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AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL AGROINDUSTRIAL E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS CURSO

:

INGENIERIA DE PROCESOS ALIMENTARIOS III

TEMA

:

extracción de aceite esencial de ruda en destilación por arrastre de vapor

DOCENTE

:

DC. JUAN QUISPE NEIRA

ALUMNO

:

TACURE GARCIA CARLOS PIURA – PERÚ 2017

Extracción de aceite esencial de ruda –Destilación por arrastre de vapor.

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I.

INTRODUCCION.

En el siguiente trabajo exponemos un método realizado en laboratorio l aboratorio para realizar la extracción de esencias basándonos basándonos en la técnica de destilación por arrastre de vapor. Posteriormente, estas esencias nos servirán para la realización r ealización futura de algún uso que se le podría dar. También hablaremos un poco sobre estos aceites; su historia, sus componentes, la parte de la planta de donde se extraen, la aplicación en la industria de los alimentos, la cosmetología y otros campos que pueden servir y dar un aporte del uso de estos aceites esenciales; y los distintos métodos que existen para obtener las variadas esencias. Debemos tener en cuenta que los aceites esenciales están presentes en cosméticos, jabones, shampoos, lociones, perfumes, colonias, ambientadores, ambientadores, refrescos, licores, dulces, condimentos, etc. Estos aceites se obtienen de plantas con una compleja composición química y un aroma fuerte. Se conocen alrededor de 4000 aceites esenciales esenciales distintos. La concentración de aceites en las plantas es muy baja, por eso es necesario una gran cantidad de material vegetal. Además, son volátiles y susceptibles a alteraciones, por eso tienen un precio elevado. Los aceites esenciales y sus derivados pueden ser obtenidos por expresión, destilación, fermentación o extracción. El método que se utilice depende de la clase de aceite o del grado de calidad que se desee obtener del mismo. La mayoría de las hierbas aromáticas contienen propiedades medicinales.







II.

MARCO TEORICO.

Historia de los aceites esenciales. El uso de los aromas y los aceites vegetales data de por lo menos 3500 años antes de Cristo y fueron utilizados como elementos curativos, cicatrizantes y en distintos rituales. Por ejemplo, era muy común que antes de una contienda los guerreros limpiaran y protegieran sus cuerpos utilizando ramas de albahaca, con el fin de alejar los malos espíritus que creían que depositaban sus contrincantes en ellos. Recientemente en Irak, en el año 1975, se descubrió un esqueleto de alrededor de sesenta mil años de antigüedad que tenía a su lado depósitos de polen de milenrama, hierba cana y Jacinto racimoso, plantas que aún cultivan y utilizan los campesinos de ese país. El hombre primitivo tuvo que desarrollar sus poderes sensorio-intuitivos para lograr la supervivencia. Es así como aparecen las hierbas, frutos y raíces comestibles. Los egipcios, griegos, romanos y chinos han tenido una gran incidencia en el desarrollo de la aromaterapia, y se han destacado grandes investigadores como Teofrasto, considerado considerado uno de los precursores en el uso terapéutico de los aceites. En casi todos los cultos antiguos, los hombres se han sentido atraídos por los fascinantes aromas de la naturaleza, que les han indicado a través del olfato los benéficos aportes para la curación curación de enfermedades enfermedades del cuerpo y del alma. Podemos considerar considerar a los lo s egipcios como los descubridores de la aromaterapia, pues según Jean Valnet, utilizaron una forma primitiva de destilación para extraer los aceites esenciales de las plantas, calentándolos en ollas de arcilla cuya boca era recubierta con filtros de lino; al subir, el vapor traía consigo los aceites esenciales y éstos quedaban impregnados en el filtro, el cual era estrujado para obtener el aceite esencial que era utilizado en medicina y para todo tipo de rito religioso. Registros arqueológicos documentan haber encontrado ollas de destilación que se remontan a 3500 años a.C. Los griegos tomaron las experiencias egipcias y, como grandes alquimistas, purificaron el sistema de destilación destilación preservando preservando la fragancia fragancia y pureza de los aceites. aceites. Para ellos las plantas aromáticas constituían una forma de vida que incorporaban a sus baños, alimentos, ritos y magia, o en forma de ungüentos para preservar la salud física y mental. Hipócrates afirmaba que el baño y masajes con aceites esenciales aseguraba la longevidad. Los árabes, en el siglo XI, perfeccionaron el arte de la destilación para aislar los principios activos de los aceites de las plantas, método que se atribuye al famoso Avicena (médico, astrónomo, matemático y filósofo árabe), quien introdujo el sistema de refrigeración refri geración en el proceso de destilación. Esto hizo que el proceso de extracción de aceites esenciales tuviera menos desperdicios y mayor pureza. La aromaterapia hace su inicio en el siglo XX cuando, René Maurice Gatefosse (químico francés), llamado "el padre de la aromaterapia moderna", la incorpora a la medicina natural. Todo sucedió cuando, trabajando en su laboratorio, tuvo grandes







Paolo Rovesti aliviaba la depresión y estados de ansiedad haciendo oler a sus pacientes trocitos de algodón embebidos en aceite esencial, estimulando su sistema límbico y liberando así situaciones traumáticas. El médico y cirujano Jean Valnet aportó la mayor contribución a la aromaterapia para ser valorada y reconocida como medicina capaz de curar. Utilizaba aceites esenciales para las heridas y quemaduras de los soldados en la Segunda Guerra Mundial, logrando con ello aliviar tanto problemas físicos como mentales, corroborando la rapidez con que actúan los aceites en el organismo. En cuanto a la aromaterapia holística, es pionera la bioquímica francesa Margueritte Maury (austríaca de nacimiento), quien desarrolló una técnica de masaje aplicando aceite en los centros nerviosos de la columna vertebral y en el rostro. Ella introdujo la proporción de la fórmula específica de los aceites en cada cliente que visitaba su gabinete para embellecerse y rejuvenecer; pudo comprobar así que en muchos de ellos habían desaparecido desaparecido dolores crónicos de cabeza, dolores reumáticos y estados de insomnio, y que los efectos eran prolongados. Otra historia significativa en el desarrollo de los aceites esenciales es la de D.GARY YOUNG, quien comenzó en 1989 lo que se convertiría en “Young Living Essential Oils”, cuando compró una plantación de un cuarto d e acre en Spokane, Washington

(EE.UU.). En esta pequeña parcela se embotelló el primer lote de aceites esenciales destilados por arrastre de vapor. Desde entonces, Young Living ha crecido hasta sumar plantaciones en tres continentes, más de 400 productos y clientes en más de 100 países. En 1989 Young Living se inició con la plantación de salvia, salvia sclarea, lavanda, bergamota, estragón y manzanilla alemana. Hacia el el final de esa esa temporada temporada construyó construyó su primera destiladora, con dos ollas de presión unidas por soldadura mediante un tubo de cobre. Las pruebas realizadas a los aceites corroboraron que eran de la más alta calidad, con lo que Gary comprobó que con las plantas apropiadas y la correcta técnica de destilación, podría producir aceites esenciales de alta calidad. En 1992, Gary adquirió una parcela de terreno en el norte de Idaho (EE.UU.). La plantación de St. Maries era grande y satisfacía satisfacía la necesidad de un ambiente libre de pesticidas y agentes contaminantes que no afectara la pureza de las plantas. La primera destiladora fija se construyó en St. Maries y utilizaba el proceso de destilación por arrastre de vapor de baja presión y baja temperatura patentado por Gary Gar y Young. La producción de los aceites esenciales puros de Young Living para uso terapéutico aumentó considerablemente con esa destiladora. En 1995 Gary adquiere tierras de labranza con en Mona, Utah (EE.UU.), con un suelo generosamente generosamente fértil gracias a sus numerosos manantiales naturales. Más tarde, Gary compró una parcela de terreno adicional que aumentó el tamaño de la plantación a más de 677 hectáreas. En 1996 la plantación de Mona produjo sus primeras cosechas de menta piperita, salvia sclarea, tomillo, albahaca, melisa, camomila alemana y







En el año 2000 Young Living compró una plantación de lavanda en el valle de Simiane, al sur de Francia. Esta adquisición hizo que Young Living se convirtiera en la operación agrícola más grande de Norteamérica dedicada al cultivo de hierbas para la destilación de aceites esenciales. En 2005 Gary compró “Finca Botánica Aromática” en las montañas de Guayaquil, Ecuador, con más de 820 hectáreas y un período de cultivo que abarca todo el año. “en la actualidad Gary Young sigue

investigando y buscando nuevos recursos y métodos para que cada aceite esencial represente un valor agregado diferente y particular para todas las hierbas aromáticas” https://www.youngliving.com/es_ES/com https://www.young living.com/es_ES/company/farms/farms/ pany/farms/farms/

Métodos para extraer aceites esenciales    

Destilación por arrastre de vapor. Extracción con disolventes. Extracción por fluidos supercríticos. Extracción por microondas.

El método aplicado en laboratorio para la extracción de aceite esencial es la destilación por arrastre de vapor.

¿Qué es la destilación por arrastre de vapor? En la destilación por arrastre de vapor de agua se lleva a cabo la vaporización selectiva del compon ente volátil de una mezcla formada por este y otros “no volátiles”. Lo anterior se logra por medio de la inyección de vapor de agua directamente en el seno de la mezcla, denominándose este “vapor de arrastre”, pero en realidad su función no es la de “arrastrar” el componente volátil, condensarse

formando otra fase inmiscible que cederá su calor latente a la mezcla a destilar para lograr su evaporación. En este caso se tendrá la presencia de 2 fases inmiscibles a lo largo de la destilación (acuosa y orgánica), por lo tanto cada líquido se comportara como si el otro o tuviese presente. Es decir, cada uno de ellos ejercerá su propia presión de vapor y corresponderá a la del líquido puro a una temperatura de referencia (WANKAT,1988). La condición más importante para este tipo de destilación pueda ser aplicado es que tanto el componente volátil como una impureza sean solubles en agua, ya que el producto destilado (volátil) formara dos fases al condensarse, lo cual permitirá la separación del producto y de agua fácilmente. La presión total del sistema será la suma de las presiones del vapor de la mezcla orgánica y del agua. Sin embargo si la mezcla a destilar es un hidrocarburo con algún aceite al ser muy pequeña se se considera despreciable. despreciable. http://www.udlap.mx/WP/tsia/files/No3-Vol-1/TSIA-3(1)-Peredo-Luna-et-al2009.pdf.

¿Qué es un aceite esencial? Según AFNOR (1998), los aceites esenciales “son Productos obtenidos a partir de







dos primeros modos de obtención; puede sufrir tratamientos físicos f ísicos que no originen cambios significativos en su composición [por ejemplo, redestilación, aireación …” Otro concepto claro que se podría obtener de lo que es un aceite esencial nos da a conocer (SERVICIO NACIONAL DE APRENDISAJE -SENA , 2004) los Aceites Esenciales se definen como mezclas de componentes volátiles, productos del metabolismo secundario de las plantas. Se encuentran muy difundidos en el reino vegetal, de las 295 familias de plantas, de 60 a 80 producen aceites esenciales. Las principales plantas que contienen contienen aceites aceites esenciales, esenciales, se encuentran encuentran en familias familias como: compuestas, labiadas, lauráceas, mirtáceas, rosáceas, rutáceas, umbelíferas, pináceas. CALSIFICACION DE LOS ACEITES ESENCILES. a) Por su consistencia: 

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Las Esencias Fluidas. Son líquidos muy volátiles a temperatura ambiente (esencias de albahaca, caléndula, citronela, pronto alivio, romero, tomillo, menta, salvia, limón). Los Bálsamos. Son de consistencia más espesa, poco volátiles, contienen principalmente sesquiterpenoides y son propensos a polimerizarse (bálsamos de Copaiba, bálsamo de Perú, bálsamo de Tolú). Las Oleorresinas. Tienen el aroma de las plantas en forma concentrada, son típicamente líquidos muy viscosos o sustancias semisólidas (caucho, gutapercha, chicle, oleorresinas de páprica, de pimienta negra, de clavero). Contienen los aceites esenciales, los aceites fijos, los colorantes y los principios activos de la plantas.

b) Por su origen 

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Aceites Esenciales Naturales: Se obtienen directamente de la planta y no se someten posteriormente a ninguna modificación fisicoquímica o química, son costosos y de composición variada. Artificiales: Se obtienen por enriquecimiento de esencias naturales con uno de sus componentes; también se preparan por mezclas de varias esencias naturales extraídas de distintas plantas. Sintéticos: Son mezclas de diversos productos obtenidos por procesos químicos, son más económicos y por lo tanto se utilizan mucho en la preparación de sustancias aromatizantes y saborizantes.

c) Por la naturaleza química.  

Monoterpenoides Monoterpenoides (Iinadol, nerol, 1-8 cineol, geraniol) Sesquiterpenoides Sesquiterpenoides (farnesol, nerolidol)









ACEITE ESENCIAL DE RUDA. RUDA: según (RENGIFO, 2000) la ruda llamada también por su nombre científico Ruta graveolens L. es una Rutácea (Dicotiledónea). Descripción botánica. Sub arbusto perenne de 40-110 cm de alto. Tallos erguidos, ramosos, rectos, r ectos, cilíndricos. Hojas compuestas, bipinnadas, pecioladas; foliolos de color verde-azulado, pálido en el envés, de forma oval o espatulada, a veces algo carnosos, de 15-25 cm de largo y 6-10 cm de ancho. Flor verticilar; pétalos 4 ó 5 cóncavos, de bordes lisos o dentados; cáliz verde. Fruto, cápsula de 4 ó 5 lóbulos redondeados, llenos de semillas pequeñas, negras y reniformes. Usos. Raíz: Paludismo: tomar una infusión de la raíz. Planta entera: Cefaleas: la planta triturada se cocina en aguardiente. Se aplica sobre la cabeza del paciente con una toalla. Cólicos: beber una infusión de las hojas cuando hay dolores menstruales (descartar previamente el embrazo). Fiebres: el cocimiento de la planta machacada machacada con aguardiente aguardiente se aplica sobre el vientre y la cabeza del del enfermo. Hojas: Parasitosis intestinal: el cocimiento de las hojas se aplica en lavativas (enema). Dismenorrea: se toma la infusión de las hojas. (Descartar previamente el embarazo).

Compuestos presentes. Rutina, aceite esencial, metil-nonil-cetona, metil-heptil-cetona, pineno, eucaliptol, salicilato de metilo, azuleno y glucósidos flavonoides. flavonoides. Observaciones Usada frecuentemente como planta abortiva. Evitar su uso en mujeres gestantes. APLICACIONES DE LOS ACEITES ESENCIALES

INDUSTRIA ALIMENTARÍA Y DE LICORES







De otro lado, los aceites esenciales fueron los pilares de la perfumería hasta comienzos del siglo XX, cuando gracias a la química moderna se sintetizaron la mayoría de las fragancias. Se estima que en la actualidad, el 85% de las sustancias aromatizantes empleadas en la industria del perfume y los cosméticos son productos de síntesis en los laboratorios laborator ios y se emplean en jabones, ambientadores ambienta dores y productos de baño. El 15% restante corresponde a productos naturales o aceites vegetales, extraídos de las plantas aromáticas.

INDUSTRIA DEL JABÓN Y DE LOS AMBIENTADORES En la industria jabonera fina, el aroma de los jabones es una mezcla de fragancias f ragancias y aceites esenciales de flores, maderas y plantas aromáticas. En la industria de productos de aseo se utilizan la Iimonaría y la lavanda para perfumar y desinfectar. INDUSTRIA FITOSANITARIA Los aceites y los hidrolatos obtenidos durante el proceso de extracción se utilizan para repeler y controlar plagas, con ellos se preparan herbicidas, insecticidas, fungicidas, nematicídas, acaricidas, desodorizantes, desodorizantes, desinfectantes. OTROS USOS En veterinaria, en la industria del motor, en la elaboración de adhesivos, artículos quirúrgicos, compuestos a prueba de agua, artículos de goma para uso general, papelería, materiales de envoltura, y utensilios de cocina. En la industria del petróleo en cremas desodorantes, desodorantes, solventes de la nafta, aceites lubricantes, destilados especiales del petróleo y ceras. En la elaboración de polímeros, pinturas y barnices. En la industria del cuero, materiales de tapicería, preparaciones de tintes y pigmentos en la industria textil III. OBJETIVOS Objetivo General. Obtener aceite esencial del Rura, aplicando el método de destilación por arrastre de vapor de agua. Objetivos específicos. Establecer el rendimiento que se obtiene en el proceso de destilación de la rura, realizando la destilación a nivel de planta piloto. Utilizar materia prima disponible en la región Piura. Contribuir al desarrollo científico y tecnológico en el campo de extracción de aceites esenciales. 

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Mangueras de goma Embudo separador de fases Un matraz Erlenmeyer Una balanza digital Una probeta

Materia prima. Ruda (tallos y hojas verdes) V. PROCEDIMIENTOS. Con una tijera cortar las hojas de la rura Pesar 600 g de hojas de rura Armar el equipo y luego se procede a destilar la materia vegetal durante un cierto tiempo, teniendo el control de la temperatura. Hacer un calentamiento previo al caldero de alimentación de vapor para ahorrar más tiempo y disminuir costos en la producción del aceite esencial. Agregar agua con punto de ebullición de 90°C para hacer el proceso de destilación mas rápido Colocar la materia seleccionada en el extractor Prender la hornilla y comenzar el proceso de destilación, controlar la temperatura. Mantener el refrigerante activo para evitar inconvenientes. Para este experimento se a utilizado el refrigerante REC, ya que el arrastre de vapor se hace más rápido. Colocar una probeta para recoger la mezcla del agua y del aceite final. Cuando la probeta alcance los 300 ml, terminar el proceso de destilación por arrastre de vapor. Después de finalizada la destilación, se procede a separar el aceite esencial del condensador VI. CALCULOS. Para separar el aceite esencial del agua existen dos métodos que se pueden realizar, hay que hacerlo con mucho cuidado para evitar errores, pérdidas o contaminación con otras sustancias. Llevar la mezcla a congelación, donde el agua se congelara y el aceite quedara queda en el fondo, se saca el agua congelada y se procede a retirar el aceite. La otra técnica consiste al inicio de retirar el aceite con una jeringa, ya que a un comienzo el aceite está arriba del agua debido a que el aceite pesa mas que el agua 

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VII. CONTROL DE CALIDAD DEL ACEITE ESENCIAL Según (STASHENKO, 2009) el control de calidad para un aceite esencia se rige en los siguientes pasos: ANALISIS SENSORIAL. Se utilizan expertos catadores que determinaran el aroma atraves de las narices. 

DERMINACION DE PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS Textura, color, fluidez, densidad, solubilidad en el alcohol, índice de refracción, la rotación óptica, los números o índices í ndices de acidez. DETERMINACION DE PROPIEDADES BIOLOGICAS. Propiedades antioxidantes, actividad microbiana, propiedades alergénicas, compuestos fotosensiblizadores. DETERMINACION DE LA COMPOSICION QUIMICA. Alcoholes, cetonas, aldehídos, lactonas, éteres, esteres, isomería (geométrica, espacial, óptica), volatilidades, entre otros. 

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VIII. CONCLUSIONES. La destilación por arrastre de vapor es un método sencillo y de bajo costo, pero su inconveniente es que requiere largos periodos de tiempo y tiene rendimientos bajos en comparación con otros métodos. El rendimiento del aceite esencial es directamente proporcional al tamaño del reactor usado. A medida que se cambia las l as condiciones del proceso, el rendimiento de la obtención del aceite esencial de rura varía. El aceite esencial obtenido de la hoja de la planta de rura es de menor rendimiento. Se obtienen aceites esenciales de las hojas por destilación de arrastre de vapor, para obtener aceites de semillas se hace una extracción con solventes orgánicos. Para medir el rendimiento del aceite esencial se hace uso de la densidad de dicho aceite, las densidades son diferentes en todo aceite.







La calidad de un aceite esencial se debe a varios factores como la variedad de la planta, el tipo de suelo donde ha sido cultivada, el grado de madures, el clima, el buen manejo de post-cosecha, la calidad de abonos, fertilizantes que se utilicen. Por ejemplo en el aceite esencial de Eucalipto se prefiere el eucalipto de la sierra porque no hay evaporación de los aceites. El precio de los aceites esenciales se debe a su calidad. No todos los aceites esenciales al mismo volumen cuestan el mismo precio. Por ejemplo el aceite de yerbaluisa cuesta más que el aceite de limón el rendimiento del aceite de yerbaluisa es menor a diferencia de los demás y el proceso se hace más caro. El rendimiento del aceite esencial depende de la materia:  

Si la materia prima esta humedad el rendimiento es menor. Si la materia prima esta seca el rendimiento es mayor.

En la ruda destacan las sustancias FLAVONOIDES, TANINOS, ambas presentan efecto antioxidantes y anticancerosas, anticancerosas, también presentan un alto contenido de VITAMINA C.

IX.

BIBLIOGRAFÍA.

RENGIFO, K. M.-E. (2000). PLANTAS P LANTAS MEDICINALES DE USO POPULAR EN LA AMAZONIA PERUANA . LIMA : ASOCIACIÓN GRÁFICA EDUCATIVA. SERVICIO NACIONAL DE APRENDISAJE -SENA . (2004). INTRODUCCION A LA INDUSTRIA DE LOS ACEITES ESENCIALES DE PLANTAS MEDICINALES Y AROMATICAS. COLOMBIA : INCUBAR . STASHENKO, E. (2009). ACEITES ESENCIALES. COLOMBIA : CENIVAM. https://www.youngliving.com/es_ES/company/farms/farms/ historia de los aceites esenciales, extraído el 25/02/17.

YOUNG LIVING -

http://www.alimentosargentinos.gov.ar/contenido/sectores/aroma http://www.alimentosargentinos.gov.ar/con tenido/sectores/aromaticas/publicacion ticas/publicaciones/Hi es/Hi ervas_2012_06Jun.pdf GIMENA CAMERONI-historia de las hierbas aromáticas, especias y aceites esenciales., extraído el 25/02/17. http://www.udlap.mx/WP/tsia/files/No3-Vol-1/TSIA-3(1)-Peredo-Luna-et-al-2009.pdf









http://www.bdigital.unal.edu.co/1173/1/angelaandreagon http://www.bdigital.unal.edu.co/1173/1/ang elaandreagonzalezvilla.2004.pd zalezvilla.2004.pdf f OBTENCIÓN DE ACEITES ESENCIALES Y EXTRACTOS ETANOLICOS DE PLANTAS DEL AMAZONAS, A.A.Gonzalez Villa, extraído el 25/02/17 http://farmacia.udea.edu.co/~ff/esencias2001b.pdf http://farmacia.udea.edu.co/~ff/esencias 2001b.pdf Universidad de Antioquia. Extraído el 25/02/17

ACEITES

ESENCIALES,

http://www.scielo.org.ve/pdf/at/v61n2/art05.pdf EFECTO DE EXTRACTOS ETANÓLICOS DE RUDA Y NEEM SOBRE EL CONTROL DE BACTERIAS FITOPATÓGENAS DEL GÉNERO Erwinia1, SCIELO-GILLERMO BRISEÑO. Extraído el 25/02/17

ANEXOS.

Explicación del método destilación por arrastre de vapor.







Vista previa del extractor y el caldero de aimentacion de vapor







PROBETA A 300 ml de la mezcla de aceite y agua







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