EXTRACCIÓN DEL ACEITE ESENCIAL DE MANDARINA (CITRUS RETICULATA) UTILIZANDO DIÓXIDO DE CARBONO EN CONDICIÓN SUPERCRÍTICA COMO SOLVENTEContenido 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Planteamiento del problema. Objetivos. Marco Teórico. Antecedentes. Descripción del Equipo. Procedimiento Experimental. Metodología. calidad y rendimiento. Realizar el montaje y puesta a punto de una planta piloto para la extracción del aceite esencial de mandarina con CO2 supercrítico. debido a que éstas comúnmente son desechadas. Identificar los componentes del aceite esencial de mandarina usando espectrometría de masa. Específicos: 1. 5. Acondicionar las cáscaras de mandarina para la extracción. Caracterizar la operación en términos de presión. El aceite esencial de mandarina es obtenido de la concha. Obtener datos operacionales que permitan el posterior escalamiento de una planta piloto versátil para autogestión e investigación. Uso de solventes eficaces y fácilmente recuperables. 4. Variación del rendimiento del aceite esencial de mandarina respecto a las condiciones de Presión y Temperatura del CO2. 3. medicinales y terapéuticas para la elaboración de productos de consumo humano. debido a sus propiedades saborizantes. odorizantes. .PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Necesidad de nuevos procesos que minimicen los costos asociados a la extracción de aceites esenciales y esencias surge la Extracción Supercrítica (ESC). Investigaciones anteriores han demostrado las bondades de la ESC empleando CO2 como solvente. Objetivos General: Realizar el estudio de la extracción del aceite esencial de mandarina (citrus reticulata) con dióxido de carbono (CO2) en condiciones supercríticas como solvente. Incremento de la demanda de aceites esenciales. temperatura. 2. Determinar las condiciones óptimas de Presión y Temperatura para el CO 2. esto permite incrementar el valor agregado de la materia celulosa. Tipos más comunes: Tangerina o clementina. Propiedades terapéuticas específicas: hipertensión. diurético. diarrea. Variación de composición frente a los cambios de P y T del CO2. Las umbelíferas. Satsuma. posee en la superficie glándulas oleosas. por ejemplo: Distribuirse uniformemente por todas las células (pétalos de rosa). que son especies de sacos que almacenan el aceite y en su parte superior contienen células secretoras que los producen y van llenando (cítricos). palpitaciones. calmante. MARCO TEÓRICO Mandarinas Familia de las rutáceas. revitalizante. produce balance emocional. Sus principales componentes son el limoneno. calambres. En el caso de la mandarina se tiene que el aceite esencial se produce en la concha del fruto. náuseas. flatulencia. humectante. regenerador de la piel. solubles en alcohol o éter y generalmente poco solubles en agua. Aceites Esenciales. estimulante. En bolsas secretoras. Rendimiento de la operación de extracción. que son células secretoras denominados pelos secretores (tomillo y orégano). tónico estomacal y hepático. congestión del hígado. cólicos. La fruta tiene un diámetro entre 5 – 8 cm en forma de globo.6. . Las labiadas. de olor dulce y delicado. su cáscara es delgada y se desprende fácilmente de la pulpa. 7. hipo. sensación de felicidad y frescura. cosechadas del mandarino. astringente. Propiedades terapéuticas generales: Antiviral. Son producidos especialmente por las plantas aromáticas y se pueden localizar en diversos lugares de las especies vegetales. El aceite esencial es obtenido de la concha y es de color amarillo dorado. estreñimiento. Se requiere la preparación de la materia celulosa para la extracción del mismo. su color varía de amarillo verdoso a naranja. son canales o tubos secretores (anís y comino). el ácido metil antranílico y el éster de metilo entre otros. Son productos muy complejos que contienen sustancias volátiles de origen vegetal. Tangelo. acondicionamiento de la materia antes de la extracción y del proceso de extracción.Pueden ser obtenidos además de: flores. hojas. cortezas de árboles. cetonas. semillas. Parámetros de calidad Proporcionan mayor calidad los compuestos oxigenados. Sus componentes varían de un aceite a otro incluso dentro de una misma especie vegetal y es función de múltiples variables tales como: cosecha. Eliminación de colorantes. ramas. Entre las técnicas para determinar sus componentes se destacan: Aroma Peso específico Índice de Refracción Desviación óptica Cromatografía Espectrometría Espectrales como infrarrojo y ultravioleta Posterior al proceso de extracción y en especial en la producción de aceites esenciales a escala industrial puede ser necesario realizar uno o más de los tratamientos como: Purificación. brotes. . hierbas. especialmente los aldehídos. alcoholes y ésteres. madera y raíces. que en el caso ideal. . En esta condición la sustancia no es ni líquido ni gas. permaneciendo sin disolver las demás sustancias. Desterpenación. pero posee las propiedades de ambas y representa un estado de la materia en el cual ésta es compresible pero posee una densidad similar a la de un líquido. Extracción con solventes orgánicos: maceración. Xenón (Xe). entre otras Métodos directos: enflorado. Agua (H2O). entre otras. Propano (C3H8). no corrosivo. destilación por arrastre con vapor. Amoníaco (NH3). Entre los más comunes FSC se encuentran: Dióxido de carbono(CO2). Separación por adsorción cromatográfica. Pentano (C5H12). Eteno (C2H4). Se pueden dividir de acuerdo al solvente utilizado en: Extracción con agua: infusión. no tóxico. Hexano (C6H14). percolación. disuelva sólo el constituyente deseado. T cercanas al punto crítico. Etano (C2H6). A pesar de que el CO2 no es el que ofrece mayor rendimiento. En la práctica se obtiene una mezcla de compuestos solubles en el disolvente empleado y requieren de tratamientos posteriores. inerte. es el más ampliamente usado debido a su bajo costo. Métodos tradicionales de extracción Implican el tratamiento de la sustancia bruta con un solvente apropiado. Extracción supercrítica Se entiende por Fluido Supercrítico (FSC) a una sustancia llevada a condiciones operativas de P. Destilación fraccionada con vacío. no inflamable. expresión. etc. Extracción con solventes selectivos. Oxido nitroso (N2O). compresión. Soxhlet. . Así como también en la influencia de la P. ya que éstas son las que determinan el grado de transferencia de los compuestos de interés al solvente. T sobre la solubilidad.Ubicaremos las condiciones de operación para la extracción del aceite esencial de mandarina empleando CO2 como solvente: La Extracción Supercrítica (ESC) se fundamenta en la diferencia de solubilidades del agente de extracción respecto a los componentes a ser separados. Año 1997 Francisco Jaramillo. ANTECEDENTES Año 1988 Ignacio Matute. T y tiempo de carga en el rendimiento de la extracción. drogas de plantas.Aplicaciones Obtención de productos naturales entre los que se destacan: descafeinado. glucosa. recuperación y purificación de aceites. filtros y catalizadores. Estudio preliminar de la extracción de oleorresina de cápsica con solvente en condiciones supercríticas. temperatura y presión en la extracción del aceite esencial. Montaje y puesta a punto de una planta piloto para la extracción de aceites esenciales de naranja utilizando CO2 supercrítico como solvente. Estudio preliminar de la extracción con CO2 supercrítico de térpenos del toronjil (Melissa officinalis). En éste se realizó la extracción del aceite empleando diferentes solventes a fin de comparar su capacidad de extracción y se evaluar las características del aceite esencial extraído con una muestra comercial. por ejemplo: separación. José Griman. aceites. eliminación de nicotina y de aceites. Estudio preliminar de la extracción supercrítica del aceite esencial de naranja con solvente en condiciones críticas. Separación de hidrocarburos pesados. Las variables estudiadas fueron análogas al trabajo de Jaramillo. obtención de lúpulos. Separación y purificación de productos tales como agua potable a partir de agua de mar.CO2 y se estudió la influencia de la P. celulosa. grasas y esencias. Reacciones químicas y procesos con polímeros. . desasfaltado y lubricantes. En éste se utilizó como solvente una mezcla de N2 . Camilo Cárdenas. Se estudio la influencia del tiempo. Regeneración de adsorbentes. Se obtienen un alto poder disolvente y alta capacidad de penetrar en los sólidos. Indicadores de T. Rotámetro. Válvulas de aguja. Bomba. Necesidad de datos de equilibrio de fases. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO Bombona de CO2 Recipiente de Alimentación. Limitaciones . Se puede modificar la selectividad y capacidad del solvente manipulando P. reguladoras de presión y micrométrica. Se obtiene productos de alta pureza.. Recipiente Separador. . Uso de temperaturas moderadas que impiden la degradación térmica del producto. Recipiente de Extracción. Recipiente para recolectar muestras. estables..Ventajas de la ESC y los FSC Elevada eficacia debido a que los FSC poseen mejores propiedades de transporte. Los modelos termodinámicos desarrollados hasta el momento no son adecuados para predecir el comportamiento de fases de los FSC. Requerimientos de seguridad exigentes debido a las condiciones de operación. Bajos costos energéticos. Es posible separar totalmente y de forma sencilla el solvente del extracto manipulando P. Resistencia para calentamiento. frescura. T. si se compara con operaciones tradicionales como por ejemplo la destilación. T . Resistencia al cambio a escala industrial debido a los costos asociados a Investigación y Operación por requerirse altas presiones. P y L. Implica la manipulación del equipo de forma adecuada. Se fijan las condiciones de operación (P. F). Se limita al control de la presión de separación a través de la manipulación de válvulas y de la temperatura de sistema. . Consiste en acondicionar el montaje para la extracción. T. Instalación del Equipo. el acondicionamiento y carga de la materia prima (conchas de mandarina).Diagrama de flujo PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Puesta en Marcha. Operación del Equipo. 3. En esta etapa se incluye la carga del solvente. el ajuste y la verificación constante de las variables del proceso. 2. Análisis de Muestras El producto recolectado será caracterizada e identificados sus componentes a través de técnicas como la cromatografía y espectrometría. Comparar las características del aceite esencial de mandarina obtenido con los existentes en el mercado. Parada del proceso.4. 6. 5. METODOLOGÍA Estudiar la influencia de la temperatura. Se deben hacer las manipulaciones pertinentes de válvulas a fin de garantizar las condiciones que permitan la descarga del aceite esencial y su recolección. . Realizando aproximadamente 12 experiencias con la finalidad de determinar el efecto sobre el rendimiento y la composición. Recolección de Producto. a una presión. flujo de CO 2 y una masa materia prima fija. Obtener la temperatura que ofrezca mayor rendimiento y variar la presión de extracción (1000 – 1700 psig). para determinar el efecto sobre el rendimiento y la composición con: flujo de solvente y masa de materia prima constante. Identificar los componentes del aceite esencial de mandarina mediante Espectrometría de Masa y Cromatografía de Gases. Una vez descargado el producto se debe despresurizar totalmente el sistema y descargar la materia celulosa agotada y procesada.
Report "EXTRACCIÓN DEL ACEITE ESENCIAL DE MANDARINA.docx"