : Aceite esencial de Romero……………………………………………..……0.13 Kg
Agua…………………………………………………………………………………..6.809 Kg
g. ENVASADO
Entra : Aceite esencial de Romero…………………………………………………..0.13 Kg Sale : Aceite esencial de Romero……………………………………………….0.1131 Kg
Pérdidas por manipulación……………………………………………….0.0169 Kg
5.1.1 PROCESO DE SECADO: COMPORTAMIENTO DE LA HUMEDAD
Se trabajo con un romero de 8.48% de humedad donde se evaluó el comportamiento de la disminución de la humedad durante 12 días hasta que llegue una humedad óptima.
DIA 1 DIA 2 DIA3 DIA 4 DIA5 DIA 6
Peso muestra (g) 0.406 0.231 0.245 0.458 0.842 0.983
Tiempo(min) 7.2 3.4 3 4 3.7 3
T° Equipo (°C ) 131 131 131 131 131 131
% S 44.8 56.12 60.45 72.34 84.65 91.52
% M 55.2 43.88 39.55 27.66 15.35 8.48
Peso final muestra (g) 0.181 0.133 0.148 0.331 0.713 0.877
Gráfica N°1: Humedad (%) en función al transcurso de los días
Se observa como el % de Humedad disminuye con el pasar de los días. Se evaluó la humedad interdiaria para de esta manera lograr la disminución de la misma hasta llegar al punto de evaluación. Una vez obtenida la humedad de 8.48 se procedió a la extracción del aceite esencial.
DIA 1 DIA 2 DIA3 DIA 4 DIA5 DIA 6
% Humedad 55.2 43.88 39.55 27.66 15.35 8.48
y = -0.1727x2 - 8.2507x + 63.183 R² = 0.9886
0
10
20
30
40
50
60
% Humedad
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
5.1.1 PROCESO DE EXTRACCIÓN: VOLUMEN PARCIAL Y VOLUMEN ACUMULADO Se trabajo con:
Peso Romero 9.05Kg
Humedad 8.48% Datos obtenidos en el proceso de extracción:
Tiempo Vp Va
0 0 0
10 53.75 53.75
20 7.4 61.15
30 4.25 65.4
40 1.65 67.05
50 0.9 67.95
60 0.5 68.45 Fuente: Elaboración Propia
La tabla muestra el volumen parcial y acumulado respecto al tiempo de extracción, cada 10 minutos por 60 minutos. Se observa como el volumen parcial durante los 10 primeros minutos incrementa a 53.75ml, y posteriormente empieza a disminuir. Mientras que el volumen acumulado aumenta 53.75ml durante los 10 primeros minutos y posteriormente aumenta en menos de 10ml cada 10 minutos por 60 minutos. Para cuantificar el aceite extraído se tuvo que esperar a que, por propiedad de líquidos inmiscibles, el aceite mas agua condensada se separen. Para la precisa cuantificación del aceite esencial, el líquido extraído paso por un proceso de centrifugación. Gráfica N°2: Volumen de aceite esencial (ml) en función al tiempo de extracción (min)
y = -0.0362x2 + 3.027x + 11.052 R² = 0.8595
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 10 20 30 40 50 60 70
Vo
lum
en
(m
l)
Tiempo de extracción (min)
Vp
Va
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
5.2 ANALISIS FISICO QUÍMICOS
5.2.1 ANALISIS FISICOS
1. DETERMINACION DE LA DENSIDAD RELATIVA
D = (P2-P)/ (P1 –P)
Dónde: d=densidad relativa
P=peso en gramos del picnómetro a 20°C
P2=peso en gramos dl picnómetro lleno con la esencia a 20°C
P1= peso en gramos del picnómetro lleno con agua destilada a 20°C
Cálculos:
Discusión:
La densidad de los aceites varía entre 0.84 y 1.18 dependiendo de la especie y del lugar de origen,
según costa – Batllori (2003), el romero tiene una densidad de entre 0.894 y 0.92.El resultado
obtenido en el aceite de estudio fue de o.881 0.0037g/ml. La diferencia entre el valor resultante
y el de la literatura muy probablemente se deba a diferencias en el origen de la planta, puesto que
el romero utilizado para esta investigación fue cosechado en puebla, mientras que el rango
reportado es para países de Europa y África.
2. DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE REFRACCION
A través de un de un refractómetro clásico que permite la lectura directa d los índices de
refracción comprendidos entre 1.3000 y 1.7000 con precisión de +- 0.0002 y calibrado a manera
de obtenerla temperatura de 20°C los siguientes índices de refracción:
1.3330 para el agua destilada
Expresión de resultados:
Ntd=Nt”d +a (t”-t)
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
Dónde:
Nt”d=es el valor a la lectura a la temperatura t”.
Ntd=índice de refracción a la temperatura de referencia.
a=0.0004
Por lo tanto el índice de refracción fue:
Ntd=1.4648
Discusión:
El índice de refracción es una propiedad utilizada para controlar la pureza y la calidad de los
aceites tanto a nivel laboratorio como industrial (Pérez, 2006), para el romero el índice de
refracción reportado varia de 1.466 a 1.472 según el lugar de origen (Costa Batllori, 2003).
El romero utilizado en la presente investigación registro un valor de 1.4698, el cual se encuentra
exactamente en la medida de los valores de la literatura.
5.2.2ANALISIS QUÍMICOS
1. ÍNDICE DE ÉSTERES
MATERIALES Y REACTIVOS:
Materiales
Matraz
Erlenmeyer
Pipeta
Bureta
Reactivos
Hidróxido de potasio
Rojo de fenol
Ácido clorhídrico
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
Fuente: Elaboración Propia
Cálculo del índice de esteres utilizando la siguiente formula
Índice de esteres =
Universidad Nacional de San Agustín Tecnología de Aceites y Grasas Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias M.Sc. Fernando Mejía Nova
Dónde:
V1: ml gastados de HCL en el blanco
V: ml. Gastados de HCL en la muestra
W: peso de la muestra
Índice de esteres =
Índice de esteres= 14.03
2. DETERMINACIÓN DE LA SOLUBILIDAD EN ETANOL
FORMULA:
S = V
V1
S: solubilidad en etanol
V: volumen en ml de la solución de etanol a solución conocida
V1: volumen en ml de aceite esencial
Resultados:
80% etanol
V (ml) 3.5
V1 (ml) 1
Solubilidad 3.5
Discusión:
Según Monroy et al (2007) dice que el romero contiene compuestos orgánicos más solubles al etanol
que al agua, además En el ensayo de solubilidad en etanol al 80% se comprobó el comportamiento en
donde el alcohol es mejor disolvente de los aceites esenciales oxigenados que de los ricos en terpenos,
por lo que este ensayo demuestra que aquí es mayor el contenido de oxigenados respecto a terpenos.
VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Se determino que el tiempo óptimo de extracción del aceite esencial por arrastre de vapor fue de 40
minutos
Se caracterizo física y químicamente el aceite esencial extraído, de donde se obtuvo que todos
los resultados están dentro de los parámetros establecidos por la norma vigente para aceites
esenciales.
El % de humedad óptimo realizado en este laboratorio fue de 8.75% con un rendimiento de
1.43%, sin embargo en comparación con un trabajo realizado de extracción de romero a 5% de
humedad se logro extraer de 1.92% del total de romero usado.
Concluyendo que la humedad óptima es de 5%