HIDRODESTILACIÓN ASISTIDA POR MICROONDAS “EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL DE EUCALIPTO”
JHON JAIRO MALDONADO VILLAMIZAR DIDIER MAURICIO RODRÍGUEZ SANCHEZ Departamento de ingeniería química, Facultad de Ingeniería y Arquitectura, Universidad de Pamplona, Norte de Santander, Colombia Marzo de 2014
RESUMEN Se realizó un montaje de hidrodestilación asistida por microondas cargando 95,2523g de hojas de eucalipto picados con el fin de extraer el aceite esencial de dicha planta. Esta técnica de extracción asistida por microondas nos permite aprovechar las propiedades del eucalipto, debido a la alta concentración de compuestos volátiles presentes en el extracto y aceite de las hojas. La ventaja que proporciona el uso de microondas en la extracción se ve reflejada en el tiempo de retención y proceso; obteniendo así el aceite esencial con mayor rapidez. Los aceites esenciales son muy apetecidos en el mercado y de gran valor; El eucalipto posee algunas cualidades medicinales, por lo que es empleado como desinfectante, expectorante, analgésico, entre otras.
PALABRAS CLAVE: hidrodestilación, microondas, eucalipto, aceite esencial.
ABSTRACT Mounting microwave hydrodestillation assisted loading 95.2523 g of chopped eucalyptus leaves in order to extract the essential oil of the plant was made. This technique of microwave assisted extraction allows us to leverage the properties of the eucalyptus, due to the high concentration of volatile compounds present in the extract and leaf oil. The advantage provided by the use of microwaves in the extraction is reflected in the retention time and process, thereby obtaining the essential oil faster. Essential oils are much desired in the marketplace and great value; Eucalyptus has some medicinal qualities, so it is used as a disinfectant, expectorant, analgesic, among others.
KEYWORDS: hydrodistillation, microwave, eucalyptus essential oil.
INTRODUCCION La extracción de aceites esenciales se puede realizar por varias técnicas, una de las más conocidas y para nuestro caso utilizada es la hidrodestilación asistida por microondas para obtener aceite esencial de eucalipto; el método de extracción consiste en generar vapor, por calentamiento a través de microondas, el cual se poner en contacto con las hojas de la planta hasta lograr la saturación del aceite, este es arrastrado por el vapor hacia un condensador, donde la mezcla heterogénea de agua y aceite es recolectada; después de un tiempo de reposo, se separan por decantación obteniendo aceite puro.
Hidrodestilación
movimiento generado por la ebullición del agua.
Microondas Son ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz 300 MHz y 300 GHz, 300 GHz, que supone un período de oscilación de 3×10-9 s a 3×10-12 s y una longitud una longitud de onda en el rango de 1 m 1 m a 1 mm. 1 mm. El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, radiofrecuencia, concretamente en las de UHF (ultra - high frequency) 0,3 –3 GHz, SHF GHz, SHF (super high frequency) 3 –30 GHz EHF GHz EHF (extremely – high frequency ) 30 –300 GHz.
Es un método en el cual el material a extraer está completamente sumergido en agua, la cual es calentada hasta ebullición, bien sea a través de fuego directo o a través de algún método de calefacción. La característica principal de este proceso es el contacto directo entre el agua en ebullición y el material.
Las microondas pueden ser generadas de varias maneras, generalmente divididas en dos categorías: dispositivos de estado sólido y dispositivos basados en tubos de vacío. [2][3]
Es necesario mantener una agitación constante en este proceso, pues se puede generar acumulación de material solido en el fondo y este degradarse térmicamente, lo que afectara la calidad del extracto obtenido. El tamaño de partícula del material a trabajar, es una de las grandes ventajas de este proceso, ya que permite trabajar tamaños de partícula pequeños. En este caso, el material se dispersa en el agua y se mantiene disperso bien sea por agitación mecánica o por el mismo
Los aceites esenciales son mezclas de varias sustancias químicas biosintetizadas por las plantas, que quedan el aroma característico a algunas flores, arboles, frutos, hierbas, especias, semillas y a ciertos extractos de origen animal. Se trata de productos químicos intensamente aromáticos, volátiles y pocos densos.
Aceite esencial
Son insolubles en agua, levemente solubles en vinagre, y solubles en alcohol, grasas, ceras y aceites vegetales. Se oxidan por exposición al aire. [4]
Eucalipto
Es natural de Australia y de Tasmania, donde se pueden encontrar más de 300 especies del genero Eucalyptus. Por la rapidez de crecimiento, se puede encontrar cultivado en muchas regiones del mundo para la producción de madera, fabricación de pulpa de papel y obtención de aceite esencial.
PROCEDIMIENTO Las hojas del eucalipto se cortan para reducir su tamaño, permitiendo así un mejor contacto entre el vapor de agua y las hojas. Se pesó una cantidad igual a 95,2523g de hojas de eucalipto con una balanza analítica.
El aceite de eucalipto posee un refrescante, penetrante y estimulante con efectos medicinales. Es uno de los mejores aceites para aliviar problemas respiratorios, especialmente asma, bronquitis, gripe y sinusitis. Puede también aplacar la fiebre y la congestión, rebajar el azúcar de la sangre, desinfectar llagas, heridas y ayuda para el tratamiento de los dolores de las articulaciones y músculos. [5]
MATERIALES Microondas 1.5 KW Refrigerante Balón de 2000 mL Soporte universal Pinzas
REACTIVOS Eucalipto Agua.
Figura 1 hojas de eucalipto. Se realiza el montaje utilizando un equipo de destilación tipo Clevenger (ver figura 2). Luego se introducen la cantidad de hojas cortadas y pesadas de eucalipto en el balón, adicionando agua hasta la mitad del balón. Finalmente se lleva el balón al microondas, funcionando a una potencia de 1,5 KW por un tiempo de 60 min.
R = 1,0610%
ANALISIS DE RESULTADOS Teóricamente y según algunos reportes bibliográficos el rendimiento porcentual del aceite esencial del eucalipto oscila entre el 0.01% y el 2% [5], 5], este puede variar según el tipo y la edad de la hoja, factores ambientales, variedad de planta y la forma de extracción. El rendimiento obtenido para la extracción, se encuentra dentro del rango reportado, dando a conocer que fue una buena práctica de laboratorio y cumplió con las expectativas.
Figura 2. Montaje experimental hidrodestilación microondas.
asistida
por
RESULTADOS Masa inicial de hojas de eucalipto Tiempo de inicio extracción de aceite Tiempo para la primera gota de condensado Peso de aceite extraído Volumen de agua
95,2523 g 27 min 37 min 1,0107g 2000 mL
Tabla2. Resultados obtenidos durante el procedimiento del laboratorio. Porcentaje de rendimiento
Se observo una buena calidad, además de color y olor muy característico, que proporcionan información organoléptica sobre el aceite, dicha información nos muestra un grado de pureza, por lo menos supuesto, lo cual es bueno para el caso de los aceites esenciales. Para un mejor rendimiento en la extracción las hojas del eucalipto deben de estar cortadas de un tamaño muy pequeño aumentando el área de contacto entre estas y el agua. Otro factor importante que se vio afectado, fue el tiempo de operación, haciendo una comparación, la extracción por arreste de vapor dura horas; por el contrario la extracción asistida con microondas duro alrededor de 10 o 15 minutos aproximadamente, esto es debido a que la extracción asistida por microondas utiliza las 3 formas de transferencia de calor: radiación, convección y conducción.
Algunas de las ventajas más relevantes para este método de extracción son:
Bajo consumo de disolvente Extraccion rapida Bajo costo de energia
Tambien se observo una gran desventaja en la refrigeracion, ya que el agua utilizada en el sistema de enfriamiento fue desechada directamente al grifo sin reutilizacion.
CONCLUSIONES El tiempo de extracción de aceite esencial de eucalipto se redujo a comparación de métodos similares de extracción por arrastre debido a que las microondas rompen la estructura celular de las vesículas que contienen el aceite esencial en las hojas. El rendimiento de extracción de aceite esencial fue de 1,0610 %, valor que entra en el rango de medidas teóricas, demostrando que el proceso asistido por microondas fue realizado correctamente. El tiempo de extracción se duplico de acuerdo a medidas teóricas debido a fugas de vapor y a que el sistema está diseñado en vidrio lo cual incrementa el intercambio de calor con el medio disminuyendo el área optima de condensación en el sistema de enfriamiento.
BIBLIOGRAFIA [1]http://datateca.unad.edu.co/conteni [1] dos/401552/Capitulo_4/42hidrodestila cin.html [3]http://tecno.cruzfierro.com/residenc [3] ias/05041240-contreras-residencia [4] [4]http://www.doterra.com/sp/spessen tialDefinition.php [5] [5]http://www.botanicalonline.com/medicinalseucalipto.htm
