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_________________________________________________________________________________________________________________________ 11. INTRODUCCIÓN En la vida cotidiana, las personas experimentan una inclinación natural hacia la búsqueda de sustancias que posean aromas atractivos para el ser humano, ya sea con el propósito de perfumería, fabricación de productos farmacéuticos, jabones, cosméticos, entre otros. Los aceites esenciales son ejemplos utilizados con frecuencia con estos fines. Estos aceites son obtenidos de diversas fuentes, como flores, raíces y frutas, y están compuestos por sustancias volátiles. Su obtención se lleva a cabo mediante procesos de separación, siendo la destilación por arrastre de vapor uno de los métodos más comunes. Este método de extracción es de fácil manejo y garantiza la producción de los aceites esenciales de la más alta calidad. (Armijo, Vicuña, Romero, Condorhuamán y Hilario,2012). El proceso central de la destilación por arrastre de vapor implica el transporte de los compuestos volátiles a través del vapor de agua. De acuerdo con Mora (2014) al llegar a un punto de la máquina de destilación, se produce la separación Colocar el correo electrónico del autor de correspondencia. de fases mediante la condensación del vapor de agua, resultando en la obtención del aceite esencial extraído del tejido vegetal de la muestra seleccionada. Internamente, se lleva a cabo la vaporización de las sustancias volátiles presentes en la muestra gracias al vapor de agua que ingresa al sistema con una temperatura inferior a la de ebullición. Posteriormente, dado que los aceites son insolubles en agua, durante la condensación se obtiene la diferencia de fases, concluyendo con la extracción del producto final. En este caso, se empleó un equipo piloto de una torre de extracción. Antezana (2017) sugiere que existen diversos métodos de extracción, y de estos depende tanto el rendimiento de los aceites extraídos como la calidad que van a poseer. El rendimiento de los aceites oscila entre el 0.5% y el 2%. El tiempo de destilación también influye en la calidad de los aceites, ya que, un mayor tiempo de destilación puede resultar en la pérdida de calidad del producto al destilar sustancias como los sesquiterpenos, compuestos menos polares que interfieren en el aceite deseado. Destilación por arrastre de vapor Chicaiza Fernanda1; Diaz Abigail2; Oquendo Domenica3; Torres Shiomara4 1Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Química y Agroindustria, Quito, Ecuador Resumen: El aceite esencial de mandarina desempeña un papel significativo en diversas áreas industriales y se encuentra presente en una variedad de productos de uso diario. Su extracción se lleva a cabo a partir de la cáscara de la mandarina, utilizando el método de destilación por arrastre de vapor. Esta técnica, que se utiliza para separar compuestos volátiles inmiscibles con el agua bajo condiciones específicas de presión y temperatura, tiene como objetivo principal la obtención del aceite esencial de mandarina, que contiene limoneno. En el proceso de destilación por arrastre de vapor, se destilaron 45 libras de cáscara de mandarina durante un periodo de tres horas, resultando en la obtención de 46 mililitros de aceite esencial de mandarina. Aunque el rendimiento fue del 0.19%, este porcentaje se considera aceptable en el contexto de la extracción de aceites esenciales, donde los rendimientos suelen ser moderados. Es relevante tener en cuenta que la materia prima no estaba completamente seca, lo que implicaba la presencia de humedad en las cáscaras, lo que puede influir en el rendimiento del proceso. Palabras clave: Aceite esencial, vapor de agua, cáscaras, mandarina, inmiscibilidad, volatilidad. _________________________________________________________________________________________________________________________ Como todo proceso, la destilación por arrastre de vapor presenta ventajas y desventajas. El fácil manejo y el bajo costo en el uso de vapor de agua como solvente hacen que esta técnica sea rentable. Además, proporciona un control en la velocidad de destilación y resultados reproducibles. No obstante, pueden ocurrir procesos como la resinificación y polimerización de los terpenos, que no son beneficiosos. (Antezana,2017) 2. METODOLOGÍA En la siguiente práctica de destilación por arrastre de vapor de agua, se llevó a cabo a nivel piloto. En primera instancia, se realizó el pesado y selección de las cáscaras de mandarina, obteniendo un peso de 45 lb. Una vez seleccionado el material, se procedió al armado del sistema. La base se colocó primero, seguido por el cilindro, y se añadieron 40 galones de agua. Sobre esta base se dispuso una rejilla donde se colocaron las cáscaras de mandarina previamente pesadas. La hornilla a gas, ubicada debajo del cilindro donde se llevó a cabo la práctica, fue encendida. Se conectó el refrigerante con ayuda de soportes, iniciando así la destilación. Al final del sistema, se añadió un recipiente encargado de recoger el agua con aroma y el aceite, permitiendo la observación de las diferentes fases. El inicio de la práctica tuvo lugar a las 12:40 p.m. y se extendió hasta las 15:30 p.m. A lo largo de toda la práctica, se realizó una revisión constante del refrigerante para prevenir cualquier tipo de sobrecalentamiento. Este se abrió en intervalos de tiempo, ajustándose a medida que se percibía el aumento de temperatura. Al concluir la práctica, se logró la separación efectiva del aceite y el agua, finalmente se obtuvieron 46ml de aceite esencial de mandarina. 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Mediante el método de extracción por arrastre de vapor, se logró obtener 46 mL de aceite esencial de mandarina a partir de 45 libras de cáscaras de mandarina, con un rendimiento del 0.19%. El tiempo de destilación empleado fue aproximadamente de 3 horas. En comparación, según Barragán (2017), la hidrodestilación asistida por radiación microondas presenta un rendimiento promedio superior alcanzando un 2.63% en la obtención de aceite esencial de mandarina. La diferencia significativa en los rendimientos sugiere que el método de extracción por arrastre de vapor no es tan eficiente como la técnica de hidrodestilación asistida por radiación microondas. Es importante señalar que el rendimiento bajo en la extracción de aceites esenciales es común y puede deberse a varias razones. En las plantas, ciertas partes al destilarse en su estado natural pueden no ofrecer rendimientos elevados. Además, el tiempo de destilación también influye en el porcentaje de rendimiento; una destilación demasiado rápida puede resultar en la pérdida de componentes con puntos de ebullición más altos.(Ovares, 2016) En un estudio adicional se sugiere que, para mejorar el rendimiento de la extracción, se deben emplear presiones más elevadas. Las presiones menores pueden no ejercer suficiente fuerza, lo que podría ocasionar que el aceite esencial se condense en el extractor, afectando negativamente el proceso de obtención. (Valdez, 2017) 4. CONCLUSIONES En la destilación por arrastre de vapor se consiguieron 46 mL de aceite esencial de mandarina con un porcentaje de rendimiento de 0.19%. Los factores que posiblemente afectaron el rendimiento son: la condición de la materia prima y el tiempo de destilación. Además, para optimizar el rendimiento la extracción se debe realizar a una presión alta. La extracción de aceite esencial de mandarina permitirá alcanzar un porcentaje de rendimiento bajo respecto a usar la hidrodestilación asistida por radiación microondas para obtener el aceite esencial. REFERENCIASAntezana Ruiz, B. F. (2017). Obtención de aceite esencial e hidrolato de hierbabuena (Mentha Spicata) mediante el proceso de destilación por arrastre con vapor (Doctoral dissertation). Armijo, J., Vicuña, E., Romero, P., Condorhuamán, C., & Hilario, B. (2012). Modelamiento y simulación del proceso de extracción de aceites esenciales mediante la destilación por arrastre con vapor. Revista Peruana de Química e Ingeniería Química, 15(2), 19-27. Barragán, M. Á. (2017). Obtención de aceite esencial crudo a partir de la cáscara de mandarina (citrus retículata), producida en el sistema campesino La Palma, en el corregimiento de Villa Sucre (Arboledas- Norte de Santander). Recuperado de https://repositorio.ufps.edu.co/handle/ufps/1955 Dagarweb, D. W. (s. f.). Aceite esencial de mandarina citrus reticulata. Recuperado de https://www.esenciaslozano.com/producto/47/esencia-de- mandarina-aceite-esencial-de-mandarina-citrus-reticulata- blanco Mora Moscoso, G. A. (2014). Diseño de una planta para la extracción del aceite esencial de palo santo (Bursera graveolens) mediante destilación por arrastre de vapor (Bachelor's thesis, QUITO/EPN/2014). Ovares, J. (2016). Determinación de los rendimientos y caracterización de aceites esenciales obtenidos por https://repositorio.ufps.edu.co/handle/ufps/1955 https://www.esenciaslozano.com/producto/47/esencia-de-mandarina-aceite-esencial-de-mandarina-citrus-reticulata-blanco https://www.esenciaslozano.com/producto/47/esencia-de-mandarina-aceite-esencial-de-mandarina-citrus-reticulata-blanco https://www.esenciaslozano.com/producto/47/esencia-de-mandarina-aceite-esencial-de-mandarina-citrus-reticulata-blanco _________________________________________________________________________________________________________________________ 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 , Universidad de Costa Rica]. Repositorio de la Universidad de Costa Rica. http://repositorio.sibdi.ucr.ac.cr:8080/jspui/ Valdez, V. (2017). Optimización del rendimiento y determinación del contenido de Limoneno del aceite esencial de flavedo de mandarina. [Tesis para optar por el tírtulo profesional de Ingeniero Industrial y Comercial, Universidad San Ignacio de Loyola]. Repositorio Institucional de la Universidad San Ignacio de Loyola. https://repositorio.usil.edu.pe/entities/publication/308d5995- 9a96-4cf5-b14e-8e1c65929ff6 ANEXOS Porcentaje de rendimiento: %𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝑉𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒⋅𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 𝑚𝑐á𝑠𝑐𝑎𝑟𝑎𝑠 ⋅ 100 La densidad del aceite de mandarina es 0.84 g/mL (Dagarweb, s. f.). 45 lb de cáscara = 20411,7 g de cáscara %𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 46𝑚𝐿⋅ 0.848𝑔 𝑚𝐿 20411.7𝑔 ⋅ 100 %𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 0.19% http://repositorio.sibdi.ucr.ac.cr:8080/jspui/ https://repositorio.usil.edu.pe/entities/publication/308d5995-9a96-4cf5-b14e-8e1c65929ff6 https://repositorio.usil.edu.pe/entities/publication/308d5995-9a96-4cf5-b14e-8e1c65929ff6
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