INSTITUTO TECNOLÓGICO DE DURANGO
I I N N G G E E N N I I E E R R Í Í A A Q Q U U Í Í M M I I C C A A . .
PROTOCOLO DE TESIS
PRESENTA:
VÍCTOR HUGO CONTRERAS FLORES 05041240
DIRECTOR DE TESIS:
PROTOCOLO DE TESIS
Extracción de Aceite de Orégano Mediante Radiación de Microondas
ANTECEDENTES
Aceite Esencial de Orégano
En la actualidad los aceites esenciales tienen una gran variedad de aplicaciones. Algunas de las industrias que emplean estos aceites esenciales son la industria alimentaria, la farmacéutica, la industria en cosméticos, son utilizados en desodorantes industriales, en insecticidas, entre otras.
Existen procesos que, aplicados a los aceites esenciales y otros extractos vegetales aromáticos, sirven para separar y concentrar los componentes, para facilitar su procesamiento industrial o simplemente para homogenizar la calidad.
El orégano comprende varias especies de plantas que son utilizadas con fines culinarios, siendo las más comunes el Origanum vulgare, nativo de Europa, y el Lippia graveolens, originario de México. Entre las especies de Origanum se encuentran como componentes principales el limoneno, el β-cariofileno, el r -cimeno, el canfor, el linalol, el α-pineno, el carvacrol y el timol.
En el género Lippia pueden encontrarse estos mismos compuestos, siendo el timol y el carvacrol los componentes mayoritarios.
TIMOL
CARVACROL
Radiación de Microondas Las microondas, como se energía que la luz visible y mayo 1mm (la longitud de onda es la d estado de vibración).
Extracción de Aceites Esen El principal efecto de las micr rotación molecular y en la movi producen dos interacciones básic
Disipación de energía electromagnética un fluí ejerciendo una fuerza qu migración iónica lleva as modo esa resistencia pro iones están en todas parte
e puede ver en la figura, son ondas electromagn or que las ondas de radio. Su longitud de onda o distancia que separa a dos puntos que se encuen
nciales Asistida por Microondas
roondas consiste en su capacidad de produci ilidad iónica del medio sin alterar la muestra.
cas:
a por conductividad térmica: Al atrav ído, los iones presentes en esta se ven afecta ue hace migrar los iones en función del camp ociada una resistencia del fluído al movimiento oduce un calentamiento generalizado de la mu es del fluído.
néticas de menor oscila entre 1m y ntren en el mismo
ir cambios en la Las microondas
vesar una onda ados por su paso po eléctrico. Esta de iones. De este uestra ya que los
ordenados perfectamente en la dirección del campo pero cuando este cesa las moléculas se reorganizan anárquicamente produciéndose fricción con el disolvente y, por lo tanto, calor.
Ambos fenómenos ocurren en todos los lugares de la muestra por igual, de este modo es mucho más eficaz que el calentamiento con otros medios que primero calientan el recipiente y luego es éste el que calienta la muestra.
Entre las ventajas del uso de las microondas para realizar extracciones se tiene:
Técnica rápida.
Bajo consumo de disolventes.
Control de todos los parámetros de extracción.
Agitación y extracción de modo simultáneo.
Se logran altas temperaturas y presiones.
No requieren agentes deshidratantes para tratar la muestra (diferencia con Shoxlet).
Procesado de varias muestras.
Entre los inconvenientes del uso de las microondas están:
Los extractos necesitan filtrado posterior.
Coste elevado del equipo.
En la construcción de este equipo de extracción se consideraron características y objetivos propuestos, esto implicó realizar pruebas las cuales consisten en observar el tipo de horno de microondas, tomando en cuenta parámetros como la potencia de salida.
Como cuerpo principal se tiene una cámara de extracción constituida por un matraz Erlenmeyer (B) en el cual se coloca cualquier tipo de muestra. Es sellado con un tapón de hule que resiste altas temperaturas y en este se conecta un tubo elevador (C) y el cual también está unido a un balero. La función del balero es brindar movimiento circular a la cámara de extracción al estar operando y haciéndolo coordinadamente con el plato que se encuentra dentro del horno de microondas. Una vez que la radiación de microondas provoque el calentamiento dentro de la cámara, surgirán los vapores volátiles y estos fluirán por el tubo elevador, después pasarán a otro tubo elevador (D) que está conectado directamente en un refrigerante tipo recto (E) con una longitud de 30 cm. El refrigerante este montado en un soporte universal.
JUSTIFICACIÓN
La meta de este proyecto es realizar la extracción de aceite de orégano mediante la utilización de radiación de microondas. En esta fase de la investigación se pretende aplicar el equipo de extracción de aceites asistido de microondas construido durante la residencia profesional (Contreras Flores, 2010), así como evaluar el rendimiento y costo de operación de la extracción.
En México, el uso del orégano es exclusivamente como condimento alimenticio y en poca medida medicinal, por lo que se desaprovechan sus propiedades organolépticas. Por sus
más alta calidad, por lo que en años recientes ha comenzado a comercializarse muy bien, por sus aplicaciones en la industria farmacéutica, refresquera, licorera y en la cosmetología.
Esta planta recientemente ha adquirido importancia económica debido a que 90% de la producción de su materia seca útil es exportada a Estados Unidos de Norteamérica y en menor grado a Italia y a Japón. Se estima que en 2002, las exportaciones de orégano seco no manufacturado con destino a los Estados Unidos fueron de 6´648,313 kilogramos; México participó con una cantidad de 2´143,377, sólo por debajo de Turquía. (Revista México Forestal- Edición 26- CONAFOR).
La mayor producción de orégano para fines comerciales es la del género Lippia, cuyas especies más abundantes en México son Lippia berlandieri Schauer y Lippia graveolens H.B.K. Esta producción se concentra en los estados de Durango, Guanajuato, Jalisco, Querétaro, San Luis Potosí y Zacatecas.
Algunos procesos de extracción presentan limitaciones como por ejemplo, el tiempo de operación puede ser de 3 a 4 horas, se producen costos muy elevados. Con este equipo se pretende reducir el tiempo de extracción y valorar si es un proceso que se pueda usar en trabajos futuros.
Además, actualmente el Laboratorio de Ingeniería Química carece de una unidad de extracción de volátiles asistida por radiación de microondas. Entre las diversas aplicaciones que tiene este equipo, esta la posibilidad de utilizarlo con fines didácticos en varias clases de la carrera así como en proyectos. Por otra parte, podría aplicarse en investigaciones de nivel maestría.
OBJETIVO GENERAL
Realizar y evaluar la extracción a nivel laboratorio de aceite de orégano mediante la radiación de microondas.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
• Implementar la unidad de extracción de volátiles mediante radiación de microondas.
• Realizar extracciones de aceite esencial de orégano a diferentes tiempos de operación.
• Evaluar los costos de operación del proceso y el rendimiento de extracción obtenido.
CRONOGRAMA
ACTIVIDAD meses
ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO
Investigación bibliográfica X X X
Implementación del equipo de extracción(*) X
Pruebas de extracción de aceite X X
Evaluación económica del proceso X
Redacción de tesis X X
(*) Dado que este proyecto es continuación de un proyecto de residencia profesional ya se tiene un avance considerable en esta actividad
REFERENCIAS
(Acuña y Cruz, 2008) “Estudio para la obtención de aceite de orégano de alta calidad”. Instituto Tecnologico de Durango.
(Contreras Flores, 2010) “Implementación a nivel laboratorio de una unidad de extracción de volátiles por radiación de microondas”. Reporte de residencia profesional, Instituto Tecnológico de Durango.
(CONAFOR, Comisión Nacional Forestal, 2005). “Orégano mexicano, oro verde del desierto”.
México Forestal, (revista electrónica de la CONAFOR).
http://www.mexicoforestal.gob.mx/nuestros_arboles.php?id=29
(Decareau, 1985). Microwaves in the Food Processing Industry. Academic Press, Orlando.
(Denny, 1989). Hidro-distillation of oils from aromatic herbs. Perfumer & Flavorist. 1989, 14, pp. 57.
