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Universidad de Costa Rica 
Facultad de Ingeniería 
Escuela de Ingeniería Química 
 
 
 
 
 
Determinación de los rendimientos y caracterización de aceites 
esenciales obtenidos por hidrodestilación a partir de Lippia alba y 
Rosmarinus officinalis 
 
 
 
 
Proyecto sometido a la 
consideración de la Escuela de 
Ingeniería Química como requisito 
para optar al grado de Licenciatura 
en Ingeniería Química 
 
 
 
 
 
 
Jessica Ovares Rodríguez 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ciudad Universitaria “Rodrigo Facio” 
San José, Costa Rica 
2016 
Determinadón de ros rendimientos y caracterizadón de aceites esencial1es obtenidos por 
hidrodestilación a partir de lippia alba v Rosmorinus of/icinolis 
Proyecto de graduación presentado ante la Escuela de lngenierfa Química 
de la Universidad de Costa Rica~ 
como requisito para optar al grado de licenciaitura en ltngeniería Qu:ímka 
Sustentante,: 
Jessica Ovares Roddguez 
Aprobado por 
M.Sc, Rarida'll Ramírez Laría1 
Presidente del Tribunal 
Escuela de !Ingeniería Química~ UCR 
.D e!:ara ~ir~n:'~~rale~ j 
Directora del ~yecto 
Escuela de 11ngeniería Química, UCR 
Miembro Lector 
Directora del CIPRONIA~ UCR 
Miem ro, Lecto1r 
Escuela de ~ngeniería Química, UCR 
Ciudad Universitar~a '~Rodrigo Facio'r, Noviembre 2016 
11 
iii 
 
Agradecimientos 
 
A Dios por haberme permitido cumplir una de mis metas personales, porque sin su guía no lo 
habría logrado. 
 
A mis padres y mi hermano por darme el apoyo incondicional en todo momento, por sus consejos, 
por creer en mí, cuando yo me sentía desanimada y me alentaban a seguir a adelante. 
 
Mi agradecimiento al Centro de Investigación de Productos Naturales (CIPRONA), en especial a la 
señora Rosaura Romero Chacón, directora del CIPRONA, por brindarme la oportunidad de realizar 
el proyecto de graduación en éstas instalaciones. Así como a todo el personal docente, técnico y 
administrativo que de una u otra manera me ayudaron a realizar varias pruebas y a comprobar si 
iba por buen camino, mi más sincera gratitud. 
 
A la directora del proyecto, la profesora Bárbara Miranda Morales, por su gran profesionalismo, 
paciencia y dedicación para con mi persona, por sus consejos, su tiempo y su apoyo, sin lo cual la 
finalización de éste proyecto no sería posible. 
 
A la profesora Laura Saborío Marín por su dedicación y su apoyo, aun sabiendo lo ocupada que se 
encontraba nunca se negó a asesorarme. 
 
A todos mis compañeros y amigos, que cuando los necesité ahí estuvieron apoyándome y 
aconsejándome, ellos llegaron a ser parte de una familia adicional que agradezco a Dios por 
haberlos puesto en mi camino. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
iv 
 
Resumen 
 
 
El proyecto se realizó con el objetivo de determinar los rendimientos y caracterizar los aceites 
esenciales obtenidos por hidrodestilación a partir de Lippia alba y Rosmarinus officinalis. Para ello 
se utilizó el equipo de hidrodestilación que se encuentra en la planta piloto del Centro de 
Investigaciones en Productos Naturales (CIPRONA) de la Universidad de Costa Rica. 
 
Se realizó una serie de pruebas preliminares empleando 14,8 kg y 13,97 kg de Lippia alba para 
determinar las condiciones de operación del equipo, para esto se colocó el material vegetal en la 
rejilla y se cubrió con agua, se cerró el equipo y se verificó todas las conexiones, por último se 
agregó agua en el florentín y se inició el calentamiento. Con estas pruebas se obtuvo que la 
presión de vapor más adecuada se encuentra entre 110,3 kPa (16 psi) y 124,1 kPa (18 psi), y los 
rendimientos obtenidos fueron 0,057 % y 0,092 %, respectivamente. 
 
Luego se realizó tres corridas utilizando 15,8 kg, 16,4 kg y 16,1 kg de Lippia alba (con menor 
cantidad de ramas que el material utilizado en las pruebas) y 9,87 kg, 12,69 kg y 6,57 kg de 
Rosmarinus officinalis, donde se obtuvo como rendimientos 0,16 % m/m, 0,15 % m/m y 0,33 % 
m/m para la Lippia alba, respetivamente y 0,37 % m/m, 0,4 % m/m y 0,36 % m/m para Rosmarinus 
officinalis, respectivamente. 
 
El aceite obtenido se analizó mediante cromatografía de gases acoplado a un espectrómetro de 
masas. Mediante esta técnica se determinó el quimiotipo que caracteriza el aceite esencial, en el 
caso del Rosmarinus officinalis se obtuvo como componentes principales 1,8-cineol y α-pineno, 
que lo clasifica como Rosmarinus officinalis quimiotipo cineoliferum y en el caso de la Lippia alba 
se obtuvo como componentes principales carvona y limoneno, por lo que se clasifica como 
quimiotipo carvona- limoneno. 
 
Por último, se realizó el balance de masa y energía para determinar las pérdidas de energía que en 
promedio fue 67,15 % de la energía suministrada. 
 
Se concluye que los rendimientos de los aceites obtenidos empleando la técnica de 
hidrodestilación, en escala piloto, son inferiores a los encontrados en diversos estudios en los que 
se emplean estas plantas, de igual forma las características de los aceites, en cuanto a densidad y 
cantidad relativa de los componentes principales, que varían levemente. Esto debido a la gran 
cantidad de factores que influyen en la obtención del aceite esencial entre los que se encuentran 
la parte de la planta utilizada, la técnica de extracción del aceite, el origen de la planta, la época en 
que se coseche, entre otros. Se recomienda realizar corridas con la técnica de arrastre de vapor 
para mejorar el rendimiento y la calidad del aceite. 
 
 
 
Índice 
Página 
 
Agradecimiento…….….…………………………………………………………………..………………………………………………. iii 
Resumen…………………….…………………….………………………………………………………..……………….……………….. iv 
Introducción………..………………………………………………………………………………………………………………………… 1 
Capítulo 1: Aceites esenciales……...….………………...…………………………….……………..……………………………. 3 
 
1.1 Definición…….……………………..…………………………………..………….…………….….….……………… 3 
1.2 Clasificación de los aceites esenciales….……………………………….………………..………….……. 4 
1.3 Composición química…………………….……………….……..………………………..………….…………… 5 
1.3.1 Monoterpenos y sesquiterpenos………………………………………………………..… 5 
1.3.2 Fenilpropanos…………….……………………………………………………….…………..……. 7 
1.4 Juanilama (Lippia alba)………….………………………………………………………………………....…….… 7 
1.4.1 Composición química del aceite esencial de Lippia alba…..………………..… 8 
1.5 Romero (Rosmarinus officinalis L.)…………………………………………………………………….……… 9 
1.5.1 Composición química del aceite esencial de Rosmarinus officinalis L....... 10 
1.6 Métodos de extracción de aceites esenciales………..………………………………………………… 11 
1.6.1 Destilación por arrastre de vapor ….……………………….……………………...….... 11 
1.6.2 Extracción con disolventes…………………..……………..………………………………… 11 
1.6.3 Enfleurage……..………….……………………………..…..………………………….………….. 12 
1.6.4 Extracción con fluidos supercríticos…………….…..……………………….…….……. 12 
1.6.5 Hidrodestilación…..……….……………………………..……………………………………..… 13 
1.6.6 Extracción por prensado…….…………..………………………………………….....……… 14 
1.6.7 Extracción por microondas..………..…………..………………………………………..…. 14 
 
Capítulo 2: Rendimiento y calidad de los aceites esenciales……………..…………………………………………..15 
 
2.1 Rendimiento de los aceites esenciales……………………………………………………………………… 15 
2.2 Calidad de los aceites esenciales………………………………………………………………………………. 17 
2.2.1 Parámetros empleados para el control de calidad de los 
aceites esenciales…………….…………………………………………………………..….…… 
 
17 
2.2.2 Cromatografía de gases – espectrometría de masas (GC-MS)……..……… 18 
2.3 Caracteristicas del aceite esencial…………………………………………………………………………….. 20 
2.4 Factores que afectan el rendimiento y la calidad de los aceites esenciales……..……… 22 
 
 
Capítulo 3: Metodología experimental….………………………………………………………………………….……..…….25 
Página 
 
3.1 Objetivo general………………………………………………………………………………………………..…... 25 
3.2 Objetivos específicos……………………………………………………………………………………………… 25 
3.3 Preparación del material vegetal inicial…...……………...………………….……………………….… 26 
3.4 Determinación del contenido de humedad…………………………………………….…………….…26 
3.5 Obtención del aceite esencial…………………………………………………………………………………. 26 
3.6 Identificación de los componentes principales del aceite esencial……………………..….. 28 
3.7 Variables para determinar el contenido de humedad…………………………………………….. 28 
3.7.1 Variables de diseño……………..………………………………………………………………. 28 
3.7.2 Variables fijas………………..….……...…………..…………….……………………….………. 29 
3.7.3 Variables no controlables….………………..………...…………………….………………. 29 
3.7.4 Variables de respuesta…………….…………..……………………………………………… 29 
3.7.5 Variable de estudio…………………….………………………………………………………… 29 
3.8 Variables para la obtención del aceite esencial………………………………..…………………….. 29 
3.8.1 Variables de diseño……………..………………………………………………………………. 29 
3.8.2 Variables fijas………………..….……...…………..…………….……………………….………. 29 
3.8.3 Variables no controlables….………………..………...…………………….………………. 30 
3.8.4 Variables de respuesta…………….…………..……………………………………………… 30 
3.8.5 Variable de estudio…………………….………………………………………………………… 30 
3.9 Variables para la cromatografía de gases GC-MS…………………….………………………………. 30 
3.9.1 Variables de diseño……………..………………………………………………………………. 30 
3.9.2 Variables fijas………………..….……...…………..…………….……………………….………. 31 
3.9.3 Variables no controlables….………………..………...…………………….………………. 31 
3.9.4 Variables de respuesta…………….…………..……………………………………………… 31 
3.9.5 Variable de estudio…………………….………………………………………………………… 31 
 
Capítulo 4: Discusión de resultados………………………………………………………………………………….……..…….33 
 
4.1 Análisis de las corridas preliminares………………………………………………………………………… 33 
4.2 Análisis de las corridas realizadas para la obtención de los aceites esenciales……….. 37 
4.3 Caracterización y calidad de los aceites esenciales…………………………………………………. 45 
4.4 Comparación de los rendimientos de los aceites esenciales obtenidos con los 
 rendimientos encontrados en la literatura ………………………………,…………………………….. 
 
52 
 4.5 Análisis de los balances de masa y energía…………………………………………………………….. 56 
 
 
 
 
Página 
 
 
Capítulo 5: Conclusiones y Recomendaciones……………………………………………………………………..……… 61 
 
5.1 Conclusiones…………………………………………………………………………………………………………… ….61 
5.2 Recomendaciones………………………………………………………………….……………………………….. ….62 
 
 
Nomenclatura……………………….……………………………………………………………………………………….………………65 
 
Bibliografía……………………………………………….…………………………………………………………………………………...67 
 
APÉNDICE…………………………………………………………………………………………………………………………….………..73 
 
A. Datos experimentales……………………………………………………………………………………………….. ..75 
B. Resultados intermedios………………………………………………………………………………………..…… ..85 
C. Muestra de cálculo…………………………………………………………………………………………………….. .... 93 
C.1 Cálculo de la masa del tanque del hidrodestilador………………………………..... …..93 
C.2 Cálculo de la masa del florentín………………………………………………………………. …..93 
C.3 Cálculo de la capacidad volumétrica del tanque, rejilla y florentín 
utilizados en la hidrodestilación…………………………………………………….………… 
 
..95 
C.4 Cálculo del contenido de humedad en las plantas utilizadas…………………… ..95 
C.5 Cálculo del rendimiento en base húmeda y base seca en términos 
masa/masa……………………………………………………………………………………………… 
 
…..96 
C.6 Cálculo del rendimiento en base húmeda y base seca en términos 
volumen/masa …………………………………………………………………………………….… 
 
..98 
C.7 Cálculo de la densidad del aceite esencial extraído…………………………………. ..99 
C.8 
 
Cálculo del balance de masa………………………………………………………………….... ..99 
C.8.1 Cálculo del balance de masa del agua…………………………………………….. ..99 
C.8.2 Cálculo del balance de masa del aceite esencial……………………………… 104 
C.9 Balance de energía……..…………………………………………………………………………... 105 
C.10 Cálculo del volumen de agua floral en el florentín…....................................109 
C.11 Cálculo del rendimiento de aceite esencial en el florentín…….…....………..110 
 
D. Procedimiento experimental………………………………………………………………………………….…..113 
 
 
ANEXOS…………………………………………………………………………………………………………………..……………………115 
 
Índice de cuadros 
 
Página 
 
Cuadro 1.1 Clasificación de aceites esenciales según diversos criterios………………………………….. .…4 
Cuadro 1.2 Clasificación de los quimiotipos de Lippia alba y su distribución en América……….… ….9 
Cuadro 2.1 Rendimiento del aceite esencial de Lippia alba según quimiotipo………………………… ..16 
Cuadro 2.2 Composición del aceite esencial de Lippia alba……………………………………………………… ..21 
Cuadro 2.3 Componentes principales del aceite esencial de Rosmarinus officinalis………….….… ..21 
Cuadro 4.1 Dimensiones del tanque, chaqueta y aislante del hidrodestilador y del florentín… ..35 
Cuadro 4.2 Volumen y masa del tanque, rejilla y florentín……………………………………………………… ..36 
Cuadro 4.3 Resultados de las pruebas preliminares utilizando juanilama…………………………..…… ..36 
Cuadro 4.4 Rendimientos de la obtención de aceites esenciales de romero…………………………… ..38 
Cuadro 4.5 Rendimientos de la obtención de aceites esenciales de juanilama……………………….. ..43 
Cuadro 4.6 Componentes principales identificados en el aceite esencial de romero………….….. ..47 
Cuadro 4.7 Componentes principales identificados en el aceite esencial de juanilama………….. ..50 
Cuadro 4.8 Comparación del rendimiento de aceite esencial de romero obtenido con los 
 rendimientos reportados en la literatura………………….…………………………….……………. 
 
..53 
Cuadro 4.9 Comparación del rendimiento de aceite esencial de juanilama obtenido con los 
 rendimientos reportados en la literatura……………...……………………….………………….…. 
 
..56 
Cuadro 4.10 Balance de masa general para las corridas realizadas con romero y juanilama……. ..58 
Cuadro 4.11 Balance de energía para las corridas realizadas con romero y juanilama…………….. ..59 
Cuadro A.1 Dimensiones del hidrodestilador, la rejilla y el florentín……………………………………… ..75 
Cuadro A.2 Datos obtenidos en las pruebas preliminares con juanilama………………………………... ..75 
Cuadro A.3 Datos iniciales para las corridas utilizando romero como material vegetal………….. ..75 
Cuadro A.4 Datos experimentales para determinar el contenido de humedad en el material 
vegetal para la corrida 1, utilizando romero………………………………………..…………….... 
 
..76 
Cuadro A.5 Datos experimentales para determinar el contenido de humedad en el materia 
vegetal para la corrida 2, utilizando romero…………………………………………..……..……... 
 
..76 
Cuadro A.6 Datos experimentales para determinar el contenido de humedad en el materia 
vegetal para la corrida 3, utilizando romero………………………………………………………... 
 
..76 
Cuadro A.7 Tiempo y altura del agua floral destilada en el florentín, para las 3 corridas 
utilizando romero……………………………………………………………………………..……………....... 
 
..77 
Cuadro A.8 Tiempo y altura del aceite esencial de romero para las corridas realizadas………… ..78 
Cuadro A.9 Datos experimentales para determinar el flujo de condensado de vapor de la 
chaqueta para las 3 corridas realizadas con romero………………………………………..….. 
 
..78 
Cuadro A.10 Condiciones finales de la hidrodestilación para las corridas realizadas con 
romero…………………………………………………………………………………………………………………. 
 
..79 
 
 
 
Página 
 
Cuadro A.11 Cantidad final de agua y material vegetal al finalizar la hidrodestilación de las 
corridas utilizando romero…………………………………………………………………………………….. 
 
..79 
Cuadro A.12 Datos para el rendimiento y densidad del aceite esencial de romero obtenido 
en las corridas realizadas …………………………………….………………….…………………………... 
 
..79 
Cuadro A.13 Datos para determinar la densidad del agua floral de romero para las corridas 
realizadas …………………………………………………………………………………..………………………… 
 
..80 
Cuadro A.14 Datos para calcular la entalpía de vaporización del aceite esencial de romero…… ..80 
Cuadro A.15 Datos iniciales para las corridas utilizando juanilama como material vegetal………. ..80 
Cuadro A.16 Datos experimentales para determinar el contenido de humedaden el materia 
vegetal, utilizando juanilama.…………………………………………...………………………………….. 
 
..81 
Cuadro A.17 Tiempo y altura del agua floral destilada en el florentín, para las 3 corridas 
utilizando juanilama.…………………………………………….………………………………………………. 
 
..81 
Cuadro A.18 Tiempo y altura del aceite esencial de juanilama para las corridas realizadas……… ..82 
Cuadro A.19 Datos experimentales para determinar el flujo de condensado de vapor de la 
chaqueta para las 3 corridas realizadas con juanilama.………….……………………………. 
 
..82 
Cuadro A.20 Condiciones finales de la hidrodestilación para las corridas realizadas con 
juanilama.……………………………………………………………………………..……………………………… 
 
..83 
Cuadro A.21 Cantidad final de agua y material vegetal al finalizar la hidrodestilación de las 
corridas utilizando juanilama………………………………………………..………..…………………….. 
 
..83 
Cuadro A.22 Datos para el rendimiento y densidad del aceite esencial de juanilama 
obtenido en las corridas realizadas ……………………..……………..…………………………….... 
 
..83 
Cuadro A.23 Datos para determinar la densidad del agua floral de juanilama para las 
corridas realizadas ………………………………………………..……………..…………………………..…. 
 
..84 
Cuadro A.24 Datos para calcular la entalpía de vaporización del aceite esencial de juanilama… ..84 
Cuadro B.1 Cálculo del volumen, la masa y la capacidad del tanque, rejilla y florentín 
utilizados para la hidrodestilación. ………………………..……………………………………….....… 
 
..85 
Cuadro B.2 Cálculo del rendimiento de aceite esencial obtenido en las pruebas 
preliminares con juanilama..………………………………..……………..……………………………….. 
 
..85 
Cuadro B.3 Cálculo del contenido de humedad para las corridas realizadas con romero………. ..85 
Cuadro B.4 Cálculo del rendimiento de aceite esencial de romero, en sus diversas formas y 
su densidad……….….……………………………….………………..……………..…………………………….. 
 
..85 
Cuadro B.5 Datos para el balance de masa de las corridas realizadas con romero………………… ..86 
Cuadro B.6 Datos para realizar el balance de energía para las corridas realizadas 
con romero………………………………………………………………………………………………………….. 
 
..86 
Cuadro B.7 Balance de energía para las corridas realizadas con romero………………………………… ..87 
 
Página 
 
Cuadro B.8 Cálculo del volumen de agua floral de romero empleado para generar la gráfica 
de volumen con respecto al tiempo………………………………………………………………….….. 
 
..87 
Cuadro B.9 Cálculo del rendimiento de aceite esencial de romero empleado para generar 
la gráfica de rendimiento en base húmeda con respecto al tiempo …………………..... 
 
…..88 
Cuadro B.10 Cálculo del contenido de humedad para las corridas realizadas con juanilama……. …89 
Cuadro B.11 Cálculo del rendimiento de aceite esencial de juanilama, en sus diversas 
formas y su densidad ……………………………………….………………………………………………..... 
 
…89 
Cuadro B.12 Datos para el balance de masa de las corridas realizadas 
con juanilama……………………………………………………………………………………………………….. 
 
…..89 
Cuadro B.13 Datos para realizar el balance de energía para las corridas realizadas con 
juanilama………………………………………………………………………………………………………….…… 
 
..90 
Cuadro B.14 Balance de energía para las corridas realizadas con juanilama………..…………………… ..90 
Cuadro B.15 Cálculo del volumen de agua floral de juanilama empleado para generar la 
gráfica de volumen con respecto al tiempo ….….………………………………………………….. 
 
..90 
Cuadro B.16 Cálculo del rendimiento de aceite esencial de juanilama empleado para 
generar la gráfica de rendimiento en base húmeda con respecto al tiempo…........ 
 
..91 
 
 
 
 
 
 
Índice de figuras 
 
Página 
 
Figura 1.1 Estructura de isopreno y geraniol (Sell, 2010).. …………………………………………………………… …5 
Figura 1.2 Ejemplos de monoterpenos (Martínez, 2003).. …..………………………………………………………… ……6 
Figura 1.3 Ejemplos de sesquiterpenos (Martínez, 2003)…. ……………………………………………………………… ……6 
Figura 1.4 Ejemplos de fenilpropanos (Martínez, 2003)..… …………………………………………………………….. ……7 
Figura 1.5 Juanilama (Vargas & Bottia, 2008)………..……….. ………………………………………………………....... ….7 
Figura 1.6 Romero (Aromaterapia)……………………………..…. …………………………………………………………… ….10 
Figura 1.7 Método de hidrodestilación a fuego directo y con calentamiento con serpentín 
 y vapor (SENA)………………………………………………………........ .………………………………………….… .13 
Figura 3.1 Diagrama de equipo experimental (Elaboración propia). …….…………………………………....... .27 
Figura 4.1 Dimensiones en centímetros del tanque, tapa, chaqueta y aislante del 
 hidrodestilador, rejilla y florentín. y vapor (SENA)……….. ………………………….…………………. .35 
Figura 4.2 Volumen de destilado con respecto al tiempo, para las corridas con romero…………….. .39 
Figura 4.3 Rendimiento en base húmeda con respecto al tiempo, para las corridas con romero... .40 
Figura 4.4 Volumen de destilado con respecto al tiempo, para las corridas con juanilama………….. .43 
Figura 4.5 Rendimiento en base húmeda con respecto al tiempo, para las corridas 4. 
 con juanilama………………………………………………………………………………………………………………… 41 …..44 
Figura 4.6 Cantidad relativa de monoterpenos y sesquiterpenos identificados en el aceite 
 esencial de romero………………..…….……………………………………………………………………………. . .48 
Figura 4.7 Cantidad relativa de monoterpenos y sesquiterpenos identificados en el aceite 
 esencial de juanilama………..…….………....…………………………..…………………………………………. ….51 
1 
 
Introducción 
 
 
Debido a los recientes cambios realizados al hidrodestilador que se encuentra en la planta piloto 
del Centro de Investigaciones en Productos Naturales (CIPRONA), donde se cambió de un sistema 
eléctrico a vapor para calentar el hidrodestilador, se tiene poco conocimiento de los beneficios 
obtenidos en relación al rendimiento de la extracción del aceite esencial y en cuanto a los tiempos 
de extracción. 
Para esto se plantea determinar los rendimientos y caracterizar el aceite esencial obtenido de las 
plantas Lippia alba y Rosmarius officinalis bajo ciertas condiciones de operación. Estas plantas se 
eligen debido a que son las más utilizadas en este centro de investigación. 
Los resultados obtenidos en este proyecto pretenden servir como base para futuras extracciones 
en el hidrodestilador que se encuentra en la planta piloto, así como para proponer mejoras en el 
equipo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
Capítulo 1: Aceites esenciales 
 
1.1 Definición 
 
Los aceites esenciales son mezclas complejas de compuestos volátiles producidos por organismos 
vivos y aislados únicamente por medios físicos, ya sea prensado o destilación, de toda una planta o 
parte de ella con origen taxonómico conocido. Los compuestos principales se derivan de tres vías 
biosintéticas, la ruta del mevalonato que lleva a los sesquiterpenos, la ruta del metil-eritritol que 
lleva a los monoterpenos y diterpenos y la ruta del ácido shikímico que lleva a los fenilpropenos. 
Estas sustancias volátiles cumplen diversas funciones ecológicas en las plantas, ya que pueden 
actuar como mensajeros internos, como sustancias protectoras de herbívoros o para atraer 
insectos para la polinización (Franz & Novak, 2010). 
Los aceites esenciales son líquidos aceitosos que se extraen de diferentes partes de la planta, 
como las hojas, tallos, flores, bulbos, entre otros. La variedad de olores y sabores depende del 
tipo y cantidad de constituyentes en el aceite. Estos aceites son conocidos por poseer actividad 
antioxidante y antimicrobiana (Tongnuanchan & Benjakul, 2014). 
Los aceites esenciales se utilizan en una gran variedad de productos como saborizantes de 
alimentos, aditivos, agentes saborizantes en la industria tabacalera y componentes de cosméticos 
y perfumes. Además se utilizan en la medicina, en la industria farmacéutica y en áreas como la 
aromaterapia. También se utilizan como materia prima para la síntesis química de sustancias congran potencial comercial (Schmidt, 2010) 
La cantidad de aceite esencial producido a nivel mundial es muy variado, ya que para cierto 
material vegetal se pueden obtener hasta 35 000 toneladas mientras que para otro se puede 
obtener solo unos pocos kilogramos, de igual forma los precios de estos aceites pueden variar 
dependiendo de la planta, por ejemplo, el precio del aceite de naranja es de $1,80/kg mientras 
que el del aceite de lirio es de $120 000,00/kg, ya que depende de la forma en que se cultive la 
planta, de la cantidad de personas que se requieren para cosechar y de la cantidad de aceite 
obtenido al realizar la extracción. Existen aproximadamente 300 000 especies de plantas de las 
4 
 
cuales alrededor del 10 % contienen aceite esencial y puede ser usado como fuente para la 
producción (Schmidt, 2010). 
 
1.2 Clasificación de los aceites esenciales 
 
Los aceites esenciales se clasifican basándose en diversos criterios entre los cuales se encuentra la 
consistencia, el origen y la naturaleza química que se describen en el Cuadro 1.1. 
Cuadro 1.1 Clasificación de aceites esenciales según diversos criterios (Martínez, 2003) 
Criterio Características 
Consistencia 
i. Fluidas: Líquidos volátiles a temperatura ambiente. 
ii. Bálsamos: Son más espesos, poco volátiles y son propensos a sufrir 
reacciones de polimerización. Ejemplo: bálsamo de Perú, Benjuí, 
bálsamo de copaiba, entre otros. 
iii. Oleorresinas: Tienen el aroma de las plantas en forma concentrada 
y son típicamente líquidos muy viscosos o sustancias semisólidas. 
Ejemplo: caucho, gutapercha, chicle, pimienta negra, entre otros. 
 
Origen 
i. Naturales: Se obtienen de la planta directamente y no sufren 
modificaciones físicas ni químicas posteriores, debido a su 
rendimiento tan bajo son muy costosos. 
ii. Artificiales: Se obtienen a partir de procesos de enriquecimiento 
de la misma esencia con uno o varios de sus componentes. 
Ejemplo: mezcla de esencias de rosa, geranio y jazmín enriquecida 
con linalool. 
iii. Sintéticas: Son producidos por la combinación de sus 
componentes los cuales son, la mayoría de las veces, obtenidos 
por síntesis química. Son más económicos y por tanto, son más 
utilizados como aromatizantes y saborizantes. 
 
 
Naturaleza química 
i. Monoterpenoides: Aceites esenciales ricos en monoterpenos. Por 
ejemplo: hierbabuena, albahaca, salvia, entre otros. 
ii. Sesquiterpenoides: Aceites esenciales ricos en sesquiterpenos. Por 
ejemplo: copaiba, pino, junípero, entre otros. 
iii. Fenilpropanoides: Aceites esenciales ricos en fenilpropanos. Por 
ejemplo: clavo, canela, anís, entre otros. 
 
 
 
5 
 
1.3 Composición química 
 
 
Los aceites esenciales puros son mezclas complejas con más de 200 componentes, que se pueden 
clasificar en dos grupos: una fracción volátil que constituye de 90 % a 95 % del peso del aceite, la 
cual contiene los hidrocarburos monoterpenos y los sesquiterpenos, así como sus derivados 
oxigenados junto con aldehídos alifáticos, alcoholes y ésteres; y un residuo no volátil que 
comprende 1 % a 10 % peso del aceite, que contiene hidrocarburos, ácidos grasos, esteroles, 
carotenoides, ceras y flavonoides (Prats & Jimenez, 2009). 
Los aceites esenciales son caracterizados por dos o tres de sus componentes más abundantes con 
concentraciones de 20 % a 80 %, mientras que el resto de los componentes están presentes en 
trazas. Estos están caracterizados por la FDA (Food and Drug Administration) como GRAS 
(Generally Recognized As Safe) que indica que son seguros (Prats & Jimenez, 2009). 
1.3.1 Monoterpenos y sesquiterpenos 
 
Los terpenos, tradicionalmente se han considerado que provienen de moléculas de isopreno (2-
metil-1,3-butadieno), y esto ha facilitado su clasificación, sin embargo su precursor es el 
pirofosfato de isopentilo (Figura 1.1) (Yurkanis, 2008). 
Los terpenos oxigenados se les llama terpenoides y se considera que son los grupos más 
importantes en los aceites esenciales. Un ejemplo de uno de ellos es el geraniol, cuya estructura 
se muestra en la Figura 1.1. 
 
 Isopreno Geraniol 
Figura 1. 1 Estructura de isopreno y geraniol (Sell, 2010). 
 
 
6 
 
Es importante mencionar que el compuesto que en realidad se utiliza en la biosíntesis de los 
terpenos no es el isopreno sino pirofosfato de isopentenilo, que tiene el mismo esqueleto que el 
isopreno (Yurkanis, 2008). 
Los terpenos se clasifican según la cantidad de carbonos que contienen. Los monoterpenos están 
formados por dos unidades de isopreno, por lo que están constituidos por 10 átomos de carbono; 
mientras que los sesquiterpenos, con 15 carbonos, están formados por tres unidades de isopreno 
(Yurkanis, 2008). Estos provienen biosintéticamente de geranilpirofosfato y farnesilpirofosfato, 
respectivamente; y de acuerdo a su estructura se clasifican según el número de ciclos como 
acíclicos, monocíclicos, bicíclicos (Martínez, 2003). En la Figura 1.2 y 1.3 se muestran ejemplos de 
monoterpenos y de sesquiterpenos, respectivamente. 
 
Figura 1. 2 Ejemplos de monoterpenos (Martínez, 2003). 
 
 
Figura 1. 3 Ejemplos de sesquiterpenos (Martínez, 2003). 
 
7 
 
1.3.2 Fenilpropanos 
 
Los fenilpropanos son sustancias naturales ampliamente distribuidas en los vegetales y están 
caracterizados por un anillo aromático unido a una cadena de 3 carbonos y son derivados 
biosintéticamente del ácido shíkimico. En la Figura 1.4 se muestra ejemplos de fenilpropanos. 
 
Figura 1. 4 Ejemplos de fenilpropanos (Martínez, 2003). 
 
1.4 Juanilama (Lippia alba) 
 
La Lippia alba (Mill.) N.E. Brown, es un arbusto ramificado perteneciente a la familia Verbenaceae. 
La planta es una hierba conocida comúnmente como juanilama en Costa Rica, crece en un 
ambiente con alta luminosidad. Su altura no es mayor de 1,5 m, posee un tallo leñoso y con ramas 
largas, las hojas crecen de manera ternada y finamente dentadas, las flores son pequeñas y 
agrupadas de color rosado o violeta, como se puede observar en la Figura 1.5 (Torres, 2011). 
 
Figura 1. 5 Juanilama (Vargas & Bottia, 2008). 
Se utiliza contra desórdenes gastrointestinales y como tranquilizante. La especie es nativa de 
América y se encuentra desde Texas hasta Argentina y en el Caribe (Medina, Araya, Tamayo, & 
Romero, 2011). 
8 
 
1.4.1 Composición química del aceite esencial de Lippia alba 
 
La planta de Lippia alba presenta gran cantidad de variaciones morfológicas que en ocasiones 
dificulta su identificación. Sin embargo, su variación más notable se encuentra en su aceite 
esencial donde diversos estudios han encontrado que existen al menos 7 quimiotipos diferentes 
(Solé, 2012). 
El término quimiotipo se refiere a plantas de una misma especie que presentan distinta 
composición química del aceite esencial, de tal forma que un quimiotipo define un aceite concreto 
de una especie botánica clasificada (Solé, 2012). 
En el caso de L. Alba esta planta las variaciones entre los componentes principales del aceite se 
deben a factores genéticos, distribución geográfica, estacionalidad, ontogenia de la planta, manejo 
de la especie, la edad, la parte de la planta empleada para la extracción, el método de extracción 
del aceite utilizado, entre otros, situación que se manifiesta tanto en regiones tropicales como 
subtropicales. Para esta especie se ha definido una clasificación simplificada de los quimiotipos 
basada en diversos criterios como la identidad de los constituyentes mayoritarios, la presencia de 
compuestos minoritarios (menos del 5 % del total del aceite) pero característicos, que por lo 
general están presentes, el conocimiento de las rutas biosintéticas, la relación entre los 
componentes, los datos geográficos y las estaciones climáticas, que podrían causar variacionesen 
la composición. En el Cuadro 1.2 se muestra un resumen de la clasificación de estos quimiotipos y 
su distribución en América (Cicció & Ocampo, 2010). 
En Costa Rica se pueden identificar dos formas principales. Una con un olor fragante (forma 
dulce), que se encuentra en el trópico húmedo (3 000 mm-4 000 mm de precipitación), posee 
ramas erectas, entrenudos cortos, hojas de color verde claro, redondas, con aroma suave y dulce, 
es de quimiotipo carvona (62,4 %- 67,6 %)-limoneno (20,8 %-25,0 %). La otra forma presenta un olor 
fuerte y poco agradable; esta se encuentra en el trópico seco (1 200 mm de precipitación), 
presenta ramas péndulas, raíces adventicias en los nudos, hojas de color verde oscuro, largas y 
angostas, con entrenudos largos y un aroma fuerte y áspero, esta es de quimiotipo mircenona 
(Cicció & Ocampo, 2006). 
 
 
9 
 
Cuadro 1.2 Clasificación de los quimiotipos de Lippia alba y su distribución en América (Cicció & 
Ocampo, 2010). 
Quimiotipo Componente principal Subtipo Lugar 
 
I 
 
Citral (neral+ geraniol) 
y/o linalool 
 
1.a Citral (todo el año) 
Argentina, Brasil, 
Curaçao, Guadalupe, 
Guatemala 
 
1.b Linalool (todo el año) Brasil, Uruguay 
 
 1. c Cuando citral o linalool es 
mayoritario en diferentes 
épocas del año 
 
Argentina 
 
 
 
1.d β-cariofileno 
 
Brasil 
II 
 Tagetenona 
 (ocimenona+mircenona) 
 
 Guatemala. Argentina 
y Costa Rica (zona 
Pacífico seco y central) 
 
 
III 
Limoneno y una 
cetona cíclica como: 
carvona, 
dihrocarvona, 
piperitona, 
piperitenona o 
lippiona 
 
3.a Limoneno y carvona 
Cuba, Colombia, 
Brasil, Guayana 
francesa, Perú, 
Martinica, Costa Rica 
(zona Atlántica 
sureste) 
3.b Limoneno y 
dihidrocarvona, piperitona o 
lippiana (1,2-epoxipulegona) 
 
Argentina, Guatemala 
IV Mirceno Argentina 
 
V γ- terpineno Brasil 
 
VI Alcanfor y 1,8-cineol Uruguay 
 
VII Estragol 
(metilchavicol) 
 México 
 
 
1.5 Romero (Rosmarinus officinalis L.) 
 
El romero es una planta vivaz, leñosa, subarbustiva, de ramas pardas, de la que parten hojas de 15 
mm a 40 mm de longitud, perennes, sentadas, opuestas, coriáceas, estrechas, con los bordes 
10 
 
enteros y revueltos hacia abajo. Sus hojas son de color verde brillante, algo granulosas por el haz y 
suaves, con tormento blanquecino. 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 mm a 12 
mm de longitud, es de color azul o lila pálido, como se muestra en la Figura 1.6, a veces es rosado 
y más raras veces es blanca. Pertenece a la familia Labiadas. Florece desde febrero hasta 
noviembre y se encuentra desde el nivel del mar hasta 1 400 m de altitud. Es una planta termófila, 
por lo que crece en zonas soleadas, se adapta a diferentes tipos de suelos, aunque prefiere los 
áridos y bien drenados (Muñoz, 1987). 
El romero se utiliza en las industrias farmacéutica, cosmética y alimentaria como aditivo para dar 
fragancia a sopas, cremas, lociones y perfumes. Además, tiene propiedades biocidas, sirve como 
repelente para insectos y presenta actividad microbicida (Cerpa, 2007). 
 
Figura 1. 6 Romero (Aromaterapia). 
 
1.5.1 Composición química del aceite esencial de Rosmarinus officinalis L 
El aceite esencial está constituido por derivados terpénicos, carburos, como pineno y canfeno; 
cineol (32 %), borneol (18 %, acetato de bornilo, alcanfor (12 %), dipenteno, entre otros (Muñoz, 
1987). De estos constituyentes principales su composición puede variar dependiendo del lugar 
geográfico de recolección, temperatura y suelo. Por ejemplo, en Marruecos el 1,8 cineol tiene un 
porcentaje más alto que en los sitios tradicionales del sur de Francia o que el que se produce en 
Argentina. Existen situaciones intermedias como en la Isla de Córcega, la Provence en Francia y en 
España; donde el acetato de bornilo, la verbenona y el alcanfor se encuentran en mayor 
proporción que el 1,8-cineol (Romero, 2004). 
 
11 
 
Estas diferencias se dividen en tres quimiotipos: Rosmarinus officinalis cineoliferum; Rosmarinus 
officinalis camphoriferum y Rosmarinus officinalis verbenoniferum (Romero, 2004). 
 
1.6 Métodos de extracción de aceites esenciales 
 
Existen gran variedad de métodos para la extracción de aceites esenciales a partir del material 
vegetal. El método de extracción específico depende de la planta que se requiera destilar y del 
producto final deseado. 
1.6.1 Destilación por arrastre de vapor 
 
Este es uno de los métodos más utilizados para extraer los aceites esenciales ya que se considera 
que se obtiene mejor calidad del destilado que con los métodos modernos. Para el caso de plantas 
aromáticas se describe de la siguiente manera: se colocan las plantas secas en una cámara y se 
utiliza el vapor presurizado, el cual circula a través del material vegetal donde el calor fuerza a que 
se abran los poros intracelulares donde están contenidos los aceites esenciales, liberando de esta 
forma el aceite, cuyas gotas son transportadas en el vapor hasta el condensador. En el condensado 
se obtiene una mezcla de líquidos, que al disminuir su temperatura son inmiscibles entre sí y se 
pueden separar por gravedad debido a la diferencia de densidades. En este tipo de destilación el 
control de la temperatura es muy importante ya que lo que se busca es que se abran los poros sin 
destruir la planta, o que ella se fracture o se queme el aceite esencial (Tshilenge, 2009). 
El agua obtenida como producto de la destilación se le conoce como agua floral, que puede ser 
utilizada para el tratamiento de la piel, para máscaras faciales y son preferibles cuando la persona 
es sensible al aceite esencial puro (Tshilenge, 2009). 
1.6.2 Extracción con disolventes 
 
Esta extracción consiste en la agitación continua de material vegetal molido, macerado o picado 
(mayor área de contacto) con el disolvente, y se realiza a temperatura y presión ambiental, ya sea 
por lotes o continuo (percolación o lixiviación). Los disolventes más utilizados son el etanol, 
metanol, isopropano, hexano, ciclohexano, tolueno, xileno, ligroina, éter etílico, entre otros. Se 
12 
 
debe evitar los solventes clorados y el benceno debido a su peligrosidad para la salud. Los 
disolventes pueden ser recuperados, una vez terminada la destilación, y pueden ser reutilizados. El 
material residual obtenido de la destilación contiene concentrados de materias odoríficas y se le 
conoce como concreto (Paredes & Quinatoa, 2010). 
1.6.3 Enfleurage 
 
Este método utiliza grasas naturales con puntos de ablandamiento alrededor de 40 °C. 
Generalmente se usa la manteca de cerdo (refinada, blanqueada y desodorizada), la cual se 
extiende en bandejas de aproximadamente 5 mm de profundidad y sobre ella se coloca el material 
vegetal, el contacto dura entre 3 a 5 días. Luego se retira el material vegetal y se reemplaza por 
material fresco y se repite la operación hasta que la grasa este saturada. Posteriormente, ésta se 
lava con alcohol en una relación 1 a 1 dos veces consecutivas. El alcohol se filtra y se destila al 
vacío hasta obtener un 80 % del volumen del alcohol. El residuo que queda en el fondo se le 
conoce como absoluto (Paredes & Quinatoa, 2010). 
1.6.4 Extracción con fluidos supercríticos 
 
Esta técnica consiste en el uso de fluidos supercríticos (SCF) para realizar la extracción de aceites 
esenciales. Ella tiene grandes ventajas con respecto a los métodos tradicionales, ya que es más 
flexible debido a la posibilidad de modulación continua del disolvente de alimentación/ 
selectividad del SCF y además permite la eliminación de disolventes orgánicos contaminantes. 
Además, representa un ahorro por el postproceso de extraer los disolventes para su posterior 
eliminación (Reverchon & De Marco, 2010). 
Algunos de los disolventes utilizados incluyen hidrocarburos como hexano, pentano y butano, 
óxidonitroso, hexafluoruro de azufre e hidrocarburos fluorados. Sin embargo, el dióxido de 
carbono es el más utilizado debido a que es el más seguro, se encuentra disponible y es de bajo 
costo, lo cual permite que la operación supercrítica se dé a presiones relativamente bajas y a 
temperaturas cercanas al ambiente. El punto crítico corresponde a las condiciones de temperatura 
y presión, para un gas o vapor, por encima de las cuales la sustancia ya no puede ser licuada por 
incremento de presión (Reverchon & De Marco, 2010). 
 
 
13 
 
1.6.5 Hidrodestilación 
Este proceso consiste en colocar agua en la parte inferior del tanque y luego se coloca una rejilla 
que soporta el material vegetal que va a ser extraído. La salida del vapor puede ser lateral o 
ubicarse en la tapa, el cual pasa al condensador donde el vapor es condensado junto con el aceite 
esencial obtenido y se recolectan en un separador de fases o florentino, el cual debe tener la 
suficiente altura y diámetro para evitar pérdidas del aceite y además permita la recolección. El 
tanque hidrodestilador es calentado, ya sea mediante vapor de la caldera o mediante resistencia, 
aproximadamente a 100 °C para que el vapor producido arrastre el aceite esencial. Los aceites 
esenciales obtenidos con este método suelen ser más coloreados que los obtenidos por arrastre 
de vapor y tienden a presentar un olor a quemado, es por esta razón que se requiere de una etapa 
posterior para su refinación (Paredes & Quinatoa, 2010). En la Figura 1.7 se muestra la 
hidrodestilación a fuego directo y con calentamiento con serpentín o vapor. 
 
Figura 1. 7 Método de hidrodestilación a fuego directo y con calentamiento con serpentín y vapor 
(SENA). 
La ventaja de este método es que involucra un bajo costo de fabricación del equipo y su operación 
no requiere de servicios de energía eléctrica, aire u otros. La desventaja del método es que la 
extracción del aceite volátil es incompleta, ofrece una menor eficiencia energética con respecto a 
la destilación con vapor y es aplicable sólo cuando las cargas son relativamente pequeñas. 
Normalmente no se opera en condiciones óptimas de tiempo y temperatura. 
14 
 
1.6.6 Extracción por prensado 
En este método el material vegetal se somete a presión, ya sea de forma continua o por lotes. 
Dentro de los equipos que se utilizan se tienen el tornillo sin fin de alta o baja presión, extractor 
expulsor, extractor centrifugo, extractor decantador y rodillos de prensa. En estos procesos la 
mezcla detritos-agua-aceite se centrifuga a 5000 rpm durante 40 minutos y el aceite esencial 
recuperado se coloca en una nevera a 3 °C durante 4 horas, para solidificar gomas y ceras que se 
localizan en la superficie. El aceite esencial se guarda en recipientes oscuros a 12 °C. Los aceites 
obtenidos por prensado y/o raspado, se les comercializa como “expresión en frío” y cumplen las 
funciones de odorizantes y saborizantes (Paredes & Quinatoa, 2010). 
 
1.6.7 Extracción por microondas 
Esta es una alternativa superior debido a ciertas aplicaciones térmicas además de su eficiencia 
volumétrica por calor producido. La mayor ventaja de este método es que es fácil de controlar con 
respecto a las tecnologías convencionales: se puede obtener una mejor calidad del producto y por 
tanto tener una producción más económica, dado que el sistema de calentamiento se puede 
detener en cualquier momento. El material vegetal es calentado directamente por las microondas, 
lo que conlleva a la consistencia en la calidad y además minimiza el impacto ambiental al no 
utilizar combustibles fósiles o sistemas menos eficientes como la calefacción indirecta por 
electricidad. Aunque este es un método deseable ha encontrado muy pocos usos en la industria de 
bioprocesos, debido a la falta de datos disponibles con respecto a la interacción de las microondas 
con las materias primas naturales heterogéneas (Tshilenge, 2009). 
15 
 
Capítulo 2: Rendimiento y calidad de los aceites esenciales 
 
2.1 Rendimiento de los aceites esenciales 
 
El rendimiento de los aceites esenciales se define como la relación en gramos de aceite esencial 
obtenido con respecto a la cantidad en gramos de material vegetal utilizado y se calcula mediante 
la Ecuación 2.1 (Rodas, 2012). 
 
Porcentaje de rendimiento 
ma.e
mMV
 100 (2.1) 
 
Donde, 
m a.e masa de aceite esencial, g 
m m.v masa de material vegetal, g 
 
Sin embargo, existen diversas formas de expresar el porcentaje de rendimiento de un aceite 
esencial, como por ejemplo, el rendimiento en base húmeda donde en la Ecuación 2.1 la masa del 
material vegetal se refiere al material vegetal fresco y cuando se indica base seca el material 
vegetal se considera el material vegetal seco. De igual forma el rendimiento se puede expresar en 
términos de volumen de aceite en ml con respecto a la cantidad en gramos de material vegetal 
utilizado, ya sea fresco o seco (Ramos, 2013). Como se muestra en la Ecuación 2.2. 
 
 
Porcentaje de rendimiento 
va e
mMV
 100 (2.2) 
Donde, 
v a.e volumen de aceite esencial obtenido, ml 
 
Las plantas proporcionan un rendimiento de aceite esencial muy bajo, por lo general, inferior a un 
2 % en peso; excepto en algunos casos como el clavo con un 15 % de media o el anís de 2 % a 5 % 
(Ortuño, 2006). 
 
16 
 
Regularmente el contenido de aceites esenciales aumenta después de la lluvia y alrededor del 
mediodía cuando el agua de rocío depositada sobre la planta, se ha eliminado y ha comenzado una 
deshidratación antes de la humedad relativa alta de la noche (SENA). 
En el caso de la Lippia alba, el rendimiento del aceite esencial es muy variable y dependiendo del 
quimiotipo y la parte de la planta utilizada se tienen distintos rendimientos. Los cuales se 
muestran en el Cuadro 2.1. 
Cuadro 2.1 Rendimiento del aceite esencial de Lippia alba según quimiotipo (Cicció & Ocampo, 
2010) 
Quimiotipo Subtipo Parte de la planta y zona Rendimiento 
 
I 
1 a. Citral Hojas De 0,1 % hasta 1,6 % 
1 b. Linalool Hojas De 0,1 % hasta 1,2 % 
1 c. Citral o Linalool Partes aéreas De 0,3 % hasta 0,8 % 
1 d. β-cariofileno Hojas y flores 0,1 % 
 
II 
 
Tagetenona 
 
Argentina: Partes aéreas 
Guatemala: Hojas y flores 
Costa Rica: Hojas y flores 
 
De 1,6 % hasta 2,2 % 
De 0,2 % hasta 0,4 % 
De 0,7 % hasta 0,9 % 
 
 
III 
 
3 a. Carvona 
 
Hojas y partes aéreas 
 
De 0,1 % hasta 2,7% 
3 b. Lippiona Argentina: Hojas De 0,5 % hasta 1,4 % 
 Dihidrocarvona Argentina: Hojas De 0,5% hasta 1,2 % 
 Piperitona Argentina: Hojas 0,6 % 
Guatemala: Hojas 0,2 % 
 
IV 
 
Mirceno 
 
Argentina: Hojas 
 
1,2 % 
 
V 
 
γ-terpineno 
 
Brasil: Hojas 
 
0,3 % 
 
VI 
 
Alcanfor, 1,8-cineol 
 
Uruguay: Hojas 
 
0,8 % 
 
VII 
 
Estragol 
 
Estados Unidos: Hojas y 
tallos terminales 
 
0,8 % 
 
El rendimiento puede variar según diversas condiciones para el caso del Rosmarinus officinalis. Por 
ejemplo, se tiene que para flores y hojas el rendimiento va desde 0,5 % hasta 1,1 % en peso 
(Cerpa, 2007). La hoja de romero contiene entre 1,0 % a 2,5% de aceite esencial cuya composición 
varía considerablemente entre los quimiotipos y la etapa de desarrollo de la planta en el momento 
de recolección. El rendimiento también varía según la metodología de extracción y el estado del 
 
17 
 
material vegetal. Por ejemplo, se reportan rendimientos de 0,75 % de aceite esencial en material 
fresco (hojas y tallos) obtenido por destilación por arrastre de vapor. De acuerdo con reportes de 
rendimientos, se puede obtener 0,6 % de aceite en peso fresco y de 1 % a 2,5 % en peso seco 
(Ramirez & Vigoya, 2012). 
 
 
2.2 Calidad de los aceites esenciales 
 
Los aceites esenciales entran dentro de un amplio margen en cuanto a su nivel de calidad, ya que 
se trata de productos obtenidos directamente de materias primas vegetales. En estos la calidad 
puede variar considerablemente dependiendo de su origengeográfico, variedad de la planta, 
método de obtención, condiciones de procesado, almacenamiento, envejecimiento, entre otros 
(Ortuño, 2006). 
La calidad del aceite tiene como objetivo garantizar que la esencia posee ciertas características 
analíticas que están determinadas principalmente por su composición química, contenido de las 
sustancias de interés, propiedades fisicoquímicas y organolépticas (Vargas & Bottia, 2008). 
 
2.2.1 Parámetros empleados para el control de calidad de los aceites esenciales 
La calidad del aceite esencial se puede determinar mediante el análisis de ciertos parámetros, los 
cuales se clasifican en seis tipos (Albarracín & Gallo, 2003): 
1) Características organolépticas: considera el olor, el color y la apariencia. 
2) Determinaciones físicas: considera la densidad (determinada con picnómetro, normalmente a 
20°C), índice de refracción (se determina con refractómetro electrónico a 20°C, se usa para 
detectar adulteraciones), miscibilidad en etanol (se mide la solubilidad de 0,5 ml del alcohol 
con cierta graduación sobre una muestra de 1 ml de esencia), punto de congelación, punto de 
inflamación, rango de destilación (se usa para determinar volatilidad de la esencia). 
3) Índices químicos: índice de acidez, índice de éster e índice de saponificación. 
18 
 
4) Características cromatográficas: se utiliza para obtener el perfil cromatográfico y de esta 
forma cuantificar los componentes del aceite esencial. 
5) Características espectroscópicas: se utiliza principalmente la espectroscopia ultravioleta-
visible y la infrarroja, con el fin de obtener el perfil de espectro IR de la esencia. 
6) Otras determinaciones: se requiere de un método complejo de análisis para determinar las 
cantidades de contaminantes como pesticidas que puede estar contenido en el aceite. 
 
2.2.2 Cromatografía de gases – espectrometría de masas (GC-MS) 
 
La cromatografía de gases (GC) es una técnica analítica que puede ser utilizada para separar 
compuestos orgánicos basada en sus volatilidades, además provee información cualitativa y 
cuantitativa de los componentes presentes en una mezcla. Los componentes son separados por 
sus diferencias de partición entre la fase móvil gaseosa y la fase estacionaria en la columna, 
permitiendo que sean separados (Olguín & Rodríguez, 2004). 
La técnica consiste en inyectar la muestra en la fase móvil (gas inerte como He, N2, H2), cuyos 
componentes luego pasan a través de la fase estacionaria en la columna, la cual se encuentra 
dentro de un horno a una temperatura programada. El tiempo de retención de cada componente 
está en función de su distribución entre la fase móvil y la fase estacionaria. Lo anterior ocurre 
debido a la diferencia en la afinidad hacia la fase estacionaria. Los diversos componentes de la 
muestra se separan en bandas que pueden analizarse mediante el empleo de los detectores 
(Gutiérrez & Droguet, 2002). 
Hay tres técnicas de inyección de muestras en las columnas capilares: “split”, “split-less” y “on 
column”. El sistema “split” consiste en desviar la mayor parte de la muestra fuera del sistema 
cromatográfico y enviar sólo una pequeña fracción a la columna. El método “split-less” consiste en 
dirigir toda la muestra a la columna, lo que resulta más adecuado para el análisis de trazas o de 
componentes muy volátiles. La inyección “on column” se realiza en frío, evitando la etapa de 
vaporización que puede causar la descomposición de compuestos termolábiles (Gutiérrez & 
Droguet, 2002). 
 
19 
 
Un cromatógrafo de gases consiste en varios módulos básicos ensamblados para: suministrar un 
flujo constante del gas transportador (fase móvil), permitir la entrada de vapores de la muestra en 
la corriente de gas que fluye, mantener la longitud apropiada de fase estacionaria, mantener la 
columna a la temperatura adecuada, detectar los componentes de la muestra conforme eluyen de 
la columna y proveer una señal legible proporcional en magnitud a la cantidad de cada 
componente (Gomis, 2008). 
La espectrometría de masas (MS) es una técnica de análisis cualitativa universal y específica, 
altamente sensible y que permite la identificación de una sustancia. Esta técnica proporciona gran 
cantidad de información acerca de la composición elemental de las muestras, la composición de 
todo tipo de moléculas, la estructura y composición de superficies sólidas, el contenido isotrópico 
de diferentes elementos en un mismo compuesto. Se basa en la obtención de iones a partir de 
moléculas orgánicas en fase gaseosa, una vez obtenidos los iones se separan según su masa y su 
carga y se detectan por medio del dispositivo adecuado (Acuña, 2014). La detección consecutiva 
de los iones formados a partir de las moléculas de la muestra produce el espectro de masas de la 
sustancia que al ser diferente para cada compuesto químico permite su identificación al 
compararse con los espectros de una colección de espectros o librería (Gutiérrez & Droguet, 
2002). 
La cromatografía de gases por si sola representa un problema para la identificación de los 
componentes de una muestra ya que el único dato que proporciona es el tiempo de retención de 
los correspondientes picos cromatográficos; de igual forma ocurre con la espectrometría de masas 
que puede identificar cualquier sustancia pura, pero no es capaz de identificar los componentes 
individuales de una mezcla sin separar previamente sus componentes. Por tal razón se utiliza una 
técnica combinada GC-MS que permite tanto la separación como la identificación de mezclas 
complejas. Esta técnica consiste en inyectar una mezcla de compuestos en el cromatógrafo de 
gases donde se separa en la columna cromatográfica obteniendo la elución sucesiva de los 
componentes individuales aislados que pasan inmediatamente al espectrómetro de masas. Al final 
cada componente se registra en forma de pico cromatográfico y se identifica por su espectro de 
masas. Además el espectrómetro registra la corriente iónica total generada en la fuente iónica, 
cuya representación gráfica constituye el cromatograma o TIC (total ion current), lo cual da lugar a 
20 
 
un pico gaussiano de área proporcional a la concentración del compuesto detectado (Gutiérrez & 
Droguet, 2002). 
La técnica de cromatografía de gases acoplada con la espectrometría de masas es de gran utilidad 
para determinar los componentes de los aceites esenciales, así como la cantidad de los mismos y 
de esta forma revisar la calidad de los aceites esenciales (Stashenko & Martínez, 2010). 
 
2.3 Caracteristicas del aceite esencial 
 
Los aceites esenciales presentan diversas propiedades que se caracterizan por el color, del cual 
carecen la mayoría de aceites en estado puro y fresco, pero que ante la exposición al aire 
adquieren diversos colores, generalmente amarillo. El olor es muy variable ya que depende de la 
especie y puede modificarse ante la exposición al aire (Ramirez & Vigoya, 2012). 
El aceite esencial de Lippia alba se caracteriza por su olor intenso y penetrante, y contiene de 0,1 
% a 1,2 % de aceite volátil (Torrenegra, 2014). Sus propiedades físicas promedio son: densidad 
relativa a 20°C de 0,887 g/ml, índice de refracción 1,430 y rotación óptica de -50° a 20°C (Guala, 
Lapissonde, Pérez, & Elder, 2011). En cuanto a la composición del aceite esencial de Lippia alba se 
han realizado gran cantidad de estudios donde se obtuvieron cantidades diferentes en los 
distintos componentes, en el Cuadro 2.2 se muestran algunos de estos. 
El aceite esencial de Rosmarinus officinalis es un líquido incoloro o de color amarillo pálido con 
fuerte aroma, alcanforado o mentolado herbáceo y una nota baja a madera balsámica (Muñoz, 
1987). El rendimiento del aceite esencial obtenido varía de 0,5 % a 1,2 % (Heath, 1978). Este aceite 
posee una densidad que varía de 0,8940 g/ml a 0,913 g/ml a 20°C y un índice de refracción que 
varía de 1,464 a 1,472 a 20°C (NormaUNE 84306:2006 , 2006). 
El aceite esencial de romero posee los siguientes componentes: α-pineno, canfeno, 1,8 cineol o 
eucaliptol (17 %-30 %), borneol (16 %-20 %), alcanfor (10 %), acetato de bornilo (2 %-7 %), 
verbenona y terpineol (Heath, 1978). 
 
 
21 
 
Cuadro 2.2 Composición del aceite esencial de Lippia alba (Cicció & Ocampo, 2004) (Franz & 
Novak, 2010) 
 Cantidad relativa (%) 
País Guatemala Guatemala Uruguay Costa Rica 
Componente Tipo 
Murcenona 
Tipo Cineol forma “dulce” 
mirceno 6,5 1,7 0,2 0,8 0,3 
p-cimeno t t 0,7 n.d. t 
1,8-cineol T 22,8 14,2 1,3 n.d. 
limoneno 1 3,2 43,6 2,9 23,3 
linalool 4 2,4 1,2 55,3 0,3 
mircenona 54,6 3,2 n.d n.d n.d 
carvona nd nd nd nd 69,2 
piperitona t t 30,6 n.d 0,1 
timol n.d n.d n.d n.d t 
carvacrol n.d n.d n.d n.d nd 
β-cariofileno 2,6 1,2 1,0 9,0 0,4 
α-humuleno 0,7 t 0,6 0,9 t 
germacreno D n.d n.d n.d n.d 1,6 
óxido de 
cariofileno 
1,8 3,0 1,1 0,6 n.d. 
Z- dihidrocarvona 13,1 0,6 0,1 0,8 0,1 
Z-ocimenona 0,2 
E-dihidrocarvona 4,9 n.d t 1,2 0,1 
n.d=no detectado., t= trazas 
 
Según la Norma UNE 84306:2006, la composición del aceite esencial de romero es la que se 
muestra en el Cuadro 2.3. 
Cuadro 2.3 Componentes principales del aceite esencial de Rosmarinus officinalis (Rodas, 2012). 
Componente Porcentaje Mínimo Porcentaje Máximo 
α-pineno 18,0 26,0 
canfeno 7,0 13,0 
β-pineno 2,0 5,0 
mirceno 2,5 4,5 
limoneno 2,5 5,5 
1,8-cineol o eucaliptol 16,0 23,0 
alcanfor 12,5 22,0 
linalol 0,5 2,5 
acetato de bornilo 0,5 2,5 
terpinen-4-ol 0,4 1,5 
borneol 1,0 4,5 
α-terpineol 1,0 4,0 
verbenona 0,7 2,5 
 
22 
 
2.4 Factores que afectan el rendimiento y la calidad de los aceites 
esenciales 
 
Existe un gran número de factores que pueden afectar el rendimiento y la calidad del aceite, entre 
los cuales se encuentran (Tshilenge, 2009): 
- Método de destilación: este debe ser elegido basándose en el punto de ebullición del aceite y 
la naturaleza de la planta. La temperatura del vapor y el contenido de calor pueden afectar las 
características de la destilación. 
 
- Diseño adecuado del equipo: un mal diseño en el tanque, condensador o separador, puede 
llevar a pérdidas del aceite esencial y aumentar los costos de inversión del proyecto. 
 
- Material de construcción del equipo: según el aceite esencial que se quiere destilar se deben 
utilizar materiales dependiendo de qué tan corrosivos son estos. Por esta razón que se utiliza 
aluminio, cobre y acero inoxidable como materiales de construcción. 
 
- Condición de la materia prima: esto es importante debido a que algunas partes de la planta 
no presentan altos rendimientos si se destilan en su estado natural. Algunas plantas deben 
ser tratadas previamente, es decir, se deben macerar, moler o lavar con agua para exponer 
las células en donde se encuentra el aceite. 
 
- Carga del material vegetal/ distribución de vapor: si se carga una cantidad de material vegetal 
indebida se puede dar la canalización del vapor causando que la destilación sea incompleta. 
 
- Parámetros de operación como flujo de vapor de entrada/temperatura de condensación: un 
control adecuado del flujo de vapor de entrada y la presión en la unidad del hervidor es 
necesario para optimizar la temperatura de extracción y para maximizar el rendimiento de la 
temperatura de condensación. Esta temperatura no debería ser alta ya que puede resultar en 
la pérdida de aceite por evaporación. 
 
 
 
23 
 
- Tiempo de destilación: los diferentes componentes del aceite esencial se destilan en orden de 
sus puntos de ebullición. Entonces las fracciones con altos puntos de ebullición van a tardar 
más en destilar, si la destilación es muy rápido los componentes con altos puntos de 
ebullición se pierden. 
 
- Condiciones previas del tanque o equipo: los tanques deben estar diseñados de tal forma que 
se dé una distribución eficaz del vapor sin importar la planta con la que se trabaje. Los 
equipos deben de ser anticorrosivos para obtener alto rendimiento y calidad del aceite 
obtenido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
25 
 
Capítulo 3: Metodología experimental 
 
 
Muchos experimentos relacionados con la extracción de aceites esenciales se han realizado 
utilizando distintos métodos de extracción para gran cantidad de plantas. Sin embargo, no existe 
un procedimiento específico en la literatura que se pueda aplicar, ya que depende del equipo de 
extracción y sus limitaciones. 
 
3.1 Objetivo general 
 
El objetivo general fue determinar los rendimientos y caracterizar los aceites esenciales obtenidos 
por hidrodestilación a partir de Lippia alba y Rosmarinus officinalis para la planta piloto del 
CIPRONA de la Universidad de Costa Rica. 
 
3.2 Objetivos específicos 
 
Para lograr el cumplimiento del objetivo general se establecieron los siguientes objetivos 
específicos: 
1. Definir las condiciones de operación analizando el equipo y realizando corridas de prueba 
con el fin de determinar sus limitaciones y cuales variables se puedan perturbar. 
2. Planear el trabajo experimental, utilizando las corridas de prueba se establecieron las 
condiciones de operación del equipo y el procedimiento a seguir durante las corridas para 
calcular los rendimientos y obtener los datos requeridos para realizar los cálculos. 
3. Realizar las corridas en la planta piloto poniendo en práctica el procedimiento establecido, 
por triplicado, para el romero y para la juanilama. 
4. Caracterizar los aceites esenciales extraídos en el hidrodestilador con el cromatógrafo de 
gases (GC-MS) para determinar su composición y verificar la calidad del aceite. 
5. Realizar el balance de masa y energía en el hidrodestilador para identificar las fuentes de 
pérdidas de calor. 
26 
 
6. Comparar los rendimientos obtenidos con los rendimientos reportados en la literatura, 
tanto en base seca como en base húmeda. 
 
3.3 Preparación del material vegetal inicial 
 
El romero se recolectó entre junio y julio del 2015, de fincas ubicadas en Cartago y en Alajuela. El 
material vegetal incluyó hojas, ramas y flores y se adquirió sin ningún tratamiento previo, es decir, 
no se secó ni se molió. Las corridas se realizaron el mismo día que se adquirieron y no se contaba 
con el equipo para realizarlo en ese momento. 
La juanilama utilizada para las corridas de prueba se recolectó en Santa Rosa de Guápiles, en la 
finca Coopecuna en febrero del 2015, el material incluyó hojas y gran cantidad de ramas. El 
material utilizado para las demás corridas provino de la finca de Don Juan José Solís ubicada en 
Bristol de Matina, la cual contaba con hojas, ramas y algunas flores. Esta se mantuvo fresca en 
refrigeración durante los días en que se realizaron las corridas. 
 
3.4 Determinación del contenido de humedad 
 
Esta se realiza basándose en la norma ISO 662-1998 correspondiente a la determinación del 
contenido de humedad y compuestos volátiles, utilizando el método B. 
Se toman tres muestras de 5 g aproximadamente cada una para realizar el procedimiento analítico 
que corresponde al método B de la norma, que se detalla en el Anexo. Para esto se utiliza un 
horno marca MEMMERT y una balanza analítica marca A&D serie HR-120. 
 
3.5 Obtención del aceite esencial 
 
El aceite esencial fue extraído de las partes aéreas (hojas, tallos y flores) de las planta de Lippia 
alba y de Rosmarinus officinalis. Para la extracción se empleó material vegetal fresco, previamente 
pesado. Las determinaciones másicas de gran tamaño se realizaron en una balanza industrial, 
mientras que las de menor tamaño se realizaron en una balanza electrónica. 
 
27 
 
El método de extracción utilizado fue el de hidrodestilación cuyo principio es llevar a estado de 
ebullición una suspensión acuosa de un material vegetal, de tal forma que los vapores generados 
se puedan condensar y posteriormenterecolectar. El vapor que permite que se realice la 
extracción del aceite se genera dentro del reactor al calentarse el agua contenida. 
El sistema de calentamiento utilizado consistió en emplear el vapor de agua provisto por la caldera 
e introducirlo en la chaqueta del reactor que permite calentar el interior del mismo, sin interferir 
directamente con el material vegetal. 
La extracción del aceite se realizó por aproximadamente tres horas, después de que cae la primera 
gota y hasta que se observó que la altura del aceite permaneció constante. Una vez finalizada la 
extracción, se separa el aceite esencial obtenido del agua floral por decantación, se determina su 
rendimiento, su densidad y se guardó en un envase de vidrio ámbar que se refrigeró con el fin de 
conservarlo. 
Se tomaron todos los datos necesarios como la cantidad de agua que se ingresa al sistema y la 
cantidad final una vez concluida la corrida. También se toman los datos en la chaqueta como la 
presión del vapor de entrada, el condensado de salida y la temperatura del vapor, para calcular las 
pérdidas de calor. La hidrodestilación se realizó por triplicado para las dos plantas con el fin de 
tener reproducibilidad en los resultados obtenidos. En la Figura 3.1 se muestra el diagrama del 
equipo utilizado. 
 
Figura 3. 1 Diagrama de equipo experimental (Elaboración propia) 
28 
 
3.6 Identificación de los componentes principales del aceite esencial 
 
Para identificar los componentes principales de los aceites esenciales se utilizó la técnica GC-MS. 
Las muestras de los aceites esenciales obtenidos de ambas plantas se analizaron en un 
cromatógrafo de gases GC-17A acoplado a un espectrómetro de masas GCMS-QP5000 
SHIMADZU que cuenta con un controlador CI-50, con un software GCMS Solution versión 3. Se 
inyectaron aproximadamente 0,1 μl de muestra en el modo split (60:1), se utilizó una columna 
capilar de sílica fundida SUPELCO MDN-5S con un recubrimiento interno de 5 % fenil 
polimetilsiloxano (30 m x 0,25 mm d.i., grosor de película de 0,25 μm), como gas de arrastre se 
empleó helio a flujo constante de 1,4 ml/min, la presión del gas a la entrada de la columna fue de 
85,7 kPa y la velocidad lineal de 43,1 cm/s. La temperatura del horno varió desde 60 °C a 280 °C a 
una velocidad de 3 °C/min con un tiempo de retención de 5 min, la temperatura del inyector fue 
de 250 °C y la temperatura de la interfase de 260 °C. Los espectros de masas se obtuvieron por 
ionización electrónica. La duración del análisis programado fue de 78,33 min. En la Figura 3.2 se 
muestra el equipo GC-MS utilizado en el proyecto. 
Los componente principales del aceite esencial se identificaron por comparación del espectro de 
masas con las bases de datos proporcionadas por el software GCMS Solutions ver.3 
 
3.7 Variables para determinar el contenido de humedad 
 
3.7.1 Variables de diseño 
 
Para determinar el contenido de humedad se tuvo como variables de diseño: 
 Cantidad de masa de muestra inicial: 5 g de material vegetal. 
 Tipo de planta: romero o juanilama. 
 
Para cada corrida se tomaron 3 muestras del material vegetal de forma aleatoria, la cantidad de 
muestra tomada afecta directamente la determinación del contenido de humedad. De igual 
forma, según la planta, puede contener mayor o menor cantidad de agua. 
 
 
29 
 
3.7.2 Variables fijas 
 
Las variables fijas son aquellas que se mantienen sin alteraciones durante el experimento, en este 
caso se encuentran: 
 Temperatura del horno: 100 °C. 
 Masa del recipiente contenedor de la muestra. 
3.7.3 Variables no controlables 
 
Las variables no controlables que pueden influir en la determinación de la humedad son: 
 Temperatura y presión ambiental. 
 Humedad relativa del aire. 
3.7.4 Variables de respuesta 
 
En este caso la variable de respuesta fue: 
 Masa de material vegetal seco. 
3.7.5 Variable de estudio 
 
 Contenido de humedad en la planta. 
 
3.8 Variables para la obtención del aceite esencial 
3.8.1 Variables de diseño 
 
Las variables de diseño estipuladas fueron: 
 Cantidad de material vegetal: romero: 9,88 kg, 12,69 kg y 6,57 kg. Juanilama: 15,8 kg, 16,4 
kg y 16,1 kg. 
 Planta utilizada: romero o juanilama. 
3.8.2 Variables fijas 
 
Las variables fijas son: 
 Presión de vapor en la entrada a la chaqueta: 124,1 kPa (18 psi). 
 Temperatura establecida en el panel de control de la chaqueta: 140 °C, 
30 
 
3.8.3 Variables no controlables 
 
Como variables no controlables se tienen: 
 Contenido de humedad de las plantas. 
 Temperatura y presión ambiental. 
3.8.4 Variables de respuesta 
 
Como variables de respuesta se tienen: 
 Masa y volumen de aceite esencial obtenido. 
 Tiempo en caer la primera gota. 
 Tiempo final de la extracción del aceite. 
 Temperatura en el hidrodestilador. 
 Flujo másico de condensado. 
 Cantidad de agua en el hidrodestilador al finalizar la corrida. 
3.8.5 Variables de estudio 
 
 Rendimiento tanto en base húmeda como en base seca. 
 Densidad del aceite esencial obtenido. 
 Tiempos de extracción. 
 Energía perdida en el proceso. 
 
3.9 Variables para la cromatografía de gases GC-MS 
3.9.1 Variables de diseño 
 
Como variables de diseño se tienen: 
 Cantidad de muestra de aceite esencial inyectado en el equipo: 0,1 μl. 
 Programación de operación del GC-MS (presión de entrada del gas, temperatura del 
horno, flujo del gas, tiempo de análisis, entre otros). 
 
 
31 
 
3.9.2 Variables fijas 
 
Como variable fija se tiene: 
 
 Dimensiones y características de la columna capilar en el cromatógrafo de gases. 
3.9.3 Variables no controlables 
 
 Como variables no controlables se tienen: 
 Temperatura y presión ambiental. 
3.9.4 Variables de respuesta 
 
 Como variables de respuesta se obtienen: 
 Picos cromatográficos y espectros de masas característicos de los componentes 
principales en el aceite esencial. 
3.9.5 Variables de estudio 
 
 Porcentaje relativo de la cantidad de los componentes principales del aceite esencial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
32 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
33 
 
Capítulo 4: Discusión de resultados 
 
4.1 Análisis de las corridas preliminares 
 
Dado que no se tiene disponible un manual de operación del equipo de hidrodestilación, y que 
además se han realizado cambios en el sistema de calentamiento que han variado su forma de 
operación del mismo, se realizaron las corridas preliminares para obtener información importante 
respecto al uso y funcionamiento del equipo de hidrodestilación. 
Con estas pruebas fue posible observar el armado correcto del equipo de hidrodestilación, 
conocer el manejo de las válvulas, el funcionamiento de los medidores de presión y temperatura, 
la capacidad máxima tanto del florentín como del hidrodestilador, así como el funcionamiento de 
la caldera para proporcionar el vapor a la chaqueta del reactor. 
El equipo cuenta con una válvula automática en la entrada de vapor a la chaqueta del 
hidrodestilador que se abre o se cierra dependiendo de los requerimientos de temperatura, 
presenta una válvula de seguridad en la entrada de la chaqueta que a su vez purga si hay gran 
cantidad de agua acumulada o si hay exceso de vapor. A la salida de la chaqueta, el equipo cuenta 
con una trampa de vapor para evitar que éste entre a la tubería de los condensados de la 
chaqueta, la cual recorre los demás equipos de la planta piloto, y por donde se puede extraer el 
mismo, y llega finalmente al tanque de abastecimiento de agua de la caldera repitiendo el ciclo. 
En cuanto a los medidores, se tiene un medidor de presión de vapor en la entrada a la chaqueta, 
un sensor de temperatura en la chaqueta del hidrodestilador, un medidor de temperatura 
diferencial en la tapa del hidrodestilador y un medidor de nivel a un costado del hidrodestilador. 
Las corridas de prueba se realizaroncon juanilama únicamente debido a que el precio del material 
vegetal fue más accesible que el del romero. Se determinó que las condiciones de operación no 
dependen del material vegetal a utilizar, sino que las variables como la presión y la temperatura 
del vapor en la chaqueta, la cantidad de agua y de material vegetal a utilizar dependen de las 
limitaciones y capacidades del equipo de hidrodestilación. 
34 
 
Se determinó que la presión de trabajo adecuada del vapor a la entrada a la chaqueta debe estar 
entre 110,3 kPa (16 psi) y 124,1 kPa (18 psi), en primer instancia porque la válvula de seguridad se 
activa a presiones mayores de 137,9 kPa (20 psi) y por otro lado se quiere disminuir el tiempo de 
calentamiento del agua y del material vegetal en el interior del hidrodestilador. Por ende fue 
necesario mantener la presión en el valor más alto posible, lo anterior porque si la presión es 
menor se tarda más tiempo en calentar el sistema. Cabe destacar que dependiendo del 
funcionamiento de la caldera, la presión de vapor puede variar durante la hidrodestilación, por lo 
que se procura mantener la presión en este rango. 
También es importante mencionar que si se utiliza una presión de vapor de 137,9 kPa para 
disminuir el tiempo de calentamiento del sistema, la hidrodestilación no se realiza de la manera 
adecuada debido a que el vapor de agua junto con el aceite llega al condensador a gran velocidad 
y no le da tiempo a los vapores de condensar correctamente, lo que provoca que se pierda gran 
cantidad de aceite esencial vaporizado. 
La temperatura en la chaqueta se controló mediante la presión de vapor de entrada, utilizando un 
panel donde se estipula la temperatura a la cual se quiere llegar. En este caso se seleccionó 140 °C, 
y la válvula automática controló la cantidad de vapor que ingresa a la chaqueta para alcanzar esa 
temperatura y mantenerla constante durante el proceso. Sin embargo, durante las corridas se 
observó que la temperatura máxima que alcanzó fue de 123°C, esto debido a que es la 
temperatura de saturación del vapor a la presión utilizada, es decir, se alcanzó el equilibrio 
termodinámico. 
El medidor de temperatura en la tapa muestra el avance de la misma durante el tiempo que tarda 
en calentarse el sistema interno, una vez que cae la primera gota en el florentín y se inicia la 
destilación. La temperatura indicada fue de 75 °C, y se mantuvo constante hasta que se terminó el 
proceso. Cabe destacar que este medidor de temperatura inicia en 0 °C, aunque se sabe que la 
temperatura del agua en el tanque al iniciar se encuentra a 23 °C, por lo que se tiene que al caer la 
primera gota la temperatura fue de 98 °C, la cual es menor a la temperatura de ebullición de 
cualquiera de los componentes por separado (agua y aceite), pero que es cercana a la temperatura 
del disolvente, debido a que el vapor que se genera al inicio es más rico en el componente más 
volátil que es el agua. 
 
35 
 
En cuanto a la geometría del hidrodestilador, se tomaron todas las dimensiones del equipo para 
conocer el espesor del aislante, el espacio donde pasa el vapor en la chaqueta, el espesor, el 
diámetro y la altura del tanque, que son de utilidad para determinar la masa y la capacidad 
volumétrica del mismo. En el Cuadro 4.1 se muestran las dimensiones del equipo, que además se 
pueden observar en la Figura 4.1 
Cuadro 4.1 Dimensiones del tanque, chaqueta y aislante del hidrodestilador y del florentín 
 Tanque Rejilla Tapa Florentín 1 
Altura externa, ho 
(cm) 
84,5 66,5 24 45 
Altura interna, hi (cm) 72 65,5 23 44,5 
Espesor, e (cm) 1 1 1 0,25 
Radio externo, ro (cm) 37,7 26,8 37,7 4,75 
Radio interno, ri (cm) 30 25,8 30 4,5 
Altura de la parte 
cónica, hcono (cm) 
10 - - - 
Espacio de la 
chaqueta (cm) 
3,7 - - - 
Espesor del aislante, 
eaisl. (cm) 
3 - - - 
 
 
Figura 4. 1 Dimensiones en centímetros del tanque, tapa, chaqueta y aislante del hidrodestilador, 
rejilla y florentín. 
36 
 
En el Cuadro 4.2 se muestran las características del tanque, la rejilla y el florentín, que fueron de 
utilidad para el cálculo de las pérdidas de energía y para determinar la cantidad máxima de 
material vegetal y de agua que se puede agregar al sistema, lo cual sirvió para planificar las demás 
corridas realizadas y para corridas futuras. Cabe destacar que estas características se obtuvieron 
por geometría debido a la dificultad de medirlo directamente, únicamente la masa de la rejilla se 
midió de forma directa en la balanza industrial. 
Cuadro 4.2 Volumen y masa del tanque, rejilla y florentín 
 Tanque Rejilla Florentín 1 
Área superficial total, Asup.T 
(m2) 
1,467 - 0,148 
Volumen, v (m3) 0,015 - 0,0004 
Masa, m (kg) 114,40 18,50 0,854 
Capacidad, V (L) 184,73 136,97 2,80 
 
 
Los resultados con respecto al rendimiento obtenido en las pruebas preliminares se muestran en 
el Cuadro 4.3. Se observa que en la prueba 1 la cantidad de material que se utilizó fue mayor que 
en la prueba 2, mientras que la cantidad de aceite obtenido en el prueba 1 fue menor que en la 
prueba 2, esto se debe a que al realizar la primera prueba se observó gran cantidad de ramas que 
no contienen aceite y representan “carga muerta”, por esta razón se eliminó un poco de estas 
ramas en la segunda corrida y debido a esto se obtuvo un mejor rendimiento. Por esta razón se 
planeó conseguir material vegetal que contenga la menor cantidad de ramas posible. 
 
Cuadro 4.3 Resultados de las pruebas preliminares utilizando juanilama 
Prueba Material vegetal 
inicial, mM.V,0 (kg) 
Volumen de aceite 
obtenido, va.e (ml) 
Rendimiento 
(m/m), RBH(%) 
1 14,807 9,4 0,057 
2 13,966 14,3 0,092 
 
 
Mediante estas pruebas preliminares se determinó aquellas variables que se requieren medir y se 
establecieron los procedimientos experimentales para realizarlo. Además se eligieron las 
condiciones de operación del equipo de hidrodestilación. 
 
37 
 
4.2 Análisis de las corridas realizadas para la obtención de los aceites 
esenciales 
 
Una vez que se estableció el procedimiento experimental a seguir, se realizó la primera corrida 
utilizando romero como material vegetal. Primero se tomaron tres muestras del material vegetal 
de forma aleatoria para después determinar su contenido de humedad, el cual fue 62,6 % en 
promedio, luego se pesó 9,88 kg de las plantas y se colocó en la rejilla, donde se nota que el 
material no se compacta dejando espacios libres entre sus ramas y hojas. Por último, se agregó el 
agua, de tal forma que ésta cubriera el material vegetal. Durante la corrida se pudo observar una 
fuga del agua en la zona donde se encuentra el medidor de nivel. 
Para la segunda corrida con romero se pesó 12,69 kg de material, el cual contaba con hojas, ramas 
y flores. Este se colocó en la rejilla y se compactó, luego se le agregó el agua hasta cubrirlo. De 
igual forma, antes de pesar el material, se tomaron tres muestras de las plantas para determinar el 
contenido de humedad, el cual fue de 63,9 % en promedio. 
Por último se realizó la tercera corrida, donde se pesaron 6,57 kg de material vegetal, el cual no 
contaba con flores de igual forma que la corrida 1; este material no se observaba tan fresco como 
los anteriores. En este caso el contenido de humedad determinado fue 52,9 % en promedio. 
En el Cuadro 4.4 se muestra un resumen de las 3 corridas realizadas utilizando romero, 
comparando los resultados se puede observar que entre menor sea la humedad del material 
menor es el rendimiento de aceite obtenido. Esto se debe a que cuando se cosechó el romero las 
condiciones del clima eran bastante secas y el aceite esencial contenido en las hojas se pudo 
perder debido a la pérdida de agua, causando la disminución en el rendimiento. 
En cuanto al agua que se agregó al tanque, se puede observar en el Cuadro 4.4, que en la corrida 2 
se utilizó menor cantidad que en la corrida 1, a pesar de que se utilizó