HIDRODESTILACIN ASISTIDA POR MICROONDAS

EXTRACCIN DE ACEITE ESENCIAL DE EUCALIPTO

JHON JAIRO MALDONADO VILLAMIZAR

DIDIER MAURICIO RODRGUEZ SANCHEZ

Departamento de ingeniera qumica, Facultad de Ingeniera y Arquitectura, Universidad de Pamplona, Norte de Santander, Colombia

Marzo de 2014 RESUMEN Se realiz un montaje de hidrodestilacin asistida por microondas cargando 95,2523g de hojas de eucalipto picados con el fin de extraer el aceite esencial de dicha planta. Esta tcnica de extraccin asistida por microondas nos permite aprovechar las propiedades del eucalipto, debido a la alta concentracin de compuestos voltiles presentes en el extracto y aceite de las hojas. La ventaja que proporciona el uso de microondas en la extraccin se ve reflejada en el tiempo de retencin y proceso; obteniendo as el aceite esencial con mayor rapidez. Los aceites esenciales son muy apetecidos en el mercado y de gran valor; El eucalipto posee algunas cualidades medicinales, por lo que es empleado como desinfectante, expectorante, analgsico, entre otras. PALABRAS CLAVE: hidrodestilacin, microondas, eucalipto, aceite esencial. ABSTRACT Mounting microwave hydrodestillation assisted loading 95.2523 g of chopped eucalyptus leaves in order to extract the essential oil of the plant was made. This technique of microwave assisted extraction allows us to leverage the properties of the eucalyptus, due to the high concentration of volatile compounds present in the extract and leaf oil. The advantage provided by the use of microwaves in the extraction is reflected in the retention time and process, thereby obtaining the essential oil faster. Essential oils are much desired in the marketplace and great value; Eucalyptus has some medicinal qualities, so it is used as a disinfectant, expectorant, analgesic, among others. KEYWORDS: hydrodistillation, microwave, eucalyptus essential oil.

INTRODUCCION

La extraccin de aceites esenciales se puede realizar por varias tcnicas, una de las ms conocidas y para nuestro caso utilizada es la hidrodestilacin asistida por microondas para obtener aceite esencial de eucalipto; el mtodo de extraccin consiste en generar vapor, por calentamiento a travs de microondas, el cual se poner en contacto con las hojas de la planta hasta lograr la saturacin del aceite, este es arrastrado por el vapor hacia un condensador, donde la mezcla heterognea de agua y aceite es recolectada; despus de un tiempo de reposo, se separan por decantacin obteniendo aceite puro.

Hidrodestilacin

Es un mtodo en el cual el material a extraer est completamente sumergido en agua, la cual es calentada hasta ebullicin, bien sea a travs de fuego directo o a travs de algn mtodo de calefaccin. La caracterstica principal de este proceso es el contacto directo entre el agua en ebullicin y el material.

Es necesario mantener una agitacin constante en este proceso, pues se puede generar acumulacin de material solido en el fondo y este degradarse trmicamente, lo que afectara la calidad del extracto obtenido. El tamao de partcula del material a trabajar, es una de las grandes ventajas de este proceso, ya que permite trabajar tamaos de partcula pequeos. En este caso, el material se dispersa en el agua y se mantiene disperso bien sea por agitacin mecnica o por el mismo

movimiento generado por la ebullicin del agua.

Microondas

Son ondas electromagnticas

definidas en un rango de frecuencias

determinado; generalmente de entre

300 MHz y 300 GHz, que supone un

perodo de oscilacin de 310-9 s a

310-12 s y una longitud de onda en

el rango de 1 m a 1 mm.

El rango de las microondas est

incluido en las bandas de

radiofrecuencia, concretamente en

las de UHF (ultra - high frequency)

0,33 GHz, SHF (super - high

frequency) 330 GHz EHF (extremely

high frequency ) 30300 GHz.

Las microondas pueden ser

generadas de varias maneras,

generalmente divididas en dos

categoras: dispositivos de estado

slido y dispositivos basados en

tubos de vaco. [2][3]

Aceite esencial

Los aceites esenciales son mezclas de varias sustancias qumicas biosintetizadas por las plantas, que quedan el aroma caracterstico a algunas flores, arboles, frutos, hierbas, especias, semillas y a ciertos extractos de origen animal. Se trata de productos qumicos intensamente aromticos, voltiles y pocos densos.

Son insolubles en agua, levemente solubles en vinagre, y solubles en alcohol, grasas, ceras y aceites vegetales. Se oxidan por exposicin al aire. [4]

Eucalipto

Es natural de Australia y de Tasmania, donde se pueden encontrar ms de 300 especies del genero Eucalyptus. Por la rapidez de crecimiento, se puede encontrar cultivado en muchas regiones del mundo para la produccin de madera, fabricacin de pulpa de papel y obtencin de aceite esencial.

El aceite de eucalipto posee un refrescante, penetrante y estimulante con efectos medicinales. Es uno de los mejores aceites para aliviar problemas respiratorios, especialmente asma, bronquitis, gripe y sinusitis. Puede tambin aplacar la fiebre y la congestin, rebajar el azcar de la sangre, desinfectar llagas, heridas y ayuda para el tratamiento de los dolores de las articulaciones y msculos. [5]

MATERIALES

Microondas 1.5 KW

Refrigerante

Baln de 2000 mL

Soporte universal

Pinzas

REACTIVOS

Eucalipto

Agua.

PROCEDIMIENTO

Las hojas del eucalipto se cortan para reducir su tamao, permitiendo as un mejor contacto entre el vapor de agua y las hojas.

Se pes una cantidad igual a 95,2523g de hojas de eucalipto con una balanza analtica.

Figura 1 hojas de eucalipto.

Se realiza el montaje utilizando un equipo de destilacin tipo Clevenger (ver figura 2). Luego se introducen la cantidad de hojas cortadas y pesadas de eucalipto en el baln, adicionando agua hasta la mitad del baln.

Finalmente se lleva el baln al microondas, funcionando a una potencia de 1,5 KW por un tiempo de 60 min.

Figura 2. Montaje experimental hidrodestilacin asistida por microondas.

RESULTADOS

Masa inicial de hojas de eucalipto

95,2523 g

Tiempo de inicio extraccin de aceite

27 min

Tiempo para la primera gota de condensado

37 min

Peso de aceite extrado

1,0107g

Volumen de agua 2000 mL

Tabla2. Resultados obtenidos durante el procedimiento del laboratorio.

Porcentaje de rendimiento

R = 1,0610%

ANALISIS DE RESULTADOS

Tericamente y segn algunos reportes bibliogrficos el rendimiento porcentual del aceite esencial del eucalipto oscila entre el 0.01% y el 2% [5], este puede variar segn el tipo y la edad de la hoja, factores ambientales, variedad de planta y la forma de extraccin.

El rendimiento obtenido para la extraccin, se encuentra dentro del rango reportado, dando a conocer que fue una buena prctica de laboratorio y cumpli con las expectativas.

Se observo una buena calidad, adems de color y olor muy caracterstico, que proporcionan informacin organolptica sobre el aceite, dicha informacin nos muestra un grado de pureza, por lo menos supuesto, lo cual es bueno para el caso de los aceites esenciales.

Para un mejor rendimiento en la extraccin las hojas del eucalipto deben de estar cortadas de un tamao muy pequeo aumentando el rea de contacto entre estas y el agua.

Otro factor importante que se vio afectado, fue el tiempo de operacin, haciendo una comparacin, la extraccin por arreste de vapor dura horas; por el contrario la extraccin asistida con microondas duro alrededor de 10 o 15 minutos aproximadamente, esto es debido a que la extraccin asistida por microondas utiliza las 3 formas de transferencia de calor: radiacin, conveccin y conduccin.

Algunas de las ventajas ms relevantes para este mtodo de extraccin son:

Bajo consumo de disolvente

Extraccion rapida

Bajo costo de energia

Tambien se observo una gran desventaja en la refrigeracion, ya que el agua utilizada en el sistema de enfriamiento fue desechada directamente al grifo sin reutilizacion.

CONCLUSIONES

El tiempo de extraccin de aceite esencial de eucalipto se redujo a comparacin de mtodos similares de extraccin por arrastre debido a que las microondas rompen la estructura celular de las vesculas que contienen el aceite esencial en las hojas.

El rendimiento de extraccin de aceite esencial fue de 1,0610 %, valor que entra en el rango de medidas tericas, demostrando que el proceso asistido por microondas fue realizado correctamente. El tiempo de extraccin se duplico de acuerdo a medidas tericas debido a fugas de vapor y a que el sistema est diseado en vidrio lo cual incrementa el intercambio de calor con el medio disminuyendo el rea optima de condensacin en el sistema de enfriamiento.

BIBLIOGRAFIA

[1]http://datateca.unad.edu.co/contenidos/401552/Capitulo_4/42hidrodestilacin.html

[3]http://tecno.cruzfierro.com/residencias/05041240-contreras-residencia [4]http://www.doterra.com/sp/spessentialDefinition.php [5]http://www.botanical-online.com/medicinalseucalipto.htm