Extracción de Aceite de las Semillas de (Carica Papaya) con la Presencia de Mucílago y con la Separación de Mucílago
SALGADO QUISPE Wilbert Cesar. E.A.P. Ingeniería de Alimentos de la Universidad Peruana Unión.
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Resumen
El presente trabajo trabajo de investigación investigación se proyecto a determinar el rendimiento rendimiento en la extracción de aceite por método de solvente de las semillas de (Carica papaya), la extracción se realizo en dos grupos, el primero fue con la semilla sin
desprendimiento de mucílago, y el otro con la ausencia del mucílago. Estos fueron secados y sometidos a molienda, se coloco 65g y 64.4g (semilla con mucílago y semilla sin mucílago) de harina de las semillas en 190ml de la mezcla de hexano alcohol y sometidos a maceración por un periodo de 1 hora, a esta mezcla se le realizó un filtrado, la solución aceite – solvente fue sometida a 65°C por 2 horas para para la separa separació ción n de estos estos compue compuesto stos, s, obten obtenien iendo do aceite aceite crudo. crudo. De las dos corridas se obtuvo un rendimiento del 29.5% de la muestra semillas con mucílago, y 24.8% de las semillas sin la presencia de mucílago. Con el desarrollo de esta investigación se demuestra que el mucílago tiene en su estructura un 5.5% de aceite mejorando el rendimiento en la extracción de aceite.
Palabras claves: Mucílago, (Carica papaya), hexano, aceite.
1. Introducción
La industria extractiva de compuestos de interés, tales como la extracción de aceites esenciales y comestibles, y la extracción de pigmentos, saborizantes y aromas, enfrenta problemas (la eficiencia de la extracción) debido a la compleja naturaleza química de los vegetales. Este problema ha propiciado el desarrollo de estudios en determinación de parámetros en la extracción tecnológica de estoy compuestos. A la papaya se le ha considerado como una herbácea gigante más que un árbol debido a su tallo blando casi herbáceo y a su corta duración. Son muchas las variedades conocidas y continuamente aparecen otras nuevas; en cada zona de cultivo existen variedades propias adaptadas a sus condiciones climatológicas. Entre las variedades más conocidas a nivel mundial están: Solo, Bluestem, Graham, Betty, Fairchild, Rissimee, Puna, Hortusgred, Higgins, Wilder, Hortus Gold, Petersen, Zapote, Pusa, Maradol. En el presente trabajo de investigación se evaluara el rendimiento en el proceso de extracción de aceite por método de solventes de las semillas de papaya (Carica papaya), la extracción del aceite de la semilla con mucílago y sin la
presencia de este. También se determinara el % de humedad en ambos grupos. De esta manera podremos determinar el mayor rendimiento en la obtención de aceite de ( carica papaya).
2. Marco teórico.
2.1. Papaya (Carica papaya).
2.1.1. Orígenes.
Su origen se ubica en las tierras bajas de América Tropical, especialmente en Mesoamérica o la región que incluye el sureste de México hasta Costa Rica; fue descrita por primera vez en 1526 por el historiador Fernández de Oviedo y en su descripción mencionó que los colonizadores españoles la llamaban “higos de mastuerzo” y “papaya de los pájaros”. A través del intercambio natural entre los primeros pobladores de América y el Caribe, la fruta logró diseminarse por muchas regiones de esas áreas. También se ha observado una gran concentración de las
especies de Carica en la región oriental de los Andes, comprendida entre Brasil, Bolivia. Colombia y Venezuela. El vocablo papaya es de origen arahuaco, que era el lenguaje hablado por los pobladores de las Antillas y otras regiones durante la conquista. Actualmente esta fruta existe en todas las áreas tropicales del mundo. Los mayores productores son Brasil, México, Indonesia y Filipinas. 2.1.2. Descripción Botánica.
La siguiente tabla especifica la descripción botánica de la (carica papaya). Tabla – 1 Descripción Botánica Reino Subreino Clase Subclase 2° Grupo evolutivo Orden Familia Genero Especie
Vegetal Embrobyonta Magnoliophyta Dillenidae Diapetala Paritales Caricaceae Carica Papaya
Fuente (Jiménez 2002) 2.1.3. Descripción morfológica
Jiménez 2002 menciona que las plantas es perenne, de vida corta y llega a crecer hasta nueve metros. Su tronco es herbáceo, hueco y normalmente sin ramas. Las hojas tienen lóbulos profundos, son palmeadas y se sostienen por medio de pecíolos largos y huecos que aparecen en el tallo. Las flores salen de las axilas que forman los pecíolos y en tallo en número de 3 a 5. una planta sana posee alrededor de unas 30 hojas funcionales. Los frutos donde cáscara lisa y su tamaño varía según su variedad y tipo de planta.
2.1.3. Composición
El fruto, las hojas, el tallo, las semillas y las raíces de la papaya contienen un jugo lechoso lo látex, donde se encuentran la papaína, que emana con facilidad
cuando se hiere superficialmente cualquier parte del árbol. Este es mas abundante en las partes tiernas de la planta; en la cáscara de la fruta, con solo tocar ligeramente con la punta de un lápiz se puede provocar la salida de tenues chorros de látex. La leche o látex se usa en muchos lugares para curar la nigua, llagas y ulceras rebeldes: se aplica directamente por algún tiempo y luego s e lavan los tejidos afectados con agua tibia, se aplica entonces un antiséptico cualquiera. Desde que se conoció la papaya, puede decirse que hay un remedio eficaz, agradable y nutritivo contra la dispepsia. Así pues el consumo de esta fruta alivia las afecciones digestivas debidas a deficiencias hepáticas o de otro origen. También puede combatir la acidosis por ser alcalina. En América latina y el caribe se utiliza el látex para combatir los parásitos intestinales.
2.2. La semilla
Las semillas y los aceites son la principal fuente de energía, vitamina E, poseen grasas que son indispensables para nuestra vida. (Ávila 2008) Las semillas de papaya alanzan su madurez cuando el fruto también esta maduro. Se concentran en el saco seminal y cada una esta rodeada de un tejido mucilaginoso llamado sarcotesta o mucílago. La semilla contiene de 20 a 30 % de aceite no secante que tiene aplicaciones en la industria alimentaria y farmacéutica. (Ramírez 2004) Semillas mide de 3.7 a 4.5 mm de largo por 2 a 2.8 mm de ancho y 2 a 2.5 mm de grueso, esféricas; endotesta pardo negruzca y arrugada. Endospermo presente. Ver anexo 2. Las semillas de papaya son usadas como antihelmínticas, emenágogas, febrífugas y carminativas. (Jiménez 2002). 2.3 Aceites.
Los lípidos o las grasas son componentes muy importantes en la alimentación. Son la fuente de energía más concentrada, transportan muchas vitaminas (A, D, E y K), y aportan al organismo ácidos grasos esenciales (Omega 3 y Omega 6) que el cuerpo no puede formar por si solo y que son necesarios para el crecimiento, la fecundidad, el funcionamiento renal, la inmunidad, la sanidad del corazón, arterias, la piel y las articulaciones.
Según su naturaleza, las grasas pueden ser saturadas o insaturadas. Está comprobado que las saturadas tienden a aumentar la concentración de colesterol y la presencia de grasa en la sangre, mientras las insaturadas la disminuyen. Los aceites vegetales y las grasas de semillas y frutos secos contienen grasas insaturadas, es decir, nunca tienen colesterol. (Ávila 2008). 2.4. Perfil de ácidos grasos
El perfil de ácidos grasos del aceite extraído de semillas de papaya nos muestra un aceite preferentemente monoinsaturado con más de 72% de Ac.Oleico. (Masson, 2006). Tabla 2 composición en ácidos grasos del aceite de semilla de papaya.
Fuente (Masson 2006)
3. Materiales y métodos.
3.1. Materiales.
3.1.1. Materia prima •
Semillas de (Carica papaya). con presencia de mucílago.
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Semillas de (Carica papaya). sin mucílago 3.1.2. Equipos y reactivos.
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Solventes orgánicos (hexano y alcohol)
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Papel Filtro
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Molino
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Balanza analítica
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Olla eléctrica
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Estufa
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Embudo
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Matraz de 250ml
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Material de vidrio
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Refrigerante serpentín
3.2 Metodología.
La figura 1, muestra el flujo de operaciones a seguir para la obtención de aceite a partir de las semillas de (Carica papaya).
Figura – 1 Flujo de operaciones para la obtención de aceite de las semillas de (Carica papaya)
a)
Almacenamiento
Las semillas que llegan al laboratorio deben de ser decepcionadas y analizadas físicamente, garantizando así la inocuidad del producto final, se deberá secar las semillas si se desea almacenarlas.
b) Limpieza
Las semillas deberán de ser correctamente lavadas por chorreo sobre un tamiz para que de esta manera las sustancias extrañas como tierra, barro, piedras,
elementos metálicos etc. sean separadas para garantizar la inocuidad del desarrollo experimental. c) Secado
El secado se realizara de dos grupos, uno con la presencia del mucílago y otra sin esta, el proceso de separación del mucílago de la semilla se realizara de forma manual. Ambas muestras se someterán a un secado por medio de una estufa, a 75°C por 5 horas. d) Molienda
La extracción del aceite de una semilla, por el método de solvente se realiza con mayor efectividad cuando las semillas se someten a molienda previa, las semillas pasaran por un molino hasta obtener harina de estas. e) Estandarizado
Se pesan la harina obtenida de las semillas para poder calcular el rendimiento. f)
Homogenizado
En este proceso unitario la muestra la harina obtenida de las semillas de (Caria Papaya). De ambos grupos por separado se mezcla con los solventes
orgánicos hexano y alcohol en un matraz (1:2), cantidad de 64.465 gr y se deja macerar por un periodo de 30 min. g) Filtrado
Transcurrido los 30min de maceración de la muestra con solventes orgánicos se procede a filtrar para separar el aceite y alcohol de los restos de la semilla molida este proceso se realiza en 1.5 horas, la torta se elimina. h) Separación de solventes.
Para la separación de solventes se utiliza la muestra liquida, esta se somete a una temperatura que no sobrepase los 65°C utilizando un equipo de destilación por un tiempo de 2 horas. 4. Resultados y discusión
En la extracción de aceite de las semillas de (Carica papaya) por método de solvente se obtuvo como resultado la cantidad de 16ml de aceite crudo de 64.4gr de semilla molida sin mucílago, lo cual representa un 24.81 % de aceite, por otro lado se obtuvo 19ml de aceite crudo de 65gr de semilla molida con mucílago lo cual representa el 29.5%. Esta investigación nos demuestra que el mucílago contiene 4.6% de aceite en su estructura. La semilla de papaya contiene de 20 a 30 % de aceite no secante que tiene aplicaciones en la industria alimentaria y farmacéutica. (Ramírez 2004). Los resultados q obtuvimos se encuentran dentro de estos parámetros. (Masson 2006) menciona que el contenido de materia grasa de las semillas
de chañar y de papaya son las de mayor valor con 44 y 32% de aceite crudo respectivamente, ver tabla 1.
Tabla 1. Contenido de aceite de las semillas de chañar, chirimoya, papaya, peumo y avellana.
Fuente (Masson 2006) La diferencia en cuanto a cantidades se debe a que nosotros hicimos la molienda en un molino en mal estado, obteniendo una harina no muy fina y además existe merma al adherirse aceite en los engranajes del molino sin fin. Por otro lado, en la extracción se uso 1 de hexano y 3.5 de alcohol, esta mezcla no favorece a la extracción completa del aceite de la semilla ya que el solvente con mayor eficiencia es el hexano. El porcentaje de humedad fue de 4.3% de las semillas con mucílago, en cambio la humedad de las semillas sin mucílago fue de 3.9%. Según estoy resultados es posible que algunos compuestos del mucílago tengan la propiedad de retener el solvente orgánico. 5. Conclusiones y Recomendaciones
5.1 Conclusiones
La extracción de aceite de las semillas de papaya por método de solvente, es eficiente ya que el porcentaje de obtención de aceite concuerda con lo mencionado por Ramirez 2004 y Masson 2006. El rendimiento de aceite de las semillas de (Carica papaya) con presencia de mucílago fue de 29.5%, 4.6% mayor que el rendimiento de las semillas sin mucílago, siendo este 24.81%.
Queda demostrado que el mucílago mejora el rendimiento en la extracción de aceite en un 4.6%. 5.2 Recomendaciones.
Se recomienda usar solamente hexano el la extracción de aceite ya que mejora el rendimiento. En el proceso unitario de molienda usar un molino con mayor eficiencia y en buen estado. Finalmente se recomienda seguir la línea de investigación del presente trabajo en el área enzimática.
Referencias
Jiménez A. 2002. Manual Práctico para el Cultivo de la Papaya Hawaiana. Universidad Internacional Privada HEARTH. 126pp. [Consultado en junio del 2011] Formato html. Disponibilidad libre en:
90022688.pdf > Avila E. 2008. Semillas y frutos secos. Consumos de semillas y frutos secos en la vida diaria. Argentina. Secretaria de agricultura ganadería pesca y alimentos Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. 8pp. [Consultado en junio del 2011]
Formato
html.
Disponibilidad
libre
en:
Ramirez A. 2004. Efecto de la semilla madura (carica papaya) sobre la viabilidad y movilidad espermática [Artículo de Tesis de Grado]. Ciencias de la salud. Universidad Autónoma Metropolitana. 26pp. . [Consultado en abril del 2011] Formato
html.
Disponibilidad
libre
en:
Masson L. 2006. La Biodiversidad como Fuente de Componentes Bioactivos. Aceite de Semillas Nativas de Chile. Chile. Centro de Investigación y Desarrollo en Grasas y Aceites. Facultad de Ciencias Químicas y Farmaceuticas. Universidad de Chile. 50pp [Consultado en junio del 2011] Formato html. Disponibilidad libre en:
Simposio/5%20-%20Lilia%20 Masson.pdf >
Anexos.
Anexo 1
Figura – 1 Aceite de las semillas de (Carica papaya)
Anexo 2
Figura – 2 Semillas de (Carica papaya).
